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IX CONGRESO NACIONAL DEL COLOR ALICANTE 2010 Alicante, 29 y 30 de Junio, 1 y 2 de Julio de 2010 Universidad de Alicante PUBLICACIONES UNIVERSIDAD DE ALICANTE www.sri.ua.es/congresos/color10 COMITÉ ESPAÑOL DE COLOR SOCIEDAD ESPAÑOLA DE ÓPTICA SEDOPTICA
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IX CONGRESO NACIONAL DEL COLOR - rua.ua.es · El principal pigmento que determina el color de la carne es la mioglobina (Mb), y el color de la carne está determinado, en gran medida,

Feb 08, 2019

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IX CONGRESO NACIONAL

DEL COLOR ALICANTE 2010

Alicante, 29 y 30 de Junio, 1 y 2 de Julio de 2010

Universidad de Alicante

PUBLICACIONES UNIVERSIDAD DE ALICANTE w

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10

C O M I T É E S P A Ñ O L D E C O L O RS O C I E D A D E S P A Ñ O L A D E Ó P T I C A

SEDOPTICA

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Publicaciones de la Universidad de AlicanteCampus de San Vicente s/n

03690 San Vicente del [email protected]

http://publicaciones.ua.esTeléfono: 965903480

Fax: 965909445

© Varios autores, 2010© de la presente edición: Universidad de Alicante

ISBN: 978-84-9717-144-1

Diseño de portada: candelaInk

Este libro ha sido debidamente examinado y valorado por evaluadores ajenos a la Universidad de Alicante, con el fin de garantizar la calidad científica del mismo.

Reservados todos los derechos. Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicaciónpública o transformación de esta obra sólo puede ser realizada con la autorización de sus titulares,

salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos,www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra.

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IX CNC -Libro de Actas-

El IX Congreso Nacional de Color cuenta con el apoyo de las siguientes entidades:

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IX CONGRESO NACIONAL DEL COLOR. ALICANTE 2010

IX Congreso Nacional de Color

Alicante,

29 y 30 de Junio, 1 y 2 de Julio

Universidad de Alicante

Departamento de Óptica, Farmacología y Anatomía Facultad de Ciencias

Instituto Universitario de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías (IUFACyT)

Universidad de Alicante

IX CNC -Libro de Actas-

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IX CONGRESO NACIONAL DEL COLOR. ALICANTE 2010 COMITÉ ORGANIZADOR Presidente Francisco M. Martínez Verdú Universidad de Alicante Vicepresidente I

Vicepresidente II Secretaria Científica

Secretaria Administrativa Secretaria Técnica

Tesorero Vocal

Vocal

Vocal

Vocal Vocal

Eduardo Gilabert Pérez Joaquín Campos Acosta Esther Perales Romero Olimpia Mas Martínez

Sabrina Dal Pont

Valentín Viqueira Pérez Elísabet Chorro Calderón Verónica Marchante Bárbara Micó Vicent

Elena Marchante

Ernesto R. Baena Murillo

Universidad Politécnica de Valencia

IFA-CSIC Universidad de Alicante Universidad de Alicante Universidad de Alicante Universidad de Alicante Universidad de Alicante Universidad de Alicante Universidad de Alicante Universidad de Alicante Universidad de Alicante

COMITÉ CIENTÍFICO Natividad Alcón Gargallo Joaquín Campos Acosta

Pascual Capilla Perea Ángela García Codoner Eduardo Gilabert Pérez

José Mª González Cuasante

Francisco José Heredia Mira

Enrique Hita Villaverde Luís Jiménez del Barco Jaldo

Julio Antonio Lillo Jover

Francisco M. Martínez Verdú

Manuel Melgosa Latorre Ángel Ignacio Negueruela

Susana Otero Belmar

Jaume Pujol Ramo Javier Romero Mora

Mª Isabel Suero López

Meritxell Vilaseca Ricart

Instituto de Óptica, Color e Imagen, AIDO Instituto de Física Aplicada CSIC

Universidad de Valencia

Universidad Politécnica de Valencia Universidad Politécnica de Valencia Universidad Complutense de Madrid

