Ultrazvučno poboljšano prženje hrane

Pržena hrana kao što su pomfrit, čips i druga duboko pržena hrana može imati koristi od sonikacije prije ili tijekom prženja. Saznajte kako ultrazvuk dovodi do zdravije pržene hrane budući da sadrži manje ulja i manje akrilamida. Istovremeno se skraćuje vrijeme prženja, a poboljšavaju se hrskavost i boja.

Prženje potpomognuto ultrazvukom za zdravije, bolje krumpiriće i čips

Ultrazvučno potpomognuto prženje pomfrita i čipsa nudi nekoliko prednosti, prvenstveno usredotočenih na poboljšanu kvalitetu, optimizirane nutritivne vrijednosti i učinkovitost obrade. Jedna značajna prednost je smanjenje unosa ulja i vremena prženja uz zadržavanje ili čak poboljšanje kvalitete proizvoda. Na taj način ultrazvučno prženje proizvodi hrskaviju vanjštinu i mekšu unutrašnjost pomfrita, što rezultira poželjnijom teksturom.

Ultrazvučna kavitacija poboljšava prženje

Tretman ultrazvukom utječe na prijenos topline, stvaranje mjehurića i smanjenje vlage (uklanjanje vode) tijekom prženja.
Mehanizam koji stoji iza ultrazvučno optimiziranih rezultata prženja krumpirića i čipsa leži u fenomenu akustične kavitacije koju generiraju ultrazvučni valovi. Kada ultrazvučni valovi prolaze kroz ulje za prženje, stvaraju sićušne vakuumske mjehuriće poznate kao kavitacija. Ovi se mjehurići snažno skupljaju blizu površine hrane, uzrokujući lokaliziranu intenzivnu toplinu i pritisak. Ova radnja pomaže u brzom prijenosu topline na hranu, pospješujući ravnomjerno kuhanje i skraćujući vrijeme prženja.

Dodatno, ultrazvučni valovi mogu poboljšati procese prijenosa mase, kao što je prodiranje ulja i uklanjanje vlage, što dovodi do poboljšane kvalitete proizvoda. U proizvodnji pomfrita i čipsa, brzo kretanje kavitacijskih mjehurića stvara mikrokonvekcijske struje unutar medija za prženje. To pomaže u brzom uklanjanju vlage i potiče ravnomjernu raspodjelu topline i ulja za prženje oko hrane.

Ultrazvučna kavitacija također uzrokuje poremećaj površinske strukture krumpira, stvarajući mikrokanale i pore. Budući da to znači povećanje površine, što rezultira boljim rezultatima prženja, a time i povećanom hrskavošću konačnog proizvoda. Poremećaj staničnih matrica olakšava bolje prodiranje ulja, što rezultira smanjenim unosom ulja u hranu, što je korisno za potrošače koji paze na zdravlje.

Zbog ultrazvučno inducirane veće difuzije i brzine uklanjanja vode, konačni sadržaj vlage može se postići brže.
Sonikacija potiče stvaranje mjehurića, što znači da ultrazvuk tijekom prženja rezultira većim volumenom mjehurića do kraja prženja. Broj mjehurića, veličina mjehurića i povezano uklanjanje vode tijekom prženja pozitivno utječu na proces prženja potpomognut ultrazvukom. Uklanjanje vode iz krumpira intenzivira se povećanom difuzijom, kao i povećanim prijenosom topline i mase.

Ultrazvučno prženje rezultira smanjenjem ulja

Manja apsorpcija ulja tijekom prženja rezultira zdravijim pomfritom i čipsom.
 
Kako ultrazvuk smanjuje upijanje ulja tijekom prženja krumpira?
Dok se kriške krumpira uranjaju u vruće ulje, oko njih se stvaraju sićušni mjehurići zbog brzog širenja vode unutar stanica krumpira. Ti mjehurići na kraju pucaju, stvarajući male pore u strukturi krumpira. Kada se ultrazvučni valovi uvedu u ulje za prženje, oni stvaraju mikroskopske kavitacijske mjehuriće. Ovi mjehurići kolabiraju ogromnom snagom blizu površine krumpira, uzrokujući takozvano mikromlazanje.
Ovi ultrazvučno generirani mikro-mlaznice uklanjaju višak škroba tako da se apsorbira manje ulja. Štoviše, intenzivno miješanje uzrokovano ultrazvučnim valovima također potiče bolji kontakt između površine krumpira i vrućeg ulja, intenzivirajući prijenos topline. To znači da se krumpiri brže prže, provode manje vremena u ulju i time smanjuju ukupnu potrošnju ulja.

