Prženje hrane poboljšano ultrazvukom

Pržena hrana poput pomfrita, čipsa od krumpira i druge hrane pržene u dubokom ulju može imati koristi od sonikacije prije ili tijekom prženja. Saznajte kako primjena ultrazvuka pridonosi zdravijoj prženoj hrani jer ona sadrži manje ulja i manje akrilamida. Istodobno se skraćuje vrijeme prženja te poboljšavaju hrskavost i boja.

Prženje uz pomoć ultrazvuka za zdraviji i bolji pomfrit i čips od krumpira

Prženje pomfrita i čipsa od krumpira uz pomoć ultrazvuka donosi nekoliko prednosti, ponajprije u pogledu poboljšane kvalitete, optimiziranih nutritivnih vrijednosti i učinkovitosti obrade. Jedna je od značajnih prednosti smanjenje upijanja ulja i skraćenje vremena prženja uz održavanje ili čak poboljšanje kvalitete proizvoda. Tako ultrazvučno prženje daje pomfritu hrskaviju vanjsku površinu i mekšu unutrašnjost, što rezultira poželjnijom teksturom.

Ultrazvučna kavitacija poboljšava prženje

Ultrazvučna obrada utječe na prijenos topline, stvaranje mjehurića i smanjenje vlažnosti (uklanjanje vode) tijekom prženja.
Mehanizam kojim se ultrazvukom optimiziraju rezultati prženja pomfrita i čipsa temelji se na pojavi akustične kavitacije koju stvaraju ultrazvučni valovi. Kada ultrazvučni valovi prolaze kroz ulje za prženje, stvaraju sitne vakuumske mjehuriće poznate kao kavitacija. Ti mjehurići silovito kolabiraju u blizini površine hrane, uzrokujući lokaliziranu intenzivnu toplinu i tlak. To djelovanje pomaže brzom prijenosu topline na hranu, potiče ravnomjernu termičku obradu i skraćuje vrijeme prženja.

Osim toga, ultrazvučni valovi mogu poboljšati procese prijenosa tvari, poput prodiranja ulja i uklanjanja vlage, čime se poboljšava kvaliteta proizvoda. U proizvodnji pomfrita i čipsa od krumpira 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 narušava površinsku strukturu krumpira, stvarajući mikrokanale i pore. Time se povećava površina, što rezultira boljim rezultatima prženja, a time i većom hrskavošću konačnog proizvoda. Narušavanje staničnih matrica olakšava prodiranje ulja, što rezultira manjim upijanjem ulja u hranu, a to je korisno za potrošače koji vode računa o zdravlju.

Zbog ultrazvukom izazvanih većih brzina difuzije i uklanjanja vode, konačni sadržaj vlage može se postići brže.
Sonikacija potiče stvaranje mjehurića, što znači da sonikacija tijekom prženja rezultira većim volumenima mjehurića sve do kraja prženja. Proces prženja uz pomoć ultrazvuka pozitivno utječe na broj mjehurića, njihovu veličinu i s time povezano uklanjanje vode tijekom prženja. Uklanjanje vode iz krumpira intenzivira se povećanom difuzijom te povećanim prijenosom topline i tvari.

Ultrazvučno prženje rezultira smanjenjem sadržaja ulja

Manja adsorpcija ulja tijekom prženja rezultira zdravijim pomfritom i čipsom od krumpira.
 
Kako ultrazvuk smanjuje apsorpciju ulja tijekom prženja krumpira?
Kada se ploške krumpira urone u vruće ulje, oko njih nastaju sitni mjehurići zbog brzog širenja vode unutar stanica krumpira. Ti mjehurići naposljetku pucaju, stvarajući male pore u strukturi krumpira. Kada se ultrazvučni valovi uvedu u ulje za prženje, stvaraju mikroskopske kavitacijske mjehuriće. Ti mjehurići kolabiraju golemom silom u blizini površine krumpira, uzrokujući takozvano stvaranje mikromlazova.
Ti ultrazvučno stvoreni mikromlazovi uklanjaju višak škroba pa se apsorbira manje ulja. Osim toga, intenzivno miješanje uzrokovano ultrazvučnim valovima potiče bolji kontakt između površine krumpira i vrućeg ulja, čime se pojačava prijenos topline. To znači da se krumpir brže prži, provodi manje vremena u ulju i time se smanjuje ukupno upijanje ulja.

Ultrazvučno prženje smanjuje količinu akrilamida

Akrilamid je spoj klasificiran kao potencijalni karcinogen. Stoga su razine akrilamida u hrani regulirane i treba ih smanjiti. Akrilamid nastaje kada se hrana obrađuje na temperaturama iznad 120°C, a njegove molekule nastaju takozvanom Maillardovom reakcijom, u kojoj se pretvaraju aminokiselina asparagin i reducirajući šećeri. Prženi krumpir, poput pomfrita i čipsa, jedan je od glavnih izvora akrilamida. Za proizvodnju zdravije hrane, niskofrekventni ultrazvuk visokog intenziteta (u rasponu od približno 20–26kHz), primijenjen nekoliko minuta u vodi kao predobrada prije prženja, koristan je za smanjenje sadržaja akrilamida u prženom krumpiru.
Sonikacija dovodi do ekstrakcije, a time i uklanjanja reducirajućih šećera i asparagina iz stanica krumpira. Ultrazvučno ekstrahirani reducirajući šećeri i asparagin ispiru se iz krumpira u okolnu vodu. Budući da su reducirajući šećeri i asparagin prekursori Maillardove reakcije i nastanka akrilamida, ultrazvučna predobrada prije prženja učinkovito smanjuje nastanak akrilamida i 5-hidroksimetilfurfurala.
Posljedično, ultrazvučna predobrada smanjuje sadržaj reducirajućih šećera, što je rezultiralo manjim nastankom akrilamida i 5-hidroksimetilfurfurala.

