Alternativas tecnológicas para el procesamiento industrial de la langosta de agua dulce (página 2)

El sistema HACCP se diferencia de otros sistemas de gestión de calidad, como el de las normas ISO 9000 en que es un procedimiento especifico para brindar seguridad en los alimentos y no es un método genérico para asegurar un nivel de calidad arbitrario cualquiera, fijado de manera contractual. La aplicación de las normas ISO de la serie 9000 a alimentos debe incluir como primer paso la implementación de HACCP. En el caso de alimentos el sistema HACCP determina el nivel mínimo de calidad mientras que la implantación de las normas ISO de la serie 9000 no son en si mismas un procedimiento para mejorar la calidad, sino para asegurar que una planta está produciendo un tipo de producto a un determinado nivel de calidad.

La posibilidad de que el sistema HACCP sea efectivo depende de la racionalidad con la cual el método es reglamentado y aplicado. El suceso de la implementación de HACCP depende de la capacidad y convicción de la industria o de la organización económica en cuestión a crear las condiciones ecológicas a lo largo de toda la línea de producción que impidan o reduzcan la contaminación y la multiplicación de los microorganismos y aplicar y respetar los límites críticos y actuar en consecuencia cuando los mismos no puedan ser cumplidos y de la capacitación en hacer las operaciones correctas para estar siempre dentro de los límites críticos.

CAPÍTULO 2.

Materiales y métodos

Caracterización física, química y nutricional de la langosta

Para realizar estos análisis se tomaron 50 ejemplares machos con pesos comprendidos entre 30 y 110 g procedentes del Centro de Preparación Acuícola " Mampostón" de La Habana.

Caracterización física

Se les determinó la composición física : peso, largo, peso cola, peso cabeza/muelas, peso masa colas (peso masa comestible contenida en la cola) y peso masa muelas (peso de la masa comestible contenida en las muelas), calculándose posteriormente los rendimientos correspondientes.

Caracterización química

Se determinó la composición química correspondiente a grasa, humedad, cenizas y proteínas según NC 79-06: 81 así como la digestibilidad (Ackeson, 1964). Los resultados se expresaron en tanto por ciento.

Caracterización nutricional

Se determinó la composición de macro y micronutrientes (Ca, Na, Mg, Fe, Cu y Zn) por espectrofotometría de absorción atómica empleando llama aire-acetileno en un equipo Pye Unicam SP-9 y realizando las digestiones por vía húmeda con HNO3/H2O2 (v/v) según FAO/SIDA, 1983.

Alternativas tecnológicas de procesamiento

Las alternativas tomadas como base se correspondieron con las establecidas para la langosta marina, cuyas operaciones fundamentales fueron descritas en el acápite 1.4. La investigación para la implementación de las tecnologías para el procesamiento de la langosta de cultivo estuvieron encaminadas a definir las modificaciones requeridas para su adecuación a las características propias de la especie abordada.

Las pruebas experimentales para el establecimiento de las tecnologías de langosta viva y entera cruda congelada se realizaron en el Centro de Alevinaje "ACUIPASO" de Manzanillo, mientras que para la langosta precocinada congelada se desarrolló en el Centro de Preparación Acuícola " MAMPOSTÓN" de La Habana, las cuales se explican a continuación:

2.2.1 Langosta Viva

Para la definición de esta tecnología se ensayaron dos métodos de adormecimiento, los cuales se realizaron por duplicado: lento y rápido.

• Adormecimiento lento.

Se tomaron 300 langostas con un peso promedio de 80g, de las cuales la mitad se puso a evacuar en grandes contenedores con agua potable a 23° C y oxígeno y la otra mitad evacuadas sin oxígeno.

Cuando se comprobó que las langostas habían evacuado totalmente mediante disecciones efectuadas a 20 especímenes seleccionadas al azar, se procedió a bajar la temperatura del agua con la adición de hielo para disminuir su actividad y facilitar la manipulación para el envasado. La disminución de la temperatura se efectuó gradualmente a razón de 1° C/ hora. El proceso de enfriamiento se consideró concluido a la máxima temperatura a la que se produjo el adormecimiento de la langosta.

