Marchetti, Marion D.¹²; Czerner, Marina¹²; García Loredo, Analía B.¹²
¹ GIPCAL – INCITAA – Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata. Buenos Aires, Argentina.
² Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Argentina.
mmarchetti@fi.mdp.edu.ar; czerner.marina@gmail.com; analiagloredo@yahoo.com.ar
RESUMEN
En la pesca del litoral atlántico argentino, una parte significativa de las capturas corresponde a especies descartadas o de bajo valor comercial, como la caballa de talla reducida (Scomber colias, <32 cm), a pesar de su adecuado perfil nutricional. Frente a la necesidad de mejorar el aprovechamiento de estos recursos, el desarrollo de productos versátiles como el surimi representa una estrategia tecnológica promisoria para su incorporación en cadenas de valor.
Sin embargo, la presencia de músculo oscuro y el contenido lipídico relativamente elevado de esta especie plantean desafíos en términos de calidad, estabilidad oxidativa y funcionalidad. En este estudio se evaluó el efecto de distintas condiciones de lavado del músculo sobre parámetros fisicoquímicos, de color, texturales y reológicos del surimi elaborado a partir de caballa de talla reducida.
Se aplicó un diseño factorial completo (2³) que combinó dos granulometrías de carne picada (4 y 8 mm), dos relaciones solución/carne (3:1 y 5:1, p/p) y dos secuencias de lavado (alcalina salina + alcalina salina, y alcalina salina + agua). También se incluyeron controles sin lavar de ambas granulometrías.
Las variables de respuesta analizadas fueron: humedad (xw), pH, actividad de agua (aw), pérdida de masa por cocción (∆Mc), fracción lipídica (xf), contenido de cenizas (xa), proteínas (xp), compuestos de oxidación lipídica (TBARS) y nitrogenada (NBVT), color instrumental (L*, a*), propiedades texturales (dureza, cohesividad, adhesividad, gomosidad, masticabilidad) y parámetros reológicos (módulos G′ y G″).
El análisis de varianza (ANOVA) reveló que múltiples variables fueron significativamente influenciadas por los tres factores principales (p<0,05). La granulometría influyó principalmente sobre la composición y el color, afectando significativamente xw, xf, xa, xp, aw, ∆Mc y L*, así como los indicadores de deterioro (TBARS, NBVT). Esto sugiere que un tamaño de partícula más fino mejora la exposición del tejido al lavado, favoreciendo una mayor remoción de compuestos solubles. Muestras de 4 mm mostraron menor contenido lipídico (0,0101±0,0008 g·g⁻¹) en comparación con las de 8 mm (0,0132±0,0015 g·g⁻¹).
La relación solución/carne impactó fuertemente en parámetros funcionales, como la textura (dureza, cohesividad, gomosidad, masticabilidad) y los módulos viscoelásticos (G′, G″), además de variables fisicoquímicas (xw, pH, aw, TBARS, NBVT). La dureza fue de 52,32±14,54 N en la relación 3:1 y 44,60±8,01 N en 5:1, evidenciando mayor firmeza en condiciones de menor dilución. El módulo G′ superó los 62.000 Pa en 3:1, indicando una red proteica más estructurada.
La secuencia de lavado también fue determinante, modificando significativamente la composición (xw, xa, xp), el color (L*, a*), la oxidación lipídica y proteica, y la funcionalidad del surimi. El contenido de TBARS fue mayor en muestras lavadas con agua en la segunda etapa (7,79 mg MDA/kg), en comparación con 7,15 mg MDA/kg en tratamientos con doble lavado alcalino.
En conjunto, los hallazgos evidencian que las condiciones de lavado tienen un impacto decisivo sobre la calidad funcional del surimi, lo que resulta clave para su aplicación posterior en productos reestructurados (albóndigas, medallones y nuggets). La optimización de estas variables permitirá desarrollar matrices con mejores propiedades tecnofuncionales, estabilidad oxidativa y valor nutricional, promoviendo la revalorización de especies de bajo aprovechamiento comercial.
