Echtzeit-Detektion von (S)VOCs beim Rösten von Haselnüssen

(S)VOCs – Schlüssel zur Sensorik gerösteter Nüsse

Haselnüsse sind für viele Schokoladenprodukte ein wichtiger Rohstoff. Vor der Weiterverarbeitung werden sie nach dem Schälen meist geröstet – ein entscheidender Schritt, der das nussige Aroma und die charakteristische Farbe ausprägt. Während der Röstung entstehen typische flüchtige und schwerflüchtige organische Verbindungen (engl. volatile organic compounds, VOCs und semi-volatile organic compounds, SVOCs), die entscheidend für die sensorischen Eigenschaften der gerösteten Nüsse sind.

Traditionell wird der Röstprozess als Kurzzeit-Hochtemperaturröstung (HTST) oder Langzeit-Niedrigtemperaturröstung (LTLT) durchgeführt. In den letzten Jahrzehnten lag der Fokus bei Prozessoptimierungen vor allem auf einer Verkürzung der Röstzeit z. B. durch den Einsatz von Infrarot- oder Wirbelschichtröstung. Während sich die Forschung bisher vor allem mit der Mikrostruktur der Nüsse beschäftigte, blieben chemische Reaktionen und die Bildung von (S)VOCs weitgehend unerforscht, obwohl diese für das sensorische Profil der gerösteten Nüsse von zentraler Bedeutung sind.

S(VOCs) als Markerverbindungen zur Prozessoptimierung der Röstung

Das Projekt »RöstNuss live« zielt darauf ab, diese (S)VOCs als Markerverbindungen während des Röstens von Haselnüssen in Echtzeit zu analysieren und damit dynamische Konzentrationsänderungen zu erfassen. Dadurch lassen sich wichtige Erkenntnisse über die Entstehung und den Abbau von chemischen Stoffen gewinnen. Ziel ist es, dadurch den Röstprozess gezielt steuern zu können und unerwünschte Fehlaromen frühzeitig zu erkennen.

Um dies zu ermöglichen, werden die Analysen unter verschiedenen Röstbedingungen durchgeführt. Die Methodik umfasst den Einsatz von Protonenaustauschreaktions-Massenspektrometrie (PTR-TOFMS) zur Echtzeitüberwachung der (S)VOC-Freisetzung beim Rösten in einer Mikrokammer, sowie umfassende gaschromatographische Analysen zur Identifizierung der freigesetzten Verbindungen.

Präzise Steuerung des Röstprozesses für bessere Produktqualität

Die wirtschaftliche Bedeutung des Projekts liegt in der Verbesserung der Rohstoffverarbeitung und der Qualitätssicherung. Unternehmen profitieren von neuen Erkenntnissen über die Freisetzung wertbestimmender Röstmarker, die eine präzisere Steuerung des Röstprozesses ermöglichen und somit die Produktqualität steigern. Eine verbesserte Überwachung des Röstprozesses könnte einen Wettbewerbsvorteil schaffen, Qualitätsunterschiede reduzieren und Ausschuss durch Über- oder Unterröstung minimieren.