05/03/2026
Residuos del procesamiento del camarón en alimentos acuícolas: Valor nutricional, aplicaciones, desafíos y perspectivas
La producción mundial de animales acuáticos alcanzó las 178 millones de toneladas métricas en 2020 y se prevé que siga aumentando debido al crecimiento de la población, el incremento de los ingresos, la urbanización y la evolución de los hábitos alimenticios de las personas. Dado que la pesca de captura se ha mantenido estable durante décadas, esta demanda debe satisfacerse principalmente mediante la expansión de la acuicultura basada en la alimentación, lo que aumenta la necesidad de alimentos acuícolas y de materias primas para su elaboración.
La harina de pescado ha sido la principal fuente de proteínas en los alimentos acuícolas debido a su calidad nutricional, pero los altos precios y las preocupaciones sobre la sostenibilidad han impulsado la búsqueda de alternativas. La harina de soya se usa ampliamente, pero tiene limitaciones relacionadas con la salud de los peces y el impacto medioambiental, como la deforestación. Tales retos han impulsado la investigación de fuentes alternativas de proteínas alineadas con los principios de la economía circular, como los residuos generados en el procesamiento del camarón.
Estos residuos, que consisten en cabezas, exoesqueletos y colas, representan entre el 35% y el 65% de la biomasa del camarón y son ricos en proteínas y compuestos bioactivos. En 2020, la producción mundial de camarón generó entre 3.5 y 6.5 millones de toneladas métricas de estos residuos, gran parte de los cuales se desecharon. A pesar de las numerosas investigaciones sobre los compuestos bioactivos, su uso en alimentos acuícolas no se ha explorado lo suficiente.
Productos derivados del camarón
En 2020, la producción mundial de camarones alcanzó aproximadamente los 10 millones de toneladas métricas (peso húmedo), de los cuales casi el 70% procedía de la acuicultura. Durante la última década, la producción ha dependido en gran medida de una sola especie: el camarón blanco del Pacífico (Litopenaeusvannamei), que representó alrededor de 6.8 millones de toneladas métricas en 2022. La pesca y la acuicultura del camarón se concentran en Asia y, en menor medida, en América del Sur, donde a menudo se procesa el camarón de manera inmediata después de su captura debido a los bajos costos laborales.
El procesamiento se puede realizar a bordo de los buques pesqueros o en tierra en el caso del camarón de cultivo. El proceso inicial incluye lavado, cocción, clasificación y selección, lo que genera grandes volúmenes de aguas residuales que en la actualidad no son aptas para su uso en alimentos acuícolas (Figura 1).
El camarón que no cumple los estándares de calidad se destina a otros usos, mientras que el camarón listo para el mercado se vende entero, sin cabeza o pelado. El camarón sin cabeza y el pelado generan una cantidad considerable de residuos sólidos que representan entre el 35% y el 65% del peso total del camarón, principalmente cabezas (Figura 2).
La proporción de residuos varía en función de la especie y de la eficiencia del procesamiento. Para su uso en alimentos acuícolas, estos residuos deben procesarse para obtener productos como harina de camarón, hidrolizados o ensilados.
Harina de camarón
El término 'harina de camarón' se utiliza a menudo en la literatura para describir tanto la harina de cabezas de camarón como la harina de residuos de camarón, que contiene cabezas, exoesqueletos abdominales y colas. Independientemente del tipo de harina, es posible aplicar el siguiente proceso en su producción: lavado, secado, triturado/molienda y tamizado (Figura 3).
A menudo, se realiza una etapa de lavado para eliminar las impurezas presentes. Es necesario secar el material en proceso para obtener una harina con un bajo contenido de humedad que prolongue su vida útil y mejore su formulación para alimentación acuícola. El secado solar, por congelación y en horno son ejemplos de métodos de secado utilizados en la industria. Luego, se puede realizar el triturado o molienda, posiblemente seguida de un tamizado, para obtener un tamaño de partícula uniforme que favorezca la formación de un alimento granulado de alta calidad.
