Archivo de la etiqueta: Pescado

Ejemplos de valorización de subproductos (2)

De la misma forma que hace cerca de un año, hoy publicamos en el blog 5 entradas realizadas por estudiantes de la asignatura “Valorización de subproductos de las industrias alimentarias”, del Master en Tecnología y Calidad de las Industrias Alimentarias, de la Universidad Pública de Navarra. En ellas se describen algunos ejemplos de procesos y alternativas de valorización de residuos/subproductos de diferente naturaleza. Se trata de esumenes divulgativos realizados a partir de una selección de los cientos de articulos científicos existentes sobre estas temáticas.

Se puede acceder a dichas entradas a  través de los siguientes enlaces:

Producción de proteínas hidrolizadas a partir de vísceras de pescado

En los últimos años se ha producido un crecimiento en la producción de pescado por lo que, como es lógico, la generación de residuos orgánicos procedentes de esta industria también ha aumentado. Sin embargo, solo se revalorizan el 30% como productos de bajo valor añadido como, por ejemplo: pienso para animales, agentes fertilizantes y ensilajes.

La producción de proteínas hidrolizadas a partir de estos residuos es tendencia en diversas industrias como la cosmética, farmacéutica o alimentaria, debido a su composición, funcionalidad y elevado valor añadido.

pescado

Pero primero, ¿Qué son las proteínas hidrolizadas ?

Las proteínas hidrolizadas proceden de proteínas que han sido sometidas a una hidrólisis en donde se ha producido una rotura de los enlaces peptídicos y para generar así aminoácidos libres o péptidos de bajo peso molecular.

Estos productos son una fuente nutricional excelente ya que contienen todos los aminoácidos esenciales y no esenciales. Además, presentan una funcionalidad mejorada con respecto a las proteínas nativas en diversos aspectos como:

  • Mejor solubilidad
  • Mejor capacidad de retención de agua
  • Mejor capacidad emulsificante

Esto es debido a que las proteínas nativas presentan una funcionalidad limitada al pH del alimento. Sin embargo, cuando se someten a hidrólisis este rango de pH se amplia.

¿Por qué vísceras de pescado?

Las vísceras de pescado es uno de los residuos orgánicos generados que mayor interés presenta debido a su composición, ya que:

  • Las vísceras son ricas en lípidos y proteínas
  • Contienen gran cantidad de enzimas con interés en la industria como: pepsina, tripsina, quimotripsina, colagenasa y elastasa
  • La fracción lipídica contiene otros compuestos atractivos como el omega-3, fosfolípidos, colesterol y vitaminas liposolubles

omega 3 pescado.jpg

¿Cómo se producen estas proteínas hidrolizadas?

El objetivo principal del proceso es la solubilización de la fuente de proteínas para mejorar su valor biológico y nutricional para obtener productos de alto valor añadido e interés comercial. El proceso consta de tres etapas: un pretratamiento, hidrólisis y recuperación.

En primer lugar, en el pretratamiento se busca mediante diferentes técnicas (tratamientos térmicos, centrifugación o uso de solventes), la concentración de proteínas contenidas en las vísceras del pescado.

Una vez se obtiene el concentrado de proteínas se realiza la hidrólisis de estas. El objetivo de esta etapa es la rotura de los enlaces peptídicos para obtener aminoácidos libres o péptidos de bajo peso molecular mediante reacciones enzimáticas o químicas.

Por último, en la recuperación se purifican las proteínas hidrolizadas obtenidas con el fin de eliminar cualquier resto de otros compuestos. Esto se puede llevar a cabo mediante centrifugación, filtración o cromatografía de intercambio iónico.

Algunas aplicaciones

En la industria alimentaria se ha probado con éxito en cereales, galletas, postres y productos cárnicos como emulsificante.

waffles-2190961_1920

Además, también se está estudiando su uso como ingrediente bioactivo debido a sus propiedades antioxidantes y agente antihipertensivo.

Sin embargo, se necesitan más estudios para conocer el comportamiento de este producto en diferentes matrices alimentarias, su estabilidad en el procesado y su absorción gastrointestinal.

Información obtenida de:

Villamil, O; Váquiro, H; Solanilla, J; (2016). Fish viscera protein hydrolysates: Production, potential applications and functional and bioactive properties. Food Quemistry, 224 pp: 160-171

Quitosano de camarones para conservar huevos en ambientes tropicales

Los huevos son uno de los alimentos más completos nutricionalmente hablando y de los más consumidos mundialmente. Su deterioro se inicia en el momento de la puesta y es continuo e irreversible, incluso en condiciones muy controladas.

