Οι τηγανητές πατάτες είναι μία από τις πιο αγαπημένες γαστρονομικές απολαύσεις παγκοσμίως, όμως η υψηλή περιεκτικότητά τους σε λιπαρά αποτελεί συχνά πηγή ενοχών. Αυτό το δεδομένο έρχεται να αλλάξει μια πρωτοποριακή ανακάλυψη από την άλλη πλευρά του Ατλαντικού.
Ερευνητές βρήκαν τον τρόπο να απολαμβάνουμε το αγαπημένο μας σνακ χωρίς τις θερμίδες του παραδοσιακού τηγανίσματος. Μια νέα μέθοδος μαγειρέματος θα μπορούσε να κάνει τις τηγανητές πατάτες πιο τραγανές σε λιγότερο χρόνο, περιορίζοντας παράλληλα σημαντικά την ποσότητα του λαδιού που απορροφούν.
Οι ερευνητές προτείνουν τον συνδυασμό της θέρμανσης με μικροκύματα, η οποία κρατά το λάδι μακριά, με το παραδοσιακό τηγάνισμα, το οποίο προσφέρει την τραγανή υφή που αναμένουν οι καταναλωτές.
Η παγίδα της γεύσης: Απόλαυση με υψηλό κόστος για την υγεία
Οι τηγανητές πατάτες και άλλα τηγανητά τρόφιμα είναι δημοφιλή κυρίως λόγω της τραγανής υφής και της πλούσιας γεύσης τους. Ωστόσο, μπορούν να απορροφήσουν μεγάλες ποσότητες λαδιού κατά το μαγείρεμα, αυξάνοντας την περιεκτικότητά τους σε λιπαρά και θερμίδες.
Η τακτική κατανάλωση τροφίμων με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά μπορεί να συμβάλει σε προβλήματα υγείας, όπως η παχυσαρκία και η υπέρταση.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις στην Ουρμπάνα-Σαμπέιν (University of Illinois Urbana-Champaign) εξετάζουν αν η ενέργεια των μικροκυμάτων θα μπορούσε να βοηθήσει στην παραγωγή τηγανητών πατατών που απορροφούν λιγότερο λάδι, χωρίς να χάνουν τα χαρακτηριστικά που αναμένουν οι καταναλωτές.
Τα ευρήματά τους υποδηλώνουν ότι ο συνδυασμός του τηγανίσματος με μικροκύματα και του παραδοσιακού τηγανίσματος θα μπορούσε να συντομεύσει τον χρόνο μαγειρέματος, να περιορίσει την πρόσληψη λαδιού και παράλληλα να δημιουργήσει την τραγανή εξωτερική κρούστα και την ικανοποιητική υφή που σχετίζονται με τις παραδοσιακές πατάτες.
Δημιουργώντας πιο υγιεινές πατάτες χωρίς να θυσιάζεται η γεύση
Οι καταναλωτές θέλουν υγιεινά τρόφιμα, αλλά τη στιγμή της αγοράς, οι λιγούρες τους συχνά υπερισχύουν. Η υψηλή περιεκτικότητα σε λάδι προσθέτει γεύση, αλλά περιέχει επίσης πολλή ενέργεια και θερμίδες.
«Η ερευνητική μου ομάδα μελετά το τηγάνισμα με στόχο την επίτευξη χαμηλότερης περιεκτικότητας σε λιπαρά, χωρίς σημαντικές διαφορές στη γεύση και την υφή», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Pawan Singh Takhar, καθηγητής μηχανικής τροφίμων στο Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Ανθρώπινης Διατροφής, το οποίο αποτελεί μέρος του Κολεγίου Γεωργικών, Καταναλωτικών και Περιβαλλοντικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Ιλινόις (U of I).
Ο Takhar και ο Yash Shah, διδακτορικός φοιτητής στο Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Ανθρώπινης Διατροφής (FSHN), παρουσίασαν τα αποτελέσματά τους σε δύο νέες δημοσιεύσεις, εξετάζοντας τις φυσικές αλλαγές που συμβαίνουν όταν οι τηγανητές πατάτες μαγειρεύονται με την ενέργεια των μικροκυμάτων.
Για την πρώτη μελέτη, οι ερευνητές του Ιλινόις συνεργάστηκαν με επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Πολιτείας της Ουάσινγκτον (Washington State University), οι οποίοι είχαν αναπτύξει μια εξειδικευμένη φριτέζα μικροκυμάτων.
Η συσκευή μπορούσε να λειτουργήσει τόσο στα 2,45 gigahertz (συχνότητα παρόμοια με έναν κανονικό φούρνο μικροκυμάτων) όσο και στα 5,8 gigahertz. Το Gigahertz είναι μια μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται για την περιγραφή της συχνότητας των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
Οι διαφορετικές συχνότητες μικροκυμάτων μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο η ενέργεια κινείται μέσα στο τρόφιμο, καθώς και το πόσο γρήγορα ανταποκρίνονται τα μόρια του νερού κατά τη διάρκεια του μαγειρέματος.
