BIOQUIMICA DEL PESCADO

Los peces se definen como vertebrados acuáticos que poseen branquias donde las usas para obtener oxígeno del y agua a más de poseer aletas con una cantidad variable de elementos esqueléticos conocidos como radios.

Las capturas mundiales de pescado se incrementaron en las décadas de los setenta y los ochenta. Sin embargo, a partir de 1988 parecen estabilizarse justo por debajo de los 100 millones de toneladas. Como la población humana está siempre en incremento, significa que la disponibilidad per capita anual será menor cada año. No obstante, una gran parte de este valioso producto es desperdiciado: FAO ha estimado que las pérdidas post-cosecha (descartes en el mar y pérdidas debido al deterioro) continúan siendo, sorprendentemente, el 25 por ciento de las capturas totales. Por lo tanto, la mejor utilización de los recursos acuáticos debe ser dirigida principalmente a la reducción de estas enormes pérdidas, mejorando la calidad y la preservación del pescado y de los productos pesqueros, valorando las especies subutilizadas de escaso valor comercial, mediante su uso en la fabricación de alimentos. A menudo, la ignorancia y la falta de entrenamiento en la manipulación de pescado, o en la administración de las pesquerías, constituyen las principales causa de la falta de progreso en esta dirección.

El efecto inmediato de los procedimientos de manipulación del pescado (por ejemplo: lavado, eviscerado, enfriado) en la calidad, puede ser fácilmente determinado mediante métodos sensoriales. La calidad del pescado, en cuanto a seguridad y tiempo de vida útil en almacenamiento, está fuertemente influenciada por factores no visibles como la autólisis, así como por la contaminación y crecimiento de microorganismos. Estos efectos solo pueden ser determinados mucho después de ocurrido el daño, y en tal sentido, los procedimientos apropiados deben estar basados en el efecto de los diferentes factores involucrados.

La composición química varía considerablemente entre las diferentes especies y también entre individuos de una misma especie en la que dependen factores de medio ambiente, las estaciones del año a más de edad y el sexo. El pez tiene periodos de inanición (extrema debilidad debido a la falta de alimentación) por razones naturales o fisiológicas como es el desove o migración o bien por la escasez de alimentos. El desove independientemente de lo que ocurra debido a las largas migraciones o no llega a requiere niveles de energía altos. Los peces que tienen energía almacenada en forma de lípidos recurren a ellas. L as especies llevan a cabo largas emigraciones antes de llegar a alcanzar las zonas específicas de desove o ríos, degradaran además de los lípidos, las proteínas a almacenadas para obtener la energía y de esta manera llegan agotar las reservas tanto de lípidos como proteínas, originando una reducción de la condición biológica del pez a más de que muchas especies generalmente no ingieren mucho alimento durante la migración para el desove y por lo cual no van a obtener energía debido al alimento, durante los periodos donde se alimentan bastante ese contenido de proteínas del músculo aumentas hasta una extensión que depende de la cantidad de la proteína agotada

Por ejemplo con relación a la migración por el desove. Posteriormente, el contenido de lípidos muestra un marcado y rápido aumento. Después del desove el pez recobra su comportamiento de alimentación y generalmente migra hasta encontrar fuentes adecuadas de alimento. Las especies que se alimentan de plancton, como el arenque, experimentan una variación estacional natural dado que la producción de plancton depende de la estación.

La fracción lipídica es el componente que muestra la mayor variación a menudo, dentro de ciertas especies la variación presenta una curva estacional característica con un mínimo.

 Variación estacional en la composición química de: (a) arenque (Clupea harengus) y (b) filetes de caballa (Scomber scombrus). Cada punto es el valor medio de ocho filetes.

A pesar de que la fracción proteica es bastante constante en la mayoría de las especies, se han observado variaciones, como la reducción de proteínas en salmón durante largas migraciones por desove (Ando et al., 1985 b; Ando y Hatano, 1986) y en el bacalao del Báltico durante la estación de desove, que para estas especies se extiende desde enero hasta junio/julio (Borresen, 1992). La variación en el último caso se ilustra en la Figura 4.2.

Figura 4.2 Variación en el porcentaje de materia seca en músculo de bacalao del Báltico. Las barras verticales representan la desviación estándar de la media (Borrensen, 1992).

Algunas especies tropicales presentan una marcada variación estacional en su composición química. El sábalo del Oeste africano (Ethmalosa dorsalis) muestra una variación en el contenido de grasa del 2-7 por ciento (peso húmedo) durante el año, con un máximo en el mes de julio (Watts, 1957). La corvina (Micropogon furnieri) y el "pescada-foguete" (Marodon ancylodon) capturados en la costa brasileña, presentaron contenidos de grasa del 0,2 - 8,7 por ciento y 0,1 - 5,4 por ciento, respectivamente (Ito y Watanabe, 1968). También se ha observado que el contenido de grasa de estas especies varía con el tamaño, así los peces grandes contienen cerca del 1 por ciento más de grasa que los pequeños. Watanabe (1971) analizó pescados de agua dulce de Zambia y encontró una variación del 0,1 - 0,5 por ciento en el contenido de grasa de cuatro especies, incluyendo las pelágicas y las demersales.

