Grüne Chemie zum Screening von Olivenölen

Olivenöl gehört zu den gesündesten Ölen weltweit. Grund dafür, ist der hohe Gehalt an Polyphenolen, die als gesundheitsförderlich für das menschliche Herz-Kreislauf-System gelten. Die von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) freigegebene Formulierung „Olivenöl-Polyphenole tragen dazu bei, die Blutfette vor oxidativen Stress zu schützen“, ist eine Auszeichnung, die sich für Unternehmen lohnt. Für den Nachweis der Polyphenole waren bisher aufwendige Analysen unter Verwendung von giftiger Chemie notwendig. Einer aktuellen Studie zufolge könnten niedrig schmelzende eutektische Lösungsmittel (NADES) hier eine Lösung sein. Diese sind nicht giftig, erfordern einfaches Gerät und die Analyse könnte direkt in den Ölmühlen vorgenommen werden. Unabdingbar für eine korrekte Analyse ist die Bereitstellung von Reinstwasser, das zuverlässig mit einem ELGA PURELAB System hergestellt werden kann. 

Wenn es um die herzgesunde Ernährung geht, steht die mediterrane Küche ganz weit oben in der Rangliste. Zu einem großen Anteil ist die reichliche Verwendung von Olivenöl dafür verantwortlich, welches strengen, durch die Europäische Union vorgeschriebenen Auflagen unterliegt. Die European Food Safety Authority (EFSA) gab im Jahr 2011 folgenden offiziellen Health Claim zur Verwendung auf Flaschenetiketten frei, sofern ein Gehalt von mindestens 5 mg Hydroxytyrosol (OHTyr) und dessen Derivaten, einschließlich Tyrolsol (Tyr) in 20 g Olivenöl enthalten ist: „Olivenöl-Polyphenole tragen dazu bei, die Blutfette vor oxidativen Stress zu schützen“.

Saure Hydrolyse für Nachweis aus dem Labor

Da OHTyr und Tyr in nativen Ölen Extra sowohl in freier Form als auch verestert in mehreren Derivaten vorhanden sind, ist die Quantifizierung jedes Typs eine Herausforderung. Die Durchführung einer sauren Hydrolyse nach der Extraktion und vor der chromatographischen Analyse hat sich früher als zufriedenstellender Ansatz zur Messung der Gesamtmenge etabliert. Sowohl in ihrer freien als auch in ihrer gebundenen Form.

Aktuelle Protokolle erfordern jedoch die Verwendung teurer Geräte, giftiger Lösungsmittel und hochqualifizierter Bediener. Die Entwicklung anderer schnellerer, einfacherer und umweltfreundlicherer Techniken könnte sich für Vor-Ort-Analyse und -Monitorings als nützlich erweisen.

Von der Natur inspirierte ungiftige Reagenzien

Natürliche stark eutektische Lösungsmittel (NADES) sind eine Mischung aus zwei oder mehr Komponenten, die aus Molekülen gewonnen werden, welche natürlicherweise in lebenden Organismen als Metaboliten vorhanden sind. Diese „grünen Lösungsmittel“ werden zunehmend für analytische Zwecke als Alternative zu toxischen Reagenzien verwendet.

In einer neuen Studie, die in “Foods” veröffentlicht wurde, verwendeten Forscher ein NADES, das aus Milchsäure, Glukose und Wasser bestand, um die Gesamtmenge an OHTyr und Tyr in nativen Olivenölen extra zu bestimmen.¹

Das Team führte eine Flüssig/Flüssig-Extraktion an 26 verschiedenen Olivenölen durch, gefolgt von einer UV-spektrophotometrischen Analyse. Sie zeigten, dass die spektralen Merkmale der Extrakte mit dem Gehalt an Gesamt-OHTyr und Tyr, bestimmt durch das Säurehydrolyseverfahren, in Beziehung standen. Die Methode hatte eine Nachweis- und Quantifizierungsgrenze von 3,9 bzw. 11,8 mg pro kg mit zufriedenstellender Wiederholbarkeit für Screening-Zwecke.

Die Forscher verwendeten Reinstwasser, das von einer ELGA PURELAB-Reinstwasseranlage erzeugt wurde, um das Risiko des Einbringens von Verunreinigungen zu minimieren, die ihre Ergebnisse beeinträchtigen könnten. 

Da nur ungiftige Reagenzien und einfache Geräte benötigt werden, ist die NADES-UV-Methode sowohl erschwinglich als auch an anderen Orten als analytischen Laboren – wie Ölmühlen oder Abfüllanlagen – durchführbar. Es könnte daher eine geeignete Ergänzung zu bestehenden, komplexeren Techniken bieten, die Extraktion, Säurehydrolyse und chromatographische Analyse umfassen.

Eine vollständige Analyseplattform, die Optionen für entweder Vor-Ort-Screening oder genaue Laborbestimmung umfasst, könnte Olivenölproduzenten und Verbrauchern einen besseren Schutz vor Produkten bieten, die mit betrügerischen gesundheitsbezogenen Angaben gekennzeichnet sind und auf den Markt gelangen.

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Referenz:
¹ Paradiso VM, et al. Paving the Way to Food Grade Analytical Chemistry: Use of a Natural Deep Eutectic Solvent to Determine Total Hydroxytyrosol and Tyrosol in Extra Virgin Olive Oils. Foods 2021;10:677.