Efecto de la transglutaminasa microbiana sobre las
propiedades mecánicas de geles de carne de jaiba cocida
Effect of microbial transglutaminase on the
mechanical properties of gels obtained from cooked crabmeat
Verónica
Hernández-Robledo1, Rocío M. Uresti-Marín1,3*, Miguel
Ángel Martínez-Maldonado2, Gonzalo Velazquez2,3
*Autor para correspondencia: ruresti@uat.edu.mx/ Fecha de recepción: 28 de
junio de 2015/ Fecha de aceptación: 12 de noviembre de 2015
1Universidad Autónoma de Tamaulipas. Dirección General
de Innovación Tecnológica, Edificio Centro de Excelencia, Centro Universitario,
Ciudad Victoria, Tamaulipas, México, C.P. 87040. 2Instituto
Politécnico Nacional. CICATA Unidad Querétaro, Cerro Blanco 141, col. Colinas
del Cimatario, Santiago de Querétaro, Querétaro, México, C.P. 76090. 3Sociedad
Mexicana de Nutrición y Tecnología de Alimentos, Las Fuentes sección Lomas,
Reynosa, Tamaulipas, México, C.P. 88743.
RESUMEN
La carne de jaiba cocida sometida a un ciclo de tres lavados puede
gelificar, produciendo geles débiles. La adición de transglutaminasa (TGasa)
microbiana puede mejorar las propiedades mecánicas de estos geles. El objetivo
del presente trabajo fue determinar si la aplicación de un solo ciclo de
lavado, combinado con la adición de la enzima TGasa microbiana, mejora las propiedades
mecánicas de los geles de jaiba. La jaiba azul (Callinectes sapidus) se
obtuvo de la Laguna Madre, Tamaulipas, México y se coció a 120 ºC por 20 min
para separar manualmente la carne del exoesqueleto. La carne cocida se
homogenizó en una cortadora de carne y se mezcló con 0 (control), 0.5 % y 1 %
de TGasa microbiana. Posteriormente, se introdujo en tubos de acero inoxidable
y se incubó a 40 ºC por 30 min antes de cocerla a 90 ºC por 15 min. También se
obtuvieron geles mediante la cocción directa a 90 ºC por 15 min, sin incubación
previa. Se evaluaron los cambios en el análisis del perfil de textura (APT) de
los geles obtenidos. El empleo de un solo ciclo de lavado de la carne de jaiba
fue suficiente para mejorar las propiedades mecánicas de los geles de jaiba y
la adición de TGasa microbiana incrementó esas propiedades, especialmente
cuando los geles se incubaron a 40 ºC antes de cocerlos a 90 ºC. Los resultados
obtenidos indicaron que es factible obtener productos reestructurados a partir
de carne de jaiba previamente cocida, si se emplea un solo ciclo de lavado y se
adiciona la enzima TGasa microbiana.
PALABRAS CLAVE: carne de jaiba, transglutaminasa microbiana,
tratamiento de lavado, gelificación.
ABSTRACT
Cooked crabmeat has been reported to produce weak gels after a three-cycle
washing process. Adding microbial transglutaminase (MTGase) can improve the
mechanical properties in these gels. The objective of this work was to
determine if a single washing treatment combined with adding of MTGase could
improve the mechanical properties of crabmeat gels. Blue crabs (Callinectes
sapidus) were obtained from Laguna Madre Tamaulipas, México and cooked at
120 °C for 20 min to separate the cooked meat from the shell. Cooked meat was
homogenized in a cutter with 0 (control), 0.5 % and 1 % MTGase and stuffed in
stainless steel tubes and incubated at 40 °C for 30 min before cooking at 90 °C
for 15 min. Gels were also obtained by cooking directly at 90 °C for 15 min
without previous incubation. Changes on the texture profile analysis were
evaluated. The single washing step was enough to improve the mechanical
properties of the crabmeat gels and MTGase improved such properties especially
when gels were incubated to 40 ºC previous to their cooking at 90 ºC. The
results obtained indicate that it is feasible to produce restructured products
from cooked crabmeat by reducing the number of washing cycles if MTGase is
added.
