طريقة جديدة للقلي بالميكروويف يمكن أن تجعل البطاطس المقلية أكثر صحة

يدرس الباحثون في جامعة إلينوي أوربانا شامبين ما إذا كانت طاقة الميكروويف يمكن أن تساعد في إنتاج البطاطس المقلية التي تمتص كمية أقل من الزيت دون فقدان الصفات التي يتوقعها المستهلكون. تشير النتائج التي توصلوا إليها إلى أن الجمع بين القلي بالميكروويف والقلي التقليدي يمكن أن يقلل من وقت الطهي، ويحد من امتصاص الزيت، ويخلق مظهرًا خارجيًا هشًا وملمسًا مرضيًا مرتبطًا بالبطاطس المقلية التقليدية.

تحضير بطاطس مقلية صحية دون التضحية بالنكهة

يقول الباحث الرئيسي باوان سينغ تاخار، أستاذ هندسة الأغذية في قسم علوم الأغذية والتغذية البشرية، وهو جزء من كلية العلوم الزراعية والاستهلاكية والبيئية في جامعة إلينوي: “يريد المستهلكون الأطعمة الصحية، ولكن في وقت الشراء، غالبًا ما تسيطر رغبتهم الشديدة. يضيف المحتوى العالي من الزيت نكهة، ولكنه يحتوي أيضًا على الكثير من الطاقة والسعرات الحرارية. يدرس فريقي البحثي القلي بهدف الحصول على محتوى أقل من الدهون دون اختلافات كبيرة في الطعم والملمس”.

أعلن تخار وياش شاه، طالب الدكتوراه في مجموعة فوزية السلطان الصحية، عن نتائجهما في منشورين جديدين يدرسان التغيرات الفيزيائية التي تحدث عندما يتم طهي البطاطس المقلية باستخدام طاقة الميكروويف.

في الدراسة الأولى، عمل باحثو إلينوي مع علماء في جامعة ولاية واشنطن الذين طوروا مقلاة متخصصة تعمل بالموجات الدقيقة. يمكن للجهاز أن يعمل بتردد 2.45 جيجا هرتز (على غرار فرن الميكروويف العادي) و5.8 جيجا هرتز.

جيجاهيرتز هي وحدة تستخدم لوصف تردد الموجات الكهرومغناطيسية. يمكن أن تؤثر ترددات الميكروويف المختلفة على كيفية انتقال الطاقة عبر الطعام ومدى سرعة استجابة جزيئات الماء أثناء الطهي.

تتبع ما يحدث داخل البطاطس المقلية

قام الباحثون بغسل البطاطس وتقشيرها قبل تقطيعها إلى شرائح. تم بعد ذلك سلق الشرائح وتمليحها وقليها في زيت فول الصويا الذي تم تسخينه إلى 180 درجة مئوية.

السلق يعرض الطعام لفترة وجيزة للماء الساخن أو البخار. بالنسبة للبطاطس، يمكن أن تبدأ هذه الخطوة في تليين الأنسجة وتساعد في تحضير السطح للقلي.

أثناء وبعد الطهي، قام الفريق بقياس درجة الحرارة والضغط الداخلي والحجم والملمس والرطوبة ومحتوى الزيت. ساعدت هذه القياسات في الكشف عن كيفية تسرب الماء من البطاطس، وكيفية دخول الزيت إلى المساحات التي تركها وراءه.

ووفقا لتخار، فإن أحد التحديات الرئيسية في القلي هو منع الزيت من الانتقال إلى الطعام أثناء الطهي وبعده مباشرة.

في بداية القلي، تظل المسام الصغيرة داخل البطاطس مملوءة بالماء، مما يترك مساحة صغيرة للزيت. ومع ذلك، عندما تسخن البطاطس، يتحول الماء إلى بخار ويتسرب. تبدأ المساحات الفارغة بالتشكل، وقد يؤدي الضغط السلبي إلى سحب الزيت إلى داخل البطاطس.

“فكر في القشة في مشروب. إذا قمت بدفع الهواء داخل القشة، فإنه يخلق ضغطًا إيجابيًا وسيتم دفع أي سائل للخارج. ولكن إذا قمت بمص القش، فإن السائل يتحرك للأعلى. تخيل الآن أن المواد الغذائية تحتوي على الكثير من المصاصات الصغيرة. عندما يكون هناك ضغط إيجابي، يبقى الزيت بالخارج. ولكن إذا كان هناك ضغط سلبي، يبدأ الزيت في التحرك إلى الداخل”.

لماذا يحدد الضغط امتصاص الزيت؟

ووجد الباحثون أن ما يصل إلى 90% من القلي يحدث عندما يكون الطعام تحت ضغط سلبي. وهذا يخلق تأثير شفط طويل الأمد، مما يسمح للزيت بالانتقال إلى المسام المفتوحة حديثًا.

