Gertz M.glichkeiten der Bildung und Reduzierung von Acrylamid · Acrylamidbildung in Pommes Frites...
Transcript of Gertz M.glichkeiten der Bildung und Reduzierung von Acrylamid · Acrylamidbildung in Pommes Frites...
Möglichkeiten der Bildung undReduzierung von Acrylamid
( Beispiel: Pommes Frites)
Dr. Christian GertzChemisches Untersuchungsamt Hagen
Einfluss Frittierdauer und -Temperatur auf die Acrylamid-Bildung
(Frittieröl: Rapsöl, raff.; 40 g Pommes Frites / 2,5 Liter)
184 210 204 287
10701240
20178 149 155 246
389
674
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Vorf
rittie
rte
Roh
war
e
160°
C, 2
'30'
'
160°
C, 3
'30'
'
165°
C, 2
'30'
'
165°
C, 3
'30'
'
170°
C, 2
'30'
'
170°
C, 3
'30'
'
175°
C. 2
'30'
'
175°
C, 3
'30'
'
180°
C, 2
'30'
'
180°
C, 3
'30'
'
185°
C, 2
'30'
'
185°
C, 3
'30'
'
Behandlung: Temperatur-Dauer
µg A
cryl
amid
/kg
fritt
iert
es P
rodu
kt
Acrylamidbildung in Pommes Frites3‘’30‘ in verschiedenen Ölen
20203 200 205
445594
10601271
897722
852
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Vorfritt
ierte
Rohware
HOSO
HOSO
Palmolein
, dopp
elt
Palmole
in, do
ppelt
Palmole
in, ei
nfach
Palmolein
, einf
ach
µg/k
g Ac
ryla
mid
180 °C170 °C
Acrylamidbildung beim Frittieren von Pommes Fritesmit Palmolein
205 445 594 326 7617228978520
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Sonn
enbl
umen
öl
Sonn
enbl
umen
öl
Palm
olei
n,do
ppel
t
Palm
olei
n,do
ppel
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Palm
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Palm
olei
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h
Fritt
ierö
l mit
30%
Palm
olei
n
Fritt
ierö
l mit
30%
Palm
olei
n
Acry
lam
id (µ
g/kg
)
180 °C170 °C
Bildung von Acrylamid aus Glycerin
O-CO-R3
O-CO-R1
R2-COO
Rx O
OHx=1,2,3
OH
OH
OH O
H
O
NH2NH3
OXIDATION
Triglycerid Glycerin Acrolein Acrylamid
Hydrolyse
Glycerin
Fettsäure
Fettsäure
Fettsäure
Fettsäure
0
2
4
6
8
10
12
14
1 2 3 4 5Heating time (h)
Pola
r mat
eria
ls re
sp. t
rigyc
erid
es d
i- an
d po
lym
ers
[%w
/w o
il]
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
FFA
resp
. dig
lyce
rides
[%w
/w o
il]
Total polar compounds (% w/w oil) Di- and polymeric Triglycerides Diglycerides Free Fatty Acids
Mono- Di-Glyceride Konzentration beim Frittieren
GPC der Acylglyceride (Frittierfett)
Bildung von Acrylamid aus Monoglyceriden
CH2
CH
CH2 O-CO-R1
OH
HO
R1 O
OH
HC
CH
H2C
CH2
OH
OH
HC
CH2
O
H
O
NH2NH3
OXIDATION
Monoglycerid Acrolein Acrylamid
H2O
Reaktionsmechanismus der Esterpyrolyse
CO CH2
CH2R1
O
C
CH
CCH2
CH2R1
C
C
O
OH
Monoglyceride Olefin Fettsäure
+
Einfluss von Silicon auf die Acrylamidbildungbeim Frittieren (40 g Pommes Frites / 2,5 L
Öl)
205 372 694852 913 12710
200
400
600
800
1000
1200
1400
Sonnenblumenöl Sonnenblumenöl Sonnenblumenöl +20 ppm Silicon
Sonnenblumenöl +20 ppm Silicon
Rüböl, teilhydriert, mit Silicon
Rüböl, teilhydriert, .mit Silicon
µg A
cryl
amid
/kg
170 °C 180 °C
Acrylamidbildung in Frittierfetten bei 168-175 °C (ohne und mit Silicon)
0
100
200
300
400
500
600
700
0 5 10 15 20 25Polare Anteile (%)
Acry
lam
id (µ
g/kg
)
FRITIERFETT m.SiliconFRITIERFETT ohne Silicon
Proben (Pommes Frites, fertigfrittiert) aus derLebensmittelkontrolle
Wärme-Massentransfer beim Frittieren
Lebensmittel FrittierölMassentransferWASSER
Öl
Spezifische Wärmekapazität (kJ/kg K)Wasser 4,182Fett1,670Eiweiss1,550Kohlenhydrate1,420
Wärmetransfer
C = f (Wassergehalt)C = f (Temperatur)
Wärmeleitfähigkeit nimmt ab Wärmeleitfähigkeit nimmt zu
Acrylamidgehalt in Pommes Frittes, gecoated (40 g,2,5 l Sonnenblumenöl)
205 90 303 6001618520
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Sonn
enbl
umen
öl
Sonn
enbl
umen
öl
Sonn
enbl
umen
öl+
geco
ated
Fritt
en (o
hne
red.
Zuck
er)
Sonn
enbl
umen
öl+
geco
ated
Fritt
en (o
hne
red.
Zuck
er)
Sonn
enbl
umen
öl+
geco
ated
Fritt
en (m
itre
d.Zu
cker
)
Sonn
enbl
umen
öl+
geco
ated
Fritt
en (m
itre
d.Zu
cker
)
Acry
lam
id (µ
g/kg
)
180 °C170 °C
Bildung von Acrylamid aus reduzierenden Zuckern
OH
OH
OH
OH
O
HO
CH2OH
O
H
HO HCH3
O
H
O
CH2
O
H
HO
O
OH
H
CH2
H2OH+ H2O
Glucose Glycerinaldehyd Methylglyoxal Acrylsäure
Verwendung von Additiven (mit Emulgatoren) zurOptimierung der Oberflächenspannung
Einfluss von Additiven auf die Acrylamid-Bildung (40 g Pommes Frites mit 20µg/kg), Rapsöl, 2,5 Liter)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
2'30'' 3'30'' 2'30'' 3'30'' 2'30'' 3'30''
165°C 165°C 175°C 175°C 185°C 185°C
Acry
lam
id in
µg/
kg
Reduktion der Acrylamidbildung beim Frittierenvon Pommes Frites
• Senken der Frittiertemperaturen aufmax. 175 °C
• Verkürzen der Frittierzeiten• Vermeidung von Silicon als Additiv• Ummanteln von Pommes Fritties• Reduktion der Oberflächenspannung (bessere
Porenbildung)