Kinetik der Acrylamidbildung beim Frittieren von Kartoffelerzeugnissen für kurze Erhitzungszeiten

verfasst von

Knut Franke, Ulf Strijowski

Abstract

Die Entdeckung der Bildung von Acrylamid in erhitzten Lebensmittel stellte auch für die Hersteller frittierter Kartoffelerzeugnisse, wie z.B. Pommes frites und Chips, eine völlig neue Herausforderung dar. Insbesondere in Kartoffelchips wurde sehr hohe Gehalte von bis zu 3000 µg/kg gefunden. Nach der Aufklärung der wesentlichen Bildungswege und Reaktionsbedingungen wurden ebenfalls Untersuchungen zur Erfassung der Bildungskinetik, z.B. in Modellsystemen [1] und Backwaren [2], durchgeführt. Dabei zeigte sich sehr schnell, dass die Bildung von Acrylamid beim Erhitzen erst ab Temperaturen oberhalb von 120°C verstärkt einsetzt und bei deutlich höheren Temperaturen das Acrylamid zumindest teilweise wieder abgebaut. Bisher publizierte Kinetikdaten allerdings weisen eine "lag"-phase von 5 bis 10 min auf, in der auch bei Temperaturen >120°C keine Acrylamidbildung gemessen wurde. Auf der anderen Seite werden z.B. rekombinierte Kartoffelchips oft weniger als 1 Minute frittiert und weisen trotzdem die genannten hohen Gehalte auf. Der Grund für diese Diskrepanz liegt darin, dass die bisherigen Kinetikbestimmungen nicht die interne Temperaturverteilung im Produkt berücksichtigt, sondern oft nur die äußere Temperatur als Referenz verwendet.Im Rahmen eigener Untersuchungen wurden daher getrocknete Kartoffelpartikel direkt im heißen Öl bei Temperaturen zwischen 120 und 180°C über einen Zeitraum von 20 bis 60 s praktisch isotherm erhitzt und die Acrylamidgehalte gemessen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass alle Volumenelemente die gleiche Temperaturbelastung erfahren haben. Basierend auf diesen gemessenen Daten wurde ein kinetisches Modell mit einem Reaktionsansatz erster Ordnung unter Berücksichtigung der Abbaureaktion erstellt (Bild, urchgezogene Linien). Unter Nutzung dieser Kinetikparameter wiederum lassen sich z.B. Acrylamidgehalte in Kartoffelchips auf für kurze Frittierzeiten vorhersagen. Durch die Einbeziehung der Farbveränderungen (Bräunung) in das Kinetik-Modell ist es auch möglich, Frittierbedingungen (Temperatur-Zeit-Fenster) für eine optimale Bräunung bei gleichzeitig verringerten Acrylamidgehalten vorherzusagen. Dazu werden entsprechende Beispiele vorgestellt.

Organisationseinheit(en)

Institut für Lebensmittelwissenschaft und Humanernährung
Arbeitsbereich Lebensmitteltechnologie

Typ

Paper

Publikationsdatum

2008

Publikationsstatus

Veröffentlicht

Peer-reviewed

Ja