Ein umweltfreundlicherer Ansatz für ein Grundnahrungsmittel aus New Mexico eröffnet Möglichkeiten für nachhaltiges Braten von Lebensmitteln
PROBIEREN SIE ZEIT — Von links: Sandia-Praktikant Aaron Overacker, Technologe Daniel Ray und Projektleiter Ken Armijo zeigen sonnengeröstete grüne Chili, bevor sie Chili-Kenner zu ihrer Schälbarkeit, ihrem Geschmack, ihrer Textur und ihrem Geruch befragen. (Foto von Randy Montoya)
Von Mollie Rappe
Artikel mit freundlicher Genehmigung von SandiaLabNews
Jedes Jahr im August und September durchdringt das unverwechselbare scharfe Aroma von geröstetem grünem Chili die Luft in ganz New Mexico und den Nachbarstaaten.
Dieses köstliche Grundnahrungsmittel der regionalen Küche hat eine grüne Farbe, aber das Rösten der Chilischote, um den Geschmack zu vertiefen und das Entfernen der ungenießbaren Haut zu erleichtern, ist kaum umweltfreundlich.
Allein in New Mexico führt die Verbrennung von Propangas zum Rösten der Paprika zu einer saisonalen Emission von etwa 7.800 Tonnen Kohlendioxid – das Äquivalent von ein Jahr lang 1.700 Autos fahren.
Sandia-Ingenieur Ken Armijo, der auf einer Chilifarm in Sabinal zwischen Albuquerque und Socorro aufgewachsen ist, dachte, dass es eine „grünere“ Art gibt, grüne Chili zu rösten. Die Ergebnisse seiner Experimente zum Rösten von Chili mit konzentriertem Sonnenlicht werden der American Society of Mechanical Engineers vorgestellt Konferenz zum Thema Energienachhaltigkeit diesen Juli.
„Das Prinzip hinter dieser Forschung war zu sehen, ob das Hochtemperatur-Rösten von Lebensmitteln, nicht nur von Paprika, mit Solarenergie durchgeführt werden kann und vergleichbare Ergebnisse wie das traditionelle Propan-Rösten erzielt, und die Antwort ist ja“, sagte Ken. „Wir haben grünes Chili verwendet, um die Kultur von New Mexico zu präsentieren. Die Kombination der hochmodernen Einrichtungen und Forschungsergebnisse der Sandia National Labs mit der Kultur, dem Essen und den Menschen in New Mexico ist einfach etwas ganz Besonderes. Welches andere nationale Labor der Welt hätte das getan?“
Ken nutzt die Kraft der Sonne in Sandias National Solar Thermal Test Facility, um neue Wege zu erkunden Erfassen Sie die Kraft der Sonne für Strom und industrielle Prozesswärme.
Solargeröstete grüne Chili
EINRICHTEN — Der Sandia-Ingenieur Ken Armijo richtet vor der Solar-Chili-Röstung eine Reihe von Infrarotkameras und Datenerfassungsgeräten ein. (Foto von Randy Montoya)
Sandia entwickelt seit Jahrzehnten Technologien, die erneuerbare Ressourcen wie Wind und Sonnenlicht in Strom und nutzbare Wärme umwandeln, ohne Treibhausgase zu produzieren. Die Demonstration dieser Technologien in der realen Welt bietet wertvolle Tests und Validierungen. Kens Demonstration der Verwendung von Solarenergie zum Braten von grünem Chili könnte zu neuen Anwendungen von Solartechnologien und neuen Forschungswegen inspirieren.
Mit der Unterstützung mehrerer Ingenieure, Technologen und Praktikanten von Sandia brachte Ken einen traditionellen Chiliröster mit Stahltrommel auf die Spitze des 200-Fuß-Turms in Sandias National Solar Thermal Test Facility und schützte den Rotormechanismus vor der intensiven Sonnenhitze.
Kens Vater, ein Chili-Farmer und -Röster, spendete mehrere Leinensäcke mit grünem Chili und seine Erfahrung bei der Beurteilung richtig gerösteter Chili. Kens Vater baut biologische Erbstück-Chili aus Samen an, die über mehrere Generationen weitergegeben wurden.
Mit 38 bis 42 der 212 Heliostaten – spiegelähnliche Geräte zur Fokussierung des Sonnenlichts – in der thermischen Testanlage konnte Ken eine Temperatur von über 900 Grad Fahrenheit gleichmäßig über die Rösttrommel erreichen, sagte er. Dies ist vergleichbar mit der Temperatur eines traditionellen Propan-Chili-Rösters.
Er verwendete konzentrierte Solarenergie, um drei Chargen von 22 Pfund grünem Chili zu rösten: zwei, die unmittelbar vor dem Rösten gewaschen worden waren, und eine, die trocken geröstet wurde. Die gewaschenen Chilis brauchten etwas länger zum Rösten als die trockenen Chilis, aber das Ausmaß der Verkohlung war gleichmäßiger, und das Geschmacksprofil wurde von Kennern grüner Chilis bevorzugt, sagte Ken.
Danach stellte Kens Team den Chiliröster wieder auf den Boden und röstete drei weitere Chargen grünes Chili mit herkömmlichem Propangas. Propan war etwas schneller und benötigte vier Minuten, um gewaschene Chilis zu rösten, verglichen mit sechs Minuten für die schnellste Röstung von Chilis unter Sonneneinstrahlung. Mit weiteren Experimenten und der Verwendung von mehr Heliostaten glaubt Ken, dass sie Chili noch schneller rösten können als mit Propan, aber er wollte den Chili bei seinen ersten Experimenten nicht versengen.
