Mikrowellen-Popcorn – Wikipedia

Mikrowellen-Popcorn-Beutel von ConAgra, ungeklappter Zustand

Mikrowellen-Popcornbeutel, geknallter Zustand

Mikrowellen-Popcorn ist ein Fertiggericht, das aus ungeknalltem Popcorn in einer verbesserten, versiegelten Papiertüte besteht, die in einer Mikrowelle erhitzt werden soll. Zusätzlich zu dem getrockneten Mais enthalten die Beutel typischerweise Speiseöl mit ausreichend gesättigtem Fett, um sich bei Raumtemperatur zu verfestigen, ein oder mehrere Gewürze (oft Salz) und natürliche oder künstliche Aromen oder beides. Mit den vielen verschiedenen Geschmacksrichtungen gibt es viele verschiedene Anbieter.

Der Beutel wird typischerweise teilweise gefaltet, wenn er in eine Mikrowelle gestellt wird, und bläst sich infolge des Dampfdrucks von den erhitzten Körnern auf.

Mikrowellen-Popcornbeutel wurden entwickelt, um ein Anbrennen des Poppkerns zu vermeiden. Dies ist ein unerwünschter Effekt, der auftritt, wenn Poppkerne über 150 ° C erhitzt werden.[1] Ein Suszeptor – normalerweise ein metallisierter Film, der auf das Papier des Beutels laminiert ist – absorbiert Mikrowellen und konzentriert Wärme an der Filmgrenzfläche, wodurch eine Wärmeverteilung sichergestellt wird, die sich auf die schwer zu erhitzende Aromabeschichtung konzentriert, so dass die nicht aufgesprungenen Körner zuvor gleichmäßig beschichtet werden Knallen, wodurch ein gleichmäßiger Geschmack im gesamten Produkt gewährleistet wird. Außerdem ist etwas Popcorn fehlerhaft und platzt nicht, da die Schale möglicherweise beschädigt ist und der Dampf entweichen kann. Diese nicht gepoppten Kernel sind als „alte Mädchen“ oder „Jungfern“ bekannt.[2]

Ein frühes Suszeptor-Popcorn-Beuteldesign wurde 1981 von der amerikanischen Firma General Mills patentiert (US-Patent Nr. 4,267,420).[3]

Sicherheitsprobleme[edit]

Für die Lebensmittelsicherheit ist Sorgfalt bei der Verpackungsgestaltung erforderlich.[4]

Ein Sicherheitsproblem besteht darin, dass die auf der Verpackung angegebene Garzeit nicht für alle Mikrowellenherde gilt. Wenn Sie den Timer einstellen und später wiederkommen, nachdem der Alarm des Timers ausgelöst wurde, kann das Popcorn verbrannt werden und stark rauchen. Hersteller von Mikrowellen-Popcorn schlagen vor, dass die Person, die das Popcorn kocht, in der Nähe des Ofens bleibt, um das Popcorn beim Kochen zu beobachten und das Popcorn herauszunehmen, wenn die Zeit zwischen den Pops mehr als einige Sekunden beträgt.

Die Besorgnis über Mikrowellen-Popcornbeutel hat in den letzten Jahren hinsichtlich des Abfalls und seiner schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt zugenommen. Eine Studie zeigt, dass Lebensmittelverpackungen fast zwei Drittel des Gesamtvolumens an Verpackungsabfällen ausmachen.[5] Darüber hinaus können die in Mikrowellen-Popcornbeuteln verwendeten Beschichtungsmaterialien negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Forscher haben toxische Chemikalien in den Beuteln entdeckt, wie perfluorierte Verbindungen (PFCs) und ihre potenziellen Vorläufer. PFCs sind umweltbeständig, bioakkumulierbar und potenziell schädlich. Unter den PFCs wurde berichtet, dass Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) und Perfluoroctansäure (PFOA) toxisch sind.[6][7]Perfluorkarbonsäuren (PFCAs) -Vorläufer sind nachweislich noch toxischer als PFCAs selbst.[8][9] Aufgrund der Persistenz- und Mobilitätseigenschaften von PFOA wurde es außerdem in Wasser, Boden, Luft und Wildtieren nachgewiesen.[10][11][12][13][14] Um die schädlichen Auswirkungen von PFC auf die Umwelt zu minimieren, haben die Menschen viele Behandlungsmethoden entwickelt, um sie aus wässrigen Lösungen zu entfernen.[15]

