Fritura de alimentos melhorada por ultra-sons

Os alimentos fritos, como as batatas fritas, as batatas fritas e outros alimentos fritos, podem beneficiar da ultra-sons antes ou durante a fritura. Saiba como os ultra-sons conduzem a alimentos fritos mais saudáveis, uma vez que contêm menos óleo e menos acrilamida. Simultaneamente, o tempo de fritura é encurtado e a crocância e a cor são melhoradas.

Fritura assistida por ultrassom para batatas fritas e batatas fritas mais saudáveis e melhores

A fritura assistida por ultra-sons de batatas fritas e batatas fritas 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 mesmo melhorando a qualidade do produto. Deste modo, a fritura por ultra-sons produz exteriores mais estaladiços e interiores mais macios nas batatas fritas, resultando numa textura mais desejável.

Cavitação ultra-sónica melhora a fritura

O tratamento por ultra-sons afecta 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 optimizados por ultra-sons em batatas fritas e batatas fritas reside no fenómeno de cavitação acústica gerado pelas ondas de ultra-sons. Quando as ondas de ultrassom passam pelo óleo de fritura, elas criam pequenas bolhas de vácuo conhecidas como cavitação. Estas bolhas colapsam violentamente perto da superfície do alimento, causando calor e pressão intensos localizados. Esta ação ajuda na rápida transferência de calor para os alimentos, promovendo uma cozedura uniforme e reduzindo o tempo de fritura.

Além disso, as ondas ultra-sónicas podem melhorar os processos de transferência de massa, tais como a penetração de óleo e a remoção de humidade, levando a uma melhor qualidade do produto. Na produção de batatas fritas e batatas fritas, o movimento rápido das bolhas de cavitação cria correntes de micro-convecção dentro do meio de fritura. Isto ajuda na rápida remoção da humidade e promove uma distribuição uniforme do calor e do óleo de fritura à volta dos alimentos.

A cavitação ultra-sónica também provoca uma rutura da estrutura da superfície da batata, criando micro-canais e poros. Isto significa um aumento da área de superfície, o que resulta em melhores resultados de fritura e, consequentemente, numa 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 a uma maior taxa de difusão e remoção de água induzida por ultra-sons, o teor de humidade final pode ser alcançado mais rapidamente.
A sonicação promove a formação de bolhas, o que significa 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 respectiva remoção de água durante a fritura são influências positivas num processo de fritura assistido por ultra-sons. A remoção de água das batatas é intensificada pelo aumento da difusão, bem como pelo aumento da transferência de calor e massa.

Fritura por ultra-sons resulta em redução de óleo

A menor adsorção de óleo durante a fritura resulta em batatas fritas e batatas fritas mais saudáveis.
 
Como é que os ultra-sons reduzem a absorção de óleo durante a fritura de batatas?
Quando as rodelas de batata são imersas em óleo quente, formam-se pequenas 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 ultra-sónicas são introduzidas no óleo de fritura, criam bolhas de cavitação microscópicas. Estas bolhas colapsam com uma força imensa perto da superfície da batata, causando o chamado microjetting.
Estes microjactos gerados por ultra-sons removem o excesso de amido, de modo a que seja absorvido menos óleo. Além disso, a agitação intensa causada pelas ondas ultra-sónicas 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, passando menos tempo no óleo e reduzindo assim a absorção total de óleo.

A fritura por ultra-sons resulta na redução da acrilamida

A acrilamida é um composto classificado como potencialmente cancerígeno. 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 120ºC, e as moléculas de acrilamida são formadas através da chamada reação de Maillard, onde o aminoácido asparagina e os açúcares redutores são transformados. As batatas fritas, como as batatas fritas de pacote e as batatas fritas de pacote, são uma das principais fontes de acrilamida. A fim de produzir alimentos mais saudáveis, os ultra-sons de baixa frequência e alta intensidade (na gama de aproximadamente 20-26kHz) são um pré-tratamento benéfico para a fritura em água durante alguns minutos, a fim de reduzir o teor de acrilamida das batatas fritas.
A sonicação resulta numa extração e, consequentemente, na remoção de açúcares redutores e asparagina das células da batata. Os açúcares redutores e a asparagina extraídos por ultra-sons são lavados 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) obtiveram uma redução da formação de acrilamida até 67,1% através de um curto tratamento de ultra-sons de 2 minutos utilizando o sonicador Hielscher UIP2000hdT seguido de lavagem com água quente.

Antunes-Rohling et al. (2018) mostraram um aumento da extração de açúcar e, portanto, 44% reduziram os níveis de acrilamida por sonicação de palitos de batata por 30 min em banho-maria antes de fritar (171◦C, 10 min).

Lavagem e branqueamento de amido por ultra-sons

As batatas ricas em amido transformam-se em batatas fritas moles e quebradiças quando são fritas ou cozidas. É por isso que os amidos são removidos da superfície das batatas através da sua lavagem. A ultra-sons 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.
Deste modo, uma lavagem do amido assistida por ultra-sons resulta num melhor controlo do processo de dourar, resultando em batatas fritas uniformemente fritas. Esta remoção do amido melhorada por ultra-sons resulta em batatas fritas mais estaladiças e douradas.

Efeitos ultra-sónicos na reação de Maillard

A reação de Maillard, que ocorre entre açúcares redutores e fontes de proteína, bem como a absorção de óleo durante a fritura, afecta a cor final dos produtos fritos.
Melhoria da cor dos produtos cozinhados: Para as batatas fritas tratadas com desidratação osmótica assistida por ultrassom (UAOD), os valores de a* foram significativamente menores (p ≤ 0,05) do que os 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 por ultra-sons dos alimentos antes da fritura reduz a atividade enzimática e consegue alterações de cor positivas durante a fritura.

Desidratação osmótica por ultra-sons

Uma desidratação osmótica assistida por ultra-sons (UAOD) tem a vantagem de melhorar a cor das batatas fritas. 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 ultra-sônica melhorou a qualidade das batatas fritas, reduzindo o teor de óleo e umidade em comparação com as amostras não tratadas.

Secagem de batatas fritas por ar ultrassónico

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

Sonicadores para uma melhor fritura

A aplicação de ultra-sons no processamento de alimentos resulta em melhores rendimentos do produto, menor tempo de processamento, menores custos de manutenção e caraterísticas 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 alto desempenho para a integração em fritadeiras e tanques de lavagem de batatas de todos os tamanhos. Os sonotrodos e as sondas ultra-sónicas podem ser implementados em lotes, bem como em correias transportadoras.
Contacte-nos hoje para discutir o seu processo de fritura e saber como a integração de um sonicador o ajuda a produzir batatas fritas e batatas fritas mais saborosas e saudáveis!

Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha

Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.