Tesis / 0302/I.A. by MAOSABO

ELABORACIÓN DE SNACK A PARTIR MEZCLAS DE PIEL Y PULPA DE TILAPIA NILÓTICA (Oreochromis niloticus L.)

KATHERINE LUCERO GIRALDO PARRA JULIETH NATALIA TORRES HERNÁNDEZ

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS BOGOTÁ D.C. 2014

ELABORACIÓN DE SNACK A PARTIR MEZCLAS DE PIEL Y PULPA DE TILAPIA NILÓTICA (Oreochromis niloticus L.)

KATHERINE LUCERO GIRALDO PARRA JULIETH NATALIA TORRES HERNÁNDEZ

Trabajo de grado para optar al título de Ingeniero de Alimentos

Directora: PATRICIA PAOLA MIRANDA VILLA Ingeniera de Alimentos Msc. Formulación y Tecnología del producto Candidata a Doctor en Ciencias de la Ingeniería

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ D.C. 2014

Nota de aceptaci贸n _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________

_______________________________ Firma del presidente del jurado

_______________________________ Firma del jurado

_______________________________ Firma del jurado Bogot谩 D.C., 14 de Octubre de 2014

AGRADECIMIENTOS

Inicialmente agradecemos a Dios por bendecirnos en cada una de las etapas de elaboración de este Trabajo de Grado y por permitirnos llegar hasta donde lo hemos hecho, ya que él hizo realidad nuestro sueño.

A la FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA por darnos la oportunidad de estudiar, superarnos y acompañarnos en todo el proceso de formación.

A la Asociación de Piscicultores del Norte del Tolima – ASOPISCINORTE, por facilitarnos la materia prima para la elaboración del snack y por su acogida durante todas las visitas realizadas al Municipio de Lérida-Tolima.

Al Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural – MADR y CENIRED, por la aceptación y cofinanciamiento de este proyecto, cofinanciamiento a través de la cual se adquirieron los materiales e insumos necesarios para la terminación del mismo.

A nuestra Directora de Trabajo de Grado, Ing. PATRICIA PAOLA MIRANDA VILLA por su esfuerzo, acompañamiento y dedicación; quien con sus conocimientos, experiencia, paciencia y motivación ha logrado que podamos terminar nuestros estudios con éxito.

También agradecemos a todos los profesores que a lo largo de nuestra formación profesional nos han aportado con un granito de arena y sus conocimientos; y en especial a la Ing. GLORIA HELENA GONZALEZ BLAIR por

sus

consejos

colaboración

durante

este

proceso.

A nuestros padres quienes a lo largo de toda la vida han apoyado y motivado la formación académica que tuvimos, quienes creyeron en nosotras en

todo

momento y no dudaron de las habilidades que poseemos.

Son muchas las personas que han formado parte de nuestra vida profesional a las que nos encantaría agradecerles su amistad, consejos, apoyo, ánimo y compañía en los momentos más difíciles de la vida. Algunas continúan con nosotras y otras en los recuerdos y en nuestro corazón, sin importar en donde estén queremos darles las gracias por formar parte de este camino, por todo lo que nos han brindado y por todas sus bendiciones.

Para todos, Muchas Gracias y que Dios los Bendiga.

DEDICATORIA La concepción de este proyecto está dedicada a nuestros padres, pilares fundamentales en nuestra vida. Sin ellos, jamás hubiésemos podido conseguir lo que hasta ahora hemos logrado. Su tenacidad, paciencia, apoyo incondicional y lucha insaciable han hecho de ellos el gran ejemplo a seguir y destacar, no solo para nosotras, sino para toda nuestra familia en general. A ellos dedicamos este proyecto, que sin ellos, no hubiese podido ser lo que es.

CONTENIDO Pag. GLOSARIO

RESUMEN

ABSTRACT

1. INTRODUCCIÓN

2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

3. OBJETIVOS

3.1 General

3.2 Específicos

4. JUSTIFICACIÓN

5. MARCO TEÓRICO

5.1 Antecedentes

5.2 El pescado y su valor nutricional

5.3 La Tilapia Nilótica (Oreochromis niloticus L.)

5.4 Producción de tilapia nilótica en Colombia

5.5 Aprovechamiento de los residuos de pescado

5.6 Análisis de impactos que generan los residuos sólidos de pescado

5.6.1 Impacto Ambiental

5.6.2 Impactos sobre las aguas subterráneas

5.6.3 Impacto sobre el recurso suelo

5.6.4 Impacto sobre el recurso aire

5.6.5 Impacto sobre el paisaje

5.7 Generalidades del Snack

6. METODOLOGÍA

6.1 Obtención de la materia prima

6.2 Caracterización proximal de la Materia Prima

6.3 Establecimiento de las Formulaciones

6.4 Elaboración del Snack

6.5. Escogencia de la mejor formulación

6.6 Evaluación de la calidad del producto terminado

6.7 Diseño Experimental y Análisis Estadístico

7. RESULTADOSY DISCUSIONES

7.1 Caracterización Proximal de la materia prima

7.2 Elaboración del Snack

7.3 Escogencia de la mejor Formulación

7.4 Evaluación de la calidad del Producto Terminado

8. CONCLUSIONES 9. RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS

LISTA DE TABLAS Pag. Tabla 1. Valor nutricional de las especies del genero Oreochromis

Tabla 2. Pruebas realizadas en la caracterización

Tabla 3. Formulaciones para el Snack

Tabla 4. Formulario utilizado en la evaluación

Tabla 5. Pruebas realizadas en la evaluación de calidad

Tabla 6. Resultados caracterización proximal

Tabla 7. Criterios microbiológicos Res. 122 de 2012

Tabla 8. Valores de las medias de los atributos sensoriales

Tabla 9. Reporte análisis nutricional del snack empacado

Tabla 10. Reporte análisis físico del snack empacado

Tabla 11. Reporte del análisis microbiológico del snack empacado

LISTA DE GRÁFICOS Pag. Gráfico 1. Contenido de calcio, fósforo y hierro de la tilapia

Gráfico 2. Calificación por atributos sensoriales

Gráfico 3. Porcentaje de Preferencia del snack en Uniagraria vs Lérida

Gráfico 4. Reporte de proteínas, lípidos y cenizas en empaque PP/PE

Gráfico 5. Reporte de proteínas, lípidos y cenizas en empaque PP/AL

Gráfico 6. Reporte de calcio en los empaques PP/PE y PP/AL

Gráfico 7. Reporte de hierro en los empaques PP/PE y PP/AL

Gráfico 8. Reporte de fósforo en los empaques PP/PE y PP/AL

Gráfico 9. Porcentaje de Base Húmeda de los productos empacados

Gráfico 10. Índice de peróxidos de los productos empacados

Gráfico 11. Firmeza de los productos empacados

LISTA DE IMÁGENES Pag. Imagen 1. Molienda de piel y pulpa de tilapia

Imagen 2. Pasta empacada

Imagen 3. Producto embutido

Imagen 4. Fritura del Snack

Imagen 5. Producto seco y empacado

Imagen 6. Formulaciones empacadas

Imagen 7. Análisis sensorial en Uniagraria y Lérida

Imagen 8. Análisis de proteína para la materia prima

Imagen 9. Análisis de Grasa para la materia prima

Imagen 10. Análisis de Ceniza para la materia prima

Imagen 11. Análisis de pH para la materia prima

Imagen 12. Análisis de Fibra Cruda para la materia prima

LISTA DE ANEXOS Pag. Anexo A. Imรกgenes anรกlisis de laboratorio

GLOSARIO Alimento procesado: Alimento tratado o modificado mediante algún proceso físico o químico con el fin de mejorar su conservación o sus características organolépticas (sabor, aroma, textura, color, etc.) (Doctissimo, 2014). Calidad: Conjunto de atributos que hacen referencia de una parte a la presentación, composición y pureza, tratamiento tecnológico y conservación que hacen del alimento algo más o menos apetecible al consumidor y por otra parte al aspecto sanitario y valor nutritivo del alimento (El Ergonomista, 2009). Contaminantes: Una sustancia que se encuentra en un medio al cual no pertenece o que lo hace a niveles que pueden causar efectos (adversos) para la salud o el medio ambiente (GreenFacts, 2014). Fileteado: Acción de cortar un pieza en lonjas delgadas y alargadas (Procase, 2014). Normatividad: El término normativa designa a la agrupación de normas que son plausibles de ser aplicadas a instancias de una determinada actividad o asunto. En tanto, una norma es aquel precepto que demanda un cumplimiento ineludible

por

parte

los

individuos

(Definición

ABC,

2014).

Piscicultura: La piscicultura es la cría de peces, el arte de repoblar los ríos y los estanques de peces, o en su defecto, de dirigir y fomentar la reproducción de los peces y mariscos (Definición ABC, 2014).

