FACULTAD DE VETERINARIA - UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA INSTITUTO DE INVESTIGACIONESPESQUERAS "Prof. Dr. Víctor H. Bertullo"

GUÍA DIDÁCTICA DETERIORO DEL PESCADO Proyecto Institucional: MÉTODOS ALTERNATIVOS DE APRENDIZAJE (MEAAP/UAP)

Texto: Dr. Carlos Oliveira

Autoevaluación: Dr. José Pedro Dragonetti Dra. Cristina Friss de Kereki

INTRODUCCIÓN Después de la captura y muerte del pescado, éste sufre inmediatamente un deterioro, la velocidad de degradación es más elevada que la de otros tipos de carnes. Este proceso de degradación es llevado a cabo en una primera etapa, por enzimas propias del músculo del pescado y posteriormente por enzimas producidas por los microorganismos que ingresan al músculo. La velocidad de deterioro varía según las especies dependiendo de diversos factores, tales como tamaño, estado fisiológico, alimentación métodos de captura, temperatura y otros. Estos cambios bio-químicos que experimenta el pescado, da lugar a diferentes etapas de deterioro y por consiguiente diferentes grados de frescura, que son de importancia para la aceptación de la calidad del pescado cuando se lo utiliza como materia prima en la elaboración de productos para almacenamiento o para consumo humano directo. En la industria alimentaria, los atributos de calidad de la materia prima de la cual partimos y a la que se le someterá un proceso tecnológico es de vital importancia. Sabido es, que para obtener un producto final de buenas características, es necesario partir de una materia prima de buena calidad. Producida la muerte, las funciones fisiológicas normales que se llevaban a cabo en estado vivo cambian, iniciándose el proceso de degradación. Los procesos de deterioro se ven favorecidos por las siguientes causas: Al morir el pescado, se comienza a alterar la estabilidad de las membranas celulares, liberándose enzimas de los lisosomas. Los mecanismos de defensa cesan, posibilitando la invasión de microorganismos desde la piel y vísceras. Al capturar un pescado, le cambiamos el medio en el que se encuentra y por lo tanto su flora microbiana normal también va a variar. Ésta, normalmente es psicrótrofa, luego de la captura se le suma por la manipulación una flora microbiana fundamentalmente mesófila. Estadios por los que pasan los productos de la pesca Post-mortem No es posible fijar el tiempo involucrado en cada una de las etapas de desarrollo, duración y subsecuentemente resolución del rigor mortis debido que, depende éste, de muchos factores tales como: especie, talla, método de captura, manipulación, temperatura y condiciones físicas del pescado. En los productos de la pesca podemos determinar tres estadios post-mortem: Estadio de IRRITABILIDAD o de pre-rigor. Este estadio comprende el período que va desde la muerte del pescado hasta que comienza el rigor mortis. En esta etapa denotamos excitabilidad muscular marcada. Empieza la glucólisis anaerobia, con acumulación de ácido láctico y degradación del ATP a ADP y otros nucleótidos. El pH del músculo se encuentra en valores cercanos a 7. A la palpación, notamos un músculo elástico. Estadio de RIGOR MORTIS o de rigidez cadavérica. Esta etapa comienza cuando los valores de pH del músculo llegan a su valor mínimo. Aquí los sarcómeros se encuentran contraídos y existe una formación irreversible de actomiosina. Se caracteriza este estadio, porque el pescado se torna rígido y duro por la contracción de las proteínas miofibrilares. El pH del músculo se encuentra en el entorno de 6. El rigor comienza en la región de la cabeza, propagándose luego, a la región de la cola, desapareciendo luego en el mismo sentido que se instala. Este estado comienza de 1 a 7 horas post-mortem y su duración es variable de acuerdo a

varios parámetros como ser estado de fatiga, reservas de glucógeno, estado reproductivo, estado nutricional, etc. Estadio en el que comienza el proceso ALTERATIVO o de post-rigor. Se inicia éste, cuando el músculo empieza a ablandarse nuevamente. En esta etapa, se produce la liberación de catepsinas (enzimas proteolíticas que se encuentran en los lisosomas), las que degradarán las proteínas. Como resultado de esta acción enzimática sobre las proteínas estructurales del músculo, se verá facilitada la actividad microbiana. Si tomamos en cuenta lo anteriormente expuesto, veremos que el músculo del pescado atraviesa solamente por los estadios de Irritabilidad, Rigor mortis y Alteración (una vez finalizado el Rigor Mortis comienzan a instalarse los procesos que llevan a la putrefacción del producto). A diferencia de las carnes rojas, el pescado, no pasa por el estado de maduración. PESCADO = IRaaaAAA* C. ROJAS = IRMA** *Irritabilidad, Rigor Mortis, Alteración. ** Irritabilidad, Rigor Mortis, Maduración, Alteración.