Palabras clave: surimi, caballa (Scomber colias), diseño factorial.
INTRODUCCIÓN
La pesca argentina se ha concentrado históricamente en especies de alto valor comercial como merluza, langostino y calamar, mientras que otras capturas, como la caballa de talla reducida (Scomber colias, <32 cm), permanecen subutilizadas pese a su perfil nutricional favorable (Padovani et al., 2024). Este desaprovechamiento representa tanto una pérdida económica como un desafío ambiental, pero también constituye una oportunidad para generar valor agregado mediante tecnologías de transformación.
La elaboración de surimi —concentrado proteico obtenido por lavado del músculo picado y estabilizado con crioprotectores— constituye una estrategia promisoria para incorporar especies descartadas en la cadena de consumo (Blanco et al., 2018). Sin embargo, en caballa, el elevado contenido lipídico y la abundancia de músculo oscuro dificultan la formación de una pasta uniforme y estable, afectando color, textura y estabilidad oxidativa (Eymard et al., 2005).
Estudios en jurel (Trachurus lathami), también subutilizado en el Atlántico sudoccidental, han reportado limitaciones similares y resaltan la necesidad de adaptar la granulometría y protocolos de lavado durante la obtención de surimi (Marchetti et al., 2025).
Diversos trabajos en especies marinas y de agua dulce han evidenciado que la granulometría fina favorece la remoción de lípidos y pigmentos, mejorando color y textura, aunque puede implicar mayores pérdidas proteicas (Meng et al., 2021; Marchetti et al., 2025). Asimismo, combinaciones de lavados con soluciones alcalinas o aditivos funcionales han mostrado mejoras en blancura y estabilidad oxidativa (Jiang et al., 1998; Fogaça et al., 2015; Pinpat et al., 2023), y tecnologías emergentes como ultrasonido han optimizado la retención proteica y la apariencia del surimi (Sinthusamran et al., 2023).
No obstante, los múltiples lavados sucesivos convencionales, si bien efectivos para reducir compuestos indeseables, generan pérdidas nutricionales y plantean interrogantes de sostenibilidad por el uso intensivo de agua y efluentes con alta carga orgánica (Park & Lin, 2005).
Frente a este escenario, surge la necesidad de optimizar las condiciones de lavado para equilibrar la remoción de compuestos indeseables con la conservación de proteínas funcionales y nutrientes esenciales. El diseño factorial completo constituye una herramienta robusta para evaluar simultáneamente los efectos principales e interacciones de múltiples variables de proceso.
En este trabajo se aplicó un diseño 2³ para estudiar cómo la granulometría, la relación solución/carne y la secuencia de lavado afectan parámetros fisicoquímicos, texturales, de color y reológicos en surimi de caballa de talla reducida, aportando información clave para su valorización y para la optimización de procesos industriales.
MATERIALES Y MÉTODOS
Materia prima y elaboración de surimi
Ejemplares de caballa (S. colias, <32 cm) fueron obtenidos en septiembre de 2024 en una planta pesquera (Mar del Plata, Argentina). El pescado se trasladó refrigerado al laboratorio, donde se prepararon filetes libres de piel, espinas y vísceras.
El músculo limpio se picó en un molino de carne (Blaybar, Argentina) utilizando discos con orificios de 4 mm (picado fino) y 8 mm (picado grueso).
El lavado se realizó en dos etapas de 10 minutos cada una a ≤5 °C, empleando relaciones solución/pescado de 3:1 o 5:1 p/p. Se aplicaron dos secuencias:
- solución alcalino-salina (0,15 g/100 g NaCl + 0,2 g/100 g NaHCO₃) en ambas etapas
- alcalino-salina en la primera seguida de agua en la segunda
Esta etapa se efectuó en una mezcladora con agitador de paleta (Philips, Argentina) a velocidad baja, alternando períodos de mezcla y reposo (3 min de agitación, 4 min de reposo, 3 min de agitación).
