tesis - UNAM

UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
CUAUTITLÁN
RECUPERACIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE PLASMA DE
CERDO EN RASTROS TIPO INSPECCIÓN FEDERAL Y
SU APLICACIÓN EN EMBUTIDOS ESCALDADOS Y
CHULETA AHUMADA
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DRA. SUSANA PATRICIA MIRANDA CASTRO
CUAUTITLÁN IZCALLI, EDO. DE MEX.
2007
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Introducción
La carrera de ingeniería de alimentos nos capacita para desarrollar tecnología
propia y especifica dirigida a procesos industriales alimenticios, así como
planear, organizar y administrar centros de producción o transformadores de
alimentos de buena calidad.
Es por eso que se implemento un proceso para recuperar las proteínas del
plasma de la sangre de cerdo ya que éstas contienen propiedades funcionales
que pueden ser usados en la elaboración de embutidos cocidos, y chuleta
ahumada.
Este proceso se logra efectuar en empresas con Sistema Tipo Inspección
Federal (TIF), ya que su modo de producción esta regido por un Sistema de
Calidad Sanitaria llevado por particulares y avalado por el Gobierno Federal,
mediante la supervisión oficial, que garantiza que se cumplan las normas de
sanidad e higiene durante la elaboración de los productos cárnicos.
El sistema garantiza que los productos elaborados en un establecimiento “TIF”
no representen riesgo:
• Para la salud del consumidor
• Ni para la transmisión de enfermedades de los animales
• Para homologar sistemas internacionales y facilitar las exportaciones
En Abastos Cuautitlán S.A., TIF 194 se sacrifican cerdos que tienen una edad
de entre 5 y 6 meses de edad, así como un peso de entre 85 y 120 kilogramos,
los cuales son destinados como abasto, de ellos se obtienen subproductos de
alto valor nutrimental como carne, vísceras, pieles, manteca, tripa, sangre y
plasma.
A partir de la sangre fresca de cerdo que se desperdicia por toneladas, y que
se desecha en aguas municipales, lo cual no esta permitido, se desarrolló un
proceso para extraer cuatro proteínas de alta calidad aprovechables como base
de alimentos que son las hemoglobinas, albúminas, inmunoglobulinas y
fibrinógenos
Para esto, se obtienen de 2 a 3 litros de sangre de cerdo que contienen en la
composición de la sangre de cerdo fresco:
80% agua
20% sustancias sólidas
Glóbulos rojos
60% agua
98% proteína (base seca)
Plasma sanguíneo
90% agua
80% proteína (base seca)
Además, el plasma de la sangre de cerdo contiene aminoácidos esenciales
para el ser humano (cuadro 1), que pueden ser aprovechados, es por esto, que
se aplicaron una serie de operaciones unitarias con la finalidad de obtener esta
materia prima de calidad. Respaldadas por análisis bromatológicos y análisis
microbiológicos, ayudan a determinar la composición del producto, y
estandarizar el proceso.
Tiene un alto valor nutrimental para el ser humano
A. Un alto valor biológico (composición de aminoácidos lo más cercano a los
requerimientos del ser humano).5
B. Alta digestibilidad para que sea 100% aprovechable.
COMPOSICIÓN REPORTADA
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Aminoácido
Leche
humana
Huevo Leche
de
de
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Carne
Plasma
sanguíneo
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Isoleucina
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Leucina
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Lisina
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33
40
35
72
93
102
80
72
Treonina
43
47
44
46
49
Triptofano
17
17
14
12
14
Valina
55
66
64
50
44
434
490
477
445
364
Metionina y
cisteina
Fenilalanina
y tirosina
Total
menos
histidina
Al comparar el contenido de aminoácidos de plasma con otras fuentes de muy
buena calidad proteica observamos que su contenido de aminoácidos en
general es menor que en las otras fuentes pero que puede competir muy bien
con ellas al ser su contenido de lisina muy cercano con las otras fuentes
además el contenido de treonina es superior en el plasma. En ella se observa
que la composición de aminoácidos del plasma prácticamente cubre todos los
requerimientos de aminoácidos, probablemente pudiese existir una pequeña
deficiencia en isoleucina y metionina, sin embargo, esto ya dependerá de la
composición de aminoácidos reportada para cada plasma en particular.
