Τηγάνισµα των Τροφίµων Ορισµός:! Το τηγάνισµα είναι µια φυσική διεργασία, η οποία χρησιµοποιείται για τη µεταβολή των χαρακτηριστικών των τροφίµων, προκειµένου αυτά να φαγωθούν.! Σύµφωνα µε µια δεύτερη θεώρηση, το τηγάνισµα είναι µέθοδος συντηρήσεως, υπό την έννοια ότι οδηγεί στη θερµική καταστροφή των µικροοργανισµών και στην αδρανοποίηση των ενζύµων και επίσης µειώνει την ενεργότητα ύδατος του τροφίµου (εξάτµιση και αποµάκρυνση νερού), τουλάχιστον στην επιφάνεια.! Ο χρόνος ζωής των τηγανισµένων τροφίµων καθορίζεται από την περιεκτικότητα υγρασίας µετά το τηγάνισµα. o Τηγανισµένα τρόφιµα µε µεγάλη υγρασία στο εσωτερικό, παρουσιάζουν σχετικά µικρό χρόνο ζωής, λόγω της µετακινήσεως λαδιού και υγρασίας κατά την αποθήκευση. Τα προϊόντα αυτά είναι αναγκαίο να διατηρούνται υπό χαµηλή θερµοκρασία (ψύξη ή κατάψυξη). o Τα έντονα τηγανισµένα προϊόντα αφυδατώνονται, όπως π.χ. τσιπς πατάτας, snack αραβοσίτου, παρουσιάζουν χρόνο ζωής µέχρι και 12 µήνες σε θερµοκρασία περιβάλλοντος. Η ποιότητά τους διατηρείται µε την κατάλληλη συσκευασία και τις ορθές συνθήκες αποθηκεύσεως. Βασική Θεωρία Όταν ένα τρόφιµο τοποθετείται εντός καυτού ελαίου, η θερµοκρασία της επιφανείας του ανυψώνεται ταχέως και νερό εξατµίζεται ως ατµός (σχήµα 1). Σχήµα 1. Το τηγάνισµα ενός τροφίµου. Η επιφάνεια αρχίζει να ξηραίνεται κατά τρόπο παρόµοιο µε το ψήσιµο και το καβούρδισµα. Το επίπεδο εξατµίσεως κινείται προς το εσωτερικό του τροφίµου και σχηµατίζεται κρούστα (σχήµα 2). Σχήµα 2. Μετάδοση θερµότητος και µεταφορά µάζης κατά το τηγάνισµα.
Κατόπιν, η θερµοκρασία της επιφανείας ανυψώνεται προς εκείνην του καυτού ελαίου και η εσωτερική θερµοκρασία ανυψώνεται πιο αργά προς τους 100 C. Ο ρυθµός µεταδόσεως θερµότητος ελέγχεται από τη διαφορά θερµοκρασία µεταξύ του ελαίου και του τροφίµου και από τον επιφανειακό συντελεστή µεταδόσεως θερµότητος. Ο ρυθµός θερµικής διεισδύσεως στο τρόφιµο ελέγχεται από τη θερµική αγωγιµότητα του τροφίµου. Η κλιµάκωση της τάσεως των ατµών µεταξύ του υγρού εσωτερικού του τροφίµου και του ξηρού ελαίου είναι η κινούσα δύναµη για την απώλεια υγρασίας, κατά τρόπο παρόµοιο µε αυτόν της αφυδατώσεως µε θερµό αέρα. Το ποσό του ελαίου στο τελικό προϊόν καθορίζεται από: Την περιεκτικότητα υγρασίας του τροφίµου. Αυξηµένη υγρασία σηµαίνει αυξηµένη πρόσληψη ελαίου από τα doughnuts και τσιπς πατάτας. Τη σύνθεση. Μερικά συστατικά απωθούν το έλαιο και έτσι µειώνουν την πρόσληψη ελαίου, όπως π.χ. τα αλγινικά στα doughnuts. Τη θερµοκρασία και το χρόνο τηγανίσµατος. Γενικώς, η αύξηση της θερµοκρασία ελαίου έχει ως αποτέλεσµα µείωση της προσλήψεως ελαίου. Τον τύπο του ελαίου (σηµείο τήξεως, ιξώδες κ.λπ.) Την ποσότητα του ελαίου. Καθώς το έλαιο χειροτερεύει, σχηµατίζονται τασιενεργές ενώσεις, οι οποίες καθιστούν ευκολοτέρα την διείσδυση του ελαίου στο τρόφιµο. Επίσης, συµβαίνει και αύξηση του ιξώδους του ελαίου. Την επιφάνεια και το πάχος του προϊόντος. Όσο πιο τραχεία και µεγάλη είναι η επιφάνεια, τόσο περισσότερο έλαιο απορροφάται. Την προεπεξεργασία του προϊόντος. Επεξεργασίες οι οποίες µειώνουν την περιεκτικότητα υγρασίας, µειώνουν την πρόσληψη ελαίου. Η πρόπλυση µε έλαιο το οποίο περιέχει γαλακτωµατοποιητή, έχει ως αποτέλεσµα την µείωση της προσλήψεως ελαίου. Τις επιφανειακές επεξεργασίες. Η επικάλυψη της επιφανείας, όπως π.