Ultrazvukově vylepšené smažení potravin

Smažené potraviny, jako jsou hranolky, bramborové lupínky a další potraviny smažené ve fritéze, mohou těžit ze sonikace před smažením nebo během něj. Zjistěte, jak ultrazvuk vede ke zdravějším smaženým potravinám, protože obsahují méně oleje a méně akrylamidu. Současně se zkracuje doba smažení a zlepšuje se křupavost a barva.

Smažení s podporou ultrazvuku pro zdravější a lepší hranolky a bramborové lupínky

Ultrazvukem podporované smažení hranolků a bramborových lupínků nabízí několik výhod, které se týkají především lepší kvality, optimalizovaných nutričních hodnot a efektivity zpracování. Jednou z významných výhod je snížení příjmu oleje a zkrácení doby smažení při zachování nebo dokonce zlepšení kvality produktu. Ultrazvukové smažení tak u hranolků vytváří křupavější povrch a měkčí vnitřek, což vede k žádanější textuře.

Ultrazvuková kavitace zlepšuje smažení

Ultrazvukové ošetření ovlivňuje během smažení přenos tepla, tvorbu bublin a snižování vlhkosti (odstraňování vody).
Mechanismus ultrazvukově optimalizovaných výsledků smažení hranolků a lupínků spočívá ve fenoménu akustické kavitace vyvolané ultrazvukovými vlnami. Když ultrazvukové vlny procházejí smažicím olejem, vytvářejí drobné vakuové bubliny označované jako kavitace. Tyto bubliny v blízkosti povrchu potraviny prudce kolabují a způsobují lokálně intenzivní teplo a tlak. Tento jev napomáhá rychlému přenosu tepla do potraviny, podporuje rovnoměrnou tepelnou úpravu a zkracuje dobu smažení.

Ultrazvukové vlny navíc mohou zlepšit procesy přenosu hmoty, jako je pronikání oleje a odstraňování vlhkosti, což vede ke zlepšení kvality produktu. Při výrobě hranolků a bramborových lupínků vytváří rychlý pohyb kavitačních bublin ve smažicím médiu mikrokonvekční proudy. To napomáhá rychlému odstraňování vlhkosti a podporuje rovnoměrné rozložení tepla a smažicího oleje kolem potraviny.

Ultrazvuková kavitace také narušuje povrchovou strukturu brambory, čímž vytváří mikrokanálky a póry. To znamená zvětšení povrchu, což vede k lepším výsledkům smažení, a tím ke zvýšené křupavosti konečného produktu. Narušení buněčných matric usnadňuje lepší pronikání oleje, což vede ke snížení příjmu oleje potravinou, což je přínosné pro spotřebitele dbající na zdraví.

Díky ultrazvukem vyvolané vyšší difuzi a vyšší rychlosti odstraňování vody lze konečného obsahu vlhkosti dosáhnout rychleji.
Sonikace podporuje tvorbu bublin, což znamená, že sonikace během smažení vede k vyšším objemům bublin až do konce smažení. Počet bublin, velikost bublin a s nimi související odstraňování vody během smažení jsou v procesu smažení s podporou ultrazvuku pozitivně ovlivněny. Odstraňování vody z brambor je zintenzivněno zvýšenou difuzí i zvýšeným přenosem tepla a hmoty.

Ultrazvukové smažení vede ke snížení obsahu oleje

Nižší adsorpce oleje během smažení vede ke zdravějším hranolkům a bramborovým lupínkům.

Jak ultrazvuk snižuje absorpci oleje při smažení brambor?
Když se plátky brambor ponoří do horkého oleje, vytvářejí se kolem nich drobné bubliny v důsledku rychlé expanze vody uvnitř bramborových buněk. Tyto bubliny nakonec prasknou a vytvoří ve struktuře brambory malé póry. Když se do smažicího oleje zavedou ultrazvukové vlny, vytvářejí mikroskopické kavitační bubliny. Tyto bubliny kolabují v blízkosti povrchu brambory s obrovskou silou a způsobují takzvaný microjetting.
Tyto ultrazvukem generované mikroproudy odstraňují přebytečný škrob, takže se absorbuje méně oleje. Intenzivní míchání vyvolané ultrazvukovými vlnami navíc podporuje lepší kontakt mezi povrchem brambory a horkým olejem, čímž zintenzivňuje přenos tepla. To znamená, že se brambory smaží rychleji, tráví v oleji méně času, a tím se snižuje celkový příjem oleje.

