Ultrazvočno izboljšano cvrtje hrane

Ocvrta živila, kot so pomfrit, krompirjev čips in druga ocvrta živila, lahko koristijo ultrazvočnemu razbijanju pred ali med cvrtjem. Naučite se, kako ultrazvok vodi do bolj zdrave ocvrte hrane, saj vsebuje manj olja in manj akrilamida. Hkrati se skrajša čas cvrtja in izboljšata hrustljavost in barva.

Ultrazvočno podprto cvrtje za bolj zdrav, boljši krompirček in krompirjev čips

Ultrazvočno podprto cvrtje pomfrita in krompirjevega čipsa ponuja številne prednosti, ki so osredotočene predvsem na izboljšano kakovost, optimizirane hranilne vrednosti in učinkovitost predelave. Pomembna prednost je zmanjšanje vnosa olja in časa cvrtja ob ohranjanju ali celo izboljšanju kakovosti izdelkov. S tem ultrazvočno cvrtje proizvaja bolj hrustljavo zunanjost in mehkejšo notranjost pomfrita, kar ima za posledico bolj zaželeno teksturo.

Ultrazvočna kavitacija izboljša cvrtje

Ultrazvočna obdelava vpliva na prenos toplote, tvorbo mehurčkov in zmanjšanje vlage (odstranjevanje vode) med cvrtjem.
Mehanizem ultrazvočno optimiziranih rezultatov cvrtja v krompirčku in čipsu je v pojavu akustične kavitacije, ki jo ustvarjajo ultrazvočni valovi. Ko ultrazvočni valovi prehajajo skozi olje za cvrtje, ustvarijo drobne vakuumske mehurčke, znane kot kavitacija. Ti mehurčki se nasilno zrušijo blizu površine hrane, kar povzroča lokalizirano intenzivno toploto in pritisk. To dejanje pomaga pri hitrem prenosu toplote na hrano, spodbuja enakomerno kuhanje in skrajša čas cvrtja.

Poleg tega lahko ultrazvočni valovi izboljšajo procese prenosa mase, kot so prodiranje olja in odstranjevanje vlage, kar vodi do izboljšane kakovosti izdelkov. Pri proizvodnji pomfrita in krompirjevega čipsa hitro gibanje kavitacijskih mehurčkov ustvarja mikrokonvekcijske tokove v mediju za cvrtje. To pomaga pri hitrem odstranjevanju vlage in spodbuja enakomerno porazdelitev toplote in olja za cvrtje okoli hrane.

Ultrazvočna kavitacija povzroča tudi motnje površinske strukture krompirja, kar ustvarja mikrokanale in pore. To pomeni povečanje površine, kar ima za posledico boljše rezultate cvrtja in s tem večjo hrustljavost končnega izdelka. Motnje celičnih matrik omogočajo boljšo penetracijo olja, kar ima za posledico zmanjšan vnos olja v hrano, kar je koristno za zdravstveno ozaveščene potrošnike.

Zaradi ultrazvočno inducirane višje hitrosti difuzije in odstranjevanja vode se lahko končna vsebnost vlage doseže hitreje.
Sonication spodbuja nastanek mehurčkov, kar pomeni, da ultrazvočno razbijanje med cvrtjem povzroči večje količine mehurčkov do konca cvrtja. Število mehurčkov, velikost mehurčkov in s tem povezano odstranjevanje vode med cvrtjem pozitivno vplivajo na ultrazvočno podprto cvrtje. Odstranjevanje vode iz krompirja se okrepi s povečano difuzijo ter povečanim prenosom toplote in mase.

Ultrazvočno cvrtje povzroči zmanjšanje olja

Manjša adsorpcija olja med cvrtjem ima za posledico bolj zdrav pomfrit in krompirjev čips.
 
Kako ultrazvok zmanjša absorpcijo olja med cvrtjem krompirja?
Ko so rezine krompirja potopljene v vroče olje, se okoli njih zaradi hitrega širjenja vode v krompirjevih celicah oblikujejo drobni mehurčki. Ti mehurčki se sčasoma razpočijo in tvorijo majhne pore v strukturi krompirja. Ko se ultrazvočni valovi vnesejo v olje za cvrtje, ustvarijo mikroskopske kavitacijske mehurčke. Ti mehurčki se z ogromno silo zrušijo blizu površine krompirja, kar povzroči tako imenovano mikrobrizganje.
Ti ultrazvočno ustvarjeni mikro-curki odstranijo odvečni škrob, tako da se absorbira manj olja. Poleg tega intenzivno mešanje, ki ga povzročajo ultrazvočni valovi, spodbuja tudi boljši stik med površino krompirja in vročim oljem, kar krepi prenos toplote. To pomeni, da se krompir hitreje prepražuje, porabi manj časa v olju in s tem zmanjša celoten vnos olja.