KEYWORDS: crabmeat, microbial
transglutaminase, washing treatment, gelling.
INTRODUCCIÓN
La pesquería de la jaiba es una actividad económica importante en México.
En 2013 se ubicó dentro de los 11 primeros lugares a nivel mundial por volumen
de captura de jaiba y cangrejo (27 548 T), ocupando China el primer lugar (789 791
T), seguido por Estados Unidos de América (119 058 T) y Canadá (103 737 T)
(FAO/GLOBEFISH, 2013). Esta actividad da empleo constante a las comunidades
ribereñas de los litorales del Pacífico, Golfo de México y Caribe, ya que se
realiza durante todo el año y la mayor parte de las capturas se destinan al
consumo humano directo, destacando la comercialización de su carne (pulpa de
jaiba) (Tapia-Valdivieso y col., 2008).
En México, Tamaulipas ocupa el quinto lugar en captura de jaiba con 1 724 T
anuales (Anuario Estadístico de Pesca, 2013). La captura de jaiba se realiza
principalmente en la Laguna Madre, destacando por su volumen los municipios de
San Fernando y Matamoros, con un 51 % y 36 % del volumen total capturado en el
estado, en los que la jaiba azul (Callinectes sapidus Rathbun,
1896), es la única especie capturada, y se comercializa en los mercados
nacionales entera enhielada o en forma de pulpa cocida. También existen plantas
de procesamiento que la exportan al mercado de Estados Unidos de América en
forma de pulpa de jaiba cocida (Rodríguez-Castro y col., 2010;
Velazquez-de-la-Cruz y col., 2012).
El músculo de la jaiba presenta poca consistencia, por lo que para poder
obtener su carne es necesario someterla a un tratamiento de cocción, generalmente,
mediante la inmersión de las jaibas vivas en agua hirviendo, durante 20 min a 30
min, para inducir la desnaturalización y posterior agregación térmica de las
proteínas musculares (Martínez y col., 2014). Esta operación facilita la
separación manual de la carne por parte de las operadoras en la línea de
producción, pero ha sido un factor determinante para el desarrollo de alimentos
procesados a partir de la jaiba, debido a que se considera que las proteínas
musculares agregadas térmicamente pierden sus propiedades funcionales, entre
ellas la capacidad de gelificar (Ramírez y col., 2011).
La gelificación de las proteínas musculares es una propiedad funcional de
gran interés comercial y tecnológico para el desarrollo de alimentos
reestructurados. Las principales proteínas involucradas en la gelificación del
músculo son la actina, miosina y el complejo actomiosina, mismas que determinan
las propiedades mecánicas y de textura a los geles (Ramírez y col., 2011; Sun y
Holley, 2011). Por otra parte, las proteínas solubles del músculo aportan
características de sabor, olor y color a los productos. Sin embargo, se sabe
que estas proteínas interfieren con el mecanismo de gelificación, induciendo a
la formación de geles más débiles. Este es el fundamento de la elaboración de
productos de surimi, en los que la carne de pescado, desmenuzada mecánicamente,
se lava con agua fría para remover la grasa, las proteínas sarcoplásmicas y
otras sustancias solubles no deseables, como la sangre, pigmentos y componentes
responsables del olor; con lo que se concentran las proteínas miofibrilares y
se mejora la capacidad gelificante de la carne (Mendes y Nunes, 1992; Ramírez y
col., 2000). La cantidad de agua requerida para remover las proteínas
hidrosolubles del músculo de pescado, depende de la frescura de la carne, entre
más fresco sea el pescado menos volumen de agua se requiere; pero en general,
se realizan de 1 a 3 ciclos de lavados de 5 min, con una etapa de remoción del
agua después de cada lavado, usando una relación 3:1 agua fría/carne de pescado
(Lee, 1984; 1986).
