Ultrazvukem vylepšené smažení potravin

Smažená jídla, jako jsou hranolky, bramborové lupínky a další smažená jídla, mohou těžit ze sonikace před nebo během smažení. Zjistěte, jak ultrazvuk vede ke zdravějším smaženým jídlům, protože obsahují méně oleje a méně akrylamidu. Současně se zkracuje doba smažení a zlepšuje se křupavost a barva.

Ultrazvukem podporované smažení pro zdravější a kvalitnější hranolky a bramborové lupínky

Ultrazvukem asistované smažení hranolků a bramborových lupínků nabízí několik výhod, které se primárně soustředí na zlepšení kvality, optimalizované nutriční hodnoty a efektivitu zpracování. Jednou z významných výhod je snížení absorpce oleje a doby smažení při zachování nebo dokonce zvýšení kvality produktu. Ultrazvukové smažení tak vytváří křupavější vnější povrch a měkčí vnitřek hranolků, což má za následek žádanější texturu.

Ultrazvuková kavitace zlepšuje smažení

Ultrazvuková úprava ovlivňuje přenos tepla, tvorbu bublin a redukci vlhkosti (odstranění vody) během smažení.
Mechanismus, který stojí za ultrazvukově optimalizovanými výsledky smažení hranolků a hranolků, spočívá ve fenoménu akustické kavitace generované ultrazvukovými vlnami. Když ultrazvukové vlny procházejí olejem na smažení, vytvářejí malé vakuové bubliny známé jako kavitace. Tyto bubliny se prudce zhroutí blízko povrchu jídla a způsobí lokální intenzivní teplo a tlak. Tato akce napomáhá rychlému přenosu tepla do jídla, podporuje rovnoměrné vaření a zkracuje dobu smažení.

Kromě toho mohou ultrazvukové vlny 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 mikrokonvekční proudy v médiu na smažení. To pomáhá při rychlém odvodu vlhkosti a podporuje rovnoměrné rozložení tepla a oleje na smažení kolem jídla.

Ultrazvuková kavitace také způsobuje narušení povrchové struktury brambor a vytváří mikrokanálky a póry. To totiž znamená zvětšení povrchu, což má za následek lepší výsledky smažení a tím i lepší křupavost konečného produktu. Narušení buněčných matric usnadňuje lepší pronikání oleje, což má za následek snížený příjem oleje potravou, což je prospěšné pro spotřebitele, kteří dbají na své zdraví.

Díky ultrazvukem vyvolané vyšší rychlosti difúze a odstraňování vody lze rychleji dosáhnout konečného obsahu vlhkosti.
Sonikace podporuje tvorbu bublin, což znamená, že sonikace během smažení má za následek vyšší objemy bublin až do konce smažení. Počet bublinek, velikost bublin a s tím související odstranění vody během smažení jsou pozitivně ovlivněny v ultrazvukem asistovaném procesu smažení. Odstraňování vody z brambor se zintenzivňuje zvýšenou difúzí a také zvýšeným přenosem tepla a hmoty.

Ultrazvukové smažení vede k redukci oleje

Menší adsorpce oleje během smažení má za následek zdravější hranolky a bramborové lupínky.
 
Jak ultrazvuk snižuje vstřebávání oleje během smažení brambor?
Když jsou plátky brambor ponořeny do horkého oleje, tvoří se kolem nich drobné bublinky v důsledku rychlé expanze vody v buňkách brambor. Tyto bubliny nakonec prasknou a vytvoří malé póry ve struktuře brambor. Když jsou ultrazvukové vlny zavedeny do oleje na smažení, vytvářejí mikroskopické kavitační bubliny. Tyto bubliny se zhroutí s obrovskou silou blízko povrchu brambor a způsobí takzvané mikrotryskání.
Tyto ultrazvukem generované mikrotrysky odstraňují přebytečný škrob, takže se vstřebává méně oleje. Intenzivní míchání způsobené ultrazvukovými vlnami navíc podporuje lepší kontakt mezi povrchem brambor a horkým olejem, což zintenzivňuje přenos tepla. To znamená, že brambory se smaží rychleji, stráví méně času v oleji, a tím se sníží celkový příjem oleje.

