Cięcie ultradźwiękowe wycina pyszne jabłka

Po tradycyjnym cięciu jabłka łatwo ulegają utlenieniu.

Dla wielu Amerykanów „opakowanie gotowe do spożycia” to forma produktu, do której są najbardziej przyzwyczajeni. Tak zwane „opakowanie gotowe do spożycia” odnosi się do postaci produktu, która jest myta, krojona i otwierana w torebce.

Dla nas, utrzymanie jakości po pocięciu jest ogromnym wyzwaniem. W szczególności jabłka są bogate w związki polifenolowe – ze względu na swoje dobre właściwości przeciwutleniające są wykorzystywane jako źródło „korzyści zdrowotnych” dla jabłek. Jednocześnie jabłka zawierają także „oksydazę polifenolową” – w nienaruszonych jabłkach ona i związki polifenolowe znajdują się w różnych organellach, woda ze studni nie narusza wody rzecznej. Gdy komórki zostaną rozbite, łączą się, a oksydaza wspomaga utlenianie polifenoli do ciemnobrązowej substancji. Jest to zjawisko powszechnie określane jako „brązowienie”. Zrumienione jabłko nie tylko straciło swoją atrakcyjność, ale towarzyszyło mu także pogorszenie smaku.

Najłatwiejszym i najbardziej prymitywnym rozwiązaniem jest użycie „środków chemicznych”, aby zapobiec utlenianiu po cięciu. Na przykład askorbinian wapnia jest przeciwutleniaczem powszechnie stosowanym w żywności. Zanurz pokrojone jabłko w wodnym roztworze askorbinianu wapnia, aby znacznie zahamować działanie oksydazy polifenolowej i zachować jabłko przez dłuższy czas bez przebarwień.

Jednak wiele osób instynktownie obawia się „dodatków do żywności”. Po namoczeniu w roztworze wodnym nadal mają pewien wpływ na smak. Amerykanie zbadali także metodę „wyciągania pieniędzy z dna czajnika” bezpośrednio, aby zapobiec wytwarzaniu oksydazy polifenolowej w jabłkach. Teraz, gdy technologia manipulacji genetycznej jest bardzo dojrzała, nie jest to trudne. Nowa odmiana, która została dopuszczona do obrotu w Stanach Zjednoczonych, „Arctic Apple”, hamuje syntezę oksydazy polifenolowej poprzez interferencję RNA. Jabłka tej odmiany nie zmieniają łatwo koloru po przekrojeniu.

Na powyższym obrazku prawa strona to „Arktyczne Jabłko”, a lewa strona to odpowiadająca mu odmiana niereformowana. Po pewnym czasie rozcięcia niezmodyfikowane odmiany zaczęły brązowieć, a genetycznie zmodyfikowane jabłko po prawej stronie nadal pozostaje takie samo.

Oprócz samego jabłka naukowcy odkryli, że sposób krojenia ma również istotny wpływ na brązowienie i smak jabłka.

Jak wspomniano wcześniej, brązowienie jabłek wynika ze spotkania polifenoli i oksydazy polifenolowej po rozerwaniu komórek. Jeśli nóż jest stosunkowo tępy, więcej komórek zostanie zmiażdżonych i zmiażdżonych podczas cięcia; wręcz przeciwnie, jeśli ostrze jest ostre, zostanie przecięte bez zbytniego ściskania, a mniej ogniw zostanie uszkodzonych. W przypadku „urządzenia do cięcia jabłek” pokazanego na poprzednim zdjęciu jest więcej komórek, które ulegają zmiażdżeniu podczas cięcia, a po pocięciu łatwo się brązowieją.

Cięcie ultradźwiękowe jest technologią przetwarzania, która znalazła szerokie zastosowanie w przemyśle. Badanie opublikowane w Journal of Food Science w 2019 roku dotyczy zmian w przechowywaniu jabłek ciętych ultradźwiękowo.

W pracy porównano wyniki cięcia bez ultradźwięków oraz przy 30%, 40% i 50% energii ultradźwiękowej.

Na powyższym obrazku A i B to przekroje jabłek, odpowiednio, z ultradźwiękami i bez, a C i D to przekroje owocu węża, odpowiednio, z i bez ultradźwięków. W porównaniu z niestosowaniem ultradźwięków, powierzchnia cięcia przy użyciu ultradźwięków jest gładsza, mocniejsza, ma mniej uszkodzonych komórek, a prędkość brązowienia jest wolniejsza podczas przechowywania. Naukowcy usunęli jabłka o grubości około 1 cm z powierzchni cięcia, aby wykryć aktywność oksydazy polifenolowej. Wyniki wykazały, że podczas procesu cięcia ultradźwięki spowodowały znaczne uszkodzenia oksydazy polifenolowej. Im wyższa energia ultradźwiękowa, tym silniejsze uszkodzenie.

Oczywiście ostatecznym celem badań jest to, jak wpłynąć na smak i aromat. Do oceny badania wykorzystano dwudziestu trzech degustatorów, przy czym 1 oznaczało „zdecydowanie nie lubię”, a 9 oznaczało „zdecydowanie lubię”. Wyniki pokazują, że niezależnie od tego, czy chodzi o kolor, czy smak, zdecydowanie większą popularnością cieszą się te wycinane ultradźwiękowo; w procesie przechowywania próbki cięte ultradźwiękowo cieszą się zawsze znacznie większą popularnością niż próbki cięte nie ultradźwiękowo.

Na przykład w wyniku „ogólnej akceptacji” średnie wyniki Huang Shuai bez zabiegu ultradźwiękowego i 50% cięcia ultradźwiękowego wyniosły odpowiednio 4,5 i 8,4, tydzień po 4,3 i 7,1 oraz dwa tygodnie po 3,3 i 5,7. Oznacza to, że 50% jabłek pokrojonych za pomocą ultradźwięków po dwóch tygodniach cieszy się większą popularnością niż wtedy, gdy zostały pokrojone bez użycia ultradźwięków.

Ten sam trend występuje w przypadku owoców węża. Kiedy właśnie go wycięto, wynik cięcia nieultradźwiękowego wyniósł 4,7, co mieściło się gdzieś pomiędzy „nie podoba mi się lub nie” a „trochę nie lubię”, podczas gdy 50% wynik cięcia ultradźwiękowego wyniósł 8,3, co mieściło się pomiędzy „bardzo lubię” a „skrajnie mi się podoba”; po dwóch tygodniach wynik cięcia poza USG wyniósł 1,7, pomiędzy „bardzo nie lubię” a „bardzo nie lubię”, a 50% wynik cięcia USG wyniósł 5,7, co mieściło się pomiędzy „obojętny” pomiędzy „nie lubię” a „trochę lubię”.