E35 Verhalten von Öl beim Frittieren

Thema

Beim Frittieren durchlaufen die in heißem Öl befindlichen Lebensmittel drei miteinander verbundene Phänomene: Das Öl überträgt Wärme durch Konvektion auf die Lebensmittel (siehe auch das andere Modell); der im Inneren der Lebensmittel entstehende Wasserdampf erzeugt Überdruck und einen nach außen gerichteten Dampfstrom, der das Eindringen des Öls behindert (detaillierter beschrieben in einem weiteren Modell); und beim Herausnehmen der Lebensmittel aus dem heißen Öl und dem Abkühlen kondensiert der Wasserdampf im Inneren, wodurch der Innendruck sinkt und das Eindringen des Öls in die Poren der Kruste erleichtert wird. Das längere Eintauchen ermöglicht weiterhin Wärmeübertragung, Wasserverlust sowie die Bildung und Veränderung dieser porösen Struktur.

Das Eindringen des Öls durch diese poröse Kruste lässt sich durch das Darcy-Gesetz beschreiben. Die Durchlässigkeit dieser Kruste, bestimmt durch Eigenschaften wie Größe, Vernetzung und Krümmung ihrer Poren, beeinflusst, wie leicht das Öl eindringen kann: Eine weniger durchlässige Struktur behindert den Ölfluss, während ein Netzwerk großer, gut vernetzter Poren das Eindringen erleichtert. Die Öltemperatur beeinflusst auch, wie schnell das Wasser verdunstet und sich die Kruste bildet. Eine geeignete Frittiertemperatur kann daher die endgültige Ölaufnahme reduzieren, indem sie eine schnelle Oberflächenentwässerung fördert und während des Frittierens einen starken Wasserdampfstrom nach außen aufrechterhält.

Der Kapillardruck in den Poren dieser Kruste hängt von der Porengröße, der Oberflächenspannung und insbesondere von der Benetzbarkeit der Porenoberflächen durch das Öl ab. Benetzt das Öl diese Oberflächen gut, begünstigen Kapillarkräfte sein Eindringen; bei geringerer Benetzbarkeit verringert sich dieses Eindringen und kann sogar einen zusätzlichen Druckunterschied erfordern. Während des Frittierens wirken Druck und Wasserdampfstrom dem Eindringen des Öls entgegen. Daher können sowohl die geringere Benetzbarkeit des Öls als auch der hohe innere Dampfdruck sein Eindringen verringern, solange das Frittiergut untergetaucht ist. Ein wesentlicher Teil der Ölaufnahme erfolgt jedoch während des Abkühlens. Sobald das Frittiergut aus dem heißen Öl genommen wird, kondensiert der in den Poren enthaltene Wasserdampf, wodurch der Innendruck sinkt. Dieser Druckunterschied erleichtert zusammen mit Kapillarkräften das Eindringen des an der Oberfläche des Lebensmittels haftenden Öls in die Poren. Folglich kann ein beträchtlicher Teil des letztendlich aufgenommenen Öls erst nach dem Herausnehmen des Lebensmittels aus dem Frittierbad aufgenommen werden, anstatt während des vollständigen Eintauchens.

Temperatur und Viskosität des Öls beeinflussen diese Prozesse ebenfalls. Mit steigender Temperatur sinkt die Viskosität des Öls, wodurch es leichter durch die poröse Struktur diffundieren kann. Gleichzeitig verstärkt eine ausreichend hohe Temperatur die Wasserverdunstung, beschleunigt die Krustenbildung und sorgt für einen nach außen gerichteten Dampfstrom, der dem Eindringen von Öl während des Frittierens entgegenwirkt. Eine zu niedrige Temperatur verlängert die Zeit, die zum Entwässern und zur Entwicklung der Lebensmitteloberfläche benötigt wird, und kann zu einer höheren endgültigen Ölaufnahme führen. Der resultierende Fettgehalt hängt daher vom Gleichgewicht zwischen Wärmeübertragung, Wasserverlust, Krustenstruktur und -durchlässigkeit, Kapillarkräften, Innendruck und Ölviskosität ab – sowohl während des Frittierens als auch beim anschließenden Abkühlen.

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