מחקרים חדשים חושפים כיצד מחזורי טמפרטורה מבוקרים בזמן יכולים לפתור את הדילמה הישנה לבישול ביצה-ליצור לבן מוגדר בצורה מושלמת וחלמון שמנת מבלי להקריב תזונה או טעם.
לימוד: בישול תקופתי של ביצים. קרדיט תמונה: Pixel-Shot / Shutterstock
במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת הנדסת תקשורתהחוקרים השתמשו במודלים מתמטיים, הדמיות ושילוב של טכניקות אפיון מתקדמות, כולל ספקטרוסקופיה של FT-IR וניתוח פרופיל טקסטורה, כדי לפתח שיטת בישול ביצים חדשה. השיטה נקראת 'בישול תקופתי', השיטה משתמשת בקצרים (~ 2 דקות) התקפי חום לסירוגין (מים רותחים) וקרים (מים פושרים) כדי לבשל גם חלמון ביצה וגם אלבומנים באופן אחיד. התוצאה היא מרקם ייחודי לשני רכיבי הביצה תוך שמירה על תרכובות ביו -אקטיביות מרכזיות, כמו פוליפנולים וחומצות אמינו, טובות יותר משיטות קונבנציונאליות.
ראוי לציין כי שיטת בישול זו אינה דורשת בישול חלמון ביצה ואלבומנים בנפרד ומבטלת את הצורך בצעדי טיפול מורכבים, אם כי היא דורשת מחזורים קרים חמים בסכום של 32 דקות של זמן בישול. בעוד שהוא ארוך יותר מאשר רתיחה רכה או קשה, הוא עדיין מהיר יותר מ- Sous Vide (שעה). בישול תקופתי עוסק גם באתגר Sous Vide של אלבומנים מבושלים ודאגות פוטנציאליות לבטיחות במזון. ההשלכות של ממצאים אלה עשויות להתרחב מעבר למטבח לתחומי מדע החומרים וההנדסה בגלל התובנה שנצברה באגרות, ריפוי ובקציפה.
רֶקַע
ביצים הן כמה מפריטי המזון הפופולריים והנוצרים ביותר הידועים לאנושות. בעוד צריכת הביציות העולמית הולכת וגוברת, הדיווחים מעריכים כי 161 ביצים נצרכות לאדם מדי שנה (2018). מספר זה ממשיך לעלות בשיעורים חסרי תקדים – ייצור הביציות העולמי עלה כמעט 10% בין 2017 (80.1 מיליון טונות) ל -2019 (88 מיליון טונות) – מונע על ידי האוכלוסייה האנושית ההולכת וגדלה ומחקר התזונה, שהאחרון מדבר נפחים על ביצים ' יתרונות תפקודיים ותזונתיים.
לרוע המזל, ביצים מורכבות משני חלקים עיקריים: החלמון והאלומנים. כל חלק כולל כמה חלבונים שלא נמצאים בשני, כולם עם טמפרטורות אגרות ייחודיות וקרישה. טמפרטורת הבישול האופטימלית עבור חלמון הביצה היא 65 מעלות צלזיוס, ואילו אלבומני הביצית דורשים לפחות 85 מעלות צלזיוס.
אי התאמה זו בטמפרטורות בישול אופטימליות מאלצת את השפים לבחור אחת משתי אפשרויות-או לבשל כל רכיב בנפרד (הדורשת הסרת קליפת הביצה ושלבים מורכבים רבים) או השתמשו בטכניקת ביציות של Sous Sous (טמפרטורה נמוכה, בישול לאורך זמן).
על המחקר
המחקר הנוכחי עוסק בכירה זו על ידי מינוף עקרון 'תנאי הגבול המשתנים בזמן' (BCS) מהעבודה הקודמת של צוות המחקר לפיתוח שיטת בישול 'ביצה תקופתית' חדשה. הניסוי נועד לזהות טכניקה חדשה המבשלת בצורה שווה ומספיקה את חלמון הביצה ואת האלבומים מבלי לאבד את הטעם של הרכיב או את התכונות התזונתיות העיקריות.
