Details

Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

by Toldrà i Alegret, Mònica

Abstract (Summary)
La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés dobtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a lelevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de labocament. La fracció cellular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment lhemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna daquesta fracció (un 35 % aproximadament). Lelevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que laprofitament daquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a lhora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de lenfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan saddiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de lHb o del grup hemo, com a colorant dorigen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat dHb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de loxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament dhemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufcmL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució duna unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor daw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De lestudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant laddició dantioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només làcid ascòrbic, la glucosa, làcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. Lascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de lHb però disminuïen lenfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. Laddició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa lenfosquiment ni evitava el canvi de color de lHb. Làcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de lHb durant el procés de deshidratació i lemmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions daplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica lHb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC dentre 2 i 3 unitats logarítmiques. Laplicació de lalta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de lordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a loxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. Lalta pressió incrementava la susceptibilitat de lHb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de lHb. Laplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre lestabilitat de lescuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre lactivitat emulsionant de lHb. La màxima activitat emulsionant de lHb saconseguia amb una concentració de FC en pols de l1,5 % a pH 7 i de l1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció daigua molt superior que les de pH 7, en les quals laigua quedava retinguda per capillaritat. La textura i capacitat de retenció daigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava lactivitat de la Tripsina sobre lHb quan el substrat i lenzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés dobtenció dhidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi denzim inferior. El tractament dhidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida dun tractament amb Pepsina permetia lobtenció dun hidrolitzat proteic dHb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics dHb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés dhidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de lordre de 102-103 ufcg-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats dHb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després dun escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i lactivitat emulsionant.
This document abstract is also available in English and Spanish.
Bibliographical Information:

Advisor:Carretero Romay, Carme

School:Universitat de Girona

School Location:Spain

Source Type:Master's Thesis

Keywords:eqata enginyeria química agrària i tecnologia agroalimentària

ISBN:

Date of Publication:11/22/2002

© 2009 OpenThesis.org. All Rights Reserved.