INVESTIGADORES
ZARITZKY Noemi Elisabet
congresos y reuniones científicas
Título:
CONFERENCIA INVITADA PLENARIA: Aprovechamiento integral de nuevas especies marinas: Desde el modelado matemático de la transferencia de energia hasta la utilizacion de los residuos del proceso.
Autor/es:
ZARITZKY NOEMI.
Lugar:
Los Cocos Córdoba
Reunión:
Simposio; III Reunión Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos RITEQ 2014; 2014
Institución organizadora:
PLAPIQUI - UNIV NACIONAL CORDOBA
Resumen:
La disminución de recursos pesqueros tradicionales en la Argentina ha llevado al estudio de nuevas fuentes con potencial pesquero. En esta disertación se describe un proceso integral para la obtención de productos congelados a base de carne cocida de especies marinas de cangrejos patagónicos: Ovalipestrimaculatus y Danielethus patagonicus. Estas especies de cangrejos son reconocidas como recursos de valor pesquero, cuya comercialización puede generar productos de alto valor agregado que permitan ingresos económicos a las industrias patagónicas argentinas. En contraste con otros países de la región,en que la captura de cangrejos suele estar en el orden de miles de toneladas, la explotación de este recurso en Argentina se ha visto rezagada, aunque su demanda se encuentra en franco crecimiento.Los ejemplares de las especies de cangrejos estudiados fueron capturados por buceo y trampas en el Golfo Nuevo-Chubut y fueron trasladados vivos al laboratorio para su tratamiento posterior. El proceso industrial propuesto contempla múltiples operaciones desde el ingreso de la materia prima a plantahasta la salida del producto final, como así también el tratamiento de los desechos generados durante el proceso de industrialización. Los resultados que se exponen están basados en la Tesis Doctoral de la Dra Jimena Dima y en los trabajos en colaboración, realizados entre el CIDCA y el Centro NacionalPatagónico CENPAT (CONICET).Una de las características a tener en cuenta es que el tejido muscular de los cangrejos se presenta adherido al exoesqueleto por lo que es imprescindible un tratamiento térmico preliminar para poder desprenderlo. En tal sentido se optimizó la primera etapa de tratamiento térmico de estos crustáceos,determinando la mejor relación tiempo/temperatura, sobre la base de la desnaturalización de lasproteínas miofibrilares y la simulación numérica del proceso de penetración térmica. Se determinó la composición química del sistema a los efectos de establecer sus propiedades termofísicas. Se realizóasimismo la caracterización histológica del músculo. El cuerpo y las pinzas fueron tratados térmicamente simulando condiciones industriales de calentamiento en agua a diferentes temperaturas.Se registraron en cada caso las correspondientes curvas tiempo-temperatura en la zona de mayor espesor de tejido. La simulación computacional de la transferencia térmica tridimensional se realizó resolviendo en estado no estacionario la ecuación diferencial a derivadas parciales de conducción de calor con condiciones de contorno convectivas considerando en todos los casos (pinzas y cuerpo) la presencia de una capa calcárea externa al músculo; se utilizó para ello el método de elementos finitos con el programa Comsol Multiphysics. Paralelamente, empleando Calorimetría Diferencial de Barrido DSC (TA Instruments, DSC Q100) se determinó la cinética de desnaturalización de proteínas sobre muestras pequeñas sin gradientes de temperatura, tratadas térmicamente en agua a 60, 70, 80, 90 y 100ºC. Acoplando la cinética de desnaturalización proteica, las energías de activación y las curvas depenetración térmica se pudo correlacionar el grado de desnaturalización alcanzado por las proteínas miofibrilares en el proceso de calentamiento, con las condiciones que permitieron separar el músculodel exoesqueleto.El producto a base de pulpa de cangrejo cocido suele comercializarse en bolsas flexibles selladas al vacío. Dado que la extracción de la carne durante su procesamiento se realiza en forma manual (?picking?), el músculo es susceptible a contaminación microbiana. Por lo tanto se optimizó el proceso de pasteurización de la carne envasada en ?pouches? flexibles considerando la inactivación demicroorganismos patógenos Sthaphylococcus aureus y Listeria monocytogenes para lograr la inocuidad del producto. Se realizó la simulación numérica del proceso de pasteurización de la pulpa de cangrejo envasada al vacío y se validó experimentalmente el modelo de transferencia térmica. Se testearondistintas combinaciones de temperatura y tiempo de pasteurización (60ºC, 72ºC y 82ºC). Para cada patógeno se midió la cinética de letalidad microbiana y se determinó el tiempo de reducción decimal (valor D) y el valor Z (ºC) en carnes de cangrejo inoculadas con los microorganismos patógenos ensayados. Acoplando la cinética de inactivación térmica del microorganismo más resistente con elmodelo matemático de transferencia de energía y fijando un criterio de reducción de 5 ciclos logarítmicos se determinaron las condiciones operativas de la pasteurización del producto. Dado que el producto se comercializa en forma congelada se midieron y modelaron matemáticamente las curvas de congelación en sistemas de geometría irregular y propiedades termofísicas dependientes de la temperatura utilizando elementos finitos. Las mediciones de temperaturas se llevaron a cabo en un túnel industrial de congelación. Se analizó el efecto de la velocidad de congelación en el tamaño y localización de los cristales de hielo formados en el tejido, utilizando técnicas histológicas y observación microscópica. Se evaluó además la calidad del producto durante el almacenamientocongelado analizando sus parámetros de calidad, químicos, físicos y organolépticos.Por último se desarrolló la metodología para el aprovechamiento de los residuos de los caparazones de cangrejos que permitieron obtener quitina y quitosano, productos de alto valor agregado a nivel internacional; al respecto se describen los procesos de obtención de dichas sustancias. El quitosano obtenido fue caracterizado a través de su grado de desacetilación utilizando para ello el método potenciométrico y el de espectroscopia infrarroja (FTIR); se determinó también su peso molecular a través de la viscosidad intrínseca.