Universidad de Sevilla

Universidad de Granada Universidad de Granada Universidad Complutense de Madrid Universidad de Alicante Universidad de Granada Universidad de Zaragoza

Instituto de Óptica, Color e Imagen, AIDO

Universidad Politécnica de Cataluña Universidad de Granada

Universidad de Extremadura

Universidad Politécnica de Cataluña IX CNC -Libro de Actas-

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ESTUDIO DESCRIPTIVO DE LOS ESPECTROS DE REFLEXIÓN Y DE LAS COORDENADAS DE COLOR DE MERLUZA (Merluccius australis),

SALMÓN (Salmo salar) Y MÚSCULO CLARO Y OSCURO DE ATÚN (Thunnus thynnus)

Elena Sánchez-Zapata1, Sergio Sáez-Miramón1, Evangélica Fuentes-Zaragoza1, Ana María

Martín-Sánchez1, Xavier Barber2, Juana Fernández-López1, José Angel Pérez-Alvarez1. 1Industrialización de Productos de Origen Animal (IPOA). Grupo 1 UMH.

Grupo REVIV Generalitat Valenciana. Departamento de Tecnología Agroalimentaria. Escuela Politécnica Superior de Orihuela. Universidad Miguel Hernández.

http://www.tecnoagro.umh.es, [email protected] 2Departamento de Estadística, Matemáticas e Informática. Universidad Miguel Hernández.

Avda. Universidad s/n, 03202 Elche, Alicante, Spain Resumen: El estudio de los espectros de reflexión en los alimentos, constituye un método físico sencillo y no destructivo con múltiples aplicaciones en la industria alimentaria. El color del pescado fresco es una de las propiedades más valoradas por el consumidor a la hora de elegir el producto, por lo que su caracterización es muy importante a la hora de fijar unos criterios de calidad objetivos, que puedan ser fácilmente aplicables en todos los niveles de la cadena de producción y distribución alimentaria. En este trabajo se estudian los espectros de reflexión y las coordenadas de color CIELAB del músculo fresco de especies ictícolas habituales en el mercado español, como la merluza, el salmón y el atún (músculo claro y oscuro). Salmón, merluza y músculo oscuro de atún presentan una zona del espectro comprendida entre 600 y 740 nm, donde no se presentan diferencias significativas (p<0.05) entre los porcentajes de reflexión, lo que podría ser característico del músculo fresco de pescado. El músculo claro de atún presenta una “meseta” entre 700 y 740 nm. Además, el músculo oscuro de atún presenta otras dos mesetas más entre los 390 y 440 nm y entre los 470 y 510nm. Estas mesetas son características de cada pescado, y constituirían la “huella digital” de cada especie.

Palabras clave: Coordenadas CIELAB, espectrofotometría, reflexión, pescado fresco.

INTRODUCCIÓN

El color del pescado fresco es un parámetro de calidad muy importante para el consumidor, ya que es utilizado como criterio de compra [1]. El pescado con color uniforme se considera un producto de alta calidad y es una razón para su aceptabilidad. En ocasiones el investigador y el personal de I+D carecen de valores referencia sobre el color del pescado, para que puedan ser utilizados como criterios de calidad [1]. El color del pescado puede servir de marco de referencia en el control de calidad, y en particular en aquellas especies en las que su fracción muscular “carne” presenta coloración por distintos pigmentos naturales, carotenos (salmon, trucha arco iris), hemopigmentos (túnidos) y melaminas (crustáceos) [2, 3]. Aún existe una gran laguna respecto a la determinación de valores objetivos del color, y propiedades ópticas del pescado.

