טיגון מזון משופר באמצעות אולטרסאונד

מזונות מטוגנים כגון צ'יפס, חטיפי תפוחי אדמה ומזונות אחרים המטוגנים בשמן עמוק יכולים להפיק תועלת מסוניקציה לפני הטיגון או במהלכו. למדו כיצד אולטרסאונד מוביל למזונות מטוגנים בריאים יותר, המכילים פחות שמן ופחות אקרילאמיד. במקביל, זמן הטיגון מתקצר והפריכות והצבע משתפרים.

טיגון בסיוע אולטרסאונד לצ'יפס ולחטיפי תפוחי אדמה בריאים וטובים יותר

טיגון צ'יפס וחטיפי תפוחי אדמה בסיוע אולטרסאונד מציע כמה יתרונות, המתמקדים בעיקר בשיפור האיכות, במיטוב הערכים התזונתיים וביעילות העיבוד. יתרון משמעותי אחד הוא הפחתת קליטת השמן וקיצור זמן הטיגון תוך שמירה על איכות המוצר ואף שיפורה. כך, טיגון אולטרסוני יוצר בצ'יפס מעטפת חיצונית פריכה יותר ופנים רך יותר, וכתוצאה מכך מתקבל מרקם רצוי יותר.

קוויטציה אולטרסונית משפרת את הטיגון

טיפול באולטרסאונד משפיע על מעבר החום, על היווצרות הבועות ועל הפחתת הלחות (סילוק מים) במהלך הטיגון.
המנגנון העומד מאחורי תוצאות הטיגון הממוטבות באמצעות אולטרסאונד בצ'יפס ובחטיפי תפוחי אדמה טמון בתופעת הקוויטציה האקוסטית הנוצרת באמצעות גלי אולטרסאונד. כאשר גלי האולטרסאונד עוברים דרך שמן הטיגון, הם יוצרים בועות ריק זעירות המכונות קוויטציה. בועות אלה קורסות בעוצמה סמוך לפני השטח של המזון, ויוצרות חום ולחץ מקומיים עזים. פעולה זו מסייעת למעבר חום מהיר אל המזון, מקדמת בישול אחיד ומקצרת את זמן הטיגון.

בנוסף, גלי אולטרסאונד יכולים להגביר תהליכי מעבר מסה, כגון חדירת שמן וסילוק לחות, ובכך להביא לשיפור באיכות המוצר. בייצור צ'יפס וחטיפי תפוחי אדמה, התנועה המהירה של בועות הקוויטציה יוצרת זרמי הסעה זעירים בתוך תווך הטיגון. הדבר מסייע לסילוק מהיר של לחות ומקדם פיזור אחיד של חום ושמן טיגון סביב המזון.

קוויטציה אולטרסונית גורמת גם לפירוק המבנה של פני השטח של תפוח האדמה, ויוצרת תעלות זעירות ונקבוביות. משמעות הדבר היא הגדלה של שטח הפנים, המובילה לתוצאות טיגון טובות יותר ובכך לפריכות מוגברת של המוצר הסופי. פירוק המטריצות התאיות מאפשר חדירה טובה יותר של שמן, וכתוצאה מכך פוחתת קליטת השמן במזון, דבר המועיל לצרכנים המקפידים על בריאותם.

בשל קצב הדיפוזיה וסילוק המים הגבוה יותר שמשרה האולטרסאונד, ניתן להגיע מהר יותר לתכולת הלחות הסופית.
סוניקציה מקדמת היווצרות בועות, כלומר סוניקציה במהלך הטיגון מביאה לנפחי בועות גדולים יותר עד לסיום הטיגון. מספר הבועות, גודל הבועות וסילוק המים הקשור אליהן במהלך הטיגון מושפעים לטובה בתהליך טיגון בסיוע אולטרסאונד. סילוק המים מתפוחי האדמה מוגבר באמצעות דיפוזיה מוגברת וכן באמצעות מעבר מוגבר של חום ומסה.

טיגון אולטרסוני מביא להפחתת השמן

פחות ספיחת שמן במהלך הטיגון מובילה לצ'יפס ולחטיפי תפוחי אדמה בריאים יותר.
 
