झींगा के बेहतर विगलन और छीलने के लिए अल्ट्रासोनिक्स

झींगा की पारंपरिक ब्राइनिंग-आधारित परिपक्वता खोल-मांस कनेक्शन को ढीला कर सकती है, लेकिन रंग लुप्त होती, मिठास के नुकसान और समझौता बनावट से बचने के लिए लंबे समय तक भिगोने और सावधानीपूर्वक नमक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। हाल की प्रगति से पता चलता है कि पावर अल्ट्रासाउंड झींगा गुणवत्ता को संरक्षित करते हुए पिघलना और खोल-ढीला करना दोनों को तेज करके परिपक्वता को बदल सकता है या बढ़ा सकता है। विज्ञान-समर्थित अंतर्दृष्टि प्राप्त करें कि कैसे सोनिकेशन जमे हुए झींगा की प्रसंस्करण दक्षता और अंत-उत्पाद गुणवत्ता में सुधार करता है।

झींगा छीलने और इसकी चुनौतियां

Shrimp peeling is one of the largest cost drivers in crustacean processing. Cold-water species like Pandalus borealis exhibit a very strong muscle–shell attachment, making freshly caught shrimp extremely difficult to peel mechanically. To solve this, processors traditionally use brining or ice maturation for up to 1–3 days, allowing endogenous enzymes and salt diffusion to weaken the attachment. However:

• long soaks risk loss of red/yellow color,
• excessive salt uptake changes flavor and reduces sweetness,
• extended time increases microbial risk, and
• ice crystallization during freezing can damage tissue without adequate salt concentration.

A modern alternative is sonication, which acts physically (cavitation, microjets, shear forces) rather than chemically, providing both rapid thawing and accelerated shell loosening with minimal product degradation.

 

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कैसे अल्ट्रासाउंड झींगा के पिघलने में सुधार करता है

गुहिकायन के माध्यम से तेजी से गर्मी हस्तांतरण

अल्ट्रासाउंड झींगा के आस-पास के तरल में सूक्ष्म बुलबुले उत्पन्न करता है। ये बुलबुले हिंसक रूप से फैलते और ध्वस्त होते हैं – इस घटना को ध्वनिक गैसीकरण (acoustic cavitation) कहा जाता है।
Li आदि के अनुसार (2024):
अल्ट्रासाउंड ने पिघलने का समय 87 मिनट (हवा में पिघलना) और 66 मिनट (बहते पानी में पिघलना) से घटाकर 48 मिनट कर दिया, जो 48.9% की तेज़ी को दर्शाता है।

 

 

यह इसलिए होता है क्योंकि ध्वस्त हो रहे गैसीकरण बुलबुले:

• शॉकवेव और माइक्रोजेट उत्पन्न करते हैं,
• thin the thermal boundary layer around the food,
• and accelerate melting of internal ice crystals.

Protection against lipid/protein oxidation

Li et al. (2024) show that combining ultrasound with slightly basic electrolyzed water (SBEW) prevents:

• MDA (lipid oxidation marker) dropped to 0.62 nmol/mg in ultrasound + SBEW vs 0.83 nmol/mg in air-thawed shrimp.
• Carbonyls (protein oxidation) were lowest in ultrasound-assisted SBEW-treated shrimp (1.63 nmol/mg vs 3.21 nmol/mg for air thawing).

Preservation of muscle structure and water retention

Ultrasound thawing (UST):

• maintains muscle fiber integrity, 
where ultrasound-assisted SBEW-treated samples show tightly aligned fibers similar to fresh shrimp.
• results in the lowest thawing loss (4.06%) and lowest cooking loss compared to all other methods.

 

 

झींगे को छीलने में अल्ट्रासोनिक सुधार

1. कविटेशन शेल–मांसपेशी इंटरफेस को भौतिक रूप से कमजोर करता है

   Dang et al. (2018) ने पाया कि 24 kHz की पावर अल्ट्रासाउंड यह उत्पन्न करती है:

   • शेल की सतह पर सर्पिल गढ्ढे,
   • एपिक्युटिकल परत का अपरदन,
   • छिद्रता में वृद्धि,
   • झिल्लीय परत की ओर बढ़ते माइक्रोचैनल।

   ये संरचनात्मक परिवर्तन शेल रिलीज को नाटकीय रूप से सुधारते हैं।
   SEM images on page 37 clearly show pits on US-treated and US+enzyme-treated shrimp, while raw and enzyme-only samples remain smooth.

 

2. Ultrasound reduces peeling work and increases yield

   When used before or during enzyme maturation:

   • Peeling work decreased from 7.8 mJ/g (raw) to 3.9 mJ/g, a 50% reduction.
   • Meat yield increased (up to ~90% depending on condition).
   • Proportion of completely peeled shrimp increased significantly.



   Ultrasound alone already improves peelability; combined ultrasound + enzyme is even more powerful.

 

3. Enzyme diffusion enhanced through ultrasonic microchannels

   The proposed mechanism results in:

   1. Cavitation pits form “entry points” in the shell.
   2. These pits connect to deeper microchannels.
   3. Enzymes–whether endogenous or added–penetrate faster and hydrolyze the muscle-shell attachment.

   This allows:

   • shorter maturation (hours instead of 1–3 days),
   • less risk of color fading or sweetness loss,
   • lower salt requirements than brining.

 

4. Minimal impact on color and texture

   Unlike long salt soaks, ultrasound treatments:

   • did not change L*, a*, b* color parameters compared to raw shrimp,
   • did not damage texture (hardness, resilience, chewiness stayed comparable).

   This makes ultrasound far safer than over-maturation in brine, which is known to dull color and reduce sweetness.

Sonication Compared to Brining

Ultrasound provides a more controlled, faster, and cleaner mechanism than salt diffusion.

प्राचल	Traditional Brine Maturation	Ultrasound-Based Methods
समय	12-48h	3-4h (US + enzyme)
Salt usage	उच्च	कम या नहीं मौजूद
अधि-संवेदनशील जोखिम	उच्च	बहुत कम
छीलने का कार्य	मध्‍यमार्गी	50% तक घटाया गया
रंग संरक्षण	अक्सर कम होता है	बनाए रखा गया
मिठास	घट सकता है	बनाए रखा गया
बुनावट	लोच में हानि	सुरक्षित रखा गया
सूक्ष्मजीव जोखिम	अधिक (लंबी प्रक्रिया समय)	कम (संक्षिप्त प्रक्रिया)