Elaboración de conservas de pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss

Elaboration of smoked spreadable paste canned from Oncorhynchus mykiss trout fillet trimmings

Raúl Porturas Olaechea1, *; Daniela Ramírez Palomino1; Fredy Crispín Sánchez1;

Wilfredo Vásquez Quispesivana1; Domingo Sánchez Amado1; Humberto Rivera Rojas2

1 Facultad de Ingeniería Pesquera, Departamento de Acuicultura e Industrias Pesqueras, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima 12, La Molina, Lima, Perú.

2  Universidad Nacional Agraria de la Selva, Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias, Av. Universitaria Km. 1,5. Tingo María, Perú.

ORCID de los autores

R. Porturas Olaechea: https://orcid.org/0000-0003-1582-9084   F. Crispín Sánchez: https://orcid.org/0000-0002-0490-3739

W. Vásquez Quispesivana: https://orcid.org/0000-0003-1345-6261  D. Sánchez Amado: https://orcid.org/0000-0002-3519-8569

H. Rivera Rojas: https://orcid.org/0000-0001-7125-9659

RESUMEN

ABSTRACT

1. Introducción

Durante los últimos años la acuicultura creció rápidamente, sobretodo la procedente de la acuicultura continental (D’Agaro et al., 2022). Las mayores extracciones de trucha a nivel nacional fueron realizadas por departamentos de la sierra como Puno con 32580 toneladas, Pasco con 7213 toneladas, Huancavelica con 4321  toneladas y Junín con 3198 toneladas  (PRODUCE, 2020). La producción de truchas destinadas al congelado fue de 3869,68 toneladas, siendo el departamento de Huancavelica su principal productor con 2 939,96 toneladas. Además, el departamento de Puno, con 929,72 toneladas (FAO, 2022).

El aumento de la producción de trucha en Perú genera gran cantidad de subproductos (cabezas, escamas, pieles, vísceras, recortes y esqueleto con carne adherida) que generalmente no se reciclan, lo que causa gases de efecto invernadero, eutrofización cuando se arrojan al río, y aparición de plagas. La industria de filetes congelados de trucha se obtiene un rendimiento en filete aproximadamente al 60% del peso total de la trucha (Landazuri-Tveteraas et al., 2021).

Por lo que este trabajo tuvo como objetivo la elaboración de conservas de pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes congelados de trucha Oncorhynchus mykiss, proporcionando una alternativa para valorizar y aprovechar uno de los subproductos provenientes de esta industria.

2. Material y métodos

Lugar de ejecución

La parte experimental del proceso se realizó en el Centro de Innovación Tecnológica – CITE Pesquero del Instituto Tecnológico de la Producción, ubicado en la carretera a Ventanilla KM. 5,2 Ventanilla – Callao. La determinación del tiempo de tratamiento térmico, el análisis proximal y la esterilidad comercial se realizarón en el Instituto Tecnológico de la Producción.

Materia prima

Los recortes procedentes de la industria de filetes congelados de trucha fueron suministrados por la empresa YABAFISH S.A.C. en la presentación de recortes molidos en bloques congelados de diez kilogramos de dimensiones 54 x 30 x 8 cm.

Materiales y equipos utilizados

Equipos: Ahumador marca AFOS capacidad 200 kg, autoclave horizontal a vapor marca HERMASA (presión máxima de trabajo de 3 bar, temperatura máxima de trabajo 143 °C, capacidad 7200 latas de ½ lb tuna), balanza de sobremesa marca OHAUS (capacidad: 1,5 kg, precisión: 0,01 g),  balanza de sobremesa marca SCALTEC (capacidad 16 kg, precisión 1 g), cocina industrial a gas de 3 quemadores, cerradora de latas marca JK SOMME (capacidad 120 latas/min), evacuador marca MaquiProcesos (Temperatura 98 – 100 °C, potencia 1,5 HP, velocidad 1-6 m/min, capacidad 0,2 m/seg), licuadora marca Oster (potencia 3 HP), termómetro digital Traceable (rango -50 a +300 °C).

Materiales: bolsas de polietileno de alta densidad. Tamaño 46x76 cm, bandejas de acero inoxidable. 53x32,5x2,5 cm / 32,5x26,5x2,5 cm, colador de acero inoxidable ø 26 cm, envases de hojalata ¼ club (104 x 60 x 27 mm), olla en acero inoxidable 7 L, pipeta graduada 10 ml, sartén en acero inoxidable ø 30 cm, utensilios de acero inoxidable (cuchara, espátula ranurada, cuchara de degustación), vaso de precipitado 400 ml.

