Vergés i Basagaña, Clara

Catalan

Hemeroteca Cientifica Catalana

TECA: Tecnologia i Ciència dels Aliments, vol. 22 (2023), p. 24-26ISSN (ed. impresa): 1137-7976 / ISSN (ed. electrònica): 2013-987XDOI: 10.2436/20.2005.01.123 / https://revistes.iec.cat/index.php/TECAEl peix i els productes de la pesca representen una font de nutrients essencials per a una dieta saludable i equili-brada, ja que tenen un alt contingut en proteïnes, mine-rals i vitamines, així com un baix contingut en greixos, i contenen àcids grassos poliinsaturats que gairebé no es troben en altres fonts d’aliments. Aquests nutrients tenen efectes positius sobre la salut humana, com ara ajudar a prevenir el desenvolupament de malalties del cor i reduir la mortalitat per malalties coronàries.Tanmateix, un cop el peix ha estat pescat i tret de l’aigua, es poden desenvolupar olors desagradables a causa de la degradació enzimàtica de determinats nutrients (espe-cialment proteïnes, lípids i nucleòtids) i de la degradació microbiana per part dels bacteris de la superfície. Així doncs, la qualitat del peix està directament relacionada amb l’oxidació dels lípids, la descomposició de proteï-nes i el trifosfat d’adenosina (ATP), la reducció del pH i la producció d’olors característiques.En l’actualitat, a causa del creixement continu de la de-manda de peix pel consum individual i per a la recerca de la qualitat de vida, els requisits de qualitat del peix també són cada cop més alts. Indicadors com la frescor, el con-tingut de proteïnes, el color de la carn i la textura són importants per avaluar la qualitat del peix. Per tant, ga-rantir la seguretat d’aquests recursos pesquers durant el transport, l’emmagatzematge i el processament s’ha convertit en un tema d’investigació cada cop més relle-vant. Molts d’aquests problemes de deteriorament de la qualitat del peix es poden controlar mitjançant la conser-vació per congelació, que impedeix el deteriorament mi-crobiològic i alenteix els processos bioquímics de degra-dació del peix i, en conseqüència, permet allargar-ne la vida útil i vendre’l amb una major qualitat.A la indústria alimentària existeixen diferents tecnolo-gies per reduir la pèrdua de qualitat i allargar la vida útil dels aliments. Dins dels productes de la pesca, destaquen la congelació i l’elaboració de conserves. El fonament de la congelació és sotmetre els aliments a temperatures iguals o inferiors a –18 ℃ per tal d’aconseguir congelar la major part de l’aigua que conté el producte i formar així cristalls de gel. Aquesta tecnologia permet mantenir pràcticament totes les propietats nutricionals — ja que no afecta les proteïnes, les vitamines ni els minerals—, però en contraposició inhibeix parcialment o totalment l’ac-ció perjudicial dels microorganismes i enzims deterio-rants. Els peixos congelats i emmagatzemats fins a tres mesos en condicions ideals (baixa temperatura, igual o inferior als –18 ℃, no variable) no es poden distingir dels peixos frescos pel que fa al color, el gust i la textura. Encara que és possible obtenir peixos congelats amb una alta qualitat nutricional, la qualitat del peix fresc es con-sidera superior.No obstant això, alguns productors o distribuïdors d’ali-ments poden intentar vendre peixos congelats i poste-riorment descongelats, declarant que són frescos, per augmentar els seus beneficis. Les preferències dels con-sumidors pel peix fresc es basen bàsicament en la carac-terització sensorial, ja que durant la congelació, l’emma-gatzematge del producte congelat i el procés de descongelació, es poden produir alteracions aparents en el sabor, l’olor, la consistència i el color de la carn. Aquesta activitat fraudulenta representa una amenaça primària per a la producció i la comercialització d’aquests productes, així com per al consumidor final.A partir d’aquest gran interès de la indústria dels produc-tes de la pesca i derivats es desenvolupa una metodolo-Sensors d’espectroscòpia d’infraroig proper per avaluar la frescor del peix i els cicles de congelacióCLARA VERGÉS I BASAGAÑAGraduada en innovació i seguretat alimentària (Universitat de Girona, Escola Politècnica Superior). Màster en Desenvolupament i Innovació d’Aliments (Universitat de Barcelona). Premi M. del Carmen de la Torre Boronat de l’Associació Catalana de Ciències de l’Alimentació (per a estudiants).Clara Vergés i BasagañaClara Vergés i Basagaña     TECA, vol. 22 (2023). 