Tecnología de los Alimentos Segundo Semestre Curso 2005/6

Tecnología del Pescado Introducción Los pescados comercializados en los mercados se dividen en tres grupos comerciales: 

Peces: Ciclóstomos – lamprea Elasmobranquios – peces cartilaginosos, los rayos y los tiburones Teleósteos – todos los demás peces Mariscos o Crustáceos o Moluscos no cefalópodos – gasterópodos y lamelibranquios o Equinodermos Cefalópodos o Octópodos – pulpos o Decápodos – sepia, calamar o o o

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Los peces se concentran en la plataforma continental, la franja costera donde el fondo marino puede llegar a 300 metros de profundidad; alrededor del 8% de los océanos se encuentra en esta zona de fondos poco profundos. El límite de la plataforma con las zonas oceánicas más profundas se denomina borde continental. Se conocen 20,000 especies de peces, de los cuales 58% son marinos. Los peces se distinguen según su hábitat:    

Aguas cálidas y templadas – 8,000 especies Aguas frías y polares – 1,100 especies Pelágicos – viven en la superficie – 225 especies Aguas medias – 1,000 especies de medias aguas

Además, podemos diferenciar los peces en función de su contenido de grasas, en magros y grasos. Los peces magros suelen ser demersales, es decir, viven en el fondo o muy cerca del fondo del mar en la plataforma continental (bentónicos). Entre los peces de este grupo encontramos la bacaladilla, pelaya, salmonete, rape y congrio. Los peces grasos suelen ser pelágicos – viven en aguas superficiales y medianas; siempre están en movimiento, al ser especies migratorios.

Bacaladilla (maire)

Pelaya (palaia)

Rape (rap)

Congrio (congre)

Salmonete (moll, roger)

Los peces grasos se conocen también como pescado azul ya que su piel presenta tonalidades azuladas. En este grupo encontramos diferentes especies como la sardina, melva, boquerón, jurel y caballa. El pescado azul es muy nutritivo, al tener alto contenido en grasas; por esa misma razón, se deterioran mucho más rápidamente que los peces magros.

Sardina

Melva (bonitol)

Jurel (sorel). Muy espinoso – barato

Caballa (verat). Intoxicaciones por escómbridos.

Boquerón (seitó). Muy apreciado en fresco y conservado (anchoa)

Los peces migratorios pueden migrar también entre aguas marinas y dulces; hay dos grupos distintos: Anádromo – especies de peces que viven en el mar, pero remontan los ríos para reproducirse, como el salmón. Catádromo – especies de peces que viven en aguas dulces, pero van al mar para reproducirse, como la anguila.

Anatomía de los peces La anatomía general de los peces es muy diferente en los peces cartilaginosos y los teleósteos. Los peces cartilaginosos no tienen opérculo, sino aberturas bronquiales; sus alas no presentan radios. Los peces teleósteos presentan alas con espinas opérculo. Las alas son muy importantes para diferenciar entre especies. En los peces, el haz muscular o miotoma asume una forma de W; los haces musculares son bloques de fibras musculares recubiertos de tejido conjuntivo que se deteriora rápidamente al ser una estructura débil. El tejido conjuntivo se renueva a lo largo de la vida del pez, a diferencia del tejido conjuntivo de los animales terrestres, que se endurece.

Teleósteos

Cartilaginoso

Sistemas de pesca El sistema de pesca utilizado determina la especie de pescado que se capturará. Los sistemas de pesca se dividen en tres clases: 

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Red. Puede ser móvil o fija. o Móvil. Proveen peor calidad de pescado ya que los peces se aplastan. o Fija. Anzuelo o Fijo o Móvil Nasa – sistema tradicional de capturar pescado

Es importante que la pesca provoque una muerte rápida para prevenir un deterioro rápido.

Productos Pesqueros Los productos pesqueros son todos los animales marinos o de agua dulce o partes de ellos (incluidos sus huevos y lechazas), con exclusión a los mamíferos acuáticos, ranas y animales acuáticos objeto de otras disposiciones específicas. El pescado es una fuente importante de nutrientes, conocida por las culturas antiguas. En función de la fracción comestible (45-50%) la composición total puede variar mucho con la forma, edad, momento de captura etc. Peces fusiformes – salmón > 60% Peces de cabeza muy grande o zona ventral muy desarrollada – gádido (bacalao, abadejo) – 35-40% En peces planos (lenguado, rodaballo, gallo) – 35-40% Rape – 30%

Factores que afectan la composición del pescado       

Especie Alimentación Época del año Sexo Variaciones individuales Diferencias anatómicas Factores fisiológicos

