Ultratinguj për shkrirje dhe qëërim më të mirë të karkalecave
Maturimi tradicional i karkalecave në shëllirë mund të dobësojë lidhjen guaskë–mish, por kërkon kohë të gjata njomjeje dhe kontroll të kujdesshëm të kripës për të shmangur zbehjen e ngjyrës, humbjen e ëmbëlsisë dhe dëmtimin e teksturës. Përparimet e fundit tregojnë se ultratingujt me fuqi të lartë mund të zëvendësojnë ose të përmirësojnë maturimin duke përshpejtuar si shkrirjen, ashtu edhe lirimin e guaskës, duke ruajtur cilësinë e karkalecave. Merrni njohuri të mbështetura shkencërisht se si trajtimi me ultratinguj përmirëson efikasitetin e përpunimit dhe cilësinë e produktit përfundimtar të karkalecave të ngrirë.
Qërimi i karkalecave dhe sfidat e tij
Qërimi i karkalecave është një nga faktorët që kontribuojnë më shumë në koston e përpunimit të krustaceve. Llojet e ujërave të ftohta, si Pandalus borealis, kanë një lidhje shumë të fortë muskul–guaskë, gjë që e bën jashtëzakonisht të vështirë qërimin mekanik të karkalecave të sapokapur. Për ta zgjidhur këtë, përpunuesit tradicionalisht përdorin trajtimin në shëllirë ose maturimin në akull për deri në 1–3 ditë, duke u mundësuar enzimave endogjene dhe difuzionit të kripës ta dobësojnë lidhjen. Megjithatë:
- njomjet e gjata rrezikojnë humbjen e ngjyrës së kuqe/të verdhë,
- përthithja e tepërt e kripës ndryshon shijen dhe ul ëmbëlsinë,
- koha e zgjatur rrit rrezikun mikrobik dhe
- kristalizimi i akullit gjatë ngrirjes mund të dëmtojë indet në mungesë të një përqendrimi të përshtatshëm të kripës.
Një alternativë moderne është trajtimi me ultratinguj, i cili vepron fizikisht (kavitacion, mikrorryma të përqendruara, forca prerëse) në vend që të veprojë kimikisht, duke siguruar si shkrirje të shpejtë, ashtu edhe lirim të përshpejtuar të guaskës me degradim minimal të produktit.
Si e përmirësojnë ultratingujt shkrirjen e karkalecave
Transferim i shpejtë i nxehtësisë përmes kavitacionit
Ultratingujt prodhojnë flluska mikroskopike në lëngun që rrethon karkalecat. Këto flluska zgjerohen dhe shemben me forcë – një dukuri e quajtur kavitacion akustik.
Sipas Li et al. (2024):
Ultratingujt e ulën kohën e shkrirjes nga 87 min (shkrirje në ajër) dhe 66 min (shkrirje me ujë të rrjedhshëm) në 48 min, duke përfaqësuar një përshpejtim prej 48,9%.
Kurbat e shkrirjes së karkalecave të ngrirë të trajtuar me metoda të ndryshme shkrirjeje. (AT: shkrirje në ajër, FWT: shkrirje me hidrolizë në rrjedhje, US: shkrirje e asistuar nga ultratingujt, UST: shkrirje në SBEW e asistuar nga ultratingujt)
Studimi dhe grafiku: Li et al., 2024
Kjo ndodh sepse flluskat e kavitacionit që shemben:
- gjenerojnë valë goditëse dhe mikrorryma të përqendruara,
- hollojnë shtresën kufitare termike rreth ushqimit,
- dhe përshpejtojnë shkrirjen e kristaleve të brendshme të akullit.
Mbrojtje kundër oksidimit të lipideve/proteinave
Li et al. (2024) tregojnë se kombinimi i ultratingujve me ujë të elektrolizuar lehtësisht bazik (SBEW) parandalon:
- MDA (shënues i oksidimit të lipideve) ra në 0,62 nmol/mg me ultratinguj + SBEW kundrejt 0,83 nmol/mg te karkalecat e shkrirë në ajër.
- Karbonilet (oksidimi i proteinave) ishin në nivelin më të ulët te karkalecat e trajtuar me SBEW me asistencën e ultratingujve (1,63 nmol/mg kundrejt 3,21 nmol/mg për shkrirjen në ajër).
