Ултразвучно побољшано пржење хране

Пржена храна, као што су помфрит, чипс од кромпира и друга храна пржена у дубоком уљу, може имати користи од соникације пре или током пржења. Сазнајте како примена ултразвука доводи до здравије пржене хране која садржи мање уља и мање акриламида. Истовремено се скраћује време пржења и побољшавају хрскавост и боја.

Пржење уз помоћ ултразвука за здравији и бољи помфрит и чипс од кромпира

Пржење помфрита и чипса од кромпира уз помоћ ултразвука нуди неколико предности, пре свега у погледу побољшаног квалитета, оптимизованих нутритивних вредности и ефикасности прераде. Једна значајна предност је смањење упијања уља и скраћење времена пржења уз очување или чак побољшање квалитета производа. Тако се ултразвучним пржењем добија помфрит са хрскавијом спољашњошћу и мекшом унутрашњошћу, што даје пожељнију текстуру.

Ултразвучна кавитација побољшава пржење

Ултразвучни третман утиче на пренос топлоте, стварање мехурића и смањење влаге (уклањање воде) током пржења.
Механизам који стоји иза ултразвучно оптимизованих резултата пржења помфрита и чипса заснива се на појави акустичне кавитације коју стварају ултразвучни таласи. Када ултразвучни таласи пролазе кроз уље за пржење, стварају сићушне вакуумске мехуриће познате као кавитација. Ови мехурићи нагло колабирају у близини површине хране, стварајући локално интензивну топлоту и притисак. Ово деловање помаже брзом преносу топлоте на храну, подстичући равномерну термичку обраду и скраћујући време пржења.

Поред тога, ултразвучни таласи могу побољшати процесе преноса масе, као што су продирање уља и уклањање влаге, што доводи до побољшаног квалитета производа. У производњи помфрита и чипса од кромпира, брзо кретање кавитационих мехурића ствара микроконвекциона струјања у средини за пржење. То помаже брзом уклањању влаге и подстиче равномерну расподелу топлоте и уља за пржење око хране.

Ултразвучна кавитација такође нарушава површинску структуру кромпира, стварајући микроканале и поре. Тиме се повећава површина, што доводи до бољих резултата пржења, а тиме и до повећане хрскавости крајњег производа. Нарушавање ћелијских матрица олакшава продирање уља, што доводи до смањеног упијања уља у храну и погодује потрошачима који воде рачуна о здрављу.

Захваљујући ултразвучно изазваној већој брзини дифузије и уклањања воде, крајњи садржај влаге може се брже постићи.
Соникација подстиче стварање мехурића, што значи да соникација током пржења доводи до већих запремина мехурића све до краја пржења. У процесу пржења уз помоћ ултразвука позитивно се утиче на број мехурића, њихову величину и повезано уклањање воде током пржења. Уклањање воде из кромпира интензивира се појачаном дифузијом, као и појачаним преносом топлоте и масе.

Ултразвучно пржење доводи до смањења садржаја уља

Мања адсорпција уља током пржења доводи до здравијег помфрита и чипса од кромпира.
 
Како ултразвук смањује апсорпцију уља током пржења кромпира?
Када се кришке кромпира потопе у врело уље, око њих се формирају ситни мехурићи услед брзог ширења воде унутар ћелија кромпира. Ови мехурићи на крају пуцају, формирајући мале поре у структури кромпира. Када се ултразвучни таласи уведу у уље за пржење, они стварају микроскопске кавитационе мехуриће. Ови мехурићи колабирају огромном силом у близини површине кромпира, изазивајући такозвано формирање микромлазева.
Ови ултразвучно генерисани микромлазеви уклањају вишак скроба, тако да се апсорбује мање уља. Поред тога, интензивно мешање изазвано ултразвучним таласима такође подстиче бољи контакт између површине кромпира и врелог уља, појачавајући пренос топлоте. То значи да се кромпир брже пржи, проводећи мање времена у уљу и тиме смањујући укупно упијање уља.

Ултразвучно пржење доводи до смањења садржаја акриламида

Акриламид је једињење које је класификовано као потенцијални канцероген. Због тога су нивои акриламида у храни регулисани и треба их смањити. Акриламид настаје када се храна обрађује на температурама изнад 120°C, а молекули акриламида се формирају такозваном Мајаровом реакцијом, при којој се трансформишу аминокиселина аспарагин и редукујући шећери. Пржени кромпир, као што су помфрит и чипс, један је од главних извора акриламида. Ради производње здравије хране, примена нискофреквентног ултразвука високог интензитета (у опсегу од приближно 20–26kHz) у води током неколико минута представља користан предтретман пре пржења за смањење садржаја акриламида у прженом кромпиру.
Соникација доводи до екстракције, а тиме и уклањања редукујућих шећера и аспарагина из ћелија кромпира. Ултразвучно екстраховани редукујући шећери и аспарагин испирају се из кромпира у околну воду. Пошто су редукујући шећери и аспарагин прекурсори за Мајарову реакцију и за формирање акриламида, ултразвучни предтретман пре пржења ефикасно смањује формирање акриламида и 5-хидроксиметилфурфурала.
Сходно томе, ултразвучни предтретман смањује садржај редукујућих шећера, што је довело до мањег формирања акриламида и 5-хидроксиметилфурфурала.