Es por esto que la carrera de ingeniería en alimentos impartida en la
Universidad Nacional Autónoma de México, es aplicable en toda industria de
origen agropecuario que como “Abastos Cuautitlán S.A.” se preocupa por
realizar mejoras en su producción, con la finalidad de no generar mayores
contaminantes al medio ambiente, y si mayores beneficios para la comunidad y
otras empresas que requieran incluir materia prima económica de buena
calidad de origen mexicano en sus procesos.
Cabe destacar que la obtención de dicha sangre inicia inmediatamente
después del sacrificio del animal en un proceso que es totalmente limpio.
La sangre es recolectada higiénicamente y transportada a una zona aislada e
independiente de la zona de matanza, creada exclusivamente para obtener y
almacenar en condiciones de congelación la proteína del plasma de cerdo, ya
que para su conservación es conveniente se refrigere lo más rápidamente
posible, de no ser así el plasma de cerdo podría empezar a descomponerse, de
más está decir, que estos subproductos son altamente perecederos y esto no
resulta agradable para los consumidores; por lo tanto debe trabajarse con
medidas extremas de higiene.
Las empresas empacadoras utilizan el plasma de cerdo de manera sencilla.
Cuando se elaboran embutidos cocidos y chuleta ahumada, éste es agregado
congelado en la salmuera que se adiciona a la carne, da una suavidad
adicional para rebanar los productos, un sabor agradable, con apariencia firme,
el plasma eleva la cantidad de agua fijada en los embutidos y en la emulsión
también, reduce o evita la separación de gelatina y de la grasa. Esta propiedad
se debe a que las proteínas del plasma de cerdo ligan el agua más
enérgicamente que las proteínas cárnicas12, estos efectos han sido hasta el
momento observados de manera superficial; esta forma de adicionarla fue
estudiada cuidadosamente, ya que se ensayó precipitando la proteína del
plasma de cerdo inicialmente por métodos térmicos, y esto da como resultado
una baja carga microbiana de nuestro subproducto, pero al momento de
adicionarla a los embutidos cocidos y volver a aplicar temperatura sobre la
proteína del plasma de cerdo no se obtuvieron mejoras en la retención de
agua, por lo que se pensó en otra forma de ocupar la proteína con estas
características y se empleo como extensor cárnico ya que tiene un contenido
de proteínas de entre 12-15%; por ello probé agregándola en embutidos
curados como longaniza, chorizo o en carne para hamburguesas, como
enriquecedor de proteínas esto es inobjetable desde el punto de vista sensorial,
sin que haya defectos de aromas, sabor, color, y consistencia en el producto
final, sin embargo, el aroma de los productos depende fundamentalmente de la
obtención y tratamiento higiénico de la sangre y el plasma, además de una
estricta refrigeración hasta su procesado.
Una de las cuestiones a considerar en relación con la utilización de plasma, es
la presencia de contaminaciones microbiológicas de la cual existe poca
información. El plasma debe sufrir tratamientos previos a su utilización como
materia prima que aseguren la inexistencia de patógenos, sin merma del poder
inmunizante. A este respecto, la sangre a utilizar como materia prima del
proceso se selecciona en base a criterios de higiene por parte de los servicios
técnicos veterinarios, por lo cual la proteína de plasma de cerdo se extrae de la
sangre de animales sanos recolectada en condiciones sanitarias.
Capítulo I. Diagrama de proceso
Se elaboro un diagrama de proceso para obtener plasma de cerdo y concentrar
las proteínas de plasma de cerdo que se muestra en la Figura 1 de acuerdo a
las especificaciones del sistema de producción, este diagrama puede ser
modificado, de acuerdo a situaciones no previstas.
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1.1. Descripción del diagrama de proceso
1.1.1. Obtención de sangre.
El plasma porcino es un subproducto de matadero obtenido a partir de sangre
de cerdo. El paso inicial del proceso es la recolección de la sangre en
condiciones asépticas. Cuando se recupera sangre, deben tomarse estrictas
medidas de higiene.
Los cerdos destinados para este proceso deberán provenir de granjas libres de
enfermedades (como fiebre porcina); acompañados de un certificado de
movilización expedido por un representante de SAGARPA. Una vez en la
planta los cerdos son llevados a los corrales para relajarlos con baños de agua
tibia y evitar que estén demasiado estresados; al pasar al área de matanza son
insensibilizados con una máquina de choque eléctrico que se muestra en la
Figura 2. Una vez insensibilizados los cerdos, se llevan a la zona de degüello.
