5 cajaro especie pesquera
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FICHA TCNICA FERIAL 2007
1. TITULO: Cajaro (Phractocephalus hemiliopterus), especie pesquera del
Amazonas con potencial para la obtencin de Surimi y productos derivados de
alto valor agregado.
2. AUTORES: Indira Sotelo Daz. PhD
Annamaria Filomena Ambrosio
Jenny Andrea Rodrguez
3. RESUMEN
El Cajaro (Phractocephalus hemiliopterus) especie perteneciente a los grandes
bagres del ro Amazonas, cuenta con caractersticas nutritivas y funcionales,
cuyo aprovechamiento industrial se puede incrementar mediante la obtencin
de Surimi (pasta base) y productos derivados. Se obtuvo Surimi, Chikuwa y
Kamaboko con caractersticas fsicas, qumicas y funcionales (Capacidad de
Retencin de Agua CRA, Humedad, Textura, y Protena Total), semejantes a
las caractersticas de estos productos obtenidos de especies marinas
ampliamente estudiadas como el Alaska Pollack (Theragra chalcogramma).
Palabras Clave: Surimi, Cajaro, Kamaboko, Chikuwa, Protena, CRA.
4. INTRODUCCIN
En Colombia el consumo de productos pesqueros y acucolas ha aumentado
paulatinamente en los ltimos aos, influenciado tanto por los cambios en los
hbitos del consumidor y por la diversidad de la oferta de productos nacionales
e importados. Sin embargo es necesario aprovechar la potencialidad de
nuestro recurso pesquero/acucola, generando valor agregado a nuestras
especies nativas pesqueras provenientes de las cuencas colombianas. Por lo
tanto el estudio de las propiedades fisicoqumicas y funcionales1 de las
protenas miofibrilares de pescado y la caracterizacin de la fraccin proteica
SDS-PAGE, es el soporte para la generacin de productos (agregacin de
1Funcional como caracterstica proteca
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valor) a partir de especies subvaloradas slo empleadas para consumo
fresco. El Cajaro (Phractocephalus hemiliopterus) es una especie pesquera que
se captura en el Amazonas colombiano y sus caractersticas proteicas hacen
favorable su valorizacin en la obtencin de productos tipo Surimi, cuyas
caractersticas funcionales y texturales hacen que estos puedan ser utilizados
en diferentes aplicaciones comestibles.
El pescado utilizado como materia prima para la obtencin de Surimi, debe ser
abundante y con alto contenido de pulpa; de acuerdo con estos criterios se ha
escogido el Cajaro (Phractocephalus hemiliopterus), una de las especies de
Pimelodos (Siluriformes) perteneciente a los grandes bagres, siendo una de las
diez principales especies que sustentan la pesquera de la regin Amaznica.
Un buen ejemplo es el procesamiento de Surimi que ha sido empleado en la
manufactura e imitacin de productos de mar. La popularidad en los ltimos
aos de los productos a base de surimi se ha incrementado en USA y Europa.
El Surimi posee un alto valor nutricional, puesto que contiene protenas
miofibrilares concentradas. Esto lo convierte en un alimento que puede llegar a
ocupar un puesto privilegiado en la dieta de los colombianos.
5. REFERENTE CONCEPTUAL
El Surimi, es el trmino japons que se aplica al msculo del pescado que ha
sido molido o picado, el cual posteriormente se somete a un tratamiento de
lixiviacin, y finalmente se mezcla con agentes crioprotectores. [Hall- Ahmad,
2001]. La adicin de crioprotectores es importante para garantizar la mxima
funcionalidad del Surimi congelado, porque la congelacin induce la
desnaturalizacin de las protenas. La sacarosa, sirve como crioprotector
primario en la fabricacin de Surimi mientras que el polifosfato de sodio inactiva
los iones metlicos del Surimi y regula el pH, mejorando la capacidad de
retencin de agua del mismo. [Park-Lin, 2005].
A partir de esta pasta base se pueden fabricar diferentes tipos de productos,
entre ellos, Kamaboko y Chikuwa.