El principal pigmento que determina el color de la carne es la mioglobina (Mb), y el color de la carne está determinado, en gran medida, por las proporciones relativas de las tres formas de mioglobina: reducida de color púrpura (desoximioglobina: DMb), oxigenada de color rojo (oximioglobina: OMb) y oxidada de color marrón (metamioglobina: MMb). En el caso del pescado, estas características pueden variar, ya que en ellos, el color está también relacionado con la presencia de otros pigmentos naturales, como la astaxantina y la cantaxantina que pueden ser

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depositados en la carne, como ocurre, por ejemplo, en los salmónidos, a diferencia de otras especies de pescado donde se depositan principalmente en hígado y piel [2], y que le imparten el color rosado característico. Además, el pescado, puede tener muy bajas concentraciones de pigmentos (hemopigmentos y/o carotenos) como por ejemplo, en los merlúcidos [4]; en este caso, el color prácticamente depende de la estructura y estado de la masa muscular.

Existen varios métodos para estimar las cantidades de los tres estados químicos de la Mb en la superficie de alimentos. Dado que la estimación en superficie del estado de la Mb deben ser métodos no invasivos, reproducibles y rápidos, la metodología más adecuada se basa en la espectrometría de reflectancia y en la determinación de longitudes de onda isobésticas [5]. La reflectancia depende de la concentración de pigmentos, de la forma química del pigmento, de la cantidad de grasa intramuscular y de la humedad del producto. La forma de los espectros es característica y puede verse modificada por distintos tratamientos tecnológicos. Es importante identificar, para cada caso, las longitudes de onda o regiones del espectro características para determinar la “huella digital” que representan los espectros de reflexión [6].

MATERIALES Y MÉTODOS

Materias Primas

Los pescado empleados en el presente estudio fueron fueron adquiridos en un supermercado local y seleccionados, por tratarse de pescados con elevada importancia comercial y porque representan, en el caso del salmón (Salmo salar), un pescado rico en carotenos; en el caso de la merluza (Merluccius australis), un pescado con baja presencia de carotenos y hemopigmentos; y en el caso del atún (Thunnus thynnus), un pescado con elevada concentración de hemopigmentos y carotenos. En el atún han sido separados los músculos claro y oscuro, ya que en esta especie de pescado existe una elevada proporción de músculo oscuro, a diferencia de las otras dos especies de pescado estudiadas, y porque la composición, y por tanto, las propiedades ópticas de ambos músculos son diferentes [3].

Determinación de los parámetros de color

Las determinaciones de color se realizaron sobre la superficie de las muestras, hasta completar un total de nueve determinaciones por cada muestra, siguiendo las recomendaciones de la American Meat Science Association [7]. De cada especie de pescado se analizaron 30 muestras. Se empleó el colorímetro Minolta CR-2600D (Minolta Camera Co. Osaka, Japan), con iluminante D65 y observador 10º. Se interpusieron cristales de baja reflectancia Minolta CR-A51/1829-752 (Minolta Camera Co. Osaka, Japan) entre las muestras y el equipo [7]. Se obtuvieron los espectros de reflexión de las muestras entre las longitudes de onda comprendidas entre 360 y 740 nm, considerándose los valores de reflectancia cada 10 nm y se midieron, además, las coordenadas de color CIELAB, luminosidad (L*), rojo/verde (a*) y amarillo/azul (b*).

Análisis estadístico

El análisis estadístico fue realizado empleando el paquete estadístico SPSS 16.0 para Windows (SPSS Inc., Chicago, IL). Los datos fueron sometidos a un análisis de la varianza (ANOVA). La comparación entre medias se llevó a cabo mediante el test de Tukey. Para determinar si las pendientes de los espectros de reflexión de cada especie coincidían en alguna región del espectro, se utilizaron modelos lineales generales (GLM) para estimar las pendientes de las curvas, y comprobar así la similitud de las longitudes de onda.