χ. µε υδροκολλοειδή, παρεµποδίζει την πρόσληψη ελαίου. Επίσης, τα κουρκούτια τηγανίσµατος µειώνουν την πρόσληψη ελαίου. Σχήµα 3. Απορρόφηση ελαίου κατά το τηγάνισµα. Ο χρόνος, ο οποίος απαιτείται για να συµπληρωθεί το τηγάνισµα ενός τροφίµου εξαρτάται από: Τον τύπο του τροφίµου Τη θερµοκρασία του ελαίου Τη µέθοδο τηγανίσµατος (ρηχό ή βαθύ τηγάνισµα) Το πάχος του τροφίµου Την επιθυµητή µεταβολή των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών Μέθοδοι Εµπορικού Τηγανίσµατος των Τροφίµων Με βάση τον τρόπο µεταδόσεως θερµότητος: αβαθές ή ρηχό τηγάνισµα (shallow frying) βαθύ τηγάνισµα (deep frying)
(α) Σχήµα 4. Ρηχό (α) και βαθύ (β) τηγάνισµα. (β) Ρηχό Τηγάνισµα ή Τηγάνισµα Επαφής Είναι µέθοδος τηγανίσµατος κατάλληλη για τρόφιµα τα οποία έχουν µεγάλη αναλογία επιφανείας προς όγκο, όπως π.χ. φέτες bacon, αυγά, µπιφτέκια κ.λπ. Η θερµότητα µεταδίδεται στο τρόφιµο κυρίως µε αγωγή από τη θερµή επιφάνεια του τηγανιού, µέσω µιας λεπτής στιβάδος ελαίου (σχήµα 4α). Το πάχος της στιβάδος του ελαίου ποικίλει λόγω των ανωµαλιών της επιφανείας του τροφίµου. Τούτο µαζί µε τη δράση των φυσαλίδων του ατµού, οι οποίες ανυψώνουν το τρόφιµο από τη θερµή επιφάνεια, προκαλούν διακύµανση της θερµοκρασίας, καθώς προχωρεί το τηγάνισµα και προκαλεί το χαρακτηριστικό ανόµοιο καφέ χρώµα των προϊόντων αυτών. Το ρηχό τηγάνισµα έχει υψηλούς συντελεστές µεταδόσεως θερµότητος (200-450 W/m 2.K), αν και δεν συναντάται οµοιοµόρφως σε όλη την επιφάνεια του τροφίµου. Βαθύ Τηγάνισµα Η µετάδοση θερµότητος είναι ένας συνδυασµός µεταφοράς εντός του καυτού ελαίου και αγωγής στο εσωτερικό του τροφίµου. Όλες οι επιφάνειες του τροφίµου δέχονται όµοια θερµική επεξεργασία και παράγεται οµοιόµορφο χρώµα και εµφάνιση (σχήµα 4β). Είναι κατάλληλο για τρόφιµα όλων των σχηµάτων, όµως τα ακανονίστου σχήµατος τρόφιµα τείνουν να κατακρατήσουν περισσότερο έλαιο όταν εξάγονται από το τηγάνι. Οι συντελεστές µεταδόσεως θερµότητος είναι της τάξεως των 250-300 W/m 2.K πριν από την εξάτµιση της υγρασίας από την επιφάνεια του τροφίµου και ακολούθως αυξάνεται στα 800-1000 W/m 2.K λόγω της βιαιότητος η οποία προκαλείται από τον ατµό που διαφεύγει από το τρόφιµο. Όµως, αν ο ρυθµός εξατµίσεως είναι πολύ µεγάλος, γύρο από το τρόφιµο παραµένει µια λεπτή στιβάδα υδρατµών, η οποία µειώνει το συντελεστή µεταδόσεως θερµότητος. Εξοπλισµός Ο εξοπλισµός του ρηχού τηγανίσµατος αποτελείται από µια θερµαινοµένη µεταλλική επιφάνεια, η οποία είναι καλυµµένη από µια λεπτή στιβάδα ελαίου. Στο σχήµα 5 φαίνονται στοιχεία για το ρηχό τηγάνισµα µιας µπριζόλας βοδινού βάρους 140 g σε ένα τηγάνι µε χαµηλή θερµοκρασία. Για την πλήρη θέρµανση χρειάσθηκαν 6 min. Στο σχήµα φαίνονται οι θέσεις µετρήσεως και οι θερµοκρασίες. Όταν ένα τρόφιµο χρειάζεται πολύ θερµότητα, το τηγάνι θα πρέπει να διαθέτει µια αποθήκη θερµότητος και υψηλή θερµοκρασία επιφανείας. Για το τηγάνισµα της µπριζόλας αρκετοί είναι οι 150 C.