Καταγράφοντας τι συμβαίνει στο εσωτερικό μιας τηγανητής πατάτας
Οι ερευνητές ξέπλυναν και ξεφλούδισαν τις πατάτες πριν τις κόψουν σε λωρίδες. Στη συνέχεια, οι λωρίδες ζεματίστηκαν, αλατίστηκαν και τηγανίστηκαν σε σογιέλαιο που είχε θερμανθεί στους 180 βαθμούς Κελσίου.
Το ζεμάτισμα εκθέτει για λίγο το τρόφιμο σε ζεστό νερό ή ατμό. τις πατάτες, αυτό το βήμα μπορεί να αρχίσει να μαλακώνει τον ιστό και να βοηθήσει στην προετοιμασία της επιφάνειας για το τηγάνισμα.
Κατά τη διάρκεια και μετά το μαγείρεμα, η ομάδα μέτρησε τη θερμοκρασία, την εσωτερική πίεση, τον όγκο, την υφή, την υγρασία και την περιεκτικότητα σε λάδι.
Αυτές οι μετρήσεις βοήθησαν να αποκαλυφθεί πώς διέφυγε το νερό από τις πατάτες και πώς το λάδι εισήλθε στους χώρους που έμειναν κενοί.
Σύμφωνα με τον Takhar, μία από τις κυριότερες προκλήσεις στο τηγάνισμα είναι να εμποδιστεί η μετακίνηση του λαδιού στο εσωτερικό του τροφίμου, τόσο κατά τη διάρκεια του μαγειρέματος όσο και αμέσως μετά.
Στην αρχή του τηγανίσματος, οι μικροσκοπικοί πόροι στο εσωτερικό της πατάτας είναι ακόμη γεμάτοι με νερό, αφήνοντας ελάχιστο χώρο για το λάδι. Καθώς όμως η πατάτα θερμαίνεται, αυτό το νερό μετατρέπεται σε ατμό και διαφεύγει. Αρχίζουν να σχηματίζονται κενοί χώροι και η αρνητική πίεση που δημιουργείται μπορεί να τραβήξει το λάδι στο εσωτερικό της πατάτας.
Σκεφτείτε ένα καλαμάκι μέσα σε ένα ποτό. Αν σπρώξετε αέρα μέσα στο καλαμάκι, δημιουργείται θετική πίεση και οποιοδήποτε υγρό θα ωθηθεί προς τα έξω.
«Αλλά αν ρουφήξετε το καλαμάκι, το υγρό κινείται προς τα πάνω. Τώρα φανταστείτε ότι τα τρόφιμα έχουν πολλά μικροσκοπικά καλαμάκια. Όταν υπάρχει θετική πίεση, το λάδι μένει έξω.
Αλλά αν υπάρχει αρνητική πίεση, το λάδι αρχίζει να μπαίνει μέσα», εξήγησε ο Τάκχαρ.
Γιατί η πίεση καθορίζει την απορρόφηση του λαδιού
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι έως και το 90% του τηγανίσματος συμβαίνει ενώ το τρόφιμο βρίσκεται υπό αρνητική πίεση. Αυτό δημιουργεί ένα παρατεταμένο φαινόμενο αναρρόφησης, επιτρέποντας στο λάδι να εισχωρήσει στους πόρους που μόλις άνοιξαν.
Μια πιο αποτελεσματική διαδικασία τηγανίσματος θα διατηρούσε τη θετική πίεση στο εσωτερικό της πατάτας για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και θα μείωνε τον χρόνο που αυτή περνάει υπό αρνητική πίεση.
Αυτό θα μπορούσε να περιορίσει την ποσότητα του λαδιού που απορροφάται από το τρόφιμο.
Η μικροκυματική ενέργεια μπορεί να βοηθήσει, θερμαίνοντας το νερό σε ολόκληρο το εσωτερικό της πατάτας αντί να βασίζεται μόνο στη θερμότητα που μεταφέρεται προς τα μέσα από την επιφάνεια.
Καθώς τα μόρια του νερού απορροφούν τη μικροκυματική ενέργεια, κινούνται πιο γρήγορα και παράγουν επιπλέον ατμό.
Αυτός ο ατμός αυξάνει την πίεση στο εσωτερικό του τροφίμου και δυσκολεύει την είσοδο του λαδιού.