RESUMEN

En el departamento del Tolima la piscicultura es una actividad que se está impulsando y hoy en día existen asociaciones de piscicultores y empresarios en diferentes municipios del departamento, entre ellos, Lérida y Purificación. Sin embargo, la actividad se ha limitado al cultivo de diferentes especies como la Tilapia, Sardinata y Bocachico y su comercialización se realiza principalmente en fresco tanto entero como fileteado. Especialmente en el fileteado de la tilapia, se obtienen subproductos cárnicos como la piel y la carne adherida al espinazo, que en la actualidad no son aprovechados por la Asociación de Piscicultores del Norte del Tolima – ASOPISCINORTE, ubicados en el municipio de Lérida; lo que aumenta la disposición de residuos sólidos que requieren mayores controles ambientales. En la presente investigación, se desarrolló un snack mediante la aplicación de procesos tecnológicos donde se incorporó piel y pulpa de la tilapia en tres proporciones diferentes. Inicialmente, se realizó la caracterización fisicoquímica y nutricional de la tilapia Nilótica de pulpa (P) y piel (PI), cuyos resultados mostraron diferencias significativas entre las muestras. El análisis microbiológico al ser confrontado con la normatividad, mostró un producto libre de contaminantes, de buena calidad y apto para el consumo humano. Para la elaboración del snack se ajustaron las formulaciones donde se incorporó piel, pulpa de tilapia y otros ingredientes. La selección del mejor tratamiento mediante análisis sensorial de preferencia y la participación de 100 jueces no entrenados, evidenció como mayor agrado la formulación 2 por tener buen sabor y crocancia. Se desarrollaron pruebas de estabilidad donde se evaluó el comportamiento del snack frente a 2 tipos de empaques y bajo las mismas condiciones de almacenamiento. El producto empacado fue evaluado nutricional, físico y microbiológico, y mostró que existieron diferencias significativas entre las proporciones de los minerales debido a la actividad microbiana que fue alta para ambos productos empacados, lo que indica que bajo las mismas condiciones de almacenamiento el snack tuvo el mismo comportamiento. Palabras Claves: Calidad, Conservación, Crocancia, Tecnología alimentaria.

ABSTRACT

In the department of Tolima fish farming is an activity that is being promoted, and today there are associations of farmers and entrepreneurs in different municipalities of the department, including, Lerida and PurificaciĂłn. However, activity has been limited to the cultivation of different species such as Tilapia, Sardinata and Bocachico and marketing is done primarily as whole as filleting fresh. Especially in the filleted tilapia, meat by-products such as skin and the meat attached to the backbone, which currently are not captured by the AsociaciĂłn de Piscicultores del Norte del Tolima â&#x20AC;&#x201C; ASOPISCINORTE, located in the town of Lerida; increasing the disposal of solid waste requiring further environmental controls. In the present study, a snack was developed through the application of technological processes in which skin and flesh of the tilapia was incorporated in three different ratios. Initially, the physico-chemical and nutritional characterization of the Nilotic tilapia pulp (P) and skin (PI) was performed, the results showed significant differences between samples. Microbiological analysis when confronted with regulations showed a contaminant-free product, good quality and fit for human consumption. To prepare the snack formulations where skin, pulp and other ingredients tilapia were set up. Selecting the best treatment by sensory analysis of preference and the participation of 100 untrained judges, as evidenced formulation 2 greatest pleasure to have good flavor and crispness. Stability tests where the behavior of the snack was evaluated against 2 types of packaging and under the same storage conditions were developed. The packaged product was evaluated nutritional, physical and microbiological analysis and showed that there were significant differences between the proportions of minerals due to microbial activity was high for both packaged goods, indicating that under the same storage conditions the snack had the same behavior. Keywords: Quality, Conservation, Crunchiness, Food Technology.

1. INTRODUCCIÓN El grupo objetivo para el desarrollo del proyecto fue la Asociación de Piscicultores del Norte del Tolima (Asopiscinorte). Los productores y predios de la Asociación se encuentran ubicados en una de las zonas de mayor potencial acuícola en el departamento del Tolima (meseta de Lérida).

Actualmente los socios tienen crías de bocachico, tilapia roja, plateada, y cachama. Dentro de sus objetivos está impulsar y mejorar la cría de la tilapia plateada debido a su adaptabilidad al medio y su rendimiento en masa muscular; además, elevar la competitividad de la cadena, mediante diferentes métodos de procesamiento y conservación de los subproductos (residuos) que se obtienen del fileteado de la tilapia. La tilapia en general, presentan un contenido calórico bajo, con buenas fuentes de proteínas de alto valor biológico, y aportan vitaminas tanto hidrosolubles como liposolubles así como algunos minerales (Villarino et al., 2005). Los residuos que se generan son ricos en nutrientes donde se destacan las proteínas, los ácidos grasos, minerales como el yodo, hierro, calcio, selenio y zinc y vitaminas como la A y D, característica que los hace favorable para el consumo humano y que en su mayoría se destinan a la elaboración de harinas para alimentación animal (González et al., 2007; Toledo & Llanes, 2006; Marrero et al., 2009; González & Marín, 2005; Tejada, 1992).

Con el desarrollo de esta investigación, se presentó una alternativa de solución al problema que presenta la Asociación de Piscicultores del Norte del Tolima ASOPISINORTE, con respecto al desaprovechamiento de la piel de tilapia que tiende a convertirse en residuo sólido, e integrar esta materia prima en la elaboración de un nuevo producto tipo snack, que proporcione un valor agregado a la cadena productiva y que sea incluido en la alimentación humana por las propiedades nutritivas que posee.

2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN En la Asociación de Piscicultores del Norte del Tolima, uno de los subproductos que se generan en el proceso de fileteado de la tilapia Nilótica (Oreochromis niloticus L.) es la piel, la cual actualmente no es aprovechada para alimentación humana y está generando residuos sólidos que finalmente se convierten en contaminantes ambientales.

Los mayores volúmenes de residuos se producen en el procesamiento y alrededor del 64 – 67% del cuerpo del pescado de la acuicultura es porción no comestible para el hombre (Rodríguez, 1992). En la Asociación de Piscicultores se producen 20 toneladas de tilapia plateada al año, de las cuales 8 toneladas son residuos lo que corresponde al 40% de los residuos generados al año de este pescado (Asopiscinorte, 2013). De estos el 5,3% lo representa la piel.

De acuerdo con lo planteado anteriormente, se deriva la siguiente pregunta de investigación:

¿Cómo se puede aprovechar la piel de la Tilapia Nilótica (Oreochromis niloticus L.) para la elaboración de un nuevo producto, con alto valor nutricional y que contribuya a la disminución de la contaminación ambiental?

3. OBJETIVOS 3.1. General

Aprovechar la piel de la Tilapia Nilótica (Oreochromis niloticus L.) para la elaboración de un alimento tipo Snack, como producto innovador para la Asociación de Piscicultores del Norte del Tolima.

3.2. Específicos 

Caracterizar la piel y pulpa de tilapia nilótica (Oreochromis niloticus L.) mediante análisis fisicoquímico y nutricional para la determinación de la calidad de la materia prima.



Establecer las formulaciones para la elaboración del snack de pescado.



Evaluar la calidad del producto terminado mediante análisis fisicoquímico, sensorial y microbiológico.

4. JUSTIFICACIÓN Actualmente en el mercado existe una gran variedad de alimentos tipo Snack, los cuales son elaborados principalmente a partir de frutas deshidratadas o liofilizadas, cereales y piel de cerdo extruidos. También los hay salados, con nueces y semillas, de queso y congelados; sin embargo, no existen este tipo de productos elaborados con piel y pulpa de pescado.

Los Snack, se pueden considerar como un aperitivo, el cual es consumido antes del plato principal, es de fácil portabilidad, usualmente su tamaño es de un bocado y es un producto que se consume entre las comidas regulares y en un periodo corto de tiempo (Pineda, 2014).

De acuerdo con lo anterior se desarrolló este proyecto con el fin de innovar en este tipo de alimentos integrando la piel y la pulpa de la Tilapia, así mismo para disminuir el impacto ambiental generado por las comunidades productoras de pescado que buscan elaborar alimentos con alto valor nutricional.

Para las diferentes comunidades es de vital importancia poder desarrollar este tipo de proyectos, ya que, generan nuevas oportunidades de crecimiento tanto para ellos como productores como para la comunidad. Además, esta investigación sirvió para poder dar a conocer uno de los muchos alimentos procesados que se pueden elaborar a partir de este tipo de pescado.

5. MARCO TEÓRICO 5.1. Antecedentes La población mundial necesita disponer de más alimentos proteicos, con alta calidad biológica, los cuales se pueden suplir con fuentes de origen animal, en el cual la piscicultura es un gran aporte. La población mundial es de alrededor de 7 billones de habitantes y se estima que para el año 2050 la tierra albergará una población de 9 billones, que ejercerá una elevada presión sobre los recursos naturales. La FAO (2010), estima que para el año 2030 se necesitará aumentar en 40

millones

toneladas

disponibilidad

alimentos

acuáticos,

representando un incremento de alrededor del 28% respecto a la producción mundial piscícola del año 2009 que fue de 142 millones de toneladas. Si la demanda por alimentos marinos se incrementa de manera rápida, será inevitable el aumento de los precios, impidiendo que un alto porcentaje de la población tenga acceso a este tipo de alimentos.

Las estadísticas muestran que el abastecimiento de productos del mar no aumenta desde la década de los noventa. En el año 2002 se capturaron 91 millones de toneladas, mientras que para el año 2008 la captura fue de 89,7 millones de toneladas (FAO, 2010). En este contexto, la piscicultura continental puede constituir una alternativa de proteína para la seguridad alimentaria mundial.

