A Study on the Use of Ohmic Heating Technique in Cooking Foods

Year 2024, Volume: 5 Issue: 2, 100 - 107, 31.12.2024

Zeliha Kaya

https://doi.org/10.5281/zenodo.14582906

Abstract

In recent years, the demand for innovative cooking methods has grown due to consumer preferences for healthier, minimally processed foods with higher nutritional quality. Ohmic heating has emerged as a promising alternative to traditional cooking techniques. This study examines the principles, advantages, and applications of ohmic heating in food preparation, contrasting it with conventional methods. Unlike surface-based heating in traditional techniques, ohmic heating generates heat uniformly by-passing electrical currents directly through the food, enhancing both energy efficiency and cooking uniformity. Key benefits include reduced cooking times, better retention of nutritional and sensory qualities, and suitability for environmentally sensitive applications, making it a "green technology." Despite its advantages, ohmic heating has limitations, such as challenges posed by the heterogeneous electrical properties of food and the need for precise electrode materials to prevent contamination. Empirical studies highlighted in this review demonstrate the effectiveness of ohmic heating in diverse food applications, such as meat, rice, and legumes, showing improved textural and microbiological qualities compared to traditional methods. However, further research is required to optimize system control and expand its industrial usability. This study underscores ohmic heating's potential as an innovative, efficient, and sustainable technique for the food industry.

Keywords

Ohmic heating, electrical conductivity, food, cooking

Ethical Statement

In accordance with the Ethical Principles and Publication Policy of the Journal of Academic Tourism Analysis (Journal ATA), ethical committee approval is not required for this study.

Supporting Institution

This study did not receive any financial support from public, commercial, or non-profit organizations.

Ohmik Isıtma Tekniğinin Gıdaların Pişirilmesinde Kullanımı Üzerine Bir İnceleme

Abstract

Son yıllarda, tüketicilerin daha sağlıklı, daha az işlenmiş ve daha yüksek besin kalitesine sahip gıdalara yönelik tercihleri nedeniyle yenilikçi pişirme yöntemlerine olan talep artmıştır. Ohmik ısıtma, geleneksel pişirme tekniklerine umut verici bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Bu çalışma, gıda hazırlamada ohmik ısıtmanın prensiplerini, avantajlarını ve uygulamalarını geleneksel yöntemlerle karşılaştırarak incelemektedir. Geleneksel tekniklerdeki yüzey bazlı ısıtmanın aksine ohmik ısıtma, elektrik akımlarını doğrudan gıdanın içinden geçirerek eşit ısı üretir ve hem enerji verimliliğini hem de pişirme homojenliğini artırır. Temel faydaları arasında pişirme sürelerinin kısalması, besleyici ve duyusal niteliklerin daha iyi korunması ve çevreye duyarlı uygulamalar için uygunluğu yer alır ve bu da onu “yeşil bir teknoloji” haline getirir. Avantajlarına rağmen ohmik ısıtmanın, gıdanın heterojen elektriksel özelliklerinden kaynaklanan zorluklar ve kontaminasyonu önlemek için hassas elektrot malzemelerine duyulan ihtiyaç gibi sınırlamaları vardır. Bu derlemede vurgulanan deneysel çalışmalar, et, pirinç ve baklagiller gibi çeşitli gıda uygulamalarında ohmik ısıtmanın etkinliğini göstermekte ve geleneksel yöntemlere kıyasla gelişmiş dokusal ve mikrobiyolojik nitelikler ortaya koymaktadır. Bununla birlikte, sistem kontrolünü optimize etmek ve endüstriyel kullanılabilirliğini genişletmek için daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir. Bu çalışma, ohmik ısıtmanın gıda endüstrisi için yenilikçi, verimli ve sürdürülebilir bir teknik olma potansiyelinin altını çizmektedir.

Keywords

Ohmik ısıtma, elektriksel iletkenlik, gıda, pişirme

Ethical Statement

Akademik Turizm Analizi Dergisi (ATA Dergisi) Etik İlkeler ve Yayın Politikası doğrultusunda, bu çalışma için etik kurul onayına ihtiyaç duyulmamaktadır.

