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FACULTAD DE INGENIERÍA Carrera de Ingeniería Agroindustrial y Agronegocios ESTANDARIZACIÓN PARA LA ATOMIZACIÓN DE LA FRACCIÓN DE ERITROCITOS DE SANGRE PORCINA - PARA LA ELABORACION DE PRODUCTOS Trabajo de Investigación para optar el Grado Académico de Bachiller en Ingeniería Agroindustrial y Agronegocios JESUS ALEXANDER ALMEYDA MATTA MARIANA MILAGROS CARCAMO VALDIVIA ROSA LISETH CUEVA LLANOS EDITH MARIÑO HUAYLLA Asesor Iván Karlos Best Cuba Lima - Perú 2019

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FACULTAD DE INGENIERÍA

Carrera de Ingeniería Agroindustrial y Agronegocios

ESTANDARIZACIÓN PARA LA ATOMIZACIÓN DE LA FRACCIÓN DE ERITROCITOS DE SANGRE PORCINA -

PARA LA ELABORACION DE PRODUCTOS

Trabajo de Investigación para optar el Grado Académico de

Bachiller en Ingeniería Agroindustrial y Agronegocios

JESUS ALEXANDER ALMEYDA MATTA

MARIANA MILAGROS CARCAMO VALDIVIA

ROSA LISETH CUEVA LLANOS

EDITH MARIÑO HUAYLLA

Asesor

Iván Karlos Best Cuba

Lima - Perú

2019

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INDICE

INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 4

I. ASPECTOS GENERALES .................................................................................................. 5

a) Antecedentes –estado del arte. ......................................................................................... 5

b) Definición del proyecto. .................................................................................................... 7

c) Marco Legal. ..................................................................................................................... 8

II. EVALUACIÓN DE MERCADO ................................................................................... 10

a) Información General. ....................................................................................................... 10

i) Entorno de mercado (nichos, competencia, mercados, carencias, oportunidades,

benchmarking, etc.). ............................................................................................................ 10

ii) Necesidad observada que podría ser cubierta por su proyecto. ................................ 11

iii) Descripción del producto – idea inicial................................................................... 11

III. DISEÑO DEL PRODUCTO .......................................................................................... 13

a) Definir el problema detectado. ....................................................................................... 13

b) Elaborar el marco lógico – restricciones. ....................................................................... 13

c) Establecer la matriz de Causas- Capacidades- Oportunidades para determinar las

alternativas de solución. ......................................................................................................... 16

d) Justificación del proyecto. .............................................................................................. 17

e) Matriz de operacionalización de variables. ................................................................... 18

f) Metodología experimental. ............................................................................................. 19

g) Lista de materiales y equipos, materias primas. ............................................................ 20

h) Selección y empaque. ...................................................................................................... 21

i) Determinación del proceso y operaciones – Diagrama de flujos. .................................. 22

IV. DESARROLLO DEL PRODUCTO .............................................................................. 23

a) Ejecución del diseño experimental (pruebas preliminares) .......................................... 23

b) Evaluación de resultados preliminares .......................................................................... 24

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c) Ajustes y pruebas adicionales ........................................................................................ 24

d) Diagrama de flujo definitivo (con parámetros) ............................................................. 25

e) Determinación del proceso y operaciones definitivo (identificación de PCC) .............. 33

f) Evaluación resultados finales ......................................................................................... 37

g) Ficha técnica del producto o proceso ............................................................................. 47

h) Prototipo validado. ......................................................................................................... 47

V. DISCUCIONES .................................................................................................................. 49

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................. 50

REFERENCIAS ......................................................................................................................... 52

VII. ANEXOS ......................................................................................................................... 53

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INTRODUCCIÓN

La harina de sangre es un producto de la industria cárnica con un alto contenido proteico, se

obtiene por la deshidratación o atomización de la sangre del animal sacrificado, la cual

consiste en reducir la cantidad de agua de la materia prima (Beltran & Perdomo, 2007).

En el Perú un gran porcentaje de mataderos no dan un buen uso de sus desechos de matanzas,

convirtiéndose en un factor de contaminación del medio ambiente, es por ello que una de las

alternativas de solución es aprovechar la sangre de animales para poder darle un uso

adecuado, con el fin de reducir la contaminación del medio ambiente y dar una solución a las

deficiencias de proteínas para la alimentación humana.

Es importante reconocer que al procesar la sangre que normalmente es desechada en los

mataderos se llega a generar ingresos económicos, ya que se comercializa un producto que

normalmente en nuestro país es constituido como un generador de problemas ambientales.

En el presente trabajo se da a conocer una alternativa muy importante en el manejo y

aprovechamiento de la sangre porcina generados en un matadero y esta es la elaboración de

harina de sangre a partir de eritrocitos.

Teniendo en cuenta la toma de decisiones se realizará el atomizado de eritrocitos de la sangre

porcino en los laboratorios de la universidad transformando así la sangre del animal en harina,

con el fin de utilizarla para la elaboración de algunos productos que tendrán la garantía de

contar con un alto contenido nutricional. Cabe destacar que los procedimientos realizados

para obtener la de harina de sangre, se deben realizar bajo parámetros estrictos de higiene y

Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) por tratarse de un producto delicado para su manejo

como lo es la sangre, de manera que la harina de sangre pueda satisfacer las exigencias y

necesidades del consumidor.

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I. ASPECTOS GENERALES

a) Antecedentes –estado del arte.

Composición química de la sangre

(Belitz & Grosh, 1997), mencionan que “la sangre está formada por el plasma, que es

un componente rico en proteínas, en el que están suspendidos los elementos celulares

como eritrocitos, leucocitos y trombocitos. Los glóbulos rojos tienen forma de discos,

no poseen núcleos y son elásticos. Estos glóbulos contienen el pigmento sanguíneo

llamado hemoglobina. Los glóbulos blancos son células que poseen núcleo, pero no

tienen membrana ni color y son mucho menos abundantes que los eritrocitos. En el

plasma se encuentran además de las sales sanguíneas (fosfato potásico, cloruro sódico

y pocas sales de Ca, Mg y Fe), una gran cantidad de proteínas, entre las que se destaca

la albúmina y el fibrinógeno”.

