Marby Katherin López Cáceres * , María Vanesa García ...

Tecnologías orientadas al empaque para conservación e inocuidad de carne

de pescado.

Marby Katherin López Cáceres *1, María Vanesa García Duarte *2, * Zulay Viviana Ortiz Espinosa 3, Víctor Hernán Arcila Quiceno4.

*Estudiante, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootécnica, Universidad Cooperativa

de Colombia, Colombia. 1. Correo electrónico: [email protected],

2.Correo electrónico: [email protected], 3.Correo electrónico:

[email protected], 4. Tutor de proyecto, MVZ

Resumen.

Objetivo: Analizar la información referente a los diferentes tipos de empaques utilizados en la comercialización de carne de pez y el impacto que estos generan en la calidad e inocuidad del producto final

Metodología: Se realizó una revisión monográfica sobre los diferentes tipos de empaques mediante el uso de palabras clave: Empaque al vacío, carne de pez, atmosfera modificada, alta presión en las siguientes bases de datos: Google Académico, SciELO, Redalyc, ProQuest, ScienceDirect y repositorios institucionales. Se seleccionaron 50 artículos con base previamente definidos en los cuales se definieron criterios inclusivos como los diferentes tipos de carnes usados en los empaques seleccionados y exclusivos como los empaques que no son utilizados en alimentos cárnicos para efectos comparativos, con la finalidad de obtener artículos que permitieron la redacción del documento.

Resultado: En los 50 artículos utilizados para la redacción del presente documento, 35 de ellos afirman que, la temperatura es un factor importante influyente sobre la conservación de la carne de pez dentro del empaque,10 artículos de los citados exponen que para preservar la carne de pez por mayor tiempo se debe tener en cuenta las condiciones internas que el empaque ofrece como: CO2, O2 y humedad, 5 artículos declaran que la vida útil depende de la cantidad de grasa que contiene el pez, esto quiere decir que aun estando refrigeradas las carnes se debe tener en cuenta las cualidades de cada una para su conservación.

Conclusión: La elaboración de esta revisión monográfica concluye que los

diferentes tipos de empaque como lo son el empaque al vacío, el empaque de

atmosfera modificada y la tecnología de pasteurización hiperbárica evitan el

crecimiento acelerado de microorganismos patógenos que pueden llevar a una ETA

(enfermedad de transmisión alimentaria) y ayudan a mantener características

organolépticas deseables en el producto final.

Palabras clave: Empaque al vacío, Carne de pez, Atmosfera modificada, Alta presión

mailto:[email protected]



Abstract.

Objective: Analyze the information regarding the different types of packaging used in the commercialization of fish meat and the impact that these generate on the quality and safety of the final product Methodology: A monographic review was carried out on the different types of

packaging using keywords: Vacuum packaging, fish meat, modified atmosphere,

high pressure in the following databases: Google Academic, SciELO, Redalyc,

ProQuest, ScienceDirect and repositories institutional. Fifty articles were selected

based on previously defined criteria in which inclusive criteria were defined such as

the different types of meats used in the selected and exclusive packages such as

packages that are not used in meat foods for comparative purposes, in order to

obtain articles that allowed the writing of the document.

Result: In the 50 articles used for the writing of this document, 35 of them affirm that

temperature is an important factor influencing the conservation of fish meat inside

the package, 10 articles of those mentioned state that to preserve the meat of fish

for a longer time, the internal conditions that the packaging offers such as: CO2, O2

and humidity must be taken into account, 5 articles declare that the shelf life depends

on the amount of fat contained in the fish, this means that even when refrigerated

the meats must take into account the qualities of each one for their conservation.

Conclusion: The elaboration of this monographic review concludes that the different

types of packaging such as vacuum packaging, modified atmosphere packaging and

hyperbaric pasteurization technology avoid the accelerated growth of pathogenic

microorganisms that can lead to ETA (disease of food transmission) and help

maintain desirable organoleptic characteristics in the final product.

Keywords: Vacuum packaging, Fish meat, modified atmosphere, High pressure

INTRODUCCION

La carne de pez es un producto perecedero, que se afecta por la manipulación

durante el proceso de obtención de materia prima, elaboración y conservación, esto

implica un mayor deterioro que otro tipo de carne.(Jennings et al., 2016). Por ese

motivo las buenas prácticas de manufactura son indispensables para obtener

alimentos de calidad y con mucha más duración en el mercado.(Villoch et al., 2014).

Un alimento de calidad es aquel que reúne una serie de factores necesarios y que determinan la aceptación por parte del consumidor, dentro de esos factores encontramos propiedades físicas (organolépticos) sabor, color, olor textura, químicos calidad de la proteínas, tipos de lípidos presentes, pH y humedad, microbiológicos ausencia de (Salmonella, Staphylococcus, C. botulinum, Escherichia coli) estos factores tendrán un impacto positivo con la presentación y aceptación del producto para el consumidor.

La industria piscícola y la comercialización de mariscos representan una importante

fuente de ingreso económico, esta se basa principalmente en la obtención de

recursos alimenticios(Vásquez Ampuero et al., 2018).

El pescado es considerado un alimento muy importante desde el punto de vista

nutricional. Es una fuente de proteínas, baja en grasas saturadas y con alto

contenido de ácidos grasos omega 3, que protegen la salud del corazón.

(Chowdhury et al., 2012).El pescado también aporta aminoácidos esenciales,

vitaminas hidrosolubles y minerales(Berrazueta et al., 2007).

En la actualidad, la competencia en la industria alimentaria es muy elevada y

cualquier empresa que no ofrezca la calidad en sus productos está condenada al

fracaso(Rodríguez Sauceda et al., 2014) El consumidor exige cada vez más y la

industria se mantiene en pie ofreciendo lo que se le pide: calidad, seguridad e

inocuidad. Es por esto que se han desarrollado diferentes alternativas que tienen

como fin minimizar la proliferación de bacterias patógenas en la carne de

pescado.(United Nations, 2006)

Los procesos de conservación que la industria demanda deben permitir obtener

productos de excelente calidad, a un precio razonable y que, por encima de todo,

sean seguros(Suarez et al, 2007).

La necesidad de conservar este producto perecedero ha llevado al sector industrial

a desarrollar tecnologías como los empaques que han evolucionado buscando

prolongar la conservación del producto y garantizar condiciones plenas de

inocuidad.

Actualmente, los empaques son esenciales para la comercialización de los

alimentos, ya que además de ofrecer una mejor conservación, mayor tiempo de vida

de anaquel y seguridad e información para el consumidor, deben generar un

impacto visual que los diferencie de productos similares para lograr la preferencia

de los consumidores a quienes va dirigido el producto (Martinez, 2016)

El propósito de esta investigación es, a través de una revisión monográfica buscar

argumentos que demuestren la utilidad y necesidad del uso de alternativas de

preservación como lo son empaque al vacío, atmosfera modificada y alta presión,

que tienen como finalidad la conservación de la calidad en la carne de pescado.