«Όταν θερμαίνουμε κάτι σε έναν συμβατικό φούρνο, η θερμότητα κινείται από έξω προς τα μέσα, αλλά ένας φούρνος μικροκυμάτων θερμαίνει από μέσα προς τα έξω, επειδή τα μικροκύματα διεισδύουν παντού μέσα στο υλικό. Τα μικροκύματα αναγκάζουν τα μόρια του νερού να ταλαντώνονται, προκαλώντας μεγαλύτερο σχηματισμό ατμού και μετατοπίζοντας έτσι το προφίλ της πίεσης προς τη θετική πλευρά. Η υψηλότερη πίεση στα μικροκύματα βοηθά στη μείωση της διείσδυσης του λαδιού», δήλωσε ο Τάκχαρ.
Το τηγάνισμα με μικροκύματα μειώνει τον χρόνο μαγειρέματος και την πρόσληψη λαδιού
Παράλληλα με τις εργαστηριακές δοκιμές, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μαθηματικά μοντέλα για να εξετάσουν τη διαδικασία του τηγανίσματος σε μεγαλύτερη λεπτομέρεια.
Τα υπολογιστικά μοντέλα τούς επέτρεψαν να εξερευνήσουν πώς αλληλεπιδρούσαν οι διάφορες μεταβλητές και να προβλέψουν αλλαγές που θα ήταν δύσκολο να μετρηθούν απευθείας σε κάθε πείραμα.
Η ομάδα συνέκρινε τη θερμοκρασία, την πίεση, τον όγκο, την υφή, την υγρασία και την απορρόφηση λαδιού κατά το τηγάνισμα στα 2,45 GHz, στα 5,8 GHz και υπό συμβατικές συνθήκες.
Σε όλα τα πειράματα και τις προσομοιώσεις, το τηγάνισμα με μικροκύματα έκανε την υγρασία να απομακρύνεται από τις πατάτες πιο γρήγορα. Επίσης, μείωσε τον συνολικό χρόνο μαγειρέματος και ελάττωσε την ποσότητα του λαδιού που απορροφήθηκε από τις πατάτες.
Ωστόσο, το τηγάνισμα με μικροκύματα από μόνο του δεν παρήγαγε την επιθυμητή υφή.
Οι πατάτες που μαγειρεύτηκαν μόνο με μικροκυματική ενέργεια έτειναν να παραμένουν μαλακές, αντί να αναπτύσσουν την τραγανή επιφάνεια που αναμένουν οι καταναλωτές.
«Ωστόσο, αν χρησιμοποιήσετε μόνο τηγάνισμα με μικροκύματα, παίρνετε ένα πανιασμένο τρόφιμο. Για να πετύχετε τραγανή υφή και γεύση, χρειάζεστε τη συμβατική θέρμανση. Επομένως, προτείνουμε τον συνδυασμό των δύο προσεγγίσεων στην ίδια μονάδα. Η συμβατική θέρμανση διατηρεί την τραγανότητα, ενώ η θέρμανση με μικροκύματα μειώνει την πρόσληψη λαδιού», δήλωσε ο Τάκχαρ.
Μια υβριδική φριτέζας θα μπορούσε να προσφέρει τα καλύτερα στοιχεία και των δύο μεθόδων
Το προτεινόμενο σύστημα θα χρησιμοποιούσε το συμβατικό τηγάνισμα για να ροδίσει την επιφάνεια και να δημιουργήσει κρατσανιστή υφή, ενώ η μικροκυματική ενέργεια θα επιτάχυνε την απομάκρυνση της υγρασίας και θα βοηθούσε στην αποτροπή της εισόδου περίσσειας λαδιού στην πατάτα.
Αυτή η συνδυασμένη προσέγγιση θα μπορούσε να επιτρέψει στους κατασκευαστές να παράγουν πατάτες με λιγότερο λάδι, διατηρώντας παράλληλα τη γεύση και την υφή που κάνουν τα τηγανητά τρόφιμα ελκυστικά.
Το ταχύτερο μαγείρεμα θα μπορούσε επίσης να βελτιώσει την παραγωγική αποδοτικότητα.
Οι ερευνητές σημείωσαν ότι οι φριτέζες συνεχούς ροής που χρησιμοποιούνται σε μεγάλες εγκαταστάσεις επεξεργασίας τροφίμων θα μπορούσαν να τροποποιηθούν ώστε να περιλαμβάνουν γεννήτριες μικροκυμάτων.
Επειδή αυτά τα εξαρτήματα είναι ευρέως διαθέσιμα και σχετικά φθηνά, το σύστημα ενδέχεται να είναι οικονομικά βιώσιμο για εμπορική παραγωγή.
Το πρώτο άρθρο, “The Effect of Conventional and Microwave Frying on the Quality Characteristics of French Fries,” έχει δημοσιευτεί στο Journal of Food Science.
Το δεύτερο άρθρο, “Predicting the quality changes during microwave frying of food biopolymers by solving the hybrid mixture theory-based unsaturated transport, and electromagnetics equations,” δημοσιεύτηκε στο Current Research in Food Science.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Τροφίμων και Γεωργίας του USDA (Βραβεία 2020-67017-31194, ILLU-698-308 και ILLU-698-926).