APROVECHAMIENTO DE LOS SUBPRODUCTOS PESQUEROS DEL …
108
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS APROVECHAMIENTO DE LOS SUBPRODUCTOS PESQUEROS DEL CAMARÓN BLANCO (Penaeus vannamei) DE LA EMPRESA MARDEX S.A. PARA LA ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO (TIPO NUGGET) TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO DE ALIMENTOS IDER GABRIEL ZAMBRANO FRANCO DIRECTOR: ING. CARLOS GONZÁLEZ GALLARDO Quito, Marzo 2017
Transcript of APROVECHAMIENTO DE LOS SUBPRODUCTOS PESQUEROS DEL …
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E
INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
APROVECHAMIENTO DE LOS SUBPRODUCTOS
PESQUEROS DEL CAMARÓN BLANCO (Penaeus vannamei)
DE LA EMPRESA MARDEX S.A. PARA LA ELABORACIÓN DE
UN PRODUCTO CÁRNICO (TIPO NUGGET)
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO DE ALIMENTOS
IDER GABRIEL ZAMBRANO FRANCO
DIRECTOR: ING. CARLOS GONZÁLEZ GALLARDO
Quito, Marzo 2017
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2017
Reservados todos los derechos de reproducción
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO
PROYECTO DE TITULACIÓN
DATOS DE CONTACTO
CÉDULA DE IDENTIDAD:
1314748326
APELLIDO Y NOMBRES:
Ider Gabriel Zambrano Franco
DIRECCIÓN:
Conjunto Alborada: Avenida Occidental
entre Legarda y Machala
EMAIL:
TELÉFONO FIJO:
022496064
TELÉFONO MOVIL:
0987574266
DATOS DE LA OBRA
TÍTULO:
“Aprovechamiento de los subproductos
pesqueros del camarón blanco
(Penaeus vannamei) de la empresa
Mardex S.A para la elaboración de un
producto cárnico (tipo nugget)”
AUTOR O AUTORES:
Ider Gabriel Zambrano Franco
FECHA DE ENTREGA DEL
PROYECTO DE TITULACIÓN:
13 de febrero del 2017
DIRECTOR DEL PROYECTO
DE TITULACIÓN:
Ing. Carlos González
PROGRAMA
PREGRADO
POSGRADO
TITULO POR EL QUE OPTA:
Ingeniero de Alimentos
RESUMEN
En el presente trabajo se aprovecharon
cáscaras de camarón blanco (Penaeus
vannamei) de la empresa Mardex S.A.
de la ciudad de Manta para obtener
quitosano, polisacárido propio del
exoesqueleto de insectos y crustáceos
que se obtiene por desmineralización
en medio ácido y desproteinización en
medio básico y que es usado en el
sector alimenticio como aditivo por sus
propiedades.conservantes,.antioxidan-
tes, emulsificantes, estabilizantes y
encapsulante de lípidos. Se realizaron
formulaciones de nugget con 1.5, 3 y
4.5 gramos de quitosano obtenido por
método directo y se compararon con
una sin adición de quitosano (control).
Se determinó la humedad, cenizas y
grasas totales del quitosano y se
x
analizó la composición proximal y
microbiológica de los nuggets, además
se realizó un análisis sensorial de
aceptabilidad. El quitosano obtenido
por método directo presentó un mayor
rendimiento así como un contenido de
grasas totales menor al 2%. En cuanto
al análisis sensorial la formulación con
1.5 gramos de quitosano no presentó
diferencia significativa con la
formulación control en relación a la
apariencia, textura, color, olor y sabor.
Los análisis fisicoquímicos de los
nuggets comprobaron que la adición de
quitosano en las diferentes
formulaciones redujo
considerablemente el contenido de
grasas totales pasando de un 20.19%
en la formulación control a un 8.01,
2.47 y menos del 1% en las
formulaciones con adición de 1.5, 3 y
4.5 gramos de quitosano
respectivamente. En cuanto a los
valores de proteína, las tres
formulaciones con adición de quitosano
superaron el 50% de contenido de este
nutriente, en comparación con el
39.32% que presentó la formulación
control. La formulación con 4.5 gramos
de quitosano presentó un 0.12% más
de contenido de fibra que la
formulación control. Todas las
formulaciones cumplieron con las
especificaciones de la Legislación
Nacional respecto al número de
Unidades Formadoras de Colonia de
aerobios mesófilos, Escherichia coli,
Staphylococcus aureus y Salmonella.
En conclusión, el uso de 1.5 gramos de
quitosano en la formulación de nugget
es una alternativa para el
aprovechamiento de los subproductos
pesqueros del camarón blanco ya que
mejora las características
fisicoquímicas del producto sin alterar
las características microbiológicas y
sensoriales.
PALABRAS CLAVES:
Aprovechamiento, camarón, quitosano,
nugget.
ABSTRACT:
Shells of white shrimp (Penaeus
vannamei) from Mardex S.A. in
Manta city were used to obtain
chitosan, a polysaccharide of the
exoskeleton of insects and
crustaceans obtained by
demineralization in acid medium and
deproteinization in a basic medium
and which is used in the food sector
as an additive because provide
properties.preservatives,.antioxi-
dants,.emulsifying, stabilizing and
lipid encapsulating. Nugget
formulations were made with 1.5, 3
and 4.5 grams of chitosan from the
direct method and compared with
one formulation without addition of
chitosan (control). Moisture, ashes
and total fats of chitosan were
determined and the proximal and
microbiological composition of the
nuggets was analyzed, sensorial
analysis of acceptability also was
carried out. Chitosan obtained by
direct method showed a higher yield
as well as a total fat content of less
than 2%. In the sensorial analysis,
the formulation with 1.5 grams of
chitosan didn’t present significant
difference with the control
formulation in relation to the
appearance, texture, color, smell and
flavor. Physicochemical analyzes of
the nuggets found that addition of
chitosan in the different formulations
significantly reduced the total fat
content from 20.19% in the control
formulation to 8.01, 2.47 and less
than 1% in the formulations with
addition of 1.5, 3 and 4.5 grams of
chitosan respectively. In regard to
protein values, the three formulations
with addition of chitosan exceeded
50% content of this nutrient,
compared to 39.32% that presented
the control formulation. Formulation
with 4.5 grams of chitosan presented
0.12% more fiber content than the
control formulation. All formulations
met the specifications of the National
Legislation regarding the number of
Colony Forming Units of mesophilic
aerobes, Escherichia coli,
Staphylococcus aureus and
Salmonella. In conclusion, use of 1.5
grams of chitosan in the nugget
formulation is an alternative for the
utilization of white shrimp byproducts
because it improves the
physicochemical characteristics of
the product without altering the
microbiological and sensorial
characteristics.
KEYWORDS Exploitation, shrimp, chitosan, nugget
Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el
Repositorio Digital de la Institución.
Ider Gabriel Zambrano Franco
1314748326
DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, Ider Gabriel Zambrano Franco, con CI: 131474832-6 autor del
proyecto titulado: “Aprovechamiento de los subproductos
pesqueros del camarón blanco (Penaeus vannamei) de la empresa
Mardex S.A para la elaboración de un producto cárnico (tipo
nugget)” previo a la obtención del título de INGENIERO DE
ALIMENTOS en la Universidad Tecnológica Equinoccial.
1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las
Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el Artículo
144 de la Ley Orgánica de Educación Superior, de entregar a la
SENESCYT en formato digital una copia del referido trabajo de
graduación para que sea integrado al Sistema Nacional de
información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión
pública respetando los derechos de autor.
2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica
Equinoccial a tener una copia del referido trabajo de graduación con
el propósito de generar un Repositorio que democratice la
información, respetando las políticas de propiedad intelectual
vigentes.
Quito, 10 de marzo del 2017
Ider Gabriel Zambrano Franco
1314748326
DECLARACIÓN
Yo IDER GABRIEL ZAMBRANO FRANCO, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las
referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los
derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la
Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa
institucional vigente.
___________________________
IDER GABRIEL ZAMBRANO FRANCO
C.I. 1314748326
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Aprovechamiento
de los subproductos pesqueros del camarón blanco (Penaeus
vannamei) de la empresa Mardex S.A para la elaboración de un
producto cárnico (tipo nugget)”, que, para aspirar al título de Ingeniero
de Alimentos fue desarrollado por Ider Gabriel Zambrano Franco, bajo
mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería e
Industrias; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de
Trabajos de Titulación artículos 19, 27 y 28.
___________________________
Ing. Carlos Ernesto González Gallardo.
DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I. 1716316201
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a Dios y a mis padres Ider y Yadira, pilares
fundamentales durante todo este proceso educativo quienes siempre
demostraron su amor creyendo en mí, apoyándome y aconsejándome
en los momentos que más lo necesitaba.
A mi hermana Estefanía, y a mi familia, en especial a mi tía Janeth
quien siempre ha estado pendiente de mí durante todo el proceso de
mi vida universitaria.
A mis amigos de la carrera, a cada uno de ustedes de corazón
gracias.
AGRADECIMIENTO
Al concluir esta maravillosa e importante etapa de mi vida profesional
agradezco a todas las personas que hicieron posible este logro, a mis
maestros quienes con su ejemplo y sabiduría supieron guiarme por el
camino correcto, a mis amigos quienes siempre me apoyaron en todo
lo que necesitaba dándome su mano y en especial a mi director de
tesis el Ing. Carlos González quien con paciencia y profesionalismo me
ha guiado en la elaboración de este trabajo.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN………………………………………………………………………..viii
ABSTRACT………………………………………………………………………...x
1. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………..1
2. MARCO TEÓRICO………………………………………………………...3
2.1 CAMARÓN BLANCO (Penaeus vannamei)………………………..3
2.2 SUBPRODUCTOS DE LA INDUSTRIA PESQUERA Y DEL
…………...CAMARÓN……………………………………………………………..6
2.2.1 COMPOSICIÓN DE LOS SUBPRODUCTOS DEL
……………….CAMARÓN………………………………………………………..13
2.2.2 APROVECHAMIENTO DE LOS SUBPRODUCTOS DE LA
……………….INDUSTRIA PESQUERA Y CAMARONERA…………………14
2.3 QUITINA Y QUITOSANO……………………………………………17
2.4 ELABORACIÓN DE PRODUCTO CÁRNICO TIPO NUGGET
…………...HACIENDO USO DE SUBPRODUCTOS DE LA INDUSTRIA
…………...PESQUERA…………………………………………………………..22
2.4.1 NUGGET DE CAMARÓN……………………………………….22
2.4.2 TRATAMIENTO…………………………………………………..24
3.……..METODOLOGÍA……………………………………………………..…...25
3.1 OBTENCIÓN DE LA MATERIA PRIMA……………………………25
3.2 OBTENCIÓN DE LA QUITINA……………………………………...25
3.3 OBTENCIÓN DE QUITOSANO……………………………………..27
3.3.1 MÉTODO INDIRECTO…………………………………………..27
3.3.2 MÉTODO DIRECTO……………………………………………..29
3.4 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE QUITOSANO………………….30
3.4.1 ANÁLISIS DE HUMEDAD……………………………………….31
3.4.2 ANÁLISIS DE CENIZAS………………………………………....31
3.4.3 ANÁLISIS DE GRASAS TOTALES…………………………….32
3.5 FORMULACIONES DE NUGGET DE CAMARÓN………………..33
i
3.6 ELABORACION DE LOS NUGGETS DE CAMARÓN…………....34
3.7 CÁLCULO DE RENDIMIENTOS……………………………………35
3.8 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE LAS DIFERENTES
…………...FORMULACIONES DE NUGGET DE CAMARÓN……………….36
3.8.1 ANÁLISIS DE HUMEDAD ……………………………………….36
3.8.2 ANÁLISIS DE CENIZAS………………………………………....36
3.8.3 ANÁLISIS DE GRASAS TOTALES…………………………….37
3.8.4 ANÁLISIS DE PROTEÍNA ……………………………………….37
3.8.5 ANÁLISIS DE FIBRA CRUDA…………………………………..38
3.9 ACEPTABILIDAD SENSORIAL……………………………………..39
3.10 DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO……….40
3.11 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS DE LA(S) MEJOR (ES)
…………….FORMULACIÓN (ES) DE NUGGET DE CAMARÓN…………...40
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN…………………………………………..42
4.1 OBTENCIÓN DE QUITOSANO……………………………………..42
4.1.1 MÉTODO DIRECTO……………………………………………..42
4.1.2 MÉTODO INDIRECTO…………………………………………..43
4.2 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE QUITOSANO………………….45
4.3 OBTENCIÓN DE NUGGETS DE CAMARÓN……………………..46
4.4 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE LOS NUGGETS DE
…………...CAMARÓN…………………………………………………………….48
4.4.1 HUMEDAD………………………………………………………...48
4.4.2 CENIZAS…………………………………………………………..49
4.4.3 GRASAS TOTALES……………………………………………...51
4.4.4 PROTEÍNA………………………………………………………..52
4.4.5 FIBRA CRUDA…………………………………………………...54
4.5 ACEPTABILIDAD SENSORIAL…………………………………….55
4.5.1 APARIENCIA……………………………………………………..56
4.5.2 TEXTURA…………………………………………………………57
4.5.3 COLOR……………………………………………………………59
4.5.4 OLOR………………………………………………………….......60
PÁGINA
ii
4.5.5 SABOR………………………………………………………….....62
4.5.6 ACEPTABILIDAD GLOBAL……………………………………..63
4.6 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LA MEJOR FORMULACION
…………...DE NUGGET DE CAMARÓN……………………………………….65
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…………………………..67
5.1 CONCLUSIONES…………………………………………………….67
5.2 RECOMENDACIONES………………………………………………68
BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………....69
iii
PÁGINA
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla..1.……Contenido.nutricional.del.camarón……………………………….....4
Tabla..2. …Número de patentes por país relacionadas a investigaciones con
……………….subproductos del camarón………………………………………….12
Tabla..3. Composición fisicoquímica de las cáscaras y cabezas de
………….......camarón…………………………………………………………….....14
Tabla..4. Formulaciones y sus porcentajes de ingredientes para la
…………….elaboración de nuggets de camarón……………………………....33
Tabla 5. …Valores de peso y porcentajes de rendimiento por etapa en el
.........................método directo de extracción de quitosano……………………..43
Tabla 6. …Valores de peso y porcentajes de rendimiento por etapa en el
……………método indirecto de extracción de quitosano…………………….44
Tabla..7.....Análisis fisicoquímico del quitosano obtenido por método
……………..directo………………………………………………………………...45
Tabla..8. ..Porcentajes de rendimiento por etapa en la elaboración de
……………..nuggets de camarón………………………………………………..46
Tabla..9.….Análisis microbiológicos de la formulación de nugget con adición
………….....de 1.5 gramos de quitosano……………………………………….66
ÍNDICE DE TABLAS
iv
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Camarón blanco ……………………………………………………..6
Figura 2. Subproductos pesqueros y del camarón…………………………..7
Figura 3. Esquema del proceso para la obtención de pigmentos a partir de
…………..las cáscaras del camarón…………………………………………...9
Figura 4. Esquema del proceso para la obtención de sazonador en
…………....polvo………………………………………………………………...10
Figura 5. Esquema del proceso para la obtención de harina de consumo
…………...animal………………………………………………………………..11
Figura 6. Estructura química de la quitina y el quitosano………………….20
Figura 7. Esquema del proceso para la obtención de quitosano…………21
Figura 8. Esquema del proceso para la obtención de quitosano empleando
……………el método indirecto…………………………………………………28
Figura 9. Esquema del proceso para la obtención de quitosano empleando
…………...el método directo…………………………………………………...30
Figura 10. Esquema del proceso para la elaboración de los nuggets de
…………….camarón……………………………………………………………35
Figura.11.…Análisis de resultados de humedad en las diferentes
……………..formulaciones de nugget de camarón…………………….......48
Figura.12.…Análisis de resultados de cenizas en las diferentes
…………….formulaciones de nugget de camarón………………………….50
Figura 13. Análisis de resultados de grasas totales en las diferentes
……………..formulaciones de nugget de camarón…………………………51
Figura.14.…Análisis de resultados de proteína en las diferentes
……………..formulacionesdenuggetdecamarón…………………………...52
v
Figura.15.…Análisis de resultados de fibra cruda en las diferentes
……………..formulaciones de nugget de camarón…………………………54
Figura..16.……Valores promedio de atributos sensoriales por
……………..formulación de nugget de camarón……………………………55
Figura.17.…Análisis de resultados de apariencia en las diferentes
……………..formulaciones de nugget de camarón…………………………56
Figura.18.…Análisis de resultados de textura en las diferentes
……………..formulaciones de nugget de camarón………………………….58
Figura.19.…Análisis de resultados de color en las diferentes
……………..formulaciones de nugget de camarón………………………….59
Figura..20.…Análisis de resultados de olor en las diferentes
…………….formulaciones de nugget de camarón………………………….61
Figura..21.…Análisis de resultados de sabor en las diferentes
…………….formulaciones de nugget de camarón………………………….62
Figura..22.…Análisis de resultados de aceptabilidad global en las
…………….diferentes formulaciones de nugget de camarón……………..64
PÁGINA
vi
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
ANEXO.1.Formato de evaluación sensorial para nugget de
…………...camarón………………………………………………..…………...…75
ANEXO 2 Quitosano obtenido para el presente trabajo…………………….76
ANEXO.3..Nuggets de camarón elaborados para el presente
……………trabajo………………………………………………………………...77
vii
viii
RESUMEN
En el presente trabajo se aprovecharon cáscaras de camarón blanco
(Penaeus vannamei) de la empresa Mardex S.A. de la ciudad de Manta para
obtener quitosano, polisacárido propio del exoesqueleto de insectos y
crustáceos que se obtiene por desmineralización en medio ácido y
desproteinización en medio básico y que es usado en el sector alimenticio
como aditivo por sus propiedades conservantes, antioxidantes,
emulsificantes, estabilizantes y encapsulante de lípidos. Se realizaron
formulaciones de nugget con 1.5, 3 y 4.5 gramos de quitosano obtenido por
método directo y se compararon con una sin adición de quitosano (control).