כיצד אולטרסאונד מפחית את ספיגת השמן במהלך טיגון תפוחי אדמה?
כאשר פרוסות תפוחי האדמה נטבלות בשמן חם, נוצרות סביבן בועות זעירות עקב ההתפשטות המהירה של המים בתוך תאי תפוחי האדמה. בועות אלה מתפוצצות לבסוף ויוצרות נקבוביות קטנות במבנה תפוח האדמה. כאשר גלים אולטרסוניים מוחדרים לשמן הטיגון, הם יוצרים בועות קוויטציה מיקרוסקופיות. בועות אלה קורסות בעוצמה עצומה בסמוך לפני השטח של תפוח האדמה, וגורמות לתופעה המכונה יצירת סילונים זעירים.
סילונים זעירים אלה, הנוצרים באמצעות אולטרסאונד, מסירים עודפי עמילן כך שפחות שמן נספג. יתרה מזו, הערבול העז הנגרם על ידי הגלים האולטרסוניים גם משפר את המגע בין פני השטח של תפוח האדמה לשמן החם, ומגביר את מעבר החום. משמעות הדבר היא שתפוחי האדמה מיטגנים מהר יותר, שוהים פחות זמן בשמן ובכך סופגים פחות שמן בסך הכול.

טיגון אולטרסוני מביא להפחתת אקרילאמיד

אקרילאמיד הוא תרכובת המסווגת כמסרטן פוטנציאלי. לכן רמות האקרילאמיד במזונות מוסדרות בתקנות ויש להפחיתן. אקרילאמיד נוצר כאשר מזון מעובד בטמפרטורות מעל 120°C, ומולקולות אקרילאמיד נוצרות בתהליך המכונה תגובת מייאר, שבו חומצת האמינו אספרגין וסוכרים מחזרים עוברים שינוי כימי. תפוחי אדמה מטוגנים, כגון צ'יפס וחטיפי תפוחי אדמה, הם אחד המקורות העיקריים לאקרילאמיד. כדי לייצר מזון בריא יותר, טיפול באולטרסאונד בתדר נמוך ובעוצמה גבוהה (בטווח של כ־20-26kHz) במים למשך כמה דקות הוא טיפול מקדים מועיל לפני הטיגון, להפחתת תכולת האקרילאמיד בתפוחי אדמה מטוגנים.
סוניקציה גורמת למיצוי ובכך לסילוק של סוכרים מחזרים ואספרגין מתאי תפוחי האדמה. הסוכרים המחזרים והאספרגין שמוצו באמצעות אולטרסאונד נשטפים מתפוח האדמה אל המים שסביבו. מכיוון שסוכרים מחזרים ואספרגין הם חומרי המוצא לתגובת מייאר ולהיווצרות אקרילאמיד, טיפול מקדים באולטרסאונד לפני הטיגון מפחית ביעילות את היווצרותם של אקרילאמיד ו־5-hydroxymethylfurfural.
לפיכך, הטיפול המקדים באולטרסאונד מפחית את תכולת הסוכרים המחזרים, דבר שהביא להיווצרות מופחתת של אקרילאמיד ו־5-hydroxymethylfurfural.

Bruno ועמיתיו (2024) השיגו הפחתה של עד 67.1% בהיווצרות אקרילאמיד באמצעות טיפול קצר באולטרסאונד של 2 דקות במכשיר הסוניקציה Hielscher UIP2000hdT, ולאחריו שטיפה במים חמים.

Antunes-Rohling ועמיתיו (2018) הראו עלייה במיצוי הסוכרים, ובעקבותיה הפחתה של 44% ברמות האקרילאמיד, באמצעות סוניקציה של מקלות תפוחי אדמה במשך 30 min באמבט מים לפני הטיגון (171◦C, 10 min).

שטיפת עמילן וחליטה בסיוע אולטרסאונד

תפוחי אדמה עשירים בעמילן הופכים לצ'יפס רך ומתפורר במהלך טיגון או אפייה. לכן מסירים עמילנים מפני השטח של תפוחי האדמה באמצעות שטיפה. טיפול באולטרסאונד משפר את הסרת העמילנים לא רק מפני השטח, אלא גם משכבות עמוקות יותר של תפוח האדמה. סוניקציה יוצרת נקבוביות, כך ששחיקת פני השטח של גרגרי העמילן משתלבת עם מיצוי עמילן מתוך תפוח האדמה.
בכך, שטיפת עמילן בסיוע אולטרסאונד משפרת את השליטה בתהליך ההשחמה, ומביאה לטיגון אחיד של הצ'יפס. הסרת עמילן משופרת זו באמצעות אולטרסאונד מביאה לקבלת צ'יפס פריך וזהוב יותר.