24Revista TECA 22.indd   24 16/11/2023   14:39:12gia de control de qualitat que permet monitorar i avaluar els efectes de la congelació i descongelació en mostres de peix.El verat (Scomber scombrus), objecte d’aquest estudi, probablement sigui un dels peixos amb més interès nu-tricional de les costes del mediterrani, atesa la seva com-posició, especialment pel seu contingut en greix insatu-rat. Aquest pertany a la família dels escòmbrids (Scombridae). Es tracta d’una espècie pelàgica que es troba dins del grup de peixos blaus, pel seu alt contingut de greix al múscul.La tecnologia d’espectroscòpia d’infraroig proper (NIRS, de l’anglès near infrared spectroscopy) emet una radiació electromagnètica que ens permet mostrar infor-mació fonamental de la banda vibratòria per als enllaços químics en molècules que contenen majoritàriament àtoms d’hidrogen, com ara grups N—H, O—H i C—H. Són enllaços molt relacionats amb el fenomen de la con-gelació i la formació de cristalls de gel (O—H) i amb el del trencament cel·lular del múscul del peix (N—H i C—H). Tanmateix, la NIRS és un mètode de control econòmic i respectuós amb el medi ambient que no re-quereix la manipulació de les mostres. Però, en contra-partida, aquesta tecnologia avui dia encara té algunes li-mitacions en l’anàlisi espectral com les interferències de fons, incloent-hi el soroll i les bandes superposades.El treball va ser desenvolupat en el marc d’un projecte de recerca del Programa de Tecnologia Alimentària de l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), centre de Monells (Girona). L’objectiu principal va ser analitzar la capacitat d’un espectròmetre de baix cost i d’un espectrofotòmetre d’alta resolució, basats en la tecnologia de NIRS, per a la discriminació entre mos-tres de verat (Scomber scombrus) fresc i descongelat (sot-meses a un o dos cicles de congelació- descongelació) i entre diferents mètodes de congelació. Per tal d’asso- lir aquest objectiu, el treball es va desenvolupar en dife-rents etapes. Inicialment, es varen adquirir els espectres en les mostres de peix fresc i, tot seguit, es varen congelar les mostres a diferents temperatures fins a arribar a tempe-ratures a l’interior de –20 ℃ i –80 ℃ en cambra de conge-lació (lenta) i –20 ℃ mitjançant un abatedor (congelació ràpida), i es va realitzar una adquisició dels espectres en verat congelat i descongelat. Finalment, les mostres es van congelar una altra vegada per realitzar una segona tanda d’adquisició d’espectres en els dos estats. Paral·le-lament, es va determinar el contingut d’humitat de les mostres de peix fresques i descongelades dels dos cicles de congelació.Tot seguit, a partir dels espectres adquirits, es varen des-en vo lu par models de classificació del producte segons els mètodes de congelació utilitzats per a la conservació del producte; l’estat del peix en el moment de l’adquisi-ció d’espectres, i les vegades que havia patit una conge-lació i, posteriorment, una descongelació. També es va desenvolupar un model de classificació segons l’estat de la mostra, descongelada (amb prèvia congelació indife-rent del mètode) o fresca.Els resultats obtinguts han mostrat que durant els dife-rents cicles de congelació i descongelació hi ha una pèr-dua d’humitat respecte a les mostres fresques. Aquesta pèrdua d’humitat està estretament relacionada amb la velocitat de congelació i el tipus de tractament que han patit les mostres; si han tingut una congelació ràpida per-den menys contingut d’aigua que si han estat congelades en una cambra a una velocitat menor. Tanmateix, també s’ha observat que el moment de captura i els cicles de congelació i descongelació que s’hagin fet tenen influèn-cia en el contingut d’humitat; la pèrdua d’aigua és major com més cicles s’hagin realitzat.A partir d’aquest estudi, es podria concloure que el con-tingut d’humitat de les mostres és un factor important a l’hora d’estudiar la capacitat dels sensors NIRS per clas-sificar les mostres. Cal tenir en compte que tant el mo-ment de captura com el tractament de congelació aplicat, així com els cicles de congelació i descongelació i l’estat de la mostra, influiran en el contingut d’humitat de les mostres. Els models predictius desenvolupats per dife-renciar les mostres de verat fresc del congelat i els múlti-ples mètodes de congelació aplicats, han estat satisfacto-ris. Es pot diferenciar amb elevada precisió el peix en un estat fresc del que ha estat sotmès a tractaments de con-gelació, així com les vegades que s’ha descongelat i tor-nat a congelar. Els models desenvolupats tenen capacitat per classificar el producte segons els cicles de congela-ció i descongelació en ambdós casos, però es destaquen els resultats obtinguts amb l’equip d’infraroig proper de baix cost. Cal considerar aquest equip una eina útil i amb una aplicabilitat potencial pels organismes de control i pels consumidors, ja que permet el control del frau, en relació amb el contingut d’humitat del peix.«El peix i els productes de la pesca representen una font de nutrients essencials per a una dieta saludable i equilibrada.»Sensors d’espectroscòpia d’infraroig proper per avaluar la frescor del peix i els cicles de congelació     TECA, vol. 22 (2023). 