Fritura de alimentos melhorada por ultrassons

Os alimentos fritos, como as batatas fritas em palitos, as batatas fritas em rodelas e outros alimentos fritos por imersão, podem beneficiar da sonicação antes ou durante a fritura. Saiba como os ultrassons permitem obter alimentos fritos mais saudáveis, por conterem menos óleo e menos acrilamida. Simultaneamente, o tempo de fritura é reduzido e a crocância e a cor são melhoradas.

Fritura assistida por ultrassons para batatas fritas em palitos e em rodelas mais saudáveis e de melhor qualidade

A fritura assistida por ultrassons de batatas fritas em palitos e em rodelas oferece vários benefícios, centrados principalmente na melhoria da qualidade, na otimização dos valores nutricionais e na eficiência do processamento. Uma vantagem significativa é a redução da absorção de óleo e do tempo de fritura, mantendo ou até melhorando a qualidade do produto. Assim, a fritura ultrassónica produz batatas fritas em palitos mais crocantes no exterior e mais macias no interior, resultando numa textura mais desejável.

A cavitação ultrassónica melhora a fritura

O tratamento por ultrassons afeta a transferência de calor, a formação de bolhas e a redução da humidade (remoção de água) durante a fritura.
O mecanismo subjacente aos resultados de fritura otimizados por ultrassons nas batatas fritas em palitos e em rodelas reside no fenómeno de cavitação acústica gerado pelas ondas ultrassónicas. Quando as ondas ultrassónicas atravessam o óleo de fritura, criam minúsculas bolhas de vácuo conhecidas como cavitação. Estas bolhas colapsam violentamente junto à superfície dos alimentos, causando calor e pressão intensos e localizados. Esta ação contribui para a rápida transferência de calor para os alimentos, promovendo uma cozedura uniforme e reduzindo o tempo de fritura.

Além disso, as ondas ultrassónicas podem intensificar os processos de transferência de massa, como a penetração de óleo e a remoção de humidade, melhorando a qualidade do produto. Na produção de batatas fritas em palitos e em rodelas, o movimento rápido das bolhas de cavitação cria correntes de microconvecção no meio de fritura. Isto contribui para a rápida remoção de humidade e promove uma distribuição uniforme do calor e do óleo de fritura em torno dos alimentos.

A cavitação ultrassónica também provoca a rutura da estrutura superficial da batata, criando microcanais e poros. Isto significa um aumento da área superficial, que permite obter melhores resultados de fritura e, consequentemente, uma maior crocância do produto final. A rutura das matrizes celulares facilita uma melhor penetração do óleo, resultando numa menor absorção de óleo pelos alimentos, o que é benéfico para os consumidores preocupados com a saúde.

Devido à maior taxa de difusão e de remoção de água induzida pelos ultrassons, o teor final de humidade pode ser atingido mais rapidamente.
A sonicação promove a formação de bolhas, pelo que a sonicação durante a fritura resulta em maiores volumes de bolhas até ao final da fritura. O número de bolhas, o tamanho das bolhas e a remoção de água associada durante a fritura são influenciados positivamente num processo de fritura assistida por ultrassons. A remoção de água das batatas é intensificada pelo aumento da difusão, bem como pelo aumento da transferência de calor e de massa.

A fritura ultrassónica resulta numa redução do óleo

Uma menor adsorção de óleo durante a fritura resulta em batatas fritas em palitos e em rodelas mais saudáveis.
 
Como reduzem os ultrassons a absorção de óleo durante a fritura de batatas?
Quando as rodelas de batata são imersas em óleo quente, formam-se minúsculas bolhas à sua volta devido à rápida expansão da água no interior das células da batata. Estas bolhas acabam por rebentar, formando pequenos poros na estrutura da batata. Quando as ondas ultrassónicas são introduzidas no óleo de fritura, criam bolhas microscópicas de cavitação. Estas bolhas colapsam com uma força imensa junto à superfície da batata, causando a chamada formação de microjatos.
Estes microjatos gerados por ultrassons removem o excesso de amido, de modo que é absorvido menos óleo. Além disso, a agitação intensa causada pelas ondas ultrassónicas também promove um melhor contacto entre a superfície da batata e o óleo quente, intensificando a transferência de calor. Isto significa que as batatas fritam mais rapidamente, permanecendo menos tempo no óleo e reduzindo, assim, a absorção global de óleo.

