ES2274249T3 - Produ8ccion industrial de productos alimenticios intermedios (p.a.i.) a base de carne de pescado y p-a.i. envasados asi producidos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación de productos alimenticios intermedios en forma de concentrados hidratados de proteínas miofibrilares a partir de carne de pescado, que comprende la sucesión de las etapas siguientes tomadas en este orden: - se prepara en primer lugar (1), a partir de filetes de pescado (A), una pulpa inicial (B) de carne de pescado picada; - se lava a continuación (2) con agua (C) dicha pulpa inicial hasta obtener una pulpa lavada (H) que contiene una fracción residual de lípidos y proteínas sarcoplásmicas comprendidas entre 0, 1 y 3% del peso de la pulpa; - a continuación, se refina al estado húmedo (3) dicha pulpa lavada (H) por eliminación de una fracción de impurezas (K); - a continuación, se mezcla (4) la pulpa refinada (J) hasta la obtención de una pulpa en emulsión homogénea (L); - se seca (6) entonces la pulpa emulsificada (L) de manera que se obtenga una pulpa densificada (O); - se añaden a continuación (7) crioprotectores (Q) a la pulpa densificada (O) para formar unapulpa final (R) adecuada para la congelación; - a continuación, se acondiciona (8) la pulpa final (R) en placas (S); y - se congelan (9) dichas placas (S)
Description
Producción industrial de productos alimenticios
intermedios (P.A.I.) a base de carne de pescado y P.A.I. envasados
así producidos.
La invención se sitúa en el campo de la
industria alimentaria y más en particular, en el campo de la
producción de surimi base y otros Productos Alimentarios
Intermedios (P.A.I.) análogos elaborados a partir de carne de
pescado.
Se recuerda que el surimi base designa, de forma
genérica, un concentrado hidratado de proteínas miofibrilares,
obtenido a partir de carne de pescado picada, lavada, tamizada y
escurrida varias veces, de modo que se obtenga un gel proteico
utilizado en la fabricación de kamaboko y otros productos
derivados.
El procedimiento de fabricación tradicional de
surimi base existe desde el siglo XV y se han aportado diferentes
mejoras a esta tecnología de base de modo que se mejoren los
rendimientos de producción o se obtenga un producto que presente
mejores características físicas (fuerza de gel, blancura,
elasticidad, estabilidad).
Cualquiera que sean los procedimientos descritos
a continuación, el objetivo de los inventores fue siempre
perfeccionar los procedimientos de separación y de extracción de las
proteínas miofibrilares de la carne de pescado, única responsable
de la calidad de surimi base y de optimizar la eliminación de los
agentes pro-oxidantes o desnaturalizantes.
Conviene, en efecto, precisar que si solamente
las proteínas miofibrilares son responsables de las calidades
buscadas del surimi base, las otras sustancias naturalmente
presentes en la carne de pescado tal como, por ejemplo, los lípidos
y las proteínas sarcoplásmicas, modifican las propiedades
funcionales de las proteínas miofibrilares y traen consigo una
desnaturalización del producto acabado surimi base).
Actualmente, el surimi base está principalmente
preparado a partir de pescados "magros" o "blancos", tal
como la merluza, el íleon o la pescadilla, por la razón esencial de
que sus tejidos contienen una alta proporción de músculos
(blancos), ricos en proteínas miofibrilares y una pequeña proporción
de músculos (rojos), ricos en lípidos y en elementos
pro-oxidantes.
Estos pescados "blancos", buscados no
solamente con vistas a la producción de surimi base sino también
para utilizaciones tradicionales (enteros o en filetes, frescos o
congelados) que presentan una dinámica de renovación de las
existencias explotables a largo plazo, son los más a menudo
sobreexplotados y sujetos a cuotas de captura. Estas constataciones
bio-económicas tienen una incidencia significativa
sobre el precio de acceso al recurso, dando lugar a especulaciones
temporales poco adaptadas a una estrategia comercial industrial a
largo plazo.
Por el contrario, los pescados denominados
"grasos", tal como el chicharro, la sardina o la caballa,
contienen una alta proporción de músculos "rojos" y de lípidos
que hacen problemática su utilización en vista de la producción de
surimi base por las razones antes evocadas.
Sin embargo, se ha intentado utilizar estos
pescados "grasos" en la industria del surimi base debido a su
abundancia, a la rapidez de la renovación de sus existencias
explotables y de su bajo valor comercial.
No obstante, la transposición de los
procedimientos conocidos de fabricación del surimi base a partir de
pescados "magros" a los pescados "grasos", imponen que
sean efectuados lavados y refinados más a fondo de la carne con el
fin de eliminar los lípidos, los pigmentos y las proteínas
sarcoplásmicas excedentarias. Estas operaciones sucesivas traen
consigo pérdidas significativas del rendimiento de producción y por
consiguiente, una pequeña rentabilidad económica.
En segundo lugar, y de una manera general, los
procedimientos conocidos o propuestos hasta hoy mismo para la
fabricación del surimi base no integran las especificidades de la
materia prima: el pescado. O bien, según la especie pescada, la
temporada de pesca, el procedimiento de captura y de conservación
antes del tratamiento, se observa variaciones importantes de la
composición bioquímica de la carne del pescado que da lugar a
fluctuaciones cualitativas en el producto acabado (surimi base). En
suma, la calidad de un surimi base es, para un procedimiento dado,
directamente dependiente de las especificidades del pescado a partir
del cual se fabrica este surimi.
De este modo, según un primer procedimiento
existente, los pescados desprovistos de cabeza, sin vísceras y
presentados en filetes son introducidos manualmente entre dos
tambores de los cuales uno está formado por una rejilla (tamiz) que
permite una separación de los tejidos musculares de las espinas y de
los tejidos epidérmicos en función de un gradiente de presión.
La pulpa obtenida contiene, en proporción
variable, proteínas sarcoplásmicas, proteínas miofibrilares,
proteínas del tejido subjuntivo, lípidos así como diversas
impurezas.
Esta pulpa bruta es, a continuación, sometida a
una serie de lavados con agua y a continuación escurridos, con el
fin de eliminar las proteínas solubles así como los lípidos.