Tras el primer ciclo se eliminó el exceso de líquido mediante escurrido, y tras el segundo, por centrifugación (5 min a 2800 rpm). Finalmente, se incorporó un aditivo comercial crioprotector-antioxidante (Lumatec, Argentina), y el surimi se moldeó en bloques (~1 cm de espesor), almacenados a –20 °C hasta su análisis.
Diseño experimental y análisis estadísticos
Para evaluar el efecto de las condiciones de procesamiento sobre la calidad del surimi, se utilizó un diseño factorial completo 2³, considerando tres factores:
- tamaño de partícula (4 y 8 mm)
- relación solución/carne (3:1 y 5:1 p/p)
- secuencia de lavado (doble lavado alcalino-salino o alcalino-salino seguido de agua)
Se evaluaron como variables de respuesta parámetros fisicoquímicos (humedad, pH, actividad de agua, pérdida de masa por cocción, contenido de proteínas, lípidos y cenizas, indicadores de oxidación), color instrumental (L*, a*, b*) y propiedades texturales y reológicas.
Los resultados se expresaron como media ± desviación estándar y se analizaron mediante InfoStat (versión 2009). Se realizó ANOVA considerando efectos principales e interacciones (p<0,05), y test de Tukey para comparaciones múltiples.
Determinación de propiedades de respuesta
Propiedades fisicoquímicas y de color. El contenido de Nitrógeno Básico Volátil Total (NBVT) se obtuvo siguiendo un método clásico de destilación (Giannini et al., 1979). La oxidación lipídica se evaluó mediante la formación de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS), midiendo la absorbancia a 532 nm en un espectrofotómetro UV (SPECTRUM SP 2000, Shanghai, China), según Tironi et al. (2007). El pH se midió en suspensiones homogéneas de surimi con un pH-metro digital de mesada (ALTRONIX EZDO-PC, Buenos Aires, Argentina), según metodología AOAC (1993). La composición química proximal (CQP) se determinó siguiendo protocolos oficiales (AOAC, 1993): humedad (xw), cenizas (xa), lípidos (xf) y proteínas (xp). La actividad de agua (aw) se midió con medidor digital de laboratorio (Novatron Scientific, East Grinstead, UK). La pérdida de masa por cocción (ΔMc) se calculó a partir de la diferencia de peso de las muestras antes y después de su cocción en baño de agua (90°C, 30 min), eliminando el exudado posterior al calentamiento, siguiendo a Sánchez-Alonso et al. (2007). El color instrumental se determinó en el sistema CIE Lab* mediante colorímetro portátil (Lovibond SP60, Londres, Inglaterra), iluminante D65 y observador 10°. Todas las determinaciones incluidas en este apartado se realizaron por triplicado sobre surimi crudo.
Propiedades mecánicas y reológicas. Las propiedades mecánicas del surimi cocido se evaluaron mediante perfil de textura (TPA). Las muestras (~10 mm espesor, 25 mm diámetro) se cocieron en baño de agua escalonado: 40°C por 30 min y luego 90°C por 20 min, seguido de enfriamiento en hielo. Se realizaron ensayos de compresión doble con texturómetro TMS-Pro (celda de 500 N, deformación 60%, velocidad 240 mm/min, émbolo cilíndrico 100 mm). De las curvas fuerza-tiempo se calcularon dureza primera y segunda compresión, elasticidad, cohesividad, adhesividad, gomosidad y masticabilidad. Se hicieron ocho réplicas por tratamiento. Las propiedades viscoelásticas se midieron por duplicado sobre surimi crudo utilizando reómetro Anton Paar (Physica MCR 301) con placas rugosas de 25 mm. Los ensayos se realizaron en la región lineal de viscoelasticidad (0,05% deformación) a 20°C, con barrido de frecuencia 0,05 a 50 s-1. A partir de las curvas fuerza-deformación se determinaron los módulos de almacenamiento (G′) y de pérdida (G″).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El análisis de efectos principales (Figura 1) reveló que el tamaño de picado, la relación solución/carne y la composición de la solución de lavado influyeron significativamente (p<0,05) sobre las propiedades del surimi de caballa.
