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INTRODUCCIÓN A la hora de procesar pescado para su posterior consumo, los dos factores más importantes a tomar en cuenta son la debida conservación del mismo y que este se encuentre en óptimas condiciones, a la hora de preservarlo y a la hora que el mismo llegue al consumidor. Los cambios post-mortem en el pescado son todos aquellos que afectan la frescura y generan
el deterioro del mismo, ellos se pueden dividir en 4
grupos, los cambios sensoriales que son los que se pueden detectar con nuestros sentidos, y se ven afectados por los siguientes 3, cambios autolíticos que se dan independientemente de toda intervención exterior (M, García), los cambios microbiológicos que se dan por acción de bacterias que cuando el pez muere su sistema inmunológico no puede controlar su propagación y la oxidación e hidrólisis de lípidos que se dan en las poliinsaturaciones presentes en ellos. A continuación se detallarán las características de cada uno de estos cambios.
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CAMBIOS ORGANOLÉPTICOS Los cambios sensoriales son los que percibimos a través de los sentidos, por ejemplo, apariencia, olor, textura y sabor.
Cambios En El Pescado Fresco Crudo Los primeros cambios sensoriales del pescado durante el almacenamiento están relacionados con la apariencia y la textura. El sabor característico de las especies normalmente se desarrolla durante los dos primeros días de almacenamiento en hielo. El cambio más dramático es el ataque del rigor mortis. Inmediatamente después de la muerte el músculo del pescado está totalmente relajado, la textura flexible y elástica generalmente persiste durante algunas horas y posteriormente el músculo se contrae. Cuando se torna duro y rígido, todo el cuerpo se vuelve inflexible y se dice que el pescado está en rigor mortis. Esta condición generalmente se mantiene durante uno o más días y luego se resuelve el rigor. La resolución del rigor mortis hace que el músculo se relaje nuevamente y recupere la flexibilidad, pero no la elasticidad previa al rigor. La proporción entre el comienzo y la resolución del rigor varía según la especie y es afectada por la temperatura, la manipulación, el tamaño y las condiciones físicas del pescado (FAO, 1999).
Cambios En La Calidad Comestible Cuando se requiere un criterio de calidad durante el almacenamiento del pescado refrigerado, se puede llevar a cabo una evaluación sensorial del
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pescado cocido. Se puede detectar un patrón característico del deterioro del pescado almacenado en hielo, el cual puede ser dividido en las cuatro fases siguientes:
Fase 1 El pescado es muy fresco y tiene un sabor a algas marinas, dulce y delicado.
Fase 2 Hay una pérdida del olor y del gusto característicos. La carne es neutral pero no tiene olores extraños. La textura se mantiene agradable.
Fase 3 Aparecen signos de deterioro y, dependiendo de la especie y del tipo de deterioro (aeróbico o anaeróbico), se producen una serie de compuestos volátiles de olor desagradable. Al inicio de esta fase pueden aparecer olores y sabores ligeramente ácidos, afrutados y ligeramente amargos, especialmente en peces grasos. En los últimos estadios de esta fase se desarrollan olores nauseabundos, dulces, como a col, amoniacales, sulfurosos y rancios. La textura se toma suave y aguada, o dura y seca.
Fase 4 El pescado puede caracterizarse como deteriorado y pútrido. (FAO, 1999).
CAMBIOS AUTOLÍTICOS Autolisis Auto digestión de un órgano, de un tejido o de una célula abandonado a sí mismo y que conduce a su destrucción, bajo la influencia de fermentos proteolíticos propios a este órgano, a este tejido o a esta células,
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independientemente de toda intervención exterior a él. La liberación de las enzimas contenidas en los lisosomas es un factor de autolisis celular (M. García, 2002). Existen varios tipos de cambios autoliticos que afectan el pescado luego de su muerte entre ellos tenemos:
Producción De Energía En El Musculo Al momento de la muerte, el suministro de oxígeno al tejido muscular se interrumpe porque la sangre deja de ser bombeada por el corazón y no circula a través de las branquias donde, en los peces vivos, es enriquecida con oxígeno. Dado que el oxígeno no está disponible para la respiración normal, se restringe la producción de energía a partir de los nutrientes ingeridos. El glucógeno (carbohidrato de almacenamiento) o las grasas son oxidadas o "quemadas" por las enzimas del tejido, en una serie de reacciones las cuales finalmente producen dióxido de carbono (CO 2), agua y adenosina trifosfato (ATP), un compuesto orgánico rico en energía. Para la mayoría de los peces teleósteos, la glucólisis es la única ruta posible para la producción de energía en cuanto el corazón deja de latir. Este proceso, más ineficiente, genera principalmente ácido láctico y ácido pirúvico como productos finales. Además, mediante la glucólisis se producen dos moles de ATP por cada mol de glucosa, en comparación con los 36 moles de ATP producidos por cada mol de glucosa si los productos glucolíticos finales son oxidados aeróbicamente en la mitocondria del animal vivo. Así, después de la muerte, el músculo anaeróbico no puede mantener su nivel normal de
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ATP, y cuando el nivel intracelular declina de 7-10 µ moles/g a menos de 1,0 µ moles/g de tejido, el músculo entra en rigor mortis (FAO, 1999).