Hidrolizado de camarón
El hidrolizado de camarón se obtiene mediante la hidrólisis de los residuos sólidos resultantes del procesamiento del camarón, en la que los aminoácidos unidos a las proteínas se solubilizan en agua. El proceso de producción involucra las siguientes etapas: lavado, triturado o molienda, hidrólisis, filtración y centrifugación (Figura 4).
Antes de la hidrólisis, se puede incluir una etapa de lavado para eliminar las impurezas o de triturado/molienda para aumentar la superficie de hidrólisis. Luego, se puede aplicar una hidrólisis química o enzimática para descomponer las proteínas en péptidos más cortos y aminoácidos. La hidrólisis química consiste en utilizar soluciones altamente ácidas o alcalinas, por lo general, en combinación con alta presión y/o alta temperatura.
Debido a los grandes volúmenes de residuos químicos que se producen durante la hidrólisis química, recientemente se ha optado por emplear la hidrólisis enzimática, la cual se basa en enzimas proteolíticas, como la quimotripsina, la papaína y la subtilisina, para descomponer las proteínas. Dado que las enzimas proteolíticas son muy específicas, la hidrólisis enzimática permite un mayor control sobre la calidad de los productos finales. A diferencia de la hidrólisis química, no da lugar a la descomposición de la quitina a menos que se añadan enzimas quitinolíticas.
Tras la hidrólisis, se realiza una filtración que da como resultado una fracción sólida y otra líquida. La fracción líquida se procesa posteriormente mediante centrifugación para obtener el hidrolizado, mientras que el precipitado se desecha. Para poder incluir el hidrolizado en los alimentos acuícolas, podría ser necesario un paso de concentración adicional para reducir el contenido de humedad.
Ensilaje de camarones
El ensilaje es un método tradicional para prolongar la vida útil de los residuos sólidos resultantes del procesamiento del camarón y, en ciertos casos, mejorar su valor nutricional. El proceso de producción de ensilado de camarón, abarca las etapas de: lavado, triturado o molienda, adición de ácido, carbohidratos fermentables o bacterias del ácido láctico (LAB, por sus siglas en inglés), mezcla, licuefacción y centrifugación (Figura 5).
El lavado y triturado o molienda son pasos opcionales con funciones similares a las descritas anteriormente. Para producir ensilado, el pH debe ser inferior a 4.5, lo que se puede conseguir añadiendo ácidos (ensilado ácido) o mediante fermentación anaeróbica con bacterias lácticas (ensilado fermentado). En este último caso, las bacterias lácticas pueden convertir los carbohidratos fermentables en ácido láctico.
Dado que los residuos sólidos resultantes del procesamiento del camarón contienen una cantidad baja de carbohidratos fermentables, a menudo se añaden a la mezcla fuentes suplementarias de estos (por ejemplo, melaza, tapioca, etc.), a veces en combinación con un cultivo iniciador de bacterias del ácido láctico. Los ácidos que se añaden o que producen las bacterias del ácido láctico reducirán el pH, lo que dará lugar a la inhibición de microorganismos indeseables y a la conservación de la calidad nutricional.
Para garantizar un ensilado homogéneo, es necesario mezclar las materias primas con ácidos, azúcares fermentables y/o bacterias del ácido láctico. Durante la licuefacción tienen lugar diferentes procesos, como la producción de compuestos lipofílicos, la desnaturalización de proteínas y la solubilización de minerales. Después, los componentes líquidos y sólidos se pueden separar mediante centrifugación, lo que da como resultado una fracción sólida compuesta principalmente por quitina y minerales insolubles, y una fracción líquida que contiene proteínas, lípidos y carotenoides. La fracción líquida puede secarse para producir un concentrado más adecuado para la alimentación acuícola.
Composición nutricional
Los productos derivados del camarón tienen una composición nutricional diversa que respalda su uso potencial como ingredientes alternativos en alimentos acuáticos. En base seca, estos productos contienen entre un 33% y un 74% de proteína bruta, entre un 10% y un 28% de cenizas, entre un 1% y un 16% de quitina y entre un 4% y un 8% de lípidos brutos (Tabla 1). También aportan una variedad de compuestos bioactivos, como aminoácidos esenciales, ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga, polisacáridos, minerales y carotenoides, que aumentan su valor nutricional y funcional.