Ultrazvukové smažení vede ke snížení obsahu akrylamidu

Akrylamid je sloučenina klasifikovaná jako potenciální karcinogen. Proto jsou hladiny akrylamidu v potravinách regulovány a měly by být snižovány. Akrylamid vzniká při zpracování potravin při teplotách nad 120°C a molekuly akrylamidu se tvoří prostřednictvím takzvané Maillardovy reakce, při níž dochází k přeměně aminokyseliny asparaginu a redukujících cukrů. Smažené brambory, jako jsou hranolky a lupínky, patří k hlavním zdrojům akrylamidu. Pro výrobu zdravějších potravin je nízkofrekvenční vysoce intenzivní ultrazvuk (v rozsahu přibl. 20–26kHz) přínosnou předúpravou před smažením, prováděnou ve vodě po dobu několika minut, která snižuje obsah akrylamidu ve smažených bramborách.
Sonikace vede k extrakci, a tím k odstranění redukujících cukrů a asparaginu z bramborových buněk. Ultrazvukem extrahované redukující cukry a asparagin se z brambor vyplavují do okolní vody. Jelikož jsou redukující cukry a asparagin prekurzory Maillardovy reakce a tvorby akrylamidu, ultrazvuková předúprava před smažením účinně snižuje tvorbu akrylamidu a 5-hydroxymethylfurfuralu.
Ultrazvuková předúprava tedy snižuje obsah redukujících cukrů, což vedlo k nižší tvorbě akrylamidu a 5-hydroxymethylfurfuralu.

Bruno et al. (2024) dosáhli snížení tvorby akrylamidu až o 67,1% krátkým ultrazvukovým ošetřením po dobu 2 minut pomocí sonikátoru Hielscher UIP2000hdT s následným promytím horkou vodou.

Antunes-Rohling et al. (2018) prokázali zvýšení extrakce cukrů, a tím o 44% nižší hladiny akrylamidu při sonikaci bramborových hranolků po dobu 30 min ve vodní lázni před smažením (171◦C, 10 min).

Ultrazvukové vyplavování škrobu a blanšírování

Brambory bohaté na škrob se během smažení nebo pečení mění v měkké a drobivé hranolky. Proto se škroby z povrchu brambor odstraňují praním. Ultrasonikace zlepšuje odstraňování škrobů nejen z povrchu, ale i z hlubších vrstev brambory. Sonikace vytváří póry, takže povrchová eroze škrobových zrn je kombinována s extrakcí škrobu z vnitřku brambory.
Ultrazvukem podporované vyplavování škrobu tak vede k lepší kontrole nad procesem hnědnutí, což vede k rovnoměrně usmaženým hranolkům. Toto ultrazvukem zlepšené odstraňování škrobu vede ke křupavějším a zlatavějším hranolkům.

Účinky ultrazvuku na Maillardovu reakci

Maillardova reakce, která probíhá mezi redukujícími cukry a zdroji bílkovin, a také příjem oleje během smažení ovlivňují konečnou barvu smažených produktů.
Zlepšená barva smažených produktů: U smažených brambor ošetřených osmotickou dehydratací s podporou ultrazvuku (UAOD) byly hodnoty a* významně nižší (p ≤ 0,05) než u neošetřených smažených vzorků. Na základě hodnot ΔE* a a* poskytla UAOD lepší barvu, pokud byla aplikována před smažením. Ultrazvuková předúprava potravin před smažením snižuje enzymatickou aktivitu a dosahuje pozitivních barevných změn během smažení.

Ultrazvuková osmotická dehydratace

Osmotická dehydratace s podporou ultrazvuku (UAOD) má tu výhodu, že zlepšuje barvu hranolků. Kromě toho zkrátila dobu předúpravy osmotickou dehydratací přibližně o 67 %. Sonikace zvyšuje účinnost a rychlost osmotické dehydratace. Ultrazvuková osmotická dehydratace navíc zlepšila kvalitu smažených brambor snížením obsahu oleje a vlhkosti ve srovnání s neošetřenými vzorky.

Ultrazvukové sušení hranolků vzduchem

Sušení vzduchem je alternativní metoda odstraňování vlhkosti z brambor, jejímž cílem je snížit počáteční obsah vody, a tím minimalizovat absorpci oleje a zlepšit vlastnosti smažených potravin. Konvekční sušení vzduchem s podporou ultrazvuku jako předúprava před smažením bramborových lupínků zlepšuje vlastnosti a absorpci oleje konečných bramborových lupínků, protože ultrazvuk zintenzivňuje odstraňování vody.

Sonikátory pro lepší smažení

Použití ultrazvuku ve zpracování potravin vede k vyšším výtěžkům produktu, kratší době zpracování, nižším nákladům na údržbu a lepším, zdravějším kvalitativním vlastnostem. Sonikaci lze zavést buď jako předúpravu před smažením, nebo přímo během procesu smažení.
Hielscher Ultrasonics nabízí vysoce výkonné sonikátory pro integraci do fritéz a nádrží na praní brambor všech velikostí. Sonotrody a ultrazvukové sondy lze instalovat do vsádek i nad dopravní pásy.
Kontaktujte nás ještě dnes, abychom prodiskutovali váš proces smažení, a zjistěte, jak vám integrace sonikátoru pomůže vyrábět chutnější a zdravější hranolky a bramborové lupínky!

Design, výroba a poradenství – kvalita Made in Germany

Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou proslulé svými nejvyššími standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových přístrojů do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí ultrazvukové přístroje Hielscher snadno zvládají.

Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrazvukové přístroje s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Ultrazvukové přístroje Hielscher samozřejmě splňují požadavky CE a vyhovují požadavkům UL, CSA a RoHs.