Se determinó la humedad, cenizas y grasas totales del quitosano y se
analizó la composición proximal y microbiológica de los nuggets, además se
realizó un análisis sensorial de aceptabilidad. El quitosano obtenido por
método directo presentó un mayor rendimiento así como un contenido de
grasas totales menor al 2%. En cuanto al análisis sensorial la formulación
con 1.5 gramos de quitosano no presentó diferencia significativa con la
formulación control en relación a la apariencia, textura, color, olor y sabor.
Los análisis fisicoquímicos de los nuggets comprobaron que la adición de
quitosano en las diferentes formulaciones redujo considerablemente el
contenido de grasas totales pasando de un 20.19% en la formulación control
a un 8.01, 2.47 y menos del 1% en las formulaciones con adición de 1.5, 3 y
4.5 gramos de quitosano respectivamente. En cuanto a los valores de
proteína, las tres formulaciones con adición de quitosano superaron el 50%
de contenido de este nutriente, en comparación con el 39.32% que presentó
la formulación control. La formulación con 4.5 gramos de quitosano presentó
un 0.12% más de contenido de fibra que la formulación control. Todas las
formulaciones cumplieron con las especificaciones de la Legislación
Nacional respecto al número de Unidades Formadoras de Colonia de
aerobios mesófilos, Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Salmonella.
En conclusión, el uso de 1.5 gramos de quitosano en la formulación de
RESUMEN
ix
nugget es una alternativa para el aprovechamiento de los subproductos
pesqueros del camarón blanco ya que mejora las características
fisicoquímicas del producto sin alterar las características microbiológicas y
sensoriales.
Palabras clave: Aprovechamiento, camarón, quitosano, nugget.
x
ABSTRACT
Shells of white shrimp (Penaeus vannamei) from Mardex S.A. in Manta
city were used to obtain chitosan, a polysaccharide of the exoskeleton of
insects and crustaceans obtained by demineralization in acid medium and
deproteinization in a basic medium and which is used in the food sector as
an additive because provide properties preservatives, antioxidants,
emulsifying, stabilizing and lipid encapsulating. Nugget formulations were
made with 1.5, 3 and 4.5 grams of chitosan from the direct method and
compared with one formulation without addition of chitosan (control).
Moisture, ashes and total fats of chitosan were determined and the
proximal and microbiological composition of the nuggets was analyzed,
sensorial analysis of acceptability also was carried out. Chitosan obtained
by direct method showed a higher yield as well as a total fat content of
less than 2%. In the sensorial analysis, the formulation with 1.5 grams of
chitosan didn’t present significant difference with the control formulation in
relation to the appearance, texture, color, smell and flavor.
Physicochemical analyzes of the nuggets found that addition of chitosan in
the different formulations significantly reduced the total fat content from
20.19% in the control formulation to 8.01, 2.47 and less than 1% in the
formulations with addition of 1.5, 3 and 4.5 grams of chitosan respectively.
In regard to protein values, the three formulations with addition of chitosan
exceeded 50% content of this nutrient, compared to 39.32% that
presented the control formulation. Formulation with 4.5 grams of chitosan
presented 0.12% more fiber content than the control formulation. All
formulations met the specifications of the National Legislation regarding
the number of Colony Forming Units of mesophilic aerobes, Escherichia
coli, Staphylococcus aureus and Salmonella. In conclusion, use of 1.5
grams of chitosan in the nugget formulation is an alternative for the
utilization of white shrimp byproducts because it improves the
ABSTRACT
xi
physicochemical characteristics of the product without altering the
microbiological and sensorial characteristics.
Keywords: Exploitation, shrimp, chitosan, nugget
0
1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
Históricamente, cáscaras y cabezas de camarón generadas como
subproductos en las industrias procesadoras de este animal no han sido
aprovechadas. Quienes trabajan con este crustáceo generan una gran
cantidad de residuos que son empleados en una minúscula proporción para
la producción de alimentos balanceados, sin saber que de estos se puede
obtener quitosano (derivado de la quitina del camarón), sustancia útil para la
industria alimenticia, farmacéutica y productora de plásticos.
En los últimos años ha existido interés por aprovechar subproductos
pesqueros, es así que estudios como el de Ramírez (2009) titulado
“Aprovechamiento de fauna de acompañamiento del camarón y
subproductos pesqueros mediante la elaboración de ensilado de pescado”
han investigado que estos subproductos son fuente de sustancias como
quitina, proteína y ciertas vitaminas y minerales que pueden ser
incorporadas a formulaciones de alimentos para seres humanos.
La quitina se encuentra ampliamente distribuida en la naturaleza (hongos,
algas, protozoos, moluscos, artrópodos entre otros), sin embargo el
exoesqueleto de artrópodos es la fuente más accesible, principalmente de
crustáceos como camarón y cangrejo, ya que se encuentran disponibles
como residuo en la industria marisquera, estos son la mayor fuente de
quitina a escala industrial con una producción de 2200 toneladas/año.
El contenido de quitina en estos animales varía entre el 2 y 12 % del total de
masa corporal, así como el de proteína, minerales y carotenoides en el
exoesqueleto de los mismos que cambia dependiendo de la especie, parte
del organismo, estado de nutrición y ciclo reproductivo. Las aplicaciones y
propiedades del quitosano en la industria alimenticia incluyen: conservante
de alimentos, antioxidante, prebiótico, clarificante de bebidas, emulsificante,
1. INTRODUCCIÓN
2
estabilizante, agente antigastritis y encapsulador de lípidos (Colina, y otros,
2014).
El efecto de las propiedades del quitosano en formulaciones de alimentos ya
ha sido probado en estudios como el de Peña (2001), el cual demostró que
el quitosano aporta textura y resalte del sabor, así como un efecto reductor
en el contenido de grasas totales. Su experimentación comprobó que al
agregar quitosano a mayonesa formulada para hipertensos y personas que
preferían el consumo de alimentos “light”, el contenido de grasas totales se
redujo en un 30 %, existiendo también una mejora de las propiedades
sensoriales del producto en un 25 % en comparación con una mayonesa del
mercado local.
El objetivo general del trabajo fue aprovechar los subproductos pesqueros
del camarón blanco (Penaeus vannamei) de la empresa Mardex S.A. para
elaborar un producto cárnico (tipo nugget). Para cumplir con este objetivo se
establecieron los siguientes objetivos específicos: extraer quitosano de las
cáscaras de camarón blanco, caracterizar fisicoquímicamente al quitosano
obtenido, elaborar nuggets de camarón adicionando quitosano en diferentes
cantidades y analizar físico-química, microbiológica y sensorialmente al
producto elaborado.
2
2. MARCO TEÓRICO
3
2. MARCO TEÓRICO
2.1 CAMARÓN BLANCO (Penaeus vannamei)
El camarón blanco (Penaeus vannamei) es una especie de camarón
introducida en Centro y Sud América en el año de 1976 (Tizol, y otros,
2003).
Franco (2000) menciona que en el país su crianza se da a lo largo de todo el
perfil costanero en distintos laboratorios y empresas procesadoras. Esta
especie es la que llega a la mayoría de mercados internacionales y debido a
los grandes pedidos que actualmente se dan, los productores se han visto
en la necesidad de implementar métodos de cultivo intensivo y súper
intensivos para suplir las exigencias del mercado.
Los países que lideran la producción de esta especie son: China, Tailandia,
Brasil, Ecuador, México, Indonesia, Estados Unidos y algunos países de
Centro América y el Pacífico Asiático. De forma silvestre, el camarón habita
a temperaturas superiores a los 20 °C. Los machos maduran a partir de los
20 gramos y las hembras a partir de los 28 gramos en una edad entre 6 y 7
meses. Cuando el camarón hembra pesa entre 30 y 45 gramos libera entre
100000 y 250000 huevos de aproximadamente 0.22 milímetros de diámetro
(FAO, 2016).
La gestación ocurre aproximadamente 16 horas después del desove y la
fertilización. A sus primeros días la larva conocida como nauplio nada
irregularmente y es fototáctica positiva. Los nauplios no requieren
alimentación pues se nutren de su reserva embrionaria (FAO, 2016).
4
Las siguientes etapas larvarias (protozea, mysis y post larva temprana
respectivamente) continúan siendo planctónicas por algún tiempo. Los
camarones en estas fases se alimentan del fitoplancton y del zooplancton y
son llevados a las costas por corrientes mareales. Las post-larvas (PL)
cambian sus hábitos planctónicos unos 5 días después de su metamorfosis,
las mismas se dirigen a la costa y empiezan a alimentarse de detritos
bénticos, gusanos, bivalvos y crustáceos (FAO, 2016).
Los laboratorios de larvas y empresas procesadoras tienen su propio método
de producción. Para ello primeramente se deben suministrar las post-larvas
a las piscinas, luego como parte del proceso de cultivo de camarón se tienen
las etapas de cosecha, transporte y aclimatación, las mismas que deben
llevarse a cabo siguiendo una estricta planificación (FAO, 2016).
El camarón blanco al igual que otras especies de este animal presenta la
siguiente composición nutricional (Tabla 1):
Tabla 1. Contenido nutricional del camarón
Componente Unidad Contenido
Agua % 75.86
Energía Kcal 106
Proteína g 20.31
Grasa total g 1.73
Carbohidratos g 0.91
Ceniza g 1.20
Calcio mg 1.20
Hierro mg 2.41
Fósforo mg 205
Colesterol mg 152
Potasio mg 185
Sodio mg 148
(INCAP, 2012)
5
En América Latina, el camarón blanco (Penaeus vannamei) se encuentra en
las costas del océano Pacífico de América Central, sur de México y aguas
sudamericanas desde Colombia hasta Perú. Esta variedad encabeza en
número, los cultivos de camarón en esta parte del planeta, representando
más del 95 % de la producción. Sus propiedades reproductivas han sido
claves para que países como Brasil, Venezuela, China y Vietnam
introdujeran la especie para su comercialización (Andrade , Chávez, & Naar,
2007).
En comparación con otros tipos de crustáceo, el camarón blanco del Pacífico
(Penaeus vannamei) presenta resultados positivos y económicos frente a
los del camarón blanco del Mar Caribe (Penaeus schmitti) como son:
mejores rendimientos, ritmo de crecimiento superior, menores
requerimientos de proteína y alta supervivencia en la etapa larval. Por otra
parte presenta una tasa uniforme de crecimiento y puede alcanzar una talla
máxima de 23 centímetros (Tizol, y otros, 2003).
