Mejoramiento de evaluación sensorial de concentrados proteicos de co-productos de la industria salmonicutora chilena, por medio de la optimización de los parámetros involucrados en el proceso de hidrólisis enzimática

Abstract

La industria pesquera y acuícola mundial genera enormes cantidades de subproductos ricos en proteínas que son sub aprovechados año a año sin ningún intento de darle un buen uso a estas materias primas. La recuperación y la alteración de las proteínas presente en los subproductos de la industria acuícola pesquera y el uso de éstas como ingredientes funcionales en sistemas alimentarios, es una alternativa muy interesante, y que al día de hoy presenta resultados muy promisorios, en especial para la industria procesadora de subproductos. Se han estudiado diferentes estrategias para recuperar la proteína de los subproductos de la industria acuícola pesquera; como por ejemplo los hidrolizados de proteínas de pescado (FPH). La esencia de la hidrólisis proteica es la ruptura del enlace peptídico, y en consecuencia, la generación de péptidos de menor tamaño o incluso de aminoácidos libres. La ruptura de estos enlaces puede producirse por métodos químicos o biológicos. La hidrólisis biológica, para producir FPH es por medio de la utilización de enzimas para hidrolizar los enlaces peptídicos; ésta acción puede ser realizada por enzimas proteolíticas. Entre los principales problemas de la preparación de los FPH, está la susceptibilidad extrema de sus grasas a oxidación. Este proceso de oxidación en los alimentos causa una secuencia de cambios desfavorables, principalmente, el deterioro de las propiedades sensoriales del producto. La prevención de la oxidación lipídica es de gran importancia del punto de vista de la salud, y en el ámbito económico, por lo tanto, existen grandes esfuerzos para controlar este proceso. Debido a esto se utilizan las llamadas moléculas antioxidantes, que son moléculas orgánicas, ya sean sintéticas o naturales, las cuales pueden retardar o evitar el proceso de rancidez oxidativa. Por lo mencionado anteriormente es importante estudiar el proceso de recuperación de proteínas de subproductos de la industria salmonicultora chilena. Dando un énfasis en las características organolépticas del producto obtenido, para ellos se van a realizar diferentes ensayos con distintas variables involucradas en el proceso, como por ejemplo, lo son las enzimas usadas para la proteólisis de las proteínas y los antioxidantes usados para el adecuado cuidado de los aceites contra la oxidación. La forma de recuperación de estas proteínas fue realizado a través del proceso de hidrólisis enzimática, el cual es un procesos que presenta amplias ventajas sobre la hidrólisis química y otros métodos de recuperación de proteínas. Los métodos usados para analizar los diferentes procesos fueron: medición del porcentaje de grado de hidrólisis (%GH), parámetro fundamental en el proceso de hidrólisis enzimática; medición del índice de peróxido (PV), método que sirve para analizar el nivel de oxidación de los aceites, cantidad de proteína presente en cada proceso y evaluación sensorial de cada proceso realizado, entre otros. Dentro de los resultados obtenidos se puede concluir que hay diferencias entres las enzimas elegidas para realizar la hidrólisis, ya que estas exhiben diferentes %GH además de producir hidrolizados con diferentes características organolépticas y entre los distintos antioxidantes estudiados para la protección de los aceites en el proceso de hidrólisis, los cuales presentan PV muy diferentes entre si, junto con tener diferencias en las características organolépticas de los hidrolizados. La enzima que produjo un mayor %GH fue Protamex seguido de Alcalasa y Corolasa, pero en el caso de las características organolépticas Corolasa es presentó la que mayor aceptabilidad, esto es debido a que produce hidrolizados con sabor menos amargo. Para el caso de los antioxidantes, la mezcla de TBHQ/BHTEDTA (TBE) es la que mejor cumplió la función de protección de los aceites, dando PV menores en comparación con los otros antioxidantes estudiados Herbalox (Hx), Pet-Ox Rc (Px) y sin antioxidante (SA). En el caso de las características organolépticas, el proceso SA fue mas aceptado seguido del proceso TBE, Hx y Px, lo cual indica que la adición del antioxidante puede afectar el sabor del hidrolizado. Por último como conclusión se puede deducir que para obtener un producto con características organolépticas deseadas se debe hacer una elección del enfoque final del producto, es decir, si solamente se va a pensar en el hidrolizado proteico o también en los aceites obtenidos del proceso, teniendo eso en cuenta es posible elegir de mejor manera los parámetros (tipo de enzima, tipo de antioxidante y cantidad de antioxidante) involucrados en el procesos de hidrólisis enzimática

