Procesamiento

Caracterización de las aguas residuales del procesamiento del camarón

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By Milthon Lujan

Un equipo de investigadores determinó que los efluentes del procesamiento de camarón son fuentes importantes de proteínas, ácidos grasos y astaxantina, y que la industria debe hacer los esfuerzos para recuperarlos y darles valor agregado.

Investigadores de la Chalmers University of Technology (Suecia), de la Technical University of Denmark, y de la Räkor & Laxgrossisten AB (Suecia) determinaron la composición cruda y los perfiles de polipéptidos, aminoácidos, ácidos grasos, compuestos volátiles y astaxantina, además de la composición nutricional y potenciales elementos tóxicos del agua de cocción de camarones (SBW) y del agua de pelado de camarones (SPW).

La mitad de la contaminación industrial en el mundo se origina de las industrias de alimentos, y entre ellas, las compañías de procesamiento de pescados y mariscos contribuyen con grandes cantidades de aguas residuales.

El agua es una herramienta crucial en los diferentes pasos del procesamiento de pescados y mariscos como descongelamiento, enfriamiento, fileteado, pelado, transporte, almacenamiento, marinado y cocinado, que producen cargas significativas de compuestos orgánicos e inorgánicas en las aguas utilizadas en el proceso.

La diversa naturaleza de los diferentes tipos de aguas del procesamiento de pescados y mariscos conducirá a diferentes desafíos y costos para el tratamiento de las aguas residuales antes que sean liberadas al océano.

Al mismo tiempo, muchos de los compuestos que liberan los tejidos de pescados y mariscos en las aguas de proceso potencialmente tienen un alto valor, como es el caso de proteínas, péptidos, aminoácidos libres, elementos nutricionales, antioxidantes y ácidos grasos poliinsaturados (PUFA).

En una unidad de procesamiento típico que produce camarones cocidos y pelados, hasta 65 m3 de agua es usada por tonelada de camarón pelado producida. En este sentido, existen fuertes incentivos para minimizar la pérdida de nutrientes que toma lugar a lo largo de la línea de procesamiento, con el tratamiento de las aguas residuales.

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Los investigadores tomaron muestras mensuales de cinco litros del agua de cocción y del agua de pelado del camarón Pandalus borealis durante un año. 

Principales resultados

El mapeo de la composición de los dos tipos de aguas residuales (agua de cocción y agua de pelado) generados durante el procesamiento del camarón revelaron que el agua contenía:

i) 14.8 g/L de proteína

ii) 3.9 g/L de ácidos grasos

iii) 3.8 g/L de astaxantina esterificada.

Asimismo, los investigadores reportan que las cantidades relativas de EPA y DHA alcanzaron hasta 49 y 39% de los aminoácidos totales y ácidos grasos, respectivamente. Entre los elementos nutritivos, ellos hallaron altos niveles de sodio, potasio, fósforo, calcio y magnesio.

Los elementos tóxicos estuvieron por debajo del límite detectable, excepto para el arsénico. 

Perfil volátil

En el perfil volátil se encontraron compuestos derivados de la oxidación de lípidos y de la reacción de Maillard, los primeros especialmente en los meses de invierno. 

A parte de lo citado, los investigadores no registraron variaciones sistemáticas en la composición del agua de cocción y del agua de pelado de los camarones que estuvieran relacionadas con la estacionalidad.

Los investigadores encontraron que los datos de composición del agua del pelado de los camarones, junto con los volúmenes de agua de cocción generados, muestra que proteínas (70 kg), ácidos grasos (14 kg), astaxantina (0.076 kg) y fósforo (10 kg), se pierden en las aguas residuales por toneladas de camarón hervido y pelado.

Solución para la industria de procesamiento de camarón

Los hallazgos del estudio pueden guiar a las empresas de procesamiento de camarón hacia mejores enfoques para recuperar los nutrientes perdidos.

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Por ejemplo, describen los investigadores, debido a que el agua de la cocción del camarón contenía cantidades significativas de proteínas/polipéptidos con tamaños de hasta 75 kDa, la floculación seguida de la flotación podría ser una estrategia potencial para recuperar una biomasa enriquecida en proteínas, en la que también se encuentran ácidos grasos y astaxantina.

Para los péptidos más pequeños y los aminoácidos libres, la filtración puede ser el enfoque más apropiado, mientras que los micronutrientes disueltos restantes también podrían usarse como materia prima para el cultivo de algas y hongos con la finalidad de producir nueva biomasa.

De hecho, la conversión de toda el agua residual a caldo de camarón o agentes aromatizantes usando, por ejemplo, la evaporación al vacío es otra estrategia potencial.

Aún con el rápido enfriamiento, los resultados de este estudio sobre los compuestos volátiles y la microbiología revelaron que el agua del pelado debe someterse a un posible procesamiento para darle valor agregado tan pronto como sea posible, preferiblemente dentro de los 3 días.

El agua de cocción puede soportar más tiempo y puede ser pre-almacenado hasta 9 días. 

Conclusión

Según los investigadores sus resultados indican que existen grandes incentivos para recuperar los nutrientes derivados de las aguas residuales del procesamiento del camarón, y algunas de sus sustancias volátiles, siempre que se apliquen técnicas rentables.

Referencia (acceso abierto):
Bita Forghani, Ann-Dorit Moltke Sørensen, Gustaf Fredeus, Kenneth Skaaning, Johan Johannesson, Jens J. Sloth, and Ingrid Undeland. Biochemical Characterization and Storage Stability of Process Waters from Industrial Shrimp Production. ACS Omega 2021, 6, 46, 30960–30970 Publication Date:November 9, 2021 https://doi.org/10.1021/acsomega.1c03304

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