Esquema experimental

se evaluaron tres tiempos de cocción (15, 30 y 60 min). Cada evaluación se realizó por triplicado y se optó por aquel tiempo de cocción que de un mayor rendimiento y menor exudado (Tabla 1).

Tabla1

Diseño experimental para los métodos de aplicación del humo y la formulación

Métodos analíticos de evaluación

Evaluación sensorial: La materia prima y la conserva de pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss, fueron evaluada sensorialmente de acuerdo con lo dispuesto por SANIPES (2010) en el manual de indicadores o criterios de seguridad alimentaria e higiene para alimentos y piensos de origen pesquero y acuícola. La evaluación se apoyó según INACAL (2014) en el bloque de pescado en filetes y carne picada congelado.

Materia prima

Evaluación química: Se realizaron los análisis de composición química proximal (humedad, cenizas, grasa y proteína) de acuerdo según los métodos de FAO (1986) e ITP (2009).

Evaluación microbiológica: Se realizaron los análisis según MINSA (2008). En su ítem para los productos hidrobiológicos crudos (frescos, refrigerados, congelados, salpresos o ahumados en frío) donde indica: numeración de aerobios mesófilos, Sthaphyloccus aureus, Escherichia coli y Salmonella spp., excepto ítem 9.3.3, 9.4.3 y 9.5.6.

Proceso

Proceso de elaboración

El flujo de operaciones se realiza según la Figura 1.

Tiempo óptimo de cocción

Se evaluaron tres tiempos de cocción: 30, 40 y 50 min. Las muestras fueron pesadas antes y después de su cocción, siendo la diferencia de peso el exudado por cocción.

Figura 1. Flujo de operaciones para la elaboración de conservas de e pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss.

Ahumado y formulaciones de pasta untable

Se evaluaron dos métodos de aplicación del humo sobre la materia prima cocida con el tiempo óptimo de cocción, ahumado tradicional y ahumado con extracto de humo. El ahumado tradicional experimentó tres tiempos de ahumado a una temperatura de 30 °C. Los tiempos fueron: 15, 30 y 60 minutos. Se utilizó un ahumador y coronta seca de maíz. Para el ahumado con extracto de humo se experimentó con tres concentraciones de AROSMOKE P-50 (KERRY SELECT, 2021). Las concentraciones fueron: 2, 3 y 4 g/kg. La aplicación del extracto de humo fue por aspersión directa.

Las formulaciones para la pasta untable fueron F1, F2 y F3, las que fueron combinadas con cada producto ahumado, obteniendo de esta manera 18 pruebas experimentales. La composición de insu-mos de cada formulación se muestra en la Tabla 2.

Tabla 2

Formulaciones de pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de truchas Oncorhynchus mykiss

Producto Final

Medición del grado de satisfacción

Las 18 pruebas experimentales fueron sometidas a la prueba de medición del grado de satisfacción con el objetivo de determinar a través de la prueba experimental ganadora, la formulación optima y el método de aplicación del humo. Para esta prueba se usó una escala hedónica verbal de cinco puntos y se tuvo la participación de 35 jueves no entrenados, los que expresaron su respuesta subjetiva, calificando cuanto les gusto o les disgusto el producto (Oner, Meral & Ceylan, 2021).

Determinación del tiempo de tratamiento térmico

Se realizó a la prueba experimental ganadora el estudio de determinación del tiempo de tratamiento térmico de la norma sanitaria aplicable a la fabricación de alimentos envasados de baja acidez y acidificados destinados al consumo humano según INACAL (2014).

Esterilidad comercial

Se realizó de acuerdo con la norma de conservas de productos de la pesca en envases herméticos. Los ensayos de control de esterilidad fueron para la determinación de microorganismos aerobios (termó-filos y mesófilos) y anaerobios (termófilos y mesó-filos) (INACAL, 2010).  

Evaluación física sensorial

Se realizó según el manual de indicadores o criterios de seguridad alimentaria e higiene para alimentos y piensos de origen pesquero y acuícola (SANIPES, 2010). Las muestras fueron evaluadas en base a la Norma de conservas de productos de la pesca en envases de hojalata. Métodos de ensayos físicos y sensoriales (INACAL, 2016).

Análisis estadístico

Los resultados del grado de satisfacción fueron evaluados a través de la prueba análisis de varianza (ANOVA) y la prueba de Tukey. Con respecto a la prueba análisis de varianza (ANOVA) de dos factores se desarrollaron con el programa MINITAB para definir si existen diferencias significativas entre las pruebas experimentales, con un nivel de confianza de 95% (α = 0,05). La prueba de Tukey determinó la pasta untable ahumada de mayor aceptabilidad a un nivel de confianza del 95% (α = 0,05).