La piscicultura ha crecido de forma significativa durante las últimas décadas. La producción mundial de especies como la tilapia, la trucha y la cachama ha crecido a ritmos de 12%, 6%, y 29% respectivamente. En Colombia, la producción acuícola también presenta alto desarrollo, sobresaliendo los cultivos de camarón, tilapia, trucha y cachama. Estas tres últimas son las principales especies desarrolladas en el país (Espinal, et al., 2005). 20

Después de la captura de los peces, se pasa a la etapa del procesamiento en el cual se obtiene principalmente el producto entero y filetes congelados. En el país el procesamiento de pescado es mínimo (alrededor del 2% de la producción), lo cual hace menos eficiente la cadena, por la cantidad de residuos que se generan.

Durante los últimos 15 años la cadena de la piscicultura en Colombia ha presentado avances en materia de competitividad, desde el punto de vista de los sistemas de cultivo, aumento de los volúmenes de producción, incremento de la oferta de semillas de algunas especies piscícolas, disminución en el índice de conversión alimentaria y reducción en los precios relativos del pescado de cultivo respecto a otros productos cárnicos.

Sin embargo, la cadena afronta diversas situaciones adversas, que afectan fuertemente su competitividad. Espinal et al., (2005), afirman que se deben desarrollar diversas acciones para elevar el nivel de competitividad de la cadena: Realizar estudios de inteligencia y desarrollo de mercados tanto a nivel local

como

nivel

internacional;

incursionar

nuevos

productos

agroindustriales que den mayor valor agregado, que trasciendan del producto entero congelado. Además, se deben implementar y ejecutar normas de control en materia ambiental, sanidad e inocuidad, con el fin de obtener productos de excelente calidad. Finalmente, es necesario establecer un mejor sistema logístico de transporte, empaque y de la cadena de frío en las distintas etapas de producción, procesamiento y comercialización.

Durante el período 2000-2010, el comportamiento de la actividad acuícola en el municipio de Lérida fue positivo; creció a una tasa de 136,7% anual (Departamento de Planeación del Tolima, 2011).

5.2. El pescado y su valor nutricional Los pescados en general, presentan un contenido calórico bajo, son buena fuente de proteínas de alto valor biológico, aportan vitaminas tanto hidrosolubles como liposolubles así como algunos minerales. Además muchas especies son ricas en ácido grasos poliinsaturados (omega 3), cuyo beneficio para la salud cada vez es más patente. El pescado se incluye dentro de los llamados alimentos proteicos, caracterizados por presentar una cierta composición (Villarino et al., 2005). La carne de la tilapia es de excelente calidad, posee una textura suave y firme, un sabor ligeramente dulce. Además, es un pescado con bajos niveles de grasa (Klinge, 2000).

De acuerdo con Castillo (2001), dentro del género Oreochromis, las principales variedades de tilapia cultivada son: tilapia roja (Oreochromis spp), plateada (Oreochromis niloticus), negra (Oreochromis mossambicum) y azul (Oreochromis aureus), de las tres primeras se muestra el valor nutricional del músculo en la Tabla 1; en donde se puede evidenciar que la tilapia plateada tiene mayor contenido de proteínas y mayor aporte calórico en comparación con la tilapia roja y negra.

Tabla 1. Valor nutricional de las especies del genero Oreochromis Información nutricional 113 Tilapia Roja1 Tilapia Tilapia negra3 gr de musculo Plateada2 Calorías 82 93 Grasa total 0,9 gr 1 gr 1,15 gr Grasa saturada 0,4 gr 0,5 gr Colesterol 48 mg 55 mg Sodio 35 mg 40 mg Proteína 18,5 gr 21 gr 16,7 gr Carbohidratos 0 gr 0 gr 0,68 gr 1 2 3 Fuente: Klinge (2000); Lorenzo (2011); Parias (2008).

5.3. La Tilapia Nilótica (Oreochromis niloticus L.) Tilapia es un término genérico utilizado para denominar a un grupo de especies de peces de valor comercial que pertenecen a la familia Cichlidae que incluye los géneros Tilapia, Oreochromis, Sarotherodon, entre otros (con más de 100 especies). Son originarias de África y el Medio Oriente (Lim&Webster, 2006). La tilapia en general es conocida por su rápido crecimiento, reproducción durante todo el año con cuidado parental y su talla mínima de maduración sexual, que le confieren una gran habilidad para invadir y establecerse en casi cualquier tipo de ecosistema acuático (Peterson et al., 2004). De igual forma, si bien es reconocida generalmente como omnívora hay fuerte evidencia de que es principalmente herbívora (Dempster et al., 1995). Esta plasticidad trófica, que le permite comer algas, zooplancton, insectos, peces y plantas, es la que le proporciona ese oportunismo dietético que puede ser la base de su éxito colonizador, como fue observado por Njiru y col., (2004) en el lago Victoria. Entre sus especies se destacan la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus), la tilapia azul (Oreochromis aureus) y la tilapia de Mozambique (Oreochromis mossambicus) (Centro Nacional de Producción más Limpia de Honduras, 2009).

La tilapia Nilótica (Oreochromis niloticus L.), es una especie tropical que prefiere vivir en aguas superficiales. Las temperaturas letales son: inferior 11-12 °C y superior 42 °C, en tanto que las temperaturas ideales varían entre 31 y 36 °C (Núñez, 2011). Se conoce también como mojarra lora, mojarra plateada o tilapia plateada, es filtradora de fitoplancton y en un cultivo su comportamiento es omnívoro, siendo la rusticidad y la alta resistencia a enfermedades su principal característica (Merino, 2009). Lorissa et al., (2010), afirma que esta especie ocupa el tercer lugar en importancia económica dentro de la acuicultura mundial.

La producción de tilapia ofrece mayor rentabilidad respecto a la cría de otras especies, debido a su elevado valor de conversión; así la tilapia del Nilo sólo necesita 1,2 Kg. de alimento para producir 1 Kg. de carne de alto valor nutritivo.

Otras ventajas que ofrece la producción de tilapia es su característica de “poiquilotermos”, que le permite obtener mayor cantidad de carne al no necesitar mayor energía como otros animales. Además se destaca su resistencia a enfermedades, la facilidad de alimentación y la facilidad de reproducción (Boscolo et al., 2001).

5.4. Producción de tilapia Nilótica en Colombia Estudios realizados por la FAO (2012), afirman que la tilapia del Nilo se introdujo a los países en desarrollo y se cultivó a nivel de subsistencia con el fin de satisfacer los requerimientos locales de ingesta de proteínas. Respecto a la producción mundial, los siguientes 15 países se sitúan como los principales productores de tilapia del Nilo: República Democrática Popular Lao, Costa Rica, Ecuador, Colombia y Honduras. Brasil y la Provincia China de Taiwán también son grandes productores de tilapia del Nilo y muchos otros países tales como Cuba, Israel, Malasia, USA, Vietnam y Zimbabwe producen importantes cantidades anualmente.

En Colombia el cultivo concierne principalmente, a las especies de tilapia, trucha y cachama, cuya participación conjunta, durante los últimos 12 años, ha sido del 96,3% del total de la piscicultura y del 65,3% de la producción acuícola.

En particular, la producción de tilapia participa con el 49% de la actividad piscícola mientras la cachama y la trucha representan el 31% y 16%, respectivamente. El 4% restante se ha destinado a otras especies como el

bocachico, la carpa, el yamú etc., las cuales se producen como acompañantes de la producción de tilapia, trucha y cachama (Finagro, 2009).

A partir del año 1995 en Colombia se iniciaron los trabajos de mejoramiento genético de la especie tilapia Nilótica (Oreochromis niloticus L.) con asesoría cubana, de acuerdo con las condiciones medioambientales en que se les cultive, algunos híbridos de tilapia se comportan mejor que otros, lo cual se debe a la composición del híbrido y al peso que tengan las especies que intervienen en su formación. Para su introducción al territorio colombiano fueron exigidas las respectivas certificaciones de origen de la línea y las correspondientes certificaciones sanitarias expedidas por las autoridades competentes del país de origen, en donde se certificaba que las especies estaban libres de las patologías que más afectan las producciones industriales de la especie (FAO, 2006).

Los principales lugares de producción son los departamentos del Huila, Tolima, Antioquia, Santander, Meta y Valle del Cauca, que aportan aproximadamente el 75 por ciento de la producción nacional. La superficie aproximada es de 525 hectáreas, aunque existen proyectos en jaulas flotantes que ocupan entre 2 y 5 hectáreas en total, pero en donde se manejan altas producciones por unidad de volumen (Finagro, 2009).

El procesamiento del pescado también produce subproductos, algunos de los cuales son considerados como desechos o residuos. Aunque estos materiales tienen

valor,

ellos

son

manejados

adecuadamente

procesados

posteriormente. El rango de producción puede abarcar desde la producción de compuestos de bajo costo hasta productos farmacéuticos de alto valor.

Los subproductos generados por el procesamiento de pescados se han convertido en un problema grave para la industria, por la contaminación ambiental que produce y la pérdida de nutrientes (Giri et al., 2000). En muchas 25

ocasiones los subproductos del procesamiento del pescado terminan en rellenos y están constituidos por piel, cabezas, espinas y vísceras.

