Ultrasonidos para mejorar la descongelación y el pelado de camarones

La maduración tradicional de los camarones en salmuera puede debilitar la unión entre el caparazón y la carne, pero requiere tiempos de remojo prolongados y un control cuidadoso de la sal para evitar la pérdida de color y dulzor y el deterioro de la textura. Los avances recientes demuestran que los ultrasonidos de potencia pueden sustituir o mejorar la maduración al acelerar tanto la descongelación como el desprendimiento del caparazón, preservando la calidad de los camarones. Descubra, con información respaldada por estudios científicos, cómo la sonicación mejora la eficiencia del procesamiento y la calidad del producto final obtenido a partir de camarones congelados.

El pelado de camarones y sus dificultades

El pelado de camarones es uno de los principales factores de coste en el procesamiento de crustáceos. Las especies de aguas frías, como Pandalus borealis, presentan una unión muy fuerte entre el músculo y el caparazón, lo que dificulta enormemente el pelado mecánico de los camarones recién capturados. Para resolverlo, los procesadores recurren tradicionalmente a la maduración en salmuera o en hielo durante hasta 1–3 días, permitiendo que las enzimas endógenas y la difusión de la sal debiliten esta unión. Sin embargo:

• los remojos prolongados entrañan el riesgo de pérdida de color rojo/amarillo,
• la absorción excesiva de sal altera el sabor y reduce el dulzor,
• el tiempo prolongado aumenta el riesgo microbiano, y
• la cristalización del hielo durante la congelación puede dañar el tejido si la concentración de sal no es adecuada.

Una alternativa moderna es la sonicación, que actúa por medios físicos (cavitación, microchorros, fuerzas de cizallamiento) en lugar de químicos, proporcionando tanto una descongelación rápida como un desprendimiento acelerado del caparazón con una degradación mínima del producto.

 

Descubra el potencial revolucionario de los ultrasonidos intensos transmitidos por el aire con el resonador de placa escalonada Hielscher. Esta innovadora tecnología utiliza ondas ultrasónicas de alta potencia para aplicaciones precisas sin contacto, como el secado, la eliminación de espuma, la descongelación y la limpieza de precisión. Compacto, versátil y robusto, el resonador cuenta con una avanzada geometría escalonada que amplifica y concentra las ondas sonoras para transmitir una gran cantidad de energía, lo que lo hace ideal para procesos industriales delicados y complejos. Tanto en la fabricación como en el sector aeroespacial, el procesamiento de alimentos, la industria farmacéutica o la investigación de materiales, esta tecnología abre nuevas posibilidades de eficiencia e innovación.

 

Cómo mejoran los ultrasonidos la descongelación de camarones

Transferencia rápida de calor mediante cavitación

Los ultrasonidos producen burbujas microscópicas en el líquido que rodea a los camarones. Estas burbujas se expanden y colapsan violentamente –un fenómeno denominado cavitación acústica–.
Según Li et al. (2024):
Los ultrasonidos redujeron el tiempo de descongelación de 87 min (descongelación al aire) y 66 min (descongelación en agua corriente) a 48 min, lo que representa una aceleración del 48,9%.

 

 

Esto ocurre porque las burbujas de cavitación, al colapsar:

• generan ondas de choque y microchorros,
• reducen el espesor de la capa límite térmica que rodea al alimento,
• y aceleran la fusión de los cristales de hielo internos.

Protección frente a la oxidación de lípidos y proteínas

Li et al. (2024) muestran que la combinación de ultrasonidos con agua electrolizada ligeramente básica (SBEW) previene:

• El MDA (marcador de oxidación lipídica) disminuyó a 0,62 nmol/mg con ultrasonidos + SBEW, frente a 0,83 nmol/mg en camarones descongelados al aire.
• Los niveles de carbonilos (oxidación proteica) fueron los más bajos en los camarones tratados con SBEW asistida por ultrasonidos (1,63 nmol/mg frente a 3,21 nmol/mg con la descongelación al aire).

Preservación de la estructura muscular y la retención de agua

La descongelación por ultrasonidos (UST):

• mantiene la integridad de las fibras musculares; las muestras tratadas con SBEW asistida por ultrasonidos presentan fibras estrechamente alineadas, similares a las de los camarones frescos.
• produce la menor pérdida por descongelación (4,06%) y la menor pérdida por cocción en comparación con todos los demás métodos.

 

 

Pelado de camarones mejorado mediante ultrasonidos

1. La cavitación debilita físicamente la interfaz entre el caparazón y el músculo

   Dang et al. (2018) observaron que los ultrasonidos de potencia a 24 kHz generan:

   • cavidades en espiral en la superficie del caparazón,
   • erosión de la capa de epicutícula,
   • un aumento de la porosidad,
   • microcanales que se extienden hacia la capa membranosa.

   Estos cambios estructurales mejoran considerablemente el desprendimiento del caparazón.
   Las imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) de la página 37 muestran claramente cavidades en los camarones tratados con US y con US+enzima, mientras que las muestras crudas y las tratadas únicamente con enzimas conservan una superficie lisa.

 

2. Los ultrasonidos reducen el trabajo de pelado y aumentan el rendimiento

   Cuando se utilizan antes de la maduración enzimática o durante ella:

   • El trabajo de pelado disminuyó de 7,8 mJ/g (en crudo) a 3,9 mJ/g, una reducción del 50%.
   • El rendimiento de carne aumentó (hasta ~90% según las condiciones).
   • La proporción de camarones completamente pelados aumentó significativamente.



   Los ultrasonidos por sí solos ya facilitan el pelado; la combinación de ultrasonidos + enzima es aún más eficaz.

 

3. Mejora de la difusión enzimática mediante microcanales generados por ultrasonidos

   El mecanismo propuesto da lugar a lo siguiente:

   1. Las cavidades producidas por cavitación forman «puntos de entrada» en el caparazón.
   2. Estas cavidades se conectan con microcanales más profundos.
   3. Las enzimas –ya sean endógenas o añadidas– penetran más rápidamente e hidrolizan la unión entre el músculo y el caparazón.

   Esto permite:

   • una maduración más corta (horas en lugar de 1–3 días),
   • un menor riesgo de pérdida de color o dulzor,
   • menores necesidades de sal que con el tratamiento en salmuera.

 

4. Impacto mínimo sobre el color y la textura

   A diferencia de los remojos prolongados en salmuera, los tratamientos con ultrasonidos:

   • no alteraron los parámetros de color L*, a*, b* en comparación con los camarones crudos,
   • no dañaron la textura (la dureza, la resiliencia y la masticabilidad se mantuvieron en niveles comparables).

   Esto hace que los ultrasonidos sean mucho más seguros que la maduración excesiva en salmuera, que, como se sabe, apaga el color y reduce el dulzor.

Comparación entre la sonicación y el tratamiento en salmuera

Los ultrasonidos proporcionan un mecanismo más controlado, rápido y limpio que la difusión de la sal.

Parámetro	Maduración tradicional en salmuera	Métodos basados en ultrasonidos
Tiempo	12-48h	3-4h (US + enzima)
Uso de sal	Alto	Bajo o nulo
Riesgo de remojo excesivo	Alto	Muy bajo
Trabajo de pelado	Moderado	Reducido hasta un 50%
Conservación del color	A menudo reducida	Mantenida
Dulzor	Puede disminuir	Mantenido
Textura	pérdida de elasticidad	Preservada
Riesgo microbiano	Mayor (tiempo de procesamiento prolongado)	Menor (proceso corto)