Ultralyd til forbedret optøning og pilning af rejer

Traditionel modning af rejer i saltlage kan løsne forbindelsen mellem skal og kød, men kræver lange iblødsætningstider og omhyggelig kontrol af saltindholdet for at undgå, at farven falmer, sødmen går tabt, og teksturen forringes. Nyere fremskridt viser, at højintensiv ultralyd kan erstatte eller forbedre modningen ved at fremskynde både optøningen og løsningen af skallen, samtidig med at rejernes kvalitet bevares. Få forskningsbaseret indsigt i, hvordan sonikering forbedrer forarbejdningseffektiviteten og slutproduktets kvalitet ved forarbejdning af frosne rejer.

Pilning af rejer og udfordringerne ved det

Pilning af rejer er en af de største omkostningsdrivere inden for forarbejdning af krebsdyr. Koldtvandsarter som Pandalus borealis har en meget stærk forbindelse mellem muskel og skal, hvilket gør friskfangede rejer ekstremt vanskelige at pille mekanisk. For at løse dette anvender producenterne traditionelt modning i saltlage eller på is i op til 1–3 dage, så endogene enzymer og saltdiffusion kan svække forbindelsen. Dog:

• medfører langvarig iblødsætning risiko for tab af rød/gul farve,
• ændrer for stor saltoptagelse smagen og reducerer sødmen,
• øger længere behandlingstid den mikrobielle risiko, og
• kan iskrystallisering under frysning beskadige vævet, hvis saltkoncentrationen ikke er tilstrækkelig.

Et moderne alternativ er sonikering, som virker fysisk (kavitation, mikrostråler, forskydningskræfter) frem for kemisk og giver både hurtig optøning og hurtigere løsning af skallen med minimal forringelse af produktet.

 

Opdag det banebrydende potentiale i intens luftbåren ultralyd med Hielschers trinformede pladeresonator. Denne innovative teknologi anvender ultralydsbølger med høj effekt til præcise, berøringsfri anvendelser såsom tørring, skumdæmpning, optøning og præcisionsrengøring. Resonatoren er kompakt, alsidig og robust, og dens avancerede tringeometri forstærker og fokuserer lydbølgerne, så de overfører store energimængder. Det gør den ideel til følsomme og komplekse industrielle processer. Uanset om De arbejder inden for fremstilling, luft- og rumfart, fødevareforarbejdning, lægemidler eller materialeforskning, åbner denne teknologi nye muligheder for effektivitet og innovation.

 

Sådan forbedrer ultralyd optøningen af rejer

Hurtig varmeoverførsel gennem kavitation

Ultralyd danner mikroskopiske bobler i væsken omkring rejerne. Disse bobler udvider sig og kollapser voldsomt – et fænomen, der kaldes akustisk kavitation.
Ifølge Li et al. (2024):
Ultralyd reducerede optøningstiden fra 87 min (optøning i luft) og 66 min (optøning i strømmende vand) til 48 min, hvilket svarer til en fremskyndelse på 48,9%.

 

 

Dette sker, fordi kollapsende kavitationsbobler:

• genererer chokbølger og mikrostråler,
• gør det termiske grænselag omkring fødevaren tyndere,
• og fremskynder smeltningen af indre iskrystaller.

Beskyttelse mod lipid-/proteinoxidation

Li et al. (2024) viser, at kombinationen af ultralyd og let basisk elektrolyseret vand (SBEW) forebygger:

• MDA (markør for lipidoxidation) faldt til 0,62 nmol/mg ved ultralyd + SBEW sammenlignet med 0,83 nmol/mg i rejer optøet i luft.
• Indholdet af carbonylgrupper (proteinoxidation) var lavest i rejer behandlet med SBEW under ultralydsassisteret optøning (1,63 nmol/mg sammenlignet med 3,21 nmol/mg ved optøning i luft).

Bevarelse af muskelstruktur og vandbinding

Optøning med ultralyd (UST):

• bevarer muskelfibrenes integritet, idet prøver behandlet med SBEW under ultralydsassisteret optøning har tæt ordnede fibre, der ligner dem i friske rejer.
• giver det laveste optøningssvind (4,06%) og det laveste kogesvind sammenlignet med alle andre metoder.

 

 

Pilning af rejer forbedret med ultralyd

1. Kavitation svækker fysisk grænsefladen mellem skal og muskel

   Dang et al. (2018) fandt, at højintensiv ultralyd ved 24 kHz skaber:

   • spiralformede fordybninger på skallens overflade,
   • erosion af epikutikulalaget,
   • øget porøsitet,
   • mikrokanaler, der strækker sig mod det membranøse lag.

   Disse strukturelle ændringer forbedrer løsningen af skallen markant.
   SEM-billeder på side 37 viser tydeligt fordybninger på US-behandlede og US+enzym-behandlede rejer, mens rå prøver og prøver behandlet udelukkende med enzym fortsat er glatte.

 

2. Ultralyd reducerer pillearbejdet og øger udbyttet

   Ved anvendelse før eller under enzymmodning:

   • Pillearbejdet faldt fra 7,8 mJ/g (rå) til 3,9 mJ/g, en reduktion på 50%.
   • Kødudbyttet steg (op til ~90% afhængigt af betingelserne).
   • Andelen af fuldstændigt pillede rejer steg betydeligt.



   Ultralyd alene gør allerede rejerne lettere at pille; kombinationen af ultralyd + enzym er endnu mere effektiv.

 

3. Enzymdiffusion forbedret gennem ultralydsskabte mikrokanaler

   Den foreslåede mekanisme resulterer i:

   1. Kavitationsfordybninger danner “indgangspunkter” i skallen.
   2. Disse fordybninger forbindes med dybere mikrokanaler.
   3. Enzymer – hvad enten de er endogene eller tilsatte – trænger hurtigere ind og hydrolyserer forbindelsen mellem muskel og skal.

   Dette muliggør:

   • kortere modning (timer i stedet for 1–3 dage),
   • mindre risiko for falmende farve eller tab af sødme,
   • lavere saltbehov end ved behandling i saltlage.

 

4. Minimal påvirkning af farve og tekstur

   I modsætning til langvarig iblødsætning i saltlage havde ultralydsbehandlingerne følgende virkninger:

   • de ændrede ikke farveparametrene L*, a*, b* sammenlignet med rå rejer,
   • de beskadigede ikke teksturen (hårdhed, evne til at genvinde formen og tyggemodstand forblev sammenlignelige).

   Dette gør ultralyd langt mere sikker end overmodning i saltlage, som er kendt for at gøre farven mat og reducere sødmen.

Sonikering sammenlignet med behandling i saltlage

Ultralyd giver en mere kontrolleret, hurtigere og renere mekanisme end saltdiffusion.

Parameter	Traditionel modning i saltlage	Ultralydsbaserede metoder
Tid	12–48h	3–4h (US + enzym)
Saltforbrug	Højt	Lavt eller intet
Risiko for for lang iblødsætning	Høj	Meget lav
Pillearbejde	Moderat	Reduceret med op til 50%
Farvebevarelse	Ofte reduceret	Opretholdt
Sødme	Kan falde	Opretholdt
Tekstur	tab af spændstighed	Bevaret
Mikrobiel risiko	Højere (lang procestid)	Lavere (kort proces)