3. Resultados y discusión

Materia prima  

Evaluación sensorial: Los resultados obtenidos de color, olor, sabor y textura nos indicaron que la materia prima estuvo apta para la elaboración de conservas de pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss (Tabla 3).

Tabla 3

Resultados de la evaluación sensorial de materia prima

Determinación de la composición química proximal: En la Tabla 4 se muestran los resultados obtenidos referentes a la composición química proximal para recortes de filetes de trucha. Estos resultados son semejantes a los reportados por (Aas, Åsgård, & Ytrestøyl, 2022), los que reportaron valores de 18,6 ± 0,9% de proteína, 22,2 ± 0,5% de grasa, 65,58 ± 0,52% de humedad y 1,4 ± 0,1% de cenizas.

Jimenez et al. (2019) reporta para recortes de filetes de trucha contenidos de proteína (10,91%), grasas (14,1 %), humedad (71,12 %) y cenizas (2,22 %); las mayores diferencias se presentan al comparar los contenidos de proteína y grasas, lo cual puede deberse a las diferencias en la composición de las dietas utilizadas, el acceso al alimento, las condiciones ambientales de la zona de cultivo, entre otros.

Tabla 4

Composición química proximal de recortes de filetes de trucha

Análisis microbiológicos: Los resultados de los análisis microbiológicos de la materia prima se pueden observar en la Tabla 5.  Los resultados cumplen con los límites establecidos según los indicadores microbiológicos para productos pesqueros y acuícolas del Manual de indicadores sanitarios y de inocuidad para los productos pesqueros y acuícolas para mercado nacional y de exportación (SANIPES, 2016).

Tabla 5

Análisis microbiológicos de recortes de filetes de trucha

Proceso

Determinación del tiempo óptimo de cocción: El tiempo óptimo de cocción de recortes de trucha se estableció en base al exudado por cocción y al rendimiento. Las Tabla 6 muestra los resultados de exudado por cocción y de rendimiento, para tiempos de cocción de 30, 40 y 50 minutos.
El exudado para un tiempo de cocción de 50 minutos fue 19,7% (Tabla 6), siendo este valor mayor en comparación con los otros dos tiempos de cocción evaluados.

Tabla 6

Resultados de exudado de cocción y rendimiento de recortes de trucha para tiempos de cocción de 30, 40 y 50 minutos

Probablemente estas variaciones pueden deberse a la desnaturalización térmica de las proteínas del músculo y a la acción calorífica de los tiempos de cocción evaluados. Los resultados para exudado por cocción concuerdan con los reportados por Agdar et al. (2021), quién reportó 19,8% para salmón coho y 16% para trozos de trucha conservadas en refrigeración por un mes. Estos valores altos de exudado de cocción probablemente se deban a que la congelación y el almacenamiento congelado causan desnaturalización y agregación de las proteínas, así como la ruptura de células musculares, cuya principal consecuencia es un descenso de la capacidad de retención del agua que se manifiesta después de la descongelación provocado a su vez por la destrucción del tejido conectivo (Du et al., 2022).

Durante el proceso de cocción se da una gran pérdida de agua, aproximadamente del 85%, además de vitaminas, sales minerales y aminoácidos hidrosolubles, debido a que el calor causa la desnaturalización de la miosina y contracción de las miofibrillas, originando la expulsión de agua (Lee et al., 2022)

Es importante mencionar que el estudio del exudado por cocción sobre especies marinas puede

tener gran relevancia en el carácter nutricional, funcional y económico de las especies y es debido a que, si logramos disminuir la cantidad de exudado, se minimizan las posibilidades de pérdidas de proteínas solubles en el líquido expulsado, lo cual ayuda a mantener su carácter nutricional y propiedades funcionales (Zhang et al., 2023). Asimismo, es importante considerar el impacto de la pérdida de agua en el costo final de los productos procesados.

Con los resultados reportados en la Tabla 6, se desarrolló la prueba de Análisis de Varianzas (ANOVA) a un nivel de significancia α = 0,05, demostrando estadísticamente que existe diferencia significativa entre los tiempos de cocción a los que fueron sometidos los recortes de trucha (valor p = 0,007). Además, se realizó la prueba de Tukey a un nivel de confianza del 95%, demostrando que el tiempo de cocción de 50 minutos fue signifi-cativamente diferente. Entonces, al no encontrarse diferencia significativa entre los tiempos de cocción de 30 y 40 minutos, y basándonos en la menor perdida de exudado por cocción y el mayor rendimiento, se estableció el tiempo de 30 minutos como tiempo óptimo de cocción.