\newpage
La tercera etapa de este procedimiento consiste
en un prensado de la pulpa que permite eliminar el exceso de agua y
obtener una pulpa cuyo contenido en agua se aproxima al 80%.
La cuarta etapa consiste en una fase de refinado
que tiene por objetivo eliminar los tejidos conjuntivos contenidos
en la pulpa. En este procedimiento, el refinado se realiza en seco.
A continuación, el producto se pone en placa y luego se congela
después de la mezcla con diferentes crioprotectores.
Un segundo procedimiento de fabricación del
surimi base comprende un lavado continuo de la pulpa, seguido por
una decantación centrífuga o de un prensado antes del refinado de
modo que se controle mejor la tasa de humedad en el producto
acabado. Se han propuestos diferentes variantes de este sistema,
ordenando y alternado diferentemente estas diversas etapas.
Pero estos procedimientos de la técnica anterior
no permiten eliminar totalmente los tejidos conjuntivos y las
impurezas, tales como los detritos de piel que deben eliminarse
antes de la fabricación posterior del kamaboko, debido
principalmente a que el refinado en seco no permite un tamizado de
la pulpa con orificios suficientemente finos sin obstrucción o sin
calentamiento del producto. Además, el prensado de la pulpa trae
consigo una pérdida significativa en rendimiento debido a una
deshidratación aleatoria y poco precisa de la pulpa.
Un tercer procedimiento, descrito en el
documento FR 2.651.967, ha permitido optimizar notablemente estos
procedimientos de producción realizando un refinado en un medio muy
húmedo seguido por una decantación centrífuga.
Este refinado en medio húmedo (contenido en agua
de un 92% como mínimo) presenta por ventajas:
- -
- eliminar el músculo "rojo" donde se encuentran presentes proteínas sarcoplásmicas, proteasis termorresistentes. En efecto, con ocasión de un refinado en medio húmedo, no existe equilibrio entre la carne de pescado y el medio de lavado y los elementos constitutivos de la carne reacciona de forma diferente. Las proteínas del músculo "blanco" se hinchan y forman un producto intermedio entre un gel y la pulpa que puede pasar a través de un tamiz de perforación del orden de 1 mm, mientras que la proteína del músculo "rojo" se hidratan menos y quedan firmes impidiendo el paso a través del tamiz;
- -
- facilitar la dislocación de las estructuras de las células grasas y por consiguiente, perfeccionar la eliminación de los lípidos;
- -
- facilitar la eliminación de las fibras del tejido conjuntivo así como de las impurezas.
Si este tercer procedimiento es aplicable a
cualquier tipo de pescado, y en particular a los pescados
denominados "grasos", por el hecho de que permite una mejor
purificación de la pulpa y una mejor eliminación de los agentes
pro-oxidantes o desnaturalizantes, presenta, no
obstante como inconveniente, como ocurre con todas las técnicas
anteriores, traer consigo importantes disminuciones de los
rendimientos de producción, de forma proporcional al número de
secuencias de lavado-escurrido y al grado de
refinado.
En resumen, el principio de la técnica anterior
es, ante todo, buscar por todos los medios desembarazarse de las
proteínas sarcoplásmicas, de los lípidos, de los pigmentos y otras
sustancias pro-oxidantes y por eliminación de estos
elementos evitar interacción de proteínas/proteínas o
lípidos/proteínas responsables de la desnaturalización del producto
acabado (surimi base).
El objetivo principal de la invención es ofrecer
un procedimiento para la fabricación de surimi base y otros
productos alimentarios intermedios a partir de cualquier tipo de
pescado, adaptable en función de la naturaleza y de las
especificidades del pescado utilizado y en función de la calidad
final del producto buscada.
La invención tiene, además, por objetivo ofrecer
un procedimiento para la producción de surimi base y otros
productos alimentarios intermedios a partir, en particular, de
pescados "grasos", para los cuales el rendimiento de la
producción se mejora con respecto a la técnica anterior.
A este efecto, la invención tiene por objeto un
procedimiento de fabricación de concentrados hidratados de proteínas
miofibrilares a partir de la carne de pescado, normalmente
denominados surimi base o productos alimentarios intermedios, que
comprenden la sucesión de las etapas siguientes:
- -
- se prepara, en primer lugar, a partir de filetes de pescados, una pulpa inicial de carne de pescado picada;
- -
- se lava, a continuación, en agua dicha pulpa inicial hasta la obtención de una pulpa lavada que contenga una fracción residual de lípidos y proteínas sarcoplásmicas comprendidas entre 0,1 y 3% del peso de la pulpa;
- -
- a continuación, se refina, en estado húmedo, la pulpa lavada por eliminación de una fracción de impurezas;
- -
- a continuación, se mezcla la pulpa refinada hasta la obtención de una pulpa en emulsión homogénea;
- -
- se seca entonces la pulpa emulsificada de modo que se obtenga una pulpa densificada;
- -
- se añaden, a continuación, crioprotectores a la pulpa densificada para formar una pulpa final adecuada para la congelación;
- -
- luego, se acondiciona la pulpa final en placas de nutrimento; y
- -
- se congelan dichas placas
Como se comprenderá todavía mejor a
continuación, la invención consiste, esencialmente, en conservar una
cierta fracción lipídica y proteínica en el momento del lavado y
del tratamiento de la pulpa de pescado y por lo tanto, neutralizar
el potencial oxidante o desnaturalizante de estos lípidos y
proteínas residuales.
Según una puesta en práctica preferida de la
invención, la operación de obtención de la pulpa está acoplada con
una adición de agua. Preferentemente, el agua se añade según una
relación de al menos un volumen de agua por tres volúmenes de
pulpa.
Preferentemente, la operación de la obtención de
pulpa se efectúa en función de un gradiente de densidad de la
materia, que permite distinguir diferentes fracciones.
Una forma de realización preferida de la
invención dará a conocer una operación de lavado constituida por
las etapas siguientes:
- -
- se agita la pulpa inicial con la adición previa de agua para formar una mezcla de agua-pulpa
- -
- se escurre la mezcla de agua-pulpa, eliminándose el agua resultante del escurrido
- -
- se lava en continuo con agua la pulpa escurrida.