Σχήµα 5. Ρηχό τηγάνισµα µπριζόλας βοδινού. Εµπορικά, σπουδαιότερα είναι τα συνεχή τηγάνια βαθέως τηγανίσµατος ή βαθιάς στιβάδος λίπους. Κατά το ασυνεχές τηγάνισµα το τρόφιµο αιωρείται εντός ενός θερµού ελαιολούτρου και διατηρείται εκεί επί τόσο χρόνο όσος είναι αναγκαίος για να επιτευχθεί ο επιθυµητός βαθµός τηγανίσµατος, ο οποίος συχνά εκτιµάται από τις µεταβολές του χρώµατος της επιφανείας του τροφίµου. Τα συστήµατα θερµάνσεως των τηγανιών όλων των τύπων µπορούν να διακριθούν σε: Αµέσου θερµάνσεως (φυσικό αέριο, υγρό καύσιµο, ηλεκτρική θέρµανση) Εµµέσου θερµάνσεως (εξωτερικές πηγές) Εξωτερικής θερµάνσεως (εξωτερικός εναλλάκτης θερµότητος) Στα σχήµατα 6 και 7 φαίνονται εµπορικά διαθέσιµα τηγάνια και κατασκευαστικές λεπτοµέρειες. Σχήµα 6. Εµπορικά ασυνεχή τηγάνια, ηλεκτρικό και πιέσεως. Σχήµα 7.Κατασκευαστικές λεπτοµέρειες.
Σχήµα 8. Συνεχές τηγάνι βαθέως στρώµατος λίπους της FMC. Σχήµα 9. Τρόποι εµβαπτίσεως του τροφίµου. (α) Για µη επιπλέοντα προϊόντα (π.χ. fish sticks), (β) για προϊόντα καλυµµένα µε φρυγανιά, (γ) για επιπλέοντα ξηρά προϊόντα (π.χ. ηµιτελή snacks) και (δ) διπλού σκοπού (π.χ. ξηροί καρποί και snacks). Ένα συνεχές σύστηµα τηγανίσµατος αποτελείται από τουλάχιστον πέντε ανεξάρτητα τµήµατα εξοπλισµού: 1. Τη χύτρα ή τη δεξαµενή ελαίου. 2. Τη µονάδα θερµάνσεως µε τον έλεγχο του συστήµατος δηµιουργίας της θερµικής ενεργείας. 3. Το σύστηµα µεταφοράς για τη µετακίνηση του τροφίµου εντός, µέσω και εκτός του τηγανιού. 4. Το σύστηµα του λίπους, το οποίο αντλεί και διηθεί το έλαιο 5. Το σύστηµα εξαερισµού για την αποµάκρυνση των θερµών ατµών από το προϊόν. Η δυναµικότητα των συνεχών τηγανιών ποικίλει από 250-25.000 kg/h για τις προτηγανισµένες πατάτες, 100-2.000 kg/h για τα tortilla chips και 100-2.500 kg/h για τα τσιπς πατάτας. Τα συστήµατα τηγανίσµατος για το τηγάνισµα ξηρών καρπών µπορεί να έχουν δυναµικότητες 500-3.000 kg/h. Η θερµοκρασία του ελαίου τυπικώς ποικίλει από 188 έως 193 C, ενώ άριστη θεωρείται η θερµοκρασία των 190 C. Η ταχύτητα των µεταφορικών ταινιών εκφράζεται ως ποσοστό % της µεγίστης ταχύτητος που µπορεί να επιτευχθεί. Οι άριστες συνθήκες λειτουργίας των εµβαπτισµένων ταινιών και της ταινίας εξαγωγής είναι 67 και 70% αντιστοίχως. Οι συνθήκες αυτές οδηγούν σε χρόνους παραµονής 105 s για τον αισθητήρα του χρώµατος και 115 s για τους αισθητήρες υγρασίας και ελαίου. Για λόγους οικονοµίας χρησιµοποιούνται συστήµατα ανακτήσεως του ελαίου από τον ατµό και επιστροφής στη δεξαµενή του ελαίου. Συγχρόνως, συστήµατα ελέγχου της ρυπάνσεως παρεµποδίζουν την απόρριψη του καπνού και των άλλων προϊόντων υποβαθµίσεως στην ατµόσφαιρα. Τούτο επιτυγχάνεται µε τροφοδοσία των αερίων της εξαερώσεως στον αέρα του καυστήρα ο οποίος χρησιµοποιείται για τη θέρµανση του ελαίου (σχήµα 10). Ο έλεγχος της θερµοκρασίας του αέρα του θερµαντήρα, των εξερχοµένων αερίων, του ελαίου, του επιπέδου του ελαίου και της ροής γίνεται µέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή και επιτυγχάνεται µια µείωση της θερµοκρασίας από τους 245 C στους 110 C, επιτυγχάνοντας θερµικές αποδόσεις της τάξεως του 80-90%.
