ISSN 2477-9458
BOLETÍN DEL
CENTRO DE
INVESTIGACIONES
BIOLÓGICAS
Caracterización sicoquímica y microbiológica de la harina de camarón
Penaeus vannamei (Boone, 1931).
Alexandra Elizabeth Bermúdez-Medranda, Vanessa Hanoi Acosta Balbas y
Fernando Ramón Isea-León.........................................................................................
Preferencia de frutas en aves que visitan un comedero en la ciudad de
Caracas (Venezuela).
Bárbara Santana
y Cristina Sainz-Borgo...............................................................
Fijación de nitrógeno atmosférico en altas montañas tropicales: páramos de
Venezuela.
Ernesto Medina......................................................................................................
Plantas del Jardín Botánico del Orinoco, ciudad Bolívar, Estado Bolívar,
Venezuela.
Wilmer A. Díaz-Pérez, Luis Chacón y Magdalena Ochoa.....................................
Revisión del escarabajo excavador género Llanoterus García y Camacho,
2018 (Coleoptera: Noteridae: Noterini). Parte I.
Mauricio García y Alfredo Briceño. .....................................................................
Índice acumulado 1967 – 2023. Boletín del Centro de Investigaciones
Biológicas en su 56 Aniversario.
Teresa Martínez Leones..........................................................................................
Instrucciones a los autores......................................................................................
Instructions for authors...........................................................................................
Vol.57, N
0
2, Pp.98-349, Julio-Diciembre 2023
UNA REVISTA INTERNACIONAL DE BIOLOGÍA PUBLICADA
POR
LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA, MARACAIBO, VENEZUELA
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Boletín del Centro de Investigaciones Biológicas
Vol. 57. Nº 2, Julio - Diciembre 2023, Pp. 98-111
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Caracterización sicoquímica y microbiológica de la harina de camarón
Penaeus vannamei (Boone, 1931)
Alexandra Elizabeth Bermúdez-Medranda
1*
, Vanessa Hanoi Acosta Balbas
2
y
Fernando Ramón Isea-León
3
1
Universidad Técnica de Manabí. Facultad de Acuicultura y Ciencias del Mar.
Grupo de Investigación en Sanidad Acuícola, Inocuidad y Salud Ambiental (SAISA).
Bahía de Caráquez, Manabí EC130104, Ecuador. Orcid: https://orcid.org/ 0000-0002-
5451-3990
2
Universidad Técnica de Manabí. Facultad de Acuicultura y Ciencias del
Mar. Grupo de Investigación en Biodiversidad y Ecología de Sistemas Acuáticos
(BIOECOSISTEMA). Bahía de Caráquez, Manabí EC130104, Ecuador.
3
Universidad Técnica de Manabí. Facultad de Acuicultura y Ciencias del Mar.
Grupo de Investigación en Nutrición y Alimentación Acuícola (GINAA), Bahía de
Caráquez, Manabí EC130104, Ecuador.
* Autor para correspondencia: alexandra.bermudez@utm.edu.ec
RESUMEN
La harina de cabeza de camarón (HCC) se ha convertido en una de las principales
opciones de producción y exportación en Ecuador por su uso aplicable en acuicultura,
piscicultura y avicultura dado su alto valor proteico. En este estudio se determinó la
calidad sicoquímica y microbiológica de la HCC Penaeus vannamei. Se analizaron
muestras colectadas entre 2015 y 2019 procedentes de una empresa ecuatoriana. Los
resultados promedios de humedad (8,4 ± 1,5%), grasa total (9,4 ± 1,1%), cenizas (22,4
± 0,8%) y proteínas (50,9 ± 2,4%) no mostraron diferencias signicativas entre años.
Los parámetros microbiológicos, colorantes y metales pesados, mostraron valores
ubicados dentro de los niveles de calidad exigidos internacionalmente para este
producto.
Palabras clave: proteínas, exportación, Penaeus vannamei, metales pesados,
colorantes.
DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.10439129
Calidad de la harina de camarón Penaeus vannamei.
Bermúdez-Medranda et al.
99
Physicochemical and microbiological characterization of shrimp meal
Penaeus vannamei (Boone, 1931)
ABSTRACT
Shrimp head meal has become one of the main products for export in Ecuador
for its applicable use in aquaculture, sh farming and poultry farming given its high
protein value. In this study, the physicochemical and microbiological quality of shrimp
Penaeus vannamei head meal was determined. Samples collected between 2015 and
2019 from an Ecuadorian company were analyzed. The average results of humidity
(8.4 ± 1.5%), total fat (9.4 ± 1.1%), ash (22.4 ± 0.89%) and protein (50.9 ± 2.4%),
showed no signicant differences between years. The microbiological parameters,
dyes and heavy metals showed values within the internationally required quality levels
for this product.
