Ultrasoon verbeterd frituren van levensmiddelen

Gefrituurde levensmiddelen zoals friet, aardappelchips en andere gefrituurde producten kunnen baat hebben bij sonicatie vóór of tijdens het frituren. Ontdek hoe ultrasone technologie leidt tot gezondere gefrituurde levensmiddelen doordat ze minder olie en minder acrylamide bevatten. Tegelijkertijd wordt de frituurtijd verkort en worden de knapperigheid en kleur verbeterd.

Ultrasoon ondersteund frituren voor gezondere, betere friet en aardappelchips

Ultrasoon ondersteund frituren van friet en aardappelchips biedt verschillende voordelen, voornamelijk op het gebied van verbeterde kwaliteit, geoptimaliseerde voedingswaarden en verwerkingsefficiëntie. Een belangrijk voordeel is de vermindering van de olieopname en frituurtijd, terwijl de productkwaliteit behouden blijft of zelfs wordt verbeterd. Ultrasoon frituren zorgt daarbij voor een knapperigere buitenkant en een zachtere binnenkant van friet, wat een aantrekkelijkere textuur oplevert.

Ultrasone cavitatie verbetert het frituren

Ultrasone behandeling beïnvloedt de warmteoverdracht, belvorming en vochtvermindering (waterverwijdering) tijdens het frituren.
Het mechanisme achter ultrasoon geoptimaliseerde frituurresultaten bij friet en chips berust op het verschijnsel akoestische cavitatie, dat door ultrasone golven wordt opgewekt. Wanneer de ultrasone golven door de frituurolie gaan, creëren ze kleine vacuümbellen, wat bekendstaat als cavitatie. Deze bellen imploderen met grote kracht nabij het oppervlak van het voedsel en veroorzaken plaatselijk intense hitte en druk. Dit bevordert een snelle warmteoverdracht naar het voedsel, waardoor het gelijkmatig gaart en de frituurtijd afneemt.

Daarnaast kunnen ultrasone golven processen van massaoverdracht verbeteren, zoals het binnendringen van olie en het verwijderen van vocht, wat leidt tot een betere productkwaliteit. Bij de productie van friet en aardappelchips creëert de snelle beweging van de cavitatiebellen microconvectiestromen in het frituurmedium. Dit helpt om vocht snel te verwijderen en bevordert een gelijkmatige verdeling van warmte en frituurolie rond het voedsel.

Ultrasone cavitatie verstoort ook de oppervlaktestructuur van de aardappel, waardoor microkanalen en poriën ontstaan. Dit betekent een vergroting van het oppervlak, wat leidt tot betere frituurresultaten en daardoor een grotere knapperigheid van het eindproduct. De verstoring van de celmatrices vergemakkelijkt het binnendringen van olie, wat resulteert in een verminderde olieopname door het voedsel en gunstig is voor gezondheidsbewuste consumenten.

Door een ultrasoon veroorzaakte hogere diffusiesnelheid en snellere waterverwijdering kan het uiteindelijke vochtgehalte sneller worden bereikt.
Sonicatie bevordert de vorming van bellen, wat betekent dat sonicatie tijdens het frituren tot het einde van het frituurproces resulteert in grotere belvolumes. Het aantal bellen, de grootte van de bellen en de daarmee samenhangende waterverwijdering tijdens het frituren worden positief beïnvloed in een ultrasoon ondersteund frituurproces. De waterverwijdering uit aardappelen wordt versterkt door verhoogde diffusie en door verhoogde warmte- en massaoverdracht.

Ultrasoon frituren leidt tot minder olie

Minder olieadsorptie tijdens het frituren resulteert in gezondere friet en aardappelchips.
 
Hoe vermindert ultrageluid de olieabsorptie tijdens het frituren van aardappelen?
Wanneer de aardappelschijfjes in hete olie worden ondergedompeld, vormen zich kleine bellen eromheen door de snelle uitzetting van water in de aardappelcellen. Deze bellen barsten uiteindelijk, waardoor kleine poriën in de aardappelstructuur ontstaan. Wanneer ultrasone golven in de frituurolie worden ingebracht, creëren ze microscopische cavitatiebellen. Deze bellen imploderen met enorme kracht nabij het oppervlak van de aardappel en veroorzaken zogeheten microjetting.
Deze ultrasoon opgewekte microstralen verwijderen overtollig zetmeel, zodat minder olie wordt geabsorbeerd. Bovendien bevordert de intense beweging die door de ultrasone golven wordt veroorzaakt ook een beter contact tussen het aardappeloppervlak en de hete olie, waardoor de warmteoverdracht wordt versterkt. Dit betekent dat de aardappelen sneller worden gefrituurd, minder tijd in de olie doorbrengen en daardoor in totaal minder olie opnemen.