Supporting Institution

Bu çalışma, hiçbir kamu, ticari veya kar amacı gütmeyen kurum ya da kuruluştan herhangi bir finansman desteği almamıştır.

References

• Achir, N., Dhuique-Mayer, C., Hadjal, T., Madani, K., Pain, J. P., & Dornier, M. (2016). Pasteurization of Citrus Juices with Ohmic Heating to Preserve the Carotenoid Profile. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 33, 397-404.
• Ağagündüz, D., & Bilici, S. (2016). Mikrodalga Fırınlarda Isıl İşlem Uygulamalarının Besin Değeri ve Sağlık Üzerine Etkileri. Beslenme ve Diyet Dergisi, 44(3), 289-297.
• Ahmed, J., & Ramaswamy, H. S. (2020). Microwave Pasteurization and Sterilization of Foods. In Handbook of Food Preservation (pp. 713-732). CRC Press.
• Ángel-Rendón, S. V., Filomena-Ambrosio, A., Cordon-Díaz, S., Benítez-Sastoque, E. R., & Sotelo-Díaz, L. I. (2019). Ohmic Cooking: Application of a Novel Technology in Pork and Influences on Water Holding Capacity, Cooking Loss and Colour. International Journal of Gastronomy and Food Science, 17, 100164.
• Aydın, C., Kurt, U., & Kaya, Y. (2021). Effect of Cooking Treatment on Microbial, Sensory and Colour Characteristics of Fish Pâté: Comparison of Ohmic and Traditional Cooking Techniques. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 36(2), 253-262.
• Külcü, D. B., Günaydın, İ. N. P., & Aydın, H. K. (2018). Ohmik ve Mikrodalga Pişirme Uygulanmış Tavuk Göğüs Etinin Buzdolabı Şartlarında Depolanması ve Bazı Mikrobiyal Kalite Değişimleri. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 3(1), 7-14.
• Baysal, T., İçier, F., & Baysal, A. H. (2011). Güncel Elektriksel Isıtma Yöntemleri. Sidas Medya Yayınları, Çankaya, İzmir.
• Bozkurt, H., & İçier, F. (2010). Ohmic Cooking of Ground Beef: Effects on Quality. Journal of Food Engineering, 96(4), 481-490.
• Chen, C. (2015). Ohmic Heating: Conventional and Advanced Food Processing Technologies. Ed.: Bhattacharya, S., 673-690.
• Cho, W. I., Yi, J. Y., & Chung, M. S. (2016). Pasteurization of Fermented Red Pepper Paste by Ohmic Heating. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 34, 180-186.
• Church, I., & Ghazala, S. (1998). The Sensory Quality, Microbiological Safety and Shelf Life of Packaged Foods. Sous Vide and Cook–Chill Processing for theFfood Industry, (2), 190-205.
• Çelebi, C., & İçier, F. (2014). Ohmic Thawing of Frozen Ground Meat. Bulgarian Chemical Communications, 46 (Special issue B), 121-125.
• Farahnaky, A., Azizi, R., & Gavahian, M. (2012). Accelerated Texture Softening of Some Root Vegetables by Ohmic Heating. Journal of Food Engineering, 113(2), 275-280.
• Garcia‐Linares, M. C., Gonzalez‐Fandos, E., García‐Fernández, M. C., & Garcia‐Arias, M. T. (2004). Microbiological and Nutritional Quality of Sous Vide or Traditionally Processed Fish: Influence of Fat Content. Journal of Food Quality, 27(5), 371-387.
• Gavahian, M., & Farahnaky, A. (2018). Ohmic-assisted Hydrodistillation Technology: A review. Trends in Food Science & Technology, 72, 153-161.
• Haskaraca, G., & Kolsarıcı, N. (2013). Sous Vide Pişirme ve Et Teknolojisinde Uygulama Olanakları. Akademik Gıda, 11(2), 94-101.
• İbicek, T. (2006). Alternatif Pişirme Yöntemlerinin Araştırılması ve Yeni Hibrid Yöntem Oluşturulması (Doktora Tezi) Istanbul Teknik Üniversitesi.