EMPAQUE AL VACÍO

El empaque al vacío puede ser complementario a la utilización de métodos de

preservación junto con la refrigeración para mantener alta calidad de los productos

y subproductos derivados de la transformación de la carne de pescado, proporcionar

seguridad, reducir las pérdidas económicas y favorecer la presentación de nuevos

productos como filetes de algunos peces que hasta el momento no han sido

destinados para este fin. (Aspé et al., 2008)

El uso de bolsas evacuadas plásticas y de envases tipo skin al vacío tienen las

condiciones que permiten el desarrollo del método más simple y común para la

modificación de la atmósfera interna del envase, este procedimiento consiste en

que el producto se debe introducir en un envase formado con una película de baja

permeabilidad al oxígeno; se elimina el aire y se cierra el envase. El envase sin aire,

se pliega (colapsa) alrededor del producto, puesto que la presión interna es muy

inferior a la atmosférica. Si el proceso se realiza de forma adecuada la cantidad de

oxígeno residual debe ser inferior al 1%. De este modo se consigue una atmósfera

libre de oxígeno con la que se retarda la proliferación de bacterias y hongos que

necesitan este elemento para sobrevivir, lo que posibilita una mayor vida útil del

producto.(Mahecha et al., 2008). Este método de conservación de alimentos se

efectúa con equipos especiales que hacen el vacío y sellan automáticamente el

empaque. La inexistencia del oxígeno ocasiona que las bacterias y

microorganismos no se puedan reproducir y retarda cualquier proceso de

descomposición de los alimentos perecederos.(Rodríguez Sauceda et al., 2014)

Los procesos de alteraciones microbiológicas causadas por los microorganismos

aerobios, es decir, aquellos que necesitan oxígeno para vivir y multiplicarse son

determinados por grupos como:

Los Coliformes totales (CT) conformados por bacterias Gram negativas en forma

bacilar que fermentan la lactosa a temperatura de 35 a 37 º C y producen ácido y

gas (CO2) en 24 h, aerobias o anaerobias facultativas, son oxidasa negativa, no

forman esporas y presentan actividad enzimática ß-galactosidasa. Entre ellas se

encuentran Escherichia coli (E.coli), Citrobacter sp, Enterobacter sp y Klebsiella sp

(Larreal et al., 2013) (Mengden et al., 2015).

Escherichia coli es un bacilo Gram negativo, anaerobio facultativo de la familia

Enterobacteriaceae que fermentan la glucosa y la lactosa. Generalmente las cepas

de E. coli son móviles, sin embargo, existen cepas inmóviles, presentan fimbrias o

pili, que son de gran importancia para la adherencia a las superficies mucosas del

hospedero.

La dosis infectiva de E. coli (es decir, aquella capaz de ocasionar manifestaciones

clínicas) se ha reportado que es de 10 a 100 Unidades formadoras de colonias sobre

gramos (UFC)/g dependiendo de la susceptibilidad del hospedero. La

sintomatología presente en los humanos se manifiesta como una diarrea común,

que puede agravarse hasta colitis hemorrágica y en casos graves se pueden

presentar complicaciones tales como infección urinaria, septicemia, meningitis, y el

síndrome urémico hemolítico (SUH) entre otros.(Heredia et al., 2014).

IMPACTO DEL EMPAQUE AL VACÍO SOBRE LA CALIDAD E INOCUIDAD DE

LA CARNE DEL PESCADO.

Factores microbiológicos

Comparación de los Coliformes totales en 15 días.

Diferentes estudios han demostrado que la condición de vacío tiene un efecto

positivo al reducir de forma significativa el crecimiento microbiano lo cual claramente

es evidenciable en el trabajo de Suarez,2016 apreciable en la gráfica 1 donde se

compara dos momentos en el tiempo considerando el uso o no del empaque.

Gráfica 1. Análisis de Coliformes totales presentes en la tilapia congelada que

contiene empaque al vacío y la que no, comparada entre el día 1 y día 15.

Fuente (Suarez, 2016)

En la anterior gráfica se observa que el crecimiento de CT desde el día 1 hasta el

día 15 se mantiene constante en un valor de 1000 UFC/g cuando la tilapia se ha

congelado sin ser empacada, esto es necesario ya que a temperaturas de -18 °C

se inactivan dichas bacterias y por ende no existe desarrollo; no sucede así cuando

se ha realizado previamente este proceso pues su valor tiende a disminuir, esto se

debe a que el proceso de empacado impide totalmente el crecimiento de Coliformes

totales e incluso causan su muerte ya que se crea una atmósfera sin oxígeno.

Comparación de la Escherichia coli en 15 días.

La Escherichia coli es una bacteria que se encuentra en el sistema digestivo de los

animales y los seres humanos. Aunque generalmente son inofensivas, algunas son

patógenas y pueden contaminar los alimentos causando diarrea sanguinolenta (con

sangre)(Gómez-Estaca et al., 2009). Algunas cepas de la bacteria también pueden

causar una insuficiencia renal grave, que puede provocar la muerte. Para evitar el

crecimiento de esta utilizando el empaque al vacío fue demostrado en el trabajo de

Gozzi et al., 2011 y representando en la gráfica 2, su acción sobre estas bacterias

patógenas.

Gráfica 2.Análisis de Escherichia Coli presente en la tilapia congelada que contiene

empaque al vacío y la que no, comparada entre el día 1 y día 15.

Fuente (Gozzi et al., 2011)

En la anterior gráfica se muestra el crecimiento de E. coli en la tilapia que contiene

empaque al vacío y la que no, en el día 1 al día 15. La grafica indica que cuando la

tilapia fue empacada y congelada a -18 °C se obtiene resultados favorables, pues

se impide el desarrollo de estas bacterias patógenas; llegando incluso a disminuir

su valor desde 560 UFC/g a 485 UFC/g debido a que la ausencia de oxígeno y las

bajas temperaturas hace que pierda su condición de reproducción y cause su

muerte. En el caso de la que no fue empacada el valor de 560 UFC/ g de E. coli se

mantiene constante, debido a que la congelación impide que los microorganismos

se sigan desarrollando mas no causa su destrucción.

Factores químicos

Los constituyentes químicos de los peces como proteínas, lípidos, carbohidratos entre otros, varían considerablemente entre especies y también entre individuos de la misma, esto dependen de la edad, medio ambiente y sexo como es reportado por Kumar Dara, 2021 lo cual es apreciable en el cuadro 1, en el cual se observan los valores mínimos y máximos de cada constituyente.

Cuadro1. Constituyentes químicos presentes en la carne de pescado

Constituyente Pescado(Filete)

Mínimo Variación Normal

Máximo

Proteínas 6 16-21 28

Lípidos 0,1 0,1-25 67

Carbohidratos <0,5

cenizas 0,4 1,2-1,5 1,5

agua 28 66-81 96

Fuente (Kumar Dara, 2021)

En el anterior cuadro se muestra una variación en los constituyentes del músculo

de pescado, esto es debido a la relación con el alimento, nado migratorio y cambios

sexuales relacionados con el desove.

Proteína

Son el constituyente principal de todos los tejidos del cuerpo humano, su función

más importante es la de formar, mantener y reparar las estructuras corporales, están

constituidas por unidades simples que se denominan aminoácidos. Si la proteína de

un alimento contiene todos los aminoácidos esenciales en las proporciones

necesarias para el hombre, el alimento es de calidad o de alto valor biológico; Por

el contrario si tiene pequeñas cantidades de alguno de ellos (que se denomina

aminoácido limitante), esta será de menor calidad(Truong et al., 2016).

Las proteínas de la carne de pez se dividen en tres grupos:

Proteínas estructurales (actina, miosina, tropomiosina y actomiosina), que constituyen el 70-80% del contenido total de proteínas (comparado con el 40% en mamíferos).

Proteínas sarcoplasmáticas (mioalbúmina, globulina y enzimas) Esta fracción constituye el 25-30% del total de proteínas.