Ultrazvukové smažení vede k redukci akrylamidu

Akrylamid je sloučenina, která je klasifikována jako potenciální karcinogen. Hladiny akrylamidu v potravinách jsou proto regulovány a měly by být sníženy. Akrylamid vzniká při zpracování potravin při teplotách nad 120 °C a molekuly akrylamidu vznikají takzvanou Maillardovou reakcí, při které dochází k přeměně aminokyseliny asparaginu a redukčních cukrů. Smažené brambory, jako jsou hranolky a hranolky, jsou jedním z hlavních zdrojů akrylamidu. Aby bylo možné vyrábět zdravější potraviny, je nízkofrekvenční ultrazvuk s vysokou intenzitou (v rozsahu cca 20-26 kHz) prospěšnou předúpravou smažením ve vodě po dobu několika minut, aby se snížil obsah akrylamidu ve smažených bramborách.
Sonikace má za následek extrakci a tím odstranění redukčních cukrů a asparaginu z bramborových buněk. Ultrazvukem extrahované redukční cukry a asparagin se z brambor vyplaví do okolní vody. Vzhledem k tomu, že redukující cukry a asparagin jsou prekurzory Maillardovy reakce a pro tvorbu akrylamidu, ultrazvuková předúprava před smažením účinně snižuje tvorbu akrylamidu a 5-hydroxymethylfurfuralu.
V důsledku toho ultrazvuková předúprava snižuje obsah redukujících cukrů, což mělo za následek menší tvorbu akrylamidu a 5-hydroxymethylfurfuralu.

Bruno et al. (2024) dosáhli snížené tvorby akrylamidu až na 67,1% krátkým ultrazvukovým ošetřením v délce 2 minut pomocí sonikátoru Hielscher UIP2000hdT s následným promytím horkou vodou.

Antunes-Rohling et al. (2018) prokázali zvýšení extrakce cukru, a proto o 44 % snížili hladinu akrylamidu sonikováním bramborových tyčinek po dobu 30 minut ve vodní lázni před smažením (171 °C, 10 min).

Ultrazvukové vymývání a blanšírování škrobu

Brambory bohaté na škrob se při smažení nebo pečení promění v měkké a drobivé hranolky. Proto se škroby z povrchu brambor odstraňují jejich omytím. Ultrazvuku zlepšuje odstranění škrobů nejen z povrchu, ale i z hlubších vrstev brambor. Sonikace vytváří póry, takže povrchová eroze škrobových granulí je kombinována s extrakcí škrobu z vnitřku brambor.
Ultrazvukem asistované vymývání škrobu tak vede ke zlepšení kontroly nad procesem hnědnutí, což má za následek rovnoměrně smažené hranolky. Toto ultrazvukem vylepšené odstranění škrobu má za následek křupavější a zlatavější hranolky.

Ultrazvukové účinky na Maillardovu reakci

Maillardova reakce, ke které dochází mezi redukcí zdrojů cukrů a bílkovin, stejně jako příjem oleje během smažení, ovlivňuje konečnou barvu smažených výrobků.
Vylepšená barva u vypalovaných produktů: U smažených brambor ošetřených ultrazvukem asistovanou osmotickou dehydratací (UAOD) byly hodnoty a* významně nižší (p ≤ 0,05) než u neošetřených smažených vzorků. Při dodržení hodnot ΔE* a a* poskytoval UAOD lepší barvu při aplikaci před smažením. Ultrazvuková předúprava potravin před smažením snižuje aktivitu enzymů a dosahuje pozitivních barevných změn během smažení.

Ultrazvuková osmotická dehydratace

Ultrazvukem asistovaná osmotická dehydratace (UAOD) má tu výhodu, že zlepšuje barvu hranolků. Kromě toho zkrátil dobu před úpravou osmotické dehydratace asi 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 na vzduchu je alternativní metoda, jak odstranit vlhkost z brambor, aby se snížil počáteční obsah vody a tím se minimalizovala absorpce oleje a zlepšily se vlastnosti smažených potravin. Ultrazvukem asistované konvekční sušení na vzduchu jako předúprava před smažením bramborových lupínků zlepšuje vlastnosti a absorpci oleje z finálních bramborových lupínků, protože ultrazvuk zintenzivňuje odstraňování vody.

Sonikátory pro lepší smažení

Použití ultrazvuku při zpracování potravin vede k lepší výtěžnosti produktu, kratší době zpracování, nižším nákladům na údržbu a lepším a zdravějším kvalitativním charakteristikám. Sonikace může být provedena buď jako předúprava před smažením, nebo přímo během procesu smažení.
Hielscher Ultrasonics nabízí vysoce výkonné sonikátory pro integraci do fritéz a bramborových mycích basů všech velikostí. Sonotrody a ultrazvukové sondy mohou být implementovány do šarží i přes dopravníkové pásy.
Kontaktujte nás ještě dnes, abyste prodiskutovali svůj proces smažení a dozvěděli se, jak vám integrace sonikátoru pomáhá vyrábět chutnější a zdravější hranolky a bramborové lupínky!

Projekce, výroba a poradenství – Kvalita Made in Germany

Hielscher ultrasonicators jsou dobře známí pro své nejvyšší standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových zařízení do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonikators.

Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.