Kentang goreng dan makanan gorengan lainnya sangat populer karena teksturnya yang renyah dan rasanya yang kaya. Namun, mereka dapat menyerap minyak dalam jumlah besar selama memasak, sehingga meningkatkan kandungan lemak dan kalorinya. Konsumsi makanan tinggi lemak secara teratur dapat berkontribusi terhadap masalah kesehatan seperti obesitas dan hipertensi.
Para peneliti di Universitas Illinois di Urbana-Champaign sedang mempelajari apakah energi gelombang mikro dapat membantu menghasilkan kentang goreng yang menyerap lebih sedikit minyak tanpa kehilangan kualitas yang diharapkan konsumen. Hasilnya menunjukkan bahwa menggabungkan penggorengan microwave dengan penggorengan konvensional dapat mempersingkat waktu memasak, membatasi penyerapan minyak, sekaligus menciptakan tekstur luar yang renyah dan memuaskan dibandingkan dengan kentang goreng tradisional.
Ciptakan kentang goreng yang lebih sehat tanpa mengorbankan rasa
“Konsumen menginginkan makanan sehat, namun pada saat membeli, keinginan mereka seringkali mengambil alih. Kandungan minyak yang tinggi menambah rasa, namun juga mengandung banyak energi dan kalori. Tim peneliti saya sedang mempelajari penggorengan dengan tujuan mencapai kandungan lemak yang lebih rendah tanpa perbedaan rasa dan tekstur yang signifikan,” kata peneliti utama Pawan Singh Takhar, profesor teknik pangan di Departemen Ilmu Pangan dan Gizi Manusia, bagian dari Fakultas Ilmu Pertanian, di bidang konsumsi dan lingkungan di Universitas I.
Takhar dan Yash Shah, seorang mahasiswa doktoral di FSHN, melaporkan hasil mereka dalam dua publikasi baru yang meneliti perubahan fisik yang terjadi ketika kentang goreng dimasak dengan energi gelombang mikro.
Untuk studi pertama, para peneliti Illinois bekerja dengan para ilmuwan di Washington State University yang telah mengembangkan alat penggoreng microwave khusus. Perangkat ini dapat beroperasi pada 2,45 gigahertz (mirip dengan microwave biasa) dan 5,8 gigahertz.
Gigahertz adalah satuan yang digunakan untuk menggambarkan frekuensi gelombang elektromagnetik. Frekuensi gelombang mikro yang berbeda dapat memengaruhi aliran energi melalui makanan dan seberapa cepat molekul air bereaksi selama memasak.
Lacak apa yang terjadi di dalam benih
Para peneliti membilas dan mengupas kentang sebelum memotongnya menjadi potongan-potongan. Potongan tersebut kemudian direbus, diasinkan dan digoreng dengan minyak kedelai yang dipanaskan hingga 180 derajat Celcius.
Blanching sebentar membuat makanan terkena air panas atau uap. Untuk kentang, langkah ini bisa mulai melunakkan jaringan dan membantu menyiapkan permukaan untuk digoreng.
Selama dan setelah memasak, tim mengukur suhu, tekanan internal, volume, tekstur, kelembapan, dan kandungan minyak. Pengukuran ini membantu mengungkap bagaimana air bocor dari kentang dan bagaimana minyak masuk ke ruang yang ditinggalkannya.
Menurut Takhar, salah satu tantangan utama dalam menggoreng adalah mencegah masuknya minyak ke dalam makanan selama dan segera setelah dimasak.
Saat penggorengan dimulai, pori-pori kecil di dalam kentang masih terisi air sehingga hanya menyisakan sedikit ruang untuk minyak. Namun, saat kentang memanas, air tersebut berubah menjadi uap dan keluar. Ruang kosong mulai terbentuk dan tekanan negatif dapat menarik minyak ke dalam kentang.
“Ibarat sedotan di dalam minuman. Kalau udara dimasukkan ke dalam sedotan, maka akan timbul tekanan positif dan cairan apa pun akan terdorong keluar.
Mengapa tekanan menentukan penyerapan minyak
Para peneliti telah menemukan bahwa hingga 90% penggorengan terjadi ketika makanan berada di bawah tekanan negatif. Hal ini menciptakan efek hisapan yang berkepanjangan sehingga minyak dapat menembus pori-pori yang baru terbuka.