Posteriormente se dejaron escurrir en una malla durante cinco minutos y se procedió al envasado en cajas de poliespuma distribuidas de la forma siguiente:

Caja 1: 75 langostas evacuadas y enfriadas sin O2 para observar a las 48 horas

Caja 2: 75 langostas evacuadas y enfriadas sin O2 para observar a las 72 horas

Caja 3: 75 langostas evacuadas y enfriadas con O2 para chequear a las 48 horas

Caja 4: 75 langostas evacuadas y enfriadas con O2 para chequear a las 72 horas

El envasado se efectuó colocando tiras de papel humedecidas en el fondo de la caja y encima una camada de langosta con las muelas recogidas con ligas y dispuestas de manera tal que las colas quedaran hacia el borde de la caja y las cabezas una contra otra hacia el centro de la misma. Posteriormente se cubrieron con una capa de papel y se conformó otra camada de langosta colocándolas de igual forma; finalmente se cubrieron todas con abundantes tiras de papel rellenando bien los lados y los espacios vacíos, colocándose en el centro un sobre de gelatina congelada.

• Adormecimiento rápido

Se tomaron 150 langostas y se pusieron a evacuar en agua potable. Igual número de langostas se destinaron directamente para el enfriamiento, sin haber sido evacuadas previamente.

A partir del resultado obtenido en el proceso de adormecimiento lento, el adormecimiento rápido se efectuó introduciendo las langostas en un tanque con agua a la temperatura de adormecimiento obtenida. Posteriormente se escurrieron en una malla durante cinco minutos.

Se envasaron en las cajas de poliespuma de la misma manera que en el método anterior, pero distribuidas de la forma siguiente:

Caja 5: 75 langostas evacuadas para observar a las 48 horas.

Caja 6: 75 langostas evacuadas para observar a las 72 horas.

Caja 7: 75 langostas no evacuadas para observar a las 48 horas.

Caja 8: 75 langostas no evacuadas para observar a las 72 horas.

Todas las cajas correspondientes a ambas formas de adormecimiento se almacenaron en un local con aire acondicionado que mantenía una temperatura ambiente aproximada de 17° C.

Se establecieron como parámetros tecnológicos a considerar el tiempo de evacuación y el tiempo y la temperatura de adormecimiento, tomando como variable respuesta el porcentaje de supervivencia.

2.2.2 Langosta Cruda Congelada

Para esta forma de procesamiento se ensayaron diferentes variantes de adición de metabisulfito de sodio (Zhoubo, 1994) y tiempos de inmersión en la operación de Muerte Inducida con el objetivo de conocer las afectaciones que pudieran producirse con este tipo de langosta con respecto a la melanosis. Además se determinó si resultaba necesario o no la utilización de agua fría para el adormecimiento del animal o si el reactivo químico en solución acuosa a las concentraciones investigadas resultaba suficiente para asfixiarlo.

Las concentraciones de metabisulfito de sodio investigadas fueron: 0, 0.5, 1, 1.5 y 2 %. En cada caso se consideraron tiempos de inmersión de 15 y 20 minutos.

Estas langostas, después de escurridas, se envasaron en cajas de cartulina parafinada del tipo empleado para la comercialización del camarón, a razón de 12-13 langostas por caja para un peso neto aproximado de 1 kg separadas las dos camadas por un pañuelo de polietileno (Johnston, 1994).

Las cajas se llevaron a un túnel de congelación y posteriormente se almacenaron en una nevera de mantenimiento para productos congelados a – 20° C.

Al producto obtenido se le determinó el residual de metabisulfito según N C 79-06-1: 82. Además se sometió mensualmente a un análisis sensorial, donde se evaluaron los atributos de: color, olor, sabor y textura (Larmond, 1977), mediante un panel de siete jueces entrenados en mariscos.