El contenido de proteínas en los peces es bastante constante; el contenido de agua y grasa varía en función del tipo de pez: los magros mantienen una proporción de grasa

constante a lo largo de su vida, mientras que en los peces grasos la proporción de grasa varía a lo largo de su vida, en función del estado fisiológico. Componente

Pescado (filete) Mínimo Variación Proteína 6 16-21 Lípidos 0.1 0.2-25 Carbohidratos 60-68

Tipos de proteína Las proteínas se dividen en tres grupos: 

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Proteína sarcoplasmáticas – 20-35% (mioglobina, enzimas). Se encuentran en el plasma celular, y son solubles en agua y soluciones salinas a temperatura ambiente. Influyen la capacidad de retención de agua (pescado más o menos jugoso). Proteínas miofibrilares – 65-75% (estructurales, contráctiles). o Miosina – 55% o Actina – 25% o Tropomiosina – 5% o Troponina – 5% o Proteína C – 2% Las proteínas miofibrilares son solubles en soluciones salinas de fuerza iónica media. La miosina de los peces es más sensible a la desnaturalización (congelación, deshidratación, cocción), que la miosina de los animales de sangre caliente; además, tiene baja actividad ATPásica.

Proteínas del estroma – 3-10%. Forman parte del tejido conjuntivo: colágeno y elastina (insolubles, se extraen en medio ácido). Se sitúan entre las miofibrillas formando el colágeno y debajo de la piel (cola del pescado). Son menos abundantes en peces (teleósteos – 2-3%) que en mamíferos y aves (15-25%), excepto en los cartilaginosos, que tienen unos 7-11% de proteínas estructurales. La escasa cantidad de proteínas estructurales confiere a los peces una textura blanda, fácilmente alterada por microorganismos y presión, pero también los hace muy digestibles; además son menos resistentes a los tratamientos térmicos, formando geles. Las proteínas del estroma tienen gran importancia en la textura y el deterioro.

Tipos de músculo 

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Músculo rojo. Su coloración es rojiza por la elevada proporción de mioglobina y su grado de irrigación, que permiten conseguir la velocidad de crucero. Presenta más grasa, y más vitaminas (hidro- y liposolubles); también hay más oxido de trimetilamina (OTMA) en las especies migratorias. El músculo rojo se localiza principalmente debajo de la piel a lo largo de los dos lados, sobre la línea lateral. En algunos casos, en las especies más activos (túnidos), también hay una banda cerca de la espina principal. Músculo blanco. Es menos irrigado, pero más rápido. Sirve para huir de peligro o capturar una presa. Contiene sólo lípidos estructurales, y menos vitaminas.

Los peces planos y los gádidos son tranquilos, viven en el fondo y son magros – contienen poca cantidad de músculo rojo; los túnidos (atún, bonito, melva, caballa) y los

clupéidos (sardina, arenque, boquerón) tienen gran cantidad de músculo rojo (hasta 4850% del peso corporal).

Alteración de la proteína muscular Si el pH se aleja del punto isoeléctrico, la solubilidad y la capacidad de retención de agua (CRA) aumentan, lo que afecta la textura. La textura y el gaping (desgajamiento del paquete muscular) dependen del pH y la temperatura.

MenosTemperatura Más

Si el fileteado se hace antes del rigor mortis, cuando éste se produce, la contracción es tan fuerte que hace romper las fibras musculares, dando el gaping (si el rigor mortis ocurre cuando el pescado no está fileteado, las espinas proporcionan resistencia y evitan esta rotura). La temperatura influye mucho el gaping – a temperatura más elevada, el gaping es mucho más marcado.

Propiedades funcionales de las proteínas Las propiedades funcionales son el conjunto de propiedades fisicoquímicas que inciden directamente en las características y calidad del producto. Hidratación Solubilización Capacidad de emulsión Formación de espumas Formación de geles Capacidad de retención de agua Deterioro de las propiedades funcionales Las proteínas del pescado se deterioran muy rápidamente por las temperaturas altas y bajas, los agentes químicos, los golpes etc.   

Hidrólisis Agregación Desnaturalización

Composición lipídica

Factores que afectan la composición lipídica Especie – influye la cantidad y la calidad Dieta – natural o cultivo (más constante) Temperatura del agua – a temperatura más elevada, menor grado de insaturación Salinidad del agua Movilización selectiva – cuando se movilizan reservas grasas, primero se movilizan las moléculas pequeñas Distribución selectiva en el cuerpo El estado de las reservas grasas depende de muchos factores que interfieren en un sistema dinámico; son muy importantes los factores fisiológicos.

Contenido en grasa El contenido en grasa depende de la especie, el estado fisiológico (freza o desove) en los peces grasos y de la alimentación.