Existen métodos para distinguir entre las especies de pescado magro y las especies grasas , se les denomina especias magras aquellas que almacenan los lípidos sólo en el hígado y como especies grasas las que almacenan lípidos en células distribuidas en otros tejidos del cuerpo, estas especien se hallan en los fondos acuáticos, como es el caso del bacalao, el carbonero y la merluza, las especias grasas incluyen los pelágicos como el arenque, la caballa y la sardineta algunas solo almacenan en ciertas partes de sus tejidos corporales o menores cantidades que

las especies típicas y son llamadas especies semi-grasas como es el caso de la barracuda, la lisa y el tiburón.

El contenido de la grasas en el pescado, independientemente de que sea pescado magro o ya sea graso tienen consecuencias sobre sus características post mortem. Los cambios que ocurren en el pescado magro fresco pueden ser anticipados mediante el conocimiento de las reacciones bioquímicas en la fracción proteica, mientras que en las especies grasas deben incluirse los cambios en la fracción lipídica. Las implicaciones pueden ser una reducción en el tiempo de almacenamiento debido a la oxidación lipídica, o deberán tomarse precauciones especiales para evitar este problema.

En el Cuadro 4.2 se muestran las variaciones en el contenido de agua, lípidos y proteínas de varias especies de pescados.

Pero el agua y las grasas son los nutrientes más predominantes y los que van a determinar los valores calóricos naturales sus propiedades organolépticas su textura y su capacidad de conservación.

CARBOHIDRATOS

El contenido de carbohidratos en el músculo es muy bajo, generalmente es inferior al 0.5%, es típico del músculo estriado en el cual los carbohidratos se encuentran en forma de glucógeno y como parte de los constituyentes químicos de los nucleótidos son la fuente de la ribosa liberada como una consecuencia de los cambios autoliticos post mortem.

LIPÍDOS

Los lípidos presentes en las especies de peces óseos pueden ser divididos en dos grandes grupos: los fosfolípidos y los triglicéridos.

Los fosfolípidos constituyen la estructura integral de la unidad de membranas en la célula, por lo tanto, a menudo se le denomina lípidos estructurales.

Los triglicéridos son lípidos empleados para el almacenamiento de energía en depósitos de grasas, generalmente dentro de células especiales rodeadas por una membrana fosfolipídica y una red de colágeno relativamente débil. Los triglicéridos son a menudo denominados depósitos de grasa. Algunos peces contienen ceras esterificadas como parte de sus depósitos de grasa.

El músculo blanco de un pez magro típico como el bacalao, contiene menos del 1 por ciento de lípidos. De este porcentaje, los fosfolípidos constituyen el 90 por ciento. La fracción fosfolipídica en el pescado magro consiste en un 69 por ciento de fosfatidil-colina, 19 por ciento de fosfatil-etanolamina y 5 por ciento de fosfatidil-serina. Adicionalmente, existen otros fosfolípidos pero en cantidades inferiores.

Todos los fosfolípidos se encuentran almacenados en las estructuras de la membrana, incluyendo la membrana celular, el retículo endoplasmático y otros sistemas tubulares intracelulares, como también en membranas de los organelos como las mitocondrias. Además de fosfolípidos, las membranas también contienen colesterol, que contribuye a la rigidez de la membrana. En el tejido muscular de pescados magros se puede encontrar colesterol hasta en un 6 por ciento del total de los lípidos. Este nivel es similar al encontrado en los músculos de mamíferos.

Según se explicó anteriormente, las especies de pescado pueden ser clasificadas en magras o grasas dependiendo de cómo almacenan los lípidos de reserva energética. Los pescados magros usan el hígado como su depósito de energía y las especies grasas almacenan lípidos en células grasas en todas partes del cuerpo.

Las células grasas que constituyen los depósitos de lípidos en las especies grasas están localizadas generalmente en el tejido subcutáneo, en los músculos del vientre y en los músculos que mueven las aletas y la cola. En algunas especies que almacenan cantidades extraordinariamente elevadas de lípidos, la grasa también puede ser depositada en la cavidad ventral. Dependiendo de la cantidad de ácidos grasos poliinsaturados, la mayor parte de las grasas en el pescado son más o menos líquidas a baja temperatura.

Finalmente, los depósitos de grasa también se encuentran esparcidos por toda la estructura muscular. La concentración de células grasas parece ser más elevada cerca de las miocomatas y en las regiones entre el músculo blanco y el oscuro. El músculo oscuro contiene algunos triglicéridos dentro de las células musculares, incluso en peces magros, dado que este músculo es capaz de metabolizar directamente lípidos para la obtención de energía. Las células del músculo claro dependen del glucógeno como fuente de energía para el metabolismo anaeróbico.