Σχήµα 10. Σύστηµα ανακτήσεως θερµότητος και ελαίου. Έλαια Τηγανίσµατος Τα λίπη και έλαια τα οποία χρησιµοποιούνται στο τηγάνισµα είναι φυτικά και ζωικά. Η παγκόσµια παραγωγή εκτιµάται ότι υπερβαίνει τα 82,24 εκατοµµύρια τόνους. Τα λίπη και έλαια παίζουν σπουδαίο ρόλο στα λειτουργικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των τροφίµων. Είναι υπεύθυνα για τη µεταφορά, ενίσχυση και απελευθέρωση της γεύσεως και οσµής των άλλων συστατικών, καθώς επίσης και για την αλληλεπίδραση µε άλλα συστατικά για την ανάπτυξη της υφής και του στοµατικού αισθήµατος των τηγανισµένων τροφίµων. Η βιοµηχανία τροφίµων χρησιµοποιεί µίγµατα ζωικών και φυτικών λιπών και ελαίων, καθώς επίσης και υδρογονωµένα φυτικά έλαια. Τα φυτικά έλαια τα οποία χρησιµοποιούνται είναι το σογιέλαιο, βαµβακέλαιο, αραβοσιτέλαιο, αραχιδέλαιο, ελαιόλαδο, ηλιέλαιο, και τα έλαια από safflower και canola. Το βαµβακέλαιο, αραβοσιτέλαιο, αραχιδέλαιο, και ελαιόλαδο χρησιµοποιούνται ως σταθερές πηγές πολυακορέστων λιπαρών οξέων λόγω της χαµηλής περιεκτικότητός τους σε λινολενικό οξύ. Τα έλαια σογιέλαιο, ηλιέλαιο, και τα έλαια από safflower και canola πάντοτε υδρογονώνονται µερικώς για να αυξηθεί η σταθερότητά τους κατά το τηγάνισµα. Σχήµα 11. Μηχανισµός της υδρογονώσεως. Η κατά την διεργασία του τηγανίσµατος το έλαιο επηρεάζεται από δύο παράγοντες: 1. Καθώς το τρόφιµο απορροφά έλαιο, λαµβάνει χώρα µετανάστευση συστατικών του τροφίµου. Αυτά µπορεί ναι είναι ζωικό λίπος ή λιπαρά οξέα τα οποία µεταναστεύουν στο φυτικό έλαιο, τασιενεργές ενώσεις οι οποίες αυξάνουν την πολικότητα και τον σχηµατισµό αφρού από το έλαιο ή χρωστικές, οι οποίες χρωµατίζουν το έλαιο. Οι διεργασίες αυτές µπορούν να
επηρεάσουν την ποιότητα του ελαίου σε επίπεδο που αυτό πρέπει να απορριφθεί. Οι διεργασίες αυτές εξαρτώνται από το τρόφιµο και όχι από το λάδι. 2. Κατά το τηγάνισµα, το έλαιο υφίσταται χηµικές µεταβολές οι οποίες οδηγούν σε χειροτέρευση του ελαίου, και οι οποίες είναι: Υδρόλυση Οξείδωση Θερµικός πολυµερισµός Υδρόλυση Η υδρόλυση είναι µια διεργασία από-εστεροποιήσεως, κατά την οποία οι δεσµοί µεταξύ της γλυκερόλης και των λιπαρών οξέων διασπώνται, δίδοντας γλυκερόλη, µονο-, διγλυκερίδια και ελεύθερα λιπαρά οξέα. Προκαλείται από την υψηλή θερµοκρασία και το νερό από το τρόφιµο. Τα ελεύθερα λιπαρά οξέα είναι πιο πτητικά από τα τριγλυκερίδια και έτσι θα συµβεί µείωση του σηµείου καπνού. Τα µονο- και δι-γλυκερίδια, τα οποία είναι πολικά, θα προκαλέσουν αφρισµό του ελαίου. Τα προβλήµατα αυτά ελαχιστοποιούνται µε τη χρήση του καταλλήλου ελαίου τηγανίσµατος, το οποίο περιέχει λιπαρά οξέα µακράς ανθρακικής αλύσου, όπως µυριστικό, παλµιτικό και µεγαλύτερα λιπαρά οξέα. Οξείδωση Στα περισσότερα λιπαρά προϊόντα, η οξείδωση είναι ο περιοριστικός για τη σταθερότητα παράγοντας. Τούτο βεβαίως ισχύει