The fishing and aquaculture world industry generates huge amounts of byproducts rich in proteins that year after year are dismissed without any intention of taking advantage of these raw materials. The recovery and modification of the proteins within these byproducts from the fishing and aquaculture industry and the use of them as functional ingredients in food systems is a very interesting alternative that nowadays shows very promising results, specially for the industry dedicated to process these byproducts. Different strategies have been studied for the recovery of the proteins in the byproducts of the fishing and aquaculture industry; for example the fish hydrolyzed proteins (FHP). The core of the protein hydrolysis is the disruption of the peptide bond, as a consequence you can obtain a series of smaller peptides or even single amino acids. The disruption of this bond can be achieved by chemical of biological methods. The biological hydrolysis to obtain FHP consists in the usage of enzymes to hydrolyze the peptide bonds; this action can be done by proteolytic enzymes. Among the main problems of the PFH preparation is the extreme susceptibility of the fatty acids to oxidation. This oxidation process causes a series of unwanted changes in the foods, especially in the sensorial properties of the product. The prevention of the lipidic oxidation is a matter of high importance from a health and economical point of view, for this reason big efforts are being taken to control this process. Due to this, antioxidant molecules have been used, which are natural or synthetic organic molecules that can delay or avoid the process of oxidative decomposition. Because of all the information previously mentioned it would important to study the protein recovery process from the byproducts of the Chilean salmon industry. Focusing on the organoleptic characteristic of the product obtained, different assays will be performed managing different variables involved in the recovery process, as an example, the enzymes used for the protein proteolysis or the antioxidants used for the proper care of the oils against oxidation. The protein recovery was performed through the enzymatic hydrolysis process, which presents ample advantages over chemical hydrolysis or other methods for protein recovery. The methods to analyze the different processes were: measurement of the percentage of hydrolysis degree (%HD), fundamental parameter in the enzymatic hydrolysis process; measurement of the mili equivalents of hydrogen peroxide (HP), method used to analyze the oil oxidation level; measurement of the protein content on every process; and a sensorial evaluation of every process performed. With the obtained results it can be concluded that there are differences between the enzymes used to carry out the hydrolysis, because they exhibit different %HD and also produce hydrolyzates with different organoleptic characteristics. Among the antioxidants used for the protection of the oils, there were big differences in the HP of the hydrolyzates and also in the organoleptic characteristics. The enzyme with the highest %HD was Protamex, followed by Alcalase and Corolase respectively. But in the organoleptic characteristics, Corolase was the highest approval mainly because it produced hydrolyzates that were less bitter. In the case of the antioxidants, the mixture of TBHQ/BHTEDTA (TBE) is the one that better fulfilled the function of protecting the oils, resulting in very low HP in comparison of the other antioxidants used, such as Herbalox (Hx), Pet-OX Rc (Px) and without antioxidant (WA). In the case of the organoleptic characteristics, the one with highest approval was WA followed by TBE, Hx and Px respectively, which indicates that the addition of an antioxidant can affect the flavor of the hydrolyzate. Finally, it can be concluded that to obtain a product with the desired organoleptic characteristics an election must be done focused on the end product, it means, if only the protein hydrolyzate is wanted or if also the oils obtained in the process are required. Having this in consideration it is possible to optimally choose the parameters (type of enzyme, type of antioxidant, amount of antioxidant) involved in the process of enzymatic hydrolysis