A fritura ultrassónica resulta numa redução da acrilamida

A acrilamida é um composto classificado como potencial carcinogéneo. Por conseguinte, os níveis de acrilamida nos alimentos são regulamentados e devem ser reduzidos. A acrilamida ocorre quando os alimentos são processados a temperaturas superiores a 120°C, e as moléculas de acrilamida formam-se através da chamada reação de Maillard, na qual o aminoácido asparagina e os açúcares redutores são transformados. As batatas fritas, tanto em palitos como em rodelas, são uma das principais fontes de acrilamida. Para produzir alimentos mais saudáveis, os ultrassons de baixa frequência e alta intensidade (no intervalo de aprox. 20–26kHz) constituem um pré-tratamento benéfico em água durante alguns minutos antes da fritura, para reduzir o teor de acrilamida das batatas fritas.
A sonicação resulta na extração e, consequentemente, na remoção de açúcares redutores e de asparagina das células da batata. Os açúcares redutores e a asparagina extraídos por ultrassons são arrastados pela lavagem da batata para a água circundante. Como os açúcares redutores e a asparagina são os precursores da reação de Maillard e da formação de acrilamida, um pré-tratamento ultrassónico antes da fritura reduz eficazmente a formação de acrilamida e de 5-hidroximetilfurfural.
Consequentemente, o pré-tratamento ultrassónico diminui o teor de açúcares redutores, o que resultou numa menor formação de acrilamida e de 5-hidroximetilfurfural.

Bruno et al. (2024) conseguiram reduzir a formação de acrilamida em até 67,1% com um tratamento breve por ultrassons de 2 minutos, utilizando o sonicador Hielscher UIP2000hdT, seguido de uma lavagem com água quente.

Antunes-Rohling et al. (2018) demonstraram um aumento da extração de açúcares e, consequentemente, uma redução de 44% dos níveis de acrilamida através da sonicação de palitos de batata durante 30 min num banho de água antes da fritura (171◦C, 10 min).

Remoção de amido por lavagem e branqueamento com ultrassons

As batatas ricas em amido tornam-se batatas fritas em palitos macias e quebradiças durante a fritura ou a cozedura no forno. É por isso que os amidos são removidos da superfície das batatas através da lavagem. A sonicação melhora a remoção dos amidos não só da superfície, mas também das camadas mais profundas da batata. A sonicação cria poros, de modo que a erosão superficial dos grânulos de amido é combinada com a extração de amido do interior da batata.
Assim, a remoção de amido por lavagem assistida por ultrassons permite um melhor controlo do processo de escurecimento, resultando em batatas fritas em palitos uniformemente fritas. Esta remoção de amido melhorada por ultrassons resulta em batatas fritas em palitos mais crocantes e mais douradas.

Efeitos dos ultrassons na reação de Maillard

A reação de Maillard, que ocorre entre açúcares redutores e fontes de proteínas, bem como a absorção de óleo durante a fritura, afetam a cor final dos produtos fritos.
Melhoria da cor dos produtos fritos: nas batatas fritas tratadas por desidratação osmótica assistida por ultrassons (UAOD), os valores de a* foram significativamente inferiores (p ≤ 0,05) aos das amostras fritas não tratadas. Observando os valores de ΔE* e a*, a UAOD proporcionou uma melhor cor quando aplicada antes da fritura. O pré-tratamento dos alimentos por ultrassons antes da fritura reduz a atividade enzimática e permite obter alterações positivas da cor durante a fritura.

Desidratação osmótica ultrassónica

A desidratação osmótica assistida por ultrassons (UAOD) tem a vantagem de melhorar a cor das batatas fritas em palitos. Além disso, reduziu o tempo de pré-tratamento da desidratação osmótica em cerca de 67 %. A sonicação aumenta a eficiência e a velocidade da desidratação osmótica. Além disso, a desidratação osmótica ultrassónica melhorou a qualidade das batatas fritas ao reduzir o teor de óleo e de humidade em comparação com as amostras não tratadas.

Secagem ao ar de batatas fritas em palitos assistida por ultrassons

A secagem ao ar é um método alternativo para remover a humidade das batatas, a fim de reduzir o teor inicial de água e, assim, minimizar a absorção de óleo e melhorar as propriedades dos alimentos fritos. A secagem convectiva ao ar assistida por ultrassons, como pré-tratamento antes da fritura de batatas em rodelas, melhora as propriedades e a absorção de óleo das batatas fritas em rodelas finais, uma vez que os ultrassons intensificam a remoção de água.

Sonicadores para uma fritura melhorada

A aplicação de ultrassons no processamento de alimentos resulta em maiores rendimentos do produto, menor tempo de processamento, menores custos de manutenção e características de qualidade melhores e mais saudáveis. A sonicação pode ser implementada como pré-tratamento antes da fritura ou diretamente durante o processo de fritura.
A Hielscher Ultrasonics oferece sonicadores de elevado desempenho para integração em fritadeiras e tanques de lavagem de batatas de todas as dimensões. Os sonotrodos e as sondas ultrassónicas podem ser implementados em lotes, bem como sobre tapetes transportadores.
Contacte-nos hoje para discutir o seu processo de fritura e saber como a integração de um sonicador o ajuda a produzir batatas fritas em palitos e em rodelas mais saborosas e mais saudáveis!

Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha

Os sonicadores Hielscher são reconhecidos pelos seus mais elevados padrões de qualidade e de conceção. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos sonicadores em instalações industriais. Os sonicadores Hielscher lidam facilmente com condições adversas e ambientes exigentes.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa com certificação ISO e dá especial ênfase a sonicadores de elevado desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os sonicadores Hielscher estão em conformidade com os requisitos CE e cumprem os requisitos de UL, CSA e RoHs.