MECANISMO INTRÍNSECO DEL DETERIORO. Cuando el pescado muere, deja de funcionar el sistema normal de regulación (homeostasis), se detiene el suministro de oxígeno y la producción de energía. Las células comienzan una serie de procesos caracterizados por el metabolismo del glucógeno y la degradación de los compuestos ricos en energía. A continuación detallaremos los mecanismos intrínsecos del deterioro del pescado. Alteración de los carbohidratos En condiciones fisiológicas aeróbicas normales, las reacciones glucolíticas son llevadas a cabo a partir del glucógeno, el que constituye una de las reservas energéticas del organismo. Estas reacciones metabólicas, proveen la glucosa la que es oxidada por el Oxígeno proveniente de la sangre, vía ciclo de Krebs, liberando anhídrido carbónico y agua. Además por esta ruta metabólica se obtiene la energía para la fosforilación del ADP con la consecuente formación de ATP. Al morir el pescado las reacciones aeróbicas van decreciendo paulatinamente hasta que se agotan las reservas de Oxígeno. Debido a que no existe una nueva provisión de oxígeno, ya que cesó la respiración, la glucólisis en el tejido muscular post-mortem tiene lugar en condiciones anaeróbicas y el glucógeno da lugar a la formación y acumulación de ácido láctico siguiendo la ruta de Embden Meyehoff. Éste, va a producir un descenso de pH del músculo dando así, la zona de "protección ácida", que en el caso del pescado, es de poca efectividad, debido a la escasa concentración de glucógeno debido a que este se consume durante la agonía. Por esta razón el músculo de pescado es más susceptible al ataque microbiano que las carnes rojas. Degradación de nucleótidos Cuando el organismo está vivo, el ATP se regenera a partir del ADP a expensas de la energía que se produce en la glucólisis. Este ATP cumple diversas funciones de trabajo en el organismo vivo. Una de estas funciones, es la de mantener separados los filamentos musculares de Actina y Miosina, dándole de esta manera, plasticidad al músculo. Producida la muerte del pescado y cuando se ha consumido toda la reserva de fosfocreatina, el ATP no puede ser resintetizado y sigue una ruta degradativa. Por lo tanto, el ATP se degrada por una serie de reacciones de defosforilación y desaminación a IMP, el que continúa degradándose a Inosina (HxR) y Hipoxantina (Hx).

Sabido es, que cuanta más cantidad de ATP exista y menos compuestos de degradación se hallan formado, más fresco estará el pescado.

ATP --> ADP --> AMP --> IMP --> HxR-->

Hx

|__> Pi |__> Pi |__> NH3 |__> Pi Por lo tanto si logramos medir la relación entre la cantidad de Inosina (HxR) e Hipoxantina (Hx) formada y el contenido total de los compuestos relacionados con el ATP, obtendremos una medida de frescura. El método empleado para medir esta relación se conoce como valor K y se expresa en porcentaje. HxR + Hx Valor K % = -------------------------------------------------------- * 100 ATP + ADP + AMP + IMP + HxR + Hx Es así, que el pescado muy fresco, tiene un valor K bajo, aumentando éste, gradualmente a medida que avanza la putrefacción a una velocidad que depende de la especie.

