Ultrasuoni per migliorare lo scongelamento e la sgusciatura dei gamberi

La tradizionale maturazione dei gamberi basata sulla salamoia può allentare la connessione tra guscio e carne, ma richiede lunghi tempi di ammollo e un attento controllo del sale per evitare lo sbiadimento del colore, la perdita di dolcezza e la compromissione della consistenza. I recenti progressi dimostrano che gli ultrasuoni possono sostituire o migliorare la maturazione, accelerando lo scongelamento e lo scioglimento del guscio e preservando la qualità dei gamberi. Scoprite come la sonicazione migliora l'efficienza della lavorazione e la qualità del prodotto finale dei gamberetti surgelati.

La sgusciatura dei gamberi e le sue sfide

La sgusciatura dei gamberi è uno dei maggiori fattori di costo nella lavorazione dei crostacei. Le specie d'acqua fredda come il Pandalus borealis presentano un attacco muscolo-guscio molto forte, che rende estremamente difficile la sgusciatura meccanica dei gamberi appena pescati. Per risolvere questo problema, i trasformatori utilizzano tradizionalmente la salamoia o la maturazione in ghiaccio per un massimo di 1-3 giorni, consentendo agli enzimi endogeni e alla diffusione del sale di indebolire l'attacco. Tuttavia:

• lunghi ammolli rischiano di far perdere il colore rosso/giallo,
• l'eccessivo assorbimento di sale modifica il sapore e riduce la dolcezza,
• un tempo prolungato aumenta il rischio microbico e
• La cristallizzazione del ghiaccio durante il congelamento può danneggiare i tessuti senza un'adeguata concentrazione di sale.

Un'alternativa moderna è la sonicazione, che agisce fisicamente (cavitazione, microgetti, forze di taglio) piuttosto che chimicamente, garantendo uno scongelamento rapido e un allentamento accelerato del guscio con una degradazione minima del prodotto.

 

 

Come gli ultrasuoni migliorano lo scongelamento dei gamberi

Trasferimento rapido del calore attraverso la cavitazione

Gli ultrasuoni producono bolle microscopiche nel liquido che circonda il gambero. Queste bolle si espandono e collassano violentemente, un fenomeno chiamato cavitazione acustica.
Secondo Li et al. (2024):
Gli ultrasuoni hanno ridotto il tempo di scongelamento da 87 minuti (scongelamento con aria) e 66 minuti (scongelamento con acqua di flusso) a 48 minuti, con un'accelerazione del 48,9%.

 

 

Ciò avviene a causa del collasso delle bolle di cavitazione:

• generare onde d'urto e microgetti,
• assottigliare lo strato termico intorno all'alimento,
• e accelerare la fusione dei cristalli di ghiaccio interni.

Protezione dall'ossidazione di lipidi e proteine

Li et al. (2024) dimostrano che la combinazione di ultrasuoni con acqua elettrolizzata leggermente basica (SBEW) previene:

• La MDA (marcatore di ossidazione lipidica) è scesa a 0,62 nmol/mg nei gamberi sottoposti a ultrasuoni + SBEW rispetto a 0,83 nmol/mg nei gamberi scongelati con aria.
• I carbonili (ossidazione delle proteine) erano più bassi nei gamberi trattati con SBEW ad ultrasuoni (1,63 nmol/mg contro 3,21 nmol/mg per lo scongelamento ad aria).

Conservazione della struttura muscolare e ritenzione idrica

Scongelamento a ultrasuoni (UST):

• mantiene l'integrità delle fibre muscolari, dove i campioni trattati con SBEW ad ultrasuoni mostrano fibre strettamente allineate simili a quelle dei gamberi freschi.
• risulta la perdita di scongelamento più bassa (4,06%) e la perdita di cottura più bassa rispetto a tutti gli altri metodi.

 

 

Sbucciatura dei gamberi migliorata con gli ultrasuoni

1. La cavitazione indebolisce fisicamente l'interfaccia guscio-muscolo

   Dang et al. (2018) hanno rilevato che gli ultrasuoni di potenza a 24 kHz creano:

   • buche a spirale sulla superficie della conchiglia,
   • erosione dello strato epicutico,
   • aumento della porosità,
   • microcanali che si estendono verso lo strato membranoso.

   Queste modifiche strutturali migliorano notevolmente il rilascio del guscio.
   Le immagini SEM a pagina 37 mostrano chiaramente le fosse sui gamberi trattati con US e US+enzima, mentre i campioni crudi e quelli con solo enzima rimangono lisci.

 

2. Gli ultrasuoni riducono il lavoro di pelatura e aumentano la resa

   Se utilizzato prima o durante la maturazione dell'enzima:

   • Il lavoro di pelatura è diminuito da 7,8 mJ/g (grezzo) a 3,9 mJ/g, con una riduzione del 50%.
   • La resa della carne è aumentata (fino a ~90% a seconda delle condizioni).
   • La percentuale di gamberi completamente sgusciati è aumentata in modo significativo.

   Gli ultrasuoni da soli migliorano già la pelabilità; la combinazione di ultrasuoni + enzimi è ancora più potente.

 

3. Diffusione enzimatica potenziata attraverso microcanali ad ultrasuoni

   Il meccanismo proposto porta a:

   1. Si formano pozzi di cavitazione “punti di ingresso” nel guscio.
   2. Queste fosse si collegano a microcanali più profondi.
   3. Gli enzimi, endogeni o aggiunti, penetrano più rapidamente e idrolizzano l'attacco muscolo-guscio.

   Questo permette:

   • maturazione più breve (ore invece di 1-3 giorni),
   • minor rischio di sbiadimento del colore o perdita di dolcezza,
   • un fabbisogno di sale inferiore a quello della salamoia.

 

4. Impatto minimo su colore e struttura

   A differenza dei lunghi bagni di sale, i trattamenti con ultrasuoni:

   • non ha modificato i parametri cromatici L*, a*, b* rispetto al gambero crudo,
   • non ha danneggiato la consistenza (la durezza, la resilienza e la masticabilità sono rimaste simili).

   Questo rende l'ultrasuono molto più sicuro rispetto alla sovramaturazione in salamoia, che notoriamente opacizza il colore e riduce la dolcezza.

La sonicazione rispetto alla salamoia

Gli ultrasuoni forniscono un meccanismo più controllato, rapido e pulito rispetto alla diffusione del sale.

Parametro	Maturazione tradizionale in salamoia	Metodi basati sugli ultrasuoni
Tempo	12-48h	3-4 ore (USA + enzimi)
Uso del sale	Alto	Basso o nullo
Rischio di eccessiva bagnatura	Alto	Molto basso
Lavoro di peeling	Moderato	Riduzione fino al 50%
Conservazione del colore	Spesso ridotto	Mantenuto
dolcezza	Diminuzione di maggio	Mantenuto
Struttura	perdita di elasticità	Conservato
Rischio microbico	Più alto (tempo di processo lungo)	Inferiore (processo breve)