Otra característica del camarón blanco del Pacífico (Penaeus vannamei) es
la resistencia a los cambios bruscos de factores ambientales (bajos niveles
de oxígeno y variaciones importantes en la salinidad del agua) hacen que
esta especie presente ventajas en su cultivo en comparación al camarón
blanco del Mar Caribe (Penaeus schmitti). También tolera más fácilmente
altas densidades de siembra y es menos exigente en cuanto a su
alimentación por medio natural (Tizol, y otros, 2003).
Desde el punto de vista tecnológico el camarón blanco del Pacífico (Penaeus
vannamei) brinda más facilidades para la cosecha, así mismo este crustáceo
ofrece una mayor consistencia muscular, mejor firmeza de la carne luego de
la cocción y no se descabeza durante la manipulación de la cosecha tan
brevemente como ocurre con el camarón blanco del Mar Caribe (Penaeus
schmitti) (Tizol, y otros, 2003).
6
Gracias a sus propiedades, esta especie de camarón se ha desplazado por
casi todo el planeta generando así ganancias positivas para quienes se
dedican a su crianza. En la Figura 1 se presenta al camarón blanco del
Pacífico (Penaeus vannamei):
Figura 1. Camarón blanco (Tizol, y otros, 2003)
2.2 SUBPRODUCTOS DE LA INDUSTRIA PESQUERA Y DEL
CAMARÓN
La tecnología de alimentos denomina subproducto pesquero a aquellas
partes no comestibles derivadas del procesado de pescados, crustáceos y
moluscos. Estos subproductos incluyen: cabezas, esqueletos, vísceras,
escamas, caparazones, conchas, cáscaras y aletas de los grupos animales
ante mencionados como se muestran en la Figura 2.
7
Las especies que se destinan a subproductos pesqueros son las que tienen
menos aceptación en el mercado o se enrancian de forma muy rápida
(Gimferrer, 2012).
En los últimos años, las investigaciones han confirmado que estos
subproductos son de gran utilidad para múltiples industrias, entre ellas:
cosmética, alimenticia, farmacéutica, fabricante de plásticos principalmente.
Para Melo (1997), la industria camaronera a través de varias operaciones de
procesado produce una gran cantidad de subproductos altamente
contaminantes y potencialmente recuperables como las cabezas y cáscaras
de camarón.
Los subproductos en la industria camaronera pueden ser de dos tipos:
sólidos y líquidos. Entre los subproductos sólidos se puede encontrar:
cutícula o caparazón, cefalotórax, vísceras y fragmentos de carne que no
han podido ser removidos en el pelado. El único subproducto líquido del
camarón es el agua de blanqueo, resultante de la cocción del animal y rica
en sustancias como vitaminas y sales liberadas por el proceso. El
rendimiento de los subproductos está entre el 35 y 45 % del peso total del
animal (Almario, Mojica, Cuéllar, & Montoya, 2013).
Investigaciones en lo que va del presente siglo han dado un nuevo uso a
estos subproductos, de los cuales se han desarrollado nuevos productos
como harinas y concentrados, salsas, entre otros. Así mismo la extracción
Figura 2. Subproductos pesqueros y del camarón (García, 2011)
8
de quitina y quitosano presente en la cáscara del camarón ha dado un valor
agregado a este subproducto que hasta hace poco se consideraba
desecho (Bueno-Solano, y otros, 2008).
La tecnología de alimentos también ha empleado en los últimos años a las
cabezas de camarón seco como componentes potenciadores de sabor y
atractantes en dietas balanceadas para algunos organismos acuáticos.
También sirven como una fuente potencial de materia prima para la
producción de muchos productos de valor agregado, estos productos
incluyen pigmentos carotenoides y saborizantes (Melo, 1997).
Con el tratamiento de los subproductos del camarón, es posible obtener
algunos nuevos productos, por ejemplo a partir de la cáscara se produce un
pigmento llamado astaxantina, así mismo se obtiene el quitosano (sustancia
emulsificante, espesante y gelificante utilizada en varias industrias,
principalmente la alimenticia). También de las cabezas del camarón se
puede producir harina y sazonador, los cuales son aislados inicialmente a
nivel de laboratorio para luego ser introducidos a escala industrial (Chávez,
López, & Cornejo, 2010).
A continuación se detalla brevemente los tratamientos a los cuales son
sometidos los subproductos del camarón para la obtención de estos
compuestos:
Pigmentos naturales: Para la obtención de los pigmentos naturales se utiliza
la cáscara del camarón, para lo cual previamente se obtiene una harina
resultado del secado y molienda de la misma. A esta harina se le incorpora
metanol al 90% en relación P: V de 1:2, dicha solución se agita por 90
minutos para luego ser llevada a filtrado siendo necesario repetir los pasos
anteriores hasta obtener un líquido incoloro. El líquido obtenido se reserva
en un recipiente resistente al calor, luego se pesa el material residual y luego
es llevado a cocción para evaporar el metanol sobrante. Finalmente el
pigmento se seca y cuantifica (Chávez, López, & Cornejo, 2010).
9
El esquema del proceso para la obtención de pigmentos naturales se
presenta en la Figura 3.
Figura 3. Esquema del proceso para la obtención de pigmentos a partir de las cáscaras del
camarón (Chávez, López, & Cornejo, 2010)
Sazonador en polvo: El sazonador en polvo se obtiene de las cabezas de
camarón, las cuales son llevadas a cocción hasta liberar las sustancias y
sabores propios de este subproducto. Hecho aquello se añaden los
ingredientes parte de la formulación del sazonador para luego mezclar
todo esto con las cabezas y obtener una solución de sabor característico.
Esta mezcla es pasada por un colador para su posterior evaporación y
concentración. Finalmente el producto obtenido es secado y
posteriormente molido (Chávez, López, & Cornejo, 2010). El esquema
del proceso para la obtención de sazonador en polvo se presenta en la
Figura 4.
Pigmentos
Metanol al 90 %
Residuos de harina
90 min
Recepción de la
materia prima
Pesar
Harina de camarón
Mezclar
Agitar
Filtrar
Evaporar
Secar
Metanol residual
Vapor de agua
10
Figura 4. Esquema del proceso para la obtención de sazonador en polvo
(Chávez, López, & Cornejo, 2010)
Harina para consumo animal: La harina para consumo animal se elabora
a partir de las cabezas del camarón, las cuales son previamente
seleccionadas, eligiendo las cabezas en buen estado y con ciertas
características sensoriales que darán como resultado un producto de
calidad. Estas cabezas son pre molidas hasta obtener una pasta, la cual
es secada a 65 °C para posteriormente volverla a moler hasta obtener un
producto de al menos 300 micras de granulometría (Chávez, López, &
Cornejo, 2010). El esquema del proceso para la obtención de harina de
consumo animal se presenta en la Figura 5.
Aditivos
Recepción MP
Cocinar
Cabezas de camarón
Mezclar
Prensar
Filtrar
Evaporar
Concentrar
Agua
Caldo de cabezas de camarón
Secar
Moler
Sazonador en polvo
Vapor de agua
11
Figura 5. Esquema del proceso para la obtención de harina de consumo animal (Chávez,
López, & Cornejo, 2010)
Cavello (2015), declara que la cantidad de residuos sólidos generados por el
procesamiento de estas especies depende en parte del rendimiento cárnico
del crustáceo, siendo del 35-40 % para langostinos y camarones y del
50-60 % para el caso de cangrejos y centollas. Así, a partir de los valores de
captura antes citados y, con la suma de un porcentaje estimativo de captura
por asociaciones de pescadores artesanales, la cantidad de residuo sólido
generado a lo largo de las costas del país asciende a 76 mil toneladas por
año.
La mayoría de empresas procesadoras de pescados y mariscos del país
simplemente venden o desechan los subproductos pesqueros, aunque en
estos últimos años la tendencia por recuperar dichos residuos va en
aumento. Algunas empresas del país tal es el caso de Nirsa, Conservas
Isabel Ecuatoriana, Industria Pesquera Santa Priscila, Industria Pesquera
Junín entre otras tienen sus propios equipos para el manejo de estos
subproductos, medida aplicada por iniciativa de los altos ejecutivos que ven
a esta práctica como una forma de generar nuevos ingresos, así como
producir un menor impacto ambiental al planeta (Cavello, 2015).
Para dar una solución al problema ambiental causado por la contaminación
de los desperdicios de la industria camaronera es necesaria la demanda de
Recepción MP
Seleccionar
Cabezas de camarón
Pre-moler
Secar
Moler
Harina
Disco 300 um ᴓ
Vapor de agua
12
nuevos procesos amigables con el ambiente impulsados por las partes
involucradas donde se dé una mirada productiva sobre los desechos de
estas grandes industrias que permita valorarlos como fuente de alto valor
agregado e interés en el mercado mundial (Cavello, 2015).
Hay que destacar que los países en vías de desarrollo no cuentan con la
suficiente tecnología para el tratamiento de los subproductos pesqueros
como si la tienen países del primer mundo, especialmente Japón y China, de
donde se puede obtener el mayor número de investigaciones respecto a este
tema (Gimferrer, 2012).
El costo a invertir en el tratamiento de subproductos pesqueros es alto, por
lo que en el país son pocas las empresas que han invertido en ello.
Hasta el año 2013 los estudios con subproductos del camarón han llegado a
ser de 534 patentes, número que denota un avance en este campo (Almario,
Mojica, Cuéllar, & Montoya, 2013)
La Tabla 2 muestra a los países con mayor número de patentes
relacionadas al estudio de subproductos del camarón:
Tabla 2. Número de patentes por país relacionadas a investigaciones con subproductos del
camarón
País
Número
de
patentes
China 367
Japón 81
México 19
Corea del Sur 19
Dinamarca 18
Estados Unidos 15
Holanda, Noruega, Rusia y
Taiwán
3
(Almario, Mojica, Cuéllar, & Montoya, 2013)
13
Gracias a estos estudios el destino de los subproductos del camarón ya no
es la basura, dando a estos un valor agregado.
2.2.1 COMPOSICIÓN DE LOS SUBPRODUCTOS DEL CAMARÓN
Las cáscaras y cabezas de camarón son residuos ricos en proteína,
vitaminas y minerales. La proteína de los subproductos de este crustáceo,
cuenta con un valor similar al de la caseína extraída de la leche y no
presenta efectos tóxicos, por ello forman parte de los compuestos de mayor
valía para la industria alimenticia (Almario, Mojica, Cuéllar, & Montoya,
2013).
Estos residuos se pueden utilizar de manera directa, o procesar a través de
diversos métodos de separación o transformación, con el fin de obtener sus
subproductos. Al respecto, la ciencia ha enfocado sus esfuerzos de
investigación hacia la extracción de proteína, quitina y compuestos
funcionales secundarios. La Tabla 3 presenta la composición fisicoquímica
por subproducto del camarón:
14
Tabla 3. Composición fisicoquímica de las cáscaras y cabezas de camarón
Componente Contenido (%)
Cáscaras
Humedad 4.23
Cenizas 23.83
Nitrógeno 8.10
Grasas 2.88
Cabezas
Humedad -
Proteína bruta 58.20
Grasas 8.90
Fibra cruda 11.10
Extracto libre
de nitrógeno
-
Cenizas 22.60
Calcio 7.20
Fósforo 1.68
Vargas (2014) y Andrade, Chávez & Naar (2007)
La concha de los moluscos está compuesta en su mayoría por sustancias
como la calcita, aragonito, conquiolina y carbonato de calcio. En cambio, los
caparazones de los crustáceos en su mayoría se componen de quitina,
polisacárido integrado por cadenas de N-acetiglucosamina similar a la
celulosa en su estructura e igualmente a la queratina con respecto a su
propósito (proteger al animal del ataque de agentes externos) (Andrade ,
Chávez, & Naar, 2007).
2.2.2 APROVECHAMIENTO DE LOS SUBPRODUCTOS DE LA
INDUSTRIA PESQUERA Y CAMARONERA.
Hoy en día se pueden encontrar algunas líneas de aprovechamiento de
subproductos pesqueros, entre las principales están:
15
Porciones congeladas: A partir de una mezcla de especies de pescado como
bacalao, merluza, caballa, así como de camarón y otros crustáceos se
elabora el surimi, materia prima para la elaboración de diferentes productos
tales como palitos de pescado o sucedáneos de marisco. En la elaboración
del surimi se emplea la carne residual de procesos anteriores o bien se
extrae la carne de partes como el esqueleto o la cabeza del pescado. Esta
carne se lava en agua fría, luego se añade azúcar, sorbitol y pirofosfato para
ampliar el tiempo de vida útil del producto. Una vez procesado el surimi es
empacado y posteriormente llevado a congelación. El surimi es empleado
como fuente de proteínas de fácil digestión para la elaboración de varios
alimentos procesados (Gimferrer, 2012).
Productos reconstituidos: Esta variedad de productos son los preferidos de
los mercados alimenticios en Asia. Son alimentos procesados a partir de
diferentes partes de pescados y mariscos junto con otros ingredientes como
enzimas o aditivos alimentarios (Gimferrer, 2012).
Gel de pescado: Elaborada a partir de varias especies de pescado triturado
en el que se emplean varios tratamientos con el objetivo de lograr un
concentrado de proteínas y azúcares.
Una vez obtenida la masa esta se calienta y se obtiene el gel de pescado
llamado también kamboko (Gimferrer, 2012).
Emulsiones de pescado y camarón: Se obtienen a partir de la combinación
de músculo picado, agua (hielo) y grasa. En su elaboración se emplean
ciertas especies de camarón y pescado tanto magras como grasas. El
músculo es picado y mezclado con la grasa y el hielo hasta obtener una
mezcla de la cual se pueden obtener otros productos como paté de camarón
y pescado o salchichas (Gimferrer, 2012).
Concentrado proteico: Productos obtenidos de cualquier parte de pescados,
crustáceos o moluscos los cuales se expenden como productos en polvo
16
aptos para el consumo humano. Su proceso parte de materia prima
seleccionada y debidamente tratada. Se elaboran por extracción con
disolventes como hidróxido de sodio y luego pasan por un proceso químico o
de centrifugado para eliminar residuos y sabores indeseables (Gimferrer,
2012).