και για τα τηγανισµένα προϊόντα. Κατά τη διεργασία του τηγανίσµατος, η οξείδωση προκαλεί τις πιο σηµαντικές µεταβολές στη γεύση-οσµή, χρώµα και στα χηµικά και θρεπτικά χαρακτηριστικά του ελαίου. Σχήµα 12. Η αυτοξείδωση του λινολενικού οξέος. Σε υψηλές θερµοκρασίες, τα σχηµατιζόµενα υπεροξείδια διασπώνται προς δευτερογενή προϊόντα οξειδώσεως, αλκοόλες, καρβονυλικές ενώσεις και οξέα. Ο βαθµός της δευτερογενούς οξειδώσεως µπορεί να µετρηθεί µε τον αριθµό ανισιδίνης, η οποία είναι µια χρωµατοµετρική µέθοδος µετρήσεως των καρβονυλικών ενώσεως. Παροµοίως, η περιεκτικότητα των ελευθέρων λιπαρών οξέων δείχνει το βαθµό της δευτερογενούς οξειδώσεως η οποία οφείλεται στο σχηµατισµό λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου. Στην πραγµατικότητα, αποτελεί τον κύριο λόγο για την καλή συσχέτιση µεταξύ της περιεκτικότητος ελευθέρων λιπαρών οξέων και χειροτερεύσεως του ελαίου. Όταν ένα λιπαρό οξύ ενός τριγκλυκεριδίου διασπάται, σχηµατίζονται δύο µόρια, ένα µικρό (µέρος του λιπαρού οξέος) και ένα µεγαλύτερο µόριο (το υπόλοιπο του µορίου του γλυκεριδίου). Τα µικρά µόρια και τα ελεύθερα λιπαρά οξέα ορίζονται ως τα πτητικά προϊόντα αποσυνθέσεως, επειδή εξατµίζονται
από το λάδι κατά το τηγάνισµα. Οι ενώσεις αυτές µειώνουν το σηµείο καπνού του ελαίου και δηµιουργούν την οσµή και τη γεύση του ελαίου και του τηγανισµένου τροφίµου. Καθώς δε οι ενώσεις αυτές διαφέρουν µεταξύ των διαφορετικών ελαίων, διαφορετικά έλαια δίδουν διαφορετική γεύσηοσµή στο τρόφιµο. Τα µεγάλα µόρια τα οποία παραµένουν στο έλαιο ορίζονται ως τα µη πτητικά προϊόντα αποσυνθέσεως. Η τριτογενής διεργασία οξειδώσεως είναι ένας πολυµερισµός των προϊόντων της δευτερογενούς οξειδώσεως, η οποία σχηµατίζει δι- και πολυµερή. Η διεργασία αυτή αυξάνει το ιξώδες, προκαλεί σκοτείνιασµα στο χρώµα του ελαίου και µια εναπόθεση χρώµατος κιτρίνου ή καφέ στο τηγάνι κοντά στην επιφάνεια του ελαίου. Ο πολυµερισµός εµφανίζεται κυρίως σε υψηλώς πολυακόρεστα έλαια τηγανίσµατος, όπως το σογιέλειο και το κραµβέλαιο. Γενικώς, η οξείδωση των ελαίων τηγανίσµατος δεν µπορεί να αποφευχθεί. Οφείλεται κυρίως στην ακορεστότητα του ελαίου και συνεπώς, χρήση κορεσµένων και µονοακορέστων ελαίων έχει ως αποτέλεσµα τον έλεγχο της οξειδώσεως. Θερµικός Πολυµερισµός Ο θερµικός πολυµερισµός είναι µια διεργασία πολυµερισµού όµοια µε την τριτογενή διεργασία οξειδώσεως, παρ όλο που δεν αποτελεί διεργασία οξειδώσεως και λαµβάνει χώρα σε εξαιρετικά υψηλές θερµοκρασίες. Είναι γνωστό ότι κατά την οξείδωση των λιπιδίων δεν είναι δύσκολος ο σχηµατισµός συστηµάτων συζυγών διπλών δεσµών. Οι συζυγείς διπλοί δεσµοί αντιδρούν πιο γρήγορα από αυτούς οι οποίοι διακόπτονται από οµάδες µεθυλενίου. Αν η περιεκτικότητα οξυγόνου είναι χαµηλή, σε υψηλές θερµοκρασίες σχηµατίζονται πολυµερή µέσω δεσµών C-C. Επίσης, είναι