Key words: proteins, export, Penaeus vannamei, heavy metals, dyes.
Recibido / Received: 09-02-2023 ~ Aceptado / Accepted: 17-04-2023
INTRODUCCIÓN
La producción de camarón en Ecuador proviene principalmente de la acuicultura,
siendo la adaptación de Penaeus vanamei la más efectiva a las condiciones de cultivo,
lo que ha permitido el desarrollo de esta actividad a gran escala (Burgos 2018),
llegando a ser la especie acuícola de mayor relevancia dentro del comercio exterior,
generando ingresos de US$ 337 330 000 desde enero hasta octubre de 2020 (CNA
2020). Una preocupación constante en la acuicultura son los altos costos de los
alimentos balanceado de alta calidad proteica, por lo que varios investigadores han
propuesto fuentes proteicas de harinas de origen animal y vegetal (Barragán et al.
2017, Hleap-Zapata et al. 2017) que reemplacen a la harina de pescado, entre ellas las
harinas de residuos de crustáceos como los camarones (Silva-Espinel 2018).
El cultivo de camarón no consiste únicamente en obtener su carne, sino también
en el aprovechamiento de los desechos no consumibles como el cefalotórax y cutícula
o caparazón, los cuales pueden ser transformados de manera eciente, mediante
procedimientos industriales, logrando que esta industria sea más sostenible y amigable
con el ambiente (Caicedo et al. 1982, Sánchez et al. 2018). La cabeza es el residuo más
importante en la industria del procesamiento del camarón, la cual representa el 35 a
45% del peso total del animal, a pesar de ello este subproducto aporta una importante
fuente de quitina, proteínas y otros nutrientes (Carmona 2004).
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El aprovechamiento de los materiales excedentes de la industria camaronera para la
formulación de derivados da un mayor valor agregado, donde se destaca la producción
de harinas para consumo animal; por lo tanto, el objetivo de la elaboración de harina
de cabeza de camarón (HCC), es generar un producto no solo con un alto contenido de
proteínas, si no que sea fácil de mezclar con otras harinas y asegurar su fácil asimilación
y digestión (Salas et al. 2015, Espinoza-Chaurand et al. 2015). Así mismo la HCC
presenta un perl de aminoácidos comparable con la harina de soya o de pescado y una
amplia variedad de estimulantes de alimentación o quimio atractantes (Carranco et al.
2011) otorgándole un mayor valor agregado.
En líneas generales, el proceso de fabricación de la harina de cabezas de camarón se
inicia con la recepción del producto, su cocción se realiza a 100 °C, luego pasa por un
prensado y secado para obtener un máximo de 10% de humedad. De allí sigue la etapa de
molido, y previo al empacado se añade un antioxidante para evitar el enranciamiento de
la grasa (Soriano 2015). Esta harina de residuos de camarón procesada industrialmente
en Ecuador, sigue los protocolos estandarizados que garantizan un buen estado de
conservación del producto (Meléndez 2010).
Varios autores han reportado la composición proximal de harina de residuos de
camarón y cabezas de camarón: (Rahman y Koh 2014, Pizarro et al. 2007, Khempaka
et al. 2011, Rahman y Koh 2016) en relación a contenidos de materia seca, proteína
cruda, extracto etéreo, bra cruda, ceniza y quitina. En algunos casos elaboraron harina
de camarón para alimentar aves de corral, con el n de medir el efecto en el huevo
de las gallinas ponedoras. En la Tabla 1 se resumen los resultados promedios de la
composición porcentual.
La formulación de harina a base de excedentes de la industria camaronera, está
siendo empleada como una fuente alterna de proteína cruda en la avicultura (Salas et
al. 2015) y piscicultura (Espinoza-Chaurand et al. 2015). No obstante, el proceso de la
elaboración de la HCC debe cumplir con las exigencias establecidas por los mercados
nacionales e internacionales, ya que los estudios existentes se han centrado más en
la composición proximal de la misma que en medir parámetros de inocuidad en el
producto, ante este vacío de la información, el presente estudio planteó caracterizar
sicoquímica y microbiológicamente muestras de HCC procedentes de una empresa,
durante un periodo de cinco años con potencialidad para alimentación de aves de
corral, pollos de engorde, animales mono gástricos y peces.
Calidad de la harina de camarón Penaeus vannamei.
Bermúdez-Medranda et al.