Tabla 1. Composición química de sangre en 100 g. (FUNIBER, 2017)

Propiedades físicas de la sangre.

Color: Según (Belitz & Grosh, 1997) “Tanto la mioglobina como la hemoglobina

son proteínas conjugadas y son las responsables del color rojo característico en la

sangre, que con la exposición a la atmósfera se torna más oscuro; ambos pigmentos

desempeñan funciones biológicas muy importantes: la hemoglobina se encarga del

transporte del oxígeno de los pulmones a los diferentes tejidos, y ahí queda retenido

temporalmente en la mioglobina, hasta que se consume en el metabolismo aeróbico”.

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Disponibilidad de la sangre.

La sangre de ganado vacuno, ovino, caprino y porcino, se obtiene en los grandes

mataderos. Según (Laca, Diaz, & Rendueles, 2004) menciona que “El subproducto

líquido principal que se obtiene del sacrificio de los animales es la sangre y que

aproximadamente por cada 100 kg de peso vivo se obtienen 60 Litros de sangre, de

los que, durante el desangrado, se recoge el 50%.

Desechos de los mataderos

Según (Castro & Vinueza, 2011) la gran mayoría de los camales del Perú no se tiene

la infraestructura mínima para aprovechar los residuos orgánicos que se generan a

partir del sacrificio de los animales los animales. Es por esto que los residuos

orgánicos (Sangre) llegan a los alcantarillados municipales descargando los

vertimientos sin ningún tipo de tratamiento contaminando la vida acuática y

degradando las corrientes de aguas que son tomadas como abastecimiento de pueblos

o comunidades. De igual manera, algunos otros residuos como trozos de carnes o

rumen ocasionan contaminación en los suelos, aguas subterráneas y de las fuentes

donde son descargadas. (Castro & Vinueza, 2011)

Aprovechamiento de la sangre animal

Según (Castro & Vinueza, 2011) a sangre generada en los camales resulta ser una

fuente rica en proteínas por lo que conviene recuperarla para transformarla en

albúmina, sangre desecada o harina de sangre. Esta materia prima es fuente de

proteínas, aminoácidos y otros compuestos importantes de valor biológico, lo cual

resulta favorable para poder elaborar muchos productos con alto valor nutricional.

Dadas sus características nutricionales, se presenta una fuente de nutrientes muy

valiosa para la elaboración de alimentos balanceados para animales (Castro &

Vinueza, 2011).

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Harina de Sangre animal para consumo humano

(Castro & Vinueza, 2011), mencionan que la sangre proveniente de los mataderos se

ha utilizado como ingrediente en la fabricación de raciones para animales, este se

obtiene por la deshidratación del residuo orgánico (Sangre).

Según (Nontol, 2016) La necesidad del consumo de proteína animal ha incentivado a

la búsqueda de fuentes, que son capaces de ofrecer alimentos altamente proteicos con

las cualidades aceptables, de allí que las investigaciones apunten hacia el desarrollo

de nuevos productos no convencionales para ser utilizados en la alimentación

humana.

Al ser un producto rico en nutrientes se ha comenzado a utilizar como harina en la

elaboración de productos de panadería. Este es un gran aprovechamiento de los

llamados “residuos” que dejan los mataderos, aparte de ser aprovechado para la

alimentación balanceado de los animales, ayuda a combatir la anemia en el país.

b) Definición del proyecto.

Debido a los problemas de anemia y desnutrición en nuestro país, sobre todo en los

departamentos y provincias con más bajos recursos ecológicos, se desarrollará un

producto a partir de las fracciones de eritrocitos de sangre dando como producto final

harina de sangre para la elaboración de productos para el consumo humano.

El proyecto busca resolver este problema con el uso de harina de sangre a partir de

eritrocitos de porcino para la elaboración de productos de consumo diario. Se quiere

obtener productos enriquecidos en calcio, fósforo, hierro y proteínas.

Se propone que las cantidades de harina de sangre tendrán incidencia no significativa

sobre el producto a elaborar de forma que no afecte el color, olor y sabor del producto.

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c) Marco Legal.

El Perú cuenta con NTP (Normas Técnicas Peruanas) los cuales son documentos que

establecen las especificaciones o requisitos de Calidad para la estandarización de los

productos, procesos y servicios en este caso para la sangre que se va a extraer de los

camales y además para los productos de panadería que va a elaborar (INACAL, 2018).

Artículo 28º.- Gestión de los residuos de establecimientos avícolas.

La Planta de tratamiento y/o reprocesamiento de los animales descartados,

órganos, plumas, sangre o productos no aptos para el consumo humano, deberá

estar por lo menos a 1 Km de distancia de las actividades productivas del

generador y a no menos de 2 km en el caso de que esta actividad sea realizada por

una EPS-RS o una EC-RS (INACAL, 2018).

En el caso de que el generador no disponga de planta de tratamiento de residuos

como órganos, plumas, sangre o productos no aptos para el consumo humano,

deberá entregarlos a una EPS-RS registrada en DIGESA, que realice las

actividades de tratamiento o a una EC-RS, que realice las actividades de

reprocesamiento (INACAL, 2018).

28.3 Residuos de Centros de Faenamiento de Aves.

Los animales descartados, órganos, plumas, sangre o productos no aptos para el

consumo humano, serán manejados y dispuestos dentro de las instalaciones del

centro de faenamiento, antes de ser eliminados o reprocesados para consumo

industrial, debiendo ser sometidos a un proceso que neutralice su riesgo. Es

obligatorio cremar a los animales y productos del beneficio, que no sean aptos

para el consumo humano, ni para su transformación en subproductos.