Preferentemente, en el momento de la etapa de
escurrido, el volumen de agua eliminado se sitúa entre el 80 y el
95% del volumen de agua puesto en juego inicialmente.
Preferentemente, se realiza la operación de
mezcla en continuo hasta que la pulpa se presente en forma de una
emulsión cuya estabilidad es superior a 10 minutos.
Otra forma de realización preferida de la
invención prevé que se proceda, después de la etapa de mezcla en
continuo, a una desodorización de la pulpa homogeneizada mediante su
puesta bajo vacío.
Una forma de realización preferida de la
invención dará a conocer que la operación de secado de la pulpa
emulsificada se realiza mediante decantación centrífuga.
Otra forma de realización preferida de la
invención prevé que se efectúe una operación de extrusión en frío
de la pulpa final en el momento de la adición de los
crioprotectores.
La invención tiene por objeto, además, una
instalación para la puesta en práctica del procedimiento previamente
definido que comprende los elementos siguientes montados en serie
uno a continuación de otros y en este orden:
- -
- un dispositivo de obtención de pulpa provisto, además, de un recipiente de recuperación de los desechos;
- -
- un dispositivo de lavado de la pulpa provisto de un sistema de evacuación de las aguas de lavado;
- -
- un dispositivo de refinado de la pulpa provisto de un sistema de evacuación de la fracción eliminada;
- -
- un dispositivo de mezclado en continuo de la pulpa;
- -
- un dispositivo de secado de la pulpa provisto de un sistema de evacuación de la fracción líquida;
- -
- un dispositivo de adiciones de crioprotectores a la pulpa;
- -
- un dispositivo de conformación de las placas de nutrimento;
- -
- y un dispositivo de congelación de las placas de nutrimento.
En una forma de realización preferida de la
invención, el dispositivo de obtención de pulpa consiste en un
tamiz cilíndrico que presenta perforaciones de tamaño diferente
según un gradiente lineal que varía de 0,2 a 0,4 mm y un tornillo
sinfín transportador, de paso variable, dispuesto en el interior de
dicho tamiz, provisto corriente arriba de una tolva.
\newpage
Preferentemente, el dispositivo de lavado está
constituido sucesivamente por:
- -
- una cuba de doble revestimiento refrigerada, provista de una cánula para la posible adición de agua y de un equipamiento de agitación a fondo y en toda la altura de la cuba;
- -
- una escurridora de rejilla;
- -
- un dispositivo de lavado en continuo constituido por una cuba cilíndrica de recinto doble refrigerada, provista de una cánula para adición de agua y de un equipo de agitación.
En una forma de realización preferida, el
dispositivo de mezclado de la pulpa es un mezclador en continuo
estático de tipo LPD (Low Pressure Drop).
Una forma de realización preferida de la
invención presentará, además, un dispositivo de desodorización
colocado después del dispositivo de mezclado en continuo.
Preferentemente, el dispositivo de secado de la
pulpa es un dispositivo de decantación centrífuga.
Una forma de realización preferida de la
invención presentará, además, un dispositivo de extrusión en frío
que permite la adición de crioprotectores.
Preferentemente, el dispositivo de extrusión en
frío está constituido sucesivamente por:
- -
- un transportador de tipo de tornillo cubierto;
- -
- un empujador de caudal controlado;
- -
- una extrusora de doble tornillo provista de un medio de control y de regulación de la presión.
La invención tiene, además, por objetivo el
surimi base obtenido por el procedimiento antes citado a partir de
pescado graso, de modo que su contenido en materias grasas
residuales esté comprendido entre 0,1 y 1,5%.
En una forma de realización ventajosa, el
pescado graso puede ser sardina, chicharro, caballa o sardinela.
Los diferentes puntos esenciales en la base de
la invención serán descritos a continuación uno a uno, pero la
invención será, ante todo, bien comprendida a la vista de la
descripción del ejemplo siguiente, dado como referencia para las
planchas de los dibujos adjuntos en los cuales:
- la Figura 1 es un diagrama
sinóptico que proporciona el diagrama funcional de tratamiento según
la invención;
- la Figura 2 es una ilustración
esquemática de la instalación de una forma de realización según la
invención;
- la Figura 3 es una curva que
presenta la variación del rendimiento de producción (Rd) en surimi
base de sardina a partir de pescados enteros (porcentajes en peso
neto) en función del porcentaje de lípidos residuales (LR)
micro-encapsulados en el seno de la matriz
proteica
- la Figura 4 es una curva que
representa la variación del gradiente de fuerza del gel (FG) de
surimi base de sardinas en función del porcentaje de lípidos
residuales (LR) micro-encapsulados en el seno de la
matriz proteica.
El procedimiento se describirá en la presente
memoria, haciendo referencia principalmente a las figuras 1 y 2
(salvo indicaciones expresas contrarias) respetando el orden
cronológico de las etapas operatorias (o fases) que le constituyen.
Es aplicable a cualquier tipo de pescados, grasos o no, de agua
dulce o de agua salada, en cualquier periodo que sea de su ciclo
natural.
Fase
1
La pulpa se obtiene por medio de una pulpadora
101 por separación en función de un gradiente de densidad de la
materia por separación lineal gradual a lo largo de un tambor que
presenta varios diámetros de perforaciones. Esta separación, en
función de su densidad y de su textura, permite optimizar la
separación de los tejidos musculares respecto a los tejidos adiposos
subcutáneos así como de las espinas y de la piel.
El pescado A desprovisto de cabeza y vísceras
(sin peritoina), fileteado o no, se introduce en una tolva y se
recupera por un tornillo transportador sinfín, de paso variable, en
la parte central de un tamiz cilíndrico que presenta perforaciones
que varían de 0,2 a 0,4 mm. En función de la densidad de los
tejidos, del diámetro de las perforaciones y de las limitaciones de
presión generadas por el tornillo sinfín, se obtiene una separación
gradual de los elementos constitutivos de la materia introducida.
Según la especificación cualitativa aplicada para el producto
acabado (surimi base-producto alimentario
intermedio), se conservará una o varias fracciones de materia.