δυνατός ο σχηµατισµός κυκλικών πολυµερών µε αντιδράσεις τύπου Diels Alder. Χηµικές Ενώσεις Σχηµατιζόµενες µε το Τηγάνισµα Έρευνα επί των σχηµατιζοµένων κατά το τηγάνισµα ενώσεως έδειξε την παρουσία 220 πτητικών ενώσεων. Μεταξύ αυτών βρέθηκαν: Λακτόνη του 4-υδροξυ-2-εννεανοϊκού οξέος 4-υδροξυ-2-εννεανοϊκό οξύ 2,4-δεκαδιενάλη Μερικές από τις ενώσεις που βρέθηκε να σχηµατίζονται κατά το βαθύ τηγάνισµα είναι γνωστές ως τοξικές και µεταξύ αυτών είναι: 1,4-διοξανιο Βενζόλιο Τολουόλιο Εξυλ-βενζόλιο Στα πτητικά προϊόντα αποσυνθέσεως κατά το βαθύ τηγάνισµα περιλαµβάνονται: Κορεσµένα και ακόρεστα οξέα (cis, trans), υδροξυοξέα, αλδεϋδο-οξέα, κετο-οξέα, διβασικά οξέα, υδρογονάνθρακες (κορεσµένοι ακόρεστοι), αλκοόλες, αλδεϋδες (κορεσµένες ακόρεστες), κετόνες, εστέρες, αρωµατικές ενώσεις, λακτόνες κ.α. Στον Πίνακα 1 φαίνεται η επίδραση της δοµής επί της παραγωγής γεύσεως-οσµής σαν τα πατατάκια τσιπς από µεθειονίνη κάτω από συνθήκες βαθέως τηγανίσµατος. Πίνακας 1 Σχηµατισµός χαρακτηριστικής γεύσεως-οσµής υπό συνθήκες βαθέως τηγανίσµατος. Ένωση οµές Παραγοµένη Γεύση-Οσµή D-µεθειονίνη L-µεθειονίνη DL-µεθειονίνη CH 3 -S-CH 2 -CH 2 -CH(NH 2 )COOH Καλή σαν πατατάκια τσιπς S-µεθύλ-L-κυστεΐνη CH 3 -S-CH 2 -CH(NH 2 )COOH Καλή σαν πατατάκια τσιπς DL-αιθειονίνη CH 3 -CH 2 -S-CH 2 -CH 2 -CH(NH 2 )COOH Καλή σαν πατατάκια τσιπς S-αιθύλ-L-κυστεΐνη CH 3 -CH 2 -S-CH 2 -CH(NH 2 )COOH Απεχθής (βραστό γογγύλι) Υδροξυ-ανάλογο της CH 3 -S-CH 2 -CH 2 -CH(OH)COOH Απεχθής (βραστό γογγύλι) µεθειονίνης S-καρβοξυλ-L-κυστεΐνη HOOC-CH 2 -S-CH 2 -CH(NH 2 )COOH Απεχθής (βραστό γογγύλι)
Τα λίπη και έλαια τηγανίσµατος µπορούν να χρησιµοποιηθούν επί µακρότερον χωρίς να χάσουν την ποιότητά τους αν ακολουθούνται τα παρακάτω: # Χρησιµοποίηση λίπους ή ελαίου ειδικά σχεδιασµένου για τηγάνισµα. # Όλο το λίπος στο τηγάνι πρέπει να απορρίπτεται πριν να αρχίσει να καπνίζει ή να αφρίζει (χρήση δοκιµών όπως τα Food Oil Sensor ή Oxifrit). # Οι θερµοκρασίες τηγανίσµατος θα πρέπει να είναι µεταξύ 160-180 C. Σε χαµηλότερες θερµοκρασίες τα προϊόντα απορροφούν περισσότερο λίπος. Σε υψηλότερες θερµοκρασίες, το λίπος χειροτερεύει ταχύτερα. # Προσοχή: Να µην συµβεί υπερθέρµανση. Αν η θερµοκρασία ανυψωθεί στους 300 C το λίπος µπορεί να καεί. # Το τηγάνι δεν θα πρέπει να είναι κατασκευασµένο ή να φέρει µέρη από σίδηρο, χαλκό ή ορείχαλκο και τα οποία έρχονται σε επαφή µε το λίπος. # Όταν δεν λαµβάνει χώρα τηγάνισµα, να χαµηλώνεται η θερµοκρασία του λίπους και επίσης πρέπει να καλύπτεται για να αποφευχθεί η επίδραση του φωτός. # Το επίπεδο του λίπους στο τηγάνι να διατηρείται σταθερό. Κάθε φορά να τηγανίζεται τέτοια ποσότητα, ώστε η θερµοκρασία να διατηρείται σταθερή στο επιθυµητό επίπεδο. # Εφ όσον είναι δυνατόν, να αποφεύγεται το τηγάνισµα αλατισµένων ή αρτυµένων προϊόντων. Το αλάτι και οι