Existen beneficios nutricionales, ambientales y económicos por el
aprovechamiento de los subproductos del camarón entre los cuales se
destacan:
Beneficios nutricionales: Las cáscaras y cabezas de camarón son ricas en
proteína cruda con contenidos entre el 50 y 60 % dependiendo de la
fisiología del animal, así mismo estos subproductos poseen un reducido
contenido de grasa (aproximadamente entre 10 y 1 % dependiendo del
animal) haciéndolos apropiados para dietas de engorde de animales y su
uso como potencial fuente de formulados proteicos para humanos. Así
mismo el calcio, fósforo y algunas vitaminas forman parte del contenido de
estos subproductos. Estudios han comprobado que las propiedades
fisicoquímicas del camarón y sus subproductos permiten la obtención de
colorante propio de los pigmentos del animal siendo este un sustituto de
aquellos colorantes artificiales, así mismo se pueden obtener proteasas y
carotenoides, sustancias antioxidantes, sustancias emulsionantes, quitina y
quitosano entre los principales componentes (Heu, Kim, & Shahidi, 2002).
Así mismo se ha investigado que la incorporación de quitosano a alimentos
apanados y rebozados disminuye la formación de acrilamida, sustancia
cancerígena desarrollada a temperaturas superiores de 120 °C durante la
fritura de estos alimentos. Andrés (2015), investigó la adición de quitosano a
estos alimentos y concluyó que la adición de cantidades inferiores al 0.3 %
de quitosano conlleva a la reducción de la formación de acrilamida de hasta
el 60 % sin alterar las propiedades sensoriales del producto, con ello se
permitirá a la industria alimenticia ofrecer alimentos más saludables a los
consumidores con un mínimo de coste adicional al proceso (Andrés, 2015).
17
Beneficios ambientales: El aprovechamiento de los subproductos del
camarón genera también beneficios al medio ambiente, ya que al no ser
desechados se reduce el contenido de residuos sólidos que van a dar a los
botaderos (aproximadamente 130000 toneladas al mes) y por ende los
malos olores generados por la descomposición de estos (Cavello, 2015).
Beneficios económicos: La industrias camaroneras podrían obtener nuevos
ingresos aprovechando los subproductos del camarón, empleándolos en la
producción de suturas quirúrgicas, producción de gasas y cremas
bactericidas para el tratamiento de quemaduras. Así mismo se puede
trabajar con estos subproductos en el desarrollo de coagulantes primarios
para aguas residuales de alta turbidez y alcalinidad, también los
subproductos actúan como floculantes para la remoción de partículas sólidas
y para la captura de metales pesados y pesticidas en soluciones acuosas.
En la industria cosmética se los usa en la fabricación de cápsulas para
adelgazar, como aditivo bactericida en jabones, champús, cremas de afeitar,
entre otros productos. Su uso también incluye el desarrollo de colorantes,
balanceados, aditivos alimentarios (sustancias saborizantes, emulsionantes
y espesantes) entre los principales (Cavello, 2015).
2.3 QUITINA Y QUITOSANO
La quitina se constituye como una de las moléculas poliméricas más
abundantes de la naturaleza, esta se encuentra en el exoesqueleto de los
invertebrados y en las paredes celulares de algunos hongos y algas (Barra,
Romero, & Beltramino, 2012).
18
La quitina se genera por biosíntesis de los organismos ya mencionados. Los
subproductos de crustáceos generados en la industria pesquera son la
materia prima en la obtención de la quitina. Para la obtención de este
compuesto es necesaria la desproteinización y desmineralización de las
cáscaras o caparazones de los crustáceos, principales fuentes de quitina
(Barra, Romero, & Beltramino, 2012).
El quitosano, principal derivado de la quitina es un biopolímero lineal
formado por monómeros de D-glucosamina y obtenido principalmente
mediante tratamiento de desacetilación. Dependiendo de las circunstancias
de la reacción se puede obtener quitosano de diferente peso molecular y
grado de desacetilación. También es posible obtener quitosano por
fermentación enzimática. La quitina y el quitosano son compuestos de gran
interés comercial debido a su alto porcentaje de nitrógeno (6.89 %) en
comparación con la celulosa sintética sustituida (1.25 %). Esta propiedad
hace de la quitina un agente quelante útil en algunas industrias (Ravi Kumar,
2000).
Investigaciones recientes demuestran que esta sustancia tiene
aproximadamente 200 usos en las industrias: farmacéutica, alimenticia,
agrícola, productora de plásticos, entre otras. El aprovechamiento de los
subproductos del camarón crea una oportunidad de emprendimiento a
escala industrial, y a la vez una solución para el problema ambiental que
estos residuos generan (Barra, Romero, & Beltramino, 2012).
La industria alimentaria emplea el quitosano como aditivo, pues al tener
propiedades espesantes, gelificantes y emulsificantes su uso es frecuente en
la producción de postres, salsas, y productos cárnicos. El quitosano mejora
también la textura de varios alimentos ya que se fija al agua y a la grasa por
lo que se usa en la elaboración de bebidas y barras energéticas. Durante la
última década la producción mundial de quitina y quitosano purificados ha
aumentado y se estima una producción de alrededor de 1600 toneladas
19
mensuales. Estados Unidos y Japón son los principales productores a nivel
mundial y en menor tamaño de producción se encuentran India, Italia y
Polonia (Barra, Romero, & Beltramino, 2012).
Un hecho de gran relevancia, y que ha sido reconocido cada vez con mayor
firmeza por los distintos grupos de investigación científica, es que los usos
de la quitina y su transformación en quitosano son amplísimos, y este hecho
continuará generando cada vez más investigación, mayor especialización y
un gran dinamismo en el desarrollo de productos con nichos de mercado
muy específico y de alto valor agregado (Barra, Romero, & Beltramino,
2012).
La mayoría de los polisacáridos de origen natural tales como la celulosa,
dextrina, pectina, ácido algínico, agar, agarosa y carrageninas, son neutros o
ácidos en la naturaleza, mientras que la quitina y el quitosano son ejemplos
de polisacáridos altamente básicos (Ravi Kumar, 2000).
Sus propiedades únicas incluyen la formación de polioxisales, la capacidad
para formar películas, quelar iones metálicos y poseer características
estructurales ópticas. Al igual que la celulosa, las funciones de la quitina son
como las de un polisacárido estructural, pero difiere de la celulosa en sus
propiedades. La quitina es altamente hidrófoba y es insoluble en agua y la
mayoría de disolventes orgánicos. Es soluble en hexafluorousopropanol,
hexafluoroacetona, cloroalcoholes en conjugación con soluciones acuosas
de ácidos minerales y dimetilacetamida que contienen 5 % de cloruro de litio.
El quitosano, producto desacetilado de la quitina es soluble en ácidos
diluidos tales como ácido acético, ácido fórmico, entre otros (Ravi Kumar,
2000).
El contenido de nitrógeno de la quitina varía del 5 al 8 %, dependiendo del
grado de desacetilación, mientras que el nitrógeno en el quitosano está
principalmente en forma de grupos amino alifáticos primarios (Ravi Kumar,
2000).
20
En la Figura 6 se presentan las estructuras químicas de la quitina y el
quitosano.
Figura 6. Estructura química de la quitina y el quitosano (Ravi Kumar, 2000)
La obtención del quitosano a escala industrial parte de la harina de
cáscaras de camarón previamente elaborada. Esta harina debe ser
despigmentada con metanol y desmineralizada con una solución de ácido
clorhídrico 0.6 N a 45 °C por 3 horas, terminado este tiempo la harina se
enjuaga para eliminar restos de ácido presente. Concluido ello se procede a
la desacetilación con una solución de hidróxido de sodio 0.31 N a 60 °C por
2 horas. Pasado este tiempo una vez más se procede a enjuagar la harina
con agua a 65°C. Terminado este proceso ya se obtiene el quitosano, el cual
debe ser secado a 80 °C hasta observar la evaporación del agua residual.
Ya seca, esta sustancia debe ser molida y posteriormente tamizada en un
equipo de diámetro de al menos 300 um. Finalizado aquello el producto se
empaca y se mantiene a temperatura ambiente en un lugar seco (Chávez,
López, & Cornejo, 2010).
Quitina
Quitosano
21
El esquema del proceso para la obtención de quitosano se presenta en la
Figura 7.
Figura 7. Esquema del proceso para la obtención de quitosano (Chávez, López, & Cornejo,
2010)
Agua 65 °C
Sol. NaOH 0.31N
Agua
Sol. HCl 0.6N
Metanol
Agua y sales
Pigmentos
Recepción MP
Pesar
Harina de camarón
Despigmentar
Desmineralizar
Enjuagar
Desacetilar
Enjuagar
60 °C/ 2 horas
Agua y proteínas
Secar
Moler
Quitosano
Vapor de agua
45 °C/ 3horas
Tamizar
Empacar
Disco 300 um ᴓ
22
2.4 ELABORACIÓN DE PRODUCTO CÁRNICO TIPO
NUGGET HACIENDO USO DE SUBPRODUCTOS DE LA
INDUSTRIA PESQUERA
2.4.1 NUGGET DE CAMARÓN
La tecnología de cárnicos define al nugget de camarón como la mezcla de
camarones molidos, proteína vegetal, aditivos y sustancias aglutinantes de la
cual se obtiene una pasta gruesa, misma que pasa por un proceso de
formado y posterior congelado. La vida útil de los nuggets es de 180 días en
congelación (-15 a -18 °C) sin romper la cadena de frío (Zárate, 2007).
El producto se conservará ultra congelado de modo que se mantenga su
calidad durante el transporte, almacenamiento y distribución (INEN, 2013).
Al no existir a nivel nacional una norma que defina y especifique las
condiciones de elaboración del producto, el presente trabajo se basará en
las normas NTE INEN 1338:2012 para carne y productos cárnicos y la
norma NTE INEN 2779:2013 para barritas, porciones y filetes de pescado
empanados o rebozados congelados rápidamente, por ser productos de
características similares al desarrollar.
El proceso de elaboración de los nuggets inicia con la recepción de la
materia prima, la cual debe ser lavada y pesada (en el caso de utilizar
camarones enteros para la elaboración de los nuggets estos deben ser
descabezados y pelados) antes de comenzar el siguiente paso. Hecho esto
se procede a moler el camarón en el molino de carne y con las manos se
debe liberar la proteína del animal hasta que este tenga una consistencia
suave y pastosa, a continuación el camarón molido se lleva al cúter y se
23
procede a mezclar con los demás ingredientes de la formulación (sal, hielo,
sustancia de relleno, condimentos), como resultado debe obtenerse una
pasta gruesa fácil de amasar. Una vez amasada la pasta se debe dar forma
a la misma para luego empanizar el producto. Previo al empacado, los
nuggets deben pasar por una pre-fritura en aceite a 60 °C por 20 segundos
para después almacenarlos a -18 °C para su conservación
(Acevedo , Sánchez, & Cepeda, 2012).
La calidad del producto final está relacionada con los parámetros físico-
químicos y microbiológicos establecidos en la norma NTE INEN 1338:2012
para carne y productos cárnicos y la norma NTE INEN 2779:2013-11 para
barritas, porciones y filetes de pescado empandados o rebozados
congelados rápidamente.
Para que el producto final cumpla los requisitos de calidad es necesario que
el proceso de elaboración se lleve a cabo siguiendo las Buenas Prácticas de
Manufactura, así mismo debe tenerse en cuenta factores como:
Trabajo a altas temperaturas
Condiciones de humedad y oxígeno
Calidad del agua a utilizar
Agentes químicos y biológicos
Manipulador
Agentes externos como la luz del sol
Zárate (2007) expresa que estos factores afectan de forma directa la
composición del camarón y al producto final como tal ya que si se tiene una
mala manipulación por parte del operario, se trabaja a altas temperaturas y
las condiciones de humedad y oxígeno no son las favorables, la alteración a
ocurrir será de tipo física y biológica.
El agua para la limpieza del camarón y como parte de la formulación también
es un factor muy importante a considerar, pues podría existir una
contaminación cruzada por la carga bacteriana que esta pueda tener,
24
originando enfermedades graves si en ello no se tiene un control adecuado
(Zárate, 2007).
2.4.2 TRATAMIENTO
Para asegurar la calidad del producto final es necesario llevar a cabo varios
tratamientos de tipo térmicos y químicos, garantizando así la prolongación
de la vida útil del nugget. Dichos tratamientos se describen a continuación:
Higienización: Los camarones, materia prima para la elaboración de los
nuggets deben ser lavados, e higienizados con agua a temperaturas no
mayores a los 5 °C. Esta agua a su vez debe contener una solución de
hipoclorito de sodio de concentración 10 ppm, para garantizar la eliminación
de cualquier flora bacteriana de tipo patógena. Es importante considerar el
rango del pH del hipoclorito de sodio, el mismo que debe estar entre los 6 y
7.5, esto con la finalidad de no dejar residuo alguno en el camarón (Zárate,
2007).
Congelación: Desde que el proceso de elaboración de los nuggets de
camarón termina es necesario mantener la cadena de frío para la
conservación del producto. La congelación consiste en disminuir y mantener
la temperatura del producto por debajo de los 0 °C. El objetivo de la
congelación es alargar el tiempo de vida útil del nugget sin alterar las
propiedades químicas, físicas, organolépticas y microbiológicas del producto
(Zárate, 2007).
24
3. METODOLOGÍA
25
3. METODOLOGÍA
3.1 OBTENCIÓN DE LA MATERIA PRIMA
Las cáscaras de camarón blanco (Penaeus vannamei) se obtuvieron de la
empresa Mardex S.A. de la ciudad de Manta, la cual se dedica al
procesamiento y comercialización de pescados y mariscos a nivel local e
internacional.
3.2 OBTENCIÓN DE LA QUITINA
Para la obtención de la quitina se siguieron las siguientes operaciones:
Recepción de la materia prima: Las cáscaras de camarón fueron lavadas
en agua potable limpia retirando de estas patas, cola y residuos de carne,
con el objetivo de eliminar la mayor cantidad de proteína que pueda
interferir en el proceso de extracción de la quitina.
Secado: Las cáscaras de camarón fueron secadas en una estufa a 90 °C
por 5 horas, terminado este tiempo fueron molidas para facilitar el
proceso de extracción de la quitina.
