S22 Pommes Frites

Thema

Beim Frittieren durchläuft die Kartoffel drei gleichzeitig existierende Zonen: eine äußere, bereits trockene Zone – die Kartoffelkruste –, deren Temperatur der des umgebenden heißen Öls ähnelt; eine noch tiefer liegende Verdampfungszone, die den Siedepunkt desselben Öls erreicht und in der das Wasser der Kartoffel verdampft; und eine innere, noch feuchte Zone im Inneren der Kartoffel, in der sie ähnlich wie gekochtes Gemüse gart. Dies bildet ein weiteres Modell für den gesamten Vorgang. Mit fortschreitendem Frittieren zieht sich die Verdampfungszone immer weiter in das feuchte Innere der Kartoffel zurück.

Das heiße Öl überträgt die Wärme an die Oberfläche der Kartoffel hauptsächlich durch Konvektion, wie in einem anderen Modell dieses Systems beschrieben. Die von der Kartoffel aufsteigenden Dampfblasen verstärken diese Konvektion zusätzlich, ähnlich dem Blasensieden, das ebenfalls in einem anderen Modell dieses Systems beschrieben wird. Dadurch wird während des gesamten Frittierprozesses ein relativ hohes Konvektionsniveau aufrechterhalten. Solange die Kartoffel noch freies Wasser enthält, bleibt ihr feuchter Kern auf dem Siedepunkt von Wasser. Dies liegt daran, dass die Verdampfungswärme, die in einem anderen Modell dieses Systems beschrieben wird, die gesamte von der Oberfläche zugeführte Wärme absorbiert, ohne die Temperatur des feuchten Kerns über den Siedepunkt zu erhöhen.

Diese Kartoffelkruste bildet sich, sobald die äußere Schicht genügend Wasser verloren hat, um den aus dem feuchten Kern entweichenden Dampf nicht mehr aktiv zu leiten. Dies geschieht genau nach dem gleichen Übergang zwischen der ersten und zweiten Trocknungsphase, der in einem anderen Modell dieses Dehydratisierungsprozesses beschrieben wird: Die Temperatur dieser nun getrockneten äußeren Schicht steigt deutlich über den Siedepunkt von Wasser. Bei dieser höheren Temperatur finden sowohl die Maillard-Reaktion (ebenfalls in einem anderen Modell beschrieben) als auch die Karamellisierung des Kartoffelzuckers statt, wodurch die goldene Farbe und der charakteristische Geschmack der frittierten Kartoffel entstehen. Ist das heiße Öl jedoch zu kalt, verzögert sich die Krustenbildung.

Die Aufnahme des Öls durch die Kartoffel erfolgt hauptsächlich beim Herausnehmen aus dem heißen Öl: Der in der Kartoffel noch eingeschlossene Dampf kondensiert beim Abkühlen außerhalb des Öls. Diese Kondensation erzeugt einen Sog, der das Öl in die Poren der neu gebildeten Kruste zieht. Das letztendlich von der Kartoffel aufgenommene Ölvolumen ist proportional zum Volumen des noch eingeschlossenen Dampfes und zur Differenz zwischen der Öltemperatur und der Umgebungstemperatur, die die Kartoffel beim Abkühlen erreicht. Da sich die Kartoffelkruste zuvor in heißerem Öl gebildet hat, ist sie diesem Sog weniger widerstandsfähig, wodurch weniger Öl aufgenommen wird.

Dieses Modell, mit seiner Maillard-Reaktion an der Kartoffelkruste und der Karamellisierung, die diese öffnet, führt daher zur Bildung von Acrylamid in der Kruste als Nebenprodukt der Maillard-Reaktion zwischen einer Aminosäure in der Kartoffel und den bereits in diesem Modell beschriebenen reduzierenden Zuckern. Die Bildung dieses Acrylamids folgt der Arrhenius-Kinetik, derselben Arrhenius-Beziehung, die auch in einem anderen Modell dieser Gruppe beschrieben wird, und reagiert daher sehr empfindlich auf die Temperatur des heißen Öls. Durch die Reduzierung der Temperatur des heißen Öls wird die Bildung dieses Acrylamids deutlich verringert. Darüber hinaus wird die Acrylamidbildung durch Blanchieren der Kartoffeln vor dem Frittieren weiter eingeschränkt, wodurch die Konzentration sowohl der Aminosäuren als auch der reduzierenden Zucker auf der Kartoffeloberfläche verringert wird.

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