(MINAGRI-DECRETO, 2012)

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En el caso de productos de panificación y afines la norma utilizada es Norma para la

fabricación, elaboración y expendio de productos de panificación, galletería y

pastelería. (DIGESA, 2011)

Esta norma tiene como propósito proteger la salud de los consumidores, disponiendo

requisitos sanitarios que deben cumplir los productos de panificación y pastelería

(DIGESA, 2011).

Base legal

Ley N° 26842, Ley General de Salud (DIGESA, 2011).

Ley Nº 29571, Código de protección y defensa del consumidor (DIGESA, 2011).

Decreto Legislativo N° 1062 que aprueba la Ley de Inocuidad de los Alimentos

(DIGESA, 2011).

Decreto Supremo Nº 003-2005-SA, que aprueba el Reglamento de la Ley N°

27932, Ley que prohíbe el uso de la sustancia química bromato de potasio en la

elaboración del pan y otros productos alimenticios destinados al consumo

humano. (DIGESA, 2011).

Resolución Ministerial N° 449-2006/MINSA que aprueba la aplicación del

Sistema HACCP en la fabricación de alimentos y bebidas. (DIGESA, 2011).

Resolución Ministerial N° 461-2007/MINSA, que aprueba la Guía Técnica para

el Análisis Microbiológico de Superficies en contacto con Alimentos y Bebidas.

Base técnica

Programa Conjunto FAO/OMS sobre Normas Alimentarias. Comisión del

Codex Alimentarius. Higiene de los Alimentos. Textos Básicos. 3ª edición

FAO/OMS 2003 (DIGESA, 2011).

Normas Técnicas Peruanas: NTP 206.001. 1981.GALLETAS. Requisitos; NTP

206.002. 1981.BIZCOCHOS. Requisitos; NTP 206.004.1988, PAN DE

MOLDE. Pan blanco y pan integral y sus productos tostados; NTP

206.018.1984 OBLEAS (DIGESA, 2011).

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II. EVALUACIÓN DE MERCADO

a) Información General.

i) Entorno de mercado (nichos, competencia, mercados, carencias, oportunidades,

benchmarking, etc.).

Nichos

Lugares donde la tasa de anemia es más alta como Ayacucho, Huancavelica, Cerro de

Pasco y otros departamentos del Perú.

Competidores

Nuestros competidores directos (Inian) e indirectos (Negocios Agroindustriales “Los

Ferroles Saac”).

Inian con su producto Nutrihem un peso de 90 gramos.

Nutri Hierro – Galleta Proteica 12% con sabor a chocolate.

Negocios Agroindustriales Los Ferroles Saac – Alimento balanceado para

animales.

Mercado

Todas las empresas que requieran de harina de sangre como ingrediente para la

elaboración de otro producto que garantizara un alto contenido de proteínas,

aminoácidos y otros compuestos.

Carencias

De productos naturales, ricos en proteínas, que tengan un gran agrado para los

consumidores tanto en el color, sabor y textura.

Oportunidades

De utilizar la sangre que normalmente los camales desechan, con la finalidad de no

contaminar el medio ambiente y a la vez desarrollar sangre en polvo que beneficiará al

consumidor y a la vez nos permitirá obtener un ingreso económico.

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Benchmarking

Se podrán obtener tanto sangre en polvo, como también el plasma de la sangre que se

pueden utilizar para diferentes medios según los compradores.

ii) Necesidad observada que podría ser cubierta por su proyecto.

Hoy en día la problemática Mundial es combatir los altos niveles de anemia, y

el Perú se suma a ello, es por ello que la tendencia es la elaboración de productos

que contengan un gran aporte de hierro nutricional, sea de consumo masivo y

que esté al alcance de todos.

iii) Descripción del producto – idea inicial.

En la actualidad existen diferentes Harinas de sangre que son consumidos

frecuentemente en su mayoría como alimento balanceado para animales. En

esta ocasión vamos a elaborar harina de sangre a partir de fracción de eritrocitos

para consumo humano cumpliendo con los más rigurosos estándares de calidad,

para sopesar la problemática de la anemia infantil, dicho producto tendrá como

principal objetivo aportar un alto valor proteico a nuestra población, pudiendo

desarrollar infinidad de productos para consumo humano elaborados con la

harina desarrollada.

(Maza, 2006), menciona que la harina de sangre es un producto con un alto contenido

proteico, se obtiene por la atomización de la sangre al saber que es un material liquido

con un rendimiento de 2,8 kg / animal sacrificado.

La harina de sangre a partir de la fracción de eritrocitos, puede ser de alta o de baja

calidad dependiendo mucho del proceso por el cual se obtenga, sobre todo la

temperatura de entrada y de salida.

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Medición de la calidad de la Harina de Sangre

(Beltran & Perdomo, 2007) “Cuando las proteínas de la sangre, se someten a

temperaturas altas (100°C a 105ºC) durante periodos largos de tiempo (más de 2

horas) se queman, y la harina resultante es de baja calidad”. En el producto a elaborar

se resaltará las características más importantes para obtener harina de sangre.

Tabla 2. Composición química de la harina de sangre.

Fuente: (Enggineering & S.A., 2006)

Se muestran los rendimientos y calidades de la harina de sangre obtenida por otros

sistemas de procesamiento.

Tabla 3. Rendimientos de la harina de sangre por atomizado.

Fuente: (Madrid, 1999)

Como término medio (Madrid, 1999) dice que, de cada 100 g de sangre, 18.5 g son

proteínas. Por ello, al secarla hasta dejarla con una humedad entre 8 y 10%, resulta

que el contenido de proteínas es del orden del 75-85%.

Este aminoácido suele ser un factor limitante en el crecimiento de muchos seres vivos

y su contenido en los cereales (que constituyen el grueso de la alimentación del

ganado) es bajo. Por ello, suplementar la dieta del animal con un pequeño porcentaje

de harina de carne es interesante nutritivamente.