26
Primera cocción: Las cáscaras de camarón molidas fueron puestas a
cocción en una solución de hidróxido de sodio al 0.5 %, en una relación
2:3 p/v durante 30 minutos a 80 °C y agitación constante para eliminar
colorantes característicos de las cáscaras camarón.
Primer lavado: Terminada la cocción se desechó el sobrenadante y se
procedió a lavar el precipitado con abundante agua, para ello se utilizó un
colador en el cual se colocaron las cáscaras y sobre el cual cayó el agua,
esto con el fin de eliminar impurezas que generen inconvenientes en los
siguientes pasos.
Segunda cocción: El precipitado obtenido en la etapa anterior se sometió
a una segunda cocción con una solución de hidróxido de sodio al 3 % en
relación 2:3 p/v por 10 minutos a 80 °C y agitación constante. Después
se descartó el sobrenadante y se procedió a realizar la misma operación
anterior. El proceso se lo realizó tres veces más, para así eliminar la
mayor cantidad de proteína presente en las cáscaras.
Segundo lavado: Terminada la cocción de las cáscaras de camarón se
desechó el sobrenadante y el precipitado se lavó con abundante agua,
hasta que el agua de lavado tenga un pH cercano a 7.
Desmineralización: Las cáscaras de camarón fueron desmineralizadas
con una solución 1:2 p/v de ácido clorhídrico 2N a temperatura ambiente
por 60 minutos, con el fin de eliminar la mayor cantidad de minerales que
se encuentren en las cáscaras de camarón. A continuación se descartó el
sobrenadante y el precipitado se lavó con abundante agua hasta obtener
un pH cercano a 7.
Secado: Las cáscaras de camarón fueron colocadas en bandejas de
aluminio y llevadas a secado en una estufa a 50 °C por 6 horas,
terminado este tiempo la quitina obtenida está libre de agua residual y
sustancias que interfiriesen en la obtención del quitosano.
27
3.3 OBTENCIÓN DE QUITOSANO
Para la obtención de quitosano se utilizaron dos métodos: indirecto y directo,
ambos aplicados en la extracción de esta sustancia utilizando un agente
reductor químico por Lalaleo (2010).
La diferencia entre ambos métodos radica en dos procesos de cocción y
lavado realizados en el método indirecto con hidróxido de sodio a
concentraciones de 0.5 % p/v y 3 % p/v, mientras que el método directo
excluye este paso y desacetila a las cáscaras de camarón, sin realizar estas
operaciones previas. Cabe recalcar que en ambos métodos, la
desacetilación de las cáscaras de camarón se llevó a cabo con una solución
de hidróxido de sodio al 50 % en relación 2:1 p/v.
Al realizar estas dos formas de extracción se pretende comprobar cuál de
estas extrae el mayor contenido de quitosano sin que se vean alteradas sus
propiedades fisicoquímicas.
3.3.1 MÉTODO INDIRECTO
Desacetilación: La quitina obtenida fue tratada con una solución de
hidróxido de sodio al 50 % a 100 °C en una relación p/v 1:2 de por 2
horas, añadiendo borohidruro de sodio a una concentración de 0.83 g/L.
28
Lavado: Terminada la desacetilación se procedió a descartar el
sobrenadante y a lavar con abundante agua a las cáscaras de camarón
hasta obtener un pH cercano a 7.
El esquema del proceso para la obtención de quitosano empleando el
método indirecto se presenta en la Figura 8.
Figura 8. Esquema del proceso para la obtención de quitosano empleando el método
indirecto (Lalaleo, 2010).
Agua
HCl 2N
Agua
NaOH 3 % 2:3 w/w
Agua
NaOH 0.5 % 2:3 w/w
80 °C / 10 min
80 °C/ 30 min
Recepción MP
Secar
Cáscaras de camarón molidas
Cocinar
Lavar
Cocinar
Lavar
Desmineralizar
90 °C/ 5 horas
60 min
Secar
Desacetilar
Quitina
Lavar
Quitosano
NaOH 50% / NaBH4
Na
Desechos
29
3.3.2 MÉTODO DIRECTO
El método directo para la extracción del quitosano se salta el paso de las dos
cocciones anteriores y posteriores lavados, siendo las etapas de recepción
de materia prima y secado de las cáscaras de camarón las mismas para
este método. A continuación se detalla los procesos posteriores a estas
etapas:
Desmineralización: Las cáscaras de camarón trituradas fueron colocadas
en una solución de ácido clorhídrico 2 N en relación 1:2 p/v a temperatura
ambiente por 72 horas, con el fin de eliminar la mayor cantidad de
minerales que se encuentren en las cáscaras.
Primer lavado: Terminada la desmineralización se procedió a descartar el
sobrenadante y a lavar el precipitado con abundante agua hasta obtener
un pH cercano a 7.
Desproteinización: El precipitado obtenido de la etapa anterior fue llevado
a una solución de hidróxido de sodio al 50 % a 100 °C, en relación 1:2 p/v
durante 2 horas con la adición del agente reductor borohidruro de sodio
añadido a una concentración de 0.83 g/L.
Segundo lavado: Se desechó el sobrenadante y se lavó con abundante
agua a las cáscaras hasta obtener un pH cercano a 7.
Secado: El quitosano obtenido se colocó en bandejas de aluminio y se
secó en una estufa a 50 °C por 6 horas.
30
El esquema del proceso para la obtención de quitosano empleando el
método directo se presenta en la Figura 9.
Figura 9. Esquema del proceso para la obtención de quitosano empleando el método
directo (Lalaleo, 2010).
3.4 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE QUITOSANO
Al quitosano obtenido se le realizaron análisis de humedad, ceniza y grasa
por duplicado. A continuación se detallan los métodos utilizados por análisis:
Agua
NaOH 50 % / NaBH4
Agua
HCl 2 N 1:2 w/w
2:3 w/w
100 °C / 2 a 4 horas
72 min
Recepción MP
Secar
Cáscaras de camarón molidas
Desmineralizar
Lavar
Desacetilar
Lavar
Secar
90 °C/ 5 horas
50 °C / 6 horas
Quitosano
Desechos
31
3.4.1 ANÁLISIS DE HUMEDAD
Para la determinación de la humedad en el quitosano obtenido se utilizó el
método AOAC 925.10, para ello se introdujeron por duplicado 8 gramos de
muestra en una estufa a 130 °C por 4 horas, pasado este tiempo se retiró a
la misma y se colocó en un desecador por alrededor de 20 minutos para
reducir el calor contenido en esta, luego la muestra fue nuevamente pesada.
La ecuación para la determinación del contenido de humedad se describe a
continuación:
% ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 =𝑃𝑚ℎ − 𝑃𝑚𝑠
𝑃𝑚ℎ∗ 100
Donde:
Pmh= Peso de la muestra húmeda
Pms= Peso de la muestra seca
3.4.2 ANÁLISIS DE CENIZAS
Para determinar el contenido de cenizas en el quitosano se utilizó el método
AOAC 923.03, para lo cual se incineraron en crisoles dos gramos de
producto por duplicado a 600 °C en un tiempo de 24 horas.
La ecuación para la determinación del contenido de cenizas se describe a
continuación:
% 𝐶𝑒𝑛𝑖𝑧𝑎𝑠 =𝑃𝑐𝑧 − 𝑃𝑐
𝑃𝑐𝑚 − 𝑃𝑐∗ 100
32
Donde:
Pcz= Peso del crisol más las cenizas
Pms= Peso del crisol más la muestra
Pc= Peso del crisol
3.4.3 ANÁLISIS DE GRASAS TOTALES
En la determinación del contenido de grasas totales del quitosano se utilizó
el método AOAC 948.15.
Para el análisis se pesaron 2 gramos de muestra seca por duplicado sobre
un dedal de extracción, mismo que se colocó en el extractor de Soxhlet. En
un balón previamente tarado se añadieron 250 ml de hexano en conjunto
con núcleos de ebullición. Una vez hecho esto la muestra fue sometida por
un tiempo de 45 minutos aproximadamente (12 sifonadas) en hexano
ebullente, terminado el proceso de extracción de la grasa, se sustrajo el
dedal del extractor Soxhlet y se recuperó el hexano. Posteriormente se
colocó al dedal con la muestra en una estufa durante una hora a
temperatura de 105 °C, la misma fue enfriada en el desecador y luego
pesada en la balanza analítica. Los resultados fueron reportados en % de
grasas totales mediante la siguiente fórmula:
% 𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 =𝑃𝑔 − 𝑃𝑣
𝑃𝑚∗ 100
Donde:
Pg= Peso del dedal con muestra desengrasada
Pv= Peso del dedal vacío + algodón
Pm= Peso de la muestra
33
3.5 FORMULACIONES DE NUGGET DE CAMARÓN
Para el presente trabajo se desarrollaron cuatro formulaciones de nugget de
camarón: una formulación control y tres formulaciones de nugget de
camarón con adición de alginato de sodio y quitosano en cantidades de 1.5,
3 y 4.5 gramos. En la Tabla 4 se detallan los porcentajes de ingredientes por
formulación para 3 kilogramos de materia prima.
Tabla 4. Formulaciones y sus porcentajes de ingredientes para la elaboración de nuggets
de camarón
Ingrediente (%)
Formulaciones
B
(Control-
Zárate, 2007)
M1
(1.5 g de quitosano)
M2
(3 g de quitosano)
M3
(4.5 g de quitosano)
Camarón blanco
(Penaeus vannamei)
80
80
80
80
Proteína de soya 3 2.945 2.895 2.845
Agua (hielo) 10 10 10 10
Sal 1 1 1 1
Almidón de papa 2 2 2 2
Sorbato de potasio 0.012 0.012 0.012 0.012
Ajo en polvo 0.6 0.6 0.6 0.6
Cebolla en polvo 0.6 0.6 0.6 0.6
Apanadura 3 3 3 3
Quitosano - 0.05 0.10 0.15
Alginato de sodio - 0.005 0.005 0.005
Total 100 100 100 100
34
3.6 ELABORACION DE LOS NUGGETS DE CAMARÓN
En la Figura 10 se detalla mediante un esquema el proceso de elaboración
de los nuggets de camarón:
Recepción de la materia
prima
Lavar
Camarones limpios
Pesar
Moler
Mezclar
Proteína de soya Sal Agua (hielo) Almidón de papa *Quitosano *Alginato de sodio Ajo y cebolla en polvo
Amasar
Moldear
Molino- disco de 9 mm de diámetro
-18 °C por 1 hora
Cútter
1
Congelar
35
* Sustancias añadidas a las formulaciones con adición de 1.5, 3 y 4.5
gramos de quitosano.
3.7 CÁLCULO DE RENDIMIENTOS
Para el cálculo de rendimientos se utilizó como entrada el peso de las
cáscaras de camarón antes de extraer el quitosano y como salida el peso de
los flakes de quitosano molidos. Los principales procesos para la
determinación de rendimientos son la molienda, secado y cocción de las
cáscaras de camarón. Así mismo se determinaron los rendimientos por
proceso en la elaboración de las diferentes formulaciones de nugget de
Figura 10. Esquema del proceso para la elaboración de los nuggets de
camarón
1
Empacar
Almacenar
Pre-freír
60 °C/ 20 seg
Escurrir
Apanadura Empanizar
Empacadora al vacío
-18 °C
Nuggets de camarón
36
camarón, siendo la entrada la materia prima utilizada y la salida el producto
obtenido.
Los rendimientos de los diferentes procesos se calcularon con la siguiente
fórmula:
Rendimiento =𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎
𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑥 100 (%)
3.8 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE LAS DIFERENTES
FORMULACIONES DE NUGGET DE CAMARÓN
Los análisis fisicoquímicos se realizaron según lo estipulado en la norma
NTE INEN 1338:2012 para carne y productos cárnicos y en el artículo de
Acevedo, Sánchez y Cepeda (2012) “Desarrollo de nugget de camarón:
definición de sus ingredientes según su efecto en la textura y aceptación
general”.
3.8.1 ANÁLISIS DE HUMEDAD
Se realizó según la metodología de la sección 3.4.1
3.8.2 ANÁLISIS DE CENIZAS
Se realizó según la metodología de la sección 3.4.2
37
3.8.3 ANÁLISIS DE GRASAS TOTALES
Se realizó según la metodología de la sección 3.4.3
3.8.4 ANÁLISIS DE PROTEÍNA
La determinación del contenido de proteína se contempla en la norma INEN-
ISO 937:2013, misma que presenta tres fases: digestión, destilación y
titulación.
Para el análisis se pesaron aproximadamente 0.5 g de muestra por
duplicado, dichas muestras se envolvieron en papel celofán y luego se
colocaron en los tubos Kjeldahl en conjunto con una muestra blanco. A estas
se añadieron 15 ml de ácido sulfúrico 0.1 N en conjunto con media tableta
Kjeldahl. A continuación se procedió a encender el digestor en programa
dos. El tiempo de digestión es de alrededor de 90 minutos hasta los 400 °C,
llegada a esta temperatura la muestra se enfrío hasta los 150 °C para
apagar el equipo.
Luego se realizó la destilación en el destilador Kjeldahl, para lo cual se
recogió el destilado de la muestra en un matraz con 25 ml de ácido bórico al
4 % e indicador rojo metilo/ azul de metileno.
Dicha solución se tituló con ácido sulfúrico 0.1 N hasta el vire del color a
azul.
El cálculo del porcentaje de proteína se llevó a cabo con la siguiente fórmula:
38
% proteína=𝑁 𝑥 (𝑉−𝑉𝑏𝑙𝑎𝑛𝑐𝑜)𝑥 0,014 𝑥 6.25
𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100
Donde:
V = volumen de H2SO4 0.1 N
V blanco = volumen de H2SO4 0.1 N para titular el blanco
0.014 = meq de nitrógeno
N = normalidad de ácido
f = factor de proteína
3.8.5 ANÁLISIS DE FIBRA CRUDA
La determinación del contenido de fibra cruda en el producto final se
fundamenta en la norma ISO 6865:2000, para lo cual se pesó 1 gramo de
muestra por duplicado, estas se colocaron en un Erlenmeyer de 250 ml con
adición de 100 ml de ácido sulfúrico al 1.25 %. La solución se llevó a
ebullición por 30 minutos y con ello se dio por terminada la digestión ácida.