Dipak et al., (2011), trabajando con vísceras de peces como materia prima para la obtención de ácidos grasos poliinsaturados (PUFA), obtuvieron por hidrólisis alcalina 91,3% de ácido eicosapentaenoico y 78,2 % de ácido Docosahexaenoico.

Estos ácidos son reconocidos por su papel bioquímico en la salud, en la prevención y tratamiento de algunas enfermedades (Sahenaet al., 2009). El ácido linoleico, el cual también está presente en algunos subproductos del pescado, es fundamental en el control de enfermedades como la diabetes (Simopoulus, 1997).

Existen escasos estudios que muestran que los subproductos obtenidos del procesamiento pueden ser usados como alimentos para consumo humano o para la producción de aceites ó biodisel (Kondamudi et al., 2009; Arvanitoyannis et al., 2008; Strom et al., 1998).

5.5. Aprovechamiento de residuos de pescado En este apartado es importante mencionar, que en la acuicultura en general se generan tres grupos principales de residuos (Rodríguez, 1992):

1. Los residuos de la actividad extractiva representados en este caso por el pescado de pequeña talla y los ejemplares que presentan daños mecánicos considerables en su cuerpo o enfermedades, etc.

2. Los subproductos del procesamiento (porción no comestible del pescado como cabezas, colas, huesos, piel, escamas, vísceras y sangre y las aguas de lavado o tratamiento).

3. Los residuos de la comercialización (porción no comestible que el consumidor adquiere como un todo del alimento, desechos por la no preferencia palatal, productos deteriorados en anaquel o durante el transporte, etc.).

En la investigación desarrollada por Gallego (2006), se menciona que los residuos sólidos de la industria del pescado pueden aprovecharse para la elaboración de numerosos subproductos, ya que estos residuos están constituidos por proteínas, lípidos, carbohidratos, nitrógeno no proteico y minerales, entre otros. De ellos se pueden obtener:

• Harina de pescado: enfocado a la elaboración de ensilados para animales, el cual es de fácil elaboración y de bajo costo (González et al., 2007; Toledo &Llanes, 2006; Marrero et al., 2009; González & Marín, 2005; Tejada, 1992).

• Pastas de pescado: Para alimentación humana (Tejada, 1992).

• Aceites de pescado: Son ricas en ácidos grasos omega-3, se emplean para alimentación humana en dietas especiales (Robalino, 2009; García et al., 2005; Tejada, 1992).

• Saborizantes de pescado: Los saborizantes de origen marino cada vez están siendo más demandados para su uso como aditivos en productos como el surimi, el cangrejo artificial y las salchichas de pescado, así como en productos elaborados con base en cereales, como las frituras de camarón (Kawai, 1996).

• Salsa de pescado: es un producto tradicional basado en la fermentación del pescado y constituye una fuente muy importante de proteína para las poblaciones del Asia del Este (Coopes, 2010).

• Embutidos: para alimentación humana, que se obtienen con la combinación de músculo y residuos que se generan en el fileteado de la tilapia del nilo y la cachama (Campagnoli et al., 2010; García, 2010)

• Concentrados de proteínas de pescado: Para alimentación humana, aplicados en alimentos dietéticos como una fuente de aminoácidos y péptidos, también en productos como suflés, merengues, macarrones o en el pan; en la sopa y pasta de pescado y en los análogos de los mariscos, como compuestos para brindar aromas a los alimentos (Coopes, 2010; Bertullo, 1962).

• Alimentos para animales de compañía: Se comercializan directamente los preparados para alimentación de mascotas (Tejada, 1992).

• Alimentos húmedos: Para alimentación de otros peces (salmones y truchas) y animales de pelo (visones) (Tejada, 1992).

• Derivados del tejido conectivo: Para aplicaciones cosméticas y es de gran importancia en el campo de los materiales biomédicos y biomateriales y en la industria farmacéutica (Tejada, 1992; Torres et al., 2008; Zamora et al., 2010; Serrano, 2011). • Quitina y quitosano: utilizada dentro de la industria de tratamiento de aguas, alimentación y farmacéutica. Entre sus utilidades se encuentran: Resinas de intercambio iónico, membranas de diálisis, cromatografía, cicatrizante, espesante, lentes de contacto y clarificantes, entre otros (Kumar et al., 2004; Briceño, 2008; Fernández et al., 2008; Palacios et al., 2010). 28

Otros productos: Insulina, proteasas, astaxantina (colorante para la dieta de los salmones), esteroles, protamina (retarda la absorción de la insulina), escamas (para bisutería y madera aglomerada con mezcla de aserrín) (Tejada, 1992; Lona & Ayala, 2009), cueros (de tiburón y mamíferos, constituyen un buen material para la elaboración de pegamentos) (Tejada, 1992; Rodríguez et al., 1989). 5.6. Análisis de Impactos que generan los residuos sólidos de pescado 5.6.1 Impacto Ambiental Los residuos sólidos pesqueros orgánicos, tienen como tratamiento económico la elaboración de Harina de Pescado. En caso de disponerse en “relleno sanitario”, éste debe efectuarse en condiciones que prevengan la contaminación del recurso agua subterránea. El vertido en basurales a cielo abierto ocasiona la proliferación

vectores

sanitarios

(roedores,

insectos,

gaviotas),

contaminación del agua subterránea, la emisión de olores nauseabundos, o crecimiento incontrolado de la población de especies oportunistas como las gaviotas. Los residuos de empaque (cartón, polietileno, y cintas plásticas), no reciclables deben ser dispuestos en repositorios controlados para evitar su dispersión en el entorno (Ambrosio, 2013).

5.6.2 Impactos sobre las aguas subterráneas Los acuíferos, al igual que las aguas superficiales, pueden ser contaminados por la mala disposición de los residuos sólidos. Así, según estudios de la CAR en 1984, en los botaderos El Cortijo y Gibraltar, de Bogotá, la contaminación de las aguas subterráneas por los lixiviados generados evidenció problemas de contaminación de aguas subterráneas con plomo, cromo, mercurio y sustancias orgánicas. A la fecha, la CAR no ha realizado nuevos muestreos (Ambrosio, 2013).

5.6.3 Impacto sobre el recurso suelo De acuerdo con MINAMBIENTE, 91% de los municipios de Colombia dispone sus residuos sin ninguna discriminación (hospitalaria, doméstica e industrial) en sitios a cielo abierto, o los entierra en forma anti-técnica, ocasionando contaminación del suelo. En el caso de Bogotá, los botaderos de Mondoñedo y Gibraltar son un ejemplo de esta situación: allí eran dispuestos residuos de industrias de elaboración de fósforos, lodos de plantas de tratamiento con presencia de cromo hexavalente, residuos de elaboración de pesticidas, solventes orgánicos, grasas y aceites y otros, lo que supone un alto compromiso de la calidad del suelo. En algunos casos, los botaderos o sitios de disposición de residuos sólidos a cielo abierto han sido abandonados por presiones de la comunidad (Ambrosio, 2013). En la actualidad, no existe un estudio que determine el total de área contaminada por los residuos sólidos y el impacto que estos producen, ya que los impactos son diferentes en función de la ubicación de la zona de botadero. Por otra parte, tampoco se ha desarrollado un estudio de identificación de sitios clandestinos de disposición, que permita analizar el grado de contaminación de los suelos y proponer alternativas de solución. En los últimos años, se han presentado situaciones extremas, tal como lo acontecido en la ciudad de Cartagena donde, al realizar los trabajos de fundaciones para la construcción de un proyecto de vivienda, se encontró una cantidad no determinada de canecas de 55 gal de metilparationa. No se ha identificado a los responsables de la acción y, por lo tanto, no se han establecido las medidas de restitución o corrección. Tanto los botaderos clandestinos como los botaderos fuera de servicio son reconocidos como un problema sólo cuando se manifiesta un impacto sobre la salud pública o sobre el medio ambiente, producido por los residuos o subproductos de los residuos tales como emisiones atmosféricas y generación lixiviados. Sin embargo, dadas las graves consecuencias que la diseminación de los contaminantes confinados en dichos botaderos pueden

tener para la salud de las personas y para el medio ambiente, parece lógico esforzarse por identificar estos sitios y establecer un programa de prevención y tratamiento, priorizado de acuerdo al riesgo que cada uno de estos sitios represente (Ambrosio, 2013). 5.6.4 Impacto sobre el recurso aire En los botaderos a cielo abierto, es evidente la contaminación atmosférica por la presencia de malos olores y la generación de gases y partículas en suspensión producto de las quemas o arrastre de los vientos. No obstante, se carece de un diagnóstico que cuantifique la contaminación atmosférica por la incineración anti técnica de residuos sólidos, tanto en los botaderos como por las quemas realizadas directamente por la comunidad. Las quemas de residuos vegetales (de la floricultura y la caña de azúcar) y de residuos de pequeños hospitales es una práctica común en algunas regiones del país. Adicionalmente, las quemas no controladas generan cenizas que son arrastradas por el viento, la lluvia u otros agentes y propagan de esta manera la contaminación a otros recursos, como suelo y agua (Ambrosio, 2013). 5.6.5 Impacto sobre el paisaje Los procesos de manejo y disposición de residuos sólidos afectan significativamente el paisaje. El creciente desarrollo urbano ha generado un continuo deterioro del recurso paisaje, el cual se constituye en última instancia en el receptor indiscutible de todas las actuaciones del hombre porque el manejo inadecuado de los residuos generados por la actividad del hombre no sólo afecta su salud y su ambiente, sino que disminuye su calidad de vida en términos del disfrute del espacio y del horizonte. No es raro ver que, por falta de planificación y ordenamiento del uso del suelo, se haya localizado un botadero municipal en la cima de una montaña que forma parte de una línea montañosa que define los límites de la ciudad capital como es el caso de la ciudad de Pasto. Además, la falta de regularidad en la recolección de los

residuos provoca la disposición de estos en las calles, parques, veredas, playas, orillas de ríos, quebradas, riachuelos o cualquier otro espacio público, eliminando así cualquier posibilidad de disfrute de estos espacios por parte del ciudadano y demostrando la deficiencia en la prestación de un servicio público así como la falta de conciencia ambiental en la ciudadanía y la incapacidad de las administraciones de aportar soluciones definitivas (Ambrosio, 2013).