Un factor muy importante para controlar el deterioro del huevo es la protección de su cáscara, ya que es a través de ella que pueden entrar los microorganismos, así como se produce la pérdida de peso (humedad), de aromas, etc. Esta protección se puede hacer mediante recubrimientos o films.

egg-1

Esta entrada es un resumen del trabajo publicado por unos científicos indios (Suresh et al. 2015), en el que emplean como material de recubrimiento un polímero biodegradable, el quitosano. El quitosano es un polisacárido obtenido a través de la desacetilización de la quinina, que es un elemento estructural del exoesqueleto de los crustáceos.

En este caso, a partir de pieles de camarones, los autores extraen quitina con un 97 % de pureza mediante un método de desmineralización y desproteinización (Niddheesh y Suresh, 2014). A continuación llevaron a cabo una desacetilación de la quitina con una solución de NaOH a 100 ºC, que posteriormente se secó para obtener un polvo.

animal-1297847_1280Este polvo es dispersado en agua para recubrir entre 1 y 3 veces huevos, que se mantuvieron a temperaturas cercanas a 30 ºC, simulando las condiciones tropicales propias de muchas zonas de la India. La calidad de los huevos se analizaron periódicamente a través de distintas medidas como:  grosor y dureza de la cáscara, pérdida de peso, cantidad de aire interno, diversos índices indicativos del frescor, pH, color, microbiología, etc.

Los autores observaronn los recubrimientos de quitosano son efectivos para conservar la calidad interna de los huevos a una temperatura de 32 ºC en climas tropicales, en mayor medida cuando el recubrimiento incluyó tres capas que cuando únicamente fue una.

Referencias

Suresh PV., Rathina Raj F., Nidheesh T., Kumar Pal G.K., Sakhare P.Z. (2015). Application of chitosan for improvement of quality and shelf life of table eggs under tropical room conditions. Journal of Food Science 52 (10), 6345 – 6354.

Nidhesh T, Suresh PV. (2014). Optimization of conditions for isolation of high quality chitin from shrimp processing raw byproducts using response surface methodology and its characterization. Journal of Food Science 52 (6), 3812 – 3823.

Información adicional sobre el quitosano

El quitosano, también se utiliza como una alternativa sostenible para el envasado de alimentos, debido a sus características biodegradables. Cabe decir que su proceso de producción aun no se ha optimizado, por lo que su impacto ambiental no se ha reducido al mínimo, lo cual se ve explica con algo más de detalle en el siguiente enlace:

http://www.interempresas.net/Envase/Articulos/131340-El-quitosano-una-alternativa-sostenible-para-el-envasado-de-alimentos.html

En el segundo enlace se ve un video sobre el crecimiento de una semilla plantada sobre una superficie de quitosano y explica su proceso de producción de forma breve y sencilla.

http://www.vidasostenible.org/informes/el-quitosano-sustituto-del-plastico-petroquimico/

 

Obtención de productos valiosos a partir de residuos de pescado

Hoy en día existe una cierta preocupación sobre la utilización de productos sintéticos, no solo en alimentación sino en más campos industriales. La población dice preferir  compuestos naturales,  ya que los perciben como más “seguros”. Desde este punto de vista, los productos del mar, resultan muy interesantes por sus contenidos en: proteínas, ácidos grasos omega-3, aminoácidos, enzimas (proteasas), biopolímeros (colágeno, colágeno hidrolizado y gelatina) y biomateriales (hidroxiapatita). Todos estos se pueden extraer, de diferentes formas, de los residuos y subproductos generados en el enlatado de pescados azules. Según los autores de una revisión de este tema (Ferraro et al., 2013), este aprovechamiento de los subproductos puede generar incluso más valor que las propias conservas. Por tanto tenemos a nuestro alcance una mina de oro al tratarse  de materias primas tan baratas como lo que se consideran “deshechos”. ¿Lo vamos a dejar escapar?

fish-30828_1280sardines-825606_1920

Según los autores la mayoría de estos residuos se han intentado gestionar de manera eficiente y sus principales salidas han sido: alimento para animales (siendo el principal la harina de pescado), fertilizantes para plantas (ya que son materiales con gran contenido en fosfatos)  e ingredientes para la fabricación de adhesivos. Sin embargo exite un mayor abanico de posibilidades, mediante la generación de diversos productos de elevado valor añadido.

