ALMACENAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA - PESCADO - ANTES DEL PROCESO TECNOLOGICO

ALMACENAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA - PESCADO -

ANTES DEL PROCESO TECNOLOGICO

El éxito de la producción de pescado con bajo contenido de sal (salado moderado) depende de la relación y rapidez con que se presenten los siguientes factores: los cambios post-mortem en la carne de pescado, la penetración de la sal en los tejidos musculares, la obtención de la concentración necesaria para lograr el efecto conservante, la disminución de la temperatura hasta un nivel apropiado, éste último en relación directa y dependiendo del contenido de sal en el jugo muscular.

En un proceso tecnológico normal de producción de pescado con bajo contenido de sal, que permita obtener un producto de alta calidad; la rapidez del inicio de la acción de los factores conservantes, deben adelantarse a los procesos post-mortem en la carne del pescado. Si no se cumple esta condición básica se obtiene un producto con seria deficiencias (abombado). Por consiguiente la tecnología de salado de la materia prima es ante todo la regulación de la rapidez con que se presenten los procesos mencionados anteriormente.

En este capítulo estudiaremos los factores que influyen en la velocidad de los cambios post-mortem, con el objetivo de fundamentar cuales son las condiciones óptimas para la conservación de la materia prima antes del proceso de salado, las cuales tienen un enorme significado en la organización de la producción del pescado con bajo contenido de sal de alta calidad.

Los cambios post-mortem se inician inmediatamente después de la muerte del pez, transcurren en el proceso de pre-almacenamiento, en el almacenamiento propiamente dicho, en el proceso de salazón y pasan hasta el proceso de maduración, por cuanto es en este momento que se dan las condiciones para la actividad del sistema de los fermentos propios del pescado.

Por consiguiente los cambios post-mortem en la carne del pescado en el período de almacenamiento previo al proceso de salado, es parte integrante de los procesos bioquímicos que se presentan en la elaboración de pescado con bajo contenido de sal y que influyen en la calidad del mismo. Por eso el estudio de los procesos post-mortem, que dependen de las condiciones de almacenamiento de la materia prima tiene una gran importancia práctica en la elaboración de los regímenes tecnológicos de la producción de pescado con bajo contenido de sal.

Los cambios post-mortem en el pescado, se acostumbra a dividir en cuatro fases o períodos: hiperemia (excreción de mucosa) también denominado pre-rigor, rigor mortis, autólisis y putrefacción.

Esta división es convencional, la intensidad con que transcurren estos procesos no es la misma en todos los casos y dependen de muchos factores.

El pescado que se encuentra en la red o aparejo de pesca, está expuesto a condiciones adversas (posibilidad limitada de movimiento, concentración del pescado), en estas condiciones se presenta el estado de agonía, acompañado de una intensificación del trabajo muscular, el cual se cubre por cuenta de la energía liberada por la glicólisis y la descomposición de los fosfatos. Durante la agonía disminuye la cantidad de glucógeno y aumenta el contenido de ácido láctico y fosfórico.

En este período se producen modificaciones significativas de las propiedades básicas naturales de los principales componentes de la materia prima. Exteriormente estos cambios son poco significativos, el cuerpo del pescado conserva su propiedad de elasticidad, el color de la piel es el natural. Sin embargo la agonía, por su intensidad y duración, en grado significativo influye en la velocidad y duración del proceso posterior denominado rigor mortis. Cuanto mayor es el tiempo e intensidad de la agonía, tanto menor es la duración del proceso de rigidez cadavérica.

Luego de la muerte del pez se inicia un proceso de excreción de mucosa en forma abundante. La acumulación de mucosa, que en cantidad varía del 2 al 20 % del peso del pescado, produce un medio favorable para el crecimiento y actividad de los microorganismos y favorece el paso de los mismos hacia los músculos del pescado. La eliminación de la mucosa a tiempo (lavado con agua) permite prolongar el período de almacenamiento del pescado. Si el pescado es enviado al proceso de salado, es indispensable poner especial atención en la eliminación total de la mucosa de la superficie del pescado, porque al entrar en contacto con la sal, la mucosa se combina con ésta, formando una capa de color blanco difícil de eliminar en el producto terminado.

