Ultrazvukom vylepšené vyprážanie jedla

Vyprážané jedlá, ako sú hranolky, zemiakové lupienky a iné vyprážané jedlá, môžu mať úžitok zo sonikácie pred alebo počas vyprážania. Zistite, ako ultrazvuk vedie k zdravšiemu vyprážanému jedlu, pretože obsahuje menej oleja a menej akrylamidu. Súčasne sa skracuje čas vyprážania a zlepšuje sa chrumkavosť a farba.

Vyprážanie s ultrazvukom pre zdravšie a lepšie hranolky a zemiakové lupienky

Ultrazvukom asistované vyprážanie hranoliek a zemiakových lupienkov ponúka niekoľko výhod, ktoré sa primárne sústreďujú na zlepšenie kvality, optimalizované nutričné hodnoty a efektivitu spracovania. Jednou z významných výhod je skrátenie absorpcie oleja a času vyprážania pri zachovaní alebo dokonca zvýšení kvality produktu. Ultrazvukové vyprážanie tak vytvára chrumkavejšie exteriéry a mäkšie vnútro hranoliek, čo vedie k žiadanejšej textúre.

Ultrazvuková kavitácia zlepšuje vyprážanie

Ultrazvukové ošetrenie ovplyvňuje prenos tepla, tvorbu bublín a zníženie vlhkosti (odvod vody) počas vyprážania.
Mechanizmus ultrazvukovo optimalizovaných výsledkov vyprážania hranolčekov a hranolčekov spočíva v fenoméne akustickej kavitácie generovanej ultrazvukovými vlnami. Keď ultrazvukové vlny prechádzajú olejom na vyprážanie, vytvárajú malé vákuové bubliny známe ako kavitácia. Tieto bubliny sa prudko zrútia blízko povrchu jedla, čo spôsobuje lokalizované intenzívne teplo a tlak. Táto akcia pomáha pri rýchlom prenose tepla do jedla, podporuje rovnomerné varenie a skracuje čas vyprážania.

Okrem toho môžu ultrazvukové vlny zlepšiť procesy prenosu hmoty, ako je prenikanie oleja a odstraňovanie vlhkosti, čo vedie k zlepšeniu kvality produktu. Pri výrobe hranolčekov a zemiakových lupienkov vytvára rýchly pohyb kavitačných bublín mikrokonvekčné prúdy v médiu na vyprážanie. To pomáha pri rýchlom odvádzaní vlhkosti a podporuje rovnomerné rozloženie tepla a oleja na vyprážanie okolo jedla.

Ultrazvuková kavitácia tiež spôsobuje narušenie povrchovej štruktúry zemiakov a vytvára mikrokanáliky a póry. To totiž znamená zväčšenie plochy, čo má za následok lepšie výsledky vyprážania a tým aj zvýšenú chrumkavosť konečného produktu. Narušenie bunkových matríc uľahčuje lepšie prenikanie oleja, čo vedie k zníženiu absorpcie oleja potravinami, čo je prospešné pre spotrebiteľov, ktorí dbajú na zdravie.

Vďaka ultrazvukovo indukovanej vyššej rýchlosti difúzie a odstraňovania vody je možné rýchlejšie dosiahnuť konečný obsah vlhkosti.
Sonikacia podporuje tvorbu bublín, čo znamená, že sonikacia počas vyprážania má za následok vyššie objemy bublín až do konca vyprážania. Počet bublín, veľkosť bublín a s tým súvisiace odstraňovanie vody počas vyprážania majú pozitívny vplyv na ultrazvukom asistovaný proces vyprážania. Odstraňovanie vody zo zemiakov sa zintenzívňuje zvýšenou difúziou, ako aj zvýšeným prenosom tepla a hmoty.

Ultrazvukové vyprážanie vedie k zníženiu množstva oleja

Menšia adsorpcia oleja počas vyprážania má za následok zdravšie hranolky a zemiakové lupienky.
 
Ako ultrazvuk znižuje absorpciu oleja počas vyprážania zemiakov?
Keď sú plátky zemiakov ponorené do horúceho oleja, vytvárajú sa okolo nich drobné bublinky v dôsledku rýchlej expanzie vody v zemiakových bunkách. Tieto bubliny nakoniec prasknú a vytvoria malé póry v štruktúre zemiakov. Keď sa do oleja na vyprážanie zavedú ultrazvukové vlny, vytvoria mikroskopické kavitačné bubliny. Tieto bubliny sa zrútia obrovskou silou blízko povrchu zemiakov, čo spôsobuje takzvané mikrotryskanie.
Tieto ultrazvukom generované mikroprúdy odstraňujú prebytočný škrob, takže sa absorbuje menej oleja. Intenzívne miešanie spôsobené ultrazvukovými vlnami navyše podporuje lepší kontakt medzi povrchom zemiakov a horúcim olejom, čím sa zintenzívňuje prenos tepla. To znamená, že zemiaky sa smažia rýchlejšie, trávia menej času v oleji, a tým znižujú celkový príjem oleja.