Grasos (> 10%) Atun, bonito, melva Boquerón Caballa Jurel Sardina, arenque Salmón, trucha Anguila

Semigrasa Tiburón Perca Salmonete Lenguado, halibut Rodaballo Lubina

Magro ( ornitina --> urea Arginina --> octopina (moluscos). Se acumula en refrigeración

Derivados del imidazol    

Histidina Carnosita: β-alanina+histidina Anserina: β-alanina+metilhistidina Balenina: β-alanina+3 metilhistidina

La degradación de los derivados del imidazol da histidina, que por descarboxilación bacteriana (Gram negativos) da histamina, causante de gran parte de las intoxicaciones por pescado alterado (principalmente escómbridos). La producción de histamina no es tan rápida cuando la histidina está conjugada con otras moléculas.

La histamina también se puede producir en el proceso de autólisis (anchoas) y por calor (conservas). Sin embargo, la intoxicación requiere la presencia de otras aminas y la susceptibilidad del individuo, y por tanto esos productos normalmente no provocan intoxicaciones. Otros: urea, aminoácidos, derivados de purina y tirosina La urea es muy importante en los peces cartilaginosos: llega al 1.5-2.5% del músculo, mientras que en otros peces no supera el 0.05%, y en mamíferos no supera el 0.5%. En los elasmobranquios la urea tiene papel osmorregulador.

Los aminoácidos libres son importantes en los crustáceos – pueden llegar al 50% de las SNNP. Son importantes, ya que proporcionan sabor:      

Glicina. En crustáceos (1% del peso total) y en moluscos. Da sabor dulce. β-alanina. En crustáceos y peces de agua fría. Ácido aspártico. Abundante en mejillones. Ácido glutámico. Abundante en túnidos. Ornitina y arginina. Originan la putrescina. Lisina. Origina la cadaverina.

La putrescina y la cadaverina son indicadores de deterioro; son aminas biógenas que pueden dar problemas de salud. Sirven de indicador de la calidad de la materia prima utilizada para la producción de harina de pescado. Los derivados de la purina (ATP y nucleótidos) se producen de forma natural tras el rigor mortis (se consume el ATP dando ADP, AMP e IMP etc.).

Los pasos hasta el IMP son normales; a partir de este momento la degradación se da por los microorganismos. La acumulación de 3-IMP y 5-IMP, que son potenciadores del sabor hacen el producto más palatable. Mediante la estimación de los diferentes derivados del ATP podemos evaluar el estado de degradación del pescado:

El parámetro K sirve para estimar el deterioro del pescado; una K mayor significa mayor deterioro. Sin embargo, es variable en función del contenido de ATP – no es un parámetro válido para comparar especies, sino sólo especies en ciertas condiciones.

Vitaminas 

Vitamina A. derivado carotenoide que se acumula en hígado y puede provocar toxicidad.

o o

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Formas activas: retinol y 3-dehidroretinol Precursores: kitol y astaxantina Vitamina D: derivado del colesterol o Forma activa: 7-dehidrocolesterol Vitamina E: antioxidante natural o Forma activa: α-tocoferol o Contenido homogéneo entre especies

El pescado azul es rico en vitaminas liposolubles, pero la cantidad total es variable. Producto % Peces 0.01-0.7 Anchoas 0.6 Caviar 2 Cangrejos 1.3 Nécoras 1.0 Mejillones 2.3 Percebes 1.4 Ostras 4.7

Hidratos de carbono En los peces los hidratos de carbono se encuentran en proporciones muy bajas (menos de 1%; 3% en los moluscos) en forma de glicógeno. El poco glicógeno que tienen, lo pierden durante la lucha que mantienen en su carputra produciendo ácido láctico que reduce el pH. A mayor pH, el postmortem y rigor mortis son más breves y menos profundos, así que el pescado es más susceptible a proliferación bacteriana; a pH inferior, las reacciones autolíticas se inhiben y se reduce la proliferación bacteriana – el pescado aguanta más tiempo en mejores condiciones.

Minerales Peces 0.9-1.5% Sardina 1.6% Anchoas 1.9% Ostra 2.0% Langosta 2.1%

El contenido de calcio depende de la forma de preparación:   

Sardina entera 522 mg calcio /100 g Sardina sin espinas 475 mg calcio/100 g Sardina sin espinas y piel 76 mg calcio/100 g

Además, la proporción de sodio y potasio es de 1:5, así que el pescado es un buen alimento para personas hipertensas.

Deterioro del Pescado Etapas del deterioro No es posible fijar el tiempo involucrado en cada una de las etapas (desarrollo, duración y resolución) del rigor mortis debido a que depende de muchos factores como la especie, talla, método de captura, manipulación, temperatura y condiciones físicas del pescado.