En la gelificación de las proteínas miofibrilares, se reconocen tres etapas
indispensables: la primera es la solubilización de las proteínas nativas con
sal, en concentraciones que pueden variar entre 1 % y 3 %; la segunda es la
desnaturalización o desdoblamiento de las cadenas polipeptídicas (estructuras
secundaria, terciaria y cuaternaria), lo que usualmente se realiza
térmicamente, aunque actualmente se exploraran procesos no térmicos como las
altas presiones hidrostáticas; y la tercera es la agregación ordenada e
irreversible de las proteínas musculares, la cual es obtenida al someter a
calentamiento las proteínas, con un posteriormente enfriamiento (Martínez y
col., 2014). También es importante que estas proteínas se encuentren en estado
nativo, evitando su desnaturalización/agregación antes de la gelificación, con
el fin de obtener un buen gel y, en algunos casos, cuando la agregación es
extensa, no es posible obtener la formación del gel (Byrem y Strausburg, 2000).
Las proteínas miofibrilares del músculo de las jaibas presentan propiedades
mecánicas diferentes a las del resto de los organismos que actualmente se
emplean en la elaboración de productos reestructurados alimenticios. Los
resultados obtenidos por Baxter (2007), mostraron que las proteínas
miofibrilares de la carne cocida del cangrejo Jonah (Cancer borealis Stimpson,
1859), son capaces de gelificar si se remueve la proteína soluble de la carne
cocida, mediante lavados con agua fría. Esta propiedad es contraria a la
premisa general establecida, de que las proteínas musculares agregadas no
pueden formar geles. Adicional a este fenómeno, la gelificación de estas
proteínas no requiere de la solubilización con sal, como etapa previa a la
desnaturalización proteica inducida térmicamente (Baxter y Skonberg, 2008).
En estudios recientes, Martínez y col. (2014), encontraron que la carne
cocida de jaiba azul, también fue capaz de gelificar después de remover las
proteínas solubles mediante tres lavados consecutivos de agua fría. Estos
autores reportaron que la carne lavada, de jaiba cocida a 120 °C por 30 min,
presentó mejo-res propiedades de gelificación que la carne lavada de jaiba
cocida en el rango de 50 ºC a 70 °C por 30 min. Adicionalmente, reportaron que
la carne lavada no necesitó sal para formar un gel y que la adición de 0.6 % de
TGasa microbiana mejoró las propiedades mecánicas de los geles de jaiba.
El interés por la comercialización de la carne de jaiba se ha incrementado
en diferentes países. En China, la acuacultura del cangrejo chino (Eriocheir
sinensis, H. Milne Edwards, 1853), ha crecido durante los últimos años,
debido a que posee un sabor delicioso y único, con un agradable aroma y un alto
valor nutricional, de forma tal, que un alimento que anteriormente se
consideraba un producto de lujo, se ha vuelto un alimento común en China (Shao
y col., 2014). Este organismo se considera una especie invasora en Europa y
Estados Unidos, pero en Alemania se comercializa para fines industriales o para
consumo humano directo en los mercados asiáticos, a precios que varían entre 1
euro y 3 euros por kg, alcanzándose volúmenes de venta que variaron entre 3
millones de euros y 4.5 millones de euros (Gollasch, 2011). En Argentina existe
un gran interés por aprovechar la jaiba nadadora en el océano sureste (Ovalipes
trimaculatus De Haan, 1833) y el cangrejo de las rocas o cangrejo tenazas
negras (Platyxanthus patagonicus A. Milne-Eduards, 1879) en la
Patagonia. Estos dos organismos se procesan igual que la jaiba azul, mediante
un tratamiento térmico que facilita la separación manual de la carne y que
puede ser por inmersión en agua a 100 ºC por un periodo superior a los 5 min
(Dima y col., 2012). En los manglares de Brasil se producen dos especies
comerciales de jaibas: la Ucides cordatus (Linnaeus, 1763),
llamada ‘uçá’ y la especie Cardisoma guanhumi (Latreille,
1825), llamada ‘guaiamú’ y que es la más abundante. Ambas especies también son
despicadas después de cocerse en agua hirviendo (Monteiro y col., 2014; Pinheiro
y col., 2015).