El contenido de proteínas y la composición de aminoácidos son fundamentales para evaluar los productos derivados del camarón como sustitutos de fuentes convencionales, como la harina de pescado y la harina de soya. Entre los productos derivados del camarón, los hidrolizados presentan la mayor calidad proteica, mientras que el ensilado suele contener niveles más bajos de proteína bruta debido a la degradación y dilución de las proteínas durante este proceso. Sin embargo, los métodos estándar basados en el nitrógeno que se utilizan para estimar el contenido de proteínas tienden a sobreestimar los niveles reales, ya que estos productos contienen cantidades significativas de nitrógeno no proteico, principalmente de quitina.
Los estudios sugieren que la aplicación de un factor de conversión universal de nitrógeno a proteína de 6.25 sobreestima el contenido de proteína y que son más apropiados factores específicos del producto más bajos. A pesar de esta limitación, los hidrolizados de camarón presentan perfiles de aminoácidos favorables, con proporciones de aminoácidos esenciales y no esenciales dentro del rango óptimo para las especies acuícolas, lo que favorece un uso eficiente del nitrógeno.
Los productos derivados del camarón contienen niveles moderados de lípidos, superiores a los de la harina de soya, pero inferiores a los de la harina de pescado. Su perfil de ácidos grasos incluye compuestos importantes desde el punto de vista nutricional, como el ácido eicosapentaenoico y el ácido docosahexaenoico, que están ausentes en los ingredientes de origen vegetal y son esenciales para muchas especies de cultivo. Además, las fracciones de residuos de camarón ricas en material de la cabeza proporcionan fosfolípidos y colesterol, nutrientes particularmente importantes para los crustáceos debido a su limitada capacidad de síntesis de novo y su papel en el crecimiento, la muda y la reproducción.
La quitina es el principal polisacárido presente en los productos derivados del camarón y varía mucho en función de los métodos de procesamiento. Las condiciones extremas de pH y temperatura pueden degradar parcialmente la quitina y alterar su contenido. Por último, los productos derivados del camarón son ricos en minerales, en especial calcio, mientras que los niveles de fósforo son más bajos y, en parte, no están disponibles. En general, los productos derivados del camarón combinan nutrientes valiosos y compuestos funcionales, lo que justifica su inclusión estratégica en los alimentos acuícolas, en particular para las especies de crustáceos.
Aplicaciones en la alimentación acuícola
Los productos derivados del camarón se han estudiado ampliamente como fuentes alternativas de proteínas en los alimentos acuícolas, ya que el camarón forma parte de la dieta natural de muchas especies acuáticas carnívoras y omnívoras. La investigación se ha centrado en la harina y el hidrolizado de camarón, ya que se dispone de poca información sobre el ensilado.
En general, la mayoría de los estudios no muestran efectos significativos en el crecimiento cuando los productos derivados del camarón sustituyen de manera parcial a la harina de pescado o de soya, aunque los resultados varían en función de la especie y del porcentaje de inclusión. Los crustáceos suelen responder de manera más positiva que los peces, probablemente porque los productos derivados del camarón se ajustan mejor a sus necesidades nutricionales. Los niveles de inclusión elevados pueden afectar negativamente al crecimiento debido al menor contenido de aminoácidos esenciales, los altos niveles de cenizas, que diluyen la energía de la dieta, y la presencia de quitina.
Diversos estudios indican que los productos derivados del camarón pueden aumentar la ingesta de alimento, lo que sugiere una mayor palatabilidad y propiedades atrayentes potencialmente relacionadas con compuestos como aminoácidos libres, ácidos grasos, péptidos y esteroles. Aunque la digestibilidad de los nutrientes no se ha estudiado con tanto detalle, las pruebas revelan que la digestibilidad de las proteínas y los lípidos disminuye cuando los productos derivados del camarón superan el 25-30% de la dieta, sobre todo debido a la quitina.