Ultrasoon frituren leidt tot minder acrylamide

Acrylamide is een verbinding die wordt geclassificeerd als een potentieel kankerverwekkende stof. Daarom zijn de acrylamidegehalten in levensmiddelen gereguleerd en moeten ze worden verlaagd. Acrylamide ontstaat wanneer voedsel wordt verwerkt bij temperaturen boven 120°C. Acrylamidemoleculen worden gevormd via de zogeheten Maillardreactie, waarbij het aminozuur asparagine en reducerende suikers worden omgezet. Gefrituurde aardappelen zoals friet en chips behoren tot de belangrijkste bronnen van acrylamide. Om gezondere levensmiddelen te produceren, is een behandeling van enkele minuten in water met laagfrequent ultrageluid van hoge intensiteit (in het bereik van ca. 20–26kHz) een nuttige voorbehandeling vóór het frituren om het acrylamidegehalte van gefrituurde aardappelen te verlagen.
Sonicatie leidt tot extractie en daarmee tot verwijdering van reducerende suikers en asparagine uit de aardappelcellen. De ultrasoon geëxtraheerde reducerende suikers en asparagine worden uit de aardappel naar het omringende water uitgespoeld. Omdat reducerende suikers en asparagine de voorlopers zijn voor de Maillardreactie en voor de vorming van acrylamide, vermindert een ultrasone voorbehandeling vóór het frituren de vorming van acrylamide en 5-hydroxymethylfurfural op efficiënte wijze.
De ultrasone voorbehandeling verlaagt dus het gehalte aan reducerende suikers, wat resulteerde in minder vorming van acrylamide en 5-hydroxymethylfurfural.

Bruno et al. (2024) bereikten een vermindering van de acrylamidevorming met maximaal 67,1% door een korte ultrasone behandeling van 2 minuten met de sonicator Hielscher UIP2000hdT, gevolgd door wassen met heet water.

Antunes-Rohling et al. (2018) toonden een toename van de suikerextractie aan en daardoor 44% lagere acrylamidegehalten door aardappelstaafjes vóór het frituren (171◦C, 10 min) gedurende 30 min in een waterbad te soniceren.

Ultrasoon uitwassen van zetmeel en blancheren

Zetmeelrijke aardappelen veranderen tijdens het frituren of bakken in zachte en kruimelige friet. Daarom wordt zetmeel van het oppervlak van de aardappelen verwijderd door ze te wassen. Ultrasone behandeling verbetert de verwijdering van zetmeel, niet alleen van het oppervlak, maar zelfs uit diepere lagen van de aardappel. Sonicatie creëert poriën, zodat erosie van het oppervlak van zetmeelkorrels wordt gecombineerd met zetmeelextractie uit het binnenste van de aardappel.
Daardoor zorgt ultrasoon ondersteund uitwassen van zetmeel voor een betere beheersing van het bruiningsproces, wat resulteert in gelijkmatig gefrituurde friet. Deze ultrasoon verbeterde zetmeelverwijdering levert knapperigere en goudkleurigere friet op.

Ultrasone effecten op de Maillardreactie

De Maillardreactie, die plaatsvindt tussen reducerende suikers en eiwitbronnen, beïnvloedt samen met de olieopname tijdens het frituren de uiteindelijke kleur van de gefrituurde producten.
Verbeterde kleur van gefrituurde producten: bij gefrituurde aardappelen die met ultrasoon ondersteunde osmotische dehydratie (UAOD) waren behandeld, waren de waarden van a* significant lager (p ≤ 0,05) dan die van onbehandelde gefrituurde monsters. Uit de waarden van ΔE* en a* bleek dat UAOD een betere kleur opleverde wanneer deze vóór het frituren werd toegepast. Ultrasone voorbehandeling van voedsel vóór het frituren vermindert de enzymactiviteit en zorgt voor positieve kleurveranderingen tijdens het frituren.

Ultrasone osmotische dehydratie

Ultrasoon ondersteunde osmotische dehydratie (UAOD) heeft als voordeel dat de kleur van friet wordt verbeterd. Daarnaast verkortte deze de voorbehandelingstijd van osmotische dehydratie met ongeveer 67 %. Sonicatie verhoogt de efficiëntie en snelheid van osmotische dehydratie. Bovendien verbeterde ultrasone osmotische dehydratie de kwaliteit van gefrituurde aardappelen door het olie- en vochtgehalte te verlagen ten opzichte van de onbehandelde monsters.

Ultrasoon drogen van friet met lucht

Drogen met lucht is een alternatieve methode om vocht uit aardappelen te verwijderen, om het aanvankelijke watergehalte te verlagen en daardoor de olieabsorptie te minimaliseren en de eigenschappen van gefrituurde levensmiddelen te verbeteren. Ultrasoon ondersteund convectief drogen met lucht als voorbehandeling vóór het frituren van aardappelchips verbetert de eigenschappen en olieabsorptie van de uiteindelijke aardappelchips, doordat ultrageluid de waterverwijdering versterkt.

Sonicators voor verbeterd frituren

De toepassing van ultrageluid bij de verwerking van levensmiddelen resulteert in hogere productopbrengsten, kortere verwerkingstijden, lagere onderhoudskosten en betere, gezondere kwaliteitskenmerken. Sonicatie kan worden toegepast als voorbehandeling vóór het frituren of direct tijdens het frituurproces.
Hielscher Ultrasonics biedt sonicators met hoge prestaties voor integratie in friteuses en aardappelwasbassins van alle afmetingen. Sonotroden en ultrasone sondes kunnen zowel in batches als boven transportbanden worden toegepast.
Neem vandaag nog contact met ons op om uw frituurproces te bespreken en te ontdekken hoe de integratie van een sonicator u helpt smakelijkere, gezondere friet en aardappelchips te produceren!

Ontwerp, productie en advies – kwaliteit uit Duitsland

De ultrasone apparaten van Hielscher staan bekend om hun hoogste kwaliteits- en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening maken een soepele integratie van onze ultrasone apparaten in industriële installaties mogelijk. De ultrasone apparaten van Hielscher kunnen zware omstandigheden en veeleisende omgevingen gemakkelijk aan.

Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt bijzondere nadruk op ultrasone apparaten met hoge prestaties, met geavanceerde technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn de ultrasone apparaten van Hielscher CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.