Kinetik der Acrylamidbildung beim Frittieren von Kartoffelerzeugnissen für kurze Erhitzungszeiten

Research output: Contribution to conferencePaperResearchpeer review

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Original languageGerman
Publication statusPublished - 2008
EventProcessNet-Fachausschuss "Lebensmittelverfahrenstechnik" 2008 - TU München, Freising, Germany
Duration: 10 Mar 200812 Mar 2008

Workshop

WorkshopProcessNet-Fachausschuss "Lebensmittelverfahrenstechnik" 2008
Country/TerritoryGermany
CityFreising
Period10 Mar 200812 Mar 2008

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.

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Kinetik der Acrylamidbildung beim Frittieren von Kartoffelerzeugnissen für kurze Erhitzungszeiten. / Franke, Knut; Strijowski, Ulf.
2008. Paper presented at ProcessNet-Fachausschuss "Lebensmittelverfahrenstechnik" 2008, Freising, Germany.

Research output: Contribution to conferencePaperResearchpeer review

Franke, K & Strijowski, U 2008, 'Kinetik der Acrylamidbildung beim Frittieren von Kartoffelerzeugnissen für kurze Erhitzungszeiten', Paper presented at ProcessNet-Fachausschuss "Lebensmittelverfahrenstechnik" 2008, Freising, Germany, 10 Mar 2008 - 12 Mar 2008.
Franke, K., & Strijowski, U. (2008). Kinetik der Acrylamidbildung beim Frittieren von Kartoffelerzeugnissen für kurze Erhitzungszeiten. Paper presented at ProcessNet-Fachausschuss "Lebensmittelverfahrenstechnik" 2008, Freising, Germany.
Franke K, Strijowski U. Kinetik der Acrylamidbildung beim Frittieren von Kartoffelerzeugnissen für kurze Erhitzungszeiten. 2008. Paper presented at ProcessNet-Fachausschuss "Lebensmittelverfahrenstechnik" 2008, Freising, Germany.
Franke, Knut ; Strijowski, Ulf. / Kinetik der Acrylamidbildung beim Frittieren von Kartoffelerzeugnissen für kurze Erhitzungszeiten. Paper presented at ProcessNet-Fachausschuss "Lebensmittelverfahrenstechnik" 2008, Freising, Germany.
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author = "Knut Franke and Ulf Strijowski",
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TY - CONF

T1 - Kinetik der Acrylamidbildung beim Frittieren von Kartoffelerzeugnissen für kurze Erhitzungszeiten

AU - Franke, Knut

AU - Strijowski, Ulf

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Y1 - 2008

N2 - 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.

AB - 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.

KW - Acrylamid

KW - Kartoffeln

KW - Kinetik

M3 - Paper

T2 - ProcessNet-Fachausschuss "Lebensmittelverfahrenstechnik" 2008

Y2 - 10 March 2008 through 12 March 2008

ER -

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