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III. DISEÑO DEL PRODUCTO

a) Definir el problema detectado.

Según (Beltran & Perdomo, 2007) “La harina de sangre es un producto de la industria

cárnica con un alto contenido proteico, se obtiene por la deshidratación o atomización

de la sangre del animal sacrificado”. La harina de sangre puede ser de baja calidad o de

alta calidad dependiendo a las temperaturas sometidas, cuando se obtiene por bajas

temperaturas contiene alta cantidad de proteína no degradable en el rumen y buena

degradación intestinal. (Ricci, 2012)

Como se sabe la sangre de porcino contiene un alto contenido de proteína y hiero es

por ello que el proyecto se basa en que, en la actualidad, muchos lugares de nuestro

país cuentan con niños y jóvenes que cuentan con problemas alimenticios, es por ello

que se quiere elaborar productos a base de sangre de porcino a partir de eritrocitos en

polvo, este ingrediente marcara la diferencia en el producto elaborado ya que

beneficiara a las personas tanto en el ámbito nutricional y organoléptico.

b) Elaborar el marco lógico – restricciones.

Cuadro de Actores

CUADRO DE ACTORES

ACTORES INTERES INFLUENCIA POSICIÓN

OMS Mucho interés El más influyente Posición Activa

Padres Mucho interés Poca influencia Posición Pasiva

Niños y jóvenes Desconocido Poca influencia Posición Pasiva

Colegios y universidades Algún Interés Algo de influencia Apoyo activo

Municipios Algún Interés Algo de influencia Posición activa

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Árbol de problemas

Los consumidores no

prueben algo nuevo y

nutritivo

Empresas nacionales

elaboren productos sin

beneficios nutritivos.

Contaminación del medio

ambiente

No se utilicen sangre en

polvo para la elaboración

de otros productos.

Poco conocimiento de las

propiedades nutricionales de

la sangre de animal en polvo.

Se elimina un alto % de

sangre tratado como

desecho en algunos camales.

Mayor porcentaje de

anemia y desnutrición

en el país

Poco conocimiento y producción de harina de eritrocitos de la

sangre de cerdo en el mercado peruano.

Niños y jóvenes con

bajo rendimiento o

cansancio

Afectando a

personas y animales

Por falta de conocimiento

no generan ingresos. Poco interés de los padres en

el momento de alimentar a

sus hijos.

Consumidores sin

mucho interés en estos

productos.

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Árbol de Objetivos

Empresas nacionales

elaboren productos con

beneficios nutritivos.

Menor contaminación del

medio ambiente

Se utilicen sangre en

polvo para la elaboración

de otros productos.

Mayor conocimiento de las

propiedades nutricionales de

la sangre de animal en polvo.

Aprovechamiento de un

mayor % de sangre que

normalmente es desechado

en camales.

Menos porcentaje de

anemia y desnutrición

en el país

Mayor conocimiento y producción de harina de eritrocitos

de la sangre de cerdo en el mercado peruano.

Los consumidores

prueben algo nuevo y

nutritivo

Niños y jóvenes con

alto rendimiento y

mayor actividad física.

Sin afectar a

personas y animales

Generan mayor ingreso.

Mayor interés de los padres

en el momento de alimentar a

sus hijos.

Consumidores con

mayor interés en estos

productos.

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c) Establecer la matriz de Causas- Capacidades- Oportunidades para determinar las alternativas de solución.

MATRIZ

CAUSA CAPACIDADES OPORTUNIDADES ALTERNATIVAS

Alta incidencia de niños con

anemia en Lima.

Elaboración de productos de consumo masivo.

Empresas interesadas en la creación de

nuevos productos.

Inversionistas nacionales e

internacionales.

Difusión y comunicación.

Campañas con Organizaciones

privadas para fomentar un vínculo más

fluido en beneficio de los niños con

anemia.

Campañas que vallan de la mano con

programas sociales.

Publicidad por redes sociales

Deficientes programas para

combatir la anemia.

Programas activos con interacción de colegios e

instituciones gubernamentales.

Fortalecimiento de organizaciones como

comedores populares y Cuna más.

Interés del estado.

Interés de las autoridades de los

departamentos del Perú.

Inadecuado habito de

alimentación

Elaboración de programas educacionales a padres

en temas alimenticios.

Creación de Empresas enfocadas en la

elaboración de productos para

contrarrestar la anemia infantil.

Dificultad de ingreso al SIS. Brinda servicios gratuitos.

Disposición de los padres por la salud de sus hijos.

El SIS ofrece servicios de salud de amplia cobertura

Municipalidad interesada en la reducción

de la anemia.

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d) Justificación del proyecto.

La harina de sangre de cerdo es un producto de la industria cárnica con un alto

contenido proteico, se obtiene por la deshidratación o atomización de la sangre del

animal sacrificado. La harina de sangre puede ser de baja calidad o de alta calidad

dependiendo a las temperaturas sometidas, cuando se obtiene por bajas temperaturas

contiene alta cantidad de proteína no degradable en el rumen y buena degradación

intestinal. (Ricci, 2012)

Como se sabe la sangre de cerdo contiene un alto contenido de proteína y hierro es por

ello que el proyecto se basa en que, en la actualidad, muchos lugares de nuestro país

cuentan con niños y jóvenes que cuentan con problemas de desnutrición y anemia, es

por ello que se quiere elaborar productos a base de sangre de porcino en polvo, este

ingrediente marcara la diferencia en el producto elaborado ya que beneficiara a las

personas tanto en el ámbito nutricional y organoléptico.

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e) Matriz de operacionalización de variables.

Resumen narrativo Indicadores Medios de verificación Suposiciones importantes

FIN:

Contribuir en la alimentación y mejorar los niveles de nutrición de

los niños y jóvenes con anemia, a través de un producto elaborado

con harina de sangre.

Reducción de la anemia

y desnutrición; de niños

y jóvenes del Perú

Reporte de la industria

de la salud en temas de

desnutrición.