Proteínas del tejido conectivo (colágeno), que constituyen aproximadamente el 3% del total de las proteínas en teleósteos y cerca del 10% en elasmobranquios (comparado con el 17& en mamíferos)(Kumar Dara, 2021)

Diferentes estudios han argumentado del impacto positivo que tiene el empaque al vacío sobre la preservación del porcentaje de proteína en la carne de pescado. Esto se demuestra en el trabajo elaborado por Rodriguez Sauceda et al, 2014 y representado en la grafica 3 en el cual se señalan dos periodos en el tiempo y la accion de este tipo de empaque.

Gráfica 3. Análisis del porcentaje de proteína de la tilapia congelada que contiene

empaque al vacío y la que no, comparado entre el día 1 y día 15.

Fuente (Rodríguez Sauceda et al., 2014)

Como se observa en la anterior gráfica el valor de la proteína disminuye en el día

15 tanto al ser empacada al vacío como sin serlo; sin embargo este resultado se ve

más afectado cuando la tilapia no ha sido dispuesta a este, la razón posiblemente

se relacione con el tiempo donde los cristales de hielo formados sobre la tilapia van

atrapando agua ligada a la proteína, por ende causa la desnaturalización de la

misma que trae como consecuencia una disminución de su valor desde 21.91% a

19.64 %; por el contrario cuando la tilapia ha sido dispuesta al vacío no existen

bolsas de aire, lo que impide formación de cristales de hielo y así la perdida de este

componente estructural sea mínima.

Humedad

La humedad del aire hace que los alimentos pierdan su textura fresca y causa

endurecimiento. Por otra parte, humedades relativas elevadas también favorecen la

multiplicación de microorganismos especialmente a temperaturas altas de

almacenamiento. Para evitar grandes variaciones de esta en la carne de pescado

se utiliza el empaque al vacío. Esta técnica también evita la deshidratación y

mantiene este parámetro natural de los alimentos, estos datos se evidencian en la

gráfica 4 (Joturus & Mugilidae, 2009).

Gráfica 4. Análisis del porcentaje de humedad de la tilapia congelada que contiene

empaque al vacío y la que no, comparado entre el día 1 y día 15.

Fuente (Joturus & Mugilidae, 2009)

En la anterior gráfica se observa una mayor variación de humedad en la tilapia que

no posee vacío, esto se ve incrementado con el paso de los días, obteniéndose una

proporción de este parámetro del 68.6 % en el día 15. En el caso de los peces que

fueron previamente dispuestas a esta técnica, la variación es significativa pues sólo

aumenta en un rango de 0.3 %, evitando la formación de gotas de agua las cuales

se condensan haciendo que la muestra gane humedad.

Factores Organolépticos:

La evaluación sensorial se define como una disciplina usada para medir, analizar e

interpretar aquellas reacciones percibidas por los sentidos (sabor, olfato, tacto y

vista) ante ciertas características de los alimentos, es el único método para

determinar en forma rápida y confiable la preferencia y aceptabilidad de los,

productos marinos (Miriam del Carmen Espinosa Vicente, 2015).

En el cuadro 2 elaborado por Huss, 1998 se aprecia las cualidades que se tienen

en cuenta en la evaluación de calidad empleando factores organolépticos; El utilizo

escalas para las diferentes características que permitía dar puntuación en sus

valoraciones respecto a la condición subjetiva que genera quien evalúa el producto.

Cuadro 2. Esquema para la evaluación de la calidad utilizando factores organolépticos.

Parámetro de la calidad

Característica Puntuación (hielo/agua de mar)

Apariencia general

Piel 0 Brillante, resplandeciente

1 Brillante

2 Opaca

Manchas de sangre (enrojecimiento) en opérculos

0 Ninguna

1 Pequeños, 10-30%

2 Grandes, 30-50%

3 Muy grandes, 50-100%

Dureza 0 Duro, en rigor mortis

1 Elástico

2 Firme

3 Suave

Vientre 0 Firme

1 Suave

2 Estallido de vientre

Olor 0 Fresco, algas marinas/metálico

1 Neutral

2 A humedad/Mohoso/ácido

3 Carne pasada/rancia

Ojos Claridad 0 Claros

1 Opacos

Forma 0 Normal

1 Planos

2 Hundidos

Branquias Color 0 Rojo característico

1 Pálidas, descoloridas

Olor 0 Fresco, algas marinas/metálico

1 Neutral

2 Dulce/ligeramente rancio

3 Hedor agrio/pasado, rancio

Fuente (Huss, 1988)

Sabor

El sabor del pescado fresco es característico del mismo si proviene de agua dulce

o salada, pero cuando empieza su deterioro su piel se despedaza con facilidad, su

olor se vuelve fuerte y por ende su sabor también.

El empaque al vacío mantiene su dureza y textura por ende se conservan los

sabores; esto es evidenciable en el trabajo de Villoch et al, 2014 apreciable en la

gráfica 4.

se usó una gráfica en la cual se establece una puntuación de 0 a 10, donde 10

implica la condición del individuo antes de someterlo al vacío y cambio en la

temperatura, la puntuación se establecía dependiendo del grado de deterioro que

iba sufriendo el animal en la medida en que transcurría el tiempo.

Gráfica 4. Análisis del deterioro del sabor de la tilapia que contiene empaque al

vacío comparada entre el día 1 y día 15 en tres diferentes temperaturas.

Fuente (Herrera-Mejía et al., 2019)

En la gráfica anterior se expresa la aceptabilidad en términos de sabor en el

pescado, al estar empacado al vacío y en congelación este se mantiene en buenas

condiciones, en refrigeración se mantiene por un periodo más corto de tiempo, pero

en temperatura ambiente presenta cambios en 5 ó 6 días.

Olor

El pescado fresco presenta variaciones en su condición de olor de acuerdo a la

condición en la que este se encuentra, es así como el pescado fresco tiene escalas

de olores que pueden ser comparables con humedad limpia, un olor similar al mar,

al agua dulce y esto asociado al tipo de pez. El olor es importante ya que este debe

ser agradable (sui géneris) y no penetrante. Con el paso de los días el pescado

empacado al vacío en refrigeración y/o congelación se mantienen por más tiempo y

en mejores condiciones para el consumo; esto es evidenciable en el trabajo de

Herrera-Mejía et al, 2019 apreciable en la gráfica 5.

se usó una gráfica en la cual se establece una puntuación de 0 a 10, donde 10

implica la condición del individuo antes de someterlo al vacío y cambio en la

temperatura, la puntuación se establecía dependiendo del grado de deterioro que

iba sufriendo el animal en la medida en que transcurría el tiempo.

Gráfica 5 Olor Análisis del deterioro del olor en la tilapia que contienen empaque al

vacío comparada entre el día 1 y día 15 en tres diferentes temperaturas.

Fuente (Herrera-Mejía et al., 2019)

En la anterior gráfica se observa la variación del olor en el pescado empacado y

sometido a diferentes niveles de temperatura, este se presenta estable en

congelación y refrigeración por un tiempo mayor considerando un periodo de hasta

15 días, a partir del cuarto día se evidencia un descenso en las propiedades de

calidad organolépticas (olor) esto pasa con el pescado a temperatura ambiente ya

sea dispuesto al vacío o no.

Ventajas y desventajas del empaque al vacío.

El empaque al vacío ha demostrado ser un buen método de conservación de la

carne de pescado, aumentando la vida útil y permitiendo la distribución de un

producto consistente y rentable. Además, este también tiene varios factores a su

favor y en contra apreciables en el cuadro 3.

Cuadro 3 ventajas y desventajas del empaque al vacío en el proceso de

conservación del pescado.