En el período post-mortem se desarrollan procesos como la glicólisis y la descomposición del ATF, los cuales influyen en la estructura del tejido muscular del pescado.

El proceso bioquímico mas importante en el período post-mortem es la hidrólisis de los fosfatos, nucleosido polifosfatos, fosfatos de amidina, fosfatos de acilo y enol fosfatos. Entre los fosfatos la mayor cantidad de energía lo posee el ATP. La hidrólisis del ATP producida en presencia de “modificadores” oportunos, va acompañada de liberación de energía, usada para la contracción muscular. De acuerdo a la hipótesis de Szent-Gyorgyi A. el traslado de energía en los sistemas biológicos se puede llevar a efecto en forma análoga que la electroconductibilidad en los cristales, y la disposición ordenada en los enlaces peptídicos de las proteínas puede ser la causa de la presencia de zonas energéticas. Esto permite suponer la posibilidad de transportar electrones por el gigantesco sistema de enlaces conectados de las sustancias proteicas, provocando por ejemplo, la formación del complejo actomiosina y como resultado la aparición del estado de tensión de los tejidos musculares. De ésta manera se produce la contracción a lo largo de la fibra muscular en un 30-40 % de su tamaño original.

En el período de rigor mortis el enlace de los iones de calcio con la actina se debilitan, este fenómeno va acompañado de la presencia de iones en estado libre o enlazados débilmente, lo que conduce a la pérdida de la propiedad de retención de agua de las proteínas y por consiguiente el aumento de jugo muscular, el cual puede ser separado por centrifugación. La desintegración del ATP va acompañada del aumento de contenido de ácido fosfórico en la carne de pescado, al mismo tiempo de la formación de ácido láctico por la glucólisis, lo cual determina el descenso del valor del pH de los tejidos musculares.

Según datos observados en el laboratorio, la variación del pH de la sardina y la caballa capturadas en el Atlántico, desde la extracción hasta el momento de la putrefacción, la dinámica de la variación del pH se expresa en la curva (fig.5), donde se observa una notoria disminución del pH en el momento de la muerte del pez (segmento I), un valor estable del pH (segmento II) y un aumento en forma progresiva (segmentos III y IV).

El segmento I corresponde al período de la muerte del pez hasta el pre-rigor, el segmento II al rigor mortis, el segmento III a la autólisis y el segmento IV a la putrefacción.

Fig. 5

Variación del pH del tejido muscular, postmortem.

                                   Eje de ordenadas: pH       Eje de abscisas: t, min

La variación del pH de los tejidos musculares de la caballa en relación al grado de fatiga del pescado en los momentos previos a su muerte se muestra en la fig. 6.

Por el valor del pH se puede juzgar el grado de extenuación del pescado. Un pescado que no está maltratado tiene un pH de 6,7±0,2; el pescado que ha sido maltratado el pH es de 6,0±0,2. Sin embargo para otras especies de pescado los intervalos señalados de valor del pH posiblemente sean diferentes. La continuación de la acumulación de datos experimentales de la potenciometría de los tejidos musculares del pescado en diferentes condiciones de almacenamiento y técnica de pesca, permitirán obtener un método objetivo de valoración del estado pre-mortem y post-mortem.

Fig. 6

                                   Cambios post mortem del pH del tejido muscular:

(1)   Caballa no fatigada   (2) caballa fatigada.