5.7 Generalidades de Snack A medida que ha pasado el tiempo el hombre ha buscado alternativas alimentarias en las que se elaboren alimentos que sean prácticos para su consumo además de buscar que sean nutritivos. Con esto nace la idea de innovar y de poder incursionar en nuevas técnicas para aplicarlas en alimentos. Una de las cuales se está desarrollando en los últimos años es la elaboración de alimentos tipo Snack a partir de pescado y mezcla de diferentes materias primas (Goh, 2014). Adicional a esto, la demanda de alimentos tipo snacks (dulces o salados) va en aumento debido a que se vive un estilo de vida más agitado, horarios de trabajo prolongados, sumado a una mayor presencia de la mujer en la vida laboral. Como consecuencia a la hora de elegir un producto se busca aquello que sea fácil de consumir, listo para calentar y preparar y si el envase es de una porción, es lo ideal (Torres, 2009). Un snack es aquel producto que se considera como un aperitivo, el cual es consumido antes del plato principal, es de fácil portabilidad, usualmente su tamaño es de un bocado y es un producto que se consume entre las comidas regulares. Actualmente existen diferentes tipos de snack en el mercado como lo son salados, de nueces y semillas, de carne, de queso y congelados (Correa, 2011).

Se puede definir el snack de pescado, como un alimento procesado a partir de pulpa de pescado mezclada con fécula de maíz, polvo de hornear y sal común, moldeado, cocido y secado en láminas delgadas para que finalmente, mediante el contacto brusco con el aceite caliente se expanda y adquiera textura crocante (Jiménez et al., 2001).

Con los diferentes procedimientos para elaborar un Snack entra también el buscar que tipo de antioxidante es el más efectivo para ayudar a prolongar la vida útil del mismo. Uno de los antioxidantes que se usa en este tipo de alimentos procesados es el BTH que proporciona estabilidad y duración contra el proceso de la oxidación, el cual conduce a la rancidez, la que se manifiesta en los alimentos por alteraciones en el aroma y sabor bien (Droguería Cosmopolita, 2014).

Actualmente por el auge que está teniendo ese tipo de alimentos se busca principalmente no solo brindar alternativas diferentes e innovadoras sino también saludables. Esto se debe a investigaciones que se han realizado en relación a la obesidad que ha ido aumentando en los últimos años en América, las cuales demuestran que el consumo de snack suministra alrededor del 27% de las calorías diarias (Negroni, 2012).

6. METODOLOGÍA El presente trabajo de investigación es de tipo experimental, donde las caracterizaciones y formulaciones desarrolladas fueron manipuladas y analizadas en condiciones de laboratorio.

6.1. Obtención de la materia prima Se obtuvo la materia prima comprendida por piel y carne adherida a las espinas, proporcionadas por la Asociación de Piscicultores en Lérida – Tolima. Estas fueron empacadas inmediatamente en bolsas de polietileno con zipper de 30 X 25 cm y almacenadas en una nevera marca Klimber outdoor de polietileno de alta densidad con capacidad aproximada de 20 kilogramos, a la cual se le colocó hielo en escarcha para su conservación durante el transporte.

Una vez recolectados los subproductos, fueron trasladados a la planta piloto del programa Ingeniería de Alimentos de la Fundación Universitaria Agraria de Colombia - UNIAGRARIA, desde donde se hicieron las operaciones de caracterización y procesamiento.

6.2. Caracterización proximal de la materia prima Los métodos utilizados en la determinaciones físicas, químicas y nutricionales fueron los descritos por la AOAC, 1999. Las determinaciones microbiológicas fueron realizadas de acuerdo con las Normas Técnicas Colombianas (NTC 4779, NTC 4458 y NTC 4574) del año 2007 y la Norma ISO TS 21872-01 del año 2007, como se muestran en la tabla 2.

Tabla 2. Pruebas realizadas en la caracterización TIPO DE ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICOS

NUTRICIONALES

CARACTERÍSTICA A MEDIR Humedad (%) pH Proteína Grasa Fibra cruda Ceniza Calcio (Ca) Hierro (Fe) Fósforo (P)

MICROBIOLOGICO Staphylococcus aureus Echerichia coli Salmonella sp. Vibrio cholera

MÉTODO Diferencia de peso (AOAC 924.10) Potenciometría Kjeldahl (AOAC 920.87) Soxhlet (AOAC 920.39C; ISO 1443:1973) Digestión ácida (AOAC 985.29) Calcinación en Mufla (AOAC 923.03) Volumétrico (AOAC 944.03) Espectrofotométrico(AOAC 944.02) Espectrofotométrico (Suarez, 2010 y Bernal, 1993) NTC 4779:2007 NTC 4458:2007 NTC 4574:2007 ISO/TS 21872-01:2007

6.3. Establecimiento de las formulaciones La materia prima base utilizada fue piel y pulpa de carne adherida a las espinas. Se establecieron tres formulaciones (ver tabla 3) donde se varió el porcentaje de materia prima base (piel y pulpa de pescado), cada una de estas fue mezclada con almidón de maíz, agua, polvo para hornear y sal; INBAC (25g por Kg) y BHT (0.2g por Kg) como conservantes. Luego fueron moldeadas, cocidas y secadas en láminas delgadas para que finalmente en contacto con aceite caliente se expandiera y adquiriera textura crocante.

TABLA 3. Formulaciones para el snack Componentes Pulpa de pescado Piel de pescado Almidón de maíz Agua Polvo para hornear Sal común BHT INBAC

Formulación 1 (%) 75 25 28 28 4 1,2 0,2 2

Formulación 2 (%) 50 50 28 28 4 1,2 0,2 2

Formulación 3 (%) 25 75 28 28 4 1,2 0,2 2

6.4. Elaboración del snack Molienda: Para obtener la pasta base de pescado y una mezcla homogénea de piel con pulpa de pescado, se utilizó el pescado congelado para evitar su calentamiento. El quipo usado fue un molino marca Javar, modelo M-12, 1200 rpm y disco # 8. Imagen 1. Molienda de piel y pulpa de tilapia

Fuente: Elaboración propia

Homogenización: Se realizó en un cutter marca Javar, modelo CTT-5 y 1400 rpm durante 15 a 20 minutos, adicionándole los ingredientes en este orden: pasta base de pescado, sal común, fécula de maíz, polvo para hornear. Manteniendo la temperatura entre 5 y 8 °C con hielo en escamas de acuerdo con la proporción de agua indicada en las formulaciones (ver tabla 3). Imagen 2. Pasta empacada

Fuente: Elaboración propia

Embutido: se realizó en una embutidora hidráulica marca BBG, modelo SF-350 y boquilla #8, en fundas sintéticas de 7cm de diámetro con una longitud de 30 cm (aproximadamente 120 láminas de producto). Es importante en esta etapa, controlar la presión del embutido para evitar el reventamiento de la funda al momento del amarre y por consiguiente en la cocción.

Imagen 3. Producto embutido

Fuente: Elaboración propia

Cocción: se realizó en una marmita marca Javar con vapor húmedo hasta alcanzar temperatura entre los 75 y 85 °C en el punto medio más frio del producto

embutido.

propósito

básico

fue

inactivar

enzimas

microorganismos no esporulados y así mismo facilitar la coagulación de las proteínas y conferir textura al producto.

Reposo: este procedimiento se realizó a temperatura ambiente para enfriar un poco el embutido y luego ser almacenado en refrigeración a temperatura de 4 a 6°C.

Corte: el corte se realizó empleando una tajadora marca Javar, modelo GE250MG con espacio de cuchilla de 3mm para obtener láminas delgadas.

Fritura: este procedimiento se realizó con aceite vegetal calentado a 104°C, para facilitar el proceso de expansión.

Imagen 4. Fritura del Snack

Fuente: Elaboración propia

Secado: para disminuir el contenido de aceite absorbido en la fritura, las láminas fritas fueron sometidas a secado en un deshidratador marca Unox, modelo XBL-6156AL5 a una temperatura de 40°C por 30 minutos. Imagen 5. Producto seco y empacado

Fuente: Elaboración propia

Empacado: el producto fue empacado en bolsas de polipropileno coextruido con polietileno y con aluminio, y almacenado a temperatura ambiente, para su posterior análisis sensorial y evaluación de la calidad.