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Para el sacrificio en cadena se adquirió un equipo de tecnología alemana que
mediante la inserción de un cuchillo hueco o trocar en la arteria aorta (cuidando
de no incidir en la traquea lo cual provocaría una contaminación importante),
sustrae la sangre hacia un sistema de vacío en un tanque de acero inoxidable,
con sistema de agitación para incorporar una solución al 3.41% de citrato
sódico como anticoagulante,(figura 3) que ya se encuentra en el interior (5 g de
citrato de sodio por cada litro de sangre) u otros anticoagulantes tales como
oxalato de amonio y fosfato o pirofosfato de sodio, para evitar el proceso de
coagulación. La utilización de un anticoagulante influirá sobre el contenido y
composición mineral del producto final. Asimismo, si controlamos la incidencia
de procesos de hemólisis y evitamos sobrecalentamientos, el producto final
será de un color más claro, lo que resulta interesante desde un punto de vista
técnico y comercial. Cabe destacar que el equipo por si solo no es funcional
para que la sangre obtenida por esta vía pueda ser centrifugada para obtener
el plasma, ya que este equipo a la entrada del tanque de vacío en su tapa
azota de manera violenta la sangre contra la pared del tanque y provoca que
los glóbulos se rompan, y al momento de llevar a cabo la centrifugación, el
plasma es obtenido con una tonalidad roja intensa; para evitar esto, se le
colocaron unas mangueras en el interior del tanque para provocar que la
sangre se deslice al interior del tanque de manera suave y no se rompan los
glóbulos, de esta manera se obtiene el plasma de cerdo con una tonalidad más
clara.
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1.1.2. Filtrado de la sangre
La sangre así obtenida, se descarga hasta la zona de obtención de plasma que
es un área independiente de la zona de matanza, limpia y desinfectada, en
donde se filtra en un tamiz malla Nº 100 de acero inoxidable para evitar el paso
de materia extraña tales como pelos, tierra y posibles coágulos (figura 4).
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1.1.3. Centrifugación de la sangre de cerdo.
Posteriormente, la sangre se somete a un proceso de centrifugación, en
centrifugas de discos marca Elecreem (figura 5), de un metro de altura total, las
cuales operan a 120 litros por hora conteniendo 60 litros de sangre cada una
en su tina receptora, donde se separa la sangre en dos grupos (figura 6a),
trabajando a 3000 revoluciones por minuto (rpm), por un lado se tiene el 50%
de paquete globular, que básicamente contiene la proteína hemoglobina, y por
el otro 50% se reúne el plasma, dentro del cual están tres proteínas de alta
calidad: albúmina, Inmunoglobulinas y fibrinógeno, todas de gran importancia
para el organismo.
Cuando el plasma obtenido comienza a aparecer de color rojizo claro, conviene
hacer una limpieza de la centrífuga.
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1.1.4. Envasado y congelado del plasma.
Inmediatamente después de la separación del paquete globular y el plasma se
muestra, en la figura 6b que el plasma es empacado dentro de bolsas de
polietileno de alta densidad contenidas en botes de plástico de 19 litros de color
blanco, con cinchos de plástico como sujetadores, el cual posteriormente se
almacenará sobre tarimas de plástico, cada una contiene 12 cubetas por tarima
o 28 cajas por tarima con capacidad de 32 litros, a temperatura de -20ºC en
una cámara de congelación (figura 7). Es conveniente trabajar el plasma
congelado en caso contrario debe enfriarse rápidamente, y agregarle 2% de sal
nitrificada como conservador y mantener en refrigeración (idealmente a 0ºC),
para retrasar la actividad microbiana.
La vida de anaquel del plasma congelado ha sido monitoreada y al cabo de un
mes no se observan cambios en sus propiedades fisicoquímicas (pH 7.3,
proteína 7-8%, humedad 90%), No conviene usar plasma fresco no tratado
después de 24 horas debido a que es un producto muy perecedero y aunque la
cantidad microbiana con la que se obtiene el plasma es muy baja (<2500 UFC),
los microorganismos se reproducen rápidamente al cabo de 24 horas de
obtenido.