Colaboración del gobierno para

incentivar y ayudar en la

elaboración de nuestro producto

OBJETIVO:

Elaborar un producto a base de sangre atomizado de cerdo, lo cual

garantiza un mayor contenido de proteína y hierro previniendo así

enfermedades como anemia y desnutrición en el Perú.

Disminución de la tasa

de mortalidad en el

Perú.

Informe periódico de

resultados.

Desconocimiento masivo de las

propiedades nutricionales del

producto.

RESULTADOS - Consumo de alimentos nutritivos.

- Fomentar un comportamiento alimenticio adecuado del

producto desarrollado.

Se disminuyen

enfermedades (por falta

de nutrientes) en un

20% en un tiempo de 6

meses en Lima.

Informes en centros de

salud y el instituto

nacional de estadística e

informática.

La población está dispuesta a

consumir alimentos adecuados

(valor nutricional) en relación de

cantidad y calidad.

ACTIVIDADES

- Verificar la aceptabilidad del producto en el mercado para la

determinación del precio adecuado.

- Verificar el comportamiento de los consumidores en el

momento de la degustación del producto.

- Elaboración de un producto inocuo bajo registros sanitarios.

Prototipos del producto.

Informes sobre la

degustación del

producto.

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f) Metodología experimental.

Variable

Sangre de cerdo

Elaboración de

Kekes

M1 = 5%

M2 = 8%

Elaboración de

galletas

M3=8%

Kekes

Color

Sabor

Textura

Galletas

Color

Sabor

Textura

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g) Lista de materiales y equipos, materias primas.

Materia Prima y aditivos

Sangre animal (Cerdo)

Anticoagulante (Citrato de sodio)

Cloruro de sodio

Agua

Equipos

Los equipos que serán utilizados para la obtención de harina de sangre son:

Atomizador - Secador de líquidos (Sangre)

Centrifugadora – Sedimentación de componentes

Tubos falcón de 50 ml – Tubos plásticas libre de BPA.

Utensilios

Los utensilios que serán utilizados para la obtención de harina de sangre son:

Mesa de trabajo

Cucharillas

Guantes y mascarilla

Jarras de plástico

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h) Selección y empaque.

El empaque adecuado para la elaboración de harina de sangre (1Kg) será el plástico

Poliéster para ello deberemos de saber porque la elección de este material

(MINCETUR, 2009).

Propiedades generales de los plásticos

Resistencia al rasgado

Resistencia al impacto

Rigidez

Estabilidad térmica

Resistencia a la humedad

Barrera contra gases

Elongación

Elasticidad

Deslizamiento

Permeabilidad al aceite y la grasa

Opacidad y brillo de la superficie

Inflamabilidad

Figura 1. Envase de la harina de eritrocitos de la sangre de porcino

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i) Determinación del proceso y operaciones – Diagrama de flujos.

RECOLECCIÓNDELASANGRE

ALMACENAMIENTO

CENTRIFUGADO

ATOMIZADO

LAVADO

CENTRIFUGADO

DILUIDO

ALMACENADO

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IV. DESARROLLO DEL PRODUCTO

a) Ejecución del diseño experimental (pruebas preliminares)

Variable

Sangre de cerdo

Elaboración de

Kekes

M1 = 5%

M2 = 8%

Elaboración de

galletas

M3=8%

Kekes

Color

Sabor

Textura

Galletas

Color

Sabor

Textura

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b) Evaluación de resultados preliminares

1. Pruebas sensoriales.

Color

Olor

Sabor

Textura

2. Pruebas fisicoquímicas.

Humedad relativa

3. Pruebas microbiológicas.

La sangre de porcino fue centrifugada, luego lavada en solución salina y por

último sometido a una temperatura de 180°C en el atomizador, como se sabe a

temperaturas muy altas disminuye las probabilidades del crecimiento microbiano.

c) Ajustes y pruebas adicionales

Inicialmente se utilizó el equipo a temperatura de entrada de 170°C y una temperatura

de salida de 74°C, por ello se observó que el equipo eliminaba gotas de sangre lo cual

podría combinarse con la sangre en polvo ya obtenida es por ello que se apagó el

equipo y se hizo un ajuste de temperatura de entrada 180°C y de salida de 90°C.

Figura 2. Atomizador ajuste 1

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d) Diagrama de flujo definitivo (con parámetros)

RECOLECCIÓNDELASANGRE

ALMACENAMIENTO

CENTRIFUGADO

ATOMIZADO

RECOLECCIÓN DE LA HARINA DE

SANGRE

LAVADO

CENTRIFUGADO

DILUIDO

ALMACENADO

CITRATOD DE

SODIO 3G/1L

3000 RPM/10 MIN

PLASMA Y ERITROCITOS

PLASMA y G. BLANCOS

TEMP= 180°C

TEMP= 90°C

VEL. AIRE= 35 M3/H

CONCENTRACIÓN =5%

PRESION =2 ATM

5% DE ERITROCITOS

95% DE SOLUCIÓN SALINA

3000 RPM/10MIN

TEMPERATURA

AMBIENTE

AGUA+ CLORURO DE

SODIO AL 0.9%

AGUA+ CLORURO DE

SODIO AL 0.9%

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Nota: Con el flujo mostrado anteriormente se explicará lo realizado desde el

sacrificio del animal hasta la obtención de la harina de sangre.

Recepción y alistamiento del ganado.

Generalmente el porcino llega al Matadero en horas del mediodía y se ubican en los

corrales que están debidamente diseñados para tal fin, de inmediato son conducidos

por medio de un tábano a lo largo de un pasillo donde son duchados, este lavado se

realiza con el fin de eliminar la contaminación o suciedad externa que el animal trae

en su cuerpo, además se realiza para bajar la temperatura corporal del animal,

permitiendo mejorar y facilitar el proceso de sangría, ya que al ducharlo la sangre se

ubica en los vasos sanguíneos grandes. (Parra, 2006)

Insensibilización.