„Mit der Solarröstung konnten wir tatsächlich eine gleichmäßigere Wärmeverteilung erreichen“, sagte Ken. „Beim Braten mit Propangas bekommt man die Hitze genau dort, wo die Brenner sind, aber das ganze darauf gestapelte Chili wird nicht wirklich so effizient erhitzt. Wir haben mit unseren Infrarotkameras gesehen, dass es mit Solar gleichförmiger ist. Im Wesentlichen erreicht die Hitze das gesamte Chili vor dem Röster. In der Praxis hat dies viel Potenzial, Chili schneller, qualitativ besser und grüner zu rösten.“
SIZZLIN’ CHILE – Rösten von grünem Chili auf Sandias National Solar Thermal Test Facility. Das Rösten von grünem Chili mit konzentriertem Sonnenlicht anstelle von Propangas erzeugt schmackhaftes Chili und reduziert die Kohlendioxidemissionen. (Foto von Randy Montoya)
„Grün“, grüner Chili
Für jede der traditionellen Propanröstungen zeichnete Ken die Menge an Propan auf, die zum Rösten von 22 Pfund grünem Chili verwendet wurde, und stellte fest, dass die Umstellung von Propan auf Solarenergie die Treibhausgasemissionen um 2,68 Pfund pro 22 Pfund gerösteter grüner Chili reduzieren würde. Wenn der gesamte Bundesstaat New Mexico auf das Rösten von Chili mit Sonnenenergie umstellen würde, entspräche das Nettoergebnis dem Pflanzen von 130.000 Baumsetzlingen, die zehn Jahre lang wachsen gelassen würden.
Es ist großartig, grünen Chili nachhaltig zu rösten; Wenn Verbraucher jedoch den Geschmack von sonnengeröstetem Chili nicht mögen, wird es sich nie durchsetzen. Hier kommt der zweite Teil von Kens Studie ins Spiel.
Ken präsentierte 14 Kennern grüner Chilis sowohl solargeröstete Chilis als auch traditionelle, mit Propangas geröstete Chilis und befragte sie zu einer Vielzahl von Chiliqualitäten. Er fand heraus, dass die Befragten sonnengeröstete Chilis im Durchschnitt zu 18 % wegen ihres Geschmacks, zu 12 % wegen ihres Geruchs und zu 2 % wegen der leichten Abziehbarkeit der ungenießbaren Haut bevorzugten. Die Befragten bevorzugten jedoch die Textur des Propan-Röstens um 4 %.
„Ich habe eine Umfrage durchgeführt und insgesamt haben die Teilnehmer die in der Sonne geröstete Chili der in Propangas gerösteten Chili vorgezogen“, sagte Ken. „Das war schockierend für mich. Sie bevorzugten den Geschmack, weil er nicht so verbrannt schmeckte. Sie sagten, es schmeckt einfach sauberer nach grünem Chili.“
Von tragbaren Röstern bis zu Kaffeebohnen
RÖSTZEIT — Der Sandia-Ingenieur Ken Armijo installiert einen Chili-Röster auf dem Solarturm über einem Feld aus Spiegelheliostaten. Ken wird seine Forschungsergebnisse im Juli auf einer Konferenz zum Thema Energienachhaltigkeit vorstellen. (Foto von Randy Montoya)
Ken räumte ein, dass es nicht machbar ist, einen Turm und ein Feld von Heliostaten nur zum Rösten von Lebensmitteln wie grünem Chili, Kaffee oder Getreide zu bauen. Er und seine Kollegen erforschen jedoch ein viel kleineres und modulareres Solar-Röstsystem, das möglicherweise zu Bauernmärkten, Lebensmittelgeschäften und Chili-Festivals transportiert werden könnte, um kleine Chargen grüner Chili zu rösten, wie die mit Propan brennende Stahltrommel-Chili Röster verwenden derzeit.
„Ich hoffe, dass Chiliröster in Zukunft mit einem Anhänger mit einem modularen Spiegelröster zu Bauernmärkten und Festivals vorfahren werden“, sagte Ken. „Sie gießen einfach das Chili hinein, richten das System auf die Sonne und lassen es rösten. Das wäre einfach genial.“
Aber Ken sagt, dass Solarrösten nicht nur für grüne Chilis geeignet ist. Konzentriertes Sonnenlicht könnte auch verwendet werden, um andere Lebensmittel wie Sojabohnen bei 840 Grad Fahrenheit für Tierfutter und menschliche Nahrung zu rösten; Körner für Bier bei 200-400 F; Mandeln und Cashewnüsse bei etwa 300 und 266 F; und sogar Kaffee. Französischer Röstkaffee wird geröstet, bis die Bohnen 464 F erreichen, und Kaffeebohnen werden für hell gerösteten Kaffee bis 350-400 F geröstet. Traditionell werden für diese Prozesse fossile Brennstoffe wie Propan oder Erdgas verwendet.
New Mexico hat mit durchschnittlich 300 Sonnentagen pro Jahr praktisch perfektes Wetter für das Solarrösten, sagte Ken. Und viele andere Anbaugebiete bekommen auch viele sonnige Tage. Die Mandelproduktionsregion Kalifornien hat 260 Sonnentage, besonders im Sommer und Herbst. Tatsächlich arbeiten zwei Unternehmen in Kalifornien an Pilotanlagen, um konzentrierte Solarenergie für Prozesse bei niedrigeren Temperaturen zu nutzen, wie z. B. das Pasteurisieren von Mandeln. Ken fügte hinzu, dass Kaffeebauern in Kolumbien, Ecuador und Peru in großen Höhen angebaut und geröstet werden, was auch perfekt für die Verwendung von Sonnenenergie zum Rösten von Kaffee ist.
Wenn es um die Zukunft grüner, sonnengerösteter Lebensmittel geht, sind dem Himmel keine Grenzen gesetzt.
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