Degradación de los compuestos nitrogenados La degradación de estos compuestos va a producir alteraciones organolépticas importantes en el pescado. Para una mejor comprensión de los mecanismos que aquí intervienen, los dividiremos en las alteraciones sufridas por el Nitrógeno proteico y las que suceden sobre el Nitrógeno no proteico. Nitrógeno proteico. Los cambios autolíticos de las proteínas, están debidos a la acción de catepsinas (enzimas proteoíticas que se encuentran localizadas en los lisosomas). Éstas producen la degradación (hidrólisis) de la proteína a péptidos y a aminoácidos. El aumento de la concentración de aminácidos libres en el músculo, constituye un medio adecuado para el crecimiento microbiano. Por acción enzimática producida por estas bacterias se degradan los aminácidos, descarboxilando o desaminando, originando de esta manera, diferentes aminas biógenas que se acumulan o entran en proceso de putrefacción. Estos productos finales nos van a influír fundamentalmente en el olor que vamos a percibir al examen organoléptico. A modo de ejemplo de algunos compuestos finales de la degradación de los aminoácidos mencionamos: Arginina dará como producto final NH3. Histidina dará como producto final Histamina. Lisina dará como producto final Cadaverina. Glutamina dará como producto final Putrescina. En el caso de la Histamina tiene importancia evitar su formación, ya que este compuesto, actúa como mediador en las reacciones alérgicas Tipo 1. En especies como los atunes, los que en su composición poseen una elevada concentración de Histidina, adquiere especial importancia el prevenir su formación evitando el ataque microbiano (que producirá su descarboxilación) con un correcto enfriado. Nitrógeno no proteico. La determinación de estos compuestos tiene amplia aplicación práctica, ya que éstos, son indicadores de frescura. En el pescado de mar existe el Óxido de trimetilamina (compuesto que tendría funciones de osmoregualador) que por reducción bacteriana, pasa a Trimetilamina y luego por acción enzimática (no necesariamente bacteriana), se reduce a Dimetilamina, Monometilamina y Amoníaco. Todos estos compuestos son volátiles y se les conoce como Bases Nitrogenadas Volátiles Totales (BNVT), y su determinación en una muestra analizada, nos indica la frescura de la misma, cuánto más fresco esté el producto más bajos serán los valores de BNVT. Los métodos empleados para la determinación de ellas son el método de

microdifisión de Conway, el de destilación directa y el de destilación por arrastre de vapor conocido como método de Antonacopoulus. Los compuestos nitrogenados no protéicos tienen un valor adicional ellos tienen un papel sumamente importante en las características organolépticas del pescado, son los responsables del famoso "Olor a Pescado" (este es debido a la Trimetilamina) es decir ese olor fuerte que caracteriza a ciertos puestos de venta. Por otra parte se le atribuyen efectos secretagogos positivos para los jugos gástricos preparando a nuestro tracto digestivo para digerir a los alimentos. El responsable de este efecto es el Óxido de Trimetilamina que es el responsable del "Olor a mar" del pescado fresco.

Degradación de lípidos El pescado presenta en su composición lipídica ácidos grasos de cadenas largas (20 a 22 carbonos) poliinsaturados, es decir, con una cantidad importante de dobles enlaces C=C (4 a 6). Estas características los hacen muy inestables y fácilmente combinables con el oxígeno. Los procesos alterativos que encontramos en los lípidos son dos: Rancidez oxidativa. Debida a las características mencionadas, el oxígeno se combina y reacciona con facilidad con los ácidos grasos del pescado, oxidándolos. Esta reacción produce una alteración conocida como enranciamiento el que es detectable al examen organoléptico debido a que produce un olor picante y un color amarillento característico. El mecanismo por el cual se desarrolla el enranciamiento es muy complejo. Básicamente comprende tres fases: Inicio: Aquí se forman los radicales libres. Propagación: Aquí se forman más radicales libres y los ya formados se combinan con el oxígeno formando peróxidos. Resolución: Culmina la reacción con formación de compuestos finales tipo aldehídos y cetonas. La oxidación puede ser iniciada y acelerada por la luz y diversas sustancias orgánicas e inorgánicas como trazas metálicas (Cu, Fe, etc.) que tienen alto efecto pro-oxidante. La determinación del grado de rancidez de los lípidos del pescado puede efectuarse por la determinación del Indice de Peróxidos (el cual no es muy confiable ya que depende en qué momento hacemos la determinación puesto que su formación no tiene un crecimiento lineal sino curvilíneo) y la determinación por el método colorimétrico del Ácido Tiobarbitúrico (TBA). Los compuestos resultantes de la rancidez pueden ser perjudiciales para el consumidor especialmente los peróxidos, dependiendo de su concentración final pueden provocar diversos trastornos gastrointestinales, siendo uno de los más frecuentes diarrea. Hidrólisis. Las grasas del pescado están compuestas por triglicéridos y éstos a su vez, por glicerol y ácidos grasos. Luego que comenzó la degradación enzimática y bacteriana, las lipasas bacterianas van a actuar sobre los triglicéridos produciendo la hidrólisis de los mismos. Éstos son descompuestos en glicerol y ácidos grasos.