Eje de ordenadas: pH   Eje de abscisas: t, min

Según como avanza el proceso de rigidez cadavérica prácticamente se descompone todo el glucógeno y se hidrolizan completamente los fosfatos, lo cual se puede observar en la variación de los nucleotidos en el almacenamiento de la caballa. (Tabla 8)

Tabla 8

Nucleotidos	Contenido residual de nucleótidos (en % de la cantidad inicial) en el almacenamiento
	3 h	6 h	24 h	72 h
AMP	42	35	42	50
ADP	110	30	35	35
ATP	60	14	5	2

La conclusión de los procesos de glucólisis y de hidrólisis de los fosfatos y el descenso del pH de la carne del pescado, posibilitan condiciones muy favorables para el desarrollo de la proteólisis en la materia prima (debido a que el valor del pH se vuelve cercano al valor óptimo para la actividad de las peptido hidrolasas del tipo catepsinas. La proteólisis se produce luego de la muerte del pez. Para demostrarlo pueden servir los datos sobre el valor del pH de los tejidos musculares en el período I de los cambios post-mortem (fig.5), cuando la velocidad resultante de la acumulación de productos de la hidrólisis de las sustancias proteicas, por algún período de tiempo adelantan a la velocidad de hidrólisis de los fosfatos, dando como resultado que el pH del tejido muscular aumenta. Por otro lado el período prolongado, con un valor constante del pH (segmento II) se puede estimar como resultado del equilibrio entre los procesos de hidrólisis de los compuestos proteicos y de los fosfatos. Luego que terminan los procesos de hidrólisis de los fosfatos y la descomposición del glucógeno, la hidrólisis de las sustancias proteicas se produce con mayor intensidad. La hidrólisis de los enlaces peptídicos, puede favorecer la culminación de la tensión de los tejidos musculares, como consecuencia de la baja de la carga del sistema de enlaces conectados de la molécula proteica; como resultado la consistencia del pescado se debilita y el término del período de rigidez cadavérica se puede observar desde el exterior.

El inicio y la terminación de la rigidez cadavérica tienen un enorme significado en las propiedades tecnológicas de la materia prima, particularmente, para el proceso de salado.

La duración del proceso de rigidez cadavérica depende de la especie, de la temperatura, de las condiciones en que se produjo la agonía del pez, de la acción mecánica sobre el cuerpo del pescado. Es necesario prestar mucha atención a las condiciones de manipuleo del pescado desde el momento en que la materia prima se encuentra en la red o aparejo de pesca.

Las investigaciones sobre la influencia que tienen los métodos de pesca sobre la estructura de los tejidos musculares de la caballa extraída con red de arrastre demostraron que, en la medida que la cantidad de pescado en el aparejo es muy grande y aumenta la duración del arrastre, la cantidad de pescado en buenas condiciones disminuye. En la tabla 9 se muestra la influencia de estos factores en la calidad de la caballa.

Tabla 9

Duración del arrastre, min	Cantidad de caballa en buen estado (%) en relación directa al llenado de la red, t
	3	3 - 5	5 - 8	8 - 11	11 - 15	15 y más
Hasta 60	97	98	92	82	81	72
61- 90	94	90	94	80	68	62
91 - 120	90	86	85	81	63	61
121 -180	91	88	81	71	70	52
181 y más	73	58	61	40	57	47

Una gran cantidad de pescado en la red y una prolongada operación de arrastre determinan la baja calidad de la materia prima durante su almacenamiento.

Las investigaciones sobre los cambios en la estructura del tejido muscular de la caballa extraída con sistema de arrastre demostraron, la influencia de la cantidad de carga, sobre el pescado. Una duración del arrastre de 110 min. Con una red llena de 10 t, hacen que las fibras musculares se encuentren en un estado de contracción violenta, las miofibrillas se disponen en forma ondulada, se observan nudos de contracción. La presión sobre el pescado en la red, produce cambios significativos en la estructura del tejido muscular. La disposición paralela de las fibras musculares se cambia a ondulada, se forman gran cantidad de nudos de contracción, se produce la ruptura y estratificación de las fibras, se observan segmentos con una clara manifestación de alteración de los tejidos musculares. Por las investigaciones realizadas se pueden hacer las siguientes conclusiones: Una operación de arrastre de hasta 2 horas, con un volumen en la red de 8 t no modifica ni destruye la estructura muscular. Una duración del arrastre de más de 2 horas, hace que se modifique la estructura del tejido muscular; si se prolonga el arrastre hasta 3 horas o más, la estructura del tejido muscular de la caballa se destruye en un grado significativo. La caballa congelada en ese estado no cumple con los estándares de calidad.

