20. Dezember 2004
Die weiterführenden Untersuchungen zur Minimierung des Acrylamidgehaltes in Extrudaten und Frühstückscerealien konzentrierten sich auf verschiedene Getreiderohstoffe, den Einfluss von Zutaten und die Optimierung von Herstellungsprozessen.
Dabei bestätigte sich erneut, dass der Asparagingehalt im Rohstoff ein wesentlicher Faktor für die Acrylamidbildung im Herstellungsverfahren und damit für den Acrylamidgehalt im Endprodukt ist, analoge thermische Behandlung vorausgesetzt. Bei der Verarbeitung von Getreide ist generell die Auswahl von Chargen mit einem geringen Asparagingehalt vorteilhaft. Mais oder Maisgrits, als Basis für Cornflakes, aber auch Reis weisen im Vergleich zu anderen Getreiderohstoffen einen sehr geringen Anteil an freiem Asparagin auf.
Bei der Herstellung von Roggenvollkornextrudaten führt der Zusatz von Zucker, insbesondere von Glucose und Fructose zu einer starken Erhöhung des Acrylamidgehaltes. Saccharose, ein nichtreduzierender Zucker, wirkt erst bei erhöhter Konzentration acrylamidbildend. Der Zusatz von Milchpulver fördert durch seinen Gehalt an Lactose ebenfalls die Bildung von Acrylamid. In Diäterzeugnissen ist der Einsatz von Oligofructosen wie z.B. Inulin in Kombination mit Fructose, Sorbit oder auch allein heute üblich. Oligofructose enthält ebenfalls geringe Mengen an freier Fructose und an Saccharose. Extrudate, die mit diesen Zusätzen hergestellt werden, können dadurch erhöhte Acrylamidgehalte aufweisen. Auch bei der Erzeugung von Cornflakes führen die Zuckerzusätze wie Malzsirup und Saccharose zu erhöhten Acrylamidgehalten. Der Einsatz von Dickungsmitteln, wie Guarkernmehl, fördert die Acrylamidbildung, da freies Wasser durch die Bindung an das Hydrokolloid dem System entzogen wird.
Durch gezielten Zusatz von Rezepturkomponenten können signifikante Effekte bei der Minimierung des Acrylamidgehaltes erzielt werden: Der Einsatz von Sorbit wirkt acrylamid-reduzierend und ist daher eine interessante Alternative zur Fructoseverwendung in Diabetiker-erzeugnissen. Eine Verringerung der Acrylamidbildung wird durch den Zusatz von Kochsalz sowie durch Zusätze von Citronen- und Ascorbinsäure erzielt. Auf Basis dieser Tatsache wurde die Acrylamidbildung beim Rösten von Getreidekörnern für die Müsliproduktion reduziert. Das Verfahren hat aufgrund der hohen Temperaturen im Röstprozess ein erhöhtes Potential zur Bildung von Acrylamid. Durch Benetzen mit Salz- bzw. Citronensäurelösungen vor dem Röstprozess konnte die Acrylamidbildung nachweislich bis zu 25% gesenkt werden.
Empfehlungen
Zur Reduzierung des Acrylamidgehaltes im Herstellungsprozess wurden im weiteren die nachstehenden Empfehlungen erarbeitet:
Die Extrusion bei möglichst niedriger Temperatur führt zu Verringerung der Acrylamid-bildung (Versuche im Bereich von 130°C bis 150°C).
Die Erhöhung der Feuchte der Rohstoffmischung führt zu einer deutlichen Reduzierung des Acrylamidgehaltes. Mit 1% mehr Rohstofffeuchte kann dieser im Extrudat um bis zu 30% gesenkt werden.
Einschneckenextruder haben ein deutlich geringeres Potenzial zur Acrylamidbildung als Doppelschneckenextruder.
Die Variation des Röstprozesses bei der
Cornflakesherstellung zeigte, dass der Acrylamidwert mit zunehmender
Röstdauer (bei gleicher Rösttemperatur) steigt. Facit: Eine möglichst
kurze Erhitzung mit höherer Temperatur kann zu niedrigeren Acrylamidwerten
als eine längere Röstzeit bei vergleichbarer Temperatur führen. Die
Restfeuchte der Produkte sollte spezifische Grenzwerte nicht unterschreiten
(bei Cornflakes ca. 3%).
Ausblick
Weitere Arbeiten betreffen die Untersuchung des Bildungspotentials von
Hafer als Rohstoff für Extrudate, den Einfluss der Zutaten Kakao, Schokolade,
Eisensalze und Zuckeralkohole sowie die Auswirkungen einer wiederholten
thermischen Belastung bei Reworkeinsatz und Reextrusion.
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