APTITUD PARA CONSUMO HUMANO: Hasta aquí hemos hablado de la FRESCURA como un factor fundamental a considerar cuando queremos dar el dictamen de APTITUD PARA CONSUMO HUMANO, sin lugar a dudas es un factor fundamental para este dictamen pero no el único. Un pescado puede estar fresco y sin embargo NO SER APTO PARA CONSUMO HUMANO, esto se debe a que para dar este dictamen debemos considerar dos aspectos más tan importantes y excluyentes como la frescura, nos referimos a HIGIENE y SANIDAD.

HIGIENE: este aspecto se refiere a todos aquellos factores agregados (extrínsecos) que pueden ser perjudiciales para el consumidor, por ejemplo contaminantes químicos (petróleo, pesticidas, metales pesados, etc). En este punto también se consideran los contaminantes microbiológicos (Coliformes, Estafilococos, C.fecales, virus, etc.) SANIDAD: son factores propios de pescado (intrínsecos) que pueden afectar al consumidor, este punto se refiere tanto a las zoonosis como a las biotoxinas que pueden ser vehiculizadas por los productos de la pesca. Las respuestas correctas las encontrará en la sección de autocorrección. En resumen para que un producto de la pesca sea APTO PARA CONSUMO HUMANO debe cumplir sinequa non indefectiblemete con las tres premisas:

FRESCURA, HIGIENE y SANIDAD

GLOSARIO Aerobio: microorganismo que requiere aire u oxígeno para vivir. Anaerobio: microorganismo que sólo puede vivir fuera del aire u oxígeno. Degradación (química): ndescomposición de un cuerpo orgánico con disminución del número de átomos de carbono contenido en su molécula. Excitabilidad: irritabilidad, facultad de responder a un estímulo. Glucólisis: digestión del azúcar o utilización del mismo dentro del organismo. Homeostasis: tendencia al equilibrio o estabilidad orgánica en la conservación de constantes biológicas. Mesófilo: son microorganismos que crecen a temperatura media, podemos definirlos como aquellos cuya temperatura óptima es de 25 - 45 ºC . Muerte: extinción o término de la vida. Nucleótido: producto de hidrólisis del ácido nucleico por acción de la nucleasa, integrado por una combinación de base nitrogenada, purina o pirimidina, un azúcar (ribosa o desoxiribosa) y un grupo fosfato. Osmorregulador: que ofrece influencia sobre el grado y rapidez de la ósmosis. Ósmosis: desplazamiento del solvente a través de una membrana semipermeable del punto de mayor al de menor concentración. Pescado Fresco: designa a los pescados recién capturados que no se han sometido a ningún tratamiento, o que se han sometido a un tratamiento pero cuyas características organolépticas y físico-químicas no se han modificado de manera irreversible. Incluye pescado refrigerado. Putrefacción (biológica): descomposición de la materia orgánica especialmente las proteínas, por acción de bacterias y hongos, con formación de productos malolientes.

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA: BERTULLO, V. H. 1975. Tecnología de los Productos y Subproductos de la Pesca. Editorial Hemisferio Sur. Buenos Aires, Argentina. BURGESS, G.H.O.1971. El Pescado y las Industrias Derivadas de la Pesca. Editorial Acribia. Zaragoza. España. HUSS, H.H.1988. El Pescado Fresco: su calidad y cambios de calidad. Colección Food and Agriculture Organization of the United Nation: Pesca Nº 29. Roma. Italia. NEAVE, V. H.1986. Introducción a la Tecnología de los Productos Pesqueros. Editorial Continental. México. SIKORSKI, Z. E.1994.Tecnología de los productos del mar: recursos, composición y conservación. Editorial Acribia. Zaragoza. España.