Ultrazvučno prženje rezultira smanjenjem akrilamida

Akrilamid je spoj koji je klasificiran kao potencijalni kancerogen. Stoga su razine akrilamida u hrani regulirane i treba ih smanjiti. Akrilamid nastaje kada se hrana obrađuje na temperaturama iznad 120°C, a molekule akrilamida nastaju kroz takozvanu Maillardovu reakciju, gdje se transformiraju aminokiselina asparagin i reducirajući šećeri. Prženi krumpiri poput pomfrita i čipsa jedan su od glavnih izvora akrilamida. Kako bi se proizvela zdravija hrana, ultrazvuk niske frekvencije visokog intenziteta (u rasponu od približno 20-26kHz) je koristan predtretman prženja u vodi nekoliko minuta, kako bi se smanjio sadržaj akrilamida u prženim krumpirićima.
Sonikacija rezultira ekstrakcijom i time uklanjanjem 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 za Maillardovu reakciju i za stvaranje akrilamida, ultrazvučna prethodna obrada prije prženja učinkovito smanjuje stvaranje akrilamida i 5-hidroksimetilfurfurala.
Posljedično, ultrazvučna prethodna obrada smanjuje sadržaj reducirajućih šećera, što je rezultiralo manjim stvaranjem akrilamida i 5-hidroksimetilfurfurala.

Bruno i sur. (2024.) postigli su smanjeno stvaranje akrilamida do 67,1% kratkim tretmanom ultrazvukom od 2 minute pomoću sonikatora Hielscher UIP2000hdT nakon čega je slijedilo pranje toplom vodom.

Antunes-Rohling i sur. (2018.) pokazali su povećanje ekstrakcije šećera i stoga 44% smanjene razine akrilamida soniciranjem štapića krumpira 30 minuta u vodenoj kupelji prije prženja (171°C, 10 minuta).

Ultrazvučno ispiranje i blanširanje škroba

Krumpir bogat škrobom se prženjem ili pečenjem pretvara u mekane i mrvičaste krumpiriće. Zato se pranjem krumpira uklanja škrob s površine. Ultrazvučna obrada poboljšava uklanjanje škroba ne samo s površine, nego čak i iz dubljih slojeva krumpira. Sonikacija stvara pore tako da se površinska erozija škrobnih granula kombinira s ekstrakcijom škroba iz unutrašnjosti krumpira.
Na taj način, ultrazvučno potpomognuto ispiranje škroba rezultira poboljšanom kontrolom nad procesom tamnjenja, što rezultira ravnomjerno prženim krumpirićima. Ovo ultrazvučno poboljšano uklanjanje škroba rezultira hrskavijim i zlatnijim krumpirićima.

Ultrazvučni učinci na Maillardovu reakciju

Maillardova reakcija, koja se javlja između reducirajućih šećera i izvora proteina, kao i unos ulja tijekom prženja utječe na konačnu boju prženih proizvoda.
Poboljšana boja u pečenim proizvodima: Za pržene krumpiriće tretirane osmotskom dehidracijom potpomognutom ultrazvukom (UAOD), vrijednosti a* bile su značajno niže (p ≤ 0,05) od onih za neobrađene pržene uzorke. Promatrajući vrijednosti ΔE* i a*, UAOD daje bolju boju kada se nanese prije prženja. Ultrazvučna prethodna obrada 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, skratio je vrijeme predtretmana osmotske dehidracije za oko 67 %. Sonikacija povećava učinkovitost i brzinu osmotske dehidracije. Uz to, ultrazvučna osmotska dehidracija poboljšala je kvalitetu prženih krumpirića smanjenjem sadržaja ulja i vlage u usporedbi s netretiranim uzorcima.

Ultrazvučno sušenje krumpirića na zraku

Sušenje na zraku je alternativna metoda za uklanjanje vlage iz krumpira kako bi se smanjio početni sadržaj vode i time smanjila apsorpcija ulja i poboljšala svojstva pržene hrane. Ultrazvučno potpomognuto konvektivno sušenje zraka kao predtretman prije prženja čipsa poboljšava svojstva i upijanje ulja konačnog čipsa budući da ultrazvuk intenzivira uklanjanje vode.

Sonikatori za poboljšano prženje

Primjena ultrazvuka u obradi hrane rezultira boljim prinosima proizvoda, kraćim vremenom obrade, nižim troškovima održavanja te boljim, zdravijim svojstvima kvalitete. Sonikacija se može provesti ili kao prethodna obrada prije prženja ili izravno tijekom procesa prženja.
Hielscher Ultrasonics nudi sonikatore visokih performansi za integraciju u friteze i posude za pranje krumpira svih veličina. Sonotrode i ultrazvučne sonde mogu se implementirati u serije, kao i preko pokretnih traka.
Kontaktirajte nas danas kako bismo porazgovarali o vašem procesu prženja i saznali kako vam integracija sonikatora pomaže u proizvodnji ukusnijih i zdravih pomfrita i čipsa!

Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – Kvaliteta Proizvedeno u Njemačkoj

Hielscher ultrasonicators su poznati po svojim najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućuju glatku integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske objekte. Teški uvjeti i zahtjevna okruženja lako se nose s Hielscher ultrasonicators.

Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana tvrtka i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne uređaje visokih performansi koji sadrže najsuvremeniju tehnologiju i jednostavnu su za korištenje. Naravno, Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.