VENTAJAS

Descripción Referencias

Preserva la oxidación de los aromas. (Carvajal & Salas, 2018)

No existen mermas. (W. McMillin, 2017)

Preserva la calidad de la carne. (Chen, 2020)

Evita la presencia de microorganismo aerobios estrictos.

(Zhang, 2019)

Evita cambios en el color de los alimentos.

(Chan, 2021)

DESVENTAJAS

Descripción Referencias

Bacterias anaerobias causantes de enfermedades.

(Fonseca-Rodríguez & Chavarría-Solera, 2017)

Carcasas enteras y con huesos no se pueden conservar.

(O. Gill & O. Gil, 2005)

Uso de materiales resistentes a las perforaciones para cubrir los extremos de los huesos aumentarán los costos de empaque.

El costo, la compra de una máquina de envasado al vacío.

(A, 2020)

Representa residuos en los vertederos. (Kedzierski, 2020)

Fuente: Autores

EMPAQUE DE ATMOSFERA MODIFICADA (EAM)

El concepto de empacado de alimentos frescos en Atmosfera modificada se basa

en sustituir el aire que rodea al producto con una mezcla de gases en proporciones

diferentes (Avdalov, 2012), dependiendo de las exigencias este requerirá un

ambiente rico en dióxido de carbono (CO2) y pobres en oxígeno (O2) (Rodríguez

Sauceda et al., 2014).

Esta técnica tuvo sus orígenes en los años 30 cuando las embarcaciones que

transportaban carne y mariscos desde Australia y Nueva Zelanda a Inglaterra,

utilizaron gases en la preservación de los productos (López et al., 2008).

El objetivo de cambiar las características del entorno es lograr en el interior del

empaque un ambiente que evite o retrase los cambios del producto manteniendo la

calidad original y minimizando el uso de conservantes (Chouhan et al., 2015). El

microambiente al que se expone el alimento será diferente según el tipo de pescado

que se quiera preservar, se logra disminuir el efecto nocivo que tiene la exhibición

de la mayor parte de los productos al aire. (Balbuena, 2014). Como se puede

observar en la vida cotidiana, la exposición de estos provoca una rápida destrucción

(Coronado H. et al., 2015), ya que la alta concentración de oxígeno de la atmósfera

acelera muchas de las reacciones enzimáticas, químicas y microbiológicas

responsables del daño(Patras et al., 2010).

Proceso aplicado para empacado con atmósferas modificadas

Se pueden recurrir a dos estrategias diferentes para modificar el microambiente del

empaque. Dependiendo de ello se diferencian los envases en atmosfera modificada

activa (AMA) y pasiva (AMP) o de equilibrio. En el caso de la activa se logra

combinando una mezcla adecuada de gases y materiales plásticos de barrera,

inyectando este componente; se reemplaza mecánicamente el aire normal por la

mezcla. Para la AMP se obtiene por el equilibrio entre la respiración del producto

empacado y la permeabilidad de los materiales del mismo (De La Vega et al., 2017).

Sustitución mecánica del aire

Arrastre con gas: Este proceso se realiza empleando equipos de empacado de

tipo formado-llenado-cerrado. Se inyecta una corriente continua de gas en el interior

del envase para desplazar y sustituir el aire. De esta forma se “diluye” el mismo en

el espacio de cabeza, que corresponde al que está por encima del alimento y este

se cierra cuando se ha movilizado la mayor parte del componente siendo

reemplazado por la mezcla correspondiente.(Artés Calero, 2006)

Vacío compensado: Este proceso consiste en una primera etapa de aplicación de

vacío sobre el producto ya empacado, a fin de eliminar el aire que contiene, y una

segunda a continuación donde se introduce el gas o mezcla de gases mediante

lanzas o contrapuertas.

Los equipos diseñados para este proceso disponen de distintas cámaras. En el caso

del “proceso de arrastre” con gas, este método presenta una velocidad de

operación menor, ya que se requieren dos etapas independientes(López et al.,

2008). Sin embargo, la eficacia respecto al contenido de O2 residual es mayor,

porque el aire se elimina mediante extracción del mismo.

El sistema de compensación de vacío, a diferencia del anterior, logra un nivel de O2

menor al 1 %, las máquinas típicas usadas para esto son las termoformadoras

(thermoform-fill-seal: TFFS) (Miriam del Carmen Espinosa Vicente, 2015) . Ellas se

encargan de distribuir las proporciones correctas según los requerimientos del tipo

de pescado, este tipo de concentraciones según el producto se especifican en el

cuadro 4 elaborado por Huss, 1988.

Cuadro 4. Concentración de gases utilizados en el empaque para distintos tipos de

carne de pescado.

CO2 O2 N2

PESCADO BLANCO

35-45% 25-35% 25-35%

PESCADO ACEITOSO

80% - 20%

CAMARONES 100% - - LANGOSTINOS

FRESCOS 100% - -

Fuente (Huss, 1988)

El cuadro anterior evidencia el uso de diferentes tipos de gases incluyendo el

nitrógeno (N2), que favorecen la conservación del pescado, los cuales están a

diferentes concentraciones, el más usado como se observa en la tabla es el CO2,

siendo este útil al momento de preservar peces y otras fuentes proteicas como

camarones y langostinos.

Efecto de la aplicación de los gases sobre la proliferación de

microorganismos

Dióxido de Carbono (CO2). Su efecto se fundamenta en desplazar el O2 -gas vital para muchos microorganismos y cambiar las condiciones de pH en la superficie del alimento. Actúa principalmente contra aquellos agentes que son oxigénicos obligados.(Corrales et al., 2015)

Los mohos son muy resistentes al CO2 y su crecimiento no puede ser totalmente detenido mediante tratamiento de este gas a presión normal. (Pinto et al., 2016)

El CO2 ejerce un efecto inhibidor sobre el crecimiento bacterial y fúngico, aunque su acción depende de factores como las altas concentraciones en la atmósfera de gas (superiores al 20%) inducen reacciones anoxigénicas y, las bajas temperaturas de almacenamiento aumentaran la solubilidad tanto intra como intercelularmente (Cepero-Betancourt et al., 2020)

Este componente también es uno de los gases más importantes utilizados

principalmente para el control de agentes patógenos, su efecto antimicrobiano se

basa en tres mecanismos básicos; altera las membranas celulares, produce

cambios físico-químicos en las propiedades de las proteínas y penetra en las

membranas de las bacterias provocando cambios en el pH intracelular (CETMAR

cap.XI 203-219). Gracias a esto, se consigue alargar la fase de latencia y por tanto

controlar el crecimiento de microorganismos(Tribst et al., 2017).

Este resultado es mayor a menor temperatura, pero no todos se verán afectados de

la misma manera por el CO2. Los microorganismos que son inhibidos por este

(generalmente a concentraciones superiores del 20%) son Pseudomonas,

Aeromonas, Bacillus, Enterobacterias, Staphylococcus aureus y Yersinia

enterocolítica. Sobre otros grupos tiene un efecto dudoso o reducido, tales como

Enterococcus, Bochothrix o Clostridium y por el contrario puede estimular el

crecimiento de otros como algunas especies de Lactobacillus y Clostridium

botullinum. (Coles & McDowell, 2003).

Oxígeno (O2) Provoca el deterioro oxidativo de los alimentos y es necesario para el desarrollo de microorganismos aeróbicos. Por norma general, se debe excluir este gas del envasado en atmósfera pasiva (MAP), aunque suele haber motivos justificados para que esté presente en cantidades controladas, como, por ejemplo, para preservar el color fresco y natural (Aspé et al., 2008)

Este gas también tiene baja solubilidad y se utiliza en elevadas concentraciones, junto con el CO2, para conservar el color rojo de los pigmentos en algunos productos cárnicos que se empaca bajo atmósferas modificadas(De La Vega et al., 2017).