En el músculo oscuro las reservas de energía son catabolizadas completamente a CO2 y agua, mientras en el músculo claro se forma ácido láctico. La movilización de energía es mucho más rápida en el músculo claro que en el oscuro, pero la formación de ácido láctico genera fatiga, dejando el músculo incapacitado para trabajar por largos períodos a máxima velocidad. De esta forma, el músculo oscuro es usado para actividades de nado continuo y el músculo claro para movimientos súbitos como cuando el pez está a punto de atrapar una presa o para escapar de un depredador.

Figura 4.3 Distribución de la grasa total en distintas partes del cuerpo de la caballa (parte superior) y el capelán (parte inferior) de origen noruego (Lohne, 1976).

Los fosfolípidos también pueden ser parcialmente movilizados durante migraciones ininterrumpidas, a pesar de que esta fracción lipídica se considera más de reserva que los triglicéridos.

En elasmobranquios, como el tiburón, una cantidad significativa de los lípidos es almacenada en el  hígado y puede estar  constituida por éteres alquílicos  de  los  acilglicéridos  o por  el hidrocarburo escualeno.  Algunos tiburones contienen un mínimo del  80 por ciento de los aceites   del   hígado   como   sustancias   insaponificables,   principalmente   en   la   forma   de escualeno.

El porcentaje total de ácidos grasos poliinsaturados con cuatro, cinco o seis dobles enlaces es levemente menor en los lípidos de peces de agua dulce (aproximadamente 70 por ciento) que en los lípidos de peces de agua de mar (aproximadamente 88 por ciento).Sin embargo, la composición de lípidos no es completamente fija sino que puede variar un poco con la alimentación del animal y la estación del año.

LAS PROTEÍNAS

Las proteínas del músculo del pez se pueden dividir en tres grupos:

Las proteínas estructurales como son la actina, miosina, tropomiosina y actiomiosina están constituyendo el 70 u 80 % del contenido total de las proteínas, estas proteínas son solubles en soluciones salinas neutras de alta fuerza iónica que es mayor al 0,5M.

Las proteínas sarcoplasmáticas como son la mioalbúmina, globulina y enzimas son solubles en soluciones salinas neutras de baja fuerza ionica 0,15M. Esta fracción constituye el 25 a 30 % del total de proteínas.

Las proteínas del tejido conectivo (colágeno), que llegan a constituir el 3% del total de las proteínas en teleósteros y cerca del 10% en elasmobranquios

Las proteínas estructurales conforman el aparato contráctil responsable de los movimientos musculares, la composición de aminoácidos es similar al de los mamíferos pero en propiedades físicas llegan hacer algo diferentes, el punto isoeléctrico esta alrededor de 4,5 a 5,5 presentando menor solubilidad.

La estructura conformacional de las proteínas de los peces es fácilmente modificada mediante cambios en el ambiente físico, cambian las características de la solubilidad de las proteínas miofibrillas después de una congelación o deshidratación. Tratamiento con altas concentraciones salinas o calor pueden ocasionar la desnaturalización, causando cambios en la estructura nativa de las proteínas, cuando se desnaturaliza las proteínas bajo condiciones controladas las propiedades pueden ser con propósitos tecnológicos. Las proteínas forman un gel muy resistente cuando se añade sal y estabilizadores a una preparación de proteínas musculares (carne finamente picada), que posteriormente se somete a un proceso de calentamiento y enfriamiento controlado

Figura 4.4 Solubilidad de las proteínas miofibrilares antes y después del congelado por sublimación a valores de pH en un rango de 2 a 12 

La mayor parte de las proteínas sarcoplasmáticas son enzimas que participan en el metabolismo celular, como en el caso de la conversión de energía anaeróbica del glucógeno a ATP. Si los organelos dentro de las células musculares se rompen, pueden también estar presentes en la fracción proteica las enzimas metabólicas localizadas dentro del retículo endoplasmático, las mitocondrias y los lisosomas.

Cuando los organelos se rompen, ocurren cambios en la composición de la fracción de proteínas sarcoplasmáticas. Este hecho fue sugerido como método para diferenciar pescado fresco de pescado congelado, asumiendo que los organelos estaban intactos hasta la congelación. Sin embargo, posteriormente se estableció que estos métodos deben ser empleados con gran precaución, dado que algunas enzimas son liberadas de los organelos incluso durante el almacenamiento del pescado en hielo.

Las proteínas de la fracción sarcoplasmática están muy bien adaptadas y permiten distinguir entre diferentes especies de peces, dado que las diferentes especies tienen su patrón de banda característico cuando son separadas mediante el método de enfoque isoeléctrico. El método fue introducido satisfactoriamente por Lundstrom (1980) y ha sido usado por muchos laboratorios y en muchas especies de pescados.