Autólisis Y Catabolismo De Nucleótidos De estos cambios, el primero en ser reconocido de forma más o menos predecible después de la muerte fue la degradación de los compuestos relacionados con el ATP. La degradación de los catabolitos del ATP procede de la misma forma en la mayoría de los pescados, pero la velocidad de cada reacción (de un catabolito
a
otro),
varía
enormemente
entre
una
especie
y
otra,
coincidentemente, progresando generalmente con el nivel percibido de deterioro según determinaciones efectuadas mediante un panel de analistas entrenados que fueron los primeros en observar este patrón y desarrollaron una fórmula para la frescura del pescado basada en estos cambios autolíticos.
Donde
[ATP],
[ADP],
[AMP],
[IMP],
[Ino]
e
[Hx],
representan
las
concentraciones relativas de estos compuestos en el músculo de pescado, medidas en diferentes períodos de tiempo durante el almacenamiento refrigerado. El índice de frescura K proporciona una puntuación de frescura relativa, basada principalmente en los cambios autolíticos que tienen lugar durante el almacenamiento post mortem del músculo. De este modo, cuanto más alto el valor de K, menor el nivel de frescura. Desdichadamente, algunas especies
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de pescado, como el bacalao del Atlántico, alcanzan un valor K máximo mucho antes que la vida en anaquel, según lo determinado por jueces entrenados (FAO, 1999).
Autolisis Por Catepsinas Si bien han sido aisladas varias enzimas proteolíticas en el tejido del pescado, han sido las catepsinas las que quizás se han descrito con mayor frecuencia. Las catepsinas son proteasas "ácidas" que usualmente se encuentran empacadas en diminutos organelos submicroscópicos llamados lisosomas. En el tejido vivo, las proteasas lisosomales se cree son responsables de la degradación proteica en las áreas de daño. De esta forma, las catepsinas están generalmente inactivas dentro del tejido vivo pero son liberadas dentro de los fluidos celulares luego de abuso físico o congelación y descongelación post mortem del músculo. Se cree que las catepsinas D y L desempeñan un papel primordial en la degradación autolítica del tejido del pescado, dado que la mayor parte de las otras catepsinas presentan actividad en un rango relativamente estrecho de pH, demasiado bajo para tener significado fisiológico. Catepsina L ha sido implicada en el ablandamiento del músculo de salmón durante la migración por desove. Al parecer, esta enzima contribuye a la autolisis del músculo de pescado más que la catepsina D, dado que es mucho más activa a pH neutro, y se ha demostrado que digiere tanto proteínas miofibrilares (actiomiosina) como tejido conectivo (FAO, 1999).
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Autolisis Por Calpaina Un segundo grupo de proteasas intracelulares denominadas "calpainas" o "Factor Activado por Calcio" (FAC) han sido recientemente asociadas con la autolisis del músculo de pescado y se les encuentra en carnes, pescados de aleta y crustáceos. La suavidad y jugosidad son probablemente las características de calidad más importantes en la carne roja. Desde hace casi un siglo se conoce que la maduración post mortem de la carne roja ocasiona el proceso de ablandamiento. Las calpainas han sido encontradas como las principales responsables de la autolisis post mortem de la carne, debido a la digestión de las proteínas de la Línea Z de las miofibrillas. Si bien el endurecimiento es rara vez un problema en el músculo no congelado, el ablandamiento debido a la autolisis es un problema serio que limita su valor comercial. Las calpainas son endopeptidasas intracelulares, cisteína y calcio dependientes; µ -calpaina requiere
5-50
µ M Ca+2, m-calpaina requiere 1 50-
1000 m µ Ca+2. La mayoría de las calpainas son activas a pH fisiológico, lo cual hace razonable sospechar su importancia en el ablandamiento del pescado durante el almacenamiento refrigerado (FAO, 1999).
Autolisis Por Colagenasa Hasta este punto, todos los cambios autolíticos post mortem descritos involucran cambios dentro de la célula muscular . Sin embargo, la carne de los peces teleósteos está dividida en bloques de células musculares separadas en "escamas", o miotomas, mediante tejido conectivo denominado miocomata. Cada célula muscular o fibra está rodeada por tejido conectivo que se une a la miocomata al final de la célula mediante finas fibrillas de colágeno. deterioran.