Contrariamente también a la técnica anterior, se
procede, desde esta etapa, a la adición de agua del proceso C
inmediatamente a la salida del cilindro de tamizado en las
proporciones de 1 a 1/3 (1/3 de volumen de agua por 1 volumen de
pulpa) por medio de una válvula 127. Esta adición inmediata de agua
permite una mejor solubilización de las proteínas sarcoplásmicas,
cuyas capacidades de dilución son óptimas desde los primeros
segundos de la malaxación de la pulpa.
El agua del proceso será preparada en una cuba
de recinto doble 117 a partir de agua dulce lo más pura posible,
cuya dureza será ajustada a 13ºH (grados franceses), lo que equivale
a 130 mg/L de carbonado cálcico y su temperatura será del orden de
5ºC. El pH del agua de proceso podrá ajustarse de modo que la pulpa
de pescado permanezca lo más neutra posible y que puedan ser
contrarrestados los fenómenos de oxidación naturales que tienen
lugar después de la fase de rigor mortis del pescado.
Un dispositivo constituido por una cuba 118 y
por una válvula de dosificación 131 asegura el aprovisionamiento en
agua dulce. Un dispositivo constituido por una cuba 119 y por una
válvula de dosificación 130 permite regular la salinidad del agua
del proceso. Un dispositivo constituido por una cuba 120 y por una
válvula de dosificación 129 permite regular el pH del agua del
proceso. Un dispositivo constituido por una cuba 121 y por una
válvula de dosificación 128 permite regular la concentración en
agente de acondicionamiento del agua del proceso. La temperatura del
agua del proceso se mantiene a 5ºC por medio de un intercambiador de
placas 125.
Esta técnica permite un tratamiento en continuo
y mecanizado sin introducción manual, filete por filete, del pescado
en la herramienta de obtención de la pulpa, lo que, según el
conocimiento de los titulares de la patente, no es posible en la
técnica anterior.
Como resultado de esta etapa, se recupera por
medio de una bomba 116g la pulpa B con la adición de agua y se
elimina una fracción D de desechos hacia una recipiente de
almacenamiento 139. La bomba 116g está asociada a una válvula de
regulación del caudal 134g y una válvula de descarga 135g.
Fase
2
La operación de lavado debe permitir conservar
una fracción determinada de lípidos y de proteínas sarcoplásmicas
comprendidas entre 0,1 y 3% del peso total de la pulpa. Se pone en
práctica por medio de un dispositivo de lavado 102. Este
dispositivo de lavado 102 está asociado corriente abajo con un
dispositivo 124 de medida de la tasa de lípidos residual constituida
por un sensor en línea o por una unidad de extracción para analizar
en laboratorio. Según la invención, la operación de lavado se
desarrolla entres etapas:
Etapa
1
La pulpa B se introduce en una cuba 110 de doble
revestimiento refrigerada, provista de un dispositivo de agitación
en el fondo de la cuba y en toda la altura de la cuba.
Se procede a la adición de agua de proceso C de
características físico-químicas idénticas a las de
la fase 1 de modo que se alcance la proporción de un volumen de agua
= R1 por un volumen de pulpa (relación 1:1).
La agitación se efectúa a razón de 20 a 90
revoluciones por minuto durante un periodo no superior a media hora.
La duración de este lavado-almacenamiento tampón es
función de la calidad inicial del producto.
Etapa
2
La mezcla de agua-pulpa E es
bombeada en continuo por medio de una bomba 116a y se introduce en
una escurridora de rejilla 111. La bomba 116a está asociada a una
válvula de regulación del caudal 134a y a una válvula de descarga
135a.
La pulpa pasa a través de un tamiz cilíndrico
perforado (diámetro de perforaciones: 0,25 mm) en donde se
centrifuga por un sistema de paletas en rotación. Preferentemente,
el material debe funcionar según las normas en banco de pruebas que
proporcionan los resultados siguientes: caudal de 300 a 400
litros/hora para un tamiz de diámetro de 20 cm, de longitud 25 cm y
una velocidad de rotación de las paletas de 250
revoluciones/minuto
El agua G cargada de proteínas solubles y de
grasas atraviesa el tamiz y es eliminada por medio de un dispositivo
de evacuación 140. Preferentemente, la cantidad de agua recuperada
(R2) debe poder ajustarse a un valor comprendido entre 80 y 95% de
la cantidad inicial añadida con ocasión de la fase 1 y de la etapa
10 o sea, como media R2 =
90% * R1.
90% * R1.
Etapa
3
La pulpa escurrida F es encaminada por medio de
una bomba 116b hacia una cuba cilíndrica de recinto doble
refrigerada 112 (o uno si no hay elevación constatada de temperatura
en las condiciones específicas de utilización) provista de un
dispositivo de agitación, preferentemente constituido por dedos
cilíndricos de 2,5 cm de diámetro y cuya longitud es tal que
permita un espacio de 0,5 mm a 1 mm entre las paletas y el faldón.
La bomba 116b está asociada a una válvula de regulación del caudal
134b y una válvula de descarga 135b.
Se procede a la adición de agua de proceso C
para un volumen preferentemente igual a R3 = R1 + R2.
Preferentemente, la agitación se efectúa con
velocidad variable de 30 a 200 r.p.m. Este lavado se efectúa en
continuo.
Fase
3
La pulpa lavada, con la adición de agua H (tasa
de humedad comprendida entre 88 y 95%) es transferida por medio de
una bomba 116c a un refinador 103. La bomba 116c está asociada a una
válvula de regulación del caudal 134c y una válvula de descarga
135c.
La pulpa pasa a través de un tamiz cilíndrico
perforado (diámetro de las perforaciones: 1 mm) en donde es
centrifugada por un sistema de paletas en rotación a gran velocidad.
La pulpa es forzada a través del tamiz. Las partes más sólidas
permanecen en el interior del tamiz y son eliminadas.
Preferentemente, el material debe funcionar según las normas en
banco de prueba que dan los resultados siguientes: caudal de 100
litros/hora para un diámetro de tamiz de 14 cm, de longitud 19 cm y
una velocidad de rotación de las paletas de 1.000 a 1.500 rpm
Este refinado permite, en prioridad, la
eliminación de las fibras del tejido conjuntivo así como de los
detritos de piel residuales. La variación de la velocidad de
centrifugación permite eliminar gradualmente la totalidad o parte de
los músculos rojos presentes en la pulpa. La concentración final en
lípidos se ajusta en esta etapa.