El proceso de lavado de la carne de jaiba cocida incrementa las propiedades
mecánicas de los geles. Sin embargo, el mecanismo propuesto de tres lavados
consecutivos también reduce el sabor y aroma característico de la jaiba, lo que
podría afectar la aceptación organoléptica de los productos reestructurados
obtenidos. El objetivo de este trabajo fue establecer el efecto que tiene la
aplicación de un solo ciclo de lavado con agua fría y la adición de la enzima
TGasa microbiana, sobre la gelificación de las proteínas musculares de jaiba
previamente cocidas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Carne cruda de jaiba
La jaiba azul se capturó en la Laguna Madre, en las inmediaciones del
poblado Carboneras, localizado en el municipio de San Fernando, Tamaulipas,
México. Las jaibas se transportaron a la planta de procesamiento de la empresa
ubicada en la ciudad de San Fernando, Tamaulipas, México, dentro de las
primeras 4 h después de su captura. Fueron procesadas vivas mediante cocción a
120 °C por 20 min en una autoclave comercial y se enfriaron inmediatamente con
agua fría y limpia. La carne de la jaiba se removió del exoesqueleto de forma
manual en la línea de producción. Se almacenó en recipientes de plástico y se
transportó al laboratorio en hieleras (conteniendo hielo en escarcha), para su
procesamiento.
Lavado de la carne de jaiba
La carne de jaiba cocida se procesó entre las 4 h y 6 h después de haber
sido recibidas en el laboratorio. Se utilizó una muestra control (carne de
jaiba sin lavar) y una muestra de carne de jaiba lavada una vez con agua fría
(por debajo de los 4 ºC), en una relación 3:1 (agua/carne). El lavado consistió
en agitar suavemente la carne y el agua durante 7 min apro-
ximadamente, dejando reposar la mezcla por 10 min antes de escurrirla y
filtrarla, usando tela de pañalina comercial para extraer el agua excedente por
prensado manual. La temperatura de la carne se mantuvo siempre por debajo de
los 10 °C, lo que se logró adicionando hielo al agua durante el proceso de
lavado de la carne de jaiba.
Producción de los geles de
carne de jaiba
Los geles se obtuvieron mezclando 0.5 kg de carne de jaiba en una cortadora
con capacidad de 5.5. L (Hobart, modelo 84145, Troy, Ohio, U.S.A), durante 3
min, sin la adición de sal. La enzima TGasa microbiana (Active TG-TI, Ajinomoto
USA, Inc., Teaneck, NJ), se adicionó en polvo, en una concentración de 0.5 % o
1 %, en base al peso de la pasta de carne de jaiba. Y se usó una formulación
sin enzima como control. La temperatura de la pasta permaneció por debajo de
los 15 °C durante la operación de cortado. La pasta homogeneizada se introdujo
en tubos de acero inoxidable (1.8 cm de diámetro interior; 17.7 cm de
longitud), los cuales, se lubricaron previamente con aceite vegetal comercial.
Los tubos se cerraron con tapones de rosca antes de la incubación a 40 °C por
30 min, seguido de una inmersión en agua a 90 °C por 15 min. Los controles se
calentaron directamente a 90 °C por 15 min. Después de la cocción, los tubos
fueron colocados en un baño de agua fría (4 ºC a 5 °C) por 30 min. Los
productos reestructurados de carne de jaiba fueron extraídos de los tubos y
almacenados 10 h a 4 °C en bolsas de poliestireno antes de realizar las
pruebas.
Análisis del perfil de
textura
Las propiedades mecánicas se determinaron siguiendo el método descrito por
Martínez y col. (2014), usando un Texturómetro (Stable Micro Systems
Texturometer, Modelo TAXT2i, Viena Court, England, UK). El tamaño de las
muestras de geles fue de 1.87 cm de diámetro y 3 cm de longitud y se
equilibraron a temperatura ambiente por 30 min, en bolsas de plástico, para
evitar la deshidratación antes de las mediciones. El análisis del perfil de
textura (APT), se realizó comprimiendo las muestras al 75 % de su altura
inicial, usando una sonda cilíndrica de aluminio (P/50), con 50 mm de diámetro
y una velocidad de cabezal de 60 mm/min. Se reportaron los valores de dureza,
fracturabilidad, cohesividad, elasticidad y masticabilidad para cada
tratamiento. Se analizaron seis muestras por cada tratamiento.