Schädliche Chemikalien[edit]

Forscher haben viele PFCs in Mikrowellen-Popcornbeuteln entdeckt, die als Beschichtungsmaterialien für die Öl- und Feuchtigkeitsbeständigkeit verwendet werden. Die am häufigsten untersuchten PFCs sind PFOA und PFOS. Die Menge an PFOA in einigen Mikrowellen-Popcornbeuteln wird bis zu 300 μg kg bestimmt−1.[16] Neben PFOA und PFOS haben Moral et al. bestimmte auch andere Perfluorkarbonsäuren (PFCAs) in Popcornverpackungen, einschließlich Perfluorheptansäure (PFHpA), Perfluorononansäure (PFNA), Perfluordecansäure (PFDA), Perfluornoundecansäure (PFUnA) und Perfluordodecansäure (PFDoA).[17]

PFCs sind giftig, nicht biologisch abbaubar und bleiben dauerhaft in der Umwelt. Die Anreicherung von PFCs in lebenden Organismen kann nachteilige Auswirkungen auf Labortiere, Wasserlebewesen und Menschen haben.[18] Eine Studie an Ratten hat gezeigt, dass PFOA Leber-, Hoden- und Pankreastumoren induzieren kann.[19] Die Exposition von PFOS gegenüber Ratten kann auch zu einer abnormalen Glukose- und Lipidhomöostase im Gestations- und Laktationsalter führen.[20] Es wurde gefunden, dass PFCs das Kommunikationssystem und die Gentranskription bei Ratten hemmen.[21] Darüber hinaus deutete eine Studie darauf hin, dass die PFOA-Exposition bei Menschen in der Nähe von Chemiefabriken mit Nieren- und Hodenkrebs assoziiert war.[22] PFOA und PFOS können auch Membranschäden verursachen, die mit Apoptose und DNA-Schäden in Wasserorganismen (insbesondere in Fischen) verbunden sind, und negative Auswirkungen auf die Populationswachstumsrate von Rotifer haben.[18]

Aufgrund der Toxizität von PFOA haben sich große US-Hersteller freiwillig bereit erklärt, die Produktion von PFOA bis Ende 2015 einzustellen. Darüber hinaus ist die Verwendung von Perfluoralkylethyl-haltigen Substanzen mit Lebensmittelkontakt von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) nicht mehr zulässig ) Vorschriften im Januar 2016.[23] Obwohl die Produktion von PFOA und PFOS reduziert wurde, nimmt die Produktion von Chemikalien auf Fluorotelomerbasis, die auf Papiere mit Lebensmittelkontakt aufgebracht werden, immer noch zu. Einige Verbindungen, wie Polyfluoralkylphosphat-Tenside (PAPs) oder Fluortelomere (FTOH), wurden in einigen Marken von Mikrowellen-Popcornbeuteln verwendet.[17] Diese Verbindungen sind Vorläufer von PFCAs, und es gibt Hinweise darauf, dass sie toxischer sind als PFCAs selbst. Darüber hinaus können sie auch zu PFCAs abgebaut werden, was zu einem Anstieg der PFCAs-Konzentrationen in der Umwelt und zu nachteiligen Auswirkungen führt.[17][18]

Umwelteinflüsse[edit]