La fracción K de desechos se elimina a través de
un dispositivo de evacuación 142.
Fase
4
La pulpa refinada J se introduce por medio de
una bomba 116d bajo pequeña presión dentro de un mezclador estático
104 en línea constituida por elementos mezcladores de tipo LPD (Low
Pressure Drop). La bomba 116d está asociada a una válvula de
regulación del caudal 134d y una válvula de descarga 135d.
Este mezclador estático está constituido por uno
o varios tubos que disponen de desviadores internos (dos diafragmas
semi-elípticos que se cruzan en el centro formando
un ángulo de 90º) dispuestos de modo que permitan una mezcla
homogénea de la pulpa (estabilidad de la emulsión superior a 10
minutos). La mezcla está basada en la división y la desviación
transversal del fluido. El escurrido laminar, el número de
subdivisiones L, engendrado por E elementos con N componentes a
mezclar, es la resultante de la fórmula L =
N(2)^{E}. En el escurrido turbulento, los elementos
acentúan la dispersión accidental de los microflujos. Esta mezcla
permite una difusión rápida de las proteínas solubles y una
separación mecánica de las grasas que se encuentran en emulsión
estable en el agua.
Esta emulsión permite una
micro-encapsulación de los elementos
desnaturalizantes, tales como los lípidos, en el seno de la matriz
proteica e impide cualquier interactividad de los constituyentes de
la mezcla entre sí.
Fase
5
La pulpa de pescado en emulsión estable L se
transfiere por medio de una bomba 116e a un dispositivo de
desodorización 105 constituido por una cuba de doble revestimiento
refrigerada unida a una bomba de vacío 122 que permite obtener una
depresión mínima de 0,8 bares y provista de un sistema de agitación
lenta (20 a 90 revoluciones por minuto). La bomba 116e está
asociada a una válvula de regulación del caudal 134e y una válvula
de descarga 135e. La bomba de vacío 122 está asociada, corriente
arriba, a una válvula de regulación del caudal 136 y una válvula de
descarga 137 y corriente abajo, con un filtro 144.
La puesta bajo vacío permite una eliminación de
los compuestos volátiles N responsables, en la técnica anterior, del
sabor residual del producto acabado (surimi base).
Fase
6
La pulpa de pescado homogeneizada y desodorizada
M se transfiere por medio de una bomba 116f a un decantador
centrífugo 106 de caudal constante constituido por un bol
cilindro-cónico en el cual está alojado un tornillo
transportador. La bomba 116f está asociada a una válvula de
regulación del caudal 134f y a una válvula de descarga 135f.
El producto que se va a tratar se introduce en
la cámara de alimentación del conjunto en rotación gracias a una
cánula de alimentación fija situada en el eje de rotación del bol.
Esta cámara permite una distribución regular del producto.
Bajo la acción de la fuerza centrífuga, la fase
sólida es plaqueada contra la pared del bol. Los sólidos son
encaminados por el tornillo transportador hacia la parte cónica del
bol para ser extraídos de la fase líquida y evacuados en continuo
hacia la etapa siguiente. El líquido aclarado P (desecho) se evacúa
por rebosamiento gracias o orificios situados en la extremidad
cilíndrica del bol y a continuación, se elimina por medio de un
sistema de evacuación 143.
El objetivo es llevar la tasa de humedad del
producto dentro de una horquilla entre 74 y 84%.
Fase
7
La pulpa decantada O es retomada por medio de un
transportador de tornillo cubierto 113 o mediante bombeo y se
introduce en un extrusor bi-tornillo
co-rotativos en frío 115.
La alimentación de la pulpa del extrusor 115 se
realiza por un empujador 114 de caudal controlado que permite una
dosificación ponderal precisa. Una válvula de contrapresión 126
está, en una forma de realización preferida, dispuesta de modo que
la extrusora 115 permita hacer variar los parámetros de extrusión.
El conjunto transportador 113-empujadora
114-extrusor 115-válvula de
contrapresión 126 constituye, según la invención, el dispositivo de
extrusión en frío 107.
Un dispositivo 123, asociado a una válvula de
dosificación 138, permite la adición de tres aditivos pulverulentos
crioprotectores Q en las proporciones siguientes: azúcar: 4%,
sorbitol: 4%; polifosfato: 0,1%.
La pulpa es arrastrada por un doble tornillo
sobre el cual están repartidos elementos de transferencia, de
malaxación y de cizallamiento que permiten una desorganización
óptima de las fibras musculares que dará al producto acabado
(surimi base) sus propiedades de gelificación.
El objetivo de esta
micro-destructuración es permitir, además de una
mezcla íntima con los crioprotectores, aumentar el número de los
sitios potenciales de reenlaces proteicos mediante la formación de
una red proteica tridimensional continua y ordenada.
Esta fase de extrusión deberá efectuarse en
condiciones controladas de temperatura de modo que se evite tanto
una desnaturalización de las proteínas como una toma másica de la
pulpa en la camisa de revestimiento de la extrusora.
Fase
8
La pulpa R se recupera en continuo a la salida
de la extrusora y se introduce en un dispositivo de conformación de
placas 108. Es conformada en placas S de 5 a 10 cm de espesor y de
peso de 10 ó 20 kg y a continuación, se acondiciona en cubetas de
polietileno opacas.
Fase
9
Las placas S acondicionadas serán refrigeradas
lo más rápidamente posible después de la extrusión (plazo de espera
inferior a 30 minutos a una temperatura de 4ºC) o una temperatura
inferior a -5ºC de modo que el producto conserve todas sus
propiedades. El dispositivo de congelación 109, en una forma de
realización preferida, funcionará por contacto. Las placas de surimi
congeladas T están así preparadas su empleo.
\newpage
A título de ejemplo, el caudal entrante en una
tal instalación de producción será de 1400 kg por hora de filetes
de pescados para un caudal de salida de 720 kg por hora de surimi
acondicionado preparado para su empleo.