Después la muestra fue lavada con agua destilada hasta que la solución
tenga un pH de 7. A continuación empieza la digestión básica, para lo cual
se colocaron 100 ml de hidróxido de sodio al 1.25 %. Nuevamente la
solución se llevó a ebullición por 30 minutos para luego filtrar la mezcla con
papel cuantitativo previamente pesado. Se procedió a lavar el residuo con
agua destilada hasta pH neutro comprobando el resultado con papel
indicador de pH. Luego se secó en la estufa al papel filtro con la muestra a
103 °C por 30 minutos, pasado este tiempo la muestra fue llevada a la mufla
para su calcinación a 600 °C.
El cálculo del contenido de fibra cruda se llevó a cabo con la siguiente
fórmula:
% Fibra=𝑃2−𝑃1
𝑃3−𝑃4𝑋100
39
Dónde:
P1= peso del papel solo
P2= peso del papel + muestra húmeda
P3= peso del crisol + muestra seca
P4= peso del crisol + cenizas
3.9 ACEPTABILIDAD SENSORIAL
La aceptabilidad sensorial fue evaluada mediante una encuesta realizada a
100 personas por duplicado de ambos géneros entre los 18 y 53 años de
edad en las instalaciones de la Planta Piloto de Alimentos de la Universidad
Tecnológica Equinoccial.
Las encuestas se llevaron a cabo a través de una escala hedónica de 5
puntos en donde el número 1 significa “me disgusta”, el número 2 “no me
gusta”, el número 3 “ni me gusta ni me disgusta”, el número 4 “me gusta” y el
número 5 “me gusta mucho”. El formato de la encuesta consta en el Anexo
1.
Las características sensoriales a evaluar fueron: Apariencia, textura, color,
olor, sabor y aceptabilidad global.
A cada encuestado se le otorgaron aproximadamente 10 gramos de
producto en platos de plástico utilizando como neutralizador agua (Ureña, D'
Arrigo , & Girón, 1999).
40
3.10 DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO
El presente trabajo se desarrolló con un diseño de análisis de varianza por
bloques, en el cual se analizaron las variables dependientes: humedad,
ceniza, grasa, proteína y fibra para los análisis fisicoquímicos y apariencia,
textura, color, olor, sabor y aceptabilidad global para las encuestas de
aceptabilidad.
Los resultados se procesaron según un ANOVA y las medias fueron
comparadas con la prueba de Tukey con una significancia del 0.05 %. El
programa utilizado fue el software estadístico InfoStat versión estudiantil.
Todos los análisis se realizaron por duplicado.
3.11 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS DE LA(S) MEJOR (ES)
…..FORMULACIÓN (ES) DE NUGGET DE CAMARÓN
En referencia a la norma NTE INEN 1338:2012 para carne y productos
cárnicos se determinaron los análisis microbiológicos a realizar en la(s)
mejor(es) formulación(es) de nugget de camarón con base en la Tabla 12
de la norma que detalla los requisitos microbiológicos para productos
cárnicos preformados precocidos o crudos congelados. El criterio para
realizar los análisis microbiológicos a la(s) mejor(es) formulación(es) se
fundamentó en conocer si dicho(s) producto(s) cumpliría(n) con los requisitos
de comercialización expresados en la norma.
41
Los microorganismos analizados fueron: Aerobios mesófilos (NTE INEN
1529-5), Escherichia coli (AOAC 991.14), Staphylococcus aureus (NTE INEN
1529-14), y Salmonella (NTE INEN 1529-15) (INEN, 2013).
41
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
42
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1 OBTENCIÓN DE QUITOSANO
4.1.1 MÉTODO DIRECTO
En la Tabla 5 se detallan los valores de peso y rendimientos totales por
etapa en la extracción de quitosano por método directo. La molienda
presentó un rendimiento de 96.64 %, un valor alto al tratarse de un proceso
donde se genera una pérdida considerable de cáscaras secas.
La etapa donde existió la mayor pérdida de peso fue el secado, esto debido
a la reducción del contenido de agua y otros componentes presentes en las
cáscaras de camarón. Cabe recalcar que en las etapas de desmineralización
y desproteinización, las cáscaras aumentaron su rendimiento al absorber el
agua y sustancias de la solución en las cuales se cocinaron. La ganancia de
peso en la desmineralización fue del 6.87 % y en la desproteinización del
2.42 %.
43
Tabla 5. Valores de peso y porcentajes de rendimiento por etapa en el método directo de
extracción de quitosano
ETAPA
VALORES DE PESO
OBTENIDOS EN CADA
PROCESO (g)
RENDIMIENTO
(%)
Recepción de la materia
prima
140 ± 0.00
-
Molienda 135.3 ± 0.42 96.64
Desmineralización 144.6 ± 0.14 106.87
Desproteinización 148.1 ± 0.14 102.42
Secado 136.35 ± 0.21 92.07
n=2± Desviación Estándar
El rendimiento final del quitosano fue del 97.39 %, un valor considerable
después de terminada la extracción. Cada etapa presenta rendimientos
mayores al 90 %, lo que indica una alta eficiencia en estos procesos.
4.1.2 MÉTODO INDIRECTO
En la Tabla 6, se detallan los valores de peso y rendimientos totales por
etapa en la extracción de quitosano por método indirecto. El rendimiento en
la molienda fue del 94.25 %, valor similar al anterior e igualmente
considerable por tratarse de una etapa donde existen altas pérdidas de
cáscaras de camarón. Al igual que la extracción de quitosano por método
directo, este presentó la mayor pérdida de peso en el secado de las
cáscaras de camarón (10.12 y 8.27 % en dos secados realizados), así
mismo, en las dos cocciones y en las etapas de desmineralización y
44
desproteinización, estas aumentaron su rendimiento al absorber el agua y
sustancias de las soluciones en las cuales se cocinaron, dicho incremento
presentó valores del 3.58, 1.56, 0.60 y 3.76 % respectivamente.
Tabla 6. Valores de peso y porcentajes de rendimiento por etapa en el método indirecto de
extracción de quitosano
ETAPA
VALORES DE PESO
OBTENIDOS EN CADA
PROCESO (g)
RENDIMIENTO
(%)
Recepción de la materia
prima
160 ± 0.00
-
Molienda 150.8 ± 0.28 94.25
Primera cocción 156.2 ± 0.14 103.58
Segunda cocción 158.65 ± 0.07 101.56
Desmineralización 159.6 ± 0.14 100.60
Secado 143.45 ± 0.21 89.88
Desacetilación 148.84 ± 0.21 103.76
Secado 136.53 ± 0.11 91.73
n=2± Desviación Estándar
El rendimiento en este método de extracción fue del 85.33 %, un
porcentaje mucho menor con respecto al valor anterior y que se da por
existir un mayor número de etapas que influyen en la variación de este
resultado.
Considerando el rendimiento de quitosano obtenido en cada método, se
confirma con base en la discusión de Lalaleo (2011) que el mejor método
de obtención de quitosano es el directo, mismo que generó un mayor
rendimiento por tener menos etapas que el método indirecto.
45
4.2 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE QUITOSANO
En la Tabla 7 se presentan los resultados de los análisis de humedad,
cenizas y grasas totales realizados al quitosano obtenido por método directo.
El resultado de humedad fue de 7.77 %, valor que se debe al secado
realizado al quitosano previo a su empacado.
El contenido de cenizas fue del 0.46 %, cantidad que se presenta como
residuo mineral en el quitosano y que no se eliminó en la desmineralización.
Las grasas totales presentaron un valor promedio del 1.10 %, este contenido
es propio de las cáscaras de camarón y no se elimina durante las etapas de
obtención de quitosano. Este porcentaje es bajo en relación a la cantidad de
grasas totales presente en pieles de pescado y cubiertas de otros animales
acuáticos cuyos valores promedio están entre el 2.5 y el 66 % según el tipo
de animal (Val, 2011).
Tabla 7. Análisis fisicoquímico del quitosano obtenido por método directo
ANÁLISIS RESULTADOS
HUMEDAD (%) 7.77 ± 0.30
CENIZAS (%) 0.46 ± 0.020
GRASAS
TOTALES (%)
1.10 ± 0.077
n=2± Desviación Estándar
Los valores de humedad, cenizas y grasas totales determinados en el
quitosano son similares a los trabajos de Lalaleo y Colina con valores de
7.50 y 8.40 % de humedad, 0.91 y 1.99 % de cenizas y 0.98 y 1.03 % de
grasas totales.
46
La mínima diferencia de resultados entre estos trabajos y el presente se
justifica principalmente por dos razones: el origen de la materia prima, en
este caso las cáscaras de camarón y por el método de análisis llevado a
cabo.
4.3 OBTENCIÓN DE NUGGETS DE CAMARÓN
En la Tabla 8 se presentan los rendimientos por formulación de nugget.
El valor obtenido en la molienda del camarón fue del 98.95 %. El peso de la
mezcla del camarón molido con los demás ingredientes por formulación fue
de 3 kilogramos. Cabe indicar que los nuggets se elaboraron con el
quitosano obtenido por el método directo.
Tabla 8. Porcentajes de rendimiento por etapa en la elaboración de nuggets de camarón
ETAPA
FORMULACIÓN
Control 1.5 g de
quitosano
3 g de
quitosano
4.5 g de
quitosano
Recep 100±0.00
Molien 98.95±0.0021
Mezcla 100±0.00 100±0.00 100±0.00 100±0.00
Moldea 87.66± 0.17 90.61±0.019
90.62±0.03
89.66±0.012
Empani 101.14±0.02
100.74±0.02
101.08±0.00
101.12±0.09
Prefritur 100.75±0.07 100.36±0.04
100.71±0.04
100.37±0.53
Empaca 98.88±0.04 99.64±0.067 98.23±0.03
99.63±0.012
n=2 ± Desviación Estándar
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
8
8
4
do
a
zado
do
da
ción
b a a ab
a a a a
a a a a
b a a a
47
El moldeado de los nuggets fue la etapa donde hubo mayores pérdidas de
producto debido a la manipulación de la pasta cárnica. Los rendimientos
fueron del 87.66 % en la formulación B, 90.61 % en la formulación M1, 90.62
% en la formulación M2 y 89.66 % en la formulación M3. Las mermas en
esta etapa se encuentran entre el 13 y 9 %, valores que se justifican al existir
manipulación de producto.
Las etapas de empanizado y prefritura aumentaron el peso de los nuggets.
El peso ganado en el empanizado presentó valores del 1.14 % en la
formulación B, 0.74 % en la formulación M1, 1.08 % en la formulación M2 y
1.12 % en la formulación M3, mientras que en la prefritura el aumento de
peso fue del 0.75 % en la formulación B, 0.36 % en la formulación M1, 0.71
% en la formulación M2 y 0.37 % en la formulación M3.
Los rendimientos en el empacado, proceso final en la elaboración de los
nuggets fueron del 98.88 % en la formulación B, 99.64 % en la formulación
M1, 98.23 % en la formulación M2 y 99.63 % en la formulación M3. Con
base en este resultado, la formulación con el mejor rendimiento fue la M1
(formulación con adición de 1.5 gramos de quitosano), seguido de la M3
(formulación con adición de 4.5 gramos de quitosano), B (formulación
control) y la del menor rendimiento la M2 (formulación con adición de 3
gramos de quitosano).
El análisis estadístico realizado presentó diferencias significativas en las
etapas de empacado y moldeado, esto se debió principalmente a la
manipulación de producto, mismo que se perdió al pegarse en las manos. En
la prefritura y empanizado no se presentaron diferencias significativas.
La FAO (2003), indica los factores que influyen en el rendimiento de los
procesos de la industria camaronera, entre los principales están la variación
de la calidad y tamaño del animal, el entrenamiento del operador y
modificación en la secuencia de operaciones.
48
4.4 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE LOS NUGGETS DE
CAMARÓN
4.4.1 HUMEDAD
En la Figura 11 se pueden observar los valores promedio de humedad en las
formulaciones de nugget, mismos que corresponden al 64.38 % en la
formulación B, 73.11 % en la formulación M1, 70.08 % en la formulación M2
y 74.33 % en la formulación M3.
Las formulaciones M1 y M3 no presentaron diferencias significativas entre sí,
pero estas si presentaron diferencia a las formulaciones B y M2.
Figura 11. Análisis de resultados de humedad en las diferentes formulaciones de nugget
de camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
49
La formulación B (formulación control) mostró el menor valor promedio de
humedad con respecto a las demás formulaciones, esto podría deberse al
contenido de agua aportado por el quitosano (7.77 %) que aumentó en las
formulaciones donde se añadió esta sustancia.
El porcentaje de humedad de las formulaciones M1 (formulación con adición
de 1.5 g de quitosano) y M3 (formulación con adición de 4.5 g de quitosano)
no presentaron diferencias significativas, mientras que la formulación M2
(formulación con adición de 3 g de quitosano) si presentó diferencia
significativa con respecto a estas dos. Dicha diferencia podría deberse al uso
de otro lote de camarones y a la humedad del ambiente durante la
elaboración de los nuggets.
Según Pareja (2012) la diferencia en el porcentaje de humedad de un
alimento procesado está dada por el contenido de agua y condiciones de
transporte de la materia prima e ingredientes que componen la formulación,
así como a la humedad del ambiente donde ese elaboró el producto.
En este caso la humedad pudo verse afectada por el uso de diferentes lotes
de camarón.
4.4.2 CENIZAS
En la Figura 12 se pueden observar los valores promedio de cenizas en las
formulaciones de nugget, mismos que corresponden al 2.3 % en la
formulación B, 2.55 % en la formulación M1, 2.41 % en la formulación M2 y
2.44 % en la formulación M3.
50
Figura 12. Análisis de resultados de cenizas en las diferentes formulaciones de nugget de
camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
Entre el porcentaje de cenizas de las diferentes formulaciones de nugget no
existió diferencia significativa, esto pudo deberse al contenido de minerales
presente en cantidades relativamente semejantes en el quitosano,
camarones e ingredientes utilizados en la elaboración de los nuggets .
Según Colina (2014), en la desmineralización del quitosano por acción del
ácido clorhídrico se pierden la mayor cantidad de minerales propios de las
cáscaras de camarón (calcio, fósforo, magnesio y selenio entre los
principales).
Entonces probablemente, el mayor aporte de minerales presente en los
nuggets provino de los camarones e ingredientes utilizados.