La temperatura es el factor decisivo que determina la duración del almacenamiento del pescado. Por ejemplo si la duración del rigor mortis del arenque a una temperatura de 10-18°C es de 8-10 horas; a una temperatura de 3-0°C se prolonga a 40-50 horas. La caballa almacenada a 6-8°C de temperatura, el rigor mortis se prolonga de 20 a 35 horas.

El rol fundamental en el proceso de descomposición - autolisis - de las sustancias proteicas de la materia prima, corresponden a las catepsinas. La actividad de las catepsinas de los tejidos musculares depende de la especie del pescado. Por otro lado, cuanto mayor es la intensidad de alimentación del pez en vida, tanto mayor es la actividad de los fermentos contenidos en los tejidos, los cuales aseguran la velocidad correspondiente del metabolismo en los tejidos. Cuanto mayor es la actividad de los fermentos en el tracto intestinal, tanto mayor es la actividad de los fermentos de los tejidos musculares.

La diversidad en la actividad del grupo de peptido hidrolasas en los tejidos musculares del pescado, influye en la velocidad del desarrollo de la hidrólisis de las sustancias proteicas durante el proceso de autólisis. Un grupo muy activo de fermentos está contenido en el tracto intestinal del pescado. En el período de almacenamiento de la materia prima es posible el traslado por difusión de un grupo de fermentos desde el tracto intestinal hacia los tejidos musculares del pescado, especialmente en la zona cercana a la columna vertebral y en la región ventral, lo que produce una autólisis más pronunciada y por lo tanto el debilitamiento de la consistencia de los tejidos musculares del pescado. Frecuentemente cerca de la zona de la columna vertebral, se nota una consistencia pastosa de los tejidos del pescado. En la hidrólisis de las sustancias proteicas, las peptido hidrolasas forman polipéptidos, péptidos, aminoácidos libres. Al mismo tiempo se produce la desaminización fermentativa, acompañada de acumulación de amoniaco. Aumenta el contenido de otras bases volátiles nitrogenadas (metilamina y colina). El contenido de aminoácidos libres en los músculos aumenta en el período de autólisis de 3 a 7 veces en comparación con el período de rigor mortis. La variación en la composición y cantidad de aminoácidos libres ejerce gran influencia en las propiedades aromáticas y gustativas de la carne de pescado. El contenido de bases volátiles nitrogenadas (BVN) en el período de autólisis aumenta hasta 30-40 mg %. Un contenido más alto de bases volátiles nitrogenadas en la carne de pescado hace notorio un olor fuerte a descomposición.

El factor más importante que influye en la intensidad del proceso de autólisis, es la temperatura del pescado. La influencia de la temperatura en el ritmo de aumento de las BVN en el tejido muscular de la sardina se muestra en la fig. 7. Si a una temperatura de 0° C la velocidad de aumento de las BVN es de 0,19 mg/día, a temperaturas de 8 y 20° C corresponde un aumento de 0,5 y 6,5 mg/día, lo que demuestra el carácter no lineal del aumento de la velocidad de crecimiento de las BVN en relación a la temperatura de almacenamiento.

Fig.7

                                   Variación del BVN en el tejido muscular 

                                   en el tejido muscular de la sardina:

a una temperatura de 0°C (1), a 8°C (2), a 20°C (3)

                                   Eje de ordenadas: BVN   Eje de abscisas: días

En el período de autólisis por acción de los fermentos lipolíticos, se hidrolizan los lípidos formando ácidos grasos libres. Cuanto mayor es la cantidad de ácidos grasos acumulados en el proceso de almacenamiento de la materia prima, tanto mayor es la intensidad con que se producen el proceso de oxidación de las grasas, por ejemplo en el pescado congelado. De acuerdo a esto es necesario prevenir la hidrólisis de los lípidos en el período post-mortem, esto tiene una importancia muy grande para mejorar la calidad del pescado congelado y de otros productos, transformados en base a esta materia prima.