Otro ejemplo viene dado por la tabla siguiente
que presenta un seguimiento másico de las diferentes fases (aceite,
sólidos, agua) contenidas en las materias a lo largo del
procedimiento según la invención. Los 2.400 kg de filetes de
pescado introducidos inicialmente han sido sostenidos a partir de
4.000 kg de pescado entero. El caudal de producción es de 2.400 kg
de filetes introducidos por hora. En este ejemplo, no se pone en
práctica la fase de desodorización (5).
| Aceite (kg) | Agua (kg) | Sólido (kg) | Total (kg) | |
| Introducción de 2.400 kg de filetes | 288 | 1.752 | 360 | 2.400 |
| Agitación (10): adición de 2.400 kg de agua | 288 | 4.152 | 360 | 4.800 |
| Escurrido (11): eliminación de 2.160 kg de agua de lavado | 15 | 2.380 | 245 | 2.640 |
| Lavado en continuo (12): adición de 4.500 kg de agua | 15 | 6.880 | 245 | 7.140 |
| Refinado (3): eliminación de 1.345 kg de agua e impurezas | 13 o sea 0,2% | 5.573 | 209 | 5.795 |
| Mezcla en continuo (4): obtención de una emulsión | - | 5.573 | 222 | 5.795 |
| Decantación centrífuga (6): eliminación de 4.685 kg de | - | 900 | 210 | 1.110 |
| líquido | ||||
| Extrusión (7): adición de 90 kg de crioprotectores | - | 900 o sea 75% | 300 o sea 25% | 1.200 |
Se constata que el hecho de conservar un 0,2% de
aceite después de la operación de refinado (3) y de incorporar este
último a la fase sólida mediante micro-encapsulación
en la red proteica por medio de la obtención de una emulsión,
permite obtener al final 1.200 kg de surimi. Lo anterior permite
obtener un rendimiento del 30% respecto a la masa de pescado
utilizada o del 50% con respecto a la masa de filete
introducida.
Ni que decir tiene que estos ejemplos no son
limitativos. Así, la desodorización (5) de la pulpa es una forma de
realización preferida de la invención, pero puede no ser efectuada.
Asimismo, la extrusión en frío (7) de la pulpa no es indispensable
para la realización de la invención. Una simple adición de
crioprotectores de forma clásica es también posible. La obtención
de la pulpa (1) se puede efectuar también de forma clásica.
Asimismo, el lavado (2) de la pulpa se puede efectuar por otros
medios con tal que de que permita conservar la fracción antes citada
comprendida entre 0,1 y 3% de lípidos y de proteínas sarcoplásmicas.
Por último, la operación de secado (6) de la pulpa se puede efectuar
mediante su prensado.
Como se expuso anteriormente, la singularidad de
la invención se basa en dos puntos esenciales que se detallan a
continuación y cuyo respeto conjunto permite la producción
industrial de nutrimento en condiciones económicas satisfactorias a
partir de los pescados "grasos" de pequeño valor de
mercado.
Los fenómenos de desnaturalización y de
oxidación de las proteínas miofibrilares por los lípidos o las
proteínas sarcoplásmicas son debidos a interacciones de
lípidos/proteínas o de proteínas/proteínas. El procedimiento según
la invención permite, en un primer tiempo, limitar la aparición de
estos fenómenos y a continuación, en un segundo tiempo, neutralizar
los elementos que los provocan.
La desnaturalización y la oxidación de las
proteínas miofibrilares se inicia habitualmente después de la
operación de obtención de la pulpa. Según la invención, un volumen
de agua, equivalente al menos al tercio del volumen de pulpa puesto
en juego, se añade a la pulpa simultáneamente con la operación de
obtención de pulpa, con el objetivo de poner en solución las
proteínas sarcoplásmicas lo antes posible y limitar así su acción
oxidante y desnaturalizante.
El agua del proceso utilizada, a lo largo del
procedimiento según la invención, y por lo tanto al nivel de la
operación de obtención de pulpa será, como en la forma clásica, de
alta pureza con una temperatura comprendida entre 0ºC y 10ºC. Su pH
se podrá ajustar por el operador de modo que la pulpa permanezca lo
más neutra posible.
Los lípidos y las proteínas sarcoplásmicas
residuales son, a continuación, neutralizadas en el curso de la
mezcla en continuo-fase 4. La mezcla íntima de la
pulpa con la adición de agua, en el curso de esta operación,
permitirá una difusión rápida de las proteínas solubles en el agua y
una separación mecánica los lípidos que forman una emulsión estable
en el agua. Se realiza, de este modo, una
micro-encapsulación de estos elementos en el seno
de la matriz proteica. Cualquier interacción entre los
constituyentes de la mezcla está prevista y se produce la
neutralización de los fenómenos de oxidación y de
desnaturalización.
El control de estos fenómenos permitirá obtener,
a lo largo de todo el año, un surimi de alta calidad, cualquiera
que sea la especificidad del pescado utilizado, lo que no era
posible en la técnica anterior. Se permitirá, además, conservar una
fracción residual de lípidos y de proteínas sarcoplásmicas, en el
surimi base y mejorar de este modo el rendimiento de producción, en
particular cuando el procedimiento se aplique a la producción de
surimi base a partir de pescados grasos.
Como se describió anteriormente, la técnica
anterior tenía por objetivo eliminar la totalidad o al menos la
mayor parte posible de las proteínas sarcoplásmicas, de los lípidos
y de las impurezas.
La invención permite, como se describirá a
continuación, eliminar las impurezas y los compuestos odoríferos,
controlando la eliminación de los lípidos y de las proteínas
sarcoplásmicas. La invención permite conservar una fracción más o
menos importante de estos elementos, en función del grado de calidad
estipulado para el producto acabado.
Según la invención, la eliminación de los
elementos indeseables comienza a partir de la operación de obtención
de la pulpa-fase 1.
En el procedimiento según la invención, la
obtención de la pulpa permite, gracias a una gradación del diámetro
de las perforaciones del tamiz, distinguir diferentes fracciones en
función de la densidad de la materia. Este dispositivo presenta tres
ventajas importantes.
En primer lugar, la recuperación del producto
puede optimizarse según el grado de calidad estipulado. Es decir
que se puede elegir conservar una o varias de las fracciones de
materia en función de la calidad inicial del producto bruto.