Ruajtja e strukturës muskulore dhe mbajtja e ujit
Shkrirja me ultratinguj (UST):
- ruan integritetin e fibrave muskulore, ku mostrat e trajtuara me SBEW me asistencën e ultratingujve shfaqin fibra të rreshtuara ngushtë, të ngjashme me ato të karkalecave të freskët.
- sjell humbjen më të ulët gjatë shkrirjes (4,06%) dhe humbjen më të ulët gjatë gatimit krahasuar me të gjitha metodat e tjera.
Efektet e metodave të ndryshme të shkrirjes në ndryshimet mikrostrukturore të karkalecave
(FS: karkaleca të freskët, AT: shkrirje në ajër, FWT: shkrirje me hidrolizë në rrjedhje, US: shkrirje e asistuar nga ultratingujt, UST: shkrirje në SBEW e asistuar nga ultratingujt)
Studimi dhe imazhet: ©Li et al., 2024
Qërim i përmirësuar i karkalecave me ultratinguj
-
Kavitacioni dobëson fizikisht ndërfaqen guaskë–muskul
Dang et al. (2018) zbuluan se ultratingujt me fuqi të lartë në 24 kHz krijojnë:
- gropëza spirale në sipërfaqen e guaskës,
- erozion të shtresës së epikutikulës,
- porozitet të shtuar,
- mikrokanale që shtrihen drejt shtresës membranore.
Këto ndryshime strukturore përmirësojnë ndjeshëm shkëputjen e guaskës.
Imazhet SEM në faqen 37 tregojnë qartë gropëza te karkalecat e trajtuar me US dhe me US+enzimë, ndërsa mostrat e pagatuara dhe ato të trajtuara vetëm me enzimë mbeten të lëmuara. -
Ultratingujt ulin punën e nevojshme për qërim dhe rrisin rendimentin
Kur përdoren para ose gjatë maturimit enzimatik:
- Puna e nevojshme për qërim u ul nga 7,8 mJ/g (të pagatuar) në 3,9 mJ/g, një ulje prej 50%.
- Rendimenti i mishit u rrit (deri në ~90% në varësi të kushteve).
- Përqindja e karkalecave të qëruar plotësisht u rrit ndjeshëm.
Edhe vetëm ultratingujt e përmirësojnë lehtësinë e qërimit; kombinimi ultratinguj + enzimë është edhe më i fuqishëm.
-
Difuzion i përmirësuar i enzimave përmes mikrokanaleve të krijuara nga ultratingujt
Mekanizmi i propozuar sjell:
- Gropëzat e kavitacionit formojnë “pika hyrjeje” në guaskë.
- Këto gropëza lidhen me mikrokanale më të thella.
- Enzimat – qofshin endogjene apo të shtuara – depërtojnë më shpejt dhe hidrolizojnë lidhjen muskul–guaskë.
Kjo mundëson:
- maturim më të shkurtër (orë në vend të 1–3 ditëve),
- më pak rrezik të zbehjes së ngjyrës ose humbjes së ëmbëlsisë,
- nevoja më të ulëta për kripë sesa trajtimi në shëllirë.
-
Ndikim minimal në ngjyrë dhe teksturë
Ndryshe nga njomjet e gjata në kripë, trajtimet me ultratinguj:
- nuk i ndryshuan parametrat e ngjyrës L*, a*, b* krahasuar me karkalecat e pagatuar,
- nuk e dëmtuan teksturën (fortësia, aftësia për t’u rikthyer pas deformimit dhe përtypshmëria mbetën të krahasueshme).
Kjo i bën ultratingujt shumë më të sigurt sesa maturimi i tepërt në shëllirë, i cili dihet se zbeh ngjyrën dhe ul ëmbëlsinë.