La quitina puede reducir la digestibilidad al limitar el acceso de las enzimas, acortar el tiempo de tránsito gastrointestinal y unir los nutrientes dentro de matrices indigestibles. Aunque muchas especies de peces y crustáceos producen enzimas quitinolíticas, se desconocen su eficacia y la digestibilidad real de la quitina debido a limitaciones metodológicas.
La mayoría de los estudios no han evidenciado cambios significativos en la composición corporal total o muscular al incluir en la dieta productos derivados del camarón. No obstante, se ha demostrado que la harina de camarón mejora la pigmentación en algunas especies debido a su contenido en carotenoides, lo que podría aumentar su valor de mercado y reducir la necesidad de usar pigmentos sintéticos.
En cuanto al rendimiento sanitario, las pruebas disponibles son limitadas y, en general, sugieren efectos neutros, aunque algunos estudios informan de una mejora de las respuestas inmunitarias innatas, probablemente relacionada con componentes bioactivos como la quitina y la astaxantina. Se necesitan más investigaciones para aclarar los mecanismos relacionados con la salud y optimizar las estrategias de inclusión.
Desafíos actuales y recomendaciones
La incorporación de productos derivados del camarón en los alimentos acuícolas plantea retos nutricionales, económicos y de seguridad. Desde el punto de vista nutricional, los altos contenidos de quitina y cenizas pueden limitar la digestibilidad y el rendimiento del crecimiento en niveles de inclusión elevados, aunque los niveles bajos de quitina pueden proporcionar efectos inmunomoduladores beneficiosos.
El uso específico por parte de especies capaces de digerir la quitina, el fraccionamiento de los residuos del procesamiento y el tratamiento adicional para reducir la quitina y las cenizas pueden mejorar su aprovechamiento. Los tratamientos biológicos son los más eficaces para eliminar la quitina, ya que permiten alcanzar altas tasas de conversión en condiciones suaves; no obstante, aún es necesario optimizar el costo y la eficiencia.
Desde el punto de vista económico, la competitividad depende del valor de mercado, los costos de procesamiento, transporte y disponibilidad durante todo el año. Aunque los residuos del procesamiento del camarón pueden ser baratos o gratuitos, el proceso adicional aumenta los costos y requiere una cuidadosa evaluación de la viabilidad. Entre las preocupaciones relativas a la calidad y la seguridad se incluyen el rápido deterioro, la contaminación por patógenos y la acumulación de metales pesados o contaminantes orgánicos persistentes. Un procesamiento, almacenamiento, tratamiento térmico y control adecuados son esenciales para garantizar la seguridad del producto y mantener la calidad del alimento.
Conclusiones
Los residuos derivados del procesamiento del camarón constituyen una oportunidad como ingrediente alternativo en alimentos acuícolas.
El hidrolizado de camarón mostró el mayor valor nutricional y es el más adecuado para especies carnívoras de alto valor, mientras que la harina de camarón y el ensilado son más apropiados para especies omnívoras que toleran un mayor contenido de cenizas y quitina. El uso específico para cada especie, el fraccionamiento de residuos, la mejora del procesamiento y un almacenamiento adecuado pueden aumentar la viabilidad, reducir los costos y apoyar la producción sostenible de alimentos acuícolas.
Fuente: Panorama Acuícola
Referencias
HRIMP PROCESSINGWASTEINAQUACULTUREFEED: NUTRITIONAL VALUE, APPLICATIONS, CHALLENGES, AND PROSPECTS escrito por MANON EGGINK, K. ─ Technical University of Denmark; GONÇALVES, R. ─S2AQUAcoLAB EPPO –IPMA and Centre of Marine Sciences, Universidade do Algarve y VILHELM SKOV, P. ─ Technical University of Denmark. La versión original, incluyendo tablas y figuras, fue publicada en AGOSTO de 2024 en REVIEWS IN AQUACULTURE. Se puede acceder a la versión completa a través de https://doi. org/10.1111/raq.12975
