Ultrasuoni per migliorare lo scongelamento e la sgusciatura dei gamberi

La maturazione tradizionale dei gamberi in salamoia può indebolire il legame tra guscio e carne, ma richiede lunghi tempi di immersione e un attento controllo del sale per evitare lo sbiadimento del colore, la perdita di dolcezza e il deterioramento della consistenza. I recenti progressi dimostrano che gli ultrasuoni di potenza possono sostituire o migliorare la maturazione, accelerando sia lo scongelamento sia il distacco del guscio e preservando al contempo la qualità dei gamberi. Scoprite, sulla base di evidenze scientifiche, come la sonicazione migliori l’efficienza della lavorazione e la qualità del prodotto finale ottenuto dai gamberi congelati.

La sgusciatura dei gamberi e le sue difficoltà

La sgusciatura dei gamberi è una delle principali voci di costo nella lavorazione dei crostacei. Le specie di acque fredde, come Pandalus borealis, presentano un’adesione molto forte tra muscolo e guscio, che rende estremamente difficile sgusciare meccanicamente i gamberi appena pescati. Per risolvere questo problema, gli operatori ricorrono tradizionalmente alla maturazione in salamoia o nel ghiaccio per un periodo che può arrivare a 1–3 giorni, consentendo agli enzimi endogeni e alla diffusione del sale di indebolire l’adesione. Tuttavia:

• le immersioni prolungate comportano il rischio di perdita del colore rosso/giallo,
• l’assorbimento eccessivo di sale modifica il sapore e riduce la dolcezza,
• i tempi prolungati aumentano il rischio microbico e
• la cristallizzazione del ghiaccio durante il congelamento può danneggiare i tessuti in assenza di un’adeguata concentrazione di sale.

Un’alternativa moderna è la sonicazione, che agisce attraverso meccanismi fisici (cavitazione, microgetti, forze di taglio) anziché chimici, consentendo sia uno scongelamento rapido sia un distacco accelerato del guscio con una degradazione minima del prodotto.

 

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Come gli ultrasuoni migliorano lo scongelamento dei gamberi

Rapido trasferimento di calore attraverso la cavitazione

Gli ultrasuoni producono bolle microscopiche nel liquido che circonda i gamberi. 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 min (scongelamento in aria) e 66 min (scongelamento in acqua corrente) a 48 min, con un’accelerazione del 48,9%.

 

 

Ciò avviene perché le bolle di cavitazione, collassando:

• generano onde d’urto e microgetti,
• assottigliano lo strato limite termico attorno all’alimento,
• e accelerano la fusione dei cristalli di ghiaccio interni.

Protezione dall’ossidazione di lipidi e proteine

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

• L’MDA (marcatore dell’ossidazione lipidica) è sceso a 0,62 nmol/mg con ultrasuoni + SBEW, rispetto a 0,83 nmol/mg nei gamberi scongelati in aria.
• I gruppi carbonilici (ossidazione proteica) erano ai livelli più bassi nei gamberi trattati con SBEW assistita da ultrasuoni (1,63 nmol/mg rispetto a 3,21 nmol/mg per lo scongelamento in aria).

Preservazione della struttura muscolare e della ritenzione idrica

Lo scongelamento a ultrasuoni (UST):

• mantiene l’integrità delle fibre muscolari, con i campioni trattati con SBEW assistita da ultrasuoni che mostrano fibre strettamente allineate, simili a quelle dei gamberi freschi.
• determina la più bassa perdita allo scongelamento (4,06%) e la più bassa perdita alla cottura rispetto a tutti gli altri metodi.

 

 

Sgusciatura dei gamberi migliorata con gli ultrasuoni

1. La cavitazione indebolisce fisicamente l’interfaccia tra guscio e muscolo

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

   • cavità a spirale sulla superficie del guscio,
   • erosione dello strato epicuticolare,
   • maggiore porosità,
   • microcanali che si estendono verso lo strato membranoso.

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

 

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

   Se utilizzati prima o durante la maturazione enzimatica:

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



   Gli ultrasuoni da soli migliorano già la facilità di sgusciatura; la combinazione ultrasuoni + enzima è ancora più efficace.

 

3. Diffusione enzimatica migliorata attraverso i microcanali generati dagli ultrasuoni

   Il meccanismo proposto determina:

   1. Le cavità prodotte dalla cavitazione formano “punti di ingresso” nel guscio.
   2. Queste cavità si collegano a microcanali più profondi.
   3. Gli enzimi – endogeni o aggiunti – penetrano più rapidamente e idrolizzano il legame tra muscolo e guscio.

   Ciò consente:

   • una maturazione più breve (ore anziché 1–3 giorni),
   • un minor rischio di sbiadimento del colore o perdita di dolcezza,
   • un fabbisogno di sale inferiore rispetto al trattamento in salamoia.

 

4. Impatto minimo sul colore e sulla consistenza

   A differenza delle immersioni prolungate in salamoia, i trattamenti a ultrasuoni:

   • non hanno modificato i parametri cromatici L*, a*, b* rispetto ai gamberi crudi,
   • non hanno compromesso la consistenza (durezza, resilienza e masticabilità sono rimaste comparabili).

   Questo rende gli ultrasuoni molto più sicuri rispetto alla maturazione eccessiva in salamoia, che notoriamente attenua il colore e riduce la dolcezza.

Sonicazione a confronto con il trattamento in salamoia

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

Parametro	Maturazione tradizionale in salamoia	Metodi basati sugli ultrasuoni
Tempo	12–48h	3–4h (US + enzima)
Uso di sale	Elevato	Basso o nullo
Rischio di immersione eccessivamente prolungata	Elevato	Molto basso
Lavoro di sgusciatura	Moderato	Ridotto fino al 50%
Preservazione del colore	Spesso ridotta	Mantenuta
Dolcezza	Può diminuire	Mantenuta
Consistenza	perdita di elasticità	Preservata
Rischio microbico	Maggiore (tempo di processo lungo)	Minore (processo breve)