9. – 10. Schuljahr

Peter Slaby

Aromastoffe Natur und Chemie

Synthesechemie nachvollziehen und anwenden

Eine wissenschaftliche Höchstleistung: Schon seit vielen Jahrzehnten werden in den chemischen Labors mit allen Mitteln der Stoffisolierung und Strukturanalyse jener Substanzen entschlüsselt, die unsere Natur im eigentlichen Sinne des Wortes so reizvoll machen. Weder die süßen Düfte der Blumen, die aromatischen Nuancen der Kräuter und Gewürze noch die für das Miteinander und Gegeneinander der Tiere so bedeutsamen Drüsensekrete blieben dem analytischen Blick des Chemikers und der Chemikerin verborgen.
Treibende Kraft für diesen Forschungsaufwand war nicht etwa die reine wissenschaftliche Neugier, sondern handfestes Interesse einer Duftstoff- und Aromastoff-Industrie, die einen immer größer werdenden Markt im Auge hatte. Nicht nur die boomende Parfümindustrie, die mit ständig neuen Kompositionen eine wachsende Käufer(innen)-schicht zufrieden stellen will, nicht nur die Hersteller von Wasch-, Reinigungs- und Hautpflegemitteln, die durch Parfümierung ihre nicht gerade appetitlichen Gemische chemischer Produkte olfaktorisch aufbessern müssen, sondern auch die Betriebe des Lebensmittelsektors, die auf eine steigende Nachfrage nach Fertiggerichten, Snacks und anderen konfektionierten Gaumenfreuden zu reagieren hat, zählen zu den großen Kunden der Duft- und Aromastoff-Fabrikanten.
Vielfalt ist gefragt und Nuancenreichtum, wobei diese Kriterien für die Synthesechemiker keinerlei Problem darstellen, seit man den Feinbau der Duft- und Aromastoffe kennt und mit den Methoden organischer Synthesetechnologie nahezu alle natürlichen Substanzen nachzubauen versteht.
Allerdings begnügt man sich nicht mit einfachem Kopieren der Natur, man stellt durch kleine strukturelle Veränderungen an den Molekülen zahlreich neue Düfte und Aromen her und findet für diese erweiterte Produktpalette dankbare Abnehmer.
Vom handwerklichen „Duftraub zur Synthesechemie
Seit Jahrhunderten, lange Zeit vor dem Beginn einer naturwissenschaftlich betriebenen Chemie, kennen die Menschen Verfahren, mit denen sie den unterschiedlichsten Materialien aus der Natur ihre spezifischen Düfte entreißen: Wasserdampfdestillation, Extraktion mit organischen Lösemitteln, kalte Pressung, Mazeration und Enfleurage (siehe auch Praxismodul 3 „Düfte gewinnnen und übertragen).
Diese vormals handwerklich-gewerblich angewandten Methoden wurden mit der Entwicklung der Naturwissenschaft und Anlagentechnik verfeinert und verbessert und durch modernste Trennungsverfahren ergänzt, wie zum Beispiel durch die Extraktion mit flüssigem oder überkritischem Kohlendioxid (CO2).
Neben diesen heute chemisch-industriell vollzogenen Arbeitsweisen kommen in den Betrieben der Aromastoff-Produzenten aber auch Synthese-Verfahren zum Zuge, bei denen entweder
  • isolierte Bausteine aus natürlichen Duftstoffen kombiniert oder mit kleinen Erweiterungskomponenten (funktionelle organische Gruppen) bestückt werden
oder
  • Substanzen aus den Raffinerieanlagen der Erdölchemie soweit modifiziert werden, dass sie den natürlichen Duftmolekülen gleichen oder ähneln.
Aromastoffe der Erdbeere
Wie schwierig es ist, einen Duft, ein Aroma aus natürlichem Rohstoff zu gewinnen, kann man erahnen, wenn man sich die flüchtigen Inhaltstoffe der Erdbeere vor Augen führt (siehe Material 1 ).
Die qualitative Zusammensetzung des Erdbeeraromas mag das chemisch geschulte Auge noch durchschauen, verstehen und fachlich einordnen, aber erst die quantitative Zusammensetzung würde den typischen Charakter des Aromas wirklich entschlüsseln.
Allein die Faszination über die Vielfalt der Inhaltsstoffe eines einzigen natürlichen Fruchtaromas darunter auch zahlreiche brisante Gefahrstoffe wie Benzol machen die Betrachtung und Erörterung dieser Zusammenstellung mit Ihren Schülerinnen und Schülern höchst wertvoll.
Natur-Copyright auf Düfte und Aromen
Die Natur zu imitieren, ist nicht immer leicht. Unsere Geruchs- und...

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