Los resultados obtenidos para el análisis sensorial fueron sometidos a un análisis de varianza, considerando como causas de variación la concentración de metabisulfito, el tiempo de inmersión y el tiempo de almacenamiento mediante el sistema estadístico SAS Institute Inc, 1999. En los casos en que se obtuvieron diferencias significativas se aplicó la prueba de comparación de Rangos Múltiples de Medias (S A S. Institute Inc., 1999). Estos análisis estadísticos se efectuaron para un 95 % de probabilidad.

En el tiempo 0 y al final del período de almacenamiento se realizaron los siguientes análisis microbiológicos:

• Conteo de m.o mesófilos aerobios (NC: 80-05-3, 1982)

• Coliformes (NC: 80-05-2,1987)

• Coliformes fecales ( APHA, 1976 )

• Estafilococos patógenos (NC: 80-05-1, 1982)

• Salmonella (NC: 38-02-13)

2.2.3 Langosta Entera Precocinada Congelada

El desarrollo experimental abordó cuatro etapas:

Etapa 1. Determinación de las transiciones térmicas de las proteínas de la langosta de agua dulce

Con el objetivo de determinar la temperatura de cocción del producto se halló la temperatura de desnaturalización proteica del músculo de esta especie, empleándose para ello seis ejemplares de talla comercial (aproximadamente 80 gramos).

El análisis se realizó en un Calorímetro Diferencial de Barrido (CDB) modelo TA-4000 de la Firma Metter, a partir de muestras entre 20 mg y 25 mg, pesados en una balanza analítica con una precisión de 10-3 mg, en un rango de temperatura entre 30°C y 90°C utilizando una velocidad de calentamiento de 10°C/min y agua (10mg) como material de referencia.

Posteriormente se procedió a establecer el punto de más lento calentamiento dentro de una langosta entera, para lo cual se tomaron diez ejemplares a los cuales se colocaron termopares acoplados a un registrador de temperatura ELLAB, los que fueron distribuidos en distintas posiciones al azar dentro de un mismo espécimen, realizándose la prueba por triplicado.

Se reportó la temperatura de cada punto durante su cocción, seleccionándose aquel de más lento calentamiento.

Etapa 2. Ajuste a nivel industrial de parámetros tecnológicos.

Adormecimiento: Las langostas se introdujeron en un tanque con agua potable a la temperatura y tiempo de adormecimiento obtenida en los ensayos descritos con antelación con vistas a lograr una fácil manipulación en su precocción.

Precocción: La precocción se realizó en agua hirviendo. El tiempo de cocción se comenzó a contar a partir de que la solución comenzó la ebullición. Se procedió a determinar el tiempo requerido para alcanzar en dicho punto la temperatura de desnaturalización total, determinada en la Etapa 1.

Enfriamiento: Inmediatamente después de la precocción, las langostas se introdujeron en los tanques de enfriamiento, con agua fría (aproximadamente 5°C) hasta alcanzar una temperatura inferior a los 40°C con el objetivo de detener la penetración de calor en el producto, determinándose el tiempo necesario para lograrlo.

Se determinaron los rendimientos en esta etapa del proceso mediante el pesaje de todos los ejemplares antes del adormecimiento y posterior al enfriamiento.

Etapa 3. Estudio de durabilidad durante seis meses de almacenamiento congelado a -200 C.

En el tiempo 0 y al final del período de almacenamiento se realizaron los mismos análisis microbiológicos que para la langosta cruda congelada.

Con el propósito de conocer las afectaciones sensoriales de la langosta precocinada congelada se almacenaron las muestras durante seis meses y se analizaron por un grupo de 7 jueces entrenados en el producto, los que evaluaron los atributos de color, olor, sabor y textura a través de una escala de seis puntos que abarcó desde la categoría de " Excelente "hasta "Muy mala "(Larmond, 1977).