من شأن عملية القلي الأكثر فعالية أن تحافظ على الضغط الإيجابي داخل البطاطس لفترة أطول وتقلل من مقدار الوقت الذي تقضيه تحت الضغط السلبي. وهذا يمكن أن يحد من كمية الزيت المسحوبة في الطعام.

قد تساعد طاقة الميكروويف عن طريق تسخين المياه في جميع أنحاء البطاطس بدلاً من الاعتماد فقط على الحرارة التي تتحرك إلى الداخل من السطح. عندما تمتص جزيئات الماء طاقة الموجات الميكروية، فإنها تتحرك بسرعة أكبر وتولد بخارًا إضافيًا. وهذا البخار يرفع الضغط داخل الطعام ويجعل من الصعب دخول الزيت.

قال تخار: “عندما نقوم بتسخين شيء ما في فرن تقليدي، تنتقل الحرارة من الخارج إلى الداخل، لكن فرن الميكروويف يسخن من الداخل إلى الخارج، لأن الموجات الدقيقة تخترق كل مكان في المادة. تهتز الموجات الدقيقة جزيئات الماء، مما يتسبب في تكوين المزيد من البخار وبالتالي تحويل شكل الضغط نحو الجانب الإيجابي. يساعد الضغط العالي في أفران الميكروويف على تقليل تغلغل الزيت”.

القلي في الميكروويف يقلل من وقت الطهي وامتصاص الزيت

وإلى جانب الاختبارات المعملية، استخدم الباحثون النمذجة الرياضية لفحص عملية القلي بمزيد من التفصيل. سمحت لهم النماذج الحاسوبية باستكشاف كيفية تفاعل المتغيرات المختلفة والتنبؤ بالتغيرات التي قد يكون من الصعب قياسها بشكل مباشر في كل تجربة.

قارن الفريق درجة الحرارة والضغط والحجم والملمس والرطوبة وامتصاص الزيت أثناء القلي عند 2.45 جيجا هرتز، 5.8 جيجا هرتز، وفي ظل الظروف التقليدية.

عبر التجارب وعمليات المحاكاة، تسبب القلي بالميكروويف في خروج الرطوبة من البطاطس بسرعة أكبر. كما أنه يقلل من إجمالي وقت الطهي ويقلل من كمية الزيت التي تمتصها البطاطس المقلية.

ومع ذلك، فإن القلي في الميكروويف في حد ذاته لم ينتج القوام المطلوب. تميل البطاطس المقلية المطبوخة باستخدام طاقة الميكروويف فقط إلى البقاء طرية بدلاً من الحصول على السطح الهش الذي يتوقعه المستهلكون.

“ومع ذلك، إذا كنت تستخدم القلي بالميكروويف فقط، فستحصل على طعام رطب. للحصول على قوام ومذاق مقرمش، تحتاج إلى تسخين تقليدي. لذلك، نقترح الجمع بين الطريقتين في نفس الوحدة. قال تخار: “يحافظ التسخين التقليدي على المقرمشة، بينما يقلل التسخين بالميكروويف من استهلاك الزيت”.

يمكن أن تقدم المقلاة الهجينة أفضل ما في كلتا الطريقتين

سيستخدم النظام المقترح القلي التقليدي لتحمير السطح وإحداث قرمشة، بينما تعمل طاقة الميكروويف على تسريع عملية إزالة الرطوبة وتساعد على منع دخول الزيت الزائد إلى البطاطس.

يمكن أن يسمح هذا النهج المشترك للمصنعين بإنتاج البطاطس المقلية بكمية زيت أقل مع الحفاظ على النكهة والملمس الذي يجعل الأطعمة المقلية جذابة. يمكن أن يؤدي الطهي السريع أيضًا إلى تحسين كفاءة الإنتاج.

وأشار الباحثون إلى أنه يمكن تعديل المقالي المستمرة المستخدمة في منشآت تجهيز الأغذية الكبيرة لتشمل مولدات الميكروويف. ونظرًا لأن هذه المكونات متاحة على نطاق واسع وغير مكلفة نسبيًا، فقد يكون النظام عمليًا اقتصاديًا للإنتاج التجاري.

تم نشر الورقة الأولى بعنوان “تأثير القلي التقليدي والميكروويف على خصائص جودة البطاطس المقلية” في مجلة مجلة علوم الأغذية.

تم نشر الورقة الثانية بعنوان “التنبؤ بالتغيرات النوعية أثناء قلي البوليمرات الحيوية الغذائية بالميكروويف من خلال حل النقل غير المشبع القائم على نظرية الخليط الهجين، ومعادلات الكهرومغناطيسية”. البحث الحالي في علوم الأغذية.

تم تمويل البحث من قبل المعهد الوطني للأغذية والزراعة التابع لوزارة الزراعة الأمريكية (الجوائز 2020-67017-31194، وILLU-698-308، وILLU-698-926).