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1.1.5. Calentamiento del plasma.
El plasma sanguíneo al calentarse forma un gel, y si se hierve durante
15-20 minutos se solidifica igual que la albúmina de huevo. Cuando las
proteínas del plasma se desnaturalizan, se polimerizan, probablemente por
efecto de una condensación amino-carboxílica, formando el gel, el cual retiene
la grasa cuando se produce la solidificación, y el agua escapa de la matriz
proteica; el volumen y la resistencia del gel aumentan linealmente con la
temperatura entre 75°C y 95ºC. La estructura del gel se desarrolla lentamente y
se necesita aproximadamente 1 h a 90ºC para conseguir la máxima
resistencia.5
La firmeza del gel también es mayor cuando aumenta la concentración
salina y el pH. La formación del gel está ligada a la desnaturalización de las
moléculas proteicas, que se produce entre 67°C y 73ºC y con un pH entre 5.8 y
6.8.5
A medida que se va produciendo la desnaturalización y las cadenas
peptídicas se despliegan, se exponen nuevas áreas reactivas de la proteína y
entonces se producen reacciones entre zonas hidrofóbicas, enlaces disulfuro e
interacciones electrostáticas entre grupos cargados de la superficie10
El plasma fresco será llevado a una tina de acero inoxidable
enchaquetada se propone tipo de aleación AISI-316 (18% cromo, 8% níquel,
2% molibdeno y el resto hierro; debido a su muy buena conductividad térmica a
23ºC (16,3 W m-1 K-1 ), a su fácil limpieza y desinfección, al grosor, el
aprovechamiento del espacio es muy bueno; relativamente no exige demasiado
cuidado.) para ser sometido a un calentamiento a 80ºC durante 2 horas o hasta
lograr la desnaturalización y precipitación de las proteínas, durante este
proceso el plasma deberá de agitarse con un agitador de propela manual, a
baja velocidad para evitar que la espuma se eleve demasiado y se derrame,
para esto tambien usaremos antiespumante vrg-50, con ello evitamos que ésta
forme incrustaciones en las paredes de la tina de calentamiento; cuando la
proteína adquiere una consistencia “grumosa”, de color grisáceo claro, se retira
con un recipiente de acero inoxidable y se coloca en el siguiente proceso.
1.1.6. Centrifugado del concentrado de proteína de plasma de cerdo.
A la proteína obtenida por precipitación se le realiza un filtrado en una
centrifuga horizontal para retirar el exceso de agua, a velocidad de 500 rpm,
durante 5 minutos, hasta formar una torta semi húmeda, de aquí se le tomará
una muestra de 100 gramos para realizar las pruebas de control de calidad que
más adelante se mencionan.
1.1.7. Envasado y congelado del concentrado de proteína.
El envasado del concentrado de proteína, se realiza en bolsas de polietileno de
alta densidad que contiene 10 kg, éstas son selladas y posteriormente son
contenidas en cajas de cartón, y se someten a congelación dentro de una
cámara a temperatura de -20ºC, no estibando más de 5 niveles, cada nivel
contendrá 8 cajas, por lo que la tarima no excederá los 400 kg de peso. La vida
de anaquel de este producto así conservado, ha sido monitoreada durante seis
meses, sin cambios en sus propiedades fisicoquímicas (pH 7.6, humedad 80%,
proteína en base seca* 90% y 0.5% de cenizas)
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(12)
Capítulo II. Medidas preventivas.
De forma sencilla, se pueden clasificar los peligros relacionados con la
seguridad de la planta de obtención de plasma, para tomar algunas medidas
preventivas de la siguiente forma:
Físicos: pelos, coágulos, trozos metálicos, madera, piedras, vidrios, objetos
de uso personal, etc.
Químicos:
lubricantes
de
maquinaria,
residuos
de
medicamentos
veterinarios, productos de limpieza, entre otros.
Biológicos: parásitos, toxinas, contaminación y/o multiplicación bacteriana,
fauna nociva, etc.
Es necesario tomar en cuenta al menos los aspectos ya mencionados
anteriormente, como:
1. Selección de animales.
2. Diseño de la planta de alimentos y equipo.
3. Alimento (uso de aditivos, calidad microbiológica, composición nutricia,
premezclas, agua).