Etapa 4. Medida Sensorial y Reológica de la textura de la langosta de cultivo

Se muestrearon 21 langostas de cultivo Cherax quadricarinatus con un peso promedio de 80 g, las que fueron cocidas en agua hirviente durante 6 minutos. Estas langostas se dividieron en tres grupos y fueron presentadas a siete jueces entrenados en textura para evaluar los atributos de Firmeza y Jugosidad del producto mediante una escala de intensidad no estructurada de 9 cm que va desde extremadamente firme a pastosa y de extremadamente jugosa a muy seca (N. I. ISO 4121). Estos atributos fueron definidos en pruebas preliminares como los que mejor describen la característica textura de esta especie.

El lugar donde se realizaron las evaluaciones sensorialas era un local libre de olores y ruidos, con una temperatura promedio de 200 C.

La medición instrumental de la textura se realizó mediante una celda de cizallamiento de Kramer acoplada a un Texturometro Universal INSTRON modelo 1140 a una velocidad del cabezal de 10 cm/min a 25 °C utilizando para todos los casos diez gramos de muestra, calculándose en el gráfico la fuerza máxima de cizallamiento/kg.

La evaluación de la firmeza sensorial e instrumental fueron sometidas a un análisis estadístico con el objetivo de conocer si ambas se encontraban correlacionadas, considerando una probabilidad de 95 %.

Sistema de riesgos y puntos de control críticos para el producto Langosta Entera Cruda Congelada

Se escogió a la Langosta Entera Cruda Congelada como el primer producto para proponerle la implementación del sistema HACCP por considerar que tiene un gran riesgo químico en una operación del proceso por el consumo de un aditivo químico, que en exceso atentaría contra la salud del consumidor.

Las tareas que se acometieron para realizar el sistema de gestión de calidad basado en HACCP (Bertullo,1998; Lupin, 1996) para el producto langosta entera de cultivo cruda congelada fueron:

• I- Formación de un equipo HACCP.

• II- Descripción del producto

• III- Forma de consumo y consumidores potenciales

• IV- Elaboración del Diagrama de Flujo del Proceso y el Diagrama de Fabricación (Anexo 3) (Trujillo, 1999)

• V- Verificación sobre el terreno del Diagrama de Fabricación.

Esas son las cinco tareas organizativas que permitirán de acuerdo a la calidad con que se desarrollen tener un sistema HACCP que cumpla con lo que necesite el productor para lograr seguridad y sanidad, aplicando entonces los 7 principios en los que se asienta, y que fue utilizado con la flexibilidad necesaria para adaptarlo a cada situación.

El MIP tiene establecido en sus Manuales de Procedimientos para elaborar los Programas de Aseguramiento de la Calidad sobre la base del HACCP, (MIP, 1999) que para desarrollar este punto se escriban las Hojas de Trabajo, Registros correspondientes (Anexo 4) y Programas de Limpieza y Saneamiento (Anexo 5), donde se establece para cada punto de control crítico seleccionado los aspectos que conforman los siete principios del Sistema.

Evaluación técnico- económica

En el Centro de Alevinaje de Los Molinos en Matanzas (ALEVIMAT) se adecuó una nave ya existente de almacén para convertirla en salón de proceso para la elaboración de productos de langosta de agua dulce cultivada en ese mismo lugar y cuyas producciones serían de 40, 50, 70 y 100 toneladas a partir del año 2002 hasta el 2005 con tres cosechas en cada año.

La langosta viva y cruda congelada se procesaría en el Centro de Alevinaje y para la precocinada congelada se pagaría una maquila a una planta procesadora de pescado que cuenta con equipos de vapor y con la capacidad necesaria para acometer ese servicio.

La capacidad de producción de esta Planta es de dos toneladas diarias de materia prima, considerándose para el primer año, 21 días de trabajo distribuidos en períodos de 7 días, 27 días para el segundo año en períodos de 9 días, 36 días para el tercer año en períodos de 12 días y 51 días para el cuarto año en períodos de 17 días.