El Kamaboko ha existido desde el periodo Nara (710-784) en Japn, siendo
uno de los productos tpicos con mayor tradicin en este pas. La pasta de
Surimi se forma manualmente llevndola a un tratamiento trmico, el cual
consiste en elevar la temperatura de la pasta entre 20C y 40C por un tiempo
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de 30 a 60 minutos, dependiendo de la especie, durante este proceso la
habilidad de formacin de gel de las protenas miofibrilares, es altamente
realzada, lo que produce un gel elstico y fuerte. La coccin ya sea al vapor o
al horno es llevada a cabo hasta completar la gelificacin de las protenas del
pescado.
Por otra parte, el origen de Chikuwa data del siglo octavo, su forma es
tpicamente en un tubo; la pasta de Surimi se dispone en forma de hoja
rectangular la cual es enrollada en una barra de metal, posteriormente es
horneada hasta gelificacin de la misma. [Park-Lin, 2005].
Los productos terminados son empacados, pasteurizados y sometidos a un
choque trmico, antes de entrar en el canal de distribucin.
Esta tecnologa de aprovechamiento de pescado ha sido descrita en diferentes
publicaciones por Suzuki Taneko, (1981) investigador Japons con gran
trayectoria en el desarrollo y anlisis de este tipo de productos.
En principio de la dcada de los noventa, se produjo un gran descenso en la
produccin de Surimi proveniente de especies de agua salada (Abadejo de
Alaska), debido a esto se dio la oportunidad de que otros recursos pesqueros
fueran tenidos en cuenta para la fabricacin del Surimi, entre ellos las especies
tropicales y de agua dulce [Hall- Ahmad, 2001].
Cajaro (Phractocephalus hemiliopterus), bagre capturado en la Amazona
Colombiana, el cual presenta las siguientes caractersticas: los machos
muestran una mayor precocidad de maduracin, alcanzando su primera
madurez a los 107 cm de longitud total, mientras que las hembras lo hacen a
los 123 cm. Sin embargo, el desove se presenta un poco ms tarde, cuando los
especimenes tiene 111.3 cm (machos) y 130.1 cm (hembras).El tamao
mnimo de captura establecido en la Amazona colombiana para bagres como
el Cajaro, Dorado y Plateado es de 85 cm. [Kossowki,1996].
El empleo del surimi en productos sucedneos ha generado que se describan
sus caractersticas texturales y microestructurales de productos obtenidas
comercialmente en diferentes grupos de investigacin en el mundo [Bascaran y
col., 1998].
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6. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El uso en Colombia de las protenas de pescado como alimento o como
ingrediente es muy limitado por diversas razones tanto culturales, econmicas
como sociales, que hacen que la demanda y por tanto el consumo de
productos a partir de pescado sea para un bajo porcentaje de la poblacin. Las
zonas del pas del mayor consumo de productos pesqueros y acucolas son las
poblaciones ribereas de aguas continentales, costeras, zonas de vocacin
acucola y las principales ciudades (Bogot, Cali, Medelln, Cartagena,
Barranquilla, Bucaramanga y Villavicencio). En las dems regiones no es
frecuente el consumo debido a la inconstancia y/o insuficiencia de la oferta; el
relativo alto precio de los productos pesqueros en comparacin con otros
crnicos (carne de res, de pollo y cerdo), as como la falta de campaas de
cubrimiento nacional para promover el consumo. Se prev que para el ao
2025 la oferta total del sector pesquero y acucola crezca en un 50% que
representa cerca de 270 000 toneladas2 . En este contexto surge la necesidad
de conocer el comportamiento y funcionalidad de las propiedades
fisicoqumicas para la obtencin de Surimi y productos derivados obtenidos a
partir Cajaro (Phractocephalus hemiliopterus) especie de produccin y captura
en el Amazonas Colombiano.