Las propiedades químicas y físicas de las proteínas de colágeno difieren según el tipo de tejido como la piel, vejiga natatoria y los miocomatas del músculo. En general, las fibras de colágeno forman una delicada estructura de redes, de complejidad variable, según los diferentes tipos de tejido conectivo, siguiendo un patrón similar al encontrado en mamíferos. Sin embargo, el colágeno en peces es mucho más termolábil y contiene menos pero más lábiles entrecruzamientos que el colágeno presente en los vertebrados de sangre caliente. El contenido de hidroxiprolina es en general menor en peces que en mamíferos, aunque se ha observado una variación total del colágeno entre 4.7 y 10 por ciento.

Diferentes especies contienen diversas cantidades de colágeno en sus tejidos corporales. Esto ha llevado a una teoría: la distribución del colágeno puede reflejar el comportamiento natatorio de las especies. Más aún, las diversas cantidades y los diferentes tipos de colágeno en

diferentes peces pueden de igual forma tener una influencia en las propiedades texturales del músculo del pez. Borresen (1976) desarrolló un método para el aislamiento de la red de colágeno que rodea cada célula muscular. La estructura y composición de estas estructuras ha sido caracterizada posteriormente en bacalao por Almaas (1982).

Cuadro 4.3 Aminoácidos esenciales (porcentaje) de varias proteínas

Aminoácido Pescado Leche Carne vacuna Huevos

Lisina 8,8 8,1 9,3 6,8

Triptófano 1,0 1,6 1,1 1,9Histidina 2,0 2,6 3,8 2,2

Fenilalanina 3,9 5,3 4,5 5,4

Leucina 8,4 10,2 8,2 8,4

Isoleucina 6,0 7,2 5,2 7,1

Treonina 4,6 4,4 4,2 5,5

Metionina-cisteína 4,0 4,3 2,9 3,3

Valina 6,0 7,6 5,0 8,1

FUENTES: Braekkan, 1976; Moustard, 1957

COMPUESTOS EXTRACTABLES QUE CONTIENEN NITRÓGENO

Los compuestos que contienen nitrógeno son de naturaleza no proteica, solubles en agua y de bajo peso molecular esta fracción constituye en los teleósteos entre el 9 y 18% del nitrógeno. Los principales componentes de esta fracción son: bases volátiles como el amoniaco y el óxido de trimetilamina (OTMA), creatina, aminoácidos libres, nucleótidos y bases purínicas y, en el caso de peces cartilaginosos, urea.

VITAMINAS Y MINERALES

La cantidad de vitaminas y minerales depende de la especie que llega a variar con las estaciones del año, la carne de pescado es fuente de vitamina B, A y D, en el caso de las especies grasas. Pero en especies de agua dulce como la carpa tiene una actividad tiaminasa razón por el cual el contenido de tiamina en esta especie es por lo general bajo, a más de ser una fuente de calcio, fosforo, hierro, cobre y yodo

CAMBIOS SENSORIALES

Los cambios sensoriales son los que percibimos a través de los sentidos, por ejemplo, apariencia, olor, textura y sabor.

Cambios en el pescado fresco crudo

Los cambios sensoriales del pescado durante un almacenamiento que están relacionados directamente con la apariencia y la textura. El sabor característico de esta especie se desarrolla durante los dos primeros días en hielo, el cambio más drástico es el ataque del rigor mortis. Inmediatamente después de la muerte el músculo del pescado está totalmente relajado, y la textura flexible y elástica generalmente persiste por algunas horas y seguidamente el músculo llega a contraerse, cuando se toma duro y rígido, todo el cuerpo se vuelve inflexible y se dice que el pescado es rigor mortis, esta condición generalmente se mantiene durante uno o más días y luego se resuelve el rigor, la resolución del rigor mortis hace que el músculo se relaja nuevamente y recupera la flexibilidad, pero no la elasticidad previa al rigor. La proporción entre el comienzo y la resolución del rigor varía según la especie y es afectada por la temperatura, la manipulación, el tamaño y las condiciones físicas del pescado.

El efecto de la temperatura sobre el rigor no es uniforme. En el caso del bacalao, las altas temperaturas ocasionan un rápido comienzo del rigor y un rigor mortis bastante fuerte. Esto debe ser evitado, dado que las fuertes tensiones producidas por el rigor pueden causar "desgajamiento", es decir, debilitamiento del tejido conectivo y posterior ruptura del filete.

Generalmente se acepta que el comienzo y la duración del rigor mortis resultan más rápido a mayor temperatura, pero se ha observado en ciertas especies tropicales el efecto opuesto de la temperatura, en relación con el comienzo del rigor. Resulta evidente que en estas especies el inicio del rigor se acelera a la temperatura de 0 °C en comparación con 10 °C, lo cual muestra buena correlación con la estimulación de los cambios bioquímicos a 0 °C. Sin embargo, una explicación para esto ha sido sugerida por Abe y Okuma (1991), quienes han demostrado que el comienzo del rigor mortis en la carpa (Cyprinus carpió) depende de la diferencia entre la temperatura del mar y la temperatura de almacenamiento. Cuando esta diferencia es grande, el rigor se inicia a menor tiempo y viceversa.