Las razones para la inclusión de O2 dentro de una mezcla de componentes para pescado envasado bajo ambientes adaptados incluyen la eliminación del riesgo potencial de botulismo de los productos en entornos cerrados y en algunas carnes para mantener el color rojo vino de los atunes. Sin embargo, la presencia de oxigeno puede causar problemas de rancidez oxidativa en pescados con alta cantidad de grasa, promoviendo la formación de aldehídos de bajo peso molecular, cetonas, alcoholes y ácidos carboxílicos (Heidmann y Oetterer, 2003), afectando la calidad de los productos (Moka et al., 2015).

Nitrógeno (N2). Es un gas insípido e inerte, que muestra baja solubilidad en agua y lípidos. Que se obtiene por destilación fraccionada del aire al igual que el oxígeno. Este es utilizado para desplazar el mismo del empaque, disminuir la rancidez oxidativa e inhibir el crecimiento de microorganismos aerobios (Farber, 1991).

Debido a su baja solubilidad, el N2 es utilizado como gas de soporte en el envasado, previniendo el posible colapso del empaque causado por la disolución del CO2, que a su vez determina un descenso del pH en el músculo del pescado si es embalaje fresco, causando decoloración y exudado cuando la concentración de este componente es muy alta.(Mejía Dietrich & Vaquerano Benavides, 2015).

Todas las características dichas anteriormente se describen en el cuadro 5 elaborado por Balbuena, 2014 en el cual se especifican las propiedades físicas de los tres tipos de gases utilizados en el empaque de atmosfera modificada.

Cuadro 5. Propiedades de los diferentes gases empleados en atmosferas modificadas.

N2 CO2 O2

PROPIEDADES FIS ICAS

-Inerte

-Insípido

-Insoluble

-Inerte, inodoro.

-ligero sabor ácido.

-soluble en agua y grasa.

-Insípido

- Inodoro.

VENTAJAS -Desplazamiento de O2

-Inhibición de aerobios.

-Evita oxidación de las grasas.

-Bacteriostático.

-Fungistático.

-insecticida.

-Oxigena las carnes rojas.

-Inhibe anaerobios.

-Sostiene metabolismos

vegetales.

DESVENTAJAS -Soluble en agua y grasa.

-Oxidación de grasas.

fuente (Balbuena, 2014)

Deterioro y soluciones con mezcla de gases.

El contenido de grasa normalmente oscila entre el 1%, en productos magros, al 25%

en especies de pescado azul, estas grasas son mayoritariamente insaturadas, y

producen un rápido enranciamiento por contacto con el oxígeno por ello en estas

ocasiones lo propicio es reducir la concentración de este gas a valores residuales

cuando utilizamos este tipo de alimentos (Suarez et al, 2007).

Otro de los factores a tener en cuenta es la producción de malos olores los cuales

aparecen por la formación de trimetilamina (TMA) durante el proceso de

envejecimiento del pescado. El (del inglés total volatile bases - EAM) inhibe el

crecimiento microbiano, reduciendo la formación de bases volátiles totales (TVB) y

TMA y retardando las alteraciones en las proteínas, lo que resulta en una extensión

de la vida útil del producto(LLave et al, 1992).

En el caso de pescados magros se utilizan mezcla de gases ternarias compuestas

por Dióxido de Carbono, Nitrógeno Y Oxigeno manteniendo una baja temperatura

de conservación que favorece las propiedades bacteriostáticas de CO2 y el

N2.(Fonseca-Rodríguez & Chavarría-Solera, 2017)

El pescado cocinado, salado o salmuero puede alargar su periodo de vida si se

envasa bajo una atmósfera de Dióxido de Carbono y Nitrógeno sin que se precisen

porcentajes muy elevados del primero(Coronado H. et al., 2015).

En la gráfica 6, elaborada por Jiménez Martínez, 2007 en la cual se establece el

nivel de valoración ponderada de cualidades organolépticas/sensoriales del

pescado, en una escala de 0 a 10 donde 8,5 implica la condición de este envasado

con atmosfera modificada y conservado solo con hielo, esta se estableció

dependiendo del grado de deterioro que iba sufriendo el producto en la medida que

transcurrían los días.

Gráfica 6. Valoración de cualidades organolépticas/ sensoriales del pescado

Fuente. (Jiménez Martínez, 2007)

En la anterior gráfica se observa la variación de las cualidades organolépticas

/sensoriales del pescado, con atmosfera modificada se conserva estable y por un

tiempo mayor considerando un periodo de 9 días, a partir del segundo día se

evidencia un descenso en las cualidades del producto solo tratado con hielo.

Efecto de la atmosfera modificada sobre microorganismos de importancia en

la seguridad alimentaria

Concentraciones de CO2 > 5% inhiben el crecimiento de la mayoría de los agentes

responsables del deterioro, especialmente las especies psicrófilas que crecen en un

rango amplio de temperaturas de refrigeración. En general las bacterias Gram (-)

son más sensibles al dióxido de carbono que aquellas Gram (+) (Coles & McDowell,

2003).

Las bacterias patógenas transmitidas por el pescado se pueden dividir

convenientemente en dos grupos como se muestra en el cuadro 6 elaborado por

Avdalov, 2012 en las cuales se especifica la modalidad de accion, su dosis

infecciosa y su estabilidad al calor. Estos datos son de gran importancia y deben

tenerse en cuenta para evitar una enfermedad de transmision alimientaria (ETA).

NIV

EL D

E V

ALO

RA

CIO

N P

ON

DER

AD

A

Cuadro 6. Bacterias patógenas transmitidas por pescados

Modalidad de acción

Estabilida

d de las

toxinas al

calor

Dosis

infecciosa

mínima

Infección Toxina

preformada

Bacterias

autóctona

s (Grupo

1)

Clostridium

botulinum + baja -

Vibrio sp. + alta

V. Cholerae -

V.

Parahaemolyticu

s

(> 106/g)

otros vibrios1) -

Aeromonas

hydrophila + Desconocida

Plesiomonas

shigelloides + Desconocida

Listeria

monocytogenes +

Desconocida/

variable

Bacterias

no

autóctona

s (Grupo

2)

Salmonella sp. + desde<102 a>1

06

Shigella + 101 – 102

E. coli + 101 – 1032)

Staphylococcus

aureus + alta -

1) Otros vibrios son: V. vulnificus, V. hollisae, V. furnsii, V. mimicus, V. fluvialis. 2) Para la cepa 0157:H7 productora de verotoxina.)

(Avdalov, 2012)

http://www.fao.org/3/t1768s/T1768S03.htm#bnote1

http://www.fao.org/3/t1768s/T1768S03.htm#bnote2

Descripción sobre la tecnología de alta presión

El desarrollo de la presurización como técnica alternativa con propósito investigativo

ha tenido un gran interés desde los años 90 llevándolo a su actual industrialización,

previamente los estudios de Alta presión (del inglés High pression – HP) se

informaron inicialmente en 1899 para la conservación de la leche y aumentaron a

escala industrial en 1990 en Japón, en el procesamiento de mermeladas, jaleas y

salsas, más tarde en los EE. UU, en guacamole (Rastogi, 2013). La aplicación de

esta tecnología se basa en la administración de altos niveles de presión hidrostática,

esta se transmite instantánea y uniformemente a través de un sistema (Fabiano

Alves de Oliveira et al 2017); los productos se tratan de manera semejante en todo

momento, independientemente de la forma del empaque o el volumen de este

(Barba et al. , 2015), el equipo industrial de tratamiento de alimentos tiene una

capacidad de alrededor de 500 L, capaz de operar a intensidades máximas de 900-

1200 MPa, aunque la más común es alrededor de 400-600 MPa (Bajovic et al.,

2012).

