PROTEINE ŞI GRĂSIMI DIN PEŞTE CU VALOARE FUNCŢIONALĂ

Proteine din peşte cu valoare funcţionalăValoarea nutriţională deosebită a proteinelor din peşte se datorează atât

aminoacizilor din compoziţie şi raportului dintre aceştia, cât şi conţinutului redus de colagen din carnea majorităţii speciilor de peşte şi nevertebrate marine. Pe de altă parte, proteinele influenţează caracteristicile nutriţionale şi de digestibilitate ale preparatelor din peşte.

Proteinele constituie 11-27% din speciile de bpeşte marin şi pot fi clasificate în: sarcoplasmatice, miofibrilare şi tip stroma.

Proteinele sarcoplasmatice sunt reprezentate de albumine (30% din cantitatea totală de proteine din muşchi), mioglobină, enzime sarcoplasmatice, ultimele fiind responsabile de deteriorarea calităţii peştelui după moarte.

Proteinele miofibrilare din muşchi (60-70%) sunt compuse din miozină, actină, tropomiozină şi troponine C, I şi T. Acestea suferă modificări post-mortem şi în timpul depozitării la rece, pe termen lung. Textura produselofr din peşte şi capacitatea cărnii tocate de a forma gel pot fi afectate de aceste modificări

Reziduul rămas după extracţia proteinelor sarcoplasmatice şi miofibrilare, cunoscut sub numele de stroma, este compus din colagen şi elastină din ţesuturile conjunctive. Colagenul, care este relativ sărac în aminoacizi esenţiali, are o valoare nutriţională foarte scăzută. Totuşi, el afectează în mare măsură tăria şi integritatea musculară, textura şi proprietăţile reologice ale produselor din peşte, factori de mare importanţă în acceptarea de către consumatori a produselor din peşte şi a produselor alimentare în general.

Compuşii ce constituie azotul neproteic din ţesuturile musculare au o contribuţie majoritară la gustul produselor de origine marină. Ei sunt formaţi din aminoacizi liberi, amine, guanidine, nucleotide şi produşii lor de degradare, uree şi săruri cuaternare de amoniu.

Deoarece organismele acvatice sunt expuse unor condiţii de mediu foarte diferite de vieţuitoarele terestre (temperatură, presiune, concentraţie de sare, cantitate de oxigen disponibil), proteinele din structura ţesuturilor acestor vieţuitoare au unele proprietăţi unice, care le conferă o valoare nutritivă deosebită.

Actualmente, datorită epuizării unor resurse tradiţionale valoroase utilizate pentru obţinerea de preparate de peşte cu specific local sau de răspândire extinsă, s-a recurs la înlocuirea acestora cu proteine provenind de la specii mai puţin valoroase, dar cu o răspândire mai mare.

În scop comercial, peştii pot fi clasificaţi pe baza conţinutului de proteină brută în patru categorii: sub 10%, între 10 şi 15%, între 15 şi 20%, peste 20% proteină, cea mai bogată fiin carnea de ton (26-27% proteină).

Aplicaţiile proteinelor din peşte ca ingrediente funcţionale Chiar dacă populaţia are nevoie de o cantitate mai mare de proteine, experienţa

a dovedit faptul că acestea trebuie furnizate consumatorilor în cadrul limitelor senzoriale acceptate de alimentaţia tradiţională. Se estimează că probabilitatea de acceptare a peştelui de către consumatori va creşte doar dacă aceste proteine vor fi folosite ca ingrediente cu valoare funcţională în sisteme alimentare cunoscute.

Hidrolizatele din peşte sunt apreciate de secole în ţările estice, fiind utilizate în special sub formă de sos de peşte. În afara calităţilor lor aromatizante însă, aceste hidrolizate au o valoare funcţională redusă datorită denaturării chimice a proteinelor în cursul procesului tehnologic. Se caracterizează în general prin aromă puternică de peşte, gust amărui şi culoare brună.

Fac excepţie hidrolizatele proteice obţinute din capelin şi carne de rechin care au o culoare albă şi care pot fi utilizaţi pentru generare termică de aromă atunci când sunt combinate cu zaharuri precum glucoza. Se remarcă de asemenea solubilitatea foarte bună la pH=2-10,4, precum şi proprietăţile emulsificatoare, capacitatea de batere, adsorbţia grăsimii şi reţinerea umidităţii care au fost excelente.