El rigor mortis se inicia inmediatamente o poco después de la muerte, en el caso de peces hambrientos y cuyas reservas de glucógeno están agotadas, o en peces exhaustos. El método empleado para aturdir y sacrificar el pez también influye en el inicio del rigor. El aturdimiento y sacrificio por hipotermia (el pez es muerto en agua con hielo) permite obtener el más rápido inicio del rigor, mientras que un golpe en la cabeza proporciona una demora de hasta 18 horas.

El significado tecnológico del rigor mortis es de mayor importancia cuando el pescado es fileteado antes o durante el rigor. Durante el rigor el cuerpo del pescado está completamente rígido; el rendimiento del fileteado resulta muy bajo y una manipulación tosca puede causar el desgarramiento de los filetes. Si los filetes son removidos del hueso antes del rigor, el músculo puede contraerse libremente y se encogerá al comenzar el rigor. El músculo oscuro puede encogerse hasta un 52 por ciento y el músculo blanco hasta un 15 por ciento de su longitud original (Buttkus, 1963). Si el pescado es cocido antes del rigor, la textura será muy suave y pastosa. Por el contrario, la textura es dura pero no seca cuando el pescado es cocido durante

el rigor. Posterior al rigor la carne se toma firme, suculenta y elástica.De los pescados enteros y de los filetes congelados pre-rigor, pueden obtenerse buenos productos si se descongelan cuidadosamente a baja temperatura. De esta forma, se da tiempo para que pase el rigor mortis mientras el músculo continúa congelado.

CAMBIOS EN LA CALIDAD COMESTIBLE

Cuando se requiere un criterio de calidad durante el almacenamiento del pescado refrigerado, se puede llevar a cabo una evaluación sensorial del pescado cocido. Algunos de los atributos para el pescado y los mariscos cocidos. Se puede detectar un patrón característico del deterioro del pescado almacenado en hielo, el cual puede ser dividido en las cuatro fases siguientes:

Fase 1 El pescado es muy fresco y tiene un sabor a algas marinas, dulce y delicado. El sabor puede ser muy ligeramente metálico. En el bacalao, el eglefino, la merluza, el merlán y el lenguado, el sabor dulce se hace más pronunciado a los 2-3 días de la captura.

Fase 2 Hay una pérdida del olor y del gusto característicos. La carne es neutral pero no tiene olores extraños. La textura se mantiene agradable.

Fase 3 Aparecen signos de deterioro y, dependiendo de la especie y del tipo de deterioro (aeróbico o anaeróbico), se producen una serie de compuestos volátiles de olor desagradable. Uno de estos compuestos volátiles puede ser la trimetilamina (TMA) derivada de la reducción bacteriana del óxido de trimetilamina (OTMA). La TMA tiene un olor a "pescado" muy característico. Al inicio de esta fase pueden aparecer olores y sabores ligeramente ácidos, afrutados y ligeramente amargos, especialmente en peces grasos. En los últimos estadios de esta fase se desarrollan olores nauseabundos, dulces, como a col, amoniacales, sulfurosos y rancios. La textura se toma suave y aguada, o dura y seca.

Fase 4 El pescado puede caracterizarse como deteriorado y pútrido.

CAMBIOS AUTOLÍTICOS

Autólisis significa "auto-digestión". Se sabe desde hace muchos años que existen por lo menos dos tipos de deterioro en el pescado: bacteriano y enzimático. Los cambios enzimáticos preceden y por lo tanto predominan al deterioro del pescado refrigerado. En otros la autólisis, sumada al proceso microbiano, contribuye en diferentes grados a la pérdida general de la calidad.

PRODUCCIÓN DE ENERGÍA EN EL MÚSCULO POST MORTEM

Para la mayoría de los peces teleósteos, la glucólisis es la única ruta posible para la producción de energía en cuanto el corazón deja de latir. Este proceso, más ineficiente, genera principalmente ácido láctico y ácido pirúvico como productos finales. Además, mediante la glucólisis se producen dos moles de ATP por cada mol de glucosa, en comparación con los 36 moles de ATP producidos por cada mol de glucosa si los productos glucolíticos finales son oxidados aeróbicamente en la mitocondria del animal vivo. Así, después de la muerte, el músculo anaeróbico no puede mantener su nivel normal de ATP, y cuando el nivel intracelular declina de 7-10 m moles/g a £ 1,0 m moles/g de tejido, el músculo entra en rigor mortis. La glucólisis post mortem resulta en la acumulación de ácido láctico, con la concomitante disminución del pH en el músculo.