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RESULTADOS

El espectro de merluza, tiene forma similar, al que presentan la carne de algunas aves (pollo y pavo) [6], aunque con valores superiores. Presenta algunos de los picos característicos de la forma oxigenada de los hemopigmentos (Mb y hemoglobina Hb) a 540-560 nm; estos picos no se deberían al contenido en Mb del músculo, pues es muy bajo, sino a la Hb. La merluza no es desangrada tras su captura, por lo que puede quedar Hb retenida en los capilares, lo que originaría la presencia de estos picos. La merluza es la que mayor porcentaje de reflexión presenta desde la longitud de onda de 360 nm hasta 570 nm debido, al bajo contenido de pigmentos (carotenos y hemopigmentos), ya que la reflexión se ve influenciada por la concentración de estos pigmentos [6].

0

5

10

15

20

25

30

35

40

360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740

Longitud de onda (nm)

Ref

lect

anci

a (%

)

Salmón Merluza Atún (músculo oscuro) Atún (músculo claro) Figura 1. Espectros de reflexión (360-740 nm) de las distintas especies de pescado estudiadas.

Respecto al salmón, el espectro de reflectancia es similar al de merluza hasta la longitud de onda de 450 nm, aunque con valores inferiores (Figura 1). La estimación del GLM realizado para determinar si la pendiente de ambos espectros (salmón y merluza) coinciden según el modelo introducido: 0 1 360 400 360 400*(Reflectance- ) *(Reflectance- )*FishL L L LWavelenght X Xβ β γ− −= + + , donde

Fish es una variable indicatríz (0=Salmón, 1=Merluza), determinó que el p-valor obtenido para el término de interacción es p-valor=0.595, por lo que no debe considerarse esta interacción, es decir, ambas curvas tienen la misma pendiente. La carne de salmón presenta una elevada concentración de pigmentos (carotenoides), lo que le proporciona su característico color rosado [1], por este motivo, en la primera parte del espectro, hasta 560, presenta valores más bajos de reflectancia que la merluza. En la última parte del espectro el salmón presenta una mayor reflexión, que la merluza. Este comportamiento se debería a la presencia de hemopigmentos y carotenoides.

En cuanto a los espectros de los músculos claro y oscuro de atún se observan diferencias. En el pescado existen dos tipos de tejidos musculares, el claro y el oscuro. Existen muchas diferencias en la composición química de los dos tipos de músculo [1]. La forma de ambos espectros sigue un patrón similar hasta la primera zona del espectro (520 nm). El espectro del músculo oscuro presenta valores más bajos de reflectancia, lo que indicaría que presenta mayor concentración de hemopigmentos [7]. En la última parte del espectro (670-700 nm), el músculo claro de atún presenta los mayores valores de reflectancia. La forma del espectro del músculo claro de atún es similar, en algunas zonas del mismo, al que presentan algunas carnes frescas de animales de abasto.

El GLM realizado para los espectros de reflexión de salmón, merluza y músculo claro de atún, determinó que los tres espectros para las longitudes de onda comprendidas entre 700 y 740 nm siguen el siguiente modelo:

0 1 360 400

1 360 400 1 2 360 400 2

*(Reflectance- )

*(Reflectance- )*Fish *(Reflectance- )*Fish

L L

L L L L

Wavelenght X

X X

β βγ γ

− −

= + ++ +

,

donde Fish1 (1= Merluza, 0= resto) y Fish2 (1=Atun blanco, 0=resto). En las longitudes de onda comprendidas entre 700 y 740 nm, el p-valor obtenido para γ1 fue p-valor=0.680 y para γ2 p-

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valor=0.709, por lo tanto las tres curvas tienen la misma pendiente. Si lo que se desea es contrastar las pendientes de las 4 curvas entre las longitudes de onda de 660 y 740 nm, con el mismo modelo anterior, se obtiene para γ1 un p-valor<0.01 y para γ2 p-valor=0.01, por lo tanto las curvas tienen distintas pendientes. Si las longitudes de onda van de 670 a 740 nm, la pendiente para salmón y músculo claro de atún coinciden (p-valor=0.110), pero no para salmón y merluza.