7. OBJETIVOS
7.1 Objetivo General
Evaluar las principales propiedades fisicas y quimicas de Surimi y productos
derivados, obtenidos a partir de Cajaro (Phractocephalus hemiliopterus)
7.2 Objetivos Especficos
- Caracterizar el Cajaro (Phractocephalus hemiliopterus) como materia prima
principal: Nitrgeno Total y Fraccin proteica SDS-Page, capacidad de
retencin de agua y las caractersticas funcionales (adhesividad y cohesividad).
- Obtener Surimi como formulacin base para dos productos derivados
(Kamaboko, Chikuwa).
2 (INPA, 2000).
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- Caracterizar las propiedades fisicoqumicas: Nitrgeno Total y Fraccin
proteica SDS-Page, capacidad de retencin de agua y las caractersticas
funcionales (adhesividad y cohesividad) de Surimi y productos derivados.
- Evaluar los posibles cambios en protenas miofibrilares (SDS-Page) y su
relacin con la textura y la capacidad de retencin de agua de la pasta de
Surimi y productos derivados a partir de Cajaro.
8. METODOLOGA
Diseo experimental
Para este proyecto se propuso realizar un diseo experimental completamente al azar, que consta de tres (3) ensayos independientes, a los cuales se les aplicara cuatro (4) tratamientos por triplicado, y en cada caso se evaluaran cinco (5) variables de medida.
Tratamientos: Variables a medir:
T1: Cajaro Fresco Capacidad de Retencin de Agua T2: Surimi Humedad T3: Kamaboko Textura T4: Chikuwa Nitrgeno Total
Nitrgeno Soluble
La expresin matemtica es la siguiente:
1......t =i
( )ijijij XXY +++= ..
1......r=j
Donde:
ijY = Variable de respuesta medida en la j-sima repeticin y el i-simo
tratamiento. = Media general = Efecto del i-simo tratamiento = Coeficiente angular de la regresin
ijX = Variable independiente o covariable
..X = Medida general de la covariable
ij = Error experimental.
Adquisicin y adecuacin de la materia prima: El Cajaro, materia prima
principal, es adquirido en un mercado local de la ciudad de Bogot, con el
objetivo no romper la cadena de fro, esta es transportada en termos.
Posteriormente se procede a desviscerar y filetear el pescado.
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8.1 Mtodos
Los mtodos descritos a continuacin se realizaron tanto para el Cajaro
(Phractocephalus hemiliopterus) como el Surimi y productos derivados.
8.1.1 Determinacin de la Capacidad de Retencin de Agua (CRA)
Este mtodo se basa en el anlisis sugerido por Jauregui, Regenstein, & Baker
(1981) citado por Foegeding and Ramsey (1987). Se envuelve una muestra de
1.5 0.1 g en papel de filtro # 3 previamente pesado y este es envuelto
nuevamente en papel # 50. Luego la muestra es centrifugada a 9000 r.p.m
durante 20 minutos a una temperatura de 4 C. Al finalizar la centrifugacin se
procede a pesar nuevamente el papel de filtro # 3, determinando de esta
manera la capacidad de retencin de agua de la muestra.
Obtencin de Surimi y Productos derivados
Lixiviacin Agua : Msculo
3 : 1
Homogenizacin
Kamaboko T> 60C Chikuwa T > 85C
Materia Prima: Cajaro % Prot: 17.64 0.66 % H: 80.760.54 CRA: 67.264.59 g de agua/100g
Surimi (Pasta Base) % Prot: 16.350.93 % H: 75.600.93 CRA:52.643.98 g de agua/100g
% Prot:18.090.88 % H:74.170.43 CRA: 55.444.01
% Prot:19.261.15 % H:72.182.60 CRA: 53.800.86
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8.1.2 Contenido de Humedad
Para determinar el contenido de Humedad, se usa el mtodo de secado en
horno sugerido por la Association of Oficial Analytical Chemistis (AOAC), el
cual consiste en pesar 5 0.1 g de muestra, y luego colocarla en el horno
durante 4 horas a una temperatura de 102 C 2 C.
8.1.3 Textura
Por medio de un texturometro TAXR2 de Stable Microsystems, se realiza un
Anlisis de Perfil de Textura (TPA).