El proceso inversionista y productivo se ejecutará en función de un contrato de producción cooperada entre ALEVIMAT y una firma italiana.

Para la evaluación de las alternativas se tuvieron en cuenta las siguientes consideraciones:

• los precios de los 3 productos se establecieron a partir de la información brindada por especialistas de Caribex. (Gómez, 2001).

• la fuerza de trabajo requerida se determinó tomando en consideración las categorías, salarios y estimulación establecida por la Dirección de Recursos Humanos del MIP. (Instrucción 3094: 84).

• para la evaluación de los costos directos se tomó el costo de la instalación de equipos y materiales de ingeniería como el 20% del costo del equipamiento (Zugarramurdi, 1998) y en instrumentación y control como el 9% del costo del equipamiento (Peters, 1991). Los costos indirectos de ingeniería, supervisión y gastos de construcción se asumió como el 33% y el 39% respectivamente del costo del equipamiento (Peters, 1991).

• el capital de trabajo se calculó como el costo de producción del primer período.

• los costos de Mantenimiento se tomaron como el 5% del capital fijo de inversiones (Zugarramurdi, 1998).

• para los servicios auxiliares se valoró el consumo eléctrico de los equipos con el tiempo de trabajo y la tarifa establecida en el país, para el consumo total de agua se tomó la norma de limpieza de 10 l/m2 para el área del local, el agua empleada en los tanques de enfriamiento, así como la norma de consumo por obrero de 150 l/ día (Direc. Aseg. de la Calidad, 2001).

• para la producción de langosta entera precocinada el costo de la maquila es de 1 USD/ kg de producto terminado. Para el costo de transportación se consideró que la distancia entre el Centro de Alevinaje y la planta procesadora es de 80 km de recorrido ( ida y regreso ) con un consumo de 16 litros de fuel oil y a un precio de 0,4 USD/ l.

CAPÍTULO 3.

Resultados y discusión

Caracterización física y rendimientos

La caracterización física y los rendimientos de la langosta cultivada en Cuba se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Rangos de la composición física y rendimientos de la langosta cultivada.

El rendimiento sobre la base de la masa comestible se encuentra dentro del rango informado para esta misma especie cultivada en Ecuador (14,5 – 36,9 % del peso total del cuerpo) (Jones, 1995), sin embargo, el rendimiento en cola es menor que el reportado para la langosta marina, P. argus (34%) y en cabeza coincidente con esta especie el cual es de 66%, todo lo cual es consecuencia de la diferencia en la morfología de ambas especies. (Jones, 1995).

La composición química (Tabla 2) mostró un alto nivel de proteínas, las cuales poseen elevada digestibilidad siendo muy bajo el contenido lipídico, lo cual indica que las condiciones de cultivo en Cuba favorecen su valor nutricional presentando un porcentaje de proteína superior que el informado para esta misma especie cultivada en Ecuador. (Jones, 1995).

Tabla 2. Composición química de la langosta de agua dulce

En relación con los macro y micronutrientes (Tabla 3) quedó demostrado que la masa de la langosta de agua dulce es más rica en hierro que sus similares de agua salada, mientras que el nivel de cobre puede considerarse como muy bueno desde el punto de vista nutricional, encontrándose dentro de los rangos que se reportan para las especies con las que se compara.(Lobao, 1988; Solvap, 1998; Sullivan, 1992).

Tabla 3. Composición en macro y micronutrientes

Alternativas tecnológicas de procesamiento

Langosta Viva

Las langostas de agua dulce con un peso promedio de 80 g evacuaron totalmente a las 24 horas.

Se comprobó que la temperatura de hibernación de esta especie se encuentra por debajo de 10° C, de ahí que tanto para el adormecimiento lento como para el rápido, la temperatura se disminuya a 9° C y se mantenga así durante 10 min. lo que conlleva a un tiempo de adormecimiento de 14 horas y 10 min. para el método lento y solamente 10 min. en el método rápido.