Proses penggorengan yang lebih efisien akan menjaga tekanan di dalam kentang tetap positif untuk jangka waktu yang lebih lama dan mengurangi waktu yang dihabiskan di bawah tekanan negatif. Hal ini dapat membatasi jumlah minyak yang diserap dari makanan.
Energi gelombang mikro dapat membantu dengan memanaskan air di seluruh kentang dibandingkan hanya mengandalkan panas yang mengalir ke dalam dari permukaan. Saat molekul air menyerap energi gelombang mikro, mereka bergerak lebih cepat dan menghasilkan uap tambahan. Uap ini meningkatkan tekanan di dalam makanan dan mempersulit penetrasi minyak.
“Saat kita memanaskan sesuatu dalam oven konvensional, panasnya berpindah dari luar ke dalam, namun oven microwave memanas dari dalam ke luar, karena gelombang mikro menembus seluruh bahan. Gelombang mikro menyebabkan molekul air berosilasi, menyebabkan lebih banyak pembentukan uap dan dengan demikian menggeser profil tekanan ke sisi positif. Tekanan yang lebih tinggi dalam gelombang mikro membantu mengurangi penetrasi minyak,” kata Takhar.
Menggoreng dengan microwave mengurangi waktu memasak dan konsumsi minyak
Selain pengujian laboratorium, para peneliti menggunakan pemodelan matematika untuk melihat proses penggorengan secara lebih rinci. Model komputer memungkinkan mereka mengeksplorasi bagaimana berbagai variabel berinteraksi dan memprediksi perubahan yang sulit diukur secara langsung dalam setiap eksperimen.
Tim membandingkan suhu, tekanan, volume, tekstur, kelembaban dan penyerapan minyak saat menggoreng pada 2,45 GHz, 5,8 GHz dan kondisi konvensional.
Dalam eksperimen dan simulasi, penggorengan dengan microwave memungkinkan kelembapan keluar dari kentang lebih cepat. Hal ini juga mengurangi total waktu memasak dan jumlah minyak yang diserap kentang goreng.
Namun, microwave saja tidak menghasilkan tekstur yang diinginkan. Kentang goreng yang dimasak hanya dengan energi gelombang mikro cenderung tetap lembut dibandingkan menghasilkan permukaan renyah yang diharapkan konsumen.
Namun, jika hanya menggunakan microwave, makanannya akan lembek. Untuk mendapatkan tekstur dan rasa yang renyah, diperlukan pemanasan konvensional. Oleh karena itu, kami mengusulkan untuk menggabungkan kedua pendekatan tersebut dalam satu unit. Pemanasan konvensional menjaga kerenyahan, sedangkan pemanasan microwave mengurangi konsumsi minyak, kata Takhar.
Alat penggoreng hibrida dapat menawarkan yang terbaik dari kedua metode tersebut
Sistem yang diusulkan akan menggunakan penggorengan konvensional untuk membuat permukaan kentang menjadi kecoklatan dan menimbulkan kerenyahan, sementara energi gelombang mikro akan mempercepat pembuangan kelembapan dan membantu mencegah kelebihan minyak masuk ke dalam kentang.
Pendekatan gabungan ini memungkinkan produsen memproduksi kentang goreng dengan lebih sedikit minyak sambil mempertahankan rasa dan tekstur yang membuat makanan yang digoreng menjadi menarik. Memasak lebih cepat juga dapat meningkatkan efisiensi produksi.
Para peneliti mencatat bahwa penggorengan terus menerus yang digunakan di fasilitas pengolahan makanan besar dapat dimodifikasi untuk menyertakan generator gelombang mikro. Karena komponen-komponen ini tersedia secara luas dan relatif murah, sistem ini mungkin praktis secara ekonomi untuk produksi komersial.
Artikel pertama, “Pengaruh penggorengan konvensional dan microwave terhadap karakteristik kualitas kentang goreng,” diterbitkan di Jurnal Ilmu Pangan.
Makalah kedua “Memprediksi perubahan kualitas selama penggorengan microwave biopolimer makanan dengan menyelesaikan transportasi tak jenuh dan persamaan elektromagnetik berdasarkan teori campuran hibrida” diterbitkan di Penelitian terkini dalam ilmu pangan.
Penelitian ini didanai oleh Institut Pangan dan Pertanian Nasional USDA (penghargaan 2020-67017-31194, ILU-698-308, dan ILU-698-926).