Bruno i sur. (2024) postigli su smanjenje nastanka akrilamida do 67,1% kratkom ultrazvučnom obradom u trajanju od 2 minute pomoću sonikatora Hielscher UIP2000hdT, nakon koje je slijedilo ispiranje vrućom vodom.

Antunes-Rohling i sur. (2018) pokazali su povećanje ekstrakcije šećera i posljedično smanjenje razina akrilamida za 44% sonikacijom štapića krumpira tijekom 30 min u vodenoj kupelji prije prženja (171◦C, 10 min).

Ultrazvučno ispiranje škroba i blanširanje

Krumpir bogat škrobom tijekom prženja ili pečenja postaje mekan i mrvičast pomfrit. Zato se škrob s površine krumpira uklanja pranjem. Ultrazvučna obrada poboljšava uklanjanje škroba ne samo s površine nego i iz dubljih slojeva krumpira. Sonikacija stvara pore pa se površinska erozija škrobnih granula kombinira s ekstrakcijom škroba iz unutrašnjosti krumpira.
Time ultrazvučno potpomognuto ispiranje škroba omogućuje bolju kontrolu nad procesom posmeđivanja, što rezultira ravnomjerno prženim pomfritom. To ultrazvučno poboljšano uklanjanje škroba rezultira hrskavijim pomfritom izraženije zlatne boje.

Učinci ultrazvuka na Maillardovu reakciju

Maillardova reakcija, koja se odvija između reducirajućih šećera i izvora proteina, kao i upijanje ulja tijekom prženja, utječu na konačnu boju prženih proizvoda.
Poboljšana boja prženih proizvoda: Kod prženog krumpira obrađenog osmotskom dehidracijom potpomognutom ultrazvukom (UAOD), vrijednosti a* bile su značajno niže (p ≤ 0,05) nego kod neobrađenih prženih uzoraka. Promatrajući vrijednosti ΔE* i a*, UAOD je omogućio bolju boju kada je primijenjen prije prženja. Ultrazvučna predobrada hrane prije prženja smanjuje aktivnost enzima i postiže pozitivne promjene boje tijekom prženja.

Ultrazvučna osmotska dehidracija

Osmotska dehidracija potpomognuta ultrazvukom (UAOD) ima prednost poboljšanja boje pomfrita. Osim toga, skratila je vrijeme predobrade osmotskom dehidracijom za oko 67 %. Sonikacija povećava učinkovitost i brzinu osmotske dehidracije. Uz to, ultrazvučna osmotska dehidracija poboljšala je kvalitetu prženog krumpira smanjenjem sadržaja ulja i vlage u usporedbi s netretiranim uzorcima.

Ultrazvučno sušenje pomfrita zrakom

Sušenje zrakom alternativna je metoda uklanjanja vlage iz krumpira radi smanjenja početnog sadržaja vode, čime se apsorpcija ulja svodi na najmanju moguću mjeru i poboljšavaju svojstva pržene hrane. Konvekcijsko sušenje zrakom potpomognuto ultrazvukom kao predobrada prije prženja čipsa poboljšava svojstva i apsorpciju ulja gotovog čipsa jer ultrazvuk intenzivira uklanjanje vode.

Sonikatori za poboljšano prženje

Primjena ultrazvuka u preradi hrane rezultira većim prinosima proizvoda, kraćim vremenom obrade, nižim troškovima održavanja te boljim i zdravijim svojstvima kvalitete. Sonikacija se može primijeniti kao predobrada prije prženja ili izravno tijekom postupka prženja.
Hielscher Ultrasonics nudi sonikatore visokih performansi za ugradnju u friteze i bazene za pranje krumpira svih veličina. Sonotrode i ultrazvučne sonde mogu se primijeniti u šaržama, kao i iznad transportnih traka.
Obratite nam se već danas kako bismo razgovarali o vašem postupku prženja i saznajte kako vam ugradnja sonikatora pomaže proizvoditi ukusniji i zdraviji pomfrit i čips!

Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – kvaliteta proizvedena u Njemačkoj

Ultrazvučni uređaji Hielscher poznati su po najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavno rukovanje omogućuju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Ultrazvučni uređaji Hielscher lako se nose s teškim uvjetima i zahtjevnim okruženjima.

Hielscher Ultrasonics tvrtka je s ISO certifikatom i poseban naglasak stavlja na ultrazvučne uređaje visokih performansi koji se odlikuju najsuvremenijom tehnologijom i jednostavnošću uporabe. Naravno, ultrazvučni uređaji Hielscher sukladni su sa zahtjevima oznake CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.