Imagen 6. Formulaciones empacadas

Fuente: Elaboración propia 6.5. Escogencia de la mejor formulación Para la determinación de la formulación más aceptada, se aplicó una prueba sensorial de preferencia donde se evaluaron atributos como el olor, color, sabor, textura y apariencia general, con una escala de calificación de 1 (menos calificación) a 5 (mayor calificación); y se preguntó qué muestra le agradó y el porqué de la escogencia. En esta prueba participaron 100 panelistas no entrenados procedentes de Lérida-Tolima (67 personas) y Bogotá (33 personas).

Las muestras tuvieron un peso de 10 gramos. El formulario utilizado se muestra en la tabla 4. Imagen 7. Análisis sensorial en Uniagraria y Lérida

Fuente: Elaboración propia

TABLA 4. Formulario utilizado en la evaluación sensorial Nombre:____________________________________________ Ciudad: __________________________________

Fecha:__________________

Frente a usted tiene tres (3) muestras de Snack de pescado, pruebe cada una y marque con una X al frente de cada parámetro el nivel de agrado o desagrado de acuerdo con la siguiente escala de calificación. Puntaje Nivel de agrado 5 Me agrada 4 Me agrada medianamente 3 Ni me agrada, ni me desagrada 2 Me desagrada medianamente 1 Me desagrada Atributo Olor Color Sabor Textura Apariencia general

Muestra 1

Muestra 2

Muestra 3

¿Cuál de las muestras le gustó más? ________________ Observaciones:_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ GRACIAS POR SU PARTICIPACIÓN

6.6. Evaluación de la calidad del producto terminado El producto mejor evaluado por los 100 panelistas participantes en el test de preferencia, fueron empacados en

dos tipos de

empaques plásticos

(polipropileno laminado con polietileno y polipropileno laminado con aluminio) y almacenados bajo condiciones de temperatura y humedad relativa ambiental (temperatura promedio de 14,5°C y humedad relativa promedio 76%, para los meses de febrero, marzo y abril de 2014) en un sitio seco y sin luz. Los seguimientos se realizaron en los días 0, 30 y 60 para evaluar su comportamiento en cuanto a las características nutricionales, microbiológicas y físicas, como se muestra en la tabla 5.

TABLA 5. Pruebas realizadas en la evaluación de calidad TIPO DE ANÁLISIS

CARACTERÍSTICA MÉTODO A MEDIR Proteína Kjeldahl (AOAC 920.87) Grasa Soxhlet(AOAC 920.39C; NUTRICIONALES ISO 1443:1973) Ceniza Calcinación en Mufla (AOAC 923.03) Calcio (Ca) Volumétrico (AOAC 944.03) Hierro (Fe) Espectrofotométrico (AOAC 944.02) Fósforo (P) Espectrofotométrico (Suárez, 2010 y Bernal, 1993) MICROBIOLÓGICOS Mohos NTC 4132:1997 Levaduras NTC 4132:1997 Mesofilos NTC 4519:2009 FÍSICOS Rancidez Índice de peróxido Humedad % Humedad(AOAC 924.10) Firmeza Texturometría

6.7. Diseño experimental y análisis estadístico

El experimento fue por bloques completamente al azar. Cada ensayo se realizó por triplicado y se expresó como ± la desviación estándar. También se utilizaron gráficos de barras y radiales para la presentación de los resultados proximales y sensoriales.

El diseño experimental para realizar la evaluación de la calidad del producto final fue de tipo factorial 2x3, donde se evaluaron las variables Empaques y Tiempos respectivamente.

El análisis de varianza y la prueba de comparación LSD Fisher y nivel de significancia

(p<0,05),

fueron

usadas

para

establecer

las

diferencias

significativas en cada una de las determinaciones. El software estadístico utilizado fue InfoStat versión 2014 para profesionales (Di rienzo, et al., 2014).

7. RESULTADOS Y DISCUSIONES 7.1. Caracterización proximal de la materia prima La humedad (ver tabla 6) no mostró diferencias significativas de las muestras y osciló entre el 80% y el 81%. Este porcentaje de humedad obtenido para la pulpa es mayor a los reportados por Izquierdo et al., (2001) y Perea et al., (2008) con valores de 72,36% y 76,9% respectivamente. Para la piel, los valores son similares a los reportados por Rodríguez (sf), donde oscilan entre 57-68% para la piel.

TABLA 6. Resultados caracterización proximal ANÁLISIS

FISICOQUÍMICOS

NUTRICIONALES

Humedad (%) pH Acidez

MUESTRAS PULPA PIEL 80,91a + 0,30 81,25a + 2,45 6,48a + 0,02 6,81a+ 0,03 0,22a + 0,06 0,24a + 0,07

Proteína (%) Extracto etéreo(m/m) Fibra cruda Cenizas Calcio (mg/100g) Hierro (mg/100g) Fósforo (mg/100g)

25,04a + 1,77 2,37a +0,21 45,84a + 0,57 1,00a + 0,001 57,59a +0,226 8,15a + 0,15 12,17a + 0,61

MICROBIOLÓGICOS Staphylococcus aureus Echerichiacoli Salmonella sp. Vibrio cholera

15,56b + 1,74 6,12b +0,34 2,43b+ 0,16 1,00a + 0,002 7,27b+0,056 8,14a + 0,15 7,16b+0,37

10 UFC/g Menor a 100 UFC/g Negativo / Ausencia Negativo / Ausencia

Pruebas realizadas por triplicado (se reporta la media ± la DS). Medias con diferentes superíndices en una misma fila difieren significativamente (P<0,05)

Con relación al pH de las muestras, no presentó diferencias significativas entre la pulpa y la piel, sin embargo como se encuentra con un pH cercano a la neutralidad, esto indica que el pescado puede ser fácilmente contaminado por bacterias patógenas como Staphylococcus aureus, Echerichia coli, Salmonella, 43

Vibriocholerae y Campylobacter (Dominic, 2004); por tal motivo es importante la aplicación de Buenas Prácticas de Manufactura al momento del procesamiento del pescado fresco y sus productos.

Los resultados de acidez, con predominancia de Ácido Láctico, no presentaron diferencias significativas. Estos valores en los pescados deben ser controlados debido a la gran influencia en la caducidad y seguridad del producto.

Según otros autores la presencia de Ácido Láctico en Tilapia corresponde a 12,69%, este valor se encuentra dentro del rango que establece la norma INEM 521, el cual corresponde a 15% de Ácido láctico como valor máximo (Tonato et al. 2012).

El contenido de proteína hallado en las muestras de pulpa de tilapia fue más alto en comparación a las reportadas por Izquierdo et al., (2001) y Lorenzo (2001) con valores de 23,34% y 21% respectivamente. El alto contenido de proteína indica la importancia que tiene el pescado en la alimentación humana por ser estas proteínas consideradas de alto valor nutricional. Por el contrario, los valores obtenidos en la piel son similares a los reportados por Rodríguez, (sf) quien reporta valores de 12-19% en piel.

El contenido de grasa es alto con relación a la reportada por Lorenzo, (2001) 1%, Rodríguez (sf) – 6 a 8% y Perea et al (2008) – 2,2 a 4,5%. Los resultados obtenidos en la investigación muestran diferencias significativas entre la pulpa y piel, siendo mayor en la piel debido a que en el fileteado la mayor parte de la grasa se encuentra adherida a la piel. Según Tonato (2012) la carne de tilapia presenta un 5,05% de grasa, este valor se encuentra dentro del rango, ya que la tilapia posee un 8,2% en promedio de grasa (Tonato et al. 2012).

Los resultados de las cenizas no tuvieron diferencias significativas de la pulpa y la piel. Estos valores son muy bajos en comparación con los mostrados por Lorenzo (2011), quien reporta porcentajes de 1,14%.Según estudios realizados por Tonato (2012) el contenido de cenizas en tilapia es de 7.71%, este porcentaje se da por la composición química en minerales que presenta la tilapia (Tonato et al., 2012).

En los resultados de fibra cruda, el contenido más bajo lo presentó la piel lo que es coherente debido a otros componentes predominantes de naturaleza proteica como el colágeno.

Gráfico 1. Contenido de calcio, fósforo y hierro de la tilapia

El contenido de calcio (mg/100g) en pulpa de tilapia (57,59 mg/100g) fue alto en comparación con lo mostrado por Izquierdo, (2001) en muestras de pulpa de tilapia en Venezuela (15,66 mg/100g) y lo reportado por Perea et al., (2008) en la ciudad de Bucaramanga (15-33 mg/100g).Los Resultados obtenidos muestran diferencias significativas de la pulpa en comparación al contenido de calcio 45

encontrado en la piel (7,27 mg/100g) de la Tilapia Nilotica, donde se puede evidenciar que la pulpa tiene un contenido en calcio superior al de la piel. Es importante mencionar, que el calcio es trascendental en la tilapia para el mantenimiento del sistema esquelético, ayuda a la contracción muscular, formación de células sanguíneas, transmisión de impulsos nerviosos y activación de enzimas, las escamas de la tilapia son uno de los principales sitios de deposición y metabolismo del calcio (Torres et al., 2012).