AUTÓLISIS Y CATABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS

Como se mencionó anteriormente, el rigor mortis se establece cuando el nivel de ATP en el músculo cae a £ 1.0 m moles/g. El ATP no es sólo una fuente de alta energía necesaria para la contracción muscular de los animales vivos, sino que también proporciona plasticidad al músculo. La contracción muscular per está controlada por el calcio y la enzima ATP-asa que se encuentra en cada célula muscular. Cuando los niveles de Ca+² intracelular son >1m M, la ATP-asa activada por Ca+2 reduce los niveles de ATP libre en el músculo, ocasionando la interacción entre la actina y la miosina, las principales proteínas contráctiles. Esta interacción trae como resultado la reducción del músculo, ocasionando su endurecimiento y pérdida de la flexibilidad. Durante el rigor mortis, el pescado no puede ser fileteado o procesado normalmente, porque el cuerpo está demasiado rígido para ser manipulado y generalmente retorcido, impidiendo su manipulación mediante maquinaria.

La resolución del rigor es un proceso no del todo comprendido, pero siempre ocasiona el reblandecimiento (relajación) posterior del tejido muscular y se cree está relacionado con la activación de una o más enzimas musculares presentes en el pescado, las cuales digieren ciertos componentes del complejo rigor mortis. El reblandecimiento del músculo durante la resolución del rigor (y eventualmente el proceso de deterioro) coincide con los cambios autolíticos. De estos cambios, el primero en ser reconocido de forma más o menos predecible después de la muerte fue la degradación de los compuestos relacionados con el ATP. La degradación de los catabolitos del ATP procede de la misma forma en la mayoría de los pescados, pero la velocidad de cada reacción (de un catabolito a otro), varía enormemente entre una especie y otra, coincidentemente, progresando generalmente con el nivel percibido de deterioro según determinaciones efectuadas mediante un panel de analistas entrenados. Saito et al. (1959), fueron los primeros en observar este patrón y desarrollaron una fórmula para la frescura del pescado basada en estos cambios autolíticos:

Donde [ATP], [ADP], [AMP], [IMP], [Ino] e [Hx], representan las concentraciones relativas de estos compuestos en el músculo de pescado, medidas en diferentes períodos de tiempo durante el almacenamiento refrigerado.

El índice de frescura K proporciona una puntuación de frescura relativa, basada principalmente en los cambios autolíticos que tienen lugar durante el almacenamiento post mortem del músculo. De este modo, cuanto más alto el valor de K, menor el nivel de frescura. Desdichadamente, algunas especies de pescado, como el bacalao del Atlántico, alcanzan un valor K máximo mucho antes que la vida en anaquel, según lo determinado por jueces entrenados. Por lo tanto, K no puede ser considerado como un índice confiable de frescura para todos los peces marinos con aletas. Asimismo, la degradación de nucleótidos es sólo coincidencial con los cambios percibidos en la frescura y no está necesariamente relacionada con su deterioro, considerándose que sólo la hipoxantina (Hx) tiene un efecto directo en el sabor amargo percibido en el pescado deteriorado. Actualmente, es ampliamente aceptado que la IMP es responsable del deseable sabor a pescado fresco, sólo presente en los productos pesqueros de alta calidad. Ninguno de los nucleótidos se considera relacionado a los cambios percibidos en la textura durante el proceso autolítico, a excepción del ATP, por supuesto, cuya disminución está asociada con el rigor mortis.

CAMBIOS BACTERIOLÓGICOS

LA FLORA BACTERIANA EN PECES VIVOS

Los microorganismos se encuentran en todas las superficies externas (piel y branquias) y en los intestinos de los peces vivos y recién capturados. El número total de microorganismos varía enormemente, Liston (1980) establece como rango normal 102 - 107 ufc (unidades formadoras de colonias)/cm2 en la superficie de la piel. Las branquias e intestinos contienen entre 103 y 109 ufc/g.

La flora bacteriana en pescados recién capturados depende más del medio ambiente de captura, que de la especie. Los pescados capturados en aguas muy frías y limpias contienen menor número de microorganismos, mientras que el pescado capturado en aguas cálidas presenta recuentos ligeramente superiores. Números muy elevados, por ejemplo 107 ufc/cm2, se encuentran en pescados capturados en aguas muy contaminadas. Muchas especies diferentes de bacterias pueden ser encontradas en la superficie de los peces. Las bacterias en peces de aguas templadas son clasificadas en psicrotrófas y psicrófilas, de acuerdo al rango de su temperatura de crecimiento. Las psicrotrófas (tolerantes al frío) son bacterias capaces de

crecer a 0 °C pero su óptimo es alrededor de los 25 °C. Las psicrófilas (amantes del frío) son bacterias con una temperatura máxima de crecimiento alrededor de los 20 °C y su óptimo a 15 °C. En las aguas cálidas pueden aislarse un mayor número de mesófilos. La microflora en peces de aguas templadas está dominada por bacterias psicrófilas Gram negativas con forma de bastones, pertenecientes a los géneros Pseudomonas, Moraxella, Acinetobacter, Shewanella y Flavobacterium. Miembros de las Vibrionáceas (Vibrio yPhotobacterium) y Aeromonadáceas (Aeromonas spp.) son también bacterias acuáticas comunes y típicas de la flora bacteriana en pescado.