El espectro de reflexión del músculo claro de atún presenta 3 puntos isobésticos con el espectro del salmón, a 440, 530 y 680 nm y uno con el espectro de la merluza entre las longitudes de onda de 660 y 670 nm; sin embargo, no presenta ningún punto isobéstico con el músculo oscuro.

Tabla 1. Resultados del Test de Tukey de las coordenadas colorimétricas CIELAB para las especies de pescado estudiadas.

Pescado L* a* b*

Merluza (Merluccius australis) 57.47c -2.04a -0.60a

Salmón (Salmo salar) 51.14b 16.88d 17.94c

Atún músculo claro (Thunnus thynnus) 47.27b 5.84b 7.82b

Atún músculo oscuro (Thunnus thynnus) 33.05a 10.13c 6.45b

Valores con distinta letra a-d, en la misma columna, difieren significativamente (p<0,05)

En cuanto a las coordenadas colorimétricas (Tabla 1), el mayor valor de luminosidad lo presentó la merluza, seguido del salmón, del músculo claro de atún y del músculo oscuro de atún. El salmón presentó los valores más elevados de las coordenadas a* y b*, y la merluza los valores más bajos de ambas coordenadas. Estos resultados reflejarían la distinta composición de cada uno de los pescados estudiados, lo que originaría distintos comportamientos en cada una de las coordenadas de color.

CONCLUSIONES

La presencia de carotenoides y altas concentraciones de mioglobina presentes en los músculos de salmón y oscuro de atún, respectivamente, provocan grandes modificaciones en la forma y valores de reflexión de los espectros. Para cada especie de pescado estudiado se han identificado regiones del espectro características. Estas regiones constituirían la “huella digital” de cada especie, lo que es interesante para la caracterización y diferenciación de especies de pescado con mayor valor comercial, de otras con menor valor, así como de sus productos derivados; pudiendo evitar fraudes comerciales, mediante el empleo de un método sistemático y no destructivo interesante para la industria alimentaria.

REFERENCIAS

[1] E. Sánchez-Zapata, J.A. Pérez-Alvarez, “El color en distintas especies de pescado. Caracterización objetiva.”, Alimentación, equipos y tecnología 219, 39-43 (2007).

[2] B. Czeczuga, “Carotenoids in Salmo gairdneri and Salmo trutta”, Hidrobiologia 64(3), 251-259 (1979). [3] M. Chaijan, S. Benjaku, W. Visessanguan, W, C. Faustman, “Characterisation of myoglobin from sardine

(Sardinella gibbosa) dark muscle”, Food Chem. 100, 156-164 (2007). [4] E. Fuentes-Zaragoza, J.A. Pérez-Alvarez, E. Sánchez-Zapata, “Efecto de la concentración de aditivos e

ingredientes sobre el color de pastas de merluza (Merluccius australis) tratadas térmicamente”, Opt. Pura Apl, 42(1), 9-21 (2009).

[5] R.A. Mancini, M.C. Hunt, D.H. Kropf, “Reflectance at 610 nanometres estimates oxymioglobin content on the surface of ground beef”, Meat Sci. 64, 157-162 (2003).

[6] C. Navarro-Rodríguez de Vera, “Optimización del proceso de obtención de geles cárnicos a partir de carne de ave mecánicamente recuperada”, Tesis Doctoral, Universidad Miguel Hernández de Elche (2005).

[7] M.C. Hunt, J.C. Acton, R.C. Benedict, C.R. Calkins, D.P. Comforth, L.E. Jeremiah, D.P. Olson, C.P. Salm, J.N. Savell, S.D. Shivas, “Guidelines for meat colour evaluation”, Chicago: American Meat Science Association and National. Live Stock and Meat Board, 12 p (1991).

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