El proceso de insensibilización, el cual se realiza de una manera inapropiada haciendo

uso de un método muy antiguo para tal fin, el cual consiste en ocasionar un golpe en

la cabeza del animal utilizando una maceta, de modo que el animal cae y se resbala

por medio de una rampa. (Parra, 2006)

Izado.

El animal es sujetado con una cadena de la pata derecha trasera y posteriormente es

izado, dicha actividad se realiza para facilitar el proceso de sangría y continuar con

las demás operaciones. (Parra, 2006)

Sangría.

Una vez el animal se encuentra izado, se procede a realizar la sangría, este

procedimiento se hace utilizando un cuchillo de aproximadamente 20 cm de largo,

ocasionando una punción en la yugular del animal permitiendo que este se desangre

por completo. Es en este paso donde el animal muere por anemia.

Según la (FAO, 2006), el objetivo principal en el proceso de sangría en la mayoría de

mataderos desarrollados del mundo es hacer salir la sangre en la mayor medida

posible, teniendo en cuenta que obtener un sangrado total en los animales es

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imposible, como también lo es evitar su contaminación al 100%, hay que tener en

cuenta que en el método de sangría siempre queda sangre en los músculos.

Tratamiento de la sangre.

Según (Paredes, 2003) en su artículo menciona que la sangre se coagula en los 3 a 10

minutos siguientes de desangrado del animal, dependiendo de la temperatura

ambiente, debido a la enzima trombina que convierte el fibrinógeno soluble de la

sangre en fibrina insoluble. La coagulación no se produce en la sangre circulante en

el animal vivo porque existen anticoagulantes naturales.

Anticoagulante.

(Paredes, 2003) menciona que, “los anticoagulantes es una sustancia que tiene el

objetivo de evitar la formación de los coágulos de fibrina. Los anticoagulantes que

eliminan iones calcio del medio son el citrato sódico o los oxalatos. Utilizamos citrato

de sodio (3g/L).

Figura 3. Recolección de la sangre y anticoagulado. (tomado en laboratorio)

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Centrifugado

Se realiza para generar movimientos de rotación, separando así los componentes

líquidos y sólidos. La sangre está conformada por 3 partes el plasma, glóbulos blancos

y el paquete globular conformado por eritrocitos, leucocitos, plaquetas y nutrientes.

La sangre se centrifugo a 3000 rpm/ 10 min. Para de esa forma solo quedarnos con el

paquete globular y pasar al siguiente proceso.

Figura 4. Llenado y centrifugado. (tomado en laboratorio)

Lavado

Se realiza el lavado con cloruro de sodio 0.9%, por lo tanto 9 g de cloruro de sodio

por litro de sangre, en cada tubo falcón que contiene el paquete globular se le agrega

la solución salina para luego agitar. No se utiliza agua porque puede romper los

eritrocitos y eliminaría hemoglobina.

Figura 5. Lavado con solución salina. (tomado en laboratorio)

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Centrifugado

Luego del lavado de la sangre se agrega la solución salina para centrifugar de nuevo

a 3000 RPM / 10 min y obtener un producto más concentrado.

Diluido

Después de obtener la sangre ya centrifugada se lleva a una relación de 5 % de sangre

con un 95% de solución salina, de esa forma ya se puede atomizar y no tener

problemas con el equipo.

Figura 5. Diluido al 5% de sangre. (tomado en laboratorio)

Secado por atomización de la sangre.

(Madrid, 1999) menciona que, en este método, “la sangre se concentra a 28% de

materia seca y luego se pasa al atomizador hasta conseguir un producto en polvo con

94-96% de sustancias sólidas.

En la Figura 6 se muestra el principio de funcionamiento de una torre de atomización.

Mediante una bomba (1) se envía el producto a concentrar hasta la parte superior de

la torre donde un atomizador (2), lo divide en góticas que se esparcen en el aire

caliente a unos 170ºC. La evaporación del agua que cubre las partículas de sangre o

plasma, produce un enfriamiento del aire que es extraído de la torre a una temperatura

de 80ºC.

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Dice (Madrid, 1999) que: “el aire, como se aprecia en la Figura 1 entra por un

ventilador (3), pasa por un filtro y por un calentador que es donde se eleva su

temperatura a 170ºC. En el secado del plasma y la sangre lo que se realiza es eliminar

agua. Dicha agua se encuentra en dos formas: agua libre que se evapora en forma

instantánea en la cámara de secado (5). El polvo obtenido se va sedimentando en las

paredes y en el fondo de la torre y se descarga por (6). El plasma y la sangre solo

alcanzan una temperatura de 70°C a 80ºC, ya que la evaporación del agua protege a

las partículas durante el proceso. Los productos en polvo se pueden enviar en forma

neumática hacia la instalación de envasado.

Figura 6. (Madrid, 1999)

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Atomización

Al terminar el proceso de recolección se procede a la deshidratación por atomización,

que se caracteriza por la eliminación de la mayor cantidad de agua posible, la sangre

líquida es forzada a través de una boquilla bajo presión, esta presión libera el líquido

en partículas muy finas que se secan al pasar a través de una corriente de aire caliente.

Los parámetros comunes de este proceso a escala de planta piloto son: flujo de aire

35 m3 /h; presión del compresor 2 bar; temperatura de entrada 180°C; temperatura de

salida 90°C.

Figura 7. Atomizado de sangre. (tomado en laboratorio)

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Recolección de la harina en polvo

Al finalizar el proceso de deshidratación se realiza una recolección de la harina de

eritrocitos de sangre porcino almacenándolo en un tubo falcón obteniendo una

cantidad considerada del producto.

Figura 8. Recolección de la fracción de eritrocitos de la sangre de cerdo en polvo.

(tomado en laboratorio)

Empacado

El empacado se realizará en bolsas plásticas.