La tecnología de alta presión también llamada presurización o pasteurización

hiperbárica en la actualidad es uno del método más eficiente en la conservación de

los alimentos a escala mundial, con grandes beneficios en la cadena de la industria

alimentaria (Sevenich et al., 2016). Siendo esta técnica la más destacada a nivel

comercial, ya que puede extender la vida útil del producto y promover la seguridad

sin cambios significativos en los atributos sensoriales y calidad nutricional (Rawson

et al., 2011).

Al pasar de los años se ha demostrado la validez de la alta presión como tratamiento

en la inactivación o eliminación de microorganismo efectuando cambios en sus

membranas proteicas, la HP es una tecnología no térmica capaz de inactivar células

vegetativas de agentes patógenos y de descomposición, modificando la actividad

enzimática, reduciendo las pérdidas de compuestos deseables, preservando así la

frescura y los valores nutricionales de los alimentos (Huang et al 2014).

Desde el punto de vista del consumidor, la principal ventaja de esta técnica es la

producción de alimentos más seguros que conservan la apariencia, el sabor, la

textura y las cualidades nutricionales del producto sin presurizar (Farkas & Hoover,

2000). El procesamiento de alta presión (del inglés High Pressure Processing- HPP)

puede operar a temperaturas bajas (1.5 °C - 15 °C) o suaves (hasta 55 °C) y es muy

efectivo incluso para tratamientos con un tiempo de espera corto (Chen et al, 2007).

Efectos de la alta presión sobre la actividad enzimática

Diferentes autores han estudiado los procesos de la actividad enzimática y el

impacto de esta sobre la presurización, provocando modificaciones en la estructura

macromolecular de las proteínas (Jessika Gonçalves dos Santos Aguilar, 2018) la

utilización de esta tecnología para la conservación de alimentos puede llegar a

comprometer las estructuras secundarias, terciarias y cuaternarias de dichas

moléculas y modificar su funcionalidad dependiendo del grado de presión aplicada

(Dumay et al., 2013), varios estudios realizados previamente afirman que las altas

intensidades modifican esta acción, ya que pueden llegar a aumentar o disminuir

dependiendo de las condiciones en las que esta se efectué (Carbonell et at, 2014).

Las enzimas son proteínas que tienen como función propia catalizar reacciones

dando lugar a modificaciones que afectan su acción y cambios en las propiedades

física y químicas de los productos (Jessika Gonçalves dos Santos Aguilar, 2018),

por lo tanto los tratamientos con alta presión pueden cambiar estos factores y alterar

la conformación estructural de las mismas (Liu et al., 2010). Esta tecnología

alternativa tiene ventajas significativas sobre los tratamientos térmicos comúnmente

utilizados en la industria, los efectos durante el procesamiento de presurización

pueden interferir y modificar la interacción de las moléculas y sustratos dando como

resultado la aceleración o retraso de los procesos que se generan de dicha actividad

(Tribst et al., 2012), la desnaturalización de proteínas es reversible a 100 MPa e

irreversible por encima de 200 MPa (Qi, Ren, Xiao et al, 2015).

Existen diversos factores químicos relacionados que conllevan a la inactivación

enzimática como lo son la formación o ruptura de enlaces de hidrógeno que

menciona Chakraborty, (2014), algunas estructuras proteicas pueden llegar a

generar resistencia a las altas presiones y estas pueden volver a su estado activo

tras ser anteriormente presurizadas ejerciendo eficientemente su función

catalizadora.

En el siguiente cuadro se pueden observar los efectos de la activación o inactivación

en los diferentes tipo de enzimas catabólicas evaluadas previamente por diversos

autores sobre este procesamiento.

Cuadro 7. Efectos de la alta presión sobre la actividad enzimática en diferentes

tipos de proteínas con propiedades catalizadoras

Enzima Presión Efecto sobre la actividad

Referencia

Fosfatasa alcalina 250 MPa Actividad reducida o

inactivación total

Datta, Hayes, Deeth y Kelly (2005); Hayes, Fox y Kelly (2005)

Lactoperoxidasa 300 MPa Actividad reducida o

inactivación total

Datta y col. (2005); Hayes y col. (2005); Pereda, Ferragut, Quevedo, Guamis y Trujillo (2007)

Lipasa 2 ciclos de 200 MPa

Actividad reducida

Gonçalves dos Santos Aguilar, Cristianini, Harumi Sato, (2018)

Lisozima 200 MPa Sin cambios ni aumento de

actividad

Tribst, Franchi y Cristianini (2008); Tribst, Ribeiro y Cristianini (2017)

Fosfatasa 250 - 300 MPa Inactivación Pereda y col. (2007)

Polifenol oxidasa y pectinmetilesterasa

300 MPa No detectable Suárez-Jacobo et al. (2012)

Proteasa 200 MPa Aumento del 30% Gonçalves dos Santos Aguilar, Cristianini, Harumi Sato, (2018)

Tripsina 80 -160 MPa Sin cambios Liu y col. (2010)

Fuente, autores.

Teniendo en cuenta lo establecido en el cuadro anteriormente expuesto, los efectos

de los procesos de activación o inactivación enzimática, depende de las

características de las mismas y las condiciones del procesamiento (Alline Artigiani

Lima Tribst, 2017). La tecnología aplicada a altas presiones como herramienta para

la preservación prolongada de los alimentos puede modificar diferentes procesos

catabólicos y reacciones químicas involucradas en la funcionalidad de la estructura

de las macromoléculas como las proteínas (Marcelo Cristianini et al, 2018) según

las investigaciones realizadas con anterioridad sobre la eficiencia de la

presurización como tratamiento para reducir los efectos negativos en los productos

a nivel industrial (Bot et al., 2018).

Efectos de la alta presión sobre la desnaturalización de las de proteínas

Con lo expuesto previamente sobre la actividad enzimática de las proteínas se

puede entender que estas moléculas logran ser afectadas por los niveles altos de

presión (Truong et al., 2015). Que son manejados en los tratamientos a los que son

sometidos los productos presurizados (Oliveira et al., 2017). Este trabajo tiene como

objetivo la profundización teórica e identificar los distintos mecanismos de acción

que conllevan a la desnaturalización de la conformación molecular de estas; como

lo describe Yamira Cepero-Betancourt, (2020), cuando se producen estos tipo de

modificaciones en las estructuras secundarias y terciarias, también se menciona el

mejoramiento de la digestibilidad de estas en función del nivel de intensidad ejercida

(Salazar-Villanea et al., 2016).

Durante el procesamiento a alta presión se interrumpen las interacciones

electrostáticas y se activan reacciones de intercambio de enlaces con otros

compuesto químicos generados de esta actividad que promueven la disociación y

re plegamiento de las proteínas (De Mari et al, 2016) la HP induce cambios

estructurales en las enzimas alimentarias que generalmente resultan en su

inactivación parcial o completa (Ana Rivas-Cañedo,2020).

Los procesos que intervienen en la desnaturalización de lípidos y proteínas se

explican de formas más explícita en el cuadro 8, planteado por Fabiano Alves, 2017.