101
Tabla 1. Composición porcentual promedio de subproductos del camarón
Penaeus vannamei.
MATERIALES Y MÉTODOS
Muestras
Se obtuvieron muestras anuales de HCC Penaeus vannamei de una empresa
exportadora entre los años 2015 al 2019. Anualmente se tomaron 500 g de harina
de cabezas de camarón por triplicado. Los diferentes análisis se realizaron en el
Laboratorio de Nutrición de Organismos Acuáticos, Laboratorio de Química y
Laboratorio de Microbiología de la Escuela de Acuicultura y Pesquería y Laboratorio
del Instituto de Investigaciones de la Universidad Técnica de Manabí.
Análisis químico proximal
Humedad: Se analizó por el método de la estufa (AOAC 2010. 19th 930.15). Tres
muestras de 3 g se secaron a 110ºC durante 24 horas hasta obtener un peso constante.
La diferencia en peso húmedo y seco representa el contenido de humedad de la muestra
y se expresa como un porcentaje de peso original. El Equipo utilizado fue el horno
mua HYSC MF-05 CAP. 4,5 L.
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Grasa: El contenido graso fue determinado por el método de Soxhlet (AOAC
2010. 19th 920.39). La grasa se extrajo de 1 g de la muestra con un solvente orgánico
(éter de petróleo) durante 3 h. Se utilizó el extractor de grasa automatizado BUCHI
E-812/E-816. Se realizaron tres lecturas por muestra.
Proteínas: Las proteínas se determinaron mediante el método de Kjeldahl (AOAC
2010. 19th 954.01), el cual consiste en una digestión de la muestra (0,5 g) en medio
ácido (15 mL ácido sulfúrico 97-99%), utilizando catalizadores inorgánicos (pastillas
Kjeldahl). El valor resultante de nitrógeno (N) volátil se multiplica por el factor 6,25.
Se utilizó el digestor BUCHI Speed Digester K-436 y un destilador BUCHI Distillation
K-355. Se realizaron tres lecturas por muestra.
Cenizas: Tres muestras de 3 g fueron calcinadas a 550ºC en una mua durante 8
horas (AOAC 2010. 19th 938.08). Las cenizas fueron pesadas y el resultado se estimó
como porcentaje. Se realizaron tres lecturas por muestra.
Análisis microbiológico
Se determinó la presencia de Salmonella spp en muestras de 25 g según el Manual
de Análisis Bacteriológico de la Administración de Drogas y Alimentos USA-FDA
2016 (Andrews et al. 2022). Asimismo, la presencia de Escherichia coli y coliformes
totales (AOAC 2002a. 19th 991.14), coliformes fecales (Peter et al. 2020), aerobios
mesólos totales (AOAC 2002b. 990.12) y hongos y levaduras (Valerie et al. 2017).
Análisis de Aatoxina
Se determinó la presencia de aatoxinas en muestras de 5 g mediante una prueba
de ELISA (Colak et al. 2006).
Análisis de metales pesados
Se realizaron análisis de mercurio, plomo y cadmio en 3 g de muestras de harina,
por triplicado y por año, mediante el método estandarizado de la AOAC (2010).
Análisis de colorantes
Los colorantes Verde malaquita y Leuco verde de malaquita fueron determinados
en 5 g de muestras con el método Sanders et al. (2005).
Calidad de la harina de camarón Penaeus vannamei.
Bermúdez-Medranda et al.
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Análisis Estadístico
Las variables categóricas bromatológicas se organizaron, procesaron y analizaron
mediante procedimientos estadísticos descriptivos (medidas de dispersión tales
como la media y desviación estándar) en una hoja de cálculo Excel. Para los análisis
microbiológicos se empleó el análisis de varianza de una vía, previo análisis de
supuestos de homogeneidad y normalidad, para el análisis de los datos resultantes de
las variables en estudio. En caso de diferencias signicativas se aplicó la prueba de
Duncan, utilizando el programa estadístico STATGRAPHICS Centurión XIX (USA).
RESULTADOS
El promedio anual de los niveles de humedad fue de 8,4%, obteniéndose el valor
más bajo en 2017 (6,8%) y el más alto en 2018 (11%). Los valores de grasa total
muestran un descenso en el 2016 (8,1%) y en el 2019 un aumento llegando al valor de
10,7%, se obtuvo un promedio general de 9,4%. En relación con el nivel de proteína,
el valor más bajo se registró en el 2018 (46,5%), mientras que para los otros años un
porcentaje de 52,1% con un promedio general de 50,9%, por último, el nivel de cenizas
promedio obtenido fue de 22,4%, se observa un incremento de dichos valores durante
los años 2016 (23,0%) y 2017 (23,6%) a diferencia del 2015, 2018 y 2019 donde
se mantuvieron constantes (21,7%). Los parámetros nutricionales no presentaron
diferencias signicativas entre ellos (p>0,05) entre las desviaciones estándar, con un
nivel del 95,0% de conanza (Tabla 2).