Durante
el
almacenamiento
refrigerado,
estas
fibrillas
se
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Más recientemente, se demostró que la medición instrumental de la textura del músculo de trucha refrigerada decae a medida que se solubilizan los niveles de colágeno tipo V, presumiblemente debido a la acción de las enzimas
colagenasas
autolíticas.
Son
estas
enzimas
las
que
presumiblemente causan "desgajamiento", o ruptura de los miotomas, durante el almacenamiento prolongado en hielo o durante el almacenamiento por cortos períodos de tiempo, pero a elevadas temperaturas (FAO, 1999).
Autolisis Por OTMA (Oxido Trimetilamina) La
reducción
del
óxido
de
trimetilamina
(OTMA),
un
compuesto
osmorregulatorio presente en muchos peces teleósteos marinos, se debe usualmente a la acción bacteriana pero algunas especies presentan en el tejido muscular una enzima capaz de descomponer el OTMA en dimetilamina (DMA) y formaldehído (FA) Es importante notar que la cantidad de formaldehído producido es equivalente a la dimetilamina formada, pero su significado comercial es de mayor importancia. El formaldehído induce el entrecruzamiento de las proteínas musculares ocasionando endurecimiento del músculo y pérdida de su capacidad para enlazar agua. La enzima responsable del endurecimiento inducido por el formaldehído es la OTMA-asa, o OTMA dimetilasa y se encuentra más comúnmente en los peces gádidos (familia de los bacalaos). La mayoría de las enzimas OTMA dimetilasas reportadas hasta ahora están unidas a la membrana y se tornan más activas cuando el tejido de la membrana es roto por la congelación o artificialmente, por la solubilizacion en detergentes. El músculo oscuro (rojo) presenta una mayor tasa de actividad que el músculo blanco, mientras otros tejidos como el riñón, el bazo y la vesícula biliar son extremadamente ricos de la enzima. En tal sentido, es
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importante que el pescado deshuesado esté completamente libre de tejidos de órganos, como el riñón de gádidos, si desea evitarse el endurecimiento durante el almacenamiento en congelación (FAO, 1999).
CAMBIOS MICROBIOLÓGICOS Los microorganismos se encuentran en todas las superficies externas (piel y branquias) y en los intestinos de los peces vivos y recién capturados. El número total de microorganismos varía enormemente, establece como rango normal 102 - 107 ufc (unidades formadoras de colonias)/cm 2 en la superficie de la piel. Las branquias e intestinos contienen entre 1 03 y 109 ufc/g. La flora bacteriana en pescados recién capturados depende más del medio ambiente de captura, que de la especie. Los pescados capturados en aguas muy frías y limpias contienen menor número de microorganismos, mientras que el pescado capturado en aguas cálidas presenta recuentos ligeramente superiores. Números muy elevados, por ejemplo 1 07 ufc/cm2, se encuentran en pescados capturados en aguas muy contaminadas. Muchas especies diferentes de bacterias pueden ser encontradas en la superficie de los peces. Las bacterias en peces de aguas templadas son clasificadas en psicrotrófas y psicrófilas, de acuerdo al rango de su temperatura de crecimiento. Las psicrotrófas (tolerantes al frío) son bacterias capaces de crecer a su óptimo es alrededor de los
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0
°C pero
°C. Las psicrófilas (amantes del frío) son
bacterias con una temperatura máxima de crecimiento alrededor de los y su óptimo a 1 5 °C. (FAO, 1999).
20
°C
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Invasión Microbiana El músculo de un pez saludable o de un pescado recién capturado es estéril, debido a que el sistema inmunológico del pez previene el crecimiento de bacterias en el músculo. Cuando el pez muere, el sistema inmunológico colapsa y las bacterias proliferan libremente. En la superficie de la piel, las bacterias colonizan en una amplia extensión la base de las escamas. Durante el almacenamiento, las bacterias invaden el músculo penetrando entre las fibras musculares. Sólo un número muy limitado de bacterias invade el músculo durante el almacenamiento en hielo. Ruskol y Bendsen en 199
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mostraron mediante exámenes microscópicos que las bacterias pueden ser detectadas en el músculo cuando el número de microorganismos en la superficie de la piel incremente por encima de las 1 06 ufc/cm2. El pescado se deteriora a velocidades muy diferentes y se ha propuesto como explicación las diferencias en las propiedades de la superficie del pescado. Las pieles de los peces tienen texturas muy diferentes. Así, el merlán (M erlangius merlangus) y el bacalao ( Gadus morhua) que tienen una cubierta muy frágil se deterioran rápidamente en comparación con algunos peces planos como la solla, que posee una dermis y una epidermis robusta. Además, este último grupo cuenta con una gruesa cubierta de mucus, que contiene
algunos
compuestos
antibacterianos,
complementos y enzimas bacteriolíticas. (FAO, 1999).
