Ultrazvučno poboljšano prženje hrane

Prženoj hrani poput pomfrita, čipsa od krompira i druge hrane prženje u dubokom ulju može koristiti ultrazvučna obrada (sonikacija) prije ili tokom prženja. Saznajte kako ultrazvuk dovodi do zdravije pržene hrane jer sadrži manje ulja i manje akrilamida. Istovremeno se skraćuje vrijeme prženja te se poboljšavaju hrskavost i boja.

Prženje potpomognuto ultrazvukom za zdraviji i bolji pomfrit i čips od krompira

Prženje pomfrita i čipsa od krompira potpomognuto ultrazvukom nudi nekoliko prednosti, prvenstveno usmjerenih na poboljšan kvalitet, optimizirane nutritivne vrijednosti i efikasnost obrade. Jedna od značajnih prednosti je smanjenje unosa ulja i vremena prženja uz održavanje ili čak poboljšanje kvaliteta proizvoda. Na taj način ultrazvučno prženje daje hrskaviju vanjsku i mekšu unutrašnju stranu pomfrita, što rezultira poželjnijom teksturom.

Ultrazvučna kavitacija poboljšava prženje

Ultrazvučna obrada utječe na prijenos topline, stvaranje mjehurića i smanjenje vlage (uklanjanje vode) tokom prženja.
Mehanizam koji stoji iza ultrazvučno optimiziranih rezultata prženja pomfrita i čipsa leži u fenomenu akustične kavitacije koju stvaraju ultrazvučni talasi. Kada ultrazvučni talasi prolaze kroz ulje za prženje, stvaraju sitne vakuumske mjehuriće poznate kao kavitacija. Ovi mjehurići silovito kolabiraju u blizini površine hrane i uzrokuju lokalizovanu intenzivnu toplotu i pritisak. Ovo djelovanje pomaže brzom prijenosu topline na hranu, potiče ravnomjerno pečenje i skraćuje vrijeme prženja.

Osim toga, ultrazvučni talasi mogu pojačati procese prijenosa mase, kao što su prodiranje ulja i uklanjanje vlage, što dovodi do poboljšanog kvaliteta proizvoda. U proizvodnji pomfrita i čipsa od krompira brzo kretanje kavitacijskih mjehurića stvara mikrokonvekcijske struje unutar medija za prženje. To pomaže brzom uklanjanju vlage i potiče ravnomjernu raspodjelu topline i ulja za prženje oko hrane.

Ultrazvučna kavitacija također uzrokuje narušavanje površinske strukture krompira, stvarajući mikrokanale i pore. Jer to znači povećanje površine, što rezultira boljim ishodima prženja i time pojačanom hrskavošću konačnog proizvoda. Narušavanje ćelijskih matriksa olakšava bolje prodiranje ulja, što rezultira smanjenim unosom ulja u hranu, a to je korisno za potrošače koji brinu o zdravlju.

Zahvaljujući ultrazvučno izazvanoj većoj difuziji i brzini uklanjanja vode, konačni sadržaj vlage može se postići brže.
Ultrazvučna obrada potiče stvaranje mjehurića, što znači da ultrazvučna obrada tokom prženja rezultira većim volumenima mjehurića do kraja prženja. Broj mjehurića, veličina mjehurića i srodno uklanjanje vode tokom prženja pozitivno su pod utjecajem u procesu prženja potpomognutom ultrazvukom. Uklanjanje vode iz krompira pojačava se povećanom difuzijom, kao i povećanim prijenosom topline i mase.

Ultrazvučno prženje rezultira smanjenjem ulja

Manja adsorpcija ulja tokom prženja rezultira zdravijim pomfritom i čipsom od krompira.

Kako ultrazvuk smanjuje apsorpciju ulja tokom prženja krompira?
Kada se kriške krompira urone u vruće ulje, oko njih se zbog brzog širenja vode unutar ćelija krompira stvaraju sitni mjehurići. Ovi mjehurići na kraju pucaju i u strukturi krompira formiraju male pore. Kada se ultrazvučni talasi uvedu u ulje za prženje, stvaraju mikroskopske kavitacijske mjehuriće. Ovi mjehurići kolabiraju ogromnom silom u blizini površine krompira, što uzrokuje tzv. mikromlazove.
Ovi ultrazvučno stvoreni mikromlazovi uklanjaju višak škroba, tako da se apsorbuje manje ulja. Štaviše, intenzivno miješanje uzrokovano ultrazvučnim talasima također potiče bolji kontakt između površine krompira i vrućeg ulja, čime se pojačava prijenos topline. To znači da se krompir brže prži, provodi manje vremena u ulju i time se smanjuje ukupni unos ulja.

