Adding Value to Ready-to-eat Crustacean ProductProcess optimization for “entire” and “particulate”crustaceans using novel technologies

Resumen

El objetivo general de esta Tesis Doctoral fue optimizar y evaluar el potencial de diferentes tecnologías de procesado en la producción de buey de mar (Cancer pagurus) irlandés listo para el consumo. El primer capítulo de introducción general proporciona una visión global de las diferentes estrategias para la conservación de alimentos y de las tecnologías de procesado disponibles actualmente. Además, se lleva a cabo una revisión de la optimización del procesado de alimentos haciendo énfasis en los tratamientos térmicos. Finalmente, este capítulo resume una visión general del buey de mar, su importancia en la Industria Irlandesa y las prácticas actuales para su procesado. Tras el capítulo de introducción, en primer lugar, se caracterizó la principal flora bacteriana responsable de la alteración del buey de mar listo para consumo y su resistencia frente a los tratamientos térmicos. De los resultados obtenidos, se deduce la importancia de Bacillus spp. y Staphyloccocus spp. como los principales microorganismos presentes en el buey de mar listo para el consumo. El estudio de caracterización termobacteriológica demostró que el tratamiento para inactivar Listeria monocytogenes (F70°C7.5°C = 2 minutos), en este tipo de productos, es efectivo para inactivar todas las células vegetativas presentes de manera natural en el buey de mar. Sin embargo, el mismo estudio también reveló que el tratamiento más severo recomendado para inactivar Clostridium botulinum no proteolítico tipo E, en cangrejo, (F90°C8.6°C = 57 minutos) no resultaba suficiente para alcanzar un nivel similar de inactivación (6 ciclos logarítmicos) de la bacteria esporulada más termorresistente aislada del buey de mar, Bacillus weihenstephanensis. Tras la caracterización de la microbiota del buey de mar, se evaluó el potencial de incorporar la tecnología de ultrasonidos para mejorar el cocinado del buey de mar. Los resultados mostraron que la incorporación de ultrasonidos al cocinado del buey de mar mejoraba los fenómenos de transferencia de calor, lo cual permitió reducir el tiempo total del proceso hasta un 15%. Además, los ultrasonidos también probaron ser efectivos para mejorar los procesos de transferencia de masa producidos durante el cocinado mejorando así la limpieza de los cangrejos en el cocinado. Esto permitiría evitar la etapa de limpieza de los cangrejos antes del envasado que se realiza actualmente en el proceso industrial. Dado el potencial de los ultrasonidos para mejorar los procesos de transferencia de masa durante el cocinado del cangrejo, se evaluó su uso para reducir la concentración de cadmio del buey de mar. Los resultados obtenidos probaron que la combinación de los ultrasonidos con temperaturas moderadas de tratamiento es capaz de reducir el contenido total de cadmio del buey de mar hasta un 22.8%, abriendo la posibilidad de utilizar esta tecnología para afrontar este importante reto en la producción de estos productos. Tras la caracterización de las primeras etapas de la producción de buey de mar (cocción y lavado), se realizó un estudio de optimización del segundo tratamiento térmico, la pasteurización, basado en la cinética de cambio de calidad del producto. De los resultados obtenidos, se deduce que el color de la carne blanca es el parámetro de calidad que se ve más afectado debido al tratamiento térmico, por lo que se caracterizó su cinética de cambio de color, utilizándose como indicador para la optimización del proceso. En base a las ecuaciones desarrolladas en este estudio, el tratamiento térmico requerido para inactivar B. weihenstephanensis sería demasiado severo para retener una buena calidad en el producto final pasteurizado. Por este motivo, se evaluó el uso de tecnologías alternativas (Mano-Sonicacion, Mano-Termo-Sonicacion y radiaciones ionizantes aplicando electrones acelerados) para la inactivación de los esporos aislados del buey de mar. La combinación de ultrasonidos con presión y temperatura mostró un efecto sinérgico para la inactivación de las bacterias esporuladas, lo cual permitiría reducir hasta un 80% el tiempo total de procesado manteniendo unos niveles de inactivación adecuados. La irradiación también probó ser una tecnología efectiva para inactivar las bacterias esporuladas a dosis de tratamiento por debajo del límite establecido por la WHO de 10kGy. Además, la irradiación fue la tecnología para la inactivación de bacterias esporuladas menos afectada por cambios en la especie microbiana contaminante o en las condiciones del medio de tratamiento, lo cual reduciría el riesgo sanitario de los productos pasteurizados si se produjese un error al definir el microorganismo diana o en la composición del producto. Los resultados de esta Tesis Doctoral muestran por tanto el potencial del uso de tecnologías de procesado alternativas a los procesos tradicionales, principalmente el calor, para mejorar la producción de buey de mar irlandés listo para su consumo y afrontar sus retos presentes y futuros.