FLORA BACTERIANA DE PESCADO CAPTURADO EN AGUAS LIMPIAS NO CONTAMINADAS

Gram-negativas Gram-positivas

Comentarios

Pseudomonas BacillusMoraxella ClostridiumAcinetobacter MicrococcusShewanella putrefaciens

Lactobacillus

Flavobacterium CoryneformesCytophagaVibrio Vibrio y Photobacterium son típicas de aguas

marinas;PhotobacteriumAeromonas Aeromonas es típica de agua dulce

INVASIÓN MICROBIANA

El músculo de un pez saludable o de un pescado recién capturado es estéril, debido a que el sistema inmunológico del pez previene el crecimiento de bacterias en el músculo. Cuando el pez muere, el sistema inmunológico colapsa y las bacterias proliferan libremente. En la superficie de la piel, las bacterias colonizan en una amplia extensión la base de las escamas. Durante el almacenamiento, las bacterias invaden el músculo penetrando entre las fibras musculares. Dado que sólo un número limitado de microorganismos realmente invade el músculo y el crecimiento microbiano se lleva a cabo principalmente en la superficie, el deterioro es probablemente una consecuencia de la difusión de enzimas bacterianas hacia el interior del músculo y de la difusión externa de nutrientes.

REDUCCIÓN DEL OXIDO DE TRIMETILAMINA (OTMA)

El crecimiento de bacterias consumidoras de oxígeno ocasiona la formación de nichos anaeróbicos o microaerofílicos en el pescado. Esto sin embargo no necesariamente favorece el crecimiento de bacterias anaeróbicas. Algunas de las bacterias presentes en el pescado son capaces de llevar a cabo respiración (con la ventaja del ATP) empleando otras moléculas como receptor final del electrón. Es típico de muchas bacterias específicas del deterioro del pescado emplear el OTMA como aceptor terminal de electrones durante la respiración anaeróbica. El componente reducido, la TMA; uno de los compuestos dominantes del pescado deteriorado, tiene el olor típico del pescado. El nivel de TMA encontrado en pescado fresco rechazado por un panel sensorial varía dependiendo de la especie de pescado, pero generalmente se encuentra alrededor de los 10-15 mg TMA-N/100 g en pescado almacenado aeróbicamente

Sustratos y compuestos, de olores y sabores desagradables, producidos por las bacterias durante el deterioro del pescado

Sustrato Compuestos producidos por la acción bacteriana

OTMA TMAcisteína HsSmetionina CH3SH, (CH3)2Scarbohidratos y lactato acetato, CO2, H2Oinosina, IMP Hipoxantinaaminoácidos (glicina, serina, leucina)

ésteres, cetonas, aldehídos

aminoácidos, urea NH3

EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO

ALMACENAMIENTO REFRIGERADO (0-25 °C)

Se conoce que tanto la actividad enzimática como la microbiana están altamente influenciadas por la temperatura. Sin embargo, en el rango de temperatura de O a 25 °C, la actividad microbiana es relativamente más importante, y los cambios en la temperatura tienen mayor impacto en el crecimiento microbiano que en la actividad enzimática

Muchas bacterias son incapaces de crecer a temperaturas por debajo de 10 °C. Incluso los organismos psicrotrófos crecen muy despacio y en algunos casos presentan prolongadas fases de demora a medida que la temperatura se acerca a 0 °C. La actividad microbiana es responsable por el deterioro de la mayoría de los productos pesqueros frescos. Por lo tanto, la

duración en almacén de los productos pesqueros se extiende marcadamente cuando los productos son almacenados a bajas temperaturas.

SUPERENFRIAMIENTO (DE 0 °C A - 4 °C)

El almacenamiento del pescado a temperaturas entre 0 °C y - 4 °C se denomina Superenfriamiento o congelación parcial. La duración en almacén de algunos pescados y moluscos puede ser extendida mediante su almacenamiento a temperaturas por debajo de cero. El superenfriamiento extiende la duración en almacén de los productos pesqueros. La técnica puede ser usada, por ejemplo, en los casos donde las áreas productivas de pesca se encuentran tan lejos de los puertos y de los consumidores, que el almacenamiento normal en hielo es insuficiente para mantener la buena calidad de los productos a ser descargados y vendidos.

CONCLUSIONES

Con el aumento de la población humana que siempre está en un constante crecimientos se ha observado que hay una disminución per cápita de pescado anualmente a más de que existe un 25% de desperdicios.

