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Wenn chemische Analytik nach Rosen duftet

18.09.2008
Wissenschaftler des Julius Kühn-Instituts (JKI) untersuchten mittels Raman-Spektroskopie Rosenblüten-Extrakte, Rosenöl sowie Rosenwasser und geben der Parfümerie- und Aromaindustrie eine effiziente Methode zur schnellen Qualitätskontrolle an die Hand.

Das aus den Blütenblättern der "Damaszener-Rose" (Rosa damascena) gewonnene Rosenöl ist das teuerste ätherische Öl der Welt. Aus drei Tonnen Rosenblüten lässt sich ca. ein Liter Rosenöl destillieren. Im Großhandel kostet ein Kilogramm echtes bulgarisches Rosenöl (rosa damascens) über 5000 Euro.

Angesichts solcher Preise ist es wichtig, rasch überprüfen zu können, ob die Qualität des Naturproduktes stimmt und man nicht gepanschte Ware eingekauft hat. Hilfe für Hersteller von Riech- und Aromastoffen liefert hierbei die analytische Chemie. Die Damaszener Rose verdankt ihren betörenden Duft insbesondere dem Phenylethylalkohol.

Der Gehalt dieser Hauptkomponente sowie weiterer Nebenkomponenten können als Indikatoren für die Reinheit von Rosenöl herangezogen werden. Wissenschaftler des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Quedlinburg untersuchten mittels Raman-Spektroskopie die Zusammensetzung von Rosenextrakten (konkretes und absolutes Rosenöl), von durch Wasserdampfdestillation erhaltenem Rosenöl sowie dem hierbei als Nebenprodukt anfallenden Rosenwasser.

"Bisher wurde zur Qualitätskontrolle meist Gaschromatographie in Verbindung mit Massenspektrometrie benutzt", erklärt Prof. Dr. Hartwig Schulz vom JKI. Diese Analyse ist jedoch sehr zeitaufwändig. Die genauen Gehalte einzelner Duftkomponenten können teilweise nur unzureichend erfasst werden und die in den Rosenölen enthaltenen, nichtflüchtigen Substanzen sind kaum nachzuweisen. Die Wissenschaftler suchten eine neue verlässlichere Methode. Ihre Antwort auf das Problem ist die Raman-Spektroskopie, kombiniert mit neuen chemometrischen Auswerte-Algorithmen. "Dabei dienten uns Proben mit verschiedenen Gehalten an Phenylethylalkohol als Standard, mit denen wir dann die jeweiligen unbekannten Gehalte in den Naturstoffen erfolgreich bestimmen konnten", erklärt Schulz das Vorgehen. Die Raman-Spektroskopie hat einen weiteren entscheidenden Vorteil, dass auch ein hoher Wassergehalt der Probe das Ergebnis nicht beeinträchtigt. "Das heißt, man muss die Proben vor der spektroskopischen Untersuchung nicht speziell aufarbeiten, sondern kann auch Produkte wie Rosenwasser direkt vermessen", verdeutlicht Schulz. Diese methodische Neuerung stelle eine zusätzliche Option für die Qualitätskontrolle von Rosenblüten-Extrakten und Rosenöl dar. Sie lässt sich prinzipiell auch auf ätherische Öle anderer Pflanzenarten übertragen, so der Ausblick des JKI-Chemikers.

Die Ergebnisse wurden in der vergangenen Woche (7.-10.9.) anlässlich des 39. International Symposium on Essential Oils (ISEO 2008) in Quedlinburg vorgestellt.

Ihr Ansprechpartner vor Ort:
Prof. Dr. Hartwig Schulz
Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz
Julius Kühn-Institut - Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)
Erwin-Baur-Str. 27, 06484 Quedlinburg
Tel: 03946 / 47-301
E-Mail: hartwig.schulz@jki.bund.de
Hintergrundinformation zu Ölrosenkulturen und Ölgewinnung:
Ölrosenkulturen gibt es z.B. in Moldawien, in der Kaukasus-Region, auf der Krim, in Grusinien, in der Ukraine, in der Türkei, in Bulgarien, in Marokko und in Indien. In Frankreich ist die Produktion von Rosenprodukten vor allem im Parfümerie-Zentrum um die Stadt Grasse angesiedelt. Rosenöl wird hauptsächlich in der Türkei, in Bulgarien und in Südfrankreich erzeugt.

Die Ernte der Rosenblüten beginnt in Bulgarien z.B. um den 20. Mai und endet Mitte Juni. Die Blüten müssen in den frühen Morgenstunden gepflückt werden. Die Ausbeute ist gering: Sie beträgt lediglich 0,02 bis 0,05 Prozent des eingesetzten Pflanzenmaterials. Die Haupterntezeit der Rosenblüten liegt morgens zwischen 4 und 9 Uhr. Späteres Pflücken ist nicht sinnvoll, da sich der Ölgehalt der Blüten aufgrund der ansteigenden Temperatur im Laufe des Tages verringert.

Die weitere Verarbeitung der Rosenblüten erfolgt in speziellen Destillationsanlagen, die mehrere Tonnen Blüten aufnehmen können. Die Blüten werden zunächst mit der vierfachen Menge Wasser eingeweicht, anschließend erhitzt und die flüchtigen Komponenten abdestilliert. Die duftenden Bestandteile der Rosenblüten werden zusammen mit dem aufsteigenden Wasserdampf in die Gasphase befördert und schließlich an dem in der Anlage befindlichen Kühler kondensiert. Das Rosenöl scheidet sich hier als spezifisch leichtere Phase auf dem Kondensat (Rosenwasser) ab. Für den Handel wird Rosenwasser üblicherweise mit Parabenen oder Natriumbenzoat konserviert, da es sonst sehr schnell verkeimen würde.

Rosenextrakt (konkretes Rosenöl) wird durch Extraktion aus frisch gepflückten Blüten mit gereinigtem Petrolbenzin gewonnen; nach dem Abdampfen des Lösungsmittels erhält man ein wachsartiges orangegelbes bis olivgrünes Produkt, das einen intensiven süßblumigen Rosengeruch aufweist. Aus dem konkreten Rosenöl wird anschließend durch Extraktion mit verdünntem Äthanol das sogenannte 'absolute Rosenöl' hergestellt. Hierbei gelingt es, die aus den Blüten stammenden Wachse (Stearoptene) weitestgehend abzutrennen.

Stefanie Hahn | idw
Weitere Informationen:
http://www.jki.bund.de

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