Ultralyd til forbedret optøning og skrælning af rejer

Traditionel modning af rejer ved saltlage kan løsne forbindelsen mellem skal og kød, men kræver lange blødlægningstider og omhyggelig saltkontrol for at undgå farveforringelse, tab af sødme og forringet konsistens. Nylige fremskridt viser, at kraftig ultralyd kan erstatte eller forbedre modningen ved at fremskynde både optøning og løsning af skallen, samtidig med at rejerens kvalitet bevares. Få videnskabeligt underbyggede indsigter i, hvordan sonikering forbedrer forarbejdningseffektiviteten og slutproduktets kvalitet for frosne rejer.

Afskalning af rejer og de dermed forbundne udfordringer

Afskalning af rejer er en af de største omkostningsfaktorer i forarbejdningen af krebsdyr. Koldtvandsarter som Pandalus borealis har en meget stærk binding mellem muskel og skal, hvilket gør det ekstremt vanskeligt at afskalle friskfangede rejer mekanisk. For at løse dette problem anvender forarbejdningsvirksomhederne traditionelt saltlage eller ismodning i op til 1–3 dage, så endogene enzymer og saltdiffusion kan svække bindingen. Men:

• Ved længerevarende blødlægning er der risiko for, at den røde/gule farve forsvinder,
• Et for stort saltindtag ændrer smagen og mindsker sødmen,
• En forlænget opbevaringstid øger risikoen for mikrobiel forurening, og
• Iskrystallisering under frysning kan beskadige væv, hvis saltkoncentrationen ikke er tilstrækkelig.

Et moderne alternativ er ultralydsbehandling, som virker fysisk (kavitation, mikrostråler, forskydningskræfter) snarere end kemisk, hvilket sikrer både hurtig optøning og hurtigere løsning af skallen med minimal nedbrydning af produktet.

 

Discover the groundbreaking potential of intense airborne ultrasound with the Hielscher stepped plate resonator. This innovative technology leverages high-power ultrasonic waves for precise, non-contact applications such as drying, defoaming, thawing and precision cleaning. Compact, versatile, and robust, the resonator's advanced stepped geometry amplifies and focuses sound waves to deliver powerful energy, making it ideal for delicate and complex industrial processes. Whether you're in manufacturing, aerospace, food processing, pharmaceuticals, or materials research, this technology opens new doors to efficiency and innovation.

 

Hvordan ultralyd forbedrer optøningen af rejer

Hurtig varmeoverførsel gennem kavitation

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

 

 

Dette skyldes, at kavitationsboblerne kollapser:

• frembringe chokbølger og mikrostråler,
• fortynde det termiske grænselag omkring maden,
• og fremskynde smeltningen af de indre iskrystaller.

Beskyttelse mod oxidation af lipider og proteiner

Li m.fl. (2024) viser, at en kombination af ultralyd og let basisk elektrolyseret vand (SBEW) forhindrer:

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

Bevarelse af muskelstrukturen og væskeophobning

Optøning ved hjælp af ultralyd (UST):

• bevarer muskelfibrenes integritet, idet ultralydsassisterede SBEW-behandlede prøver udviser tæt sammenstillede fibre, der ligner dem i friske rejer.
• giver det laveste afsmeltningstab (4,06 %) og det laveste kogetab sammenlignet med alle andre metoder.

 

 

Ultralydsforbedret afskalning af rejer

1. Kavitation svækker fysisk grænsefladen mellem skal og muskel

   Dang m.fl. (2018) fandt, at kraftultralyd ved 24 kHz frembringer:

   • spiralformede fordybninger på skalens overflade,
   • nedbrydning af det epikutikulære lag,
   • øget porøsitet,
   • mikrokanaler, der strækker sig mod membranlaget.

   Disse strukturelle ændringer forbedrer frigivelsen af skallen markant.
   SEM-billederne på side 37 viser tydeligt fordybninger på rejer, der er behandlet med ultralyd (US) og med ultralyd og enzymer (US+enzym), mens prøverne, der er ubehandlede eller kun behandlet med enzymer, forbliver glatte.

 

2. Ultralyd mindsker behovet for afskalning og øger udbyttet

   Når det anvendes før eller under enzymets modning:

   • Peeling-arbejdet faldt fra 7,8 mJ/g (rå) til 3,9 mJ/g, hvilket svarer til en reduktion på 50 %.
   • Kødudbyttet steg (op til ca. 90 % afhængigt af tilstanden).
   • Andelen af helt skrællede rejer steg markant.

   Ultralyd alene forbedrer allerede afskalbarheden; en kombination af ultralyd og enzymer er endnu mere effektiv.

 

3. Enzymdiffusion forstærket gennem ultralydsbaserede mikrokanaler

   Den foreslåede mekanisme medfører:

   1. Der dannes kavitationshuller “indgangspunkter” i skallen.
   2. Disse fordybninger er forbundet med dybere mikrokanaler.
   3. Enzymer – uanset om de er endogene eller tilsat – trænger hurtigere ind og nedbryder bindingen mellem musklen og skallen.

   Dette gør det muligt at:

   • kortere modningstid (timer i stedet for 1–3 dage),
   • mindre risiko for, at farven falmer eller sødmen forsvinder,
   • lavere saltbehov end ved saltlage.

 

4. Minimal indvirkning på farve og konsistens

   I modsætning til lange saltbade har ultralydsbehandlinger følgende fordele:

   • ændrede ikke farveparametrene L*, a* og b* i forhold til rå rejer,
   • det påvirkede ikke teksturen (hårdhed, elasticitet og tyggbarhed forblev på samme niveau).

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

Ultralydsbehandling sammenlignet med saltlage

Ultralyd er en mere kontrolleret, hurtigere og renere metode end saltdiffusion.

Parameter	Traditionel modning i saltlage	Ultralydsbaserede metoder
Tidspunkt	12–48 timer	3–4 timer (US + enzym)
Saltforbrug	Høj	Lav eller ingen
Risiko for overvanding	Høj	Meget lav
Afskrabningsarbejde	Moderat	Nedsat med op til 50 %
Farvebevarelse	Ofte nedsat	Vedligeholdt
sødme	Kan falde	Vedligeholdt
Tekstur	tab af elasticitet	Konserveret
Mikrobiologisk risiko	Højere (lang behandlingstid)	Nedre (kort proces)