Aufgrund der hohen Energie der CF-Bindung (531,5 kJ / mol) in PFCs sind PFCs äußerst widerstandsfähig gegen natürlichen biologischen Abbau.[24] Sobald PFCs in die Umwelt freigesetzt werden, werden sie zu Verunreinigungen. Es gibt Hinweise darauf, dass Wasser, Luft, Boden und wild lebende Tiere durch PFC kontaminiert wurden. Beispielsweise lagen die PFOA-Konzentrationen zwischen 2004 und 2008 in einigen Bohrlöchern in Minnesota bei bis zu 0,9 Mikrogramm pro Liter (µg / l).[25] und 0,4 µg / l ist die vorläufige Gesundheitsempfehlung für PFOA in Trinkwasser, die 2009 von der EPA entwickelt wurde.[23] Außerdem entdeckten Giesy und Kannan PFCs in Fischen, Vögeln und Meeressäugern auf der ganzen Welt.[10] Menschen entdeckten auch PFOA in den arktischen Medien und in Biota.[11][12]

Aufgrund der großen Produktion von Mikrowellen-Popcornbeuteln sind sie auch zu einer bedeutenden Schadstoffquelle (PFC) für die Umwelt geworden. Aufgrund der Entsorgung von gestrichenem Papier und der Herstellung wurde PFOA auch in Abwässern und Biosoliden nachgewiesen.[13] Böden in der Nähe von Deponien sind ebenfalls durch PFOA kontaminiert.[14]

Sanierungsmethoden[edit]

Um die zerstörerischen Auswirkungen von PFC auf die Umwelt zu verringern, haben die Menschen viele Technologien entwickelt, um PFC aus wässrigen Lösungen zu entfernen, einschließlich Adsorption, Ionenaustausch, Membrantrennung, photochemischer Oxidation, Ultraschall, Bioremediation, Plasmaoxidation und anderen Techniken.[15] Diese Technologien erfordern raue Behandlungsbedingungen, verursachen einen hohen Energieverbrauch und können nicht in großem Maßstab angewendet werden.[15] Die elektrochemische Oxidation (EO) ist eine vielversprechende Technik zur Entfernung von PFC aus kontaminiertem Abwasser. Es hat viele Vorteile, wie einen relativ geringeren Energieverbrauch, mildere Bedingungen und eine höhere Entfernungseffizienz.[15]

Elektrochemischer Oxidationsmechanismus[edit]

Der EO-Mechanismus und die Wege sowohl von PFCAs als auch von PFSAs sind unten angegeben. Zu Beginn überträgt die Carboxyl- oder Sulfonsäuregruppe von PFCs ein Elektron zur Anode und das PFCs-Radikal (C.nF.2n + 1COO · oder C.nF.2n + 1DAMIT3·) sind geformt. PFC-Radikale sind instabil und Perfluoralkylradikale (C.nF.2n + 1·) werden produziert. Dann wird der C.nF.2n + 1· Radikale reagieren mit OH, O.2und H.2O auf vier möglichen Wegen, wie in Zyklus A, Zyklus B, Zyklus C und Zyklus D gezeigt.[15] Die detaillierten Reaktionsprozesse sind wie folgt:

C.nF.2n + 1GURREN– –→ C.nF.2n + 1COO⋅ + e– –

C.nF.2n + 1COO⋅ → C.nF.2n + 1⋅ + CO2

C.nF.2n + 1DAMIT3– –→ C.nF.2n + 1DAMIT3⋅ + e– –

C.nF.2n + 1DAMIT3⋅ + H.2O → C.nF.2n + 1⋅ + SO42−+ 2H+

In Zyklus A:

C.nF.2n + 1· + · OH → C.nF.2n + 1OH

C.nF.2n + 1OH + · OH → C.nF.2n + 1O · + H.2Ö

C.nF.2n + 1O · → C.n-1F.2n-1· + CF.2Ö

In Zyklus B:

C.nF.2n + 1OH → C.n-1F.2n-1CFO + HF

C.n-1F.2n-1CFO + H.2O → C.n-1F.2n-1GURREN– – + HF + H.+

C.n-1F.2n-1CFO + · OH → C.nF.2nÖ2H ·

C.nF.2nÖ2H · → C.n-1F.2n-1COO · + HF

In Zyklus C:

C.nF.2n + 1· + O.2 → C.nF.2n + 1OO ·

C.nF.2n + 1OO · + R.F.COO · → C.nF.2n + 1O · + R.F.CO · + O.2

C.nF.2n + 1O · → C.n-1F.2n-1· + CF.2Ö

COF2 + H.2O → CO2 + 2HF

In Zyklus D werden flüchtige fluorierte organische Verunreinigungen freigesetzt.