A continuación, las impurezas, tales como las
espinas o la piel, serán eliminadas de manera más eficaz puesto que
al encontrarse al final de la carrera de separación, permiten
mejorar la calidad del producto final (blancura del surimi).
Por último, la introducción de los filetes de
pescado ya no tiene que ser necesariamente manual sino que puede
realizarse de manera mecanizada, en continuo por medio de una
tolva.
La pulpa será a continuación lavada y refinada.
Será posible ajustar el contenido residual en lípidos y en proteínas
sarcoplásmicas regulando los parámetros de escurrido en el momento
del lavado y del refinado.
Así, durante la etapa de escurrido (11) se
eliminará entre el 80 y el 95% de la cantidad inicial de agua puesta
en juego. Esta primera selección permite un primer ajuste del
contenido final en lípidos y proteínas. La etapa de escurrido (11),
según la invención, se convierte en uno de los puntos de control de
la calidad del producto final.
El ajuste del contenido final en lípidos y
proteínas sarcoplásmicas se efectuará en el momento de la operación
de refinado (fase 3), realizándose este refinado sobre una pulpa de
la que se habrá elegido la tasa de humedad en función del grado de
calidad que se quiera alcanzar mediante los mecanismos de separación
que se describieron con anterioridad. El refinado ya no es
únicamente, en el procedimiento según la invención, una función de
lavado de la pulpa, si no que se convierte en uno de los puntos de
control de la calidad del producto final. El objetivo de la
invención es, en esta etapa, conservar una fracción determinada de
estos lípidos comprendida entre el 0,2 y 1,5% del peso total.
El procedimiento según la invención permite,
como se ha descrito, una buena eliminación de las impurezas,
ofreciendo al profesional de este sector un producto que tiene
buenas características, permitiéndole todo ello conservar una
proporción más o menos importante de lípidos y de proteínas
sarcoplásmicas cuyos poderes oxidantes y desnaturalizantes han sido
neutralizados. Esta flexibilidad del procedimiento que permite
adaptarse a la naturaleza y las especificidades del pescado
utilizado y a la calidad final del producto buscada no se
encuentra, según el conocimiento del solicitante, en la técnica
anterior, lo mismo que la conservación voluntaria de lípidos y de
proteínas sarcoplásmicas.
Se observará en la Figura 3 que para un
porcentaje del 0,2% de lípidos micro-encapsulados se
obtiene un rendimiento del 30% y que para un 1,2% de lípidos
micro-encapsulados se obtiene un rendimiento del
42%.
De forma análoga, se observará en la Figura 4
que por debajo de una tasa de lípidos del 0,8%, no hay ninguna
incidencia sobre la fuerza de gel del surimi. Se observará que,
hasta una tasa del 2,2% se obtienen siempre geles de alta calidad
(zona I encuadrada en la Figura). Para un 1,2% de lípidos
micro-encapsulados, se tiene un gradiente de fuerza
de gel de 68 N.mm^{-1}.
Además de las características y ventajas
importantes que se acaban de describir, la invención ofrece otras
ventajas en particular en cuanto a la calidad del surimi
obtenido.
Por ejemplo, una de las ventajas de la
invención, respecto a la calidad del surimi obtenido, es disponer de
una etapa suplementaria de eliminación específica de los compuestos
volátiles responsables en la técnica anterior del sabor del
producto, mediante la colocación de la pulpa bajo
vacío-fase 5.
\newpage
Otro ejemplo se refiere a los criterios de
fuerza y de calidad del gel que se formará después de su cocción a
la que debe responder el surimi base.
Además, la invención permite mejorar la calidad
del producto de surimi base mediante la puesta en práctica de una
operación de extrusión en frío de la pulpa -fase 7- al final del
procedimiento.
Bajo el efecto de cizallamiento intenso generado
en el seno de la extrusora, las proteínas nativas se van a disociar
en monómeros. Las cadenas polipeptídicas se desplegarán y
desenmascararán los agrupamientos reactivos sedes de reacciones
hidrófobas y de creaciones de puentes disulfuros responsables de la
organización de las proteínas en una red tridimensional continua y
ordenada.
La extrusión en frío permite, por lo tanto,
mejorar las capacidades del surimi base para formar un gel estable
aumentado el número de sitios de reubicación de las proteínas
miofibrilares y compensar la ocasional alteración de estas
propiedades por la presencia de líquidos residuales que se hubieran
podido generar.
Por último, la operación de extrusión permite no
utilizar sal (o poca) para realizar la reubicación proteica, lo que
permite que la pulpa se altere menos y utilizar menos aditivos
crioprotectores.
Otra ventaja se refiere a la cantidad de agua
necesaria para la puesta en práctica del procedimiento. Los
procedimientos de la técnica anterior necesitan varias adiciones de
agua sucesivas que obligan a utilizar para tratar un volumen de
pulpa hasta cinco veces este volumen en agua. Algunas técnicas
tradicionales para el pescado graso pueden llegar incluso a
utilizar siete volúmenes de agua por un volumen de pulpa. En el
procedimiento según la invención se utilizarán tres volúmenes de
agua por un volumen de pulpa, disminuyendo, de este modo, los
costes de producción.
Otra ventaja del procedimiento según la
invención es que se puede desarrollar completamente en continuo,
desde la entrada de los filetes de pescado en la pulpadora hasta la
conformación de las placas.
Como ya se ha resaltado, la invención encuentra
una aplicación privilegiada en el campo de la producción industrial
de surimi base a partir de pescados "grasos". Sin embargo,
resulta evidente que es aplicable de manera general a la producción
de surimi base o de cualquier otro producto alimentario intermedio a
partir de cualquier especie de pescado.