En la fase de autólisis aumenta la permeabilidad de las membranas celulares, a causa de la hidrólisis por fermentación, lo que permite el traslado del jugo celular, hacia los espacios intercelulares en la zona de las mioseptas. Esta modificación aumenta las perdidas de jugo celular en los procesos tecnológicos y también influye en el tamaño y forma de los cristales de hielo que se forman en el congelado del pescado. La producción de pescado con bajo contenido de sal, preparado a partir de una materia prima en condiciones de autólisis, se caracteriza por su textura muy tierna, la carne parece que se estratifica durante el proceso de maduración.

La acumulación de los productos de la hidrólisis de las sustancias proteicas en el proceso de autólisis, crean las condiciones favorables para un crecimiento muy rápido de los microorganismos que producen la descomposición de la materia prima. En la superficie del pescado se desarrollan los aeróbicos, en el intestino y en el interior de los tejidos se desarrollan los anaeróbicos. La velocidad del proceso de putrefacción, depende de la composición por especies de la microflora, del grado de contaminación, de la temperatura y las condiciones del medio. En relación directa a los factores indicados, varía la composición de los productos de la actividad vital de los microorganismos, formando de esta manera las propiedades organolépticas de la materia prima. Así, a una temperatura de conservación de 8°C, el olor desagradable del tejido muscular de la sardina se notó al llegar el contenido de BVN a 40 mg %, a una temperatura de 20°C al llegar el contenido de BVN a 65-75 mg %. Por lo visto la composición de las BVN depende de las condiciones y de la temperatura de almacenamiento de la materia prima, luego a temperaturas de conservación mas altas, conjuntamente con la formación de sustancias que tienen olor desagradable, se acumulan bases volátiles que no tienen olor. En la composición y formación de las bases volátiles influye el contenido de aminoácidos libres, su relación cuantitativa, la cantidad y composición de la microflora. Así por ejemplo, en un contenido alto de metionina, cistina y cisteina, en el proceso de putrefacción se forman mercaptanos, metilamina, sulfuro de hidrógeno y metano, caracterizados por su mal olor.

El sistema de fermentos de los microorganismos decarboxilizan la histidina, formando histamina. Este proceso es característico para algunas especies pelágicas como la caballa y el atún.

La acumulación de bases volátiles en el tejido muscular del pescado, permite el aumento del pH (fig. 5, segmento IV). Los datos sobre almacenamiento de algunas especies de pescado, en el momento en que la autólisis se hace notoria, dependiendo también de la temperatura de conservación se muestran en la tabla 11.

Tabla 11

Especie de pescado	Duración del almacenamiento hasta la aparición de notoria de la autolisis dependiendo de la temperatura, h
	0 – 5 °C	10 – 15 °C
Arenque	18 - 20	3 - 5
Arenque del Atlántico	4 - 5	1 – 1.5
Anchoa	14 - 16	3 - 4
Sardina	20 - 24	8 - 10
Caballa del Atlántico	14 - 22	3 - 10
Jurel del Atlántico	24	8 - 10

Los datos presentados en el cuadro anterior, muestran que es posible el almacenamiento prolongado de la materia prima en las correspondientes condiciones de temperatura. El enfriamiento previo de la materia prima antes de su procesamiento, es una condición indispensable para obtener una producción de alta calidad. En caso que no sea posible el enfriamiento del pescado luego de su extracción, por ejemplo en embarcaciones de poca capacidad de bodega, la duración del almacenamiento debe ser muy corta, para poder llegar al punto de procesamiento con la materia prima en estado de autólisis.

El mejor método para conservar la materia prima, es la acumulación de la pesca en cisternas con agua de mar enfriada, la cantidad de agua de mar debe permitir mantener en suspensión a la materia prima. El enfriamiento de la mezcla pescado-agua de mar, se hace mediante la circulación del agua a través de un sistema de enfriamiento, o con el agregado de hielo.