Producto final

Medición del grado de satisfacción

Se determinó la formulación optima y el método de aplicación del humo usando un cuestionario del para evaluación del grado de satisfacción en una escala hedónica de me gusta mucho, me gusta ligeramente, no me gusta ni me disgusta, me disgusta ligeramente y me disgusta mucho para los códigos 2867, 4680 y 6610 para 35 jueces no entrenados.

De acuerdo con los resultados indicaron que, dentro de las 18 pruebas experimentales, el 80% de los jueces calificó con “Me gusta mucho” la prueba experimental F2A2, otorgándole una calificación de

58 puntos, siendo esta la mayor calificación reportada. En el Análisis de varianzas (ANOVA) con un nivel de significancia de 0,05, existen diferencias significativas entre las 18 pruebas experimentales (valor p = 0,000). Además, se realizó la prueba de Tukey a un nivel de confianza del 95%. De acuerdo con los resultados obtenidos con la prueba de tukey y las calificaciones otorgadas por los jueces, se declaró a la prueba F2A2 como la prueba de mayor grado de satisfacción. A través de la prueba experimental ganadora se logró determinar que F2 y el ahumado tradicional de 30 minutos a 30 °C fueron los óptimos para la elaboración de conservas de pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de trucha.

Determinación del tiempo tratamiento térmico: Los resultados experimentales de la prueba de tratamiento térmico se pueden observar en la Tabla 18, así como en las Figuras 2 y 3, cuyas curvas representan las curvas de penetración de calor, construidas a partir del sistema Ellab – Valsuite, donde la escala izquierda de la gráfica muestra las temperaturas (°C) del proceso versus el tiempo (min) de exposición necesario para la muerte de Clostridium botulinium y la escala de la derecha el valor F0 (min.).

Tabla 7

Valores letales del estudio de penetración de calor

Figura 2: Curvas de penetración de calor de conservas de pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss

Figura 3. Curva de penetración de calor en el punto más frio de conservas de pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss.

En la Tabla 8 se observa los valores de F0 del proceso y de enfriamiento, donde se confirma que la termocupla 2 (T2) fue la de más lento calentamiento en comparación con las termocuplas T1, T3 y T4. Estas variaciones se debieron a varios factores como lo señala  Alak et al. (2022), donde las características propias del autoclave (dimensiones, de tipo estacionaria o con agitación, diseñada para operar con vapor saturado o con agua caliente, temperatura de trabajo, tiempo de venteo, tiempo de levante) y del producto (formulación, peso de envasado, temperatura, peso drenado, viscosidad y forma de los componentes sólidos antes y después del proceso, entre otros) determinan el tiempo de esterilización del producto. Dicho tiempo será aplicado en forma única para el producto y en la autoclave donde se hizo el estudio.

Por lo tanto, teniendo en cuenta que la termocupla 2 (T2) se ubicó en el punto más frio y fue la de calentamiento más lento, con un período de venteo de la autoclave igual a 23 minutos, se concluyó que el tiempo de proceso térmico para las conservas de pasta untable ahumada a partir de recorte de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss fue de 62 minutos a 115,28 °C con F0 = 6,112 minutos, mayor al reportado por Porturas et al. (2019) para pasta de pota con F0 = 6,001 por 52 minutos a 115,93 °C. Esto pudo deberse al contenido de humedad del producto. La pasta de pota reportó mayor contenido de humedad, 81,48%, mientras que la pasta de trucha reportó 59,96 %, entonces, la transferencia convectiva del calor durante el tratamiento térmico fue menos efectiva al presentar menor contenido de humedad (Guo & Cheng, 2021)

Esterilidad comercial

Los resultados reportados muestran no haber crecimiento de microorganismos aerobios (mesó-filos) y anaerobios (termófilos), cumpliendo con los requisitos microbiológicos mencionados en el Manual de indicadores sanitarios y de inocuidad para los productos pesqueros y acuícolas para el mercado de nacional y de exportación en su ítem VII Indicadores sanitarios y de inocuidad para los alimentos de origen pesquero y acuícola de consumo humano directo. Por lo tanto, el producto fue denominado comercialmente estéril.