"… הרעיון הוא למקם את ביצת הקליפה הגולמית לחלופין במים חמים (TH) ובמים קרים (TC) לפרקי זמן קצרים יחסית (TH ו- TC, בהתאמה) ולחזור על מחזורים אלה פעמים עד לבישול של שניהם החלמונים והאלומנים מגיעים. "
כדי לזהות את טמפרטורות הבישול האידיאליות, המחקר השתמש במודל מתמטי עם ארבע הנחות:
- שני רכיבי הביצה הם איזוטרופיים והומוגניים;
- טמפרטורות ההתחלה אחידות בין כל הביציות הניסיוניות (t = 20 מעלות צלזיוס);
- מוליכות תרמית וצפיפות הם פונקציה של טמפרטורה לשני רכיבי הביצה; וכן
- חישובי המודל אינם כוללים הסעה טבעית, בועות אוויר ולחות בתוך ביצים.
תוכנת דינמיקת נוזלים חישובית (CFD) שימשה למודל המודל המתמטי, שתוצאותיו אומתו בניסוי. ניסויי אימות בוצעו באמצעות מחבת מטבח (מלאים במי ברז) ותנור. מדחום מזון מדד טמפרטורות מים (חם = 100 מעלות צלזיוס, קר = 30 מעלות צלזיוס). הושוו ארבע קבוצות ביצה:
- ביצים קשות (מים חמים למשך 12 דקות),
- ביצים רכות (מים חמים למשך 6 דקות),
- Sous Vide Vide ביצים (65 מעלות צלזיוס למשך שעה), ו
- ביצים תקופתיות (מים חמים וקרים אלטרנטיביים למשך 2 דקות כל אחד, 8 מחזורים, בסך הכל 32 דקות).
עם השלמת הניסוי הוסרו קליפות ביצה ונערכו אפיון:
- ספקטרוסקופיה אינפרא אדום (FTIR) של פורייה לאומדני חלבון, חלבון,
- ניתוח פרופיל טקסטורה (TPA),
- ניתוח תיאורי כמותי (QDA), ו
- ניתוח מטבוליומי (ספקטרומטריה המונית ברזולוציה גבוהה (HRMS) ומימן 1 תהודה מגנטית גרעינית (1H-NMR)) לפרופיל ביוכימי ותזונתי.
ממצאי לימוד
שני רכיבי הביצים הקשות נמצאו משיגים 100 מעלות צלזיוס בסוף מחזור הבישול שלהם. לעומת זאת, ביצים רכות-רכות השיגו רק 100 מעלות צלזיוס בשכבות אלבומיות קרוב לקליפה, ואילו שאר הביצה הציגה בישול לא אחיד ולא מספיק. באופן מפתיע, ההפך צוין בביצי Sous Vide, בו חלמון הביצה מקבל בישול מספיק, אך האלבומים לעולם לא משיגים טמפרטורות נאותות עבור חלבוניו כדי להכחיש ולהצטבר.
בבישול תקופתי נמצא כי האלבומים משיגים טמפרטורות של 87-100 מעלות צלזיוס (מחזור חם) ו- 30-55 מעלות צלזיוס (מחזור קר), כאשר החלמון חווה 67 מעלות צלזיוס, כפי שחזה בהדמיות. זה איפשר מרקם ייחודי וחיובי ואישר אובדן מינימלי של חומצות אמינו חיוניות ופוליפנולים בהשוואה לכל שאר טכניקות הבישול. ניסויי אפיון אישרו ממצאים אלה, והדגישו את denaturation ושיפור הצטברות של ביצים מבושלות תקופתיות בהשוואה לטכניקות בישול קונבנציונאליות.
מסקנות
המחקר הנוכחי השתמש במודלים מתמטיים מבוססי פיזיקה, סימולציות ואימות ניסיוני כדי לפתח טכניקת 'בישול תקופתית' חדשנית לבישול יעיל של ביצים תוך שמירה על שלמותם התזונתית. השיטה משתמשת בקצרה (2 דקות, 8 מחזורים, בסך הכל 32 דקות) תקופות חילופיות של טמפרטורות חמות (100 מעלות צלזיוס) וטמפרטורות קרה (30 מעלות צלזיוס) כדי להשיג בישול עקבי ומספיק של חלמון הביצה וגם אלבומנים.
טכניקה זו לא יכולה לשמש לא רק לפיתוח מתכונים מזינים, אלא עשויה להיות גם יישומים רחבים יותר במדע החומרים, במיוחד בתהליכי מבנה מבוקרים, התגבשות וריפוי.