El método de enfriamiento con hielo es racional por su sencillez y bajo costo. Este método permite lograr la máxima velocidad de enfriamiento con un consumo moderado de hielo. La cantidad de hielo que se agrega depende de la relación pescado-agua de mar en el acumulador. Aproximadamente el consumo de hielo para enfriar la mezcla se puede determinar por la siguiente fórmula.

                                  

     

               

Gh – cantidad de hielo para enfriar la mezcla, kg

Gp – cantidad de pescado en el acumulador, kg

c – capacidad calorífica del pescado: semigraso 3,4 kJ(kg x grad), para pescado magro 3,09, para pescado graso 3,80

tp – temperatura inicial del pescado, °C

tf – temperatura del pescado después del enfriamiento, °C

Gam – cantidad de agua de mar agregada, kg

4,18 – capacidad calorífica del agua

t am – temperatura del agua de mar, °C

t fa – temperatura del agua después del enfriamiento, °C

334,4 – calor de fusión del hielo, kJ/kg.

En la tabla 12 tenemos el consumo aproximado de hielo para enfriar 1 t de pescado hasta una temperatura de 2°C, dependiendo de la temperatura inicial y de la cantidad de agua de mar agregada.

Tabla 12

Cantidad de agua agregada, % de la cantidad de pescado	Consumo de hielo (kg) dependiendo de la temperatura inicial del pescado (°C)
	20	18	16	14	12	10	8	6
10	205	182	159	137	114	91	68	45
20	228	203	178	152	127	102	76	51
30	252	224	196	168	140	112	84	56
40	274	243	212	182	152	122	91	61

La cantidad de agua de mar que se agrega al pescado, depende de la especie y de la temperatura inicial del mismo. Para una materia prima caracterizada por una débil estructura de los tejidos musculares y un crecimiento rápido de los cambios post-mortem, se recomienda agregar hasta un 40 % de agua de mar con respecto a la masa de pescado. Para una materia prima resistente, la cantidad de agua puede reducirse hasta un 10-20 %, teniendo en cuenta que el agua que se forma al derretirse el hielo, será suficiente para mantener el pescado en estado de suspensión.

Es frecuente considerar al enfriamiento previo del pescado, como una medida para preservar la materia prima antes de su procesamiento. Sin embargo la disminución de la temperatura inicial de la materia prima, permite disminuir a su vez la duración del proceso de congelado y por lo tanto aumenta la productividad disminuyendo la temperatura final del producto, lo cual mejora las condiciones para el glaseado y mantiene la calidad del producto terminado.

De esta manera el enfriamiento previo de la materia prima es parte integrante del proceso tecnológico en la producción de pescado salado y congelado, permitiendo el uso racional del frío y la obtención de una producción de alta calidad. El análisis y la experiencia de investigadores nacionales y extranjeros, en enfriamiento y refrigeración de pescado antes de su procesamiento, han demostrado que el método óptimo para enfriar la materia prima es con agua de mar y hielo.

Es interesante la experiencia en Dinamarca, en cuanto a enfriamiento y transporte de pequeños pelágicos en las bodegas de embarcaciones medianas (Fig. 8) en cantidades de hasta 100 t por salida. El agua de mar se enfría a través de un sistema de baterías, circulando de arriba hacia abajo. El pescado es cargado con una bomba absorbente desde el aparejo de pesca hacia las bodegas. Luego el pescado es enfriado hasta una temperatura de 0°C, lo que permite conservar la materia prima hasta por 6 días.

Fig. 8

            

Embarcación danesa, con tres tanques de enfriamiento instalados en la bodega. Sección longitudinal del tanque central con los accesorios de circulación y enfriamiento del agua: 1 compresor, 2 bomba de circulación del agua de mar, 3 batería de evaporadores, 4 planchas perforadas, 5 tubos perforados de absorción, 6 ventana de inspección, 7 compartimento de bombas.

Fuente: Producción de pescado con bajo contenido de sal. Shenderyuk V.I.

Editorial “Industria Alimenticia” Moscú. Páginas  28 - 45.

Traducción: W. Espinal