Tabla 2. Composición sicoquímica [g/100 g] de harina de
cabezas de camarón ± DE (n=3).
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En el análisis microbiológico no se observó la presencia de Salmonella spp.,
Eschericha coli, coliformes totales y coliformes fecales. Sin embargo, los aerobios
mesólos totales mostraron valores de 2x10
4
UFC/g en 2015 y 4x10
3
UFC/g en 2016,
a diferencia del período 2017-2019, donde hubo ausencia de mesólos totales en
las muestras (Fig. 1; p<0,05). Por otro lado, se observa una clara variación anual de
hongos y levaduras en las muestras, registrándose valores signicativamente mayores
(p<0,05) en 2017 (37 UFC/g), mientras que no fueron detectados en 2019 (Fig. 2).
Se detectó la presencia de aatoxina en todas las muestras con un promedio de
<4,00 ppb, valor que está por debajo del máximo establecido por U. S. Food and Drug
Administration (Bogavantes-Ledezma et al. 2004), la cual indica que las muestras
deben contener valores de ≤20 ppb. En general, no se detectaron metales pesados del
2015 al 2018, para las muestras del 2019 presentaron pequeñas concentraciones de
mercurio (0,025 ± 0,005 mg/kg), plomo (0,02 ± 0,006 mg/kg) y cadmio (0,002 ± 0,001
mg/kg). Los colorantes Verde de malaquita y Leuco verde de malaquita solo fueron
detectados en 2015 con valores menores de 0,50 µg/kg.
Figura 1. Promedio anual de Unidades Formadoras de Colonias (UFC/g) de
Aerobios Mesólos totales presentes en harina de cabezas de camarón (Penaeus
vannamei) en muestras colectadas entre 2015 a 2019 (± DE, P<0,05).
Calidad de la harina de camarón Penaeus vannamei.
Bermúdez-Medranda et al.
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Figura 2. Promedio anual de Unidades Formadoras de Colonias (UFC/g) de
hongos y levaduras presentes en harina de cabezas de camarón (Penaeus vannamei) en
muestras colectadas entre 2015 a 2019 (± DE, P<0,05).
DISCUSIÓN
El porcentaje de humedad se ubica dentro del rango de 3,3-14,1% reportado por
Carranco et al. (2011) para harinas de subproductos de desechos de camarón. Se
reconoce que valores superiores al 13% pueden ocasionar problemas de crecimiento
microbiano y, por ende, deterioro de la materia prima.
El nivel proteico de la harina fue de 50,9%, superando al valor reportado (40,6%)
por Salas et al. (2015), pero ubicados dentro de los rangos indicados por Mata (2017)
de 44,1-6,8% y por Belandria y Morillo (2013) de 50,7%. En líneas generales el
alto valor de proteínas está asociado con la composición de la materia prima, donde
posiblemente quedan restos de carne adheridos a la cabeza. En este sentido, los
resultados muestran que la harina derivada del residuo sólido del procesamiento de
camarón, podría reemplazar parcialmente a las harinas de uso tradicional (soya, carne
y hueso, sangre y pescado) en la fabricación de alimentos balanceados.
El contenido de grasa fue menor (9,4%) al reportado por Morillo et al. (2006)
10,4%, y del 12,0% por Belandria y Morillo (2013), sin embargo, se encuentra por
debajo del 10% estipulado por el Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN 1988).
Cabe destacar que las variaciones en el contenido de grasa en la HCC, dependen de la
especie y zona de captura, así como del estado siológico, tamaño, sexo y edad de la
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especie (Morillo et al. 2006, Carranco et al. 2011, Salas et al. 2015).
El alto nivel de cenizas en la HCC se debe especialmente al calcio y fósforo
derivados del exoesqueleto (Barrientos 2003). El 22,4% obtenido en el presente estudio
se encuentra dentro del rango de 12,8-35,9% reportado por Fanimo et al. (2000).
Por otro lado, el valor promedio fue ligeramente superior al 20,24% encontrado por
Carranco et al. (2011), posiblemente debido a una mayor proporción de exoesqueletos
en la materia prima utilizada para la elaboración de la harina.