Análisis estadístico
Los datos se analizaron usando el programa estadístico denominado
Statgraphics v5 (Manugistics, Inc.,
Rockville, MD, USA). Se aplicó un análisis
de varianza. Se usó la prueba de rango múltiple de la mínima diferencia
significativa (LSD), para establecer diferencias entre tratamientos,
considerando una diferencia significativa cuando P ≤ 0.05.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Efecto de la cocción directa
en geles de carne no lavada
Los geles elaborados con carne de jaiba sin lavar, obtenidos mediante cocción
directa a 90 ºC por 15 min, presentaron bajos valores de dureza (3.9 kg) y de
fracturabilidad (2.6 kg) (Figura 1). También presentaron un valor
intermedio de resortividad (0.65), y muy bajos valores de cohesividad (0.31) y
de masticabilidad (0.78 kg) (Figura 2). El bajo valor de dureza y
masticabilidad indica que estos geles son muy débiles y serían poco atractivos
para el consumidor, de acuerdo con los valores de textura de otros productos
reestructurados (Téllez-Luis y col., 2002). Durante la primera compresión la
estructura se fractura, requiriéndose poca fuerza para conseguir romper el gel,
lo cual concuerda con el bajo valor de cohesividad. El valor de cohesividad se
obtiene al dividir la fuerza que se requiere para comprimir la muestra durante
un segundo ciclo, entre la fuerza que se requirió en la primera compresión. El
valor bajo de cohesividad indica que la muestra perdió su estructura interna
durante la compresión inicial, por lo que ya no se requirió mucha fuerza para
comprimirla nuevamente. Sin embargo, los geles mostraron un valor de
resortividad intermedio, lo que indica que conservaron parcialmente su estructura
y recuperaron la forma después de la primer compresión. Esto significa que el
rompimiento de la estructura se debió principalmente a fracturas del sistema y
no al rompimiento total del gel. En general, este tipo de comportamiento se presenta
cuando las proteínas desarrollan enlaces entre cadenas adyacentes, pero estos
enlaces no son fuertes o son muy pocos. El valor de masticabilidad se obtiene
de multiplicar lo valores de dureza, resortividad y cohesividad, por lo que al
ser bajos estos parámetros, el valor de masticabilidad también lo fue (Figuras
1 y 2).
La TGasa microbiana se adiciona para inducir la formación de enlaces
covalentes entre cadenas proteicas adyacentes en diferentes sistemas musculares
(Andrés-Bello y col., 2011; Ramírez y col., 2011). En general, las enzimas
transglutaminasas, de origen animal o microbiano, catalizan la formación de un
enlace covalente entre el grupo ε-amino del grupo R del aminoácido lisina
y el grupo γ-carboxiamida del grupo R del aminoácido glutamina (Kumazawa y
col., 1993).
En el presente estudio, la adición de la TGasa microbiana permitió
incrementar parcial-mente los valores de los parámetros que se miden en el APT
(Figuras 1 y 2). La dureza fue mayor en los geles a los que se les adicionó la
enzima, alcanzándose un valor de 5.7 kg en el gel conteniendo 1 % de la enzima,
sin embargo, este aumento no fue significativo (P > 0.05), con
relación al valor de dureza obtenido en el gel control sin enzima. El valor de
fracturabilidad incrementó por efecto de la adición de la TGasa microbiana,
pero este incremento solo fue significativo (P ≤ 0.05), cuando se usó
1 % de la enzima, para alcanzar un valor de 5.7 kg (Figura 1).
La adición de 1 % de TGasa microbiana permitió incrementar el valor de
resortividad significativamente (P ≤ 0.05), alcanzándose un valor
máximo de 0.77 (Figura 2), indicando que la estructura mejoró las interacciones
proteicas entre cadenas adyacentes; sin embargo, la adición de la enzima no
incrementó la cohesividad significativamente (P > 0.05),
obteniéndose un valor final de 0.32 al adicionar 1 % de TGasa microbiana, lo
que sugiere que los geles mostraron fracturas, las cuales, al no tener
continuidad para formar una fractura mayor, permiten que el gel conserve su
macroestructura y regrese parcialmente a su forma inicial. El incremento en los
valores de dureza y resortividad permitieron mejorar levemente los valores de
masticabilidad (1.4 kg) (Figura 2).