como
anticuerpos,
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Cambios En La Micro Flora Durante El Almacenamiento Y Deterioro Las bacterias presentes en pescados capturados en aguas templadas, entran en fase exponencial de crecimiento casi inmediatamente después de la muerte del pez. Esto también ocurre cuando el pescado es colocado en hielo, probablemente porque la micro flora se encuentra adaptada a las temperaturas de enfriamiento. Durante el almacenamiento en hielo, la población bacteriana se duplica en aproximadamente 1 día y después de
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o
3 semanas alcanza unas 1 08 - 109 ufc, por gramo de músculo o cm de piel. Durante el almacenamiento a temperatura ambiente, se alcanza un nivel ligeramente inferior a las 1 0 - 1 08 ufc/g en 24 horas. Las bacterias presentes en pescados provenientes de aguas tropicales generalmente atraviesan por una fase de latencia de 1 a
2
semanas, cuando el pescado se almacena en
hielo, y posteriormente se inicia el crecimiento exponencial. Durante el deterioro, el nivel de bacterias en pescados de aguas tropicales es similar al nivel encontrado en especies de aguas templadas. Debe efectuarse una clara distinción entre los términos flora del deterioro y bacterias del deterioro, dado que el primero describe meramente las bacterias presentes en el pescado cuando está deteriorado, mientras que el último se refiere al grupo específico que produce olores y sabores desagradables asociados con el deterioro. Una gran parte de las bacterias presentes en el pescado deteriorado no desempeñan ningún papel en lo absoluto en el deterioro. Cada producto pesquero posee sus propias bacterias específicas del deterioro y es el número de estas bacterias, y no el número total de microorganismos, lo que guarda relación con la duración en almacén del producto. (FAO, 1999).
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Reducción del OTMA Es típico de muchas bacterias específicas del deterioro del pescado emplear el OTMA como aceptor terminal de electrones durante la respiración anaeróbica. El componente reducido, la TMA; uno de los compuestos dominantes del pescado deteriorado, tiene el olor típico del pescado. El nivel de TMA encontrado en pescado fresco rechazado por un panel sensorial varía dependiendo de la especie de pescado, pero generalmente se encuentra alrededor de los 1 0-15 mg TMA-N/100 g en pescado almacenado aeróbicamente y en un nivel de 3 0 mg TMA-N/100 g en bacalao empacado. La reducción del OTMA está generalmente asociada con géneros de bacterias típicos del ambiente marino ( Alteromonas, Photobacterium, Vibrio y S. putrefaciens), pero también es llevada a cabo por Aeromonas y
bacterias intestinales de las Enterobacteriáceas (FAO, 1999).
OXIDACION E HIDRÓLISIS DE LIPIDOS En los lípidos del pescado ocurren dos reacciones diferentes, de importancia en el deterioro de la calidad: oxidación e hidrólisis Ellas dan como resultado la producción de una serie de sustancias, de las cuales algunas tienen sabores y olores desagradables (rancio). Algunas pueden también contribuir a los cambios de textura mediante uniones covalentes a las proteínas musculares. Las reacciones pueden ser no enzimáticas
o
catalizadas
por
enzimas: microbianas,
intracelulares
o
digestivas del mismo pescado. Por lo tanto, el significado relativo de estas
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reacciones depende principalmente de la especie de pescado y de la temperatura de almacenamiento. Los pescados grasos son, por supuesto, particularmente susceptibles a la degradación lipídica, la cual puede ocasionar severos problemas en la calidad, incluso durante el almacenamiento a temperaturas bajo cero (FAO, 1999).
Oxidación La gran cantidad de ácidos grasos poli insaturados presente en los lípidos del pescado les hace altamente susceptibles a la oxidación mediante un mecanismo auto catalítico. El proceso es iniciado, mediante la escisión de un átomo de hidrógeno del átomo de carbono central de la estructura pentahédrica presente en la mayoría de las acilcadenas de los ácidos grasos
con más de un doble enlace (FAO, 1999).
Hidrólisis Durante el almacenamiento, aparece una cantidad considerable de ácidos grasos libres (AGL). El fenómeno es más profundo en el pescado no eviscerado que en el eviscerado, probablemente por las enzimas digestivas. Los triglicéridos presentes en los depósitos de grasas son escindidos por la trigliceril lipasa originada del tracto digestivo o excretada por ciertos microorganismos. Las lipasas celulares pueden también desempeñar un papel menor (FAO, 1999).
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FAO, (1999). Cambios Post-Mortem en el Pescado. [En línea]. [Disponible en: http://www.fao.org/docrep/v7180s/v7180s06.htm]. [Fecha de consulta: 25/3/11].
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[Disponible
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(2002).
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