Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2218
Main Title: Qualität und Lagerstabilität von Nüssen
Translated Title: Quality and storage stability of nuts
Author(s): Osso, Rania
Advisor(s): Hartwig, Andria
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Ziel dieser Arbeit war es, geeignete Lagerungsbedingungen zu finden und die Bedingungen des Röstprozesses zu optimieren, um die Lagerstabilität und die Haltbarkeit der drei Nusssorten Walnuss, Erdnuss und Pistazie zu verbessern. Die Lagerstabilität der rohen Proben wurde bei drei verschiedenen Temperaturen untersucht. Der Einfluss traditioneller Röstmethoden auf die Qualität der untersuchten Nusssorten und ihrer Lagerstabilität wurde aufgrund von charakteristischen Parametern wie Fettkennzahlen, Bildung von Off-Flavour-Verbindungen und Abbau von Tocopherolen eingeordnet und bewertet. Dabei wurden verschiedene Lagerbedingungen bezüglich der Lagertemperatur und des Sauerstoffzutritts untersucht. Unter Laborbedingungen wurde der Einfluss der Parameter Röstzeit und Rösttemperatur auf das Röstergebnis und die anschließende Lagerung untersucht. Es wurden verschiedene Röstmethoden bei konstanter Röstzeit im Laborversuch erprobt. Dabei wurden die Proben bei verschiedenen Rösttemperaturen, Röstverfahren und Röstatmosphären direkt nach der Röstung und während der anschließenden Lagerung untersucht. Die Röstung unter CO2 und Stickstoff wurde zum ersten Mal in dieser Arbeit verwendet. Hierfür wurde der Verlauf des Fettverderbs anhand von charakteristischen Parametern wie Fettkennzahlen, Bildung von Off-Flavour-Verbindungen, Abbau von Tocopherolen, Bildung antioxidativ aktiver Verbindungen (-Dicarbonylverbindungen) und durch sensorische Bewertung analysiert. Mittels ESR-Spektroskopie wurde die lag-time als Parameter für die oxidative Stabilität der Nüsse bestimmt. Die Ergebnisse zeigten, dass eine Lagerungstemperatur von 4 °C bei allen rohen Nusssorten die besten Ergebnisse lieferte. Mit der Erhöhung der Lagerungstemperatur verringerte sich die Lagerstabilität der Nüsse. Walnüsse waren im Vergleich zu anderen Nusssorten am wenigsten stabil gegen Oxidation. Die Vakuum-Lagerung verzögerte die Lipidoxidation bei rohen und gerösteten Nüssen. Traditionelle Röstbedingungen beeinflussten die Qualität der Nüsse negativ. Eine Ausnahme bildeten die Pistazien, wenn niedrige Rösttemperaturen verwendet wurden. Der Einfluss der Rösttemperatur auf die Nussqualität war stärker ausgeprägt als der der Röstzeit, besonders bei Walnüssen und Erdnüssen. Erdnüsse erlauben einen größeren Temperaturbereich für die Röstung. Eine bessere Stabilität gegenüber Oxidation während der Lagerung für Erdnüsse und Pistazien wurde bei niedrigen Rösttemperaturen gefunden. Neben den Röstparametern (Temperatur und Zeit) ist die Oxidationsstabilität der gerösteten Nüsse auch von den Röstverfahren abhängig. Die unter Sauerstoff-abwesenheit gerösteten Nussproben zeigten im Vergleich zu den unter Luft gerösteten geringere Veränderungen anhand der chemischen Analysen. Sensorisch stellte sich aber heraus, dass die Röstung mit CO2 aufgrund der Hydrolyse die schlechteste Bewertung bekam. Die N2-Atmosphäre erwies sich als effektiver beim Schutz des Fettes vor Oxidation als die CO2-Atmosphäre.
The goal of this study is to find suitable storage conditions and the requirements needed to optimize the roasting process, so that the storage stability and the shelf life of walnuts, peanuts and pistachios are improved. The storage stability of the raw samples are examined under three different temperatures. The influence of traditional roasting methods on the quality of the investigated nut varieties and their storage stability was analysed and characterised based on chemical analysis of various lipid alteration indicators (like fat values), the formation of off-flavour components and the decomposition of tocopherols. Different storage conditions, e.g. storage temperature and oxygen supply, are also examined. Under laboratory conditions the influence of roasting time and temperatures on the samples and the subsequent storage is examined. Various roasting methods under a constant roasting time are tested and the characteristics are analysed at different roasting temperatures, methods and atmospheric conditions, directly after the roasting and during the storage time. Roasting with carbon dioxide (CO2) and nitrogen are used as a method for the first time in this study. For this purposes, the changes of chemical indicators such as fat values, the formation of off-flavour components, the decomposition of tocopherols, the formation of antioxidative active compounds (-Dicarbonyl compounds) were analysed via sensory tests. By means of ESR-spectroscopy the lag-time is set as a parameter for the oxidative stability of nuts. The findings show that a storage temperature of 4 °C produces the best results for all varieties of nuts. As the storage temperatures rise, the storage stability of the nuts decreases. Walnuts are, comparison to other nut varieties, least stabile against oxidation. Vacuum-packing slows the lipid oxidation in both raw and roasted nuts. Traditional roasting conditions influence the quality of the nuts negatively. One exception is pistachios where lower roasting temperatures are used. Roasting temperature has more effect on the quality of the nuts than roasting time, especially for walnuts and peanuts. Peanuts can tolerate a greater temperature range during roasting. A better stability is found during the storage of peanuts and pistachios when lower roasting temperatures are used. Besides the roasting parameters (temperature and length of roasting), the oxidative stability of roasted nuts is dependent on the roasting methods. Nut samples which are roasted in the absence of oxygen show less change in chemical analyses than those roasted in normal air conditions. Sensory analysis (or sensory evaluation) shows that roasting with carbon dioxide (CO2) produces the worst results due to hydrolysis. The nitrogen atmosphere turns out to be more effective in preventing lipid oxidation than the carbon dioxide atmosphere.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-23141
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/2515
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2218
Exam Date: 16-Jul-2009
Issue Date: 3-Aug-2009
Date Available: 3-Aug-2009
DDC Class: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
Subject(s): Fettverderb
Oxidative Stabilität
Oil oxidation
Oxidative stability
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