Ultrazvukové vyprážanie vedie k zníženiu akrylamidu

Akrylamid je zlúčenina, ktorá je klasifikovaná ako potenciálny karcinogén. Preto sú hladiny akrylamidu v potravinách regulované a mali by sa znížiť. Akrylamid vzniká pri spracovaní potravín pri teplotách nad 120 °C a molekuly akrylamidu vznikajú takzvanou Maillardovou reakciou, pri ktorej sa aminokyselina asparagín a redukujúce cukry transformujú. Vyprážané zemiaky, ako sú hranolky a hranolky, sú jedným z hlavných zdrojov akrylamidu. Na výrobu zdravších potravín je nízkofrekvenčný ultrazvuk s vysokou intenzitou (v rozsahu cca. 20-26 kHz) prospešnou predúpravou vyprážania vo vode na niekoľko minút, aby sa znížil obsah akrylamidu v vyprážaných zemiakoch.
Sonikácia má za následok extrakciu a tým odstránenie redukujúcich cukrov a asparagínu zo zemiakových buniek. Ultrazvukom extrahované redukujúce cukry a asparagín sa zo zemiakov vymyjú do okolitej vody. Keďže redukujúce cukry a asparagín sú prekurzormi Maillardovej reakcie a tvorby akrylamidu, ultrazvuková predbežná úprava pred vyprážaním účinne znižuje tvorbu akrylamidu a 5-hydroxymetylfurfuralu.
V dôsledku toho ultrazvuková predbežná úprava znižuje obsah redukujúcich cukrov, čo viedlo k menšiemu množstvu akrylamidu a tvorbe 5-hydroxymetylfurfuralu.

Bruno et al. (2024) dosiahli zníženú tvorbu akrylamidu až o 67,1 % krátkym ultrazvukovým ošetrením v trvaní 2 minút pomocou ultrazvukového prístroja Hielscher UIP2000hdT, po ktorom nasledovalo umývanie horúcou vodou.

Antunes-Rohling et al. (2018) preukázali zvýšenie extrakcie cukru, a preto o 44 % znížili hladinu akrylamidu sonikovaním zemiakových tyčiniek po dobu 30 minút vo vodnom kúpeli pred vyprážaním (171 ° C, 10 min).

Ultrazvukové vymývanie a blanšírovanie škrobu

Zemiaky bohaté na škrob sa pri vyprážaní alebo pečení premenia na mäkké a drobivé hranolky. Preto sa škroby odstránia z povrchu zemiakov ich umytím. Ultrazvuk zlepšuje odstraňovanie škrobov nielen z povrchu, ale aj z hlbších vrstiev zemiakov. Sonikácia vytvára póry, takže povrchová erózia škrobových granúl sa kombinuje s extrakciou škrobu z vnútra zemiakov.
Ultrazvukom asistované vymývanie škrobu tak vedie k lepšej kontrole nad procesom zhnednutia, čo vedie k rovnomerne vyprážaným hranolkom. Toto ultrazvukovo vylepšené odstránenie škrobu má za následok chrumkavejšie a zlatejšie hranolky.

Ultrazvukové účinky na Maillardovu reakciu

Maillardova reakcia, ktorá prebieha medzi redukujúcimi cukrami a zdrojmi bielkovín, ako aj absorpcia oleja počas vyprážania ovplyvňuje konečnú farbu vyprážaných výrobkov.
Vylepšená farba v vypaľovaných výrobkoch: Pre vyprážané zemiaky ošetrené ultrazvukom asistovanou osmotickou dehydratáciou (UAOD) boli hodnoty a* výrazne nižšie (p ≤ 0,05) ako hodnoty neošetrených vyprážaných vzoriek. Pri dodržaní hodnôt ΔE* a a* poskytol UAOD lepšiu farbu pri aplikácii pred vyprážaním. Ultrazvuková predbežná úprava jedla pred vyprážaním znižuje aktivitu enzýmov a dosahuje pozitívne zmeny farby počas vyprážania.

Ultrazvuková osmotická dehydratácia

Ultrazvukom asistovaná osmotická dehydratácia (UAOD) má výhodu zlepšenia farby hranoliek. Okrem toho skrátil čas predliečby osmotickej dehydratácie asi o 67 %. Sonikácia zvyšuje účinnosť a rýchlosť osmotickej dehydratácie. Okrem toho ultrazvuková osmotická dehydratácia zlepšila kvalitu vyprážaných zemiakov znížením obsahu oleja a vlhkosti v porovnaní s neošetrenými vzorkami.

Ultrazvukové sušenie hranolčekov vzduchom

Sušenie na vzduchu je alternatívna metóda na odstránenie vlhkosti zo zemiakov s cieľom znížiť počiatočný obsah vody a tým minimalizovať absorpciu oleja a zlepšiť vlastnosti vyprážaných jedál. Ultrazvukom asistované konvekčné sušenie vzduchom ako predbežná úprava pred vyprážaním zemiakových lupienkov zlepšuje vlastnosti a absorpciu oleja z finálnych zemiakových lupienkov, pretože ultrazvuk zintenzívňuje odstraňovanie vody.

Sonikátory pre lepšie vyprážanie

Aplikácia ultrazvuku pri spracovaní potravín má za následok lepšie výnosy produktov, kratší čas spracovania, nižšie náklady na údržbu a lepšie a zdravšie kvalitatívne vlastnosti. Sonikácia môže byť implementovaná buď ako predbežná úprava pred vyprážaním, alebo priamo počas procesu vyprážania.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics ponúka vysokovýkonné sonikátory na integráciu do fritéz a umývadiel na umývanie zemiakov všetkých veľkostí. Sonotródy a ultrazvukové sondy je možné implementovať do dávok, ako aj cez dopravné pásy.
Kontaktujte nás ešte dnes, aby sme prediskutovali váš proces vyprážania a dozvedeli sa, ako vám integrácia sonikátora pomáha vyrábať chutnejšie a zdravšie hranolky a zemiakové lupienky!

Dizajn, výroba a poradenstvo – Kvalita vyrobená v Nemecku

Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe svojou najvyššou kvalitou a dizajnovými štandardmi. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémovú integráciu našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných zariadení. Drsné podmienky a náročné prostredie ľahko zvládnu ultrazvukové prístroje Hielscher.

Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú samozrejme v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.