Producto final

La harina saldrá con una humedad de 7% y se tiene que almacenar a temperatura

ambiente que esta entre (20°C y 24 °C) dependiendo mucho del clima.

Figura 9. Eritrocitos de la sangre de cerdo en polvo. (tomado en laboratorio).

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e) Determinación del proceso y operaciones definitivo (identificación de PCC)

Preguntas para determinar qué fase es un punto crítico de control

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f) Evaluación resultados finales

Resultados en la elaboración de la harina de eritrocitos de sangre porcina.

Se elaboró un litro de sangre del cual solo te utilizo cierta cantidad para el atomizado debido

al tiempo que se necesita para obtener la harina de sangre porcina en polvo.

Tabla 4. Cantidad de sangre realizada para el atomizado al 5% de materia sólida.

Porcentaje Cantidad Unidad Material

95% 950 g H2O+Cloruro de sodio (0.9%)

5% 50 g Sangre de cerdo

100% 1000 g

Fuente: Elaboración propia

Tabla 5. Cantidad de eritrocitos de sangre Utilizada para el atomizado al 5% de materia

sólida.

Porcentaje Cantidad Unidad Material Total

95% 350 g H2O+Cloruro de sodio (0.9%) 332.5

5% 350 g Sangre de cerdo 17.5

100% g 350

Fuente: Elaboración propia

Cálculo de obtención de harina por 100 g o ml de sangre porcina.

Tabla 6. Rendimiento del producto

Rendimiento Cantidad Unidad

P inicial 17.5 g

P final 3.256 g

Fuente: Elaboración propia

17.5 g de sangre ---> 3.256 g de harina

100 g o ml de sangre ---> X

𝑋 =18.6 𝑔 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑟𝑒

1 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑟𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑎

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𝑋 =3.256

17.5× 100%

𝑋 = 18.60 %

Según Madrid dice que, de cada 100 g de sangre, 18.5 g son proteínas. Por ello, al secarla hasta

dejarla con una humedad entre 8 y 10%, resulta que el contenido de proteínas es del orden del

75-85%.

El contenido de proteína del producto seco sería el promedio entre 75 – 85%

Composición química de sangre en 100 g. (Belitz & Grosh, 1997).

(Cantidad de hierro)

Producto Seco Unidad Porcentaje Total, de proteína P. Seco

3.256 g 80% 2.6048

100 g de sangre ---> 18.5 g de proteína

17.5 g de sangre ---> X

𝑋 = 3.256 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎

100 g de sangre ---> 6.6 mg de Hierro

17.5 g de sangre ---> X

𝑋 = 1.155 𝑚𝑔 𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑒𝑟𝑟𝑜

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1. Reporte de pruebas sensorial.

Keke de chocolate al 5%: La evaluación sensorial se realizó a 7 personas con el

objetivo de saber el nivel de agrado del color, textura y sabor del producto. Los datos

obtenidos se muestran a continuación, siendo “X” la opinión de cada persona.

Tabla 7. Análisis sensorial del keke al 5 %

GRAFICO1. APRECIACIÓN DEL COLOR DE KEKE CHOCOLATE

(5% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

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GRAFICO 2. APRECIACIÓN DE LA TEXTURA DE KEKE DE CHOCOLATE

(5% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

GRAFICO 3. APRECIACIÓN DEL SABOR KEKE DE CHOCOLATE

(5% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

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GRAFICO 4. ACEPTABILIDAD GENERAL DE LA GALLETA

(5% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

- Keke de chocolate al 8%: La evaluación sensorial se realizó a 9 personas con el

objetivo de saber el nivel de agrado del color, textura y sabor del producto. Los datos

obtenidos se muestran a continuación, siendo “X” la opinión de cada persona.

Tabla 8. Análisis sensorial de productos al 8 %

Puntaje Atributo Color Textura Sabor Aceptabilidad

general

9 Me gusta muchísimo X X X X X X X X X X X X X X

8 Me gusta mucho X X X X X X X X X X

7 Me gusta moderadamente X X X X

6 Me gusta poco X X X X

5 No me gusta ni disgusta X

4 Me disgusta poco X X

3 Me disgusta moderadamente X

2 Me disgusta mucho

1 Me disgusta muchísimo

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GRAFICO 5. DE APRECIACIÓN DEL COLOR DE KEKE CHOCOLATE

(8% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

GRAFICO 6. APRECIACIÓN DE LA TEXTURA DE KEKE DE CHOCOLATE

(8% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

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GRAFICO 7. APRECIACIÓN DEL SABOR KEKE DE CHOCOLATE

(5% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

GRAFICO 8. ACEPTABILIDAD GENERAL DE LA GALLETA

(5% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

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- Galletas al 8%: La evaluación sensorial se realizó a 12 personas con el objetivo de saber

el nivel de agrado del color, textura y sabor del producto. Los datos obtenidos se muestran

a continuación, siendo “X” la opinión de cada persona.

Tabla 9. Análisis sensorial de galletas al 8 %

GRAFICO 9. APRECIACIÓN DEL COLOR DE GALLETA

(8% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

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GRAFICO 10. APRECIACIÓN DE LA TEXTURA DE GALLETA

(8% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

GRAFICO 11. APRECIACIÓN DEL SABOR DE GALLETA

(8% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

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GRAFICO 12. ACEPTABILIDAD GENERAL DE LA GALLETA

(8% HARINA DE SANGRE DE CERDO)

2. Fisicoquímicas.

3. Estudio de tiempo de vida. (diseño experimental).

La harina para usos múltiples tiene un tiempo de vida de seis a ocho meses (San Juan,

2015). Y eso debido a que tiene una humedad relativa muy baja, por eso evita el

desarrollo o crecimiento de microorganismos patógenos haciendo que el producto

tienda a durar más de lo normal comparado con otros productos.

Además, se tiene que tener en cuenta que se tiene que almacenar en un lugar fresco

y seco, ya que la humedad puede perjudicar la vida útil del producto.