El efecto sobre la calidad son fácilmente determinados por medios sensoriales, a más de que la seguridad y la vida útil está fuertemente ligada a la autolisis, así como contaminación y crecimiento de microorganismos.

La composición química varía de acuerdo a la especie y entre los individuos de la misma debido a factores como son el medio ambiente, estaciones del año, edad y sexo. A más de que los peces están en periodos de inanición por razones naturales y fisiológicas como es el desove o migración debido a la falta de alimento. A pesar de que la fracción proteica es muy constante en las especies se ha observado variaciones debido a las migraciones o desove como es el caso del salmón y el bacalao Báltico.

Existen dos tipo de especies como son las especies magras (que son las que almacenan los lípidos en los diferentes tejidos del cuerpo) y las especies grasas que solo almacenan en ciertas partes de los tejidos o en menor cantidad que las especies típicas. El contenido de las grasas tienen características en el post mortem ya que los cambios que ocurren en el pescado magro pueden ser anticipados debido al conocimiento de las reacciones bioquímicas en la fracción proteica, las implicaciones puede ser una reducción en el tiempo de almacenamiento debido a la oxidación lipídica o debería tomarse precauciones para evitar este problema . El agua y las grasas son más predominantes y las que determinan el valor calórico, sus propiedades organolépticas su textura y capacidad de conservación.

Su contenido en carbohidratos es muy bajo en el musculo es menos del 0,5% donde se encuentra en el músculo estriado en forma de glucógeno y como parte de los constituyentes químicos de los nucleótidos son la fuente de la ribosa liberada como consecuencia de los cambios autoliticos post-mortem

Los lípidos pueden ser dividas en dos grupos como son los Fosfolípidos que constituyen la estructura integral de la unidad de membranas en la célula. Todos los fosfolípidos se encuentran almacenados en la estructuras de la membrana incluyendo membrana celular, retículo endoplasmatico y otros sistemas tubulares intracelulares que contienen colesterol

Trigliceridos que son empleados para el almacenamiento de energía en depósitos de grasas son a menudo denominados depósitos de grasas, el blanco posee el 1% de lípidos de los cuales el 90% son fosfolípidos y de ellos el 69% es fosfatidil-colina , 19% fosfatil’etanolamina y 5 fosfatidilserina otros más existen pero en menor cantidad .

Las proteínas del músculo del pez se pueden dividir en tres grupos: Las proteínas estructurales como son la actina, miosina, tropomiosina y actiomiosina están constituyendo el 70 u 80 % del contenido total de las proteínas, estas proteínas son solubles en soluciones salinas neutras de alta fuerza iónica que es mayor al 0,5M. Las proteínas sarcoplasmáticas como son la mioalbúmina, globulina y enzimas son solubles en soluciones salinas neutras de baja fuerza iónica 0,15M. Esta fracción constituye el 25 a 30 % del total de proteínas y las proteínas del tejido conectivo (colágeno), que llegan a constituir el 3% del total de las proteínas en teleósteros y cerca del 10% en elasmobranquios

Las proteínas estructurales conforman el aparato contráctil responsable de los movimientos musculares, la composición de aminoácidos es similar al de los mamíferos pero en propiedades físicas llegan hacer algo diferentes, el punto isoeléctrico esta alrededor de 4,5 a 5,5 presentando menor solubilidad.

La estructura puede ser fácilmente modificada mediante cambios en el ambiente físico donde cambian las características de solubilidad de las proteínas miofibrillas después de una congelación o deshidratación. Tratamiento con altas concentraciones salinas o calor pueden ocasionar la desnaturalización. Las proteínas forman un gel muy resistente cuando se añade sal y estabilizadores a una preparación de proteínas musculares (carne finamente picada), que posteriormente se somete

Cuando los organelos se rompen, ocurren cambios en la composición de la fracción de proteínas sarcoplasmáticas. Este hecho fue sugerido como método para diferenciar pescado fresco de pescado congelado, asumiendo que los organelos estaban intactos hasta la congelación. Sin embargo, posteriormente se estableció que estos métodos deben ser empleados con gran precaución, dado que algunas enzimas son liberadas de los organelos incluso durante el almacenamiento del pescado en hielo.

En los cambios comestibles se van a poder apreciar cuatro fases como es el caso de la Fase 1 El pescado es muy fresco y tiene un sabor a algas marinas, dulce y delicado o ligeramente metálico, en la fase 2 Hay una pérdida del olor y del gusto característicos. La carne es neutral pero no tiene olores extraños. La textura se mantiene agradable.

Fase 3 Aparecen signos de deterioro y, dependiendo de la especie y del tipo de deterioro (aeróbico o anaeróbico), se producen una serie de compuestos volátiles de olor desagradable. La textura se toma suave y aguada, o dura y seca y finalmente la Fase 4 El pescado puede caracterizarse como deteriorado y podrido