Lo que sucede con los alimentos y su microestructura cuando se los fríe es un proceso complicado, tanto científicamente hablando como también matemáticamente. Mientras que los consumidores quieren un producto que es crujiente y sabroso, los científicos de alimentos tratan de echar un vistazo más de cerca a lo que está pasando exactamente en el interior del alimento durante la fritura con el fin de mejorar los productos.
En particular, Pawan Takhar Científica en Alimentos de la Universidad de Illinois, está interesada en la absorción del aceite de la comida durante la fritura y la forma en que el aceite se distribuye por todo el alimento.
"A través de técnicas de laboratorio convencionales ya podemos ver la cantidad de contenido de aceite en el material alimenticio, pero no sabíamos cómo se distribuía por todo el material", dice.
Para entender la distribución del aceite mejor, Takhar y su laboratorio realizaron recientemente un estudio con rayos X micro-tomografía computarizada (micro-CT) para obtener imágenes en 3D de la microestructura de las patatas fritas después de haber sido fritas por diversos períodos de tiempo.
Durante la fritura, cuando la comida se sumerge en el aceite caliente, el agua del alimento se evapora rápidamente y la presión genera vapor. Esta presión afecta a la microestructura, incluyendo la porosidad, el número y tamaño de los poros en la comida. Esto determina el modo y la forma en el que el aceite recogió la comida.
Para el estudio, se utilizaron papas blancas cortadas en discos eran de 45 mm de diámetro y 1,65 mm de espesor, fueron fritas a 190 grados centígrados durante 20, 40, 60, o 80 segundos, se secó por congelación, y se escanearon. Se recogieron alrededor de 986 imágenes en 2D de las muestras de patata y luego se combinaron para producir imágenes en 3D. El uso de las imágenes en 3D, fueron capaces de obtener más información acerca de los poros y las redes de poros en el material.
Los investigadores observaron que a medida que aumenta el tiempo de fritura, el tamaño de poro aumenta, permitiendo una mayor absorción de aceite. También vieron que existe una correlación entre el contenido de aceite y cómo la red de vías de comunicación entre los poros cambió durante todo el tiempo de fritura. Estas vías actúan como canales para el agua y el vapor de flujo y la penetración de aceite en el alimento.
"A medida que se fríe el material, se puede ver cómo esas estructuras de poros están formando," dice Takhar. "Hemos encontrado que en el comienzo de la fritura, la red de poros es muy complicado.A medida que la fritura progresa, estas vías se vuelven más simples, los poros se abren y son fácilmente accesibles desde el exterior y el aceite puede ser tomado ".
Takhar también explica que se observó aceite distribuido a través de todo el espesor de los discos de la patata. En materiales más gruesos con una gran cantidad de humedad (como los nuggets de pollo y papas fritas), han observado que el aceite permanecer cerca de la superficie en forma de evaporación lo que actua como continua ayuda a resistir la penetración de aceite.
"No es fácil hacer un producto que no tenga aceite y que mantenga el gusto, sabor y textura que los consumidores quieren disfrutar", dice. "A la gente le gusta ese sabor frito y la textura sueave en el interior. Al mismo tiempo que el aceite sea reducido lo más posible para que sea más saludable.
Con este estudio queríamos ver cómo se forman las redes, porque las redes están relacionadas con la textura". Es una combinación del contenido de aceite y bolsas de aire en la estructura de poros que proporcionan la textura crujiente deseada.
Los resultados de los discos de papa en el estudio también se pueden aplicar a otros alimentos fritos, dice Takhar. Su laboratorio ha realizado una investigación previa sobre el uso de freír nuggets de pollo y papas fritas.
Mientras Takhar y su laboratorio han hecho un trabajo sobre el modelado matemático de lo que sucede durante la fritura, el estudio describe más de 100 ecuaciones matemáticas involucradas en el proceso, nos dice que este estudio proporciona una validación experimental en cuanto a lo que está sucediendo en el interior del material alimenticio.
"Yo diría que todavía sólo entendemos alrededor del 10 por ciento de lo que está ocurriendo durante la fritura," dice Takhar. Él y su laboratorio han estudiado los efectos de freír durante 10 años. "Para un ingeniero o un científico de la alimentación, estudiar la fritura es muy complicado". "Nuestro objetivo es hacer que estos productos sean más saludables, de modo que tengan el mismo sabor y textura, pero, al mismo tiempo un menor contenido de grasa. Ese es nuestro objetivo a largo plazo con nuestra investigación", dice Takhar.
La investigación completa se encuentra en Food Ciencie