Al cabo de las 48 y 72 horas las langostas se llevaron a un estanque con agua circulante a temperatura ambiente para su total restablecimiento, obteniéndose los siguientes resultados:

Adormecimiento lento.

48 horas: 98% de supervivencia para las langostas evacuadas y adormecidas con O2 y 94 % para las evacuadas y adormecidas sin O2 .

72 horas: 97% de supervivencia para las langostas evacuadas y adormecidas con O2 y 93% para las langostas evacuadas y adormecidas sin O2 .

Adormecimiento rápido.

48 horas: 98 % de supervivencia.

72 horas: 96 % de supervivencia.

Para esta última forma de adormecimiento no se observó diferencia entre langostas evacuadas y no evacuadas con respecto al tiempo de supervivencia. Debido a ello se propone el adormecimiento rápido al hacerse mas eficiente el proceso, tomando en cuenta además que una supervivencia por encima del 95% se considera buena.

Langosta Cruda Congelada

Resultó indispensable la utilización de agua fría (9° C) para el adormecimiento, porque de lo contrario, al efectuarse el envasado, los animales aún tienen cierta actividad, haciéndose engorroso el trabajo para las procesadoras, además de que pueden cambiar la posición en las cajas previo a la congelación.

En el primer chequeo efectuado correspondiente al inicio del almacenamiento se comprobó que las langostas sin tratamiento y con tratamientos de 0.5 y 1 % de metabisulfito de sodio manifestaron melanosis avanzada en los bordes de la masa. Estas concentraciones se correspondieron con un bajo residual en el producto terminado (< 20 mg/ kg), lo que no logra inhibir el oscurecimiento enzimático.

El análisis estadístico efectuado al resto de los tratamientos de 1,5 y 2 % de metabisulfito de sodio con 15 y 20 minutos de inmersión en la solución dio como resultado que no había diferencia significativa entre los tratamientos y los tiempos de inmersión para los atributos sensoriales de color, olor, mientras que para el sabor y la textura no existe diferencia significativa en los tiempos de inmersión, pero sí en la concentración del metabisulfito utilizado, con mejores resultados para la menor concentración. En las Tablas 4, 5, 6 y 7 se reportan los resultados cbtenidos de forma respectiva, durante el almacenamiento congelado para las citadas concentraciones y tiempos de inmersión.

Con respecto al tiempo de almacenamiento hay diferencia significativa entre ellos a lo largo de los seis meses en que se estudió, siendo rechazado a los cinco meses debido a la textura

( atributo considerado determinante en esta especie de crustáceo), la que se fue tornando pastosa a medida que transcurrió su almacenamiento congelado (Wagner, 1986). Partiendo de este resultado se considera que este producto puede comercializarse con muy buena calidad hasta los tres meses y con una calidad inferior en el cuarto mes, de acuerdo con los resultados de la evaluación sensorial efectuado al producto.

Tabla 4. Comportamiento del color de la langosta de agua dulce durante el almacenamiento congelado

Tabla 5. Comportamiento del olor de la langosta de agua dulce durante el almacenamiento congelado

Tabla 6 Comportamiento del sabor de la langosta de agua dulce durante el almacenamiento congelado

Tabla 7. Comportamiento de la textura de la langosta de agua dulce durante el almacenamiento congelado

p ( 0, 05

letras iguales indican que no existen diferencias significativas

letras desiguales indican que existen diferencias significativas

letras minúsculas: tiempo de almacenamiento

letras mayúsculas: tratamiento con metabisulfito de sodio

Debido a lo anteriormente explicado se propone un tratamiento de adormecimiento en agua fría (9 ° C) con 1,5 % de metabisulfito de sodio durante 15 minutos de inmersión para evitar el oscurecimiento enzimático.

Como puede cbservarse en la Tabla 8 los análisis microbiológicos se encontraron dentro de los valores estipulados en la Norma de Especificaciones de Calidad (NC: 80-70:87) para este tipo de producto.