Frittura degli alimenti migliorata mediante ultrasuoni

Gli alimenti fritti, come le patatine fritte a bastoncino, le chips di patate e altri alimenti fritti per immersione, possono beneficiare della sonicazione prima o durante la frittura. Scoprite come gli ultrasuoni consentono di ottenere alimenti fritti più sani, poiché contengono meno olio e meno acrilammide. Al contempo, il tempo di frittura si riduce e la croccantezza e il colore migliorano.

Frittura assistita da ultrasuoni per patatine fritte a bastoncino e chips di patate più sane e di migliore qualità

La frittura assistita da ultrasuoni delle patatine fritte a bastoncino e delle chips di patate offre diversi vantaggi, principalmente in termini di miglioramento della qualità, ottimizzazione dei valori nutrizionali ed efficienza di lavorazione. Un vantaggio significativo è la riduzione dell’assorbimento di olio e del tempo di frittura, mantenendo o persino migliorando la qualità del prodotto. La frittura a ultrasuoni produce quindi patatine fritte a bastoncino più croccanti all’esterno e più morbide all’interno, conferendo loro una consistenza più gradevole.

La cavitazione ultrasonica migliora la frittura

Il trattamento a ultrasuoni influisce sul trasferimento di calore, sulla formazione di bolle e sulla riduzione dell’umidità (rimozione dell’acqua) durante la frittura.
Il meccanismo alla base dei risultati di frittura ottimizzati mediante ultrasuoni nelle patatine a bastoncino e nelle chips risiede nel fenomeno della cavitazione acustica generata dalle onde ultrasoniche. Quando le onde ultrasoniche attraversano l’olio di frittura, creano minuscole bolle di vuoto, dando origine alla cavitazione. Queste bolle collassano violentemente vicino alla superficie dell’alimento, generando localmente calore e pressione intensi. Questa azione favorisce il rapido trasferimento di calore all’alimento, promuovendo una cottura uniforme e riducendo il tempo di frittura.

Inoltre, le onde ultrasoniche possono intensificare i processi di trasferimento di massa, come la penetrazione dell’olio e la rimozione dell’umidità, migliorando la qualità del prodotto. Nella produzione di patatine fritte a bastoncino e chips di patate, il rapido movimento delle bolle di cavitazione crea correnti di microconvezione all’interno del mezzo di frittura. Ciò contribuisce alla rapida rimozione dell’umidità e favorisce una distribuzione uniforme del calore e dell’olio di frittura attorno all’alimento.

La cavitazione ultrasonica provoca anche la disgregazione della struttura superficiale della patata, creando microcanali e pori. Questo comporta un aumento dell’area superficiale, che migliora i risultati della frittura e quindi la croccantezza del prodotto finale. La disgregazione delle matrici cellulari facilita una migliore penetrazione dell’olio, con conseguente riduzione dell’assorbimento di olio da parte dell’alimento, a vantaggio dei consumatori attenti alla salute.

Grazie all’aumento della velocità di diffusione e di rimozione dell’acqua indotto dagli ultrasuoni, il contenuto finale di umidità può essere raggiunto più rapidamente.
La sonicazione favorisce la formazione di bolle; pertanto, la sonicazione durante la frittura determina volumi di bolle maggiori fino al termine della frittura. Il numero e le dimensioni delle bolle, così come la relativa rimozione dell’acqua durante la frittura, sono influenzati positivamente da un processo di frittura assistito da ultrasuoni. La rimozione dell’acqua dalle patate viene intensificata dall’aumento della diffusione e del trasferimento di calore e di massa.

La frittura a ultrasuoni riduce il contenuto di olio

Un minore adsorbimento di olio durante la frittura consente di ottenere patatine fritte a bastoncino e chips di patate più sane.
 
In che modo gli ultrasuoni riducono l’assorbimento di olio durante la frittura delle patate?
Quando le fette di patata vengono immerse nell’olio caldo, si formano minuscole bolle attorno a esse a causa della rapida espansione dell’acqua all’interno delle cellule della patata. Queste bolle infine scoppiano, formando piccoli pori nella struttura della patata. Quando le onde ultrasoniche vengono introdotte nell’olio di frittura, creano microscopiche bolle di cavitazione. Queste bolle collassano con una forza enorme vicino alla superficie della patata, generando il cosiddetto fenomeno dei microgetti.
Questi microgetti generati dagli ultrasuoni rimuovono l’amido in eccesso, riducendo così l’assorbimento di olio. Inoltre, l’intensa agitazione causata dalle onde ultrasoniche favorisce anche un migliore contatto tra la superficie della patata e l’olio caldo, intensificando il trasferimento di calore. Ciò significa che le patate friggono più rapidamente, rimangono meno tempo nell’olio e quindi assorbono complessivamente meno olio.

La frittura a ultrasuoni riduce il contenuto di acrilammide

L’acrilammide è un composto classificato come potenziale cancerogeno. Pertanto, i livelli di acrilammide negli alimenti sono regolamentati e dovrebbero essere ridotti. L’acrilammide si forma quando gli alimenti vengono lavorati a temperature superiori a 120°C; le sue molecole si formano attraverso la cosiddetta reazione di Maillard, nella quale vengono trasformati l’amminoacido asparagina e gli zuccheri riducenti. Le patate fritte, come le patatine a bastoncino e le chips, sono una delle principali fonti di acrilammide. Per produrre alimenti più sani, un trattamento in acqua per alcuni minuti con ultrasuoni a bassa frequenza e alta intensità (nell’intervallo di circa 20–26kHz) costituisce un utile pretrattamento prima della frittura per ridurre il contenuto di acrilammide delle patate fritte.
La sonicazione determina l’estrazione e quindi la rimozione degli zuccheri riducenti e dell’asparagina dalle cellule della patata. Gli zuccheri riducenti e l’asparagina estratti mediante ultrasuoni vengono allontanati dalla patata mediante lavaggio e trasferiti nell’acqua circostante. Poiché gli zuccheri riducenti e l’asparagina sono i precursori della reazione di Maillard e della formazione di acrilammide, un pretrattamento a ultrasuoni prima della frittura riduce efficacemente la formazione di acrilammide e di 5-idrossimetilfurfurale.
Di conseguenza, il pretrattamento a ultrasuoni diminuisce il contenuto di zuccheri riducenti, con conseguente minore formazione di acrilammide e di 5-idrossimetilfurfurale.