Concentratele proteice din peşte pot fi preparate astfel încât să fie relativ fade şi deschise la culoare, ceea ce permite utilizarea lor ca adaosuri în diverse produse, dar în general prezintă solubilitate şi proprietăţi funcţionale reduse. Indiferent de procedeul de solubilizare utilizat, proteinele sunt denaturate/gelificate în mare măsură. Unele concentrate proteice din peşte prezintă proprietăţi de spumare bune, deşi stabilitatea spumei este relativ scăzută. Datorită acestor dezavantaje, în ultimii ani hidrolizatele şi concentratele proteice din peşte au fost utilizate în special ca furaje sau fertilizanţi, căutându-se însă în continuare tehnologii performante şi menajante de obţinere.

Dispersii proteice termostabile cu vâscozitate micăLipsa solubilităţii proteinelor miofibrilare în apă şi sensibilitatea lor la

denaturare sunt principalele motive pentru slaba utilizare a proteinelor din peştele ieftin. În prezenţa enzimelor şi a componenţilor cu masă moleculară mică, moleculele de miozină interacţionează între ele, precum şi cu alţi componenţi. Astfel, sunt necesare procese îmbunătăţite pentru fabricarea dispersiilor şi a preparatelor proteice solubile.

Prepararea dispersiilor proteice termostabile implică spălarea ţesuturilor musculare mărunţite, pentru îndepărtarea componentelor solubile şi a lipidelor.După o spălare preliminară cu apă solidele sunt în continuare spălate cu soluţie salină diluată şi soluţie de Na2CO3, urmate de o spălare cu apă rece. După eliminarea apei prin scurgere, carnea este suspendată în apă rece până la aproximativ 50% substanţă uscată şi apoi omogenizată. Pentru reducerea pH-ului în vederea intensificării gelificării se adaugă acid acetic. Probele cu pH ajustat sunt încălzite la 500C, supuse filtrării şi uscării prin pulverizare.

Dispersiile şi pudrele astfel preparate au avantajul unei valori nutriţionale egale cu a proteinelor lor originale din peşte, dar un gust de peşte atenuat. În plus, prin procesul de spălare se elimină majoritatea hemoproteinelor din ţesutul muscular iniţial, produsele având o culoare albă. În consecinţă este promiţătoare utilizarea unor astfel de dispersii pentru fortifierea produselor pe bază de cereale.

Cremogenat de proteine din peşte Se obţine printr-un proces de hidroliză controlată, în care hidroliza este oprită

la un anumit moment prin tratament termic. Nu sunt semnalate utilizări deosebite ale acestuia în industria alimentară, produsul fiind recomandat mai mult pentru valoarea sa nutritivă. Este comercializat în Japonia ca un nou ingredient alimentar.

Plasteinele - texturate din hidrolizate proteice de peşteO altă posibilitate de utilizare a hidrolizatelor proteice din peşte (HPP) în

forma texturată este cea care se bazează pe reacţia de plasteinizare a proteinelor. Plasteinele sunt agregate peptidice care se formează în special prin interacţiuni hidrofobice şi se pot obţine prin reacţia HPP cu anumite proteinaze în condiţii controlate. Aceste agregate sunt insolubile şi pot prezenta caracteristici de gel. Faţă de HPP plasteinele prezintă avantajul că nu au gustul amar care limitează de fapt utilizarea hidrolizatelor proteice. Plasteinele pot fi texturizate, imprimându-li-se o textură asemănătoare cărnii, iar datorită proprietăţilor de gelifiere pot fi utilizate ca element de umplutură.

Carnea tocată din peşte ca ingredient alimentarSe obţine prin decapitare şi eviscerare, urmate de operaţiile de spălare pentru

îndepărtarea sângelui, respectiv de dezosarea mecanică. Procesul constituie o etapă preliminară în fabricarea surimi, care este o carne de peşte dezosat mecanic, spălată cu apă sau cu soluţie salină foarte diluată la 5-100C şi la care au fost adăugaţi crioprotectori. Îndepărtarea proteinelor sarcoplasmatice solubile în apă, inclusiv hemoproteinele, enzimele şi compuşii cu azot neproteic, au ca rezultat obţinerea unui produs acceptabil din punct de vedere al lipsei de culoare şi al gustului.