αρτυµατικές ύλες µπορούν να επιταχύνουν τη διάσπαση του λίπους. # Να µην τηγανίζονται στο ίδιο τηγάνι και λίπος πατάτες και προϊόντα κρέατος. Με τα τελευταία το λίπος χειροτερεύει ταχύτερα. # Τα στερεά υλικά και τα υπολείµµατα απορρυπαντικών µπορούν να επιταχύνουν τη διάσπαση του λίπους. Έτσι, το τηγάνι θα πρέπει να φέρει µηχανισµό συγκεντρώσεως και αποµακρύνσεως των υπολειµµάτων στερεών του τροφίµου. Επίσης, µετά κάθε καθαρισµό, να γίνεται καλή έκπλυση για την πλήρη αποµάκρυνση του απορρυπαντικού. Επίδραση επί του Τροφίµου Για τα τηγανισµένα προϊόντα, η εµφάνιση της επιφανείας και η υφή είναι οι πλέον σηµαντικοί παράγοντες για την αποδοχή τους. Το επιθυµητό λίπος τηγανίσµατος πρέπει να παρουσιάζει χαµηλή περιεκτικότητα ελευθέρων λιπαρών οξέων και πολικών ενώσεων και επίσης µεγάλη αντίσταση στη διάσπαση κατά τη συνεχή χρήση. Έτσι, η βαθιά κατανόηση της υποβαθµίσεως του λίπους και των επιδράσεων του υποβαθµισθέντος λίπους επί της ποιότητος του τροφίµου του τελικού προϊόντος είναι πολύ σπουδαία. Τα έλαια τηγανίσµατος υποβαθµίζονται κατά το συνεχές τηγάνισµα. Κατά το τηγάνισµα, το τρόφιµο εµβαπτίζεται σε θερµό έλαιο µε την παρουσία αέρα. Το έλαιο εκτίθεται σε 4 µέσα τα οποία προξενούν δραστικές µεταβολές στο δοµή του: 1. Υγρασία από το τρόφιµο, η οποία αυξάνει την οξειδωτική µεταβολή. 2. Ατµοσφαιρικό οξυγόνο το οποίο εισέρχεται στο έλαιο από την επιφάνεια και επίσης προκαλεί οξειδωτικές µεταβολές. 3. Υψηλή θερµοκρασία (π.χ. 190 C), η οποία οδηγεί σε θερµικές µεταβολές. 4. Επιµόλυνση από τα συστατικά του τροφίµου. Ο τύπος του ελαίου και η διάρκεια του τηγανίσµατος επηρεάζουν τη γεύση-οσµή των τηγανισµένων προϊόντων. Η µέθοδος η οποία χρησιµοποιείται πιο συχνά για τον καθορισµό της απορρίψεως του ελαίου είναι η οργανοληπτική αξιολόγηση. Γενικώς, η βιοµηχανία του τηγανίσµατος παρακολουθεί την ποιότητα των προϊόντων λαµβάνοντας υπ όψιν την εµφάνιση, τη γεύση και την οσµή. Η εµφάνιση των τηγανισµένων προϊόντων παρακολουθείται µε έγχρωµους χάρτες και επιτροπές δοκιµαστών. Επίσης, παρακολουθείται η δηµιουργία ενώσεων και άλλων χηµικών µεταβολών µε ανάλυση. Όπως έχει σηµειωθεί και προηγουµένως, ο κύριος σκοπός του τηγανίσµατος είναι η ανάπτυξη χαρακτηριστικού χρώµατος, γεύσεως-οσµής και αρώµατος στην κρούστα των τηγανισµένων προϊόντων. Το αρεστό ή µη ενός προϊόντος είναι συνδυασµός προϊόντων της αντιδράσεως Maillard και των πτητικών ενώσεων οι οποίες απορροφώνται από το έλαιο. Οι κύριοι παράγοντες οι οποίοι ελέγχουν τις µεταβολές του χρώµατος και της γεύσεως-οσµής σε ένα δοθέν προϊόν είναι: 1. Ο τύπος του χρησιµοποιουµένου λίπους ή ελαίου. 2. Η ηλικία και η θερµική ιστορία του ελαίου. 3. Η θερµοκρασία και ο χρόνος τηγανίσµατος. 4. Το µέγεθος και τα χαρακτηριστικά της επιφανείας του τροφίµου. 5. Οι µετά το τηγάνισµα επεξεργασίες.