51
4.4.3 GRASAS TOTALES
Los valores promedio de grasas totales fueron del 20.19 % en la formulación
B (formulación control) y disminuyeron al 8.01 % en la formulación M1
(formulación con adición de 1.5 gramos de quitosano), 2.47 % en la
formulación M2 (formulación con adición de 3 gramos de quitosano) hasta la
reducción de este contenido a un 0.77 % en la formulación M3 (formulación
con adición de 4.5 gramos de quitosano) como se observa en la Figura 13.
Figura 13. Análisis de resultados de grasas totales en las diferentes formulaciones de
nugget de camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
El contenido de grasas totales en todas las formulaciones de nugget
presentó diferencias significativas entre sí.
Como puede observarse, al existir un incremento de quitosano en las
diferentes formulaciones de nugget, el contenido de grasa disminuye, lo que
podría deberse al poder encapsulante de lípidos que se le atribuye al
quitosano.
52
Dicha propiedad está dada por el grado de desacetilación que ocurre en el
quitosano durante su extracción por acción del hidróxido de sodio al 50 %,
mismo que permite la liberación de grupos hidroxilos y aminos libres
presentes en la cadena polimérica de las cáscaras de camarón, confiriéndole
a esta sustancia la capacidad de atrapar grasas e iones metálicos pesados
(Lopretti, y otros, 2007).
4.4.4 PROTEÍNA
En la Figura 14 se pueden observar los valores promedio de proteína en las
formulaciones de nugget, mismos que corresponden al 39.32 % en la
formulación B, 62.12 % en la formulación M1, 53.06 % en la formulación M2
y 63.52 % en la formulación M3.
Figura 14. Análisis de resultados de proteína en las diferentes formulaciones de nugget de
camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
53
El contenido proteico no presentó diferencias significativas entre las
formulaciones M1 y M3, pero estas si presentaron diferencia a las
formulaciones B y M2.
El porcentaje varío entre el 14 y 24 % en la formulación B (formulación
control) con respecto a las formulaciones con adición de quitosano. Esta
diferencia podría deberse al contenido de nitrógeno presente en el
quitosano.
Según Mármol (2004) y Ravi-Kumar (2000), el quitosano presenta un
contenido de nitrógeno total entre el 5 y 8 %, mismo que cambia según la
especie de crustáceo y el método de obtención utilizado. La adición de
quitosano, pudo influir en el aumento del porcentaje de proteína de las
formulaciones con adición de esta sustancia a diferencia la formulación
control.
El porcentaje de proteína de la formulación M2 (formulación con adición de 3
g de quitosano) disminuyó en un 10 % aproximadamente con respecto a las
formulaciones M3 (formulación con adición de 4.5 g de quitosano) y M1
(formulación con adición de 1.5 g de quitosano), dicha diferencia podría
deberse a la composición proteica de los camarones utilizados, puesto que
al ser de otro lote, el porcentaje de proteína presente en el camarón también
lo será y esto debido a la alimentación del animal, principal factor que influye
en el contenido de este nutriente (FAO, 2003).
Los valores reportados en todas las formulaciones cumplen con la
especificación del contenido de proteína presentado en la Tabla 8 de la
norma INEN 1338:2012 para carne y productos cárnicos el cual expresa un
mínimo de 12 % de proteína para productos cárnicos preformados pre
cocidos o crudos.
54
4.4.5 FIBRA CRUDA
Los valores promedio de cenizas fueron del 0.29 % en la formulación B, 0.32
% en la formulación M1, 0.34 % en la formulación M2 y 0.42 % en la
formulación M3 como se observa en la Figura 15.
Figura 15. Análisis de resultados de fibra cruda en las diferentes formulaciones de nugget
de camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
El contenido de fibra cruda en las diferentes formulaciones de nugget
presentó diferencias significativas.
El menor porcentaje de fibra cruda lo tuvo la formulación B (formulación
control) y aumentó según la adición de quitosano en las demás
formulaciones, es por ello que la variación del contenido de esta sustancia
en los nuggets podría deberse a la cantidad de quitosano añadido, que es
mayor en la formulación M3 (formulación con adición de 4.5 gramos de
55
quitosano) y que desciende conforme disminuye el contenido de esta
sustancia en las formulaciones de nugget, lo que se observa en la Figura 15.
La fibra se define como el conjunto de polisacáridos provenientes de
cortezas vegetales y en ciertos casos animales que pueden ser
fermentables parcial o totalmente en el intestino delgado (Escudero &
González-Sánchez, 2006). Al ser el quitosano un polisacárido lineal
compuesto de D-glucosamina y N-acetil-D-glucosamina, podría
considerárselo también como una fuente de fibra.
4.5 ACEPTABILIDAD SENSORIAL
En la Figura 16 se presentan los resultados de los valores promedio por
atributos sensoriales evaluados en las cuatro formulaciones de nugget.
Figura 16. Valores promedio de atributos sensoriales por formulación de nugget de
camarón
56
En las siguientes figuras se muestran los valores promedio de los diferentes
atributos evaluados por formulación y su análisis estadístico.
4.5.1 APARIENCIA
Los valores promedio de apariencia fueron de 4.02 en la formulación B, 3.99
en la formulación M1, 3.62 en la formulación M2 y 3.78 en la formulación M3
como se observa en la Figura 17.
Figura 17. Análisis de resultados de apariencia en las diferentes formulaciones de nugget
de camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
El análisis no presentó diferencias significativas entre las formulaciones B y
M1, pero al compartir letra esta última con la formulación M3 hace que esta
sea estadísticamente similar a dicha formulación. Por su parte la formulación
M3 no presentó diferencia significativa a la formulación M2 al compartir letra,
pero esta última si presenta diferencia significativa con las formulaciones B y
57
M1, misma que obtuvo el menor valor promedio (3.62) correspondiente al
calificativo “ni me gusta ni me disgusta”.
Según Zarate (2007) la apariencia del nugget es un parámetro intrínseco del
consumidor que se ve influenciado principalmente por atributos como el
tamaño y el color del producto.
La apariencia de los nuggets de las formulaciones B (formulación control) y
M1 (formulación con adición de 1.5 g de quitosano) fueron de mayor agrado
por su presentación redonda y su coloración café pardo. Los nuggets de las
formulaciones M2 (formulación con adición de 3 g de quitosano) y M3
(formulación con adición de 4.5 g de quitosano), presentaron la menor
puntuación de este atributo debido a su forma cuadrada que al parecer fue
de menor agrado en comparación a las dos formulaciones anteriores, así
como a su coloración café intensa debida a un mayor tiempo de fritura
4.5.2 TEXTURA
En el análisis de textura los valores promedio fueron de 3.78 en la
formulación B, 3.76 en la formulación M1, 3.67 en la formulación M2 y 3.62
en la formulación M3 como lo indica la Figura 18.
58
Figura 18. Análisis de resultados de textura en las diferentes formulaciones de nugget de
camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
Entre estas formulaciones no existió diferencia significativa, lo indica que
para los evaluadores las cuatro presentaron la misma textura.
Según Peña (2001), la adición de quitosano tiene un efecto significativo en la
textura del producto, pudiendo ser de agrado o desagrado para el
consumidor. Esta sustancia da paso a la formación de una textura suave y
un tanto gelatinosa que van bien en ciertos alimentos como postres, salsas,
compotas y algunas bebidas.
La similitud de estos valores podría deberse a una apreciación de textura
considerada irrelevante por los evaluadores entre la formulación control y las
formulaciones con adición de quitosano.
Los resultados de los valores promedio califican a todos los nuggets de
camarón dentro del parámetro “ni me gusta ni me disgusta”, mismo
calificativo que coincide con el trabajo de Ramírez (2009) donde la textura de
59
un ensilado de pescado elaborado a partir de subproductos de pescado y
camarón tuvo una aceptación neutral de este atributo.
4.5.3 COLOR
En la Figura 19 se pueden observar los valores promedio del análisis de
color en las formulaciones de nugget, mismos que corresponden a 4.16 en la
formulación B, 4.12 en la formulación M1, 3.77 en la formulación M2 y 3.82
en la formulación M3.
Figura 19. Análisis de resultados de color en las diferentes formulaciones de nugget de
camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
Entre las formulaciones B y M1 no existieron diferencias significativas, estas
presentaron un valor promedio correspondiente al calificativo “me gusta”. Las
60
formulaciones M2 y M3 si presentaron diferencias significativas a estas dos y
similitudes estadísticas entre sí como lo indica la Figura 19. Las
formulaciones M2 y M3 califican dentro del parámetro “ni me gusta ni me
disgusta”.
Según Zárate (2007), el color es un parámetro subjetivo del consumidor al
momento de evaluar el nugget y se ve influenciado por el tiempo de fritura
del nugget, ya que al estar cubierto de apanadura, la fritura provocará la
reacción de Maillard en el producto, y es por lo que la intensidad de color
será leve a menor tiempo de fritura y más fuerte a un mayor tiempo.
En este caso el color si se vio influenciado por el tiempo de fritura, que fue
mayor en las formulaciones M2 (formulación con adición de 3 g de
quitosano) y M3 (formulación con adición de 4.5 g de quitosano)
presentándose en estas dos una coloración café intensa que fue de menor
agrado en comparación con las formulaciones B (formulación control) y M1
(formulación con adición de 1.5 g de quitosano) cuyo color fue café pardo fue
de más agrado.
4.5.4 OLOR
Los valores promedio del análisis de olor fueron de 4.08 en la formulación B,
3.99 en la formulación M1, 3.91 en la formulación M2 y 3.95 en la
formulación M3 como se observa en la Figura 20.
61
Figura 20. Análisis de resultados de olor en las diferentes formulaciones de nugget de
camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
Entre formulaciones de nugget no existieron diferencias significativas lo que
indica que para los evaluadores todas presentaron el mismo olor. Los
valores promedio califican a todos los nugget de camarón dentro del
parámetro “me gusta”.
El olor del nugget se ve influenciado por la mezcla de camarón y demás
ingredientes que al momento de la fritura se ven resaltados.
Según Peña (2012), la adición de quitosano a formulaciones de alimentos
influye levemente en el resalte de este atributo, afirmación que se reflejó en
las encuestas realizadas donde para los evaluadores las cuatro
formulaciones de nugget presentaron el mismo olor.
62
4.5.5 SABOR
En la Figura 21 se pueden observar los valores promedio del análisis de
sabor en las formulaciones de nugget, mismos que corresponden a 4.08 en
la formulación B, 3.9 en la formulación M1, 3.84 en la formulación M2 y 3.91
en la formulación M3.
Figura 21. Análisis de resultados de sabor en las diferentes formulaciones de nugget de
camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
Con respecto a este análisis se determinó que no existieron diferencias
significativas entre las formulaciones B (formulación control), M1
(formulación con adición de 1.5 g de quitosano) y M3 (formulación con
adición de 4.5 g de quitosano), presentando un valor promedio que las
califica con el indicativo “me gusta”. La diferencia significativa si se presentó
entre las formulaciones B y M2 (formulación con adición de 3 g de
quitosano), aunque esta formulación es estadísticamente similar a las
formulaciones M1 y M3 al compartir letras.
63
El sabor de la formulación control y las formulaciones con adición de 1.5 y
4.5 g de quitosano gustaron por igual a los evaluadores, esto podría deberse
al resalte de sabor atribuido a esta sustancia y cuya percepción fue relevante
al añadirse un mayor y menor contenido de esta.
La mezcla de camarón e ingredientes es un factor importante que define el
sabor del nugget. Según Acevedo (2012), es primordial considerar los
porcentajes de sal y aditivos al formular el nugget, para equilibrar los
sabores del producto final. La adición de quitosano en los nuggets también
juega un papel importante en el sabor. Andrés (2015) y Peña (2001),
investigaron las propiedades del quitosano en alimentos procesados y
ambos determinaron que esta sustancia influye de tal manera en el alimento
que origina un realce del sabor que puede ser de agrado o desagrado para
el consumidor.
4.5.6 ACEPTABILIDAD GLOBAL
Los valores promedio del análisis de aceptabilidad global fueron de 4.14 en
la formulación B, 3.94 en la formulación M1, 3.85 en la formulación M2 y
3.91 en la formulación M3 como lo indica la Figura 22.
64
Figura 22. Análisis de resultados de aceptabilidad global en las diferentes formulaciones de
nugget de camarón
Letras diferentes entre tratamientos indican diferencias significativas (P<0.05)
El análisis presentó diferencias significativas entre la formulación B y las
formulaciones M1, M2 y M3 siendo estas tres estadísticamente similares.
Los resultados de los valores promedio califican a la formulación B dentro
del parámetro “me gusta” y a las formulaciones M1, M2 y M3 como “ni me
gusta ni me disgusta”. Al ser el valor promedio de la formulación M1 el más
cercano a 4 se podría considerar a esta con el calificativo “me gusta”.
Según Ureña (1999) la aceptabilidad global es un valor dado por el panelista
basado en los atributos ya evaluados y que será de gran importancia para
decidir el éxito o fracaso del alimento degustado.
Los principales atributos sensoriales a tomar en cuenta para elegir una
muestra como la mejor son la textura, el color, el olor, y el sabor. Los
resultados de la calificación promedio de aceptabilidad global reflejan que la
muestra con la mejor aceptación sensorial es la B, seguida de la M1, M3 y
M2. No obstante, tomando en cuenta los resultados por parámetro evaluado
se determina que no existen diferencias significativas en atributos como la
65
apariencia, textura, color, olor y sabor entre la formulación B (formulación
control) y la formulación M1 (formulación con adición de 1.5 gramos de
quitosano). En este caso, el resultado de la calificación de aceptabilidad
global fue subjetiva del evaluador e influenciada principalmente por una
puntuación pedida para calificar al nugget según su gusto, que no se ve del
todo acorde con el resultado puntuado por atributo sensorial.
Analizando individualmente los resultados de los parámetros sensoriales
evaluados y en conjunto con los resultados fisicoquímicos obtenidos se
presenta como la mejor formulación a la M1 (formulación con adición de 1.5
gramos de quitosano).
4.6 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LA MEJOR
FORMULACION DE NUGGET DE CAMARÓN
En la Tabla 9 se presentan los resultados de los análisis microbiológicos
realizados a la formulación de nugget con adición de 1.5 gramos de
quitosano.