La adición de la TGasa microbiana, durante la elaboración de los geles de
carne de jaiba cocida no lavada, permitió mejorar levemente sus propiedades de
textura, pero este incremento no
fue suficiente para formar un producto reestructurado.
Efecto de la incubación
térmica en geles de carne no lavada
La incubación térmica a 40 ºC por 30 min, previa al tratamiento de cocción
a 90 ºC por 15 min, es una práctica común en el procesamiento del surimi de
especies que habitan en clima templados, que permite mejorar las propiedades
mecánicas de los geles a obtener (Lee, 1984; 1986).
En este trabajo, los geles de carne cocida sin lavar, obtenidos mediante
una incubación previa a 40 ºC por 30 min, antes de cocerlos a 90 ºC por 15 min,
no presentaron mejores propiedades
mecánicas que los geles cocidos directamente a 90 ºC por 15 min. El valor
de dureza en los geles control sin TGasa microbiana fue de 3.79 kg, en tanto
que la muestra conteniendo 1 % de enzima alcanzaron un valor máximo de 5.47 kg
(Figura 1). En el caso de la fracturabilidad, estas muestras presentaron
valores de 3.63 kg para los geles sin TGasa microbiana y de 5.47 kg para los
geles con 1 % de la enzima (Figura 1). El valor de resortividad varió de 0.6 en
la muestra sin enzima para alcanzar un valor de 0.78 en la muestra con 1% de
TGasa microbiana, en tanto que la cohesividad varió entre 0.29 y 0.32 para las
tres muestras (Figura 2). La masticabilidad tuvo un valor de 0.79 kg en la
muestra sin enzima, el cual incrementó hasta 1.38 kg en la muestra conteniendo
1 % de TGasa microbiana (Figura 2).
Los resultados obtenidos, para los geles de jaiba cocida sin lavar,
permiten establecer que estos geles presentan una estructura débil, la cual no se
ve suficientemente beneficiada por la adición de la TGasa microbiana. También
se observó que la incubación a 40 ºC, previa a la cocción a 90 ºC por 15 min,
no tuvo efecto significativo en las propiedades texturales de los geles de
jaiba, como se esperaba por la acción de la TGasa microbiana
(P > 0.05), que suele inducir la formación de enlaces covalentes
entre cadenas proteicas adyacentes, fortaleciendo la red tridimensional que
estructura los geles proteicos (Monteiro y col., 2015).
El incremento de las propiedades mecánicas de los geles de surimi, por
efecto de la incubación térmica, previa a la cocción, está asociado con dos
fenómenos reconocidos: el incremento del tiempo en que se exponen las cadenas
adyacentes de las proteínas, a la actividad de la enzima TGasa endógena del
pescado y de la TGasa microbiana adicionada, así como el desdoblamiento de la
cadena proteica (desnaturalización), que se da en el intervalo de los 40 ºC a
50 ºC para la miosina, proteína considerada la responsable de la gelificación
en los sistemas musculares (Ramírez y col., 2000; Ramírez y col., 2011).
También es importante considerar que los geles de surimi no se incuban a
temperaturas entre 50 ºC a 70 ºC, ya que en los sistemas musculares de pescado,
este intervalo de temperatura induce la activación de las enzimas proteolíticas
endógenas, que causan un rompimiento de la estructura de los geles,
disminuyendo los valores de textura (Ramírez y col., 2002). Sin embargo, es importante
destacar que la TGasa microbiana presenta una actividad máxima de formación de
gel a los 60 ºC y que es poco probable que en los geles de jaiba cocidos a 120
ºC por 20 min se presente el desdoblamiento de la miosina, o la actividad de proteasas
endógenas, ya que usualmente ambas enzimas agregan irreversiblemente en esas
condiciones y pierden su funcionalidad biológica y tecnológica; aunque en la
jaiba se retiene la capacidad de gelificar. Por lo que en estudios posteriores
será necesario explorar otras condiciones de incubación térmica, tales como la
incubación en el rango de los 60 ºC, ya que es la temperatura óptima de la
TGasa microbiana y la carne de jaiba cocida podría seguir siendo un sustrato
adecuado para la enzima aún a esta temperatura.