Un grupo de estos compuestos revalorizados son los biopolímeros, los cuales pueden ser extraídos a partir de piel, escamas y esqueletos de estos peces, que se generan en diferentes etapas del enlatado como el salado, lavado y cortado- fileteado. Dentro de estos biopolímeros, el colágeno resulta de gran importancia puesto que actualmente su demanda mundial ha crecido de manera exponencial debido a su utilización en productos alimenticios, cosméticos, y biomateriales (por ejemplo pegamentos para heridas, por su baja respuesta inmune, quimiotacticidad y adherencia). Además, la utilización del colágeno de pescado frente al obtenido tradicionalmente del ganado porcino y bovino, parece una buena alternativa ya que tiene propiedades funcionales distintas, debido principalmente al entorno diferente en el que vive el animal: este colágeno tiene menor punto de fusión y es estable a temperaturas más bajas, lo que puede dar lugar a nuevas formulaciones. Otras ventajas residen en los brotes de encefalopatía espongiforme bovina y fiebre aftosa y en las razones socioculturales de ciertas comunidades en contra de la utilización de animales terrestres como fuente de estos biopolímeros.

La gelatina constituye otro biopolímero que se puede obtener de estos subproductos, esta proteína funcional tiene un alto valor por su propiedad de formar geles característicos, y tiene gran interés en industrias como la alimentaria, farmacéutica, cosmética y fotográfica. La gelatina obtenida del ganado bovino y porcino (pieles) actualmente representa el 98% del total, y solo un 1% se extrae de los subproductos del sector pesquero, sin embargo esta también presenta ciertas ventajas frente a la obtenida de mamíferos, como: mejor liberación de aromas (al deshacerse en boca), mayor digestibilidad y que es ser soluble a temperatura ambiente.

Otro subproducto de obligada mención debido a su importancia es la hidroxiapatita. Este material de fosfato de calcio se puede obtener de las escamas y espinas de los peces. Uno de los usos principales es como biomaterial, más específicamente como un sustituto óseo. Esto es debido a que es el principal componente mineral del hueso humano, y por tanto puede reproducir la composición y el comportamiento del mismo. Además tiene alta biocompatibilidad y es osteoconductivo ya que favorece el crecimiento de células osteoblastos, promoviendo la formación de nuevo hueso, características que lo hacen idóneo. El segundo uso más importante de la hidroxiapatita es como intercambiador de iones, especialmente para cationes bivalentes tóxicos tales como plomo (II), cadmio (II), zinc (II) y cobre (II). Por lo tanto, constituye un material muy adecuado para la limpieza de aguas residuales y suelos contaminados con estos iones.

La grasa o aceite de pescado azul es rica en ácidos grasos poliinsaturados, en particular, el pescado azul es la principal fuente de los conocidos ácidos omega-3. Entre estos dos parecen tener un gran potencial para uso medicinal: el ácido ecosapentaenoico (EPA), con efectos inhibitorios en la cogaulación plaquetaria; y el ácido docashexaenoico (DHA), que es un ácido graso estrucutral en los tejidos nerviosos del cerebro y la retina, por ejemplo. El aceite de pescado es en estos momentos el tercer complemento dietético más consumido en EEUU.

capsulas aceite pescado

Los autores también revisan otras posibles vías de valorización de los residuos de pescados azules, como la obtención de aislados proteicos e hidrolizados de proteínas que pueden tener propiedades funcionales interesantes en las producción de alimentos (estructurantes, retención de agua, gelificantes, espumantes, emulsificantes), así como propiedades bioactivas (antioxidantes, anti-hipertensivas, anti-trombóticas, etc.); o ser útiles para su sus como medios de cultivo de microorganismos, o como nutrientes en procesos de fermentación. Incluso señalan que las vísceras de estos pescados pueden ser fuentes interesantes de determinadas enzimas, principalmente proteolíticas (pepsina, tripsina, quimotripsina, etc.) con múltiples aplicaciones industriales, de tipo alimentario y de otros tipos.

Referencia:

Ferraro et al. 2013. Extraction of high added value biological compounds from sardine, sardine-type fish and mackerel canning residues — A review. Materials Science and Engineering C 33 3111–3120.