Penggorengan Makanan yang Ditingkatkan secara Ultrasonik

Makanan yang digoreng seperti kentang goreng, keripik kentang, dan makanan lain yang digoreng dalam minyak banyak dapat memperoleh manfaat dari sonikasi sebelum atau selama penggorengan. Pelajari bagaimana teknologi ultrasonik menghasilkan makanan goreng yang lebih sehat karena mengandung lebih sedikit minyak dan akrilamida. Pada saat yang sama, waktu penggorengan dipersingkat serta kerenyahan dan warna ditingkatkan.

Penggorengan Berbantuan Ultrasonik untuk Kentang Goreng dan Keripik Kentang yang Lebih Sehat dan Lebih Baik

Penggorengan kentang goreng dan keripik kentang berbantuan ultrasonik menawarkan beberapa manfaat, terutama dalam hal peningkatan kualitas, optimalisasi nilai gizi, dan efisiensi pemrosesan. Salah satu keuntungan utamanya adalah pengurangan penyerapan minyak dan waktu penggorengan sambil mempertahankan atau bahkan meningkatkan kualitas produk. Dengan demikian, penggorengan ultrasonik menghasilkan kentang goreng dengan bagian luar yang lebih renyah dan bagian dalam yang lebih lembut, sehingga teksturnya lebih disukai.

Kavitasi Ultrasonik Meningkatkan Penggorengan

Perlakuan ultrasonik memengaruhi perpindahan panas, pembentukan gelembung, dan pengurangan kadar air (penghilangan air) selama penggorengan.
Mekanisme di balik hasil penggorengan kentang goreng dan keripik yang dioptimalkan secara ultrasonik terletak pada fenomena kavitasi akustik yang dihasilkan oleh gelombang ultrasonik. Ketika gelombang ultrasonik merambat melalui minyak goreng, gelombang tersebut menciptakan gelembung vakum kecil yang dikenal sebagai kavitasi. Gelembung ini runtuh secara kuat di dekat permukaan makanan, menimbulkan panas dan tekanan tinggi secara lokal. Proses ini membantu perpindahan panas yang cepat ke makanan, mendorong pemasakan yang merata dan mengurangi waktu penggorengan.

Selain itu, gelombang ultrasonik dapat meningkatkan proses perpindahan massa, seperti penetrasi minyak dan penghilangan air, sehingga meningkatkan kualitas produk. Dalam produksi kentang goreng dan keripik kentang, gerakan cepat gelembung kavitasi menciptakan arus konveksi mikro di dalam media penggorengan. Hal ini membantu penghilangan air secara cepat dan mendorong distribusi panas serta minyak goreng yang merata di sekitar makanan.

Kavitasi ultrasonik juga menyebabkan kerusakan struktur permukaan kentang, menciptakan saluran mikro dan pori-pori. Hal ini meningkatkan luas permukaan, sehingga menghasilkan penggorengan yang lebih baik dan meningkatkan kerenyahan produk akhir. Disrupsi matriks sel memfasilitasi penetrasi minyak yang lebih baik, sehingga mengurangi penyerapan minyak oleh makanan, yang bermanfaat bagi konsumen yang peduli terhadap kesehatan.

Berkat peningkatan laju difusi dan penghilangan air yang diinduksi secara ultrasonik, kadar air akhir dapat dicapai lebih cepat.
Sonikasi mendorong pembentukan gelembung, yang berarti sonikasi selama penggorengan menghasilkan volume gelembung yang lebih besar hingga akhir penggorengan. Jumlah gelembung, ukuran gelembung, dan penghilangan air yang terkait selama penggorengan dipengaruhi secara positif dalam proses penggorengan berbantuan ultrasonik. Penghilangan air dari kentang diintensifkan melalui peningkatan difusi serta peningkatan perpindahan panas dan massa.

Penggorengan Ultrasonik Menghasilkan Pengurangan Minyak

Adsorpsi minyak yang lebih sedikit selama penggorengan menghasilkan kentang goreng dan keripik kentang yang lebih sehat.
 