Die EO-Technik hat auch einige Nachteile, wie hohe Kosten und Komplexität beim Aufbau und Betrieb einer elektrochemischen Zelle. Aufgrund dieser Nachteile wurde EO noch nicht kommerzialisiert.[15]

Einige Mikrowellenherde verfügen über einen speziellen Modus zum Kochen von Popcorn, der entweder werkseitig kalibrierte Zeit- und Leistungsstufeneinstellungen verwendet oder Feuchtigkeits- oder Geräuschsensoren verwendet, um zu erkennen, wann das Knallen beendet ist.[26][27]

Siehe auch[edit]

  1. ^ „(WO / 2001/053167) MICRO MANAGEMENT“. IP Services> PATENTSCOPE> Patentrecherche. WIPO.
  2. ^ „20 Dinge, die Sie über Popcorn nicht wussten“. Wie Dinge funktionieren. 2007-09-14. Abgerufen 23. Februar 2016.
  3. ^ Brastad, William A (12. Mai 1981). Verpacktes Lebensmittel und Verfahren zum Erreichen einer Mikrowellenbräunung (Beauftragter: General Mills, Inc.). Google Patentsuche.
  4. ^ Begley, TH; Dennison, Hollifield (1990). „Migration von cyclischen Polyethylenterephthalat (PET) -Oligomeren aus PET-Mikrowellen-Suszeptorverpackungen in Lebensmittel“. Lebensmittelzusatzstoffe und Kontaminanten. 7 (6): 797–803. doi:10.1080 / 02652039009373941. PMID 2150379.
  5. ^ K. Marsh, B. Bugusu, Lebensmittelverpackungen – Rollen, Materialien und Umweltprobleme, J. Food Sci. 72 (2007) R39 – R55.
  6. ^ C. Lau, JL Butenhoff, JM Rogers, Die Entwicklungstoxizität von Perfluoralkylsäuren und ihren Derivaten, Toxicol. Appl. Pharmacol. 198 (2004) 231–241.
  7. ^ ME Andersen, JL Butenhoff, S. Chang, GD Farrar, GL Kennedy Jr., C. Lau, GW Olsen, J. Seed, KB Wallace, Toxicol. Sci. 102 (1) (2008) 3–14.
  8. ^ AA Rand, JP Rooney, CM Butt, JN Meyer, SA Mabury, Zelltoxizität im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber perfluorierten Carboxylaten (PFCAs) und ihren metabolischen Vorläufern, Chem. Res. Toxicol. 27 (2014) 42–50.
  9. ^ MJA Dinglasan-Panlilio, SA Mabury, KR Solomon, PK Sibley, Fluorotelomersäuren sind toxischer als perfluorierte Säuren. Environ. Sci. Technol. 41 (2007) 7159–7163.
  10. ^ ein b JP Giesy, K. Kannan, Globale Verbreitung von Perfluoroctansulfonat in Wildtieren, Environ. Sci. Technol.35 (2001), S. 1339–1342.
  11. ^ ein b Lindstrom, AB, MJ Strynar und EL Libelo. 2011a. Polyfluorierte Verbindungen: Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Umweltwissenschaft & Technologie 45: 7954–7961.
  12. ^ ein b Smithwick M., RJ Norstrom, SA Mabury, K. Solomon, TJ Evans, I. Stirling, MK Taylor und DCG Muir. 2006. Zeitliche Trends von Perfluoralkyl-Kontaminanten bei Eisbären (Ursusmaritimus) an zwei Standorten in der nordamerikanischen Arktis, 1972-2002. Umweltwissenschaft & Technologie 40 (4): 1139–1143.
  13. ^ ein b Renner, R. 2009. EPA findet Rekord-PFOS- und PFOA-Werte in Weidefeldern in Alabama. Umweltwissenschaft & Technologie 43 (3): 1245–1246.