Trajtimi me ultratinguj krahasuar me trajtimin në shëllirë
Ultratingujt ofrojnë një mekanizëm më të kontrolluar, më të shpejtë dhe më të pastër sesa difuzioni i kripës.
| Parametri | Maturimi tradicional në shëllirë | Metoda të bazuara në ultratinguj |
|---|---|---|
| Koha | 12–48h | 3–4h (US + enzimë) |
| Përdorimi i kripës | I lartë | I ulët ose aspak |
| Rreziku i njomjes së tepërt | I lartë | Shumë i ulët |
| Puna e nevojshme për qërim | Mesatare | E ulur deri në 50% |
| Ruajtja e ngjyrës | Shpesh e reduktuar | E ruajtur |
| Ëmbëlsia | Mund të ulet | E ruajtur |
| Tekstura | humbje e elasticitetit | E ruajtur |
| Rreziku mikrobik | Më i lartë (kohë e gjatë përpunimi) | Më i ulët (proces i shkurtër) |
Literatura / Referencat
- Tem Thi Dang, Nina Gringer, Flemming Jessen, Karsten Olsen, Niels Bøknæs, Pia Louise Nielsen, Vibeke Orlien (2018): Facilitating shrimp (Pandalus borealis) peeling by power ultrasound and proteolytic enzyme. Innovative Food Science and Emerging Technologies 2018.
- Yufeng Li, Jinsong Wang, Qiao-Hui Zeng, Langhong Wang, Jing Jing Wang, Shaojie Li, Jiahui Zhu, Xin-An Zeng (2024): Novel thawing method of ultrasound-assisted slightly basic electrolyzed water improves the processing quality of frozen shrimp compared with traditional thawing approaches. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 107, 2024.
Pyetje të shpeshta
Cilat janë metodat e zakonshme të shkrirjes së karkalecave në industrinë ushqimore?
Metodat e zakonshme industriale të shkrirjes së karkalecave përfshijnë shkrirjen në ajër, shkrirjen me zhytje në ujë ose me ujë të rrjedhshëm, shkrirjen në ujë me akull dhe, gjithnjë e më shumë, shkrirjen e asistuar nga ultratingujt. Këto metoda ndryshojnë në efikasitetin e transferimit të nxehtësisë, ndërsa ultratingujt e përshpejtojnë ndjeshëm shkrirjen përmes mikrorrjedhjes së shkaktuar nga kavitacioni dhe përçueshmërisë termike të përmirësuar.
Cilët janë faktorët e rëndësishëm të shkrirjes lidhur me sigurinë ushqimore?
Faktorët e rëndësishëm të sigurisë ushqimore gjatë shkrirjes përfshijnë profilin kohë–temperaturë, pasi shkrirja e zgjatur mundëson rritjen mikrobike dhe përshpejton aktivitetin e enzimave autolitike; parandalimin e humbjes së lëngut të pasur me lëndë ushqyese që nxit shumimin mikrobik; dhe kontrollin e proceseve të oksidimit, të cilat mund të cenojnë integritetin e proteinave dhe të prodhojnë shënues të prishjes, si TVB-N dhe aldehidet që rrjedhin nga lipidet. Prandaj, është thelbësore të sigurohet shkrirje e shpejtë dhe e njëtrajtshme nën pragjet kritike të rritjes mikrobike.
Nga çfarë përbëhet guaska e karkalecave?
Guaska e karkalecave përbëhet kryesisht nga kitina e organizuar në një kutikulë me shtresa, me proteina dhe minerale, duke formuar një ekzoskelet të ngurtë. Studimet mbi ultratingujt tregojnë se epikutikula e saj e jashtme mund të gërryhet nga kavitacioni, duke krijuar gropëza dhe mikrokanale që dobësojnë lidhjen me muskulin.
Si ndikon shkrirja në karakteristikat e proteinave miofibrilare?
Shkrirja ndikon në proteinat miofibrilare duke nxitur modifikimin oksidativ, shpalosjen strukturore dhe degradimin, veçanërisht kur shkrirja është e ngadaltë. Në shkrirjen konvencionale, formimi i karbonileve rritet, grupet sulfhidrile humbasin, përmbajtja e strukturave α-helikë ulet dhe strukturat me konfigurim të çrregullt shtohen, duke treguar denatyrim. Shkrirja e asistuar nga ultratingujt, veçanërisht kur kombinohet me ujë të elektrolizuar lehtësisht bazik, i ul këto efekte dhe ruan më mirë strukturat dytësore dhe tretësore të proteinave, elasticitetin dhe kapacitetin ujëmbajtës.
Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues me ultratinguj me performancë të lartë nga përmasat laboratorike deri në përmasat industriale.