Los resultados de los análisis microbiológicos cumplen con lo establecido por la
normativa ecuatoriana INEN (1988). Primera revisión 1988-04 de Harina de Pescado
para consumo animal, usada como punto de comparación, por no existir una norma
INEN especíca para la HCC. La normativa reere para el caso de los aerobios
mesólos valores máximos de 10
6
UFC/g, en tanto que para los hongos y levaduras
establece un valor máximo de 10
4
UFC/g.
Si bien se detectó niveles de mercurio en 2018, el reglamento de la Comunidad
Económica Europea (Diario Ocial de la Unión Europea 2006) indica que el límite
máximo residual es de 0,5 mg/kg, por lo que el valor encontrado estaría por debajo
de dicho límite. El mercurio, es un contaminante persistente que se encuentra en el
ambiente, siendo tomado como indicador de la contaminación que puede existir entre
los suelos y los euentes de agua y es muy tóxico para los seres vivos (Tanimoto 2020).
Los dos colorantes evaluados fueron detectados en las muestras de 2015, en una
concentración para ambos de 1 µg/kg, valor por debajo del límite permisible de 1
ppb establecido por la Decisión CEE 657/2002 de la Comunidad Económica Europea
(Diario Ocial de la Unión Europea 2002). Los colorantes verdes de malaquita
y leuco verde de malaquita, inducen citotoxicidad al bioacumularse en los tejidos,
especialmente en branquias, hígado y músculo (Laddawan et al. 2013, Jindal y Sinha
2029), de allí que su uso está prohibido en la acuicultura. En Ecuador, el Instituto
Nacional de Pesca (INP), es el encargado de analizar los residuos provenientes de
fármacos para cumplir con las normativas internacionales.
La aatoxina estuvo presente en las muestras de todos los periodos de muestreo,
pero en concentraciones por debajo de los límites establecidos. En este sentido, la
FDA de los EEUU considera 20 ppb de aatoxinas totales como límite máximo
para los alimentos agrícolas primarios y sus derivados (Bogavantes-Ledezma et al.
2004). Es conocido que alimentar a Penaeus vannamei (camarón blanco) con dietas
contaminadas con AFB1 en niveles de 400 ppb afectan al crecimiento, conversión
alimenticia, y causan daños en el hepatopáncreas (Agulles 2008), mientras que se
producen daños en hígado y tumores en truchas (Oncorhynchus mykiss) y tilapias
(Oreochromis niloticus× O. aureus) (Deng et al. 2010).
Calidad de la harina de camarón Penaeus vannamei.
Bermúdez-Medranda et al.
107
CONCLUSIONES
Las harinas derivadas de los residuos sólidos del procesamiento de camarón
constituyen una excelente fuente de proteína y grasa, con adecuada calidad
microbiológica y toxicológica que permitiría reemplazar parcialmente a las harinas
de uso tradicional (soya, carne, pescado) en la fabricación de alimentos balanceados,
además de cumplir con los estándares nacionales e internacionales, demostrando que
Ecuador puede producir y exportar harina de la más alta calidad con responsabilidad
social y ambiental.
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ISSN 2477-9458
BOLETÍN
DEL CENTRO DE INVESTIGACIONES BIOLÓGICAS
An internAtionAl journAl of biology
Published by the university of ZuliA, MArAcAibo, veneZuelA
Vol. 57, No 2, Pp. 98-349, July-December 2023
CONTENTS
Physicochemical and microbiological characterization of shrimp meal
Penaeus vannamei (Boone, 1931).
Alexandra Elizabeth Bermúdez-Medranda, Vanessa Hanoi Acosta Balbas y
Fernando Ramón Isea-León.........................................................................................
Preference of fruits in birds that visit a feeder in the city of Caracas.
Bárbara Santana
y Cristina Sainz-Borgo...............................................................
Atmospheric nitrogen xation in high tropical mountains: Venezuelan
paramos.
Ernesto Medina......................................................................................................
Plants of the Botanical Garden of the Orinoco, ciudad Bolívar, Bolívar
State, Venezuela.
Wilmer A. Díaz-Pérez, Luis Chacón y Magdalena Ochoa.....................................
Revision of the burrowing beetle genus Llanoterus García and Camacho,
2018 (Coleoptera: Noteridae: Noterini). Part I
Mauricio García y Alfredo Briceño.......................................................................
Accumulated index 1967 – 2023. Boletín del Centro de Investigaciones
Biológicas on its 56 th Anniversary.
Teresa Martínez Leones.........................................................................................
instrucciones a los autores......................................................................................
instructions for authors....................................................................................................
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