25Revista TECA 22.indd   25 16/11/2023   14:39:12Aquest estudi té una vessant d’aplicabilitat important, ja que els instruments miniaturitzats basats en NIRS són d’especial interès pels organismes de control i els consu-midors, pel seu baix cost. Aquests instruments estan a l’abast de les empreses alimentàries i obren un ampli ven-tall de possibilitats per al control de qualitat de diverses matèries primeres i productes, així com pel control del procés. Els models predictius desenvolupats en aquest projecte amb el sensor NIRS de baix cost poden ser molt útils, ja que actualment ha augmentat l’interès per a la de-terminació en línia de la qualitat del peix i d’una manera no destructiva. Aquestes tecnologies poden ser molt ade-quades per evitar el frau en el sector pesquer, comprovar que s’està venent al consumidor el que realment està eti-quetat i determinar l’estacionalitat en què s’han capturat. En aquest projecte s’han desenvolupat models predictius específics per al verat (Scomber scombrus), però aquest sensor NIRS de baix cost també es podria utilitzar en al-tres productes de la pesca o productes alimentaris, només caldria realitzar un procés de calibratge específic per al tipus producte que es vulgui analitzar.BIBLIOGRAFIAAgyekum, A. A.; Kutsanedzie, F. Y. H.; Annavaram, V.; Mintah, B. K.; Asare, E. K.; Wang, B. (2020). «FT-NIR coupled chemometric methods rap-id prediction of K-value in fish». Vibrational Spectroscopy [en línia], 108, article 103044. <https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2020.103044>.Cappeln, G.; Nielsen, J.; Jessen, F. (1999). «Synthesis and degradation of adenosine triphosphate in cod (Gadus morhua) at subzero temperatures». Journal of the Science of Food and Agriculture [en línia], 79 (8), p. 1099-1104. <https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0010(199906)79:8%3C1099::AID-JSFA332%3E3.0.CO;2-%23>.Collell, C. (2012). Espectroscòpia NIR per a la determinació on-line de l’AW i del contingut d’aigua i sal durant l’assecat de productes crus-curats [en línia]. Tesi doctoral. Universitat de Girona i Institut de Tecnologia Agroa-limentària, Catalunya. <http://hdl.handle.net/10803/84083>.Collell, C.; Gou, P.; Picouet, P.; Arnau, J.; Comaposada, J. (2010). «Fea-sibility of near-infrared spectroscopy to predict aw and moisture and NaCl contents of fermented pork sausages». Meat Science [en línia], 85 (2), p. 325-330. <https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2010.01.022>.Coppey, F.; Bécue, A.; Sacré, P.-Y.; Ziemons, E. M.; Hubert, P.; Esseiva, P. (2020). «Providing illicit drugs results in five seconds using ultra-portable NIR technology: An opportunity for forensic laboratories to cope with the trend toward the decentralization of forensic capabilities». Forensic Science International [en línia], article 110498. <https://doi.org/10.1016/j.forsciint. 2020.110498>.Guo, Y.; Ni, Y.; Kokot, S. (2016). «Evaluation of chemical components and properties of the jujube fruit using near infrared spectroscopy and chemomet-rics». Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectros-copy [en línia], 153, p. 79-86. <https://doi.org/10.1016/j.saa.2015.08.006>.Kim, S. H.; Park, J. H.; Kwon, J. S.; Cho, J. G.; Park, K. G.; Park, C. H.; Yoo, J. J.; Atala, A.; Choi, H. S.; Kim, M. S.; Lee, S. J. (2020). «NIR fluo-rescence for monitoring in vivo scaffold degradation along with stem cell tracking in bone tissue engineering». Biomaterials [en línia], 258, article 120267. <https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120267>.Moriarity, R. J.; Liberda, E. N.; Tsuji, L. J. S. (2020). «Subsistence fishing in the Eeyou Istchee (James Bay, Quebec, Canada): A regional investigation of fish consumption as a route of exposure to methylmercury». Chemosphere [en línia], 258, article 127413. <https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020. 127413>.Nollet, L. M. L. (ed.) (2012). Handbook of meat, poultry and seafood qual-ity. 2a ed. Ames: Wiley-Blackwell.Nordey, T.; Joas, J.; Davrieux, F.; Chillet, M.; Léchaudel, M. (2017). «Robust NIRS models for non-destructive prediction of mango internal qual-ity». Scientia Horticulturae [en línia], 216, p. 51-57. <https://doi.org/ 10.1016/j.scienta.2016.12.023>.Wang, S.; Dong, D.; Li, P.; Hua, X.; Zheng, N.; Sun, S.; Hou, S.; An, Q.; Li, P.; Li, Y.; Song, X.; Li, X. (2020). «Mercury concentration and fatty acid composition in muscle tissue of marine fish species harvested from Liaodong Gulf: An intelligence quotient and coronary heart disease risk assessment». Science of the Total Environment [en línia], 726, article 138586. <https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138586>.Zhou, J.; Wu, X.; Chen, Z.; You, J.; Xiong, S. (2019). «Evaluation of fresh-ness in freshwater fish based on near infrared reflectance spectroscopy and chemometrics». LWT [en línia], 106, p. 145-150. <https://doi.org/10.1016/ j.lwt.2019.01.056>.Clara Vergés i Basagaña     TECA, vol. 22 (2023). 26Revista TECA 22.indd   26 16/11/2023   14:39:13

Sensors d’espectroscòpia d’infraroig proper per avaluar la frescor del peix i els cicles de congelació

https://revistes.iec.cat/index.php/TECA/article/download/150749/148491

Sensors d’espectroscòpia d’infraroig proper per avaluar la frescor del peix i els cicles de congelació

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hemeroteca Cientifica Catalana