Bagaimana ultrasonik mengurangi penyerapan minyak selama penggorengan kentang?
Ketika irisan kentang direndam dalam minyak panas, gelembung kecil terbentuk di sekitarnya akibat pemuaian cepat air di dalam sel kentang. Gelembung ini akhirnya pecah, membentuk pori-pori kecil dalam struktur kentang. Ketika gelombang ultrasonik dimasukkan ke dalam minyak goreng, gelombang tersebut menciptakan gelembung kavitasi mikroskopis. Gelembung ini runtuh dengan gaya yang sangat besar di dekat permukaan kentang, menyebabkan apa yang disebut pembentukan semburan mikro.
Semburan mikro yang dihasilkan secara ultrasonik ini menghilangkan kelebihan pati sehingga lebih sedikit minyak terserap. Selain itu, agitasi kuat yang disebabkan oleh gelombang ultrasonik juga meningkatkan kontak antara permukaan kentang dan minyak panas, sehingga mengintensifkan perpindahan panas. Ini berarti kentang tergoreng lebih cepat, berada dalam minyak selama waktu yang lebih singkat, dan dengan demikian mengurangi penyerapan minyak secara keseluruhan.

Penggorengan Ultrasonik Menghasilkan Pengurangan Akrilamida

Akrilamida adalah senyawa yang diklasifikasikan sebagai karsinogen potensial. Oleh karena itu, kadar akrilamida dalam makanan diatur dan harus dikurangi. Akrilamida muncul ketika makanan diproses pada suhu di atas 120°C, dan molekul akrilamida terbentuk melalui apa yang disebut reaksi Maillard, ketika asam amino asparagin dan gula pereduksi mengalami transformasi. Kentang yang digoreng seperti kentang goreng dan keripik merupakan salah satu sumber utama akrilamida. Untuk menghasilkan makanan yang lebih sehat, ultrasonik berfrekuensi rendah dan berintensitas tinggi (dalam kisaran sekitar 20–26kHz) merupakan praperlakuan penggorengan yang bermanfaat, dilakukan dalam air selama beberapa menit untuk mengurangi kandungan akrilamida pada kentang yang digoreng.
Sonikasi menghasilkan ekstraksi dan dengan demikian menghilangkan gula pereduksi dan asparagin dari sel kentang. Gula pereduksi dan asparagin yang diekstraksi secara ultrasonik tercuci keluar dari kentang ke dalam air di sekitarnya. Karena gula pereduksi dan asparagin merupakan prekursor reaksi Maillard dan pembentukan akrilamida, praperlakuan ultrasonik sebelum penggorengan secara efisien mengurangi pembentukan akrilamida dan 5-hidroksimetilfurfural.
Dengan demikian, praperlakuan ultrasonik menurunkan kandungan gula pereduksi, sehingga pembentukan akrilamida dan 5-hidroksimetilfurfural berkurang.

Bruno et al. (2024) mencapai pengurangan pembentukan akrilamida hingga 67,1% melalui perlakuan ultrasonik singkat selama 2 menit menggunakan sonikator Hielscher UIP2000hdT yang diikuti pencucian dengan air panas.

Antunes-Rohling et al. (2018) menunjukkan peningkatan ekstraksi gula dan, sebagai hasilnya, penurunan kadar akrilamida sebesar 44% dengan melakukan sonikasi pada potongan kentang berbentuk batang selama 30 min dalam bak air sebelum penggorengan (171◦C, 10 min).

Pencucian Pati dan Blansir secara Ultrasonik

Kentang yang kaya pati menjadi kentang goreng yang lunak dan mudah hancur selama penggorengan atau pemanggangan. Itulah sebabnya pati dihilangkan dari permukaan kentang melalui pencucian. Ultrasonikasi meningkatkan penghilangan pati tidak hanya dari permukaan, tetapi juga dari lapisan kentang yang lebih dalam. Sonikasi menciptakan pori-pori sehingga erosi permukaan granula pati dipadukan dengan ekstraksi pati dari bagian dalam kentang.
Dengan demikian, pencucian pati berbantuan ultrasonik meningkatkan kendali atas proses pencokelatan, sehingga menghasilkan kentang goreng yang tergoreng merata. Penghilangan pati yang ditingkatkan secara ultrasonik ini menghasilkan kentang goreng yang lebih renyah dan lebih keemasan.