Bruno et al. (2024) постигли су смањење формирања акриламида до 67,1% кратким ултразвучним третманом у трајању од 2 минута помоћу соникатора Hielscher UIP2000hdT, након чега је уследило испирање топлом водом.

Antunes-Rohling et al. (2018) показали су повећање екстракције шећера, а тиме и смањење нивоа акриламида за 44%, соникацијом штапића кромпира током 30 min у воденом купатилу пре пржења (171◦C, 10 min).

Ултразвучно испирање скроба и бланширање

Кромпир богат скробом током пржења или печења постаје мекан и мрвљив помфрит. Због тога се скроб уклања са површине кромпира прањем. Ултразвучни третман побољшава уклањање скроба не само са површине већ и из дубљих слојева кромпира. Соникација ствара поре, тако да се површинска ерозија гранула скроба комбинује са екстракцијом скроба из унутрашњости кромпира.
На тај начин, испирање скроба потпомогнуто ултразвуком омогућава бољу контролу процеса смеђења, што доводи до равномерно испрженог помфрита. Овакво ултразвучно побољшано уклањање скроба даје хрскавији помфрит златније боје.

Утицаји ултразвука на Мајарову реакцију

Мајарова реакција, која се одвија између редукујућих шећера и извора протеина, као и упијање уља током пржења, утичу на коначну боју пржених производа.
Побољшана боја пржених производа: Код прженог кромпира третираног осмотском дехидратацијом потпомогнутом ултразвуком (UAOD), вредности a* биле су значајно ниже (p ≤ 0,05) него код нетретираних пржених узорака. На основу вредности ΔE* и a*, UAOD је дала бољу боју када је примењена пре пржења. Ултразвучни предтретман хране пре пржења смањује активност ензима и доводи до позитивних промена боје током пржења.

Ултразвучна осмотска дехидратација

Осмотска дехидратација потпомогнута ултразвуком (UAOD) има предност у томе што побољшава боју помфрита. Поред тога, скратила је време предтретмана осмотском дехидратацијом за око 67 %. Соникација повећава ефикасност и брзину осмотске дехидратације. Додатно, ултразвучна осмотска дехидратација побољшала је квалитет прженог кромпира смањењем садржаја уља и влаге у поређењу са нетретираним узорцима.

Ултразвучно сушење помфрита ваздухом

Сушење ваздухом је алтернативна метода уклањања влаге из кромпира ради смањења почетног садржаја воде, чиме се апсорпција уља своди на минимум и побољшавају својства пржене хране. Конвективно сушење ваздухом потпомогнуто ултразвуком, као предтретман пре пржења чипса од кромпира, побољшава својства и апсорпцију уља код готовог чипса, јер ултразвук интензивира уклањање воде.

Соникатори за побољшано пржење

Примена ултразвука у преради хране доводи до већих приноса производа, краћег времена обраде, нижих трошкова одржавања и бољих, здравијих карактеристика квалитета. Соникација се може применити као предтретман пре пржења или директно током процеса пржења.
Hielscher Ultrasonics нуди соникаторе високих перформанси за уградњу у фритезе и базене за прање кромпира свих величина. Сонотроде и ултразвучне сонде могу се уградити у шаржне системе, као и изнад транспортних трака.
Контактирајте нас данас да бисмо разговарали о вашем процесу пржења и сазнајте како вам уградња соникатора помаже да производите укуснији, здравији помфрит и чипс од кромпира!

Пројектовање, производња и саветовање – квалитет произведен у Немачкој

Hielscher ултразвучни уређаји познати су по највишим стандардима квалитета и дизајна. Робусност и једноставно руковање омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних уређаја у индустријска постројења. Hielscher ултразвучни уређаји лако подносе тешке услове и захтевна окружења.

Hielscher Ultrasonics је компанија са ISO сертификатом која посебан нагласак ставља на ултразвучне уређаје високих перформанси, са најсавременијом технологијом и једноставним коришћењем. Наравно, Hielscher ултразвучни уређаји усклађени су са CE захтевима и испуњавају захтеве UL, CSA и RoHs.