66
Tabla 9. Análisis microbiológicos de la formulación de nugget con adición de 1.5 gramos de
quitosano
MICROORGANISMO
ANALIZADO
RESULTADO
UFC/g
REQUISITO
NORMA (UFC/g)
Aerobios mesófilos 7.88 x 102 ± 2.47 Maximo 1 x 107
Escherichia coli <10 ± 0.00 Maximo 1 x 103
Staphylococcus
aureus
<10 ± 0.00
Maximo 1 x 104
Salmonella Ausencia/25g Ausencia/25g
n=8; ± Desviación estándar
Los resultados microbiológicos obtenidos expresados en unidades
formadoras de colonia se compararon con las especificaciones de la norma
NTE INEN 1338:2012 en su Tabla 12 para productos cárnicos preformados
precocidos o crudos congelados.
Ninguno de los resultados obtenidos está fuera de los límites permitidos por
la norma, esto debido al origen y tratamiento de la materia prima,
condiciones de elaboración y congelación del producto que impide el
desarrollo proliferado de la flora bacteriana especificada en la norma. Este
tipo de productos cárnicos se ha desarrollado para mantenerse por largos
períodos de tiempo en congelación (hasta 6 meses dependiendo de la
naturaleza del producto), haciéndolos ideales para la exportación.
66
5. CONCLUSIONES Y RECOMEDACIONES
67
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
El mejor método de extracción de quitosano es el directo ya que presentó el
mayor rendimiento de esta sustancia.
Se caracterizó fisicoquímicamente al quitosano obtenido por el método
directo, este presentó un contenido de humedad del 7.77 %, 0.46 % de
cenizas y 1.10 % de grasas totales.
Al incrementar el porcentaje de quitosano en las diferentes formulaciones de
nugget se pudo evidenciar diferencias significativas entre la formulación
control y las formulaciones con adición de quitosano con respecto a la
humedad, mismas diferencias estuvieron dadas por la adición de esta
sustancia y el uso de otro lote de camarones para la elaboración de los
nuggets, por lo contrario el contenido de cenizas no presentó diferencias
significativas entre formulaciones.
Se comprobó la propiedad encapsulante de lípidos atribuida al quitosano en
las formulaciones de nugget de camarón, disminuyendo el contenido de
grasas totales desde un 20.19 % en la formulación control hasta un 0.77 %
en la formulación con adición de 4.5 gramos de quitosano (M3).
El contenido de fibra cruda en la formulación control de nugget fue del
0.29 %, aumentando el porcentaje de esta sustancia conforme se adicionó
68
quitosano hasta un 0.42 % (formulación M3), generándose así un beneficio
al consumidor por el favorecimiento al tracto digestivo atribuido a la fibra.
La evaluación sensorial determinó similitudes y diferencias entre atributos de
las cuatro formulaciones de nugget. Analizando los principales parámetros
como: apariencia, textura, color, olor, sabor y en conjunto con los resultados
de grasas totales, proteína y fibra obtenidos se concluye que la formulación
con adición de 1.5 gramos de quitosano es la mejor.
Los nuggets de camarón elaborados cumplieron los requisitos de la norma
NTE INEN 1338:2012 en cuanto al contenido de proteína y requisitos
microbiológicos detallados, siendo este un producto ideal para la exportación
al no presentarse un nivel de unidades formadoras de colonia que altere la
calidad de los mismos. Así mismo los nuggets de camarón cumplen con los
factores de calidad expresados en la norma NTE INEN 2779:2013 para
barritas, porciones y filetes de pescado empanados o rebozados congelados
rápidamente.
5.2 RECOMENDACIONES
Realizar futuras investigaciones aprovechando otros subproductos
pesqueros.
Realizar un estudio in vivo del efecto del quitosano en la salud humana.
Estudiar el efecto de la adición de quitosano en otros alimentos.
Proponer el desarrollo de nuevos productos a base camarón en el mercado
local con fines de exportación.
68
BIBLIOGRAFÍA
69
BIBLIOGRAFÍA
Acevedo , D., Sánchez, J., & Cepeda, I. (2012). Desarrollo de Nugget de
Camarón: Definición de ingredientes según su efecto en la textura y
aceptación general. Obtenido de Congreso Internacional de
Sostenibilidad Territorial y Ciudad Inclusiva:
http://srvzenu.monteria.upb.edu.co/cistci2015/src/img/memorias/Poste
r%2012%20Desarrollo%20de%20Nugget%20de%20Camarón%20defi
nición%20de%20sus%20ingredientes.pdf
Almario, F., Mojica, P., Cuéllar, S., & Montoya, M. (2013). Subproductos del
camarón. Boletín Tecnológico: Pontificia Universidad Javeriana, 1-
100.
Altomonte, N. (2012). Los carbohidratos en el almidón de patata. Obtenido
de LIVESTRONG.COM: http://www.livestrong.com/es/carbohidratos-
almidon-patata-info_28886/
Andrade , R., Chávez, M., & Naar, V. (2007). Evaluación de las etapas de
cocción y secado en la obtención de harina de cabezas de camarón
de cultivo (Penaeus Sp). DYNA-UNAL, 1-5.
Andrés, A. (2015). Lo último en alimentos fritos: prefrituras con quitosano.
Obtenido de ABC-COMUNIDAD VALENCIANA:
https://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&c
d=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjz8IilkpLNAhWMox4KHRwvAI4Q
FggaMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.abc.es%2Fespana%2Fcomuni
dad-valenciana%2Fabci-ultimo-alimentos-fritos-prefrituras-quitosano-
201512051702_no
Barra, A., Romero, A., & Beltramino, J. (2012). Obtención de Quitosano.
Obtenido de Sitio Argentino de Producción Animal:
70
http://www.produccion-
animal.com.ar/produccion_peces/piscicultura/173-Quitosano.pdf
Berenz, Z. (1997). Utilización del ensilado de residuos de pescado en pollos.
En FAO, Tratamiento y utilización de residuos de origen animal,
pesquero y alimenticio en la alimentación animal (págs. 15-27). La
Habana: FAO.
Bermudez, J., Rodríguez, J., Ocampo, Á., & Peñuela, L. (1999). Ensilaje de
víscera de pescado Cachama blanca (Piaractus brachyponum) como
fuente de proteína para la alimentación de cerdos de engorde en una
dieta con aceite crudo de palma (Elaeis guineensis-Elaeis oleifera).
Livestock Research for Rural Development, 1-9.
Bueno-Solano, C., López-Cervantes, J., Campas-Baypoli, O., Lauterio-
García, R., Adan-Bate, N., & Sánchez-Machado, D. (2008). Chemical
and biological characteristics of protein hydrolysates from fermented
shrimp by-products. Science Direct, 1-5.
Calvo, M. (2010). Alginato: Características y funciones. Obtenido de
http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/azucares/alginato.html
Castaño, M. (2015). Efectos secundarios del quitosano. Obtenido de
http://lasaludi.info/chitosan-efectos-secundarios.html
Cavello, I. (2015). Desechos pesqueros para disminuir la contaminación
ambiental. Obtenido de Ambientum Ecuador:
http://www.ambientum.com.ec/noticia/Desechos-pesqueros-para-
disminuir-la-contaminacion-ambiental/57586
Chávez, D. R., López, M. G., & Cornejo, F. (2010). Factibilidad Técnica para
el Aprovechamiento Integral del Camarón de la Especie Penaeus
Vannamei. Obtenido de Repositorio ESPOL:
https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/8840/1/Factibil
idad%20técnica%20para%20el%20aprovechamiento%20integral%20
del%20Camarón.pdf
71
Colina, M., Ayala, A., Rincón, D., Molina, J., Medina, J., Ynciarte, R.,
Montilla, B. (2014). Evalución de los procesos para la obtención
química de quitina y quitosano a partir de desechos de cangrejo.
Escala piloto e industrial. Revista Iberoamericana de Polímeros, XV,
1-23.
Escudero, E., & González-Sánchez, P. (2006). La fibra dietética. Scielo, 1-
12.
FAO. (2003). Ingeniería de la Producción. Obtenido de Ingeniería económica
aplicada a la industria pesquera:
http://www.fao.org/docrep/003/V8490S/v8490s04.htm
FAO. (2003). Nutrición y alimentación de peces y camarones. Obtenido de
Composición de nitrógeno proteico y no proteico:
http://www.fao.org/docrep/field/003/ab492s/AB492S06.htm
FAO. (2011). Aditivos Alimenticios. Obtenido de Nutrición y Alimentación de
Peces y Camarones Cultivados. Manual de Capacitación:
http://www.fao.org/docrep/field/003/ab492s/AB492S11.htm
FAO. (2016). Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la
Agricultura (FAO)-Departamento de Pesca y Agricultura. Obtenido de
Penaeus vannamei:
http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/Penaeus_vannamei/es#tcN
A014C
Franco, A. (2000). Manejo técnico de granjas camaroneras. Pradepesca.
Gallardo, C. (12 de Agosto de 2015). ¡El mejor camarón del mundo!
Obtenido de Medios públicos del Ecuador:
http://www.mediospublicos.ec/noticias/turismo/el-mejor-camaron-del-
mundo
72
García, A. (2011). Harina, cosméticos y fármacos con los crustáceos
descartados en Galicia. Obtenido de
http://www.elmundo.es/elmundo/2011/10/04/galicia/1317748100.html
Gimferrer Morató, N. (1 de Octubre de 2008). Transglutaminasa, el adhesivo
de los alimentos. Obtenido de Eroski Consumer:
http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-
tecnologia/2008/10/01/180389.php
Gimferrer, N. (2012). Cómo aprovechar los subproductos de la pesca.
Obtenido de EROSKI CONSUMER:
http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-
tecnologia/2012/07/16/211007.php
Heu, M.-S., Kim, J.-S., & Shahidi, F. (2002). Components and nutritional
quality of shrimp processing by-products. Food Chemistry, 1-8.
INCAP. (2012). Tabla de composición de alimentos de CentroAmérica.
Guatemala: INCAP.
IINEN. (2012). Carne y productos cárnicos. Productos cárnicos crudos,
productos cárnicos curados-madurados y productos cárnicos
precocidos- cocidos. Requisitos. NTE INEN 1338:2012. Quito.
INEN. (2013). Norma del codex para barritas, porciones y filetes de pescado
empanados o rebozados congelados rápidamente. NTE INEN 2779.
Obtenido de http://normaspdf.inen.gob.ec/pdf/nte1/2779.pdf
INEN. (2013). Reglamento técnico ecuatoriano para carne y productos
cárnicos- RTE INEN 056:2013. Obtenido de
http://www.normalizacion.gob.ec/wp-
content/uploads/downloads/2013/11/rte_056_m_1.pdf
INEN-CODEX, N. (2013). Norma General del Codex para los Aditivos
Alimentarios. Obtenido de http://www.normalizacion.gob.ec/wp-
73
content/uploads/downloads/2014/ACTUALIZACION/04112014/192-
CODEX-UNIDO.pdf
Lalaleo, L. (2010). Desarrollo de un método para la obtención de quitosano a
partir de caparazones de camarón (Penaeus vannamei), utilizando un
agente reductor químico. Ambato: Repositorio Universidad Técnica de
Ambato.
Lopretti, M., Barreiro, F., Fernandes, I., Damboriarena, A., Ottati, C., &
Olivera, A. (2007). Microencapsulación de compuestos de actividad
biológica. Publicación Anual del Laboratorio Tecnológico del Uruguay,
19-23.
Mármol, Z., Gutiérrez, E., Paez, G., Ferrer, J., & Rincón, M. (2004).
Desacetilación termoalcalina de quitina de conchas de camarón.
Revista Multiciencias, 1.10.
Melo, A. L. (1997). Utilización de subproductos de camarón coextruidos con
pasta de soya como ingrediente en dietas balanceadas para camarón
Penaeys vannamei. Obtenido de Colección digital UANL:
http://cdigital.dgb.uanl.mx/te/1080072412.PDF
Pareja, L. (2012). El contenido de nutrientes en los alimentos. Obtenido de
http://www.webs.ulpgc.es/nutranim/tema3.htm
Peña, A. (2001). Salsas dietéticas a base de quitosano. Patentscope, 1-4.
Ramirez, J. (2009). Aprovechamiento de fauna de acompañamiento del
camarón y subproductos pesqueros mediante la elaboración de
ensilado de pescado. (Tesis inédita de doctorado). México:
Universidad Autónoma Metropolitana.
Ravi Kumar, M. (2000). A review of chitin and chitosan applications. Elsevier,
1-27.
Tizol, R., Barbarito, J., Raico, L., Pérez, L., Machado, R., & Silveira, R.
(2003). Introducción en Cuba del camarón blanco del Pacífico
74
L.vannamei. Etapa I cuarentena. Obtenido de
http://www.oceandocs.org/bitstream/handle/1834/3588/TRABAJO%20
CUARENTENA%20Feb%2017%5B1%5D.pdf?sequence=1&isAllowed
=y
Ureña, M., D' Arrigo , P., & Girón, H. (1999). Evaluación sensorial de los
alimentos (Vol. 1). (E. Agraria, Ed.) Lima, Perú.
Val, M. (2011). Pescados azules, ácidos grasos, omega 3 y salud. Obtenido
de http://www.sabormediterraneo.com/salud/pescados_azules.htm
Vargas, M. G. (2014). Obtención de películas biodegradables a partir de
mezclas de quitosano de cáscaras de camarón y agentes
plastificantes. Obtenido de
www.dspace.uce.edu.ec/bitstream/25000/2872/1/T-UCE-0017-79.pdf
Zárate, D. (2007). Elaboración de nuggets empacados al vacío en la Planta
Piloto de alimentos de la UTE (Tesis inédita de pregrado). Quito,
Ecuador: Universidad Tecnológica Equinoccial.
74
ANEXOS
75
ANEXOS
Anexo 1
Formato de evaluación sensorial para nuggets de camarón
76
Anexo 2
Quitosano obtenido para el presente trabajo
Método directo Método indirecto
77
Anexo 3
Nuggets de camarón elaborados para el presente trabajo
Formulación control Formulación con adición de 1.5
gramos de quitosano
Formulación con adición de 3 gramos
de quitosano
Formulación con adición de 4.5
gramos de quitosano