Efek Ultrasonik pada Reaksi Maillard

Reaksi Maillard, yang terjadi antara gula pereduksi dan sumber protein, serta penyerapan minyak selama penggorengan memengaruhi warna akhir produk goreng.
Peningkatan warna pada produk goreng: Pada kentang goreng yang diberi perlakuan dehidrasi osmotik berbantuan ultrasonik (UAOD), nilai a* secara signifikan lebih rendah (p ≤ 0,05) dibandingkan dengan sampel goreng tanpa perlakuan. Berdasarkan pengamatan nilai ΔE* dan a*, UAOD menghasilkan warna yang lebih baik ketika diterapkan sebelum penggorengan. Praperlakuan ultrasonik pada makanan sebelum penggorengan mengurangi aktivitas enzim dan menghasilkan perubahan warna yang positif selama penggorengan.

Dehidrasi Osmotik Ultrasonik

Dehidrasi osmotik berbantuan ultrasonik (UAOD) memiliki keunggulan dalam meningkatkan warna kentang goreng. Selain itu, metode ini mempersingkat waktu praperlakuan dehidrasi osmotik sekitar 67 %. Sonikasi meningkatkan efisiensi dan kecepatan dehidrasi osmotik. Selain itu, dehidrasi osmotik ultrasonik meningkatkan kualitas kentang goreng dengan mengurangi kandungan minyak dan air dibandingkan dengan sampel tanpa perlakuan.

Pengeringan Kentang Goreng dengan Udara Berbantuan Ultrasonik

Pengeringan dengan udara merupakan metode alternatif untuk menghilangkan air dari kentang guna mengurangi kadar air awal, sehingga meminimalkan penyerapan minyak dan meningkatkan sifat makanan goreng. Pengeringan dengan udara secara konvektif berbantuan ultrasonik sebagai praperlakuan sebelum penggorengan keripik kentang memperbaiki sifat dan penyerapan minyak pada keripik kentang akhir karena ultrasonik mengintensifkan penghilangan air.

Sonikator untuk Penggorengan yang Lebih Baik

Penerapan ultrasonik dalam pemrosesan makanan menghasilkan rendemen produk yang lebih baik, waktu pemrosesan yang lebih singkat, biaya pemeliharaan yang lebih rendah, serta karakteristik kualitas yang lebih baik dan lebih sehat. Sonikasi dapat diterapkan sebagai praperlakuan sebelum penggorengan atau langsung selama proses penggorengan.
Hielscher Ultrasonics menawarkan sonikator berkinerja tinggi untuk diintegrasikan ke dalam alat penggoreng dan bak pencucian kentang dalam segala ukuran. Sonotrode dan probe ultrasonik dapat diterapkan dalam proses batch maupun di atas sabuk konveyor.
Hubungi kami hari ini untuk mendiskusikan proses penggorengan Anda dan mempelajari bagaimana integrasi sonikator membantu Anda menghasilkan kentang goreng dan keripik kentang yang lebih lezat dan lebih sehat!

Desain, Manufaktur, dan Konsultasi – Kualitas Buatan Jerman

Sonikator Hielscher terkenal dengan standar kualitas dan desain tertinggi. Ketangguhan dan kemudahan pengoperasiannya memungkinkan integrasi sonikator kami ke dalam fasilitas industri dengan lancar. Kondisi berat dan lingkungan yang menantang dapat ditangani dengan mudah oleh sonikator Hielscher.

Hielscher Ultrasonics adalah perusahaan bersertifikasi ISO dan memberikan penekanan khusus pada sonikator berkinerja tinggi dengan teknologi mutakhir serta kemudahan penggunaan. Tentu saja, sonikator Hielscher mematuhi CE dan memenuhi persyaratan UL, CSA, dan RoHs.