Evidentemente, la invención no se limita a este
ejemplo, si no que se extiende a múltiples variantes o equivalentes
en la medida en que sea respetada su definición indicada en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (20)
1. Procedimiento de fabricación de
productos alimenticios intermedios en forma de concentrados
hidratados de proteínas miofibrilares a partir de carne de pescado,
que comprende la sucesión de las etapas siguientes tomadas en este
orden:
- -
- se prepara en primer lugar (1), a partir de filetes de pescado (A), una pulpa inicial (B) de carne de pescado picada;
- -
- se lava a continuación (2) con agua (C) dicha pulpa inicial hasta obtener una pulpa lavada (H) que contiene una fracción residual de lípidos y proteínas sarcoplásmicas comprendidas entre 0,1 y 3% del peso de la pulpa;
- -
- a continuación, se refina al estado húmedo (3) dicha pulpa lavada (H) por eliminación de una fracción de impurezas (K);
- -
- a continuación, se mezcla (4) la pulpa refinada (J) hasta la obtención de una pulpa en emulsión homogénea (L);
- -
- se seca (6) entonces la pulpa emulsificada (L) de manera que se obtenga una pulpa densificada (O);
- -
- se añaden a continuación (7) crioprotectores (Q) a la pulpa densificada (O) para formar una pulpa final (R) adecuada para la congelación;
- -
- a continuación, se acondiciona (8) la pulpa final (R) en placas (S); y
- -
- se congelan (9) dichas placas (S).
2. Procedimiento según la reivindicación
1, caracterizado porque la operación de obtención de pulpa
(1) está acoplada con una adición de agua.
3. Procedimiento según la reivindicación
2, caracterizado porque el agua se añade según una relación
de al menos un volumen de agua por tres volúmenes de pulpa.
4. Procedimiento según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque la operación de obtención de la
pulpa (1) se efectúa en función de un gradiente de densidad de la
materia.
5. Procedimiento según la reivindicación
1, caracterizado porque la operación de lavado (2) está
constituida por las etapas siguientes:
- -
- se agita (10) la pulpa inicial (B) adicionada previamente con agua (C) para formar una mezcla de agua-pulpa (E);
- -
- se escurre (11) la mezcla de agua-pulpa (E), siendo eliminada el agua resultante del escurrido (G);
- -
- se lava en continuo (12) con agua (C) la pulpa escurrida (F).
6. Procedimiento según la reivindicación
5, caracterizado porque, en la etapa de escurrido (11), el
volumen de agua eliminado (E) se sitúa entre el 80 y el 95% del
volumen de agua utilizado inicialmente.
7. Procedimiento según la reivindicación
1, caracterizado porque se realiza la operación de mezcla
(11) hasta que la pulpa homogeneizada (L) se presenta en forma de
una emulsión cuya estabilidad es superior a 10 minutos.
8. Procedimiento según la reivindicación
1, caracterizado porque después de la etapa de mezcla (4), se
procede a una desodorización (5) de la pulpa emulsificada (L)
mediante la puesta bajo vacío de ésta.
9. Procedimiento según la reivindicación
1, caracterizado porque la operación de secado (6) de la
pulpa emulsificada (L) se realiza mediante decantación
centrífuga.
10. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, en el momento de la adición de los
crioprotectores (Q), se efectúa una operación de extrusión en frío
(7) de la pulpa final ®.
11. Instalación para la puesta en práctica
del procedimiento según la reivindicación 1, caracterizada
por que comprende los elementos siguientes montados en serie unos a
continuación de los otros y en este orden:
- -
- un dispositivo de obtención de pulpa (101) provisto de una cubeta de recuperación de desechos (139);
- -
- un dispositivo (102) de lavado de la pulpa provisto de un sistema de evacuación de las aguas de lavado;
- -
- un dispositivo (103) de refinado de la pulpa provisto de un sistema de evacuación (142) de la fracción (K) eliminada;
- -
- un dispositivo (104) de mezcla en continuo de la pulpa;
- -
- un dispositivo (106) de secado de la pulpa provisto de un sistema de evacuación (143) de la fracción líquida (P);
- -
- un dispositivo (123) de adiciones de crioprotectores (Q) a la pulpa;
- -
- un dispositivo (108) de conformación de la pulpa en placas (S);
- -
- un dispositivo de congelación (109) de las placas (S).
12. Instalación según la reivindicación 11,
caracterizada porque el dispositivo (101) de obtención de la
pulpa consiste en un tamiz cilíndrico que presenta perforaciones de
diámetro diferente según un gradiente lineal que varía entre 0,2 y
0,4 mm y un tornillo sinfín transportador de paso variable dispuesto
en el interior de dicho tamiz, provisto corriente arriba de una
tolva.
13. Instalación según la reivindicación 11,
caracterizada porque el dispositivo de lavado (102) está
constituido por los elementos siguientes montados en serie unos a
continuación de los otros:
- -
- una cuba (110) de doble recinto refrigerada, provista de una cánula para adición ocasional de agua (C) y de un equipo de agitación;
- -
- una escurridora de rejilla (111);
- -
- un dispositivo de lavado en continuo (112) constituido por una cuba cilíndrica de doble recinto refrigerada provista de una cánula para adición de agua y de un equipo de agitación.
14. Instalación según la reivindicación 11,
caracterizada porque el dispositivo de mezclado de la pulpa
(104) es un mezclador en continuo estático de tipo LPD (Low Pressure
Drop).
15. Instalación según la reivindicación 11,
caracterizada porque está provista, además, de un dispositivo
de desodorización (105) dispuesto después del dispositivo de
mezclado (104).
16. Instalación según la reivindicación 11,
caracterizada porque el dispositivo de secado de la pulpa es
un dispositivo de decantación centrífuga (106).
17. Instalación según la reivindicación 11,
caracterizada porque está provista, además, de un dispositivo
de extrusión en frío (107) que permite la adición (123) de
crioprotectores (Q).
18. Instalación según la reivindicación 11,
caracterizada porque el dispositivo de extrusión en frío
(107) está constituido por los elementos siguientes montados en
serie unos a continuación de los otros:
- -
- un transportador de tipo transportador de tornillo cubierto (113);
- -
- un empujador de caudal controlado (114);
- -
- una extrusora de doble tornillo (115) provista de medios (126) de control y de ajuste de la presión.
19. Surimi base y otros productos
alimenticios intermedios obtenidos mediante el procedimiento según
la reivindicación 1 a partir de pescados grasos,
caracterizado porque el contenido en materias grasas
residuales está comprendido entre 0,1 y 1,5%.
20. Surimi base y otros productos
alimenticios intermedios según la reivindicación 19,
caracterizado porque los pescados grasos son sardina,
chicharro, caballa o sardinela.
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