השפעות האולטרסאונד על תגובת מייאר

תגובת מייאר, המתרחשת בין סוכרים מחזרים למקורות חלבון, וכן ספיגת השמן במהלך הטיגון, משפיעות על הצבע הסופי של המוצרים המטוגנים.
צבע משופר במוצרים מטוגנים: בתפוחי אדמה מטוגנים שעברו ייבוש אוסמוטי בסיוע אולטרסאונד (UAOD), ערכי a* היו נמוכים באופן מובהק (p ≤ 0.05) מאלה של דגימות מטוגנות שלא טופלו. בחינת ערכי ΔE* ו־a* הראתה כי UAOD הניב צבע טוב יותר כאשר יושם לפני הטיגון. טיפול מקדים במזון באמצעות אולטרסאונד לפני הטיגון מפחית את פעילות האנזימים ומשיג שינויי צבע חיוביים במהלך הטיגון.

ייבוש אוסמוטי בסיוע אולטרסאונד

להתייבשות אוסמוטית בסיוע אולטרסאונד (UAOD) יש יתרון בשיפור צבעם של צ'יפס. בנוסף, היא קיצרה את זמן הטיפול המקדים של ההתייבשות האוסמוטית בכ־67 %. סוניקציה מגבירה את היעילות והמהירות של ההתייבשות האוסמוטית. כמו כן, התייבשות אוסמוטית אולטרסונית שיפרה את איכות תפוחי האדמה המטוגנים באמצעות הפחתת תכולת השמן והלחות בהשוואה לדגימות שלא טופלו.

ייבוש צ'יפס באוויר בסיוע אולטרסאונד

ייבוש באוויר הוא שיטה חלופית לסילוק לחות מתפוחי אדמה כדי להפחית את תכולת המים ההתחלתית ובכך למזער את ספיגת השמן ולשפר את תכונות המזון המטוגן. ייבוש באוויר בהסעה בסיוע אולטרסאונד כטיפול מקדים לפני טיגון חטיפי תפוחי אדמה משפר את התכונות ואת ספיגת השמן של חטיפי תפוחי האדמה הסופיים, שכן האולטרסאונד מגביר את סילוק המים.

מכשירי סוניקציה לשיפור הטיגון

השימוש באולטרסאונד בעיבוד מזון מביא לתפוקות מוצר טובות יותר, לזמן עיבוד קצר יותר, לעלויות תחזוקה נמוכות יותר ולמאפייני איכות טובים ובריאים יותר. ניתן ליישם סוניקציה כטיפול מקדים לפני הטיגון או ישירות במהלך תהליך הטיגון.
Hielscher Ultrasonics מציעה מכשירי סוניקציה בעלי ביצועים גבוהים לשילוב במטגנות ובאגני שטיפה לתפוחי אדמה בכל הגדלים. ניתן לשלב סונוטרודות וגששים אולטרסוניים בעיבוד באצוות וכן מעל מסועים.
צרו איתנו קשר עוד היום כדי לדון בתהליך הטיגון שלכם ולגלות כיצד שילוב של מכשיר סוניקציה מסייע לכם לייצר צ'יפס וחטיפי תפוחי אדמה טעימים ובריאים יותר!

תכנון, ייצור וייעוץ – איכות מתוצרת גרמניה

מכשירי האולטרסאונד של Hielscher ידועים בסטנדרטים הגבוהים ביותר של איכות ותכנון. עמידות והפעלה קלה מאפשרות שילוב חלק של מכשירי האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. מכשירי האולטרסאונד של Hielscher מתמודדים בקלות עם תנאים קשים וסביבות תובעניות.

Hielscher Ultrasonics היא חברה בעלת הסמכת ISO, והיא שמה דגש מיוחד על מכשירי אולטרסאונד בעלי ביצועים גבוהים, המצוידים בטכנולוגיה מהמתקדמות ביותר וידידותיים למשתמש. כמובן, מכשירי האולטרסאונד של Hielscher תואמים לדרישות CE ועומדים בדרישות UL, CSA ו־RoHs.