Estadio pre-rigor El estadio pre-rigor comprende el periodo que va desde la muerte del pescado hasta que comienza el rigor mortis. En esta etapa se aprecia la excitabilidad muscular marcada. En este estadio empieza la glicólisis anaerobia, con la consecutiva acumulación de ácido láctico y degradación del ATP a ADP y otros nucleótidos. El pH del músculo se encuentra en valores cercanos a 7; el pH puede bajar a 6.5 y hasta 5.5 en túnidos grandes y bien alimentados. Si palpemos el músculo, notamos un músculo elástico.

Rigor mortis o rigidez cadavérica Esta etapa comienza cuando los valores de pH del músculo llegan a su valor mínimo (~6), y los sarcómeros se encuentran contraídos y existen una formación irreversible de actomiosina. El pescado se vuelve rígido y duro por la contracción de las proteínas miofibrilares. El rigor comienza en la región de la cabeza, propagándose luego a la región de la cola, desapareciendo luego en el mismo sentido que se instala. Este estado comienza de 1 a 7 horas postmortem y su duración es variable de acuerdo a varios parámetros como el estado de fatiga, reservas de glicógeno, estado reproductivo y nutricional etc.; si los peces luchan mucho, el rigor será muy débil. Efecto de la temperatura y condición en la instauración y duración del rigor mortis Especie Condición Temperatura Muerte-rigor (h) Muerte-final de rigor (h) Bacalao (Gadus morhua) Exhausto 0 2-8 20-65 Exhausto 10-12 1 20-30 Exhausto 30 0.5 1-2 No exhausto 0 14-15 72-96 Mero (Epinephelus malabaricus) No exhausto 2 2 18 Tilapia azul (Oreochromis aureus)Exhausto 0 1 No exhausto 0 6 Anchoita (Engraulis anchoita) Exhausto 0 20-30 18 Solla (Pleuronectes platessa) Exhausto 0 7-11 54-55 Carbonero (Pollachius virens) Exhausto 0 18 110

Gallineta nórdica (Sebastes spp.) Exhausto Lenguado japonés (Paralichthys bivaceus)

Capra (cyprinus carpio)

0 0 5 10 15 20 0 10 20 Exhausto 0 No exhausto 0

22 3 12 6 6 6 8 60 16 1 6

120 >72 >72 72 48 24

Post-rigor El post-rigor se inicia cuando el músculo empieza ablandarse nuevamente; en este momento se produce la liberación de catepsinas (enzimas proteolíticas que se encuentran en los lisosomas) que degradarán las proteínas. Como resultado de esta acción enzimática sobre las proteínas estructurales del músculo, se verá facilitada la actividad microbiana.

Cambios postmortem en el pescado    

Cambios sensoriales Cambios autolíticos Cambios bacteriológicos Hidrólisis y oxidación de lípidos

Mecanismo intrínseco del deterioro Degradación de los compuestos nitrogenados La degradación de los compuestos nitrogenados es diferente en los compuestos proteicos y no proteicos: 

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Nitrógeno proteico: los cambios autolíticos de las proteínas por las catepsinas dan como producto final el amoniaco (arginina), histamina (histidina), cadaverina (lisina) y putrescina (glutamina). Nitrógeno no proteico: el OTMA da lugar por enzimas microbianos (principalmente) a TMA, DMA, MMA y amoniaco

Las bases volátiles totales engloban todas las sustancias indicadoras de deterioro (dan olor). Es la única analítica que la legislación exige en algunos países. Degradación del OTMA El óxido de trimetilamina se degrada de forma distinta en función de la presencia de enzimas propios y microbianos, y de la temperatura.

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Temperatura > 0 – el OTMA se transforma en TMA por acción enzimático (endógena o microbiana). o TMA --> DMA o DMA --> MMA o MMA --> NH3 Las OTMA reductasas se encuentran en vísceras – la primera operación es la desvisceración del pescado, con el fin de evitar el inicio de la cascada. Si la desvisceración no se hace bien (poco agua, falta de personal), es peor desviscerar que dejar el pescado en refrigeración.

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Temperatura < 0 – el OTMA se transforma directamente en DMA y formol (el formaldehído se forma de forma equimolecular). El DMA también libera olor, pero su umbral de detección es más elevado y no se nota tan fácilmente; sin embargo, lo importante es que el formol formado reacciona sobre las proteínas del pescado, favoreciendo la desnaturalización de las proteínas del pescado – consecuencias: o Textura más dura o Pescado resecado o Disminución en la retención de agua

Principales diferencias en las sustancias extraíbles del músculo Compuesto Pescado Crustáceos Ave de corralMamífero (mg/100g peso neto) Bacalao Arenque Tiburón Extraíbles total 1,200 1,200 3,000 5,500 1,200 3,500 Aminoácidos libres 75 300 100 3,000 440 350 Arginina