Im Freibad leckere, knusprige Pommes zu genießen – es könnte so einfach sein. Doch leider kommt immer wieder die Realität dazwischen. Die Möglichkeiten für Fehlinvestitionen sind schier unerschöpflich: Wenn man Pech hat, erwischt man lätschige Pommes, trockene Pommes, verbrannte Pommes, ranzige Pommes oder solche, die innen noch halb roh sind. Was für ein Unglück!

Diesen Missstand beklagten zwei Forscher schon im Jahr 1991 in einer wissenschaftlichen Publikation:

»Geschmacks- und Aromastoffe sowie die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Bestandteilen und Abbauprodukten von Bratölen wurden bereits intensiv erforscht. Dennoch werden nach wie vor oft minderwertig zubereitete frittierte Speisen serviert.«

Gut 30 Jahre später existieren diese Probleme immer noch. Dabei wirkt das Verfahren so simpel: Um Pommes in Öl zu frittieren (das ist immer noch die häufigste Zubereitungsart), schneidet man Kartoffeln in Streifen, gibt sie in heißes Öl, wo sie sich erhitzen, Wasser abgeben und Öl aufnehmen. Wenn sie kross aussehen, nimmt man sie wieder raus. So weit, so einfach.

Aber so trivial ist es gar nicht. Wissenschaftler unterteilen den Frittierprozess in vier Phasen. In den ersten paar Sekunden erhitzen sich die Kartoffelstäbchen einfach im heißen Öl. Sobald ihre Oberfläche 100 Grad heiß ist, folgt die deutlich spannendere Phase zwei: An den Rändern der Pommes verdampft Wasser, und eine poröse Kruste beginnt sich zu bilden. Das erkennt man daran, dass an den Rändern der Pommes auf einmal viele Bläschen aufsteigen, das Öl beginnt zu blubbern. Während dieser Phase schrumpfen die Kartoffelstäbchen und werden außen hart und porös. Anschließend beginnt die längste Phase – jetzt heizt sich auch das Innere der Pommes auf, und immer mehr Wasser wird auch in den inneren Bereichen gasförmig und gelangt über Poren ins Öl. Gleichzeitig dringt Öl durch die Poren ein. In dieser entscheidenden Phase wird die Kruste immer dicker, während zugleich immer weniger Bläschen entstehen. Wenn das Öl quasi nicht mehr blubbert, ist Phase vier erreicht, in der sich zwischen der Kruste und dem umgebenden Öl ein Gleichgewicht einstellt. Die Außentemperatur der Pommes ist dann gleich der des Öls, und sie geben kein Wasser mehr ab.

Frittieren ist ein Trocknungsprozess

Das Frittieren ist also zum guten Teil ein Trocknungsprozess, bei dem das abgegebene Wasser durch Öl ersetzt wird. Die sich langsam bildende Pommeskruste ist dabei nicht nur in puncto Geschmack entscheidend, sie ist auch für die Physik der Pommes wichtig. Mit ihren immer zahlreicher und größer werdenden Poren sorgt sie dafür, dass zunehmend Wasser entweichen kann, heißes Öl nachgesogen wird und die Pommes gar werden.

Auch das Öl spielt eine Doppelrolle, denn es transportiert erstens Wärme in die Kartoffeln, zweitens entstehen beim Frittieren im Öl selbst Aroma- und Geschmacksstoffe, die dann mit dem Öl in die Pommes gelangen und deren Geschmack mitbestimmen.

Ein frisches Speiseöl besteht fast zu 100 Prozent aus Triglyzeriden. Das sind Moleküle aus drei Fettsäuren, die über ein Glycerolgerüst verestert sind.

Erhitzt man das Öl und wirft die Kartoffelstäbchen hinein, geschehen verschiedenste Reaktionen gleichzeitig. Ist das Frittiergut sehr nass, reagieren die Triglyzeride zu einem kleinen Teil mit dem Wasser, das daran haftet. Dabei werden einzelne Fettsäuren abgespalten. Diese Reaktion ist eher unerwünscht, da freie Fettsäuren einen ranzigen Geschmack hervorrufen und den Fettverderb beschleunigen. Die zurückbleibenden Mono- und Diglyceride (also Glycerolgerüste mit nur noch ein oder zwei Fettsäuren) besitzen jeweils einen fettlöslichen Molekülteil sowie einen wasserlöslichen und können die Kartoffelstäbchen benetzen. Sie verursachen unter anderem das Schäumen des Öls um das Frittiergut herum. 

Erwünscht ist hingegen die Oxidation des Fetts: Durch den eingetragenen Sauerstoff aus der Luft werden die Fettsäurereste der Triglyzeride auf verschiedene Arten oxidiert und teils abgebaut. So entsteht aus einem relativ homogenen Öl in kurzer Zeit eine Mischung von Hunderten Stoffen.

Oxidierte Fettsäuren tragen zum Frittiergeschmack bei

Das Schöne daran ist, dass diese Oxidationsprodukte den leckeren und typischen Geschmack der Pommes bewirken. Den größten Anteil haben dabei die Aldehyde. Eine Forschungsarbeit von 2021 identifizierte 26 Substanzen als aromagebend für Pommes frites, darunter 16 verschiedene Aldehyde. Als typisches »Frittieraroma« gelten etwa die beiden Aldehyde (E, E)-2,4-Decadienal und (E, Z)-2,4-Decadienal. Außerdem tragen verschiedene Fettsäuren, Alkohole und Ketone zum Frittieraroma bei.