El consumo de pescado es de gran importancia para el aporte de proteínas, vitaminas, minerales y ácidos grasos Omega – 3, este tipo de grasa ha demostrado un efecto preventivo frente a riesgos cardiovasculares ya que ayudan a controlar la presión arterial y mejoran la función cardiaca. El consumo de pescado durante el periodo de gestación, lactancia, crecimiento y desarrollo, ayuda al aporte de ácidos grasos y yodo necesarios para el proceso del sistema nervioso (Solla, 2014).

Según los datos encontrados para las muestras evaluadas, la cantidad de fósforo es mayor en la pulpa de la tilapia que en la piel, siendo significativamente diferentes. El valor reportado por el Incap (2012), para la pulpa está por debajo de lo esperado (1700 ppm de fósforo en la pulpa de tilapia), así como de los estudios realizados por Perea et al. (2008).

Después del calcio y junto con el magnesio, el hierro y el potasio, el fósforo es uno de los minerales más importantes para el organismo, y las funciones de la estructura del cuerpo humano. Entre las funciones principales del fósforo se destacan que es fundamental para mantener el equilibrio del calcio, y el almacenamiento de la energía en nuestro metabolismo, así mismo el fósforo interviene en la utilización de los hidratos de carbono y las grasas en el cuerpo, en el empleo correcto de la vitamina B, y ayuda al mejor funcionamiento de la función nerviosa y muscular (Salud Diaria, 2014). 46

En cuanto a los resultados de hierro obtenidos no se evidencia diferencias significativas entre la pulpa y la piel. Estos resultaros fueron mayores a los reportados por Perea et al., (2008) con valores de 1 a 3 mg/100gy menores a 191 mg/100g mostrados por Begum et al., (2005).

En el análisis microbiológico, se pudo evidenciar que no existieron diferencias significativas y después de compararlos con los criterios microbiológicos (ver tabla 7) para productos de pesca ultracongelados y congelados crudos como lo indica la Resolución 122 de 2012, que la materia prima se encuentra libre de contaminantes, es de buena calidad y es apto para el consumo humano.

TABLA 7. Criterios microbiológicos Res. 122 de 2012 PARÁMETROS Recuento Escherichacoli ufc/g Recuento Staphylococcus coagulasa positiva ufc/g Salmonella /25g Vibrio cholerae O1/25g

N 5

M 10

M 400

C 2

5 5 5

100 Negativo Negativo

1000 -

2 0 0

7.2. Elaboración del Snack Se obtuvo el Snack de pescado con las características deseadas en cuando a la textura crocante y expandida, buen sabor y color dorado en la superficie.

La innovación del producto, se convierte en una buena alternativa para presentar y comercializar la tilapia en asociaciones o industrias procesadoras de pescado, y su consumo podría ser para la población joven y adulta debido a que es un alimento nutritivo y de consumo directo.

7.3. Escogencia de la mejor formulación De las 100 personas participantes en la evaluación sensorial del snack, el 35% fueron mujeres y el 65% fueron hombres.

Aun cuando la media de la calificación resultante para cada uno de los atributos no tuvo diferencias significativas al 95% de probabilidad, se puede evidenciar que la muestra que más agradó en términos generales fue la formulación 2 (ver tabla 8). TABLA 8. Valores de las medias de los atributos sensoriales Atributo Olor Color Sabor Textura Apariencia general

F1 3,63+0,26 3,62+0,18 3,75+0,62 3,88+0,35 3,25+0,53

F2 4,00 +0,09 3,88+0,27 4,63+0,44 4,38+0,62 4,00 +0,35

F3 3,88+0,18 3,50+0,08 4,00+0,18 3,50+ 0,60 3,50+0,17

Se reporta la media ± la desviación estándar

Gráfico 2. Calificación por atributos sensoriales

De acuerdo a los datos obtenidos en el Municipio de Lérida y en Uniagraria se realizó la unificación de los mismos para así determinar las características sensoriales presentadas en la Tabla 8 y expresadas en el grafico 2.

En la población participante de la degustación en Uniagraria (ver gráfico 3), el 48% de los participantes expresaron preferencia por la muestra 1 (75% pulpa – 25% piel), debido a características como sabor suave a pescado, mejor color y mejor textura relacionado con lo crujiente. Por el contrario en Lérida, prefirieron la muestra 2 (50% pulpa – 50% piel), expresando que tenía un sabor más acentuado y mejor textura.

Se puede observar que las preferencias tuvieron diferencias de acuerdo a la región donde se realizó, y se puede destacar que esta diferencia es por los hábitos de consumo de cada uno. En estudios realizados por Perucho (2010), se enfatiza que en la ciudad de Bogotá aun cuando, cuenta con la mayor concentración urbana del país y es el mercado más grande en términos de oferta y demanda de productos, el consumo de pescado ha aumentado levemente en los últimos 5 años, lo cual es bajo por el escaso conocimiento por parte del consumidor sobre la variedad de productos existentes.

Caso contrario sucede en el municipio de Lérida, donde el consumo de tilapia es más alto debido a la gran mayoría de los productores, que de acuerdo con estudios realizados por Corpoica (2008) el 90% ha desarrollado sus cultivos en el sistema de estanques en tierra, mientras que el 10% restante lo ha hecho en el sistema de jaulas flotantes. Según la FAO, actualmente Colombia presenta el menor consumo de pescado de la región con aproximadamente 6 kilogramos de consumo per cápita al año, muy por debajo de la media regional y del consumo mundial que es de 9 y 17,8 kilos respectivamente (Agronoticias Fao, 2013).

Gráfico 3. Porcentaje de Preferencia del snack en Uniagraria vs Lérida

7.4. Evaluación de la calidad del producto terminado En tabla 9 se muestran los resultados de la evaluación nutricional del snack, en los dos empaques y los tres tiempos de seguimiento. Allí se evidencia que el contenido de proteínas no presentaron diferencias significativas en los dos meses de almacenamiento con los dos empaques (ver gráfico 4), es decir que ambos empaques contribuyeron a la estabilidad de este macronutriente. En caso contrario los lípidos presentaron variaciones en el tiempo mostrando un incremento en los días 30 y 60, lo que se relaciona con el nivel de oxidación de las grasas retenidas en el interior del alimento debido a la naturaleza insaturada de la misma. Este valor se puede comparar con el índice de peróxidos (ver tabla 10) del producto que también mostró un incremento en los mismos días.

TABLA 9. Reporte análisis nutricional del snack empacado Tipo de

Seguimiento

Proteínas

Lípidos

Cenizas

Calcio

Hierro

Fósforo

empaque

(días)

(%)

(mgCa/100g)

(mgFe/100g)

(mg/KgP)

20,33ab+0,32

18,50e+0,20

4,00b+0,10

761e+1,53

8,14a+0,15

268,67e+1,15

PP/PE

20,00b+0,00

20,23c+0,12

4,17b+0,15

820c+1,53

6,92bc+0,19

3009,33c+5,13

20,57ab+0,42

22,60b+0,26

4,40a+0,10

974a+2,00

5,82d+0,16

3618,67a+1,53

20,60ab+0,70

19,70d+0,40

4,07b+0,15

754,33f+3,21

8,13a+0,15

266,07e+1,10

20,93a+0,84

20,27c+0,15

4,10b+0,10

800,33d+5,03

7,23b+0,31

2967,67d+9,29

20,90a+0,20

23,37a+0,06

4,60a+0,10

935b+3,00

6,80c+0,10

3546,67b+4,16

PP/AL

Pruebas realizadas por triplicado (se reporta la media ± la DS). Medias con diferentes subíndices en una misma columna difieren significativamente (P<0,05). PP/PE: polipropileno laminado con polietileno. PP/AL: polipropileno laminado con aluminio

Gráfico 4. Reporte de proteínas, lípidos y cenizas en empaque PP/PE

Gráfico 5. Reporte de proteínas, lípidos y cenizas en empaque PP/AL

El contenido de lípidos con relación al tiempo de estabilidad presentó una igualdad a los 30 días y diferencias significativas en los días 0 y 60, siendo mayor el contenido de lípidos en los snacks empacados en polipropileno laminado con aluminio (ver gráfico 4 y 5).

Para el caso de las cenizas, no existieron diferencias significativas en los días 0 y 30 para ambos empaques, pero si se presentó diferencias para el día 60. Infiriendo en que ambos empaques influyen positivamente en la estabilidad de las cenizas en general. Sin embargo cuando se observan los resultados de los minerales calcio y fósforo se muestra un variable aumento a medida que pasa el tiempo, lo que lleva a considerar que este comportamiento se relaciona más con la contaminación microbiana que se presentó hasta el día 60 en los productos (ver gráficos 6, 7 y 8). Gráfico 6. Reporte de calcio en los empaques PP/PE y PP/AL

En el gráfico 6 se puede evidenciar el incremento del calcio del día 0 al 60, siendo mayor este incremento en el producto empacado en PP/PE. Este comportamiento pudo ser por el incremento de los microorganismos de manera exponencial en ambos empaques, el cual está directamente relacionado con el contenido de hongo ya que su crecimiento se ve estimulado por este mineral que es benéfico en la estructura de la pared del microorganismo (Frioni, 1999).

Así en el alimento pueden quedar trazas del mineral que es subproducto del metabolismo microbiano. Gráfico 7. Reporte de hierro en los empaques PP/PE y PP/AL

El contenido de hierro presentó diferencias significativas en el tiempo de almacenamiento, con una tendencia a disminuir. En el empaque PP/PE la disminución del mineral fue mayor que en PP/AL, lo que indica que el aluminio de alguna forma mantiene la estabilidad del hierro.