Faţă de carnea tocată surimi are o textură mai fină datorită etapei de rafinare ce are loc după etapa de extracţie cu apă. Acest lucru este important când surimi este utilizat pentru obţinerea batoanelor de peşte (''fish-fingers'') sau a altor produse de peşte simulate, dar este irelevant în cazul utilizării lui ca agent de gelifiere.

În mod obişnuit surimi se obţine din peşte slab pentru a evita o etapă de degresare (pentru a preîntâmpina problemele legate de oxidarea grăsimii). Deşi cantitatea de substanţe nutritive din surimi nu este identică cu cea din produsele naturale pe care le imită (picior de crab de exemplu), surimi prezintă anumite avantaje din punct de vedere nutriţional: un conţinut mai ridicat de proteine valoroase, ce conduce la un indice PER (protein efficiency ratio)superior cărnii iniţiale, un conţinut mai redus de grăsime, colesterol şi apă.

Datorită capacităţii de structurare la temperaturi scăzute a surimi, au fost dezvoltate aplicaţii de utilizare a surimi pentru formarea la rece şi îmbunătăţirea texturii unor produse realizate din carne de pasăre, porc, vită sau peşte recuperată în urma operaţiilor de tranşare/filetare.

Gelul de surimi are în general culoare albă, iar prezenţa lui în formă divizată în masa de carne conferă acesteia aspectul mozaicat datorat în mod obişnuit prezenţei particulelor de grăsime. În contextul în care producătorii urmăresc obţinerea de alimente cu conţinut redus de grăsime, surimi poate fi utilizat ca înlocuitor de grăsime.

Datorită caracteristicilor funcţionale surimi este actalmente utilizat ca ingredient în obţinerea unei mari varietăţi de produse alimentare: crème gen ''dip''

(consumate direct din ambalaj cu ajutorul unor biscuiţi sau sticks-uri), salate de fructe de mare sau mixte, aspicuri sau gelatine tip desert, supe concentrate cu conţinut ridicat de proteine, analogi de brânză sau băuturi pe bază de lapte (''milkshakes''), produse extrudate de tip peşte pane, batoane sau chufteluţe de peşte, produse pentru restaurante gen fast-food (fishburger), produse de panificaţie şi paste făinoase fortifiate proteic, produse pentru câini şi pisici.

Gelatine din peşteSe obţin din pielea cu conţinut ridicat de colagen a peştilor de apă rece. Sunt

mai puţin eficiente decât gelatinele obţinute din mamifere, dar au calităţi deosebite de stabilizare a emulsiilor, de inhibare a creşterii dimensiunilor cristalelor şi de agenţi de formare a peliculelor. În anumite situaţii (ex. restricţii de ordin religios) pot înlocui gelatinele animale.

Lipide funcţionale din peşteO caracteristică esenţială a lipidelor din peşte şi nevertebrate marine este

conţinutul ridicat în acizi graşi polinesaturaţi din structura trigliceridelor. Aceşti acizi graşi sunt denumiţi generic PUFA (poliunsaturated fatty acids - acizi graşi polinesaturaţi care conţin mai mult de o dublă legătură) sau HUFA (highly unsaturated fatty acids - acizi graşi care conţin 5 sau mai multe duble legături). S-a constatat că cele mai importante efecte asupra sănătăţii le are HUFA.

Acizii graşi cu grad ridicat de nesaturare sunt reprezentaţi de seriile de acizi graşi ω-3 şi ω-6 (cunoscute şi ca n-3, respectiv n-6). Denumirea provine de la poziţia primei legături duble din moleculă, luându-se ca referinţă gruparea metil de la capătul moleculei de acid gras. Denumirile şi caracteristicile acizilor graşi din aceste serii sunt redate mai jos:

acid linoleic - C18:2 - ω-6acid linolenic - C18:3 - ω-3acid arahidonic - C20:4 - ω-6acid eicosapentenoic (EPA) - C20:5 - ω-3acid docosahexenoic (DHA) - C22:6 - ω-3Acizii HUFA ω-3 eicosapentenoic şi docosahexenoic sunt consideraţi acizii

graşi cei mai valoroşi din compoziţia lipidelor din peşte, peştele şi crustaceii fiind singura sursă pentru aceşti compuşi. Cele mai bune surse de EPA şi DHA sunt considerate lipidele de rezervă (sub formă de ulei de peşte) din carnea peştilor graşi (menhaden, somon, macrou) din apele reci. Pentru peştii semigraşi (cod) sursa principală o constituie ficatul, iar la peştii cu carnea slabă acizii graşi se găsesc în special ca elemente componente ale fosfolipidelor din structura membranelor celulare.