Ultrazvočno cvrtje povzroči zmanjšanje akrilamida

Akrilamid je spojina, ki je razvrščena kot potencialno rakotvorna. Zato so ravni akrilamida v živilih regulirane in jih je treba zmanjšati. Akrilamid nastane, ko se hrana predela pri temperaturi nad 120 °C, molekule akrilamida pa nastanejo s tako imenovano Maillardovo reakcijo, kjer se aminokislina asparagin in reducirajući sladkorji preoblikujejo. Ocvrti krompir, kot so pomfrit in čips, je eden glavnih virov akrilamida. Za proizvodnjo bolj zdrave hrane je nizkofrekvenčni, visoko intenzivni ultrazvok (v območju približno 20-26kHz) koristna predobdelava cvrtja v vodi za nekaj minut, da se zmanjša vsebnost akrilamida v ocvrtem krompirju.
Sonication povzroči ekstrakcijo in s tem odstranitev reducirajočih sladkorjev in asparagina iz krompirjevih celic. Ultrazvočno ekstrahirani reducirajoči sladkorji in asparagin se izperejo iz krompirja v okoliško vodo. Ker so reducirajoči sladkorji in asparagin predhodniki za Maillardovo reakcijo in za tvorbo akrilamida, ultrazvočna predobdelava pred cvrtjem učinkovito zmanjša tvorbo akrilamida in 5-hidroksimetilfurfurala.
Posledično ultrazvočna predobdelava zmanjša vsebnost reducirajočih sladkorjev, kar je povzročilo manj akrilamida in tvorbe 5-hidroksimetilfurfurala.

Bruno et al. (2024) so dosegli zmanjšano tvorbo akrilamida do 67.1% s kratkim ultrazvočnim zdravljenjem v 2 minutah z uporabo sonikatorja Hielscher UIP2000hdT, ki mu je sledilo pranje z vročo vodo.

(2018) so pokazali povečanje ekstrakcije sladkorja in zato 44% zmanjšali raven akrilamida s ultrazvočnim razbijanjem krompirjevih palic za 30 minut v vodni kopeli pred cvrtjem (171 ° C, 10 min).

Ultrazvočno izpiranje in blanširanje škroba

Krompir, bogat s škrobom, se med cvrtjem ali peko spremeni v mehak in drobljiv pomfrit. Zato se škrob odstrani s površine krompirja s pranjem. Ultrasonication izboljša odstranjevanje škroba ne samo s površine, temveč še globlje plasti krompirja. Sonication ustvarja pore, tako da se površinska erozija škrobnih zrnc kombinira z ekstrakcijo škroba iz notranjosti krompirja.
S tem ultrazvočno podprto izpiranje škroba povzroči boljši nadzor nad postopkom porjavenja, kar ima za posledico enakomerno ocvrt krompirček. To ultrazvočno izboljšano odstranjevanje škroba ima za posledico bolj hrustljav in zlatejši krompirček.

Ultrazvočni učinki na Maillardovo reakcijo

Maillardova reakcija, ki se pojavi med reducirajočimi sladkorji in viri beljakovin, kot tudi vnos olja med cvrtjem, vpliva na končno barvo ocvrtih izdelkov.
Izboljšana barva v žganih izdelkih: Za ocvrti krompir, obdelan z ultrazvočno podprto osmotsko dehidracijo (UAOD), so bile vrednosti a* bistveno nižje (p ≤ 0,05) kot pri neobdelanih ocvrtih vzorcih. Z opazovanjem vrednosti ΔE* in a* je UAOD zagotovil boljšo barvo, ko je bil nanesen pred cvrtjem. Ultrazvočna predobdelava hrane pred cvrtjem zmanjša encimsko aktivnost in doseže pozitivne spremembe barve med cvrtjem.

Ultrazvočna osmotska dehidracija

Prednost ultrazvočne osmotske dehidracije (UAOD) je izboljšanje barve pomfrita. Poleg tega je skrajšal čas pred obdelavo osmotske dehidracije za približno 67 %. Sonication poveča učinkovitost in hitrost osmotske dehidracije. Poleg tega je ultrazvočna osmotska dehidracija izboljšala kakovost ocvrtega krompirja z zmanjšanjem vsebnosti olja in vlage v primerjavi z neobdelanimi vzorci.

Ultrazvočno sušenje pomfrita na zraku

Sušenje na zraku je alternativna metoda za odstranjevanje vlage iz krompirja, da bi zmanjšali začetno vsebnost vode in s tem zmanjšali absorpcijo olja in izboljšali lastnosti ocvrte hrane. Ultrazvočno podprto konvektivno sušenje zraka kot predobdelava pred cvrtjem krompirjevega čipsa izboljša lastnosti in absorpcijo olja končnega krompirjevega čipsa, saj ultrazvok okrepi odstranjevanje vode.

Sonicatorji za izboljšano cvrtje

Uporaba ultrazvoka pri predelavi hrane ima za posledico boljše donose izdelkov, krajši čas obdelave, nižje stroške vzdrževanja in boljše, bolj zdrave kakovostne lastnosti. Sonication se lahko izvede kot predobdelava pred cvrtjem ali neposredno med postopkom cvrtja.
Hielscher Ultrasonics ponuja visoko zmogljive zvočne aparate za integracijo v cvrtnike in umivalnike za pranje krompirja vseh velikosti. Sonotrode in ultrazvočne sonde se lahko izvajajo v serijah, kot tudi na transportnih trakovih.
Kontaktirajte nas danes, da se pogovorite o svojem postopku cvrtja in se naučite, kako vam integracija sonicatorja pomaga pri izdelavi okusnejšega, bolj zdravega pomfrita in krompirjevega čipsa!

Projektiranje, izdelava in svetovanje – Kakovost izdelana v Nemčiji

Hielscher ultrazvočni aparati so znani po svojih najvišjih standardih kakovosti in oblikovanja. Robustnost in enostavno upravljanje omogočata nemoteno integracijo naših ultrazvočnih aparatov v industrijske objekte. Težke pogoje in zahtevna okolja zlahka obvladajo Hielscher ultrasonicatorji.

Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO in daje poseben poudarek visoko zmogljivim ultrazvočnim aparatom z najsodobnejšo tehnologijo in prijaznostjo do uporabnika. Seveda so Hielscher ultrazvočni aparati skladni s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.