Fünf Stadien des Frittieröls

Das klingt ganz danach, als würden die leckersten Frittiermoleküle erst nach einiger Zeit im Öl entstehen. Und genau so ist es, wie die eingangs erwähnten, von der unzuverlässigen Pommesgüte frustrierten Autoren Michael Blumenthal und Richard Stier im Jahr 1991 ermittelten. Unter hohem persönlichem Einsatz erstellten sie eine Kurve, welche die Qualität der Pommes in Bezug zur Zusammensetzung des Frittieröls setzt. Die im »Journal Trends in Food Science & Technology« veröffentlichte Grafik erinnert ein wenig an eine Glockenkurve und entstand den Autoren zufolge »nach dem Testen tausender Frittieröl- und Pommes-frites-Proben«. Demnach steigt die Qualität des Frittieröls ab Beginn immer rascher, bis sie ihr Optimum erreicht; danach sinkt sie langsam wieder bis zum Ausgangswert. Die Autoren unterteilten den Prozess des Fettverderbs in fünf Stadien, von »einsetzend« bis »unkontrollierbar«.

Das beste Aroma erhält man mit einem Öl, in dem das Verhältnis zwischen unversehrten Triglyzeriden und oxidierten Fettabbauprodukten bei rund 80:20 liegt. Es muss also schon einige Ladungen Fritten gesehen haben. Eine Forschungsgruppe aus dem chinesischen Jiangsu bestätigte diese Ergebnisse im Jahr 2021. Um zu ermitteln, nach welcher Zeit ein Öl die perfekte Zusammensetzung hat, bestimmten sie den Anteil an maßgeblichen Aromastoffen in verschiedenen Frittierölen über die Zeit. Das optimale Fett hat diesen Erhebungen zufolge schon vier bis 16 Stunden Einsatz hinter sich.

Sinkt der Anteil intakter Fettsäuren unter drei Viertel, verschlechtert sich der Kurve von Blumenthal und Stier zufolge das Geschmackserlebnis der Fritten. Danach steigt der Anteil an Substanzen, die einen tranig-fettigen, ranzigen Eindruck hinterlassen, wie etwa 2-Undecenal und Hexanal.

Nun ist es für wenige Menschen eine Option, mehrere Stunden lang Pommes zu frittieren (und an die Nachbarn zu verfüttern?), um dann endlich die optimale Charge zu erhalten. Zusätzlich muss man dabei bedenken, dass das Frittieren in der Küche nicht unter Laborbedingungen abläuft. Die Ergebnisse beziehen sich daher auch nicht auf den Heimgebrauch, sondern auf Restaurants, die Fritteusen im Dauerbetrieb haben, das Öl regelmäßig filtern und wissen müssen, nach wie vielen Stunden Einsatz sie eine Charge am besten wechseln sollten. Geht man nach der erwähnten Studie von 2021, dann ist ein Ölwechsel spätestens nach 20 Stunden angebracht.

180 Grad für leckeren Geschmack und optimales Knuspergefühl

Wer gern daheim Pommes frites zubereitet, freut sich vielleicht über etwas haushaltsnähere Untersuchungsergebnisse. So ist es von Vorteil, die rohen, in Stäbchen geschnittenen Kartoffeln vor dem Frittieren in Wasser einzulegen oder zu blanchieren. Das verändert die Struktur der Stärke. (Die Details bieten Stoff für eine eigene Kolumnenfolge.) Die Forschung zeigt außerdem, dass die optimale Temperatur des Öls bei 180 bis 190 Grad liegt. In heißerem Öl verfärben sich die Pommes dunkel und schmecken schlechter. Und auch die Knusprigkeit erreicht in diesem Bereich ihr Optimum, nämlich zwischen 180 und 195 Grad, weil mehr und größere Poren entstehen. Erhitzt man das Öl stärker, bekommen sie eine gummiartige Konsistenz. Dann steigt auch die Wahrscheinlichkeit, dass sich schädliche Stoffe wie Chlorpropanole und Glycidyl-Ester oder Acrolein bilden.

Natürlich hängt es auch von der Art des Öls ab, welche Stoffe sich genau bilden, denn jedes Speiseöl und Speisefett besitzt seine ganz eigene Fettsäurezusammensetzung. Und natürlich geschehen zusätzlich zu den Vorgängen im heißen Öl verschiedene chemische Reaktionen in den Pommes selbst. Die Aminosäuren der Kartoffel reagieren in der Hitze mit freien Zuckern. Dabei läuft die berühmte Maillard-Reaktion ab. So bilden sich charakteristische Aromen, sowie goldgelbe bis braune Moleküle, die für die Farbe der krossen Pommes verantwortlich sind.

Ernährungstechnisch hat das viele Öl in den Pommes den Nachteil, dass die Fritten mitunter sehr fetthaltig sind. Die Menge lässt sich reduzieren, wenn man die Pommes mit einem Küchentuch abtupft, nachdem man sie aus der Fritteuse oder dem Topf geholt hat, oder sie in der Hitze abtropfen lässt. Den Großteil des Öls (bis zu vier Fünftel) nehmen sie nämlich beim Abkühlen auf, weil durch den Temperaturabfall der Wasserdampf in den Poren kondensiert. Dadurch fällt der Dampfdruck in den Poren ab, und Öl von außen wird nachgesogen.

Oder man benutzt statt der klassischen Fritteuse einen Airfryer, also eine Heißluftfritteuse. Um Lebensmittel zu trocknen, braucht es ja nicht zwangsweise Öl. Die damit zubereiteten Pommes haben deutlich weniger Fett und laut einer Übersichtsarbeit von 2023 sogar eine bessere Textur. Die Geschmacksperformance bereitet Forschenden noch Sorgen, weil natürlich der wichtige Geschmacksträger Öl fehlt. Aber dafür findet sich bestimmt noch eine Lösung.