Con base a los efectos de la alta presión en estos.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S146685641930699X#bb0055

Cuadro 8. Efectos de la alta presión sobre el mecanismo de acción principal

de la desnaturalización de proteínas y lípidos.

Alta presión

Tomado de (Fabiano Alves de Oliveira et al, 2017).

Los efectos del procesamiento de alta presión visualizados con anterioridad sobre

la calidad de la carne de pescado se derivan principalmente del efecto sobre

proteínas, la oxidación de lípidos y proteínas y la decoloración de la carne están

interrelacionadas. Hay consistencia en el aumento de dureza, a pesar de la

variabilidad de las metodologías, la escasa investigación no sugirió ninguna

modificación adversa en las propiedades sensoriales.

LÍPIDOS Alineación de cadena de ácidos

grasos que forman triacilglicerol

Disminución del

puto de fusión Cambios en la

estabilidad de la

membrana

Ruptura de la membrana

celular

• Iniciado por

radicales libres

• Incremento del

contenido de

ácido sulfhídrico

• Iniciado por radicales

libres

• liberación de fosfolípidos

insaturados

• aumenta la movilidad y la

interacción de los

compuestos

OXIDACIÓN

DE LÍPIDOS

PROTEINAS

Catálisis oxidativa, a través de

metales libres, oxigeno, pigmentos,

radicales libres o intermideriarios

producidos

• Incremento de la exposición del hierro en sangre a ácido graso insaturado

DESCOLORAMIENTO

Desnaturalización de

proteínas

OXIDACIÓN DE

PROTEINAS

• Modificación de la estructura

cuaternaria, terciaria y

secundaria

• a disociación, el despliegue, la

desnaturalización, la agregación,

la precipitación

• formación de enlaces adicionales

de hidrógeno y sulfitos.

• formación de

enlaces disulfuro

• liberación de

metales

• desnaturalización de la

proteína globina o caroteno

• liberación de hierro

• oxidación de hemo-hierro

• perdida de agua

• Reducción de la

sarcomera

• Compactación de

fibra

Compactación de fibras

musculares

• formación de

agregados

compactos

• reordenamientos de

tejido conectivo

• Pérdida de líquido previamente

retenida por interacción

electrostática con proteínas.

• aumento de la exposición o

indisponibilidad de radicales

proteicos ácidos o básicos

• cambios en los perfiles de

aminoácidos

• cambios en los enlaces de

hidrógeno

MODIFICACIONES

CAMBIOS EN LA

DUREZA

Efectos de la alta presión sobre la oxidación de lípidos

Las primeras menciones que se realizaron sobre los efectos de la HP sobre la

degradación de las cadenas lipídicas hace referencia principalmente a la década de

1990, llevando a la exploración de esta tecnología (Rivalain et al., 2010) como

alternativa viable a la esterilización térmica. La oxidación de las grasas son las

principales reacciones químicas que se desencadenan en los alimentos

presurizados, la importancia de estos procesos se ve obligada a cumplir con la

biología molecular de estos productos, ya que todas las investigaciones previas

apuntan que los radicales libres y las especies reactivas de oxigeno intervienen en

estos tipos de lesiones y patologías asociadas a los tejidos dando lugar a diversos

estudios, (Niki, 2009) enfocados en la degradación oxidativa de los lípidos, la

alteración de las membranas celulares, la inactivación de enzimas y el daño de las

proteínas además de otros componentes químicos como los peróxidos derivados

de estos, los cuales pueden actuar como intermediario de sustancias catalizadoras

y como acompañantes en el desarrollo de biosintéticos.

Este tipo de transformación metabólica consiste en una cadena de reacciones

bioquímicas que provocan cambios en las estructuras moleculares presentes en el

musculo, modificando las propiedades fisicoquímicas ya mencionadas con

anterioridad (Shahidi & Zhong, 2010), alterando el sabor y la calidad nutricional de

los productos, estos pueden presentar consecuencia negativas, generando

componentes tóxicos que llagan a desencadenar algún tipo de proceso patológico

en los consumidores (Ilce Gabriela Medina-Meza, 2014); El uso de presiones altas

en alimentos ricos en grasas ocasionan un aumento en los mecanismos oxidativos

de lípidos, como es el caso del musculo en las diferentes especies (Clariana &

García-Regueiro, 2011, Senturk & Alpas, 2012).

Los alimentos que presentan cambios oxidativos se ve fuertemente favorecidos por

la presencia de sustancias biológicas e inorgánicas con propiedades catalizadoras,

como los iones metálicos y las enzimas (Medina-Meza & Barnaba, 2013) por lo tanto

esta tecnología alternativa tiene como enfoque principal limitar el grado de

degradación de los lípidos mediante la inactivación o eliminación de estas (dos

Santos Aguilar et al., 2018).La aplicación de HP moderadamente permite conservar

las propiedades y atributos de los mismos, siendo las grasas los componentes más

susceptibles a dichos tratamientos (Rivalain, Roquain & Demazeau, 2010). Las

observaciones realizadas por los investigadores que en la actualidad han dirigido

su atención al campo de los productos de origen acuático y cárnicos que

particularmente se ven gravemente afectados por estas reacciones a diferentes

intensidades (Rivalain & Roquain, 2010).

En el cuadro posterior se exponen los efectos de las altas presiones ejercidas sobre

la oxidación de lípidos en los distintos tipos de músculos de origen animal como lo

manifiesta Ilce Gabriela Medina-Meza, 2014.

Cuadro 9. Efectos de la alta presión sobre la oxidación de lípidos en los

diferentes productos cárnicos

Producto Presión (MPa)

Temperatura (°C)

Tiempo (min)

Oxidación de lípidos

Referencia

Musculo de pollo

400 MPa

20

30

Modificaciones

(Ilce Gabriela Medina-Meza,

2014).

Musculo de res

200 MPa

20

30

Activación

Modificaciones


2014).

Musculo de pescado

300 MPa

30

20

Modificaciones


2014).

Fuente, autores

Con lo expresado anteriormente se puede recalcar que la carne de res, la intensidad

de presión requerida para activar cambios en los lípidos pareció ser menor (200

MPa) que la requerida para la carne de pescado y pollo (Ma, Ledward, Zamri, Frazier

y Zhou, 2007).

El tratamiento tuvo un pequeño efecto sobre la oxidación de lípidos por debajo de

300 MPa, pero aumentó a presiones por encima de 300 a 400 MPa pareciendo ser

una intensidad crítica para inducir cambios marcados en la carne (Ilce Gabriela

Medina-Meza, 2014).

Grado de Inactivación de los microorganismos a altas presiones

La acción ejercida por la presurización sobre la inactivación microbiana depende

de variables de tratamiento, tales como presión, tiempo y temperatura de

exposición, además de la composición del alimento y tipo de agente microbiano

involucrados (Sangronis et al., 1997). Esto puede con llevar a cambios

degenerativos en las membranas citoplasmáticas, modificaciones a lo largo de toda

su estructura conformada por el citoesqueleto y proteínas, cabe resaltar los

diferentes tipos de conformaciones celulares que poseen los microorganismos,

como es en el caso de las baterías Gram negativas ya que son las más susceptibles

a las altas presiones; les siguen las levaduras y hongos (Ferstl y Ferstl, 2013), los

Gram positivos y por último las esporas; los virus son muy resistentes a este tipo de

fuerza, aunque depende del tipo de virus (Considine et al., 2008). Muchos autores

han llegado a concluir que al ejercer altas intensidades entre 400 a 600 MPa se

produce un efecto de inactivación en las células vegetativas o incluso en organismos

como las esporas que necesitan niveles de intensidad muchos más altas para llegar

a efectuar este proceso. Se ha considerado que la aplicación de esta tecnología

causa ruptura de la membrana celular, numerosos estudios han reportado que este

daño provocado causa alteraciones en la permeabilidad debido a la HP afectando

el intercambio iónico en la célula y causan deterioro de la barrera homeostática

(Mor-Mur et al, 2005) siendo un factor primordial desencadenante para la muerte

celular.