Efecto de la granulometría del picado. El tamaño de partícula impactó significativamente en la composición química (xw, xa, xp, xf), parámetros fisicoquímicos (aw, ∆Mc), indicadores de deterioro (TBARS, NBVT), color (L*) y propiedades funcionales como cohesividad y G´. Muestras picadas a 4 mm presentaron mayor eficiencia de lavado, evidenciado por reducciones más pronunciadas en lípidos y proteínas comparadas con las de 8 mm (0,0101±0,0008 g·g-1 vs. 0,0132±0,0015 g·g-1 para xf; 0,152±0,009 g·g-1 vs. 0,163±0,004 g·g-1 para xp). Este mayor grado de remoción de componentes solubles también se reflejó en un incremento más notable del xw en las muestras de 4 mm (0,833±0,012 g·g-1 vs. 0,819±0,006 g·g-1), lo que concuerda con la mayor exposición del tejido al lavado y la sustitución parcial de solutos por agua. No obstante, la cohesividad mostró una ligera disminución en muestras de 4 mm respecto a las de 8 mm, probablemente debido a la menor integridad de la red proteica tras la extracción de proteínas solubles. Estos hallazgos concuerdan con resultados reportados en jurel (T. lathami; Marchetti et al., 2025) y carpa plateada (Hypophthalmichthys molitrix; Meng et al., 2021), donde la granulometría fina incrementó la eficiencia de remoción de lípidos y pigmentos, aunque puede comprometer la retención proteica y la firmeza del gel de surimi.
Efecto de la relación solución/carne. La relación solución/carne tuvo efectos significativos sobre parámetros fisicoquímicos (xw, xp, pH, aw), indicadores de deterioro (TBARS, NBVT), módulos viscoelásticos y parámetros de textura del surimi cocido (dureza, cohesividad, gomosidad, masticabilidad). Los tratamientos con relación 3:1 generaron surimis más firmes y estructurados, con valores de dureza de 52,32±14,5 N frente a 44,59±8,0 N en 5:1 y un módulo G′ cercano a 62.200 Pa frente a 48.525 Pa. Estos resultados sugieren que una menor dilución favorece la preservación de proteínas miofibrilares funcionales y mejora la capacidad de gelificación. En cambio, la relación 5:1 promovió la pérdida de proteínas y compuestos estructurales, disminuyendo la cohesividad del surimi, aunque contribuyó a una reducción más marcada de compuestos asociados al deterioro, como índice de TBA y NBVT. Estos hallazgos coinciden con lo reportado por Balange & Benjakul (2009), quienes observaron que lavados excesivos en surimi de caballa provocaban pérdida de proteínas solubles y disminución de la capacidad gelificante, afectando negativamente la textura final. De manera similar, Yousefi & Moosavi-Nasab (2014) demostraron que múltiples lavados con agua en Scomberoides commersonnianus reducen el contenido proteico y lipídico, alterando la firmeza y cohesividad del producto. Los controles sin lavar refuerzan la importancia del lavado en la calidad final: durezas iniciales de 104,6±4,3 N (4 mm) y 75,2±1,0 N (8 mm) disminuyeron drásticamente tras el lavado, confirmando que optimizar la relación solución/carne es clave para equilibrar eliminación de compuestos indeseables y preservación de proteínas funcionales.
Efecto de la secuencia de lavado. La secuencia de lavado tuvo un impacto significativo sobre la composición del surimi (xw, xa, xp), indicadores de deterioro (TBARS, NBVT, ∆Mc), pH, aw, color (b*) parámetros de textura y propiedades mecánicas (dureza, cohesividad, adhesividad, gomosidad, masticabilidad, G′ y G′′). El doble lavado alcalino permitió una mayor retención proteica (0,163±0,006 g·g-1 vs. 0,153±0,008 g·g-1) y redujo las pérdidas por cocción (3,87±0,8% vs. 5,7±1,5%), indicando que esta secuencia favorece la conservación de la matriz proteica y la capacidad de retención de agua y solutos.