8.1.4 Extraccin de protenas
8.1.4.1 Nitrgeno y Protena total
A partir de 2 gramos de la muestra se mide el nitrgeno total por el mtodo de
Kjeldahl. (AOAC, 1990) La determinacin de contenido de protena total se
determina multiplicando el porcentaje de Nitrgeno por el factor f = 6,25
8.1.4.2 Extraccin de protenas miofibrilares
A una muestra de 4g se le aade 40 ml de solucin de tampn de fosfato de
potasio (0,03 M). Las muestras son homogenizadas en un LABORATORY
BLENDER STOMACHER 400, durante 2 minutos. La mezcla es centrifugada
en una UNIVERSAL 32 R HETTICH ZENTRIFUGEN, durante 20 minutos a 4
C y 9000 r.p.m. Al la fraccin sedimentada se le adicionan 40 ml de tampn tris
HCl (0.1 M pH 7.0 + 1% w/v de SDS), y se repite el procedimiento anterior, el
sobrenadante obtenido contiene las protenas miofibrilares. [Sotelo, 2000]
8.2. Cuantificacin de protena en el extracto miofibrilar
Este mtodo se basa en el anlisis citado por Etienne Jrme - Fleurence -
Rehbein Kndiger Mendes Costa Martnez (2001). Basado en la
cuantificacin de protena en el extracto miofibrilar por absorbancia a 280 nm.
8.2.1 Electroforsis en geles de poliacrilamida con dodecil sulfato sodico
(SDS-PAGE)
Protocolo tomado de SOTELO DIAZ I. 2000. Con concentracin de 4% para gel
de concentracin y 12% para gel de resolucin.
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Preparacin de las muestras: Los extractos de las distintas fracciones
proteicas obtenidas para cada muestra, se disolvieron 1:4 con el buffer de
carga.
Equipo y condiciones electroforticas: El desarrollo de las protenas a
travs del gel se lleva a cabo a una intensidad constante de 10 mA a su paso
por el gel de concentracin, aproximadamente durante 30 min., para cambiar a
una intensidad de 15 mA en el gel de resolucin, durante 1 hora aprox. Se
procede a separar el gel de los cristales y se introduce durante 10 minutos en
la solucin fijadora, posteriormente se realiza la coloracin durante 30 minutos,
finalmente el gel se decolora durante 2 horas.
9. RESULTADOS Y DISCUSIN
9.1 Caractersticas evaluadas de la materia prima, Surimi y productos derivados
La caracterizacin de Cajaro present un contenido proteico de 17.900.79
%b.h.; un porcentaje de Humedad de 81.65 2.20 b.h. y una CRA de
66.253.53 g de agua/100 g. A partir de estas caractersticas se diseo un
proceso para la obtencin de Surimi: Se inici con lixiviacin y prensado para
retirar las protenas sarcoplsmicas, posteriormente se adicion NaCl 1-3%,
C6H12O6 1.5% y NaPO3 0.2%, seguido de una homogenizacin. Se obtuvo
una pasta base (Surimi) se congel a -18C, con la cual se formaron los
productos: Kamaboko (Surimi sometido a To>60C ) y Chikuwa (Surimi
sometido a To>85C).
Humedad(g de agua / 100 g
de producto)
CRA
(g de agua retenida /
100 g de producto)
Proteinas(g de protena
/ 100 g de producto)
Dureza
(N)
Elasticidad
(mm)Cohesividad
Adhesividad
(N.s)
Cajaro 81,80 3,42 67,26 4,59 17,74 0,99
Surimi 77,42 4,72 52,74 3,98 15,83 1,40 5,29 0,98 16,26 0,26 0,65 0,12 -2,17 0,70
Kamaboko 75,05 3,74 55,44 4,06 18,66 1,35 46,36 7,70 16,88 0,19 0,63 0,20Chikuwa 74,71 6,47 53,80 0,85 18,40 1,45 6,48 0,89 16,42 0,30 0,58 0,50
Textura
-
9.2 Relacin entre CRA y humedad
9.3 Textura
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
M. prima Surimi Kamaboko Chikuwa
%
CRA (g Agua Retendia/100 g de producto)
Hmedad (g de Agua / 100 g de Producto)
0 2 4 6 8 10 12 14
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
Fuerza (N)
Tiempo (sec.)