Análisis proximal

La Tabla 8 se muestra el análisis de composición proximal donde el contenido de grasa encontrado (21,63%) fue menor al reportado para paté de hígado de pollo (49,8%) en las tablas peruanas de composición de alimentos (MINSA, 2017), pero mayor al reportado por Porturas et al. (2019) para paté de pota (6,6%). Esto probablemente se deba a que la pota es considerada una especie magra, con menos del 2% de grasa, a diferencia de la trucha, quien es considerada una especie grasa.

El contenido de humedad reportado para nuestro producto (59,96%) fue mayor al reportado para hígado de pollo (35%). Este alto contenido de humedad de la pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss, probablemente se deba a que la carne de esta especie se caracteriza por tener una buena capacidad de retención del agua (Warner, 2023).

El contenido de proteína (8,85%) fue muy similar al reportado por Porturas et al. (2019) para paté de pota (9,8%) y para pate de hígado de pollo (10,9%). Estos resultados probablemente se deban a los contenidos de proteínas muy similares que poseen cada una de estas especies.

El contenido de cenizas reportado para pasta de trucha fue de 1,85%, resultado muy similar al reportado para pate de pota (1,5%) (Porturas et al., 2019).

Tabla 8

Resultados de análisis de composición químico proximal de conservas de pasta untable ahumada a partir de recortes de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss.

Evaluación físico sensorial

Los resultados obtenidos del análisis físico sensorial de conservas de pasta untable ahumada a partir de recorte de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss, se obtuvieron de acuerdo con lo dispuesto en la norma de pescado ahumado (INACAL, 2010). En la Tabla 8 se muestra que el aspecto exterior e interior de los envases analizados fueron conformes, debido a que no se observaron defectos visibles en el cierre, hinchazón, corrosión de la hojalata, entre otros descritos en la norma de Conservas de productos de la pesca en envases de hojalata para pescados y mariscos (INACAL, 2016).

El espacio libre neto (mm.) de las muestras analizas fueron 0,67, 0,71, 0,71, 0,68, 0,70 y 0,67,

teniendo un promedio de 0,69 mm. Las presiones de vacío de las muestras cumplen con el vació mínimo (1,6 pulgadas de Hg.) mencionado en el Manual de Indicadores Sanitarios y de Inocuidad para los Productos Pesqueros y Acuícolas para el Mercado Nacional y de Exportación, para envases rectan-gulares (SANIPES, 2010).

Los pesos promedios de las muestras fueron: Peso bruto (PB): 142,33 g, Tara (T): 31 g y Peso

neto (PN): 111,33 g, fuerón reportadas como conformes en la presentación del contenido, olor bueno, color normal, sabor característico, textura semiblanda y de nivel de sal satisfactorio. Además, se reportó ausencia de materias extrañas.

Por lo tanto, la conserva en estudio cumple con lo dispuesto en el manual de indicadores o criterios de seguridad alimentaria e higiene para alimentos y piensos de origen pesquero y acuícola (SANIPES, 2016).

4. Conclusiones

El flujo de proceso para elaboración de conservas de pasta untable ahumada a partir de recorte de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss, fue el siguiente: recepción de materia, descongelado, cocción, ahumado, adición de insumos y homogeneizado, envasado, evacuado, sellado, lavado de latas, esterilizado, limpieza, empacado y almacenado.

El tratamiento de cocción realizado a los recortes trucha se basó en la menor perdida de exudado por cocción y el mayor rendimiento, obteniendo como tiempo óptimo de cocción 30 minutos.

La prueba experimental de mayor grado de satisfacción fue la F2A2, la que resulta de la combinación de 30 minutos de ahumado tradicional a 30 °C y los insumos de la Formulación 2. El valor F0 hallado para la conserva de pasta untable ahumada de trucha fue 6,112 para un tiempo de proceso térmico de 62 minutos a 115,28 °C.

Los resultados de esterilidad comercial realizados a las conservas de pasta untable ahumada a partir de recorte de filetes de trucha Oncorhynchus mykiss reportaron la ausencia de microorganismos termófilos y mesófilos, siendo el producto apto para el consumo humano.

Las conservas de pasta untable ahumada a partir de recorte de filetes de trucha presentan una composición químico proximal de 8,85% de proteínas, 21,63% de grasa, 59,96% de humedad y 1,85% de cenizas.

Se obtuvo un producto comercial a partir de recortes de filetes congelados de trucha, otorgando una alternativa de aprovechamiento de subproductos provenientes de la industria; e introduce el tema de la economía circular como modelo de producción y consumo más sostenible, procurando con ello generar muchos menos residuos al medio ambiente.

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