A pesar de esta mayor conservación de proteínas estructurales, se observaron disminuciones en cohesividad y dureza y un aumento de la adhesividad, sugiriendo que la redistribución de agua y solutos durante el lavado flexibiliza la red proteica, haciendo al surimi más pegajoso y menos rígido. Estos resultados son consistentes con estudios previos en especies pelágicas, donde lavados repetidos con soluciones alcalinas optimizan la blancura y reducen la oxidación lipídica, pero también afectan parcialmente la firmeza y cohesividad del producto (Balange & Benjakul, 2009; Hamzah et al., 2015).
Efectos combinados y sinérgicos. El diseño factorial completo permitió evaluar no solo los efectos individuales de la granulometría, la relación solución/carne y la secuencia de lavado, sino también sus interacciones dobles y triples. Para algunas variables de respuesta se detectaron interacciones triples estadísticamente significativas (p<0,05), lo que indica que el efecto de un factor depende simultáneamente de los niveles de los otros dos. Por ejemplo, en la pérdida por cocción, la combinación más eficaz fue picado fino, relación 5:1 p/p y doble lavado alcalino, con la menor pérdida de humedad (3,31±0,28%). En cambio, para el índice de TBA, la mayor reducción de oxidación lipídica se logró con picado fino, relación 5:1 p/p y lavado final con agua (5,66±0,58 mg MDA kg-1). En el caso del contenido proteico, se observaron interacciones dobles significativas (p<0,05) entre granulometría×relación solución/carne, granulometría×secuencia de lavado y relación solución/carne×secuencia de lavado, mientras que la interacción triple no fue significativa. Esto indica que el efecto de cada factor depende del nivel de otro, pero no de los tres simultáneamente. La mayor retención proteica se alcanzó con picado grueso, relación 3:1 p/p y doble lavado alcalino (0,169±0,004 g·g-1). En conjunto, estos resultados evidencian que no existe una única combinación óptima para todas las variables de calidad, y que la elección de condiciones de procesamiento debe responder al atributo tecnológico que se desea maximizar.
Figura 1 – Análisis de efectos principales sobre las propiedades fisicoquímicas, de color, texturales y reológicas del surimi de caballa (Scomber colias, ≤ 32 cm). Los efectos no significativos al 95% de confianza se muestran en gris. La línea discontinua naranja indica los valores promedio de las muestras sin lavar para ambas granulometrías. A) Contenido de humedad, B) Contenido de proteínas, C) Contenido de lípidos, D) Contenido de cenizas, E) Nitrógeno Básico Volátil Total (NBVT), F) Índice de ácido tiobarbitúrico (TBARS), G) Pérdidas por cocción (ΔMc), H) pH, I) Luminosidad (L), J) Tono rojo-verde (a), K) Tono azul-amarillo (b*), L) Dureza 1, M) Cohesividad, N) Elasticidad, O) Gomosidad, P) Masticabilidad, Q) Adhesividad, R) Módulo de Almacenamiento a 5 Hz.
CONCLUSIONES
El diseño 23 permitió identificar que la granulometría del picado, la relación solución/carne y la secuencia de lavado influyen de manera significativa y diferenciada sobre la calidad del surimi de caballa de talla reducida. La granulometría fina favoreció la remoción de compuestos indeseables, mientras que la relación 3:1 y el doble lavado alcalino optimizaron la retención proteica y la firmeza del surimi. No se observó una única combinación óptima para todas las variables, ya que el comportamiento del sistema depende del atributo tecnológico deseado. La comparación con los controles sin lavar demuestra que, aun cuando los tratamientos modifican la composición y reducen ciertos nutrientes, el efecto neto del lavado resulta beneficioso para la calidad tecnológica y la estabilidad del surimi.
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