• İçier, F. (2010). Ohmic Blanching Effects on Drying of Vegetable Byproduct. Journal of Food Process Engineering, 33(4), 661-683.
• İçier, F. (2003). Gıdaların Ohmik Isıtma Yöntemiyle Isıtılmasının Deneysel ve Kuramsal Olarak İncelenmesi (Doktora Tezi) Ege Üniversitesi.
• İncedayı, B., Seyhan, B., & Çopur, Ö. U. (2019). Ohmik Isıtma Destekli İşlemlerin Gıdalarda Kullanımı ve Kalite Üzerine Etkisi. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(2), 341-354.
• Jaeger, H., Roth, A., Toepfl, S., Holzhauser, T., Engel, K. H., Knorr, D., ... & Steinberg, P. (2016). Opinion on the Use of Ohmic Heating for the Treatment of Foods. Trends in Food Science & Technology, 55, 84-97.
• Kanjanapongkul, K. (2017). Rice Cooking Using Ohmic Heating: Determination of Electrical Conductivity, Water Diffusion and Cooking Energy. Journal of Food Engineering, 192, 1-10.
• Kaur, N., & Singh, A. K. (2016). Ohmic Heating: Concept and Applications—a Review. Critical Reviews in FoodSscience and Nutrition, 56(14), 2338-2351.
• Kaya, O., & İçier, F. (2019). İndüksiyon ve Ohmik Isıtma İşlemlerinin Gıdalara Uygulanabilirliğinin Karşılaştırılması. Akademik Gıda, 17(1), 111-120.
• Liu, L., Llave, Y., Jin, Y., Zheng, D. Y., Fukuoka, M., & Sakai, N. (2017). Electrical Conductivity and Ohmic Thawing of Frozen Tuna at High Frequencies. Journal of Food Engineering, 197, 68-77.
• Marcotte, M., Trigui, M., & Ramaswamy, H. S. (2000). Effect af Salt and Citric Acid on Electrical Conductivities and Ohmic Heating of Viscous Liquids. Journal of Food Processing and Preservation, 24(5), 389-406.
• Pereira, R. N., & Vicente, A. A. (2010). Environmental Impact of Novel Thermal and Non-Thermal Technologies in Food Processing. Food Research International, 43(7), 1936-1943.
• Puligundla, P., Abdullah, S. A., Choi, W., Jun, S., Oh, S. E., & Ko, S. (2013). Potentials of microwave heating technology for select food processing applications-a brief overview and update. Journal of Food Processing & Technology, 4(11), 278.
• Richardson, P. (Ed.). (2001). Thermal technologies in Food Processing. Elsevier.
• Sakr, M., & Liu, S. (2014). A Comprehensive Review on Applications of Ohmic Heating (OH). Renewable and Sustainable Energy Reviews, 39, 262-269.
• Schellekens, M. (1996). New Research Issues in Sous-Vide Cooking. Trends in Food Science & Technology, 7(8), 256-262.
• Silva, V. L., Santos, L. M., & Silva, A. M. (2017). Ohmic Heating: an Emerging Concept in Organic Synthesis. Chemistry–A European Journal, 23(33), 7853-7865.
• Tumpanuvatr, T., & Jittanit, W. (2024). Application of Ohmic Heating in Cooking Mixtures of Brown Rice and Whole Grains: Total Phenolic Content, Antioxidant Activities, Vitamin B1, Some Minerals, and Energy Consumption. International Journal of Food Properties, 27(1), 431-447.
• Tunç, M. T., Akdoğan, A., Baltacı, C., Kaya, Z., & Odabaş, H. İ. (2022). Production of Grape Pekmez by Ohmic Heating-Assisted Vacuum Evaporation. Food Science and Technology International, 28(1), 72-84.
• Varghese, K. S., Pandey, M. C., Radhakrishna, K., & Bawa, A. S. (2014). Technology, Applications and Modelling of Ohmic Heating: a Review. Journal of Food Science and Technology, 51, 2304-2317.