Deşi în general se discută doar despre efectul benefic al consumului de lipide marine, s-a constatat totuşi că excesul acestora în alimentaţie poate determina apariţia unor efecte secundare nedorite precum:

- conţinutul de colesterol - este relativ ridicat în carnea unor crustacei (creveţi regali); el depinde de specie, dar are şi variaţii sezoniere

- creşterea necesarului de antioxidanţi - dublele legături din HUFA şi PUFA reacţionează foarte uşor cu oxigenul, conducând la formarea de peroxizi şi

alţi produşi secundari ai procesului de râncezire. Pentru protejarea acestor duble legături în uleiul de peşte se adaugă anumiţi antioxidanţi (vitamine E, BHT - butilhidroxitoluen, TBHQ - terţ-butilhidrochinona). Pe de altă parte, creşterea consumului de ulei de peşte impune creşterea necesarului organismului pentru compuşi cu caracter antioxidant (vitamina E, seleniu, vitamina C). În ultimii ani, cercetările legate de inocuitatea antioxidanţilor în sine au condus la interzicerea BHT în SUA, respectiv a TBHQ în UE, Canada, Japonia. Antioxidanţii naturali (extract de rozmarin, extract de ceai verde, tocoferoli vegetali, lecitina, ascorbaţi) sunt consideraţi o alternativă valoroasă în prevenirea oxidării uleiului de peşte, având totodată şi efecte benefice asupra sănătăţii.

- Excesul de vitamine liposolubile - poate avea efect toxic, în special atunci când se desfăşoară pe o perioadă mai mare de timp.

Produse pe bază de lipide marine destinate consumului uman Uleiul de peşte - sursă importantă de vitamine A şi D; dezvoltarea metodelor

de sinteză a condus însă la înlocuirea uleiului de peşte cu concentratele sau drajeurile sintetice, mai ieftine şi mai puţin neplăcute.

Produse tartinabile şi dressinguri de peşte - margarina de peşte a fost singura utilizare semnificativă a uleiului de peşte până în deceniul 8; dezavantajul îl constituie însă anihilarea efectelor funcţionale ale grăsimii datorită hidrogenării acizilor graşi nesaturaţi în procesul tehnologic. În ceea ce priveşte dressingurile pentru salate, sosurile sau maionezele în care uleiul vegetal este înlocuit cu ulei de peşte, gustul şi mirosul specific de peşte este parţial anihilat datorită amestecării cu condimente (determinând o acceptare mai uşoară de către consumatori).

Concentrate de acizi graşi polinesaturaţi din peşte - sunt considerate ca făcând parte din categoria produselor farmaceutice şi nu a alimentelor, consumarea lor trebuind făcută numai sub recomandare şi control medical. Prin vinterizare şi fracţionare prin cristalizare pot fi obţinute concentrate cu un conţinut de EPA, DHA şi DPA de până la 30%.

Procesul tehnologic de obţinere a lipidelor marine constă iniţial într-o prelucrare termică şi mecanică a cărnii. După separarea fazelor (de regulă prin centrifugare) uleiul necesită o rafinare pentru a fi corespunzător consumului uman. În vederea întârzierii proceselor oxidative şi de degradare a trigliceridelor, procesul poate fi îmbunătăţit prin răcirea imediată a uleiului după presare. Chiar utilizând această metodă, rămâne încă problema aspectului, culorii, gustului şi mirosului neplăcut al produsului finit.

O altă îmbunătăţire majoră a procesului de extracţie a uleiului din materiile prime acvatice (peşti, crustacei) constă în extracţia la rece sau cu încălzire minimă. O astfel de metodă o constituie hidroliza enzimatică, pusă la punct iniţial pentru obţinerea de proteine de calitate ridicată. De asemenea, deceruirea, tratamentul alcalin (pentru saponificarea acizilor graşi liberi şi a fosfolipidelor care nu au fost îndepărtate prin deceruire), neutralizarea cu acizi graşi sunt etape care pot fi utilizate la rafinarea uleiului de peşte.