En la industria pesquera se ha venido aumentando progresivamente el interés en la

aplicación de nuevas tecnologías con el propósito de prologar la vida útil de estos

productos perecederos. Ya que juegan un papel muy importante como fuente de

proteína alternativa para el consumo humano. Generalmente los microorganismos

son la principal causa del deterioro del pescado conduciendo a una alta

predisposición de agentes nocivos (Shin, Chang et al, 2004). Se describe a la E. coli

como una bacteria potencialmente patógena asociada con mariscos o pescados. El

innovador procesamiento 'no térmico' basado en la presión hidrostática es capaz de

matar de manera subletal a diversos agentes, especialmente al dañar sus

membranas proteicas (Hugas, et al., 2002). El tratamiento a HP ha demostrado ser

un método eficaz para controlar patógenos en el pescado y los subproductos

pesqueros. Se ha argumentado que la HPP es capaz de inactivar L. monocytogenes

o E. coli en mariscos (Medina-Meza et al., 2014)y aumentar su vida útil (Hurtado, et

al., 2000).

Con lo argumentado anteriormente en el cuadro 10, se puede observar de forma

más compleja los efectos en la reducción microbiana al ejercer altas presiones en

los diferentes tipos de organismos mencionados por Deepti Salvi, (2016).

Cuadro 10. Inactivación microbiana bajo diferentes condiciones de

procesamiento a alta presión.

Microorganismo Tipo Presión (MPa)

Tiempo (min)

Efecto Referencia

Vibrio parahaemolyticus

Gram negativa

173 MPa 10 min Reducción de 5-log

Deepti Salvi et al. (2016)

Yersinia enterocolitica

Gram negativa



salmonella typhimurium

Gram negativa



Salmonella enteritidis

Gram negativa



Escherichia coli Gram negativa



Listeria monocytogenes

Gram positiva


Noopur S Gosavi et al. (2016)

Staphylococcus aureus

Gram positiva



Lactic acid bacteria

Gram positiva



Ascospora moho 300 MPa 10 min Inactivación completa


Candida lipolytica Levadura 400 MPa 10 min Reducción de 6-log


Fuente, autores.

El cuadro anterior expresa una variación del tiempo necesario para lograr una

reducción en una población a una presión de referencia, entre (100MPa a 500MPa),

es una medida comparativa de la sensibilidad a la intensidad en diferentes tipo de

bacterias. En general, agentes patógenos y de descomposición. (Doona et al.,

2016).

Efectos de la alta presión sobre la calidad sensorial

La industria pesquera ha venido implementando la HP para disminuir los cambios

sensoriales indeseables y conservar las propiedades funcionales y nutricionales de

los productos. (Cepero-Betancourt et al., 2020). dando lugar a una amplia gama de

estudios en los diferentes tipos de especies y los efectos adversos que se efectúan

en estos (Matser,2000) como es en el caso del pescado como el atún o el salmón

que pueden tener modificaciones perjudiciales a nivel sensorial (Gómez-Estaca et

al., 2009). Esto depende del tiempo y la intensidad de la presión que se ejerce sobre

el musculo que lleva a la desnaturalización de proteínas afectando

significativamente la calidad de este (Tribst et al., 2016). Las especies de peces

proporcionan componentes importantes a la nutrición humana, pero se deterioran

rápidamente post-mortem a menos que se sometan a un tratamiento adecuado.

La refrigeración seguida del almacenamiento congelado constituye uno de los

mejores métodos para retener las propiedades sensoriales y nutricionales de los

productos pesqueros (Vázquez et al., 2013). Cabe destacar que la apariencia visual

es uno de los puntos claves a tener en cuenta al momento de adquirir un alimento

para consumo ya que atributos como el color son factores fundamentales para

evaluar la frescura y calidad de estos (Truong et al., 2015). Los mecanismos y las

reacciones que se generan en la carne después de la aplicación de la alta presión

conducen a cambios relevantes en el índice de coloración teniendo en cuenta

diversos factores (Guyon et al. al., 2016), como los pigmentos, el estado de

hidratación del musculo, desnaturalización de proteínas y oxidación de los lípidos

(Medina-Meza et al., 2014) las modificaciones ejercidas en alguno de los procesos

mencionados anteriormente provocan el blanqueamiento de la carne( Jantakoson

et al., 2012).

En el siguiente cuadro se aprecian las alteraciones en el color sobre la alta presión

por parte de los alimentos de origen pesquero que son afectados de forma gradual,

previamente ya manifestado por diferentes autores.

Cuadro 11. Efectos de la alta presión sobre el color de la carne en diferentes

productos pesqueros

Producto Presión Tiempo Efectos Referencias

Peces 200-350 MPa 10min Alteraciones en el color (aspecto blanco)

Teixeira et al., 2014

Moluscos 200-350 MPa 10 min Sin cambios significativos

Cruz-Romero et al., 2008

Crustáceos

200-350 MPa 10 min Índice de color influenciado

Bindu et al., 2013

Fuente, autores

Anteriormente se identificaron los distintos niveles de presión ejercida en los

productos pesqueros con los cuales se concluye que el musculo de pescado tiene

una gran susceptibilidad a las altas intensidades implementadas en los tratamientos

de procesamiento, trayendo como consecuencia negativa el aspecto blanco en la

apariencia visual de este producto (Jantakoson et al., 2012).

Conclusión

Las tecnologías aplicadas en la actualidad para el tratamiento de productos cárnicos

de origen animal que aseguran la calidad e inocuidad de esto, ha tenido una buena

implementación en la industria de los alimentos a nivel mundial siendo la alta presión

la más eficaz y recomendada para la preservación de las propiedades nutricionales

y organolépticas de la comida fresca como es el caso del pescado y maricos; en

los cuales se ven afectados estos factores gradualmente dependiendo del tiempo y

la intensidad ejercida.

Desencadenando procesos químicos y metabólicos a nivel microcelular que

promueven cambios desfavorables en las estructuras proteicas de las células y

procesos oxidativos de los lípidos, también acompañado con una pérdida de agua

progresiva en la estructura del musculo, aunque también puede verse favorecido

por los procesos de inactivación microbiana y enzimática beneficiando así el

mantenimiento y la calidad óptima del alimento presurizado; las ventajas de

eficiencia que ofrece la implementación de la alta presión como tecnología en

comparación con los métodos de procesamientos convencionales como los que se

utilizan en la actualidad para la comercialización de los productos al mercado.

Las desventajas como los costos de manufactura son el principal impedimento para

la adquisición de esta tecnología a una la escala más amplia en la industria

alimentaria. Cabe resaltar que la utilización de este tipo de métodos de conservación

está abierta a diferentes tipos de alimentos, lo cual permitirá en el futuro la

aceptación por parte de los consumidores de los productos presurizados con esta

técnica innovadora y amigable con el medio ambiente trayendo beneficios a los

productores de carne en temas de exportación en canal.

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Marby Katherin López Cáceres * , María Vanesa García ...

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