Humedad relativa 9.5 %

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g) Ficha técnica del producto o proceso

Mini Secador por aspersión B-290

Figura 10. Atomizador mini – Buchi

Dimensiones (WxHxD) 650 x 1100 x 700 mm

Peso 46 kg.

Frecuencia 50/60 Hz

Consumo de energía máx. 2900 W

Max. temperatura de entrada 220 ° C

Gas de pulverización Aire comprimido o nitrógeno / 200-800 l / h, 5-8 bar

Flujo de aire máx. 35 m3 / h

Puerto serie de interfaz RS 232

h) Prototipo validado.

Tabla 9. formulación de galletas fortificadas con harina de la fracción de eritrocitos de sangre

de porcino

Ingredientes Galletas Kekes

M1 M1 M2

Harina de trigo 92% 95% 92%

Harina de la fracción de eritrocitos de sangre de cerdo 8% 5% 8%

TOTAL 100% 100% 100%

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NGREDIENTES:

Se mezclaron todos los ingredientes secos, y después se añadieron los ingredientes húmedos,

se amasó la mezcla hasta obtener una consistencia homogénea.

GALLETA KEKE

Mantequilla sin sal

Azúcar rubia

Esencia de vainilla

Canela molida

Sal

Huevo

Levadura química

Copos de avena

Pasas de uva

Cacao amargo

Polvo de hornear

Sal

Manteca

Azúcar

Huevo

Esencia de vainilla

Muestra 1 Keke con 5% de harina de porcino Muestra 2 Keke con 8% de harina de

porcino

Muestra 3 Galleta con 8% de harina de porcino

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V. DISCUCIONES

Se utilizó una solución salina en el lavado, ya que si se utilizaba agua podría romper

los eritrocitos y de esa forma eliminaría el pigmento de la sangre (Hemoglobina).

Con respecto al análisis sensorial realizado, las encuestas nos dan a conocer que las

personas prefieren más los productos que tienen un 5% de harina de sangre debido

al cambio de sabor del producto final, además es importante discutir que el color es

más oscuro y la textura un poco más firme.

Se utilizó la sangre de porcino, ya que a comparación de la sangre de bovino o aves

la cantidad de proteína es mucho mayor y por lo tanto beneficiaria mucho a los

productos que se elaboraran a base de este elemento.

Tabla10. Composición de la sangre en 100 g. Cerdo-Pollo-Res. (FUNIBER, 2017)

Según (Beltran & Perdomo, 2007)el rendimiento normalmente debería de ser de 30

y 35%, pero como se centrifugo la sangre para solo obtener los eritrocitos el

rendimiento tiende a ser menor es por ello que los eritrocitos de la sangre de cerdo

ya atomizado dan un resultado de 18.6%.

No se realizó análisis microbiológicos debido a las altas temperaturas que fue

sometido la fracción de eritrocitos de la sangre de cerdo, disminuyendo la

probabilidad de proliferación de microorganismos patógenos.

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VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

(Vergaray, 2018) menciona que, las proteínas participan en los procesos biológicos,

constituyen estructuras fundamentales en los seres vivos y son formadoras del tejido

muscular, en este sentido las proteínas deben aportar en la dieta entre el 9% y 14%,

siendo deseable que un tercio sean de origen animal. El producto cárnico posee entre

13% y 15% de proteínas, por lo que 100 g proporcionaría entre el 13,32% y el 21,32%

de los requerimientos proteicos diarios para menores de edad (Vergaray, 2018).

En este proyecto se elaboró dos formulaciones de Kekes y galletas ambos enriquecidos

con proteína y hierro a base de la harina de sangre porcina deshidratada por el método

de atomizado. Las formulaciones fueron al 5%, 8%, además cada formulación se

sometió a evaluación de aceptabilidad siendo la de mejor aceptación 5% ya que tenia

un mejor sabor donde no se podía sentir mucho la harina de sangre.

Se utilizó la sangre de porcino mediante el secado por atomización de eritrocitos en

polvo con diferentes concentraciones en su formulación tanto para las galletas y Kekes,

presentando una fortificación mediante el incremento de en el contenido de proteínas.

De los niveles de harina de sangre añadidos en este trabajo al (5% y 8%) de

concentración, el nivel más adecuado de fortificación del producto final sería el de 5%,

ya que estas galletas elaboradas muestran mayor aceptabilidad por el público y mayores

calificaciones tanto en el sabor y apreciación general que las galletas fortificadas al 8%.

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RECOMENDACIONES

Dar información a los pequeños y medianos camales tanto de la zona rural y urbana con

el objetivo de recaudar la sangre animal y poder realizarse un atomizado a los eritrocitos

de la sangre y poder desarrollar un producto para afrontar problemas alimenticios en el

Perú.

Realizar más trabajos de investigación con más profundidad sobre la sangre de cerdo y

los otros tipos de sangre ya que todos son beneficiosos tanto para la salud humana y

animal. Además, realizar formulación y diseño de nuevos productos para alimentación

humana por sus beneficios a la salud infantil.

Incentivar a muchos camales que realicen un buen diseño de planta para un sistema

adecuado de recolección de sangre, además de emplearse capacitaciones para evitar la

pérdida de sangre animal y disminuir la contaminación marina.

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REFERENCIAS

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VII. ANEXOS

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ATOMIZADO DE SANGRE PORCINO

Atomizado

Proceso Secado

Se utilizó un equipo de secado por atomización (B-290, Buchi), donde la fracción de eritrocitos fue forzada a través de una boquilla bajo presión, liberándose el líquido en partículas muy finas que se secaron al pasar a través de una corriente de aire caliente.

Harina de sangre porcino con alto contenido de proteína (80%) y hierro.

Harina de la fracción de eritrocitos de sangre de cerdo

No existe en el mercado un producto similar debido a que las personas desconocen

sus beneficios nutricionales.

Métodos de conservación

Por la baja actividad de agua y porcentaje de humedad, no se adicionaron conservantes.