1 23 45 6 7 8
0 2 4 6 8 10 12 14
60
50
40
30
20
10
0
-10
Fuerza (N)
Tiempo (sec.)
1 2 3 4
0 2 4 6 8 10 12 14
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
Fuerza (N)
Tiempo (sec.)
1 2 34 5
SSuurriimmii KKaammaabbookkoo
CChhiikkuuwwaa
-
9.4 Relacin entre la CRA y Textura
La concentracin de las protenas miofibrilares 18.661.35% b.h influyen
positivamente en la capacidad de gelificacin, asociada con la CRA, definiendo
las caractersticas texturales de los productos derivados as, el TPA mostr un
incremento (=0.05) en la masticabilidad de la pasta base (51.04 N.s) con
respecto al Kamaboko (480.80 N.s), generando caractersticas cohesivas a los
productos derivados frente a caractersticas adhesivas de la pasta base. Estos
Relacin entre la CRA y la Elasticidad
16,2
16,3
16,4
16,5
16,6
16,7
16,8
16,9
17
52,50 53,00 53,50 54,00 54,50 55,00 55,50 56,00
CRA (g agua retenida/100 g de producto
Elasticidad (m
m)
Surimi
Kamaboko
Chikuwa
Relacin entre la CRA y La Firmeza
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
52,50 53,00 53,50 54,00 54,50 55,00 55,50 56,00
CRA (g agua retenida/100 g de producto
Firmeza (N)
Surimi Kamaboko
Chikuwa
-
resultados muestran altas semejanzas con los reportados para Alaska Pollack ,
Protena 15.6-16.9% b.h; Humedad 80.9-82.7% b.h.
9.5 Perfil Electrofortico SDS-PAGE
PPeerrffiill pprrootteeiiccoo yy ssuu rreellaacciinn ccoonn CCRRAA yy TTeexxttuurraa::
Las protenas miofibrilares presentaron habilidad para formar una red proteica
tridimensional, con caractersticas de elasticidad y cohesividad.
Relacin entre la CRA y la Cohesividad
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
52,50 53,00 53,50 54,00 54,50 55,00 55,50 56,00
Cohesivid
ad
CRA (g agua retenida/100 g de producto
Surimi Kamaboko Chikuwa
AAllllaasskkaa PPoollaacckk 00..5500--00..4499 ((PPaarrkk,,22000066))
Mark 12
Surimi
Kamab
Chikuw
Cajaro
Buffer
Miosina 200 KDa
- galactosidasa 116 KDa
Foforilasa B 97.4 KDa
BSA 66.3 KDa
Glutamato-Deshidrogenasa 55.4 KDa
Lactato-Deshidrogenasa 36.5 KDa
Carbonil Anihidrasa 31 KDa
Tripsina-Inihidor 21.5 KDa
Actina 42 KDa
Lisozima 14.4 KDa
11.. PPaattrrnn ddee ccoommppoorrttaammiieennttoo BB--SS
TTrrooppoonniinnaa
AAccttiinnaa
22.. SSeettttiinngg.. PPoolliimmeerriizzaacciinn
-
Esa habilidad de formar geles genera una propiedad que se llama setting,
presentando alta cohesividad que se mantiene en el Surimi y los productos
derivados no presenta diferencia significativa entre los productos terminados.
10. CONCLUSIONES
Las protenas miofibrilares de Cajaro, presentaron caractersticas funcionales
de CRA y Textura que lo hacen viables para la produccin de Surimi y
productos derivados.
Con estos resultados se evidencia el potencial tecnolgico que tiene esta
especie de la cuenca del Amazonas, que capturada manteniendo la
sostenibilidad puede llegar a constituir un punto de desarrollo para el sector
pesquero colombiano convirtindose en una oportunidad de negocio para
obtencin de productos de alto valor nutricional con calidad exportable
11. BIBLIOGRAFA
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