  14. ^ ein b Xiao, F., MF Simcik, TR Halbach und JS Gulliver. 2015. Perfluoroctansulfonat (PFOS) und Perfluoroctanoat (PFOA) in Böden und Grundwasser eines US-amerikanischen Ballungsraums: Migration und Auswirkungen auf die Exposition des Menschen. Wasserforschung 72: 64–74.
  15. ^ ein b c d e f JunfengNiu, Yang Li, Enxiang Shang, ZeshengXu, Jinzi Liu, Elektrochemische Oxidation perfluorierter Verbindungen in Wasser,Chemosphäre 146 (2016) 526-538.
  16. ^ TH BEGLEY, K. WHITE, P. HONIGFORT, ML TWAROSKI, R. NECHES und RA WALKER, Perfluorchemikalien: Mögliche Quellen und Migration von Lebensmittelverpackungen, Lebensmittelzusatzstoffe und Kontaminanten, Oktober 2005; 22 (10): 1023–1031.
  17. ^ ein b c Marı´aPilarMartı´nez-Moral, Marı´a Teresa Tena, Bestimmung von Perfluorverbindungen in Popcornverpackungen durch Druckflüssigkeitsextraktion und Ultra-Performance-Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie, Talanta 101 (2012) 104–109.
  18. ^ ein b c I. Zabaletaa, n, E. Bizkarguenaga a, D. Bilbao a, N. Etxebarriaa, b, A. Prietoa, b, O. Zuloaga, Schnelle und einfache Bestimmung perfluorierter Verbindungen und ihrer potentiellen Vorläufer in verschiedenen Verpackungsmaterialien,Talanta 152 (2016) 353–363.
  19. ^ Biegel LB, Hurtt ME, Frame SR, O’Connor JC, Cook JC. 2001. Mechanismen der extrahepatischen Tumorinduktion durch Peroxisomenproliferatoren bei männlichen CD-Ratten. Toxicol Sci 60 (1): 44–55.
  20. ^ Lv, Z., Li, G., Li, Y., Ying, C., Chen, J., Chen, T., Wei, J., Lin, Y., Jiang, Y., Wang, Y., Shu, B., Xu, B., Xu, S., 2013. Die Glukose- und Lipidhomöostase bei erwachsenen Ratten wird durch frühzeitige Exposition gegenüber Perfluoroctansulfonat beeinträchtigt. Environ. Toxicol. 28, 532 & ndash; 542.
  21. ^ Walters, MW, Björk, JA, Wallace, KB, 2009. Perfluoroctansäure stimulierte die Biogenese der Mitochondrien und die Gentranskription bei Ratten. Toxikologie 264, 10 & ndash; 15.
  22. ^ Barry V, Winquist A, Steenland K. Exposition gegenüber Perfluoroctansäure (PFOA) und Krebserkrankungen bei Erwachsenen, die in der Nähe einer Chemiefabrik leben. Umweltgesundheitsperspektive. 2013; 121: 1313–1318.
  23. ^ ein b Trinkwasser-Gesundheitsempfehlung für Perfluoroctansäure (PFOA), EPA 822-R-16-005, Mai 2016.
  24. ^ Deng, S., Nie, Y., Du, Z., Huang, Q., Meng, P., Wang, B., Huang, J., Yu, G., 2015. Verbesserte Adsorption von Perfluoroctansulfonat und Perfluoroctanoat durch körnige Aktivkohle aus Bambus. J. Hazard. Mater. 282, 150 & ndash; 157.
  25. ^ Goeden, H. und J. Kelly. 2006. Gezielte Probenahme 2004-2005. Perfluorchemikalien in Minnesota, MN, Gesundheitsministerium.
  26. ^ Tennison, Patricia (9. Juni 1988). „Mikrowelle mit Popcorn-Sensor debütiert auf der Electronics Show“. Chicago Tribut. Tribune Publishing. Abgerufen 6. April 2016.
  27. ^ Liszewski, Andrew. „Die perfekte Mikrowelle hört Popcorn knallen, damit es nie brennt“.

Externe Links[edit]