Bruno et al. (2024) hanno ottenuto una riduzione della formazione di acrilammide fino al 67,1% mediante un breve trattamento a ultrasuoni di 2 minuti con il sonicatore Hielscher UIP2000hdT, seguito da un lavaggio con acqua calda.

Antunes-Rohling et al. (2018) hanno dimostrato un aumento dell’estrazione degli zuccheri e quindi una riduzione del 44% dei livelli di acrilammide mediante sonicazione dei bastoncini di patata per 30 min in un bagno d’acqua prima della frittura (171◦C, 10 min).

Rimozione dell’amido mediante lavaggio e sbollentatura a ultrasuoni

Durante la frittura o la cottura al forno, le patate ricche di amido diventano patatine a bastoncino morbide e friabili. Per questo motivo, gli amidi vengono rimossi dalla superficie delle patate mediante lavaggio. La sonicazione migliora la rimozione degli amidi non solo dalla superficie, ma anche dagli strati più profondi della patata. La sonicazione crea pori, combinando così l’erosione superficiale dei granuli di amido con l’estrazione dell’amido dall’interno della patata.
La rimozione dell’amido mediante lavaggio assistito da ultrasuoni consente quindi un migliore controllo del processo di imbrunimento, producendo patatine fritte in modo uniforme. Questa migliore rimozione dell’amido mediante ultrasuoni permette di ottenere patatine più croccanti e più dorate.

Effetti degli ultrasuoni sulla reazione di Maillard

La reazione di Maillard, che avviene tra zuccheri riducenti e fonti proteiche, insieme all’assorbimento di olio durante la frittura, influisce sul colore finale dei prodotti fritti.
Miglioramento del colore nei prodotti fritti: nelle patate fritte trattate mediante disidratazione osmotica assistita da ultrasuoni (UAOD), i valori di a* erano significativamente inferiori (p ≤ 0,05) rispetto a quelli dei campioni fritti non trattati. Osservando i valori di ΔE* e a*, la UAOD ha prodotto un colore migliore quando applicata prima della frittura. Il pretrattamento a ultrasuoni degli alimenti prima della frittura riduce l’attività enzimatica e determina variazioni positive del colore durante la frittura.

Disidratazione osmotica a ultrasuoni

La disidratazione osmotica assistita da ultrasuoni (UAOD) offre il vantaggio di migliorare il colore delle patatine fritte a bastoncino. Inoltre, ha ridotto il tempo di pretrattamento della disidratazione osmotica di circa il 67 %. La sonicazione aumenta l’efficienza e la velocità della disidratazione osmotica. Inoltre, la disidratazione osmotica a ultrasuoni ha migliorato la qualità delle patate fritte riducendo il contenuto di olio e di umidità rispetto ai campioni non trattati.

Essiccazione ad aria delle patatine a bastoncino mediante ultrasuoni

L’essiccazione ad aria è un metodo alternativo per rimuovere l’umidità dalle patate, riducendo il contenuto iniziale di acqua e quindi minimizzando l’assorbimento di olio e migliorando le proprietà degli alimenti fritti. L’essiccazione convettiva ad aria assistita da ultrasuoni, utilizzata come pretrattamento prima della frittura delle chips di patate, migliora le proprietà delle chips finali e il loro assorbimento di olio, poiché gli ultrasuoni intensificano la rimozione dell’acqua.

Sonicatori per migliorare la frittura

L’applicazione degli ultrasuoni nella lavorazione degli alimenti consente di ottenere rese di prodotto migliori, tempi di lavorazione più brevi, costi di manutenzione inferiori e caratteristiche qualitative migliori e più salutari. La sonicazione può essere applicata come pretrattamento prima della frittura oppure direttamente durante il processo di frittura.
Hielscher Ultrasonics offre sonicatori ad alte prestazioni da integrare in friggitrici e vasche di lavaggio delle patate di qualsiasi dimensione. Sonotrodi e sonde a ultrasuoni possono essere installati sia nei sistemi di trattamento a lotti sia sopra i nastri trasportatori.
Contattateci oggi stesso per discutere del vostro processo di frittura e scoprire come l’integrazione di un sonicatore vi aiuta a produrre patatine fritte a bastoncino e chips di patate più gustose e più sane!

Progettazione, produzione e consulenza – Qualità Made in Germany

I sonicatori Hielscher sono rinomati per i loro elevatissimi standard di qualità e progettazione. La robustezza e la semplicità di utilizzo consentono una facile integrazione dei nostri sonicatori negli impianti industriali. I sonicatori Hielscher affrontano agevolmente condizioni difficili e ambienti impegnativi.

Hielscher Ultrasonics è un’azienda certificata ISO e pone particolare attenzione ai sonicatori ad alte prestazioni caratterizzati da tecnologia all’avanguardia e facilità d’uso. Naturalmente, i sonicatori Hielscher sono conformi alle norme CE e soddisfano i requisiti di UL, CSA e RoHs.