Ultrazvučno prženje rezultira smanjenjem akrilamida

Akrilamid je spoj koji je klasifikovan kao potencijalni karcinogen. Stoga su razine akrilamida u hrani regulisane i trebalo bi ih smanjiti. Akrilamid nastaje kada se hrana obrađuje na temperaturama iznad 120°C, a molekule akrilamida nastaju putem tzv. Maillardove reakcije, pri kojoj se pretvaraju aminokiselina asparagin i reducirajući šećeri. Pržen krompir poput pomfrita i čipsa jedan je od glavnih izvora akrilamida. Kako bi se proizvela zdravija hrana, niskofrekventni ultrazvuk visokog intenziteta (u rasponu od otprilike 20-26kHz) koristan je predtretman prije prženja u vodi nekoliko minuta radi smanjenja sadržaja akrilamida u prženom krompiru.
Ultrazvučna obrada rezultira ekstrakcijom, a time i uklanjanjem reducirajućih šećera i asparagina iz ćelija krompira. Ultrazvučno ekstrahovani reducirajući šećeri i asparagin ispiru se iz krompira u okolnu vodu. Budući da su reducirajući šećeri i asparagin prekursori za Maillardovu reakciju i za stvaranje akrilamida, ultrazvučni predtretman prije prženja efikasno smanjuje stvaranje akrilamida i 5-hidroksimetilfurfurala.
Posljedično, ultrazvučni predtretman smanjuje sadržaj reducirajućih šećera, što je rezultiralo manjim stvaranjem akrilamida i 5-hidroksimetilfurfurala.

Bruno i saradnici (2024) postigli su smanjeno stvaranje akrilamida do 67,1% kratkom ultrazvučnom obradom od 2 minute pomoću sonikatora Hielscher UIP2000hdT, nakon čega je slijedilo ispiranje vrućom vodom.

Antunes-Rohling i saradnici (2018) pokazali su povećanu ekstrakciju šećera, a time i 44% manje razine akrilamida, ultrazvučnom obradom štapića krompira tokom 30 min u vodenoj kupelji prije prženja (171◦C, 10 min).

Ultrazvučno ispiranje škroba i blanširanje

Krompir bogat škrobom tokom prženja ili pečenja postaje mekan i mrvljiv pomfrit. Zato se škrob s površine krompira uklanja pranjem. Ultrazvučna obrada poboljšava uklanjanje škroba ne samo s površine nego i iz dubljih slojeva krompira. Ultrazvučna obrada stvara pore, tako da se površinska erozija škrobnih granula kombinuje s ekstrakcijom škroba iz unutrašnjosti krompira.
Na taj način ultrazvučno potpomognuto ispiranje škroba rezultira boljom kontrolom procesa posmeđivanja, što daje ravnomjerno pržen pomfrit. Ovo ultrazvučno poboljšano uklanjanje škroba rezultira hrskavijim i zlatnijim pomfritom.

Ultrazvučni učinci na Maillardovu reakciju

Maillardova reakcija, koja se odvija između reducirajućih šećera i izvora proteina, kao i unos ulja tokom prženja utječu na konačnu boju prženih proizvoda.
Poboljšana boja u prženim proizvodima: Kod pržennog krompira tretiranog ultrazvučno potpomognutom osmotskom dehidracijom (UAOD) vrijednosti a* bile su značajno niže (p ≤ 0,05) nego kod netretiranih prženih uzoraka. Prema vrijednostima ΔE* i a*, UAOD je dao bolju boju kada se primijeni prije prženja. Ultrazvučni predtretman hrane prije prženja smanjuje aktivnost enzima i postiže pozitivne promjene boje tokom prženja.

Ultrazvučna osmotska dehidracija

Ultrazvučno potpomognuta osmotska dehidracija (UAOD) ima prednost u poboljšanju boje pomfrita. Osim toga, skratila je vrijeme predtretmana osmotske dehidracije za otprilike 67 %. Ultrazvučna obrada povećava efikasnost i brzinu osmotske dehidracije. Dodatno, ultrazvučna osmotska dehidracija poboljšala je kvalitet prženog krompira smanjenjem sadržaja ulja i vlage u poređenju s netretiranim uzorcima.

Ultrazvučno sušenje pomfrita zrakom

Sušenje zrakom je alternativna metoda uklanjanja vlage iz krompira kako bi se smanjio početni sadržaj vode i time minimizirala apsorpcija ulja te poboljšala svojstva pržene hrane. Ultrazvučno potpomognuto konvektivno sušenje zrakom kao predtretman prije prženja čipsa od krompira poboljšava svojstva i apsorpciju ulja konačnog čipsa od krompira jer ultrazvuk pojačava uklanjanje vode.

Sonikatori za poboljšano prženje

Primjena ultrazvuka u preradi hrane rezultira boljim prinosom proizvoda, kraćim vremenom obrade, nižim troškovima održavanja te boljim, zdravijim karakteristikama kvaliteta. Ultrazvučna obrada može se provesti ili kao predtretman prije prženja ili direktno tokom procesa prženja.
Hielscher Ultrasonics nudi visokoučinkovite sonikatore za integraciju u friteze i bazene za pranje krompira svih veličina. Sonotrode i ultrazvučne sonde mogu se ugraditi u šaržne sisteme, kao i iznad transportnih traka.
Kontaktirajte nas danas kako bismo razgovarali o vašem procesu prženja i saznajte kako vam integracija sonikatora pomaže da proizvedete ukusniji, zdraviji pomfrit i čips od krompira!

Dizajn, proizvodnja i savjetovanje – kvalitet proizveden u Njemačkoj

Hielscher ultrazvučni uređaji poznati su po najvišem kvalitetu i standardima dizajna. Robusnost i jednostavno rukovanje omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske pogone. Hielscher ultrazvučni uređaji lako podnose teške uslove i zahtjevna okruženja.

Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana kompanija i poseban naglasak stavlja na visokoučinkovite ultrazvučne uređaje s najsavremenijom tehnologijom i jednostavnošću korištenja. Naravno, Hielscher ultrazvučni uređaji su usklađeni s CE oznakom i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.