Efecto del lavado de la carne
cocida en las propiedades de textura
Cocción directa
Los geles obtenidos a partir de carne de jaiba cocida, la cual fue lavada
en una ocasión con agua fría, presentaron una mejor estructura tridimensional,
formándose geles con mayores valores en las propiedades de textura, mismas que
incrementaron aún más por efecto de la adición de la enzima TGasa microbiana
(Figuras 3 y 4), indicando que la remoción de las proteínas hidrosolubles
facilitó la acción de la enzima para formar enlaces covalentes entre las
cadenas proteicas de miosina y actomiosina adyacentes.
La dureza de los geles obtenidos sin la adición de TGasa microbiana,
mediante la cocción directa a 90 ºC, incrementó de 3.9 kg en la muestra sin
lavar, a 9.5 kg en la muestra lavada, lo que representó un incremento de más
del doble del valor original. La adición de 0.5 % y 1 % de TGasa microbiana
permitió incrementar la dureza a 12 kg y
10 kg respectivamente (Figura 1). La fracturabilidad incrementó de 2.6 kg
en la muestra control, a 9.1 kg en la muestra lavada; la adición de 1 % de
TGasa microbiana permitió alcanzar el valor máximo de fracturabilidad que fue
de 12.1 kg (Figura 3). La resortividad incrementó de 0.65, un valor intermedio,
a 0.81, un valor alto, por efecto del lavado y se incrementó hasta 0.88 al
adicionar 1 % de TGasa microbiana a la carne cocida lavada (Figura 4). La
cohesividad no se incrementó por efecto del lavado ni por la combinación del
lavado y la adición de la TGasa microbiana; en tanto que la masticabilidad se
vio mejorada por el incremento en la dureza y la resortividad (Figura 4).
Incubación térmica antes de
la cocción
La incubación térmica de los geles a 40 ºC por 30 min, antes de ser cocidos
a 90 ºC, permitió mejorar las propiedades de los geles obtenidos con la adición
de TGasa microbiana (Figuras 3
y 4). La dureza de la muestra lavada, incubada a 40 ºC sin TGasa microbiana
(Figura 3), tuvo un valor similar al de la muestra lavada, sin TGasa microbiana
y cocida directamente a 90 ºC (Figura 1). Por otro lado, la dureza de la
muestra sin enzima e incubada a 40 ºC, pasó de 3.8 kg a 9.3 kg, por efecto del
lavado; pero la adición de 0.5 % y 1 % permitió incrementar la dureza a 14.4 kg
y 16.9 kg respectivamente (Figura 3), valores muy por encima de los geles
obtenidos mediante una cocción directa a 90 ºC y bajo las mismas condiciones,
un ciclo de lavado y 1 % de TGasa microbiana, que obtuvieron un valor máximo de
dureza de 12.01 kg y 9.97 kg respectivamente (Figura 1).
La fuerza requerida para lograr la fractura de los geles también se vio
mejorada por la incubación previa a la cocción, alcanzándose un valor máximo de
16.9 kg, al adicionar 1 % de TGasa microbiana a las muestras con un lavado. La
resortividad se incrementó hasta un valor de 0.88, en la muestra con 1 % de TGasa
microbiana y un ciclo de lavado, pero la cohesividad no se vio mejorada (Figura
4), lo que indica que el tratamiento permite un mayor ligado de las cadenas
proteicas, pero no con la fuerza suficiente para evitar las fracturas de la
estructura que se inducen durante la compresión. La masticabilidad se vio
mejorada por el incremento de la dureza y la resortividad (Figura 4).