Καθένας από τους παράγοντες αυτούς επηρεάζει την ποσότητα του ελαίου που διεισδύει στο τρόφιµο. Η υφή των τηγανισµένων τροφίµων δηµιουργείται από µεταβολές των πρωτεϊνών, τους λίπους και των πολυσακχαριτών και είναι όµοιες µε εκείνες οι οποίες προκαλούνται κατά το ψήσιµο. Η επίδραση του τηγανίσµατος επί της θρεπτικής αξίας των τροφίµων εξαρτάται από τον τύπο της χρησιµοποιουµένης διεργασίας. Οι υψηλές θερµοκρασίες τηγανίσµατος προκαλούν ταχύ σχηµατισµό κρούστας και σφραγίζουν την επιφάνεια του τροφίµου. Τούτο µειώνει την έκταση των µεταβολών στο εσωτερικό του τροφίµου και έτσι διατηρείται µεγάλο ποσοστό θρεπτικών. Επιπροσθέτως, τα τρόφιµα αυτά συνήθως καταναλώνονται σύντοµα µετά το τηγάνισµα και συµβαίνουν µικρές έως καθόλου απώλειες κατά την αποθήκευση. Για παράδειγµα, στα τηγανισµένα ψάρια αναφέρθηκε µια απώλεια ίση µε 17% στη διαθέσιµη λυσίνη, ενώ η απώλεια αυτή έφθασε το 25% όταν χρησιµοποιήθηκε θερµικά βεβλαµένο έλαιο. Συκώτι το οποίο υπέστη ρηχό τηγάνισµα έχασε το 15% της θειαµίνης. Οι απώλειες της βιταµίνης C στις τηγανητές πατάτες είναι µικρότερες από αυτές οι οποίες συµβαίνουν κατά το βρασµό. Η βιταµίνη συσσωρεύεται ως δεϋδροασκορβικό οξύ λόγω της χαµηλοτέρας περιεκτικότητος υγρασίας, ενώ κατά το βρασµό, το δεϋδροασκορβικό οξύ υδρολύεται προς 2,3- δικετογλυκονικό οξύ και έτσι καθίσταται µη διαθέσιµο. Οι διεργασίες τηγανίσµατος, οι οποίες αποσκοπούν στην ξήρανση του τροφίµου και στην επέκταση του χρόνου ζωής προκαλούν σηµαντικά µεγαλύτερες απώλειες θρεπτικών και ιδιαιτέρως των λιποδιαλυτών βιταµινών. Για παράδειγµα, η βιταµίνη Ε η οποία απορροφάται από το πορώδες τρόφιµο µαζί µε το έλαιο κατά το τηγάνισµα οξειδώνεται κατά την επακολουθούσα αποθήκευση. Αναφέρθηκε δε µια απώλεια 77% για µια περίοδο αποθηκεύσεως 8 εβδοµάδων. Η οξείδωση προχωρεί µε παρόµοια ταχύτητα σε χαµηλές θερµοκρασίες και οι προτηγανισµένες κατεψυγµένες πατάτες έχασαν το 74% της βιταµίνης. Οι θερµοευαίσθητες και στο οξυγόνο ευαίσθητες υδατοδιαλυτές βιταµίνες καταστρέφονται επίσης κάτω από παρόµοιες συνθήκες. Οι µεταβολές στην ποιότητα των πρωτεϊνών είναι αποτέλεσµα της αντιδράσεως Maillard των αµινοξέων στην κρούστα. Οι απώλειες των υδατανθράκων και των ανοργάνων είναι µικρές. Η περιεκτικότητα λίπους αυξάνεται ως αποτέλεσµα της απορροφήσεως λίπους κατά το τηγάνισµα, όµως η θρεπτική αξία αυτού είναι δύσκολο να εκτιµηθεί, καθώς ποικίλει µε το είδος του τροφίµου και το ποσό αυτού που εγκλωβίζεται. Βιβλιογραφία Ashkenazi, N., Mizrahi, S., and Berk, Z. (1984). Heat and Mass Transfer in Frying. Engineering and Food. Vol. 1. Engineering Sciences in the Food Industry, ed. B. McKenna. Elsevier Press, London. Fellows, P.J. (1990). Food Processing Technology: principles and practice. Ellis Horwood, London. Gould, W.A (1996). Unit Operations for the Food Industries. CTI Publications, Inc. Baltimore. Λάζος, Ε. Σ. (2002). Επεξεργασία Τροφίµων ΙΙ. 3 η Έκδοση. Τµήµα Τεχνολογίας Τροφίµων. ΤΕΙ Αθηνών. Moreira, R.G. et al (1999). Deep Fat Frying: Fundamentals and Applications. C.H.I.P.S. Books. Singh, R.P. (1995). Heat and mass transfer in foods during deep-fat frying. Food Technol. 49(4): 134-137. Singh, R.P. (1998). Phase transition and transport phenomena in frying of foods. In Phase/State Transitions in Foods, Chemical, Structural, and Rheological Changes, ed. M.A. Rao and R.W. Hartel, pp. 369-390. Marcel Dekker, Inc., New York. Varela, G., Bender, A.E., and Morton, I.D. (1988). Frying of Foods: Principles, Changes, New Approaches. Edited by Varela, Bender and Morton. VCH Publishers. New York, NY. ρ. Ευάγγελος Σ. Λάζος Καθηγητής elazos@teiath.gr