La pérdida del hierro pudo ser porque este es poco resistente a la oxidación, ya sea por las condiciones de almacenamiento, exposición a la luz, la temperatura, crecimiento bacteriano y secado superficial (Pérez & Andujar, 2000).

Gráfico 8. Reporte de fósforo en los empaques PP/PE y PP/AL

El contenido de fósforo presentó diferencias significativas para ambos empaques, mostrando un incremento en los días 30 y 60. Lo cual se encuentra relacionado con la degradación de este compuesto con bacterias y hongos que liberan fosfato en este proceso incorporándolo así al ciclo material (Rheinheimer, 1987).

TABLA 10. Reporte análisis físico del snack empacado Tipo de

Seguimiento

Humedad

Índice de

Firmeza

empaque

(días)

(%)

peróxidos

(Kg-fuerza)

(meq/Kg)

PP/PE

PP/AL

28,27a+0,25

47,03e+0,61

1,30d+0,00

28,13a+0,55

119,33b+1,53

1,65cd+0,58

23,00b+0,56

147,67a+1,53

4,06a+0,00

28,60a+0,30

48,00e+0,82

1,85bc+0,00

28,30a+0,26

78,00d+2,65

2,24b+0,00

24,00b+2,00

101,50c+1,87

4,38a+0,00

El análisis de varianza para las pruebas físicas, se puede evidenciar que la humedad no mostró diferencias significativas entre los productos empacados, sin embargo, para el día 60 tuvo una notable disminución. En caso contrario el índice de peróxidos presentó diferencias significativas en todos los días de seguimiento y en cada empaque, tendiente al aumento. Por otro lado, la firmeza expresada en Kg-fuerza tuvo un incremento el cual fue mucho mayor para los productos empacados en PP/AL.

Gráfico 9. Porcentaje de Base Húmeda de los productos empacados

Con relación a la humedad de los productos, en la industria alimentaria lo ideal es que en los productos permanezca constante esta variable durante su tiempo de vida de anaquel, sin embargo a medida que transcurren los días esta variable se ve afectada por diferentes reacciones químicas que ocurren dentro del producto o como consecuencia de una reacción entre el alimento y el empaque, por lo cual se pueden generar pérdidas o ganancias de humedad, dependiendo de la capacidad que tenga el empaque de transferencia de agua.

En este caso la disminución de esta variable puede ser un problema de empaque, en donde un intercambio de humedad por diferentes fenómenos endógenos o exógenos propiciarían la ganancia de humedad al empaque o al ambiente de almacenaje y una pérdida en el producto final, como se puede observar en la gráfico 9, en donde el Snack almacenado en polipropileno laminado con polietileno indicó una mayor eficiencia a la hora de preservar el alimento con relación a la generada por el empaque de polipropileno laminado con aluminio.

Gráfico 10. Índice de peróxidos de los productos empacados

Como se mencionó anteriormente, que el incremento de lípidos en los alimentos estaba relacionado con el mayor índice de peróxidos presentado. Se puede afirmar que este se encuentra muy ligado al tipo de aceite que se use al momento de la fritura (por el grado de insaturación), el tiempo de fritura, la naturaleza del alimento ya que, el aumento de esta característica física indica el deterioro sufrido durante el almacenamiento del producto. Esto se denota también en la parte sensorial (sabor rancio), del producto terminado (Grompone, 2009; Masson et al., 2001).

Gráfico 11. Firmeza de los productos empacados

En la gráfica 11, se observa que hubo un aumento en la firmeza del producto, esto se debe principalmente a la disminución en su humedad evidenciado especialmente por la presencia de enzimas glucolíticas las cuales intervienen en 56

procesos importantes como la capacidad de enlazar agua en el músculo, a medida que transcurre el tiempo de almacenaje estas enzimas se quedan sin glucógeno el cual es su sustrato para realizar estas acciones, de tal forma que van perdiendo esta propiedad y por esto se presentan fenómenos de deshidratación; generando una mayor concentración de los sólidos totales del producto, permitiendo la disminución de la elasticidad en este; de esta forma se evidencia un aumento en la cohesión de partículas y a su vez de la textura ocasionando una elevación paulatina de la firmeza (FAO, 2014).

TABLA 11. Reporte del análisis microbiológico del snack empacado Tipo de empaque

Seguimiento

Polipropileno laminado con polietileno (PP/PE)

Mesófilos aerobios <10 ufc/g

240 ufc/g

21.000ufc/g

<10 ufc/g

240 ufc/g

21.000 ufc/g

Polipropileno laminado con aluminio (PP/AL)

Mohos y levaduras M:<10 ufc/g L:<10 ufc/g M:<10 ufc/g L:<10 ufc/g M:>300.000 L:>300.000 ufc/g M:<10 ufc/g L:<10 ufc/g M:<10 ufc/g L:<10 ufc/g M:>300.000 L:>300.000 ufc/g

Los valores de referencia para mesófilos aerobios son máx. 10.000 ufc/g y para mohos y levaduras (300 ufc/g).

En cuanto a los resultados del análisis microbiológico, se notó un incremento por igual en los dos empaques para cada día de almacenamiento, lo que denota que el empaque no protegió al alimento o hubo presencia de estos microorganismos al momento de la apertura del material y en la manipulación haciendo que se desarrollaran con mayor rapidez a medida que pasó el tiempo. En este sentido los productos alimenticios a base de pescados son altamente perecederos porque son muy susceptibles de al ataque microbiano, debido a los nutrientes que presenta, su actividad de agua y el pH cercano a la neutralidad.

8. CONCLUSIONES 

Con respecto a la caracterización realizada a la Materia Prima la piel se puede considerar como un buen subproducto cárnico para la elaboración de otros alimentos, aprovechando las características nutricionales relacionadas con el contenido de minerales.



De acuerdo con los análisis microbiológicos del pescado entregado por la Asociación de piscicultores, se puede asegurar que tiene altos índices de calidad, lo cual facilita la elaboración de un producto alimentario, ya que, garantiza obtener un producto altamente inocuo para el consumo humano. Sin embargo, durante la manipulación del alimento procesado y empacado hubo una alta contaminación microbiana que se pudo deber a la incorrecta dosificación de antioxidantes y conservantes en el producto, y deficientes condiciones de almacenamiento.



La formulación elegida por los panelistas en el Departamento de Tolima, (Municipio de Lérida) y en Bogotá Distrito Capital (Uniagaria), fue la formulación 2, debido a que esta presento mayor aceptación en cuanto a todas las características sensoriales evaluadas (Olor, Color, Sabor, Textura, Apariencia general). Esta Formulación integró la piel y la pulpa adherida al hueso de la Tilapia Nilotica en porcentajes iguales (50/50).



De acuerdo a los resultados obtenidos del producto empacado, el que mejor conserva las propiedades nutricionales, físicas y organolépticas del Snack es el empaque de polipropileno laminado con polietileno, debido a que brinda mayor barrera contra la humedad y por tanto garantiza un alimento con menos variaciones en sus propiedades nutricionales, físicas y organolépticas en comparación con los resultados del empaque de polipropileno laminado con aluminio. Sin embargo, para este tipo de 58

alimentos que fácilmente se degrada el color, es recomendable el uso de un material de empaque laminado. 

Con respecto a los análisis microbiológicos del producto final, se puede afirmar que la vida útil aproximada del producto es de 30 días para los 2 tipos de Empaques, ya que a los 60 días estos sobrepasan en límite microbiológico permisible de los microorganismos patógenos. Es importante agregar que este tipo de alimentos se le debe agregar una proporción significativa de conservante y antioxidantes para frituras con el objetivo de alargar su vida útil.

9. RECOMENDACIONES Luego de cumplir el objetivo de esta investigación surgieron algunas recomendaciones que pueden ser útiles en investigaciones posteriores: 

Almacenar el Snack a diferentes condiciones de temperaturas y humedad relativa y así determinar cuál es la más óptima para una mayor durabilidad del producto terminado.



Realizar estudios de vida útil con otros tipos de empaques laminados con aluminio para la determinación del mejor empaque que conserve las características fisicoquímicas, organolépticas y microbiológicas del producto terminado.



Contrarrestar todas las variables económicas presentes en el desarrollo de este tipo de proyecto, y así determinar la accesibilidad del mismo.



Se pueden realizar otro tipo de productos alimentarios con los subproductos de la tilapia utilizados en esta investigación, debido a sus características nutricionales. Se pueden recomendar como productos: Chicharon solo con piel de Tilapia, jamón con mezcla de piel y pulpa, salchichas de pescado con mezcla de piel y pulpa, y gelatina con la piel.

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ANEXOS Anexo A. Imágenes análisis de laboratorio

Imagen 8. Análisis de proteína para la materia prima

Fuente: Elaboración propia Imagen 9. Análisis de Grasa para la materia prima

Fuente: Elaboración propia

Imagen 10. Análisis de Ceniza para la materia prima

Fuente: Elaboración propia

Imagen 11. Análisis de pH para la materia prima

Fuente: Elaboración propia

Imagen 12. Análisis de Fibra Cruda para la materia prima

Fuente: Elaboración propia