El incremento de las propiedades de textura, en los geles obtenidos de
carne lavada y adicionados con TGasa microbiana, por efecto de la incubación a
40 ºC, es probable que esté asociado por el mayor tiempo de exposición a la
TGasa, como se mencionó previamente. Estas condiciones fueron adecuadas para
obtener geles con buenas propiedades de textura, que podrían tener aceptación
por parte de los consumidores.
La carne de jaiba cocida lavada mostró ser un buen sustrato para la
transglutaminasa microbiana, la cual aumentó su eficiencia en la formación de
enlaces covalentes, cuando la carne se incubó a 40 ºC por 30 min, previo a su
cocción a 90 °C por 15 min. En este sentido, Galetti (2010), reportó que la
enzima TGasa microbiana, adicionada al 2 %, fue capaz de mejorar las
propiedades mecánicas de patés obtenidos de carne cruda (no lavada), de jaiba
europea verde (Carcinus maenas Leach, 1813). Este efecto podría
deberse a que se le dio mayor tiempo de actividad, aunque también podría
deberse a un desdoblamiento parcial de las proteínas, pero de esto último no se
tiene evidencia. Es importante considerar que se tienen algunos conocimientos
básicos que serán importantes para entender el fenómeno, entre ellos que el
músculo de la jaiba está compuesto principalmente por miosina y actina, al
igual que el resto de los animales que se usan para el consumo humano, y estas
proteínas presentan las mismas transiciones térmicas cuando se someten a
calentamiento; el análisis de la carne de jaiba con calorimetría de barrido
diferencial (DSC; por sus siglas en inglés: Differential Scanning Calorimetry),
mostró una temperatura máxima de desnaturalización a los 49 ºC para la miosina
y de 77.5 ºC para la actina, y ambas alcanzan un 100 % de desnaturalización
durante su cocción (Dima y col., 2012). Las proteínas musculares que han sido
agregadas presentan en general mala capacidad de gelificación, lo que explica porque
la congelación induce la formación de productos reestructurados de pescado con
mala calidad textural (Uresti y col., 2005). Sin embargo, las proteínas
musculares de la carne del cangrejo Jonah, fueron capaces de gelificar aún
después de haber sido cocidas por inmersión en agua hirviendo, una vez que las
proteínas hidrosolubles fueron removidas mediante un proceso de tres ciclos de
lavado y posterior eliminación del agua, si- milar al que se somete el pescado
en la elaboración de surimi (Baxter, 2007; Baxter y Skonberg, 2008). Esta misma
propiedad fue observada en la carne de jaiba azul, sometida a 120 ºC por 15
min. Adicionalmente, estas proteínas fueron capaces de interaccionar con la
enzima TGasa microbiana para formar geles más rígidos (Martínez y col., 2014).
CONCLUSIONES
La carne cocida de jaiba azul conservó la capacidad de formar geles
inducidos térmicamente, propiedad que se vio mejorada una vez que las proteínas
hidrosolubles fueron removidas parcialmente, mediante un ciclo de lavado con agua
fría. La adición de TGasa microbiana no fue suficiente para mejorar las
propiedades de los geles obtenidos de carne de jaiba cocida sin lavar, en un
nivel suficiente que permita la obtención de reestructurados. Sin embargo, el
uso de la TGasa microbiana, a 0.5 %, fue suficiente para formar geles con
buenas propiedades de textura, cuando se usó la carne cocida lavada,
especialmente cuando se aplicó un tratamiento previo de incubación a 40 ºC por
30 min, antes de someterlos a una cocción directa a 90 ºC. El proceso
desarrollado permitió sentar las bases tecnológicas para el desarrollo de
productos reestructurados de jaiba tipo nuggets o similares. Se requieren más
estudios para entender los principios fisicoquímicos que permiten que las
proteínas de jaiba cocidas puedan gelificar nuevamente.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al apoyo otorgado por parte del Comité Nacional Sistema
Producto Jaiba de México y a la Sociedad Mexicana de Ciencia y Tecnología de
Alimentos para el desarrollo del presente estudio. Se agradece también al C.P.
Francisco Leovegildo González Rincones (q.e.p.d), por su apoyo, asesoría y
colaboración para el planteamiento y desarrollo del presente proyecto.
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