4. Salud (uso de agentes biológicos).
5. Manejo de la planta o diseño del proceso (bioseguridad en la planta de
alimentos,
almacén
y/o
depósito
de
ingredientes,
instalaciones,
cuarentena, rutina de supervisión, etc.).
6. Personal
A continuación en la tabla 1 se dan los diferentes puntos del diagrama donde
se pueden encontrar peligros en las tres categorías mencionadas, para plasma
de cerdo.
Peligros
Ajenos
a la
planta
Físicos
Químicos
1. Residuos
veterinarios
2. Lubricantes
3. Detergentes
4. Plaguicidas
Biológicos
1. Parásitos
2. Microbiológicos
3. Vectores
(plagas y
otros animales)
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Dentro de la planta
Recepción
Sanitización
del equipo
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X
X
Extracción
de la
sangre
Filtrado
de la
sangre
X
Finalización
(envasado
y
congelado)
Transporte
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Se conoce que en la fabricación de jamones y embutidos se utiliza como
agentes texturizantes y ligantes a las féculas y las proteínas, por lo que se ha
decidido incorporar el plasma y la proteína precipitada del plasma
disminuyendo la cantidad de fécula en estos procesos, debido a la escasez y al
encarecimiento de ésta para dichos procesos. El plasma y la proteína obtenida
se envían a las empacadoras para la elaboración de embutidos escaldados e
inyección en chuleta ahumada.
En cuanto al paquete globular, éste se encuentra en un proceso de estudio
para determinar su finalidad como materia prima en el mercado.
En la Tabla 2 se muestra como ejemplo las etapas de producción en la que
pueden identificarse puntos críticos de control en la obtención de la proteína de
cerdo ellas marcan el límite entre lo aceptable y lo no aceptable, lo seguro y lo
no seguro; éstos son observables y medibles, para poder tomar decisiones
rápidas y que de forma inmediata se puedan adoptar las acciones correctivas
correspondientes.
!
Etapa
Recepción de
animales
Centrifugación,
calentamiento y
almacenamiento
de la proteína
de cerdo
Peligro
Medida
preventiva
Comentarios
Límite crítico
Enfermedades
preexistentes
Diagnostico,
certificado de
movilización
sanitaria
Mantener
siempre alerta
a la entrada de
nuevos
animales
Negativo para
el agente
causal de
enfermedades
y
sintomatología
Presencia de
vectores
(roedores, aves,
plaga)
Control
de
plagas
Si hay buen
control de
plagas se
elimina el PCC
Presencia de
microorganismos
patógenos
Control
Microbiológico
de fuentes de
contaminación
(equipo, agua,
personal,
visitas,
etc)
Seguir los
procedimientos
indicados de
bioseguridad
(Sanitización y
desinfección)
Negativa la
presencia de
patógenos en
producto
terminado,
equipo, agua,
personal.
Control de
visitas
!
Medidas
correctivas
Devolución del
animal
a.Se somete a
temperatura de
80ºC durante 5
horas, para
lograr la
eliminación de
los
microorganismos
patógenos; el
producto
obtenido es la
proteína de
plasma de
cerdo
b.Sanitización del
agua.
Tratamiento
antimicrobiano
para el personal
Capítulo III. Control de calidad del plasma y de la
proteína concentrada de plasma de cerdo.
3.1. Análisis microbiológico
A punto de envasarse se toma una muestra de un litro por cada cuatro lotes del
plasma, y se toma una muestra de 500g por cada cinco lotes de la proteína, se
realizan los análisis microbiológicos (Anexo 2) con placas de 3M para mesófilos
aerobios (conforme a la NOM-092-SSA1-1994), coliformes, Escherichia coli,
además
para
plasma
de
Staphylococcus
aureus
(NOM-115-SSA1-1994),
Salmonella (NOM-114-SSA1-1994) y Shigella (esta prueba se realiza cada mes)
en las tablas 3 y 4 se dan los datos medios de calidad con los que cumple el
producto terminado.
3.2. Análisis bromatológico
Se toma una muestra de un litro por cada cuatro lotes de plasma de cerdo y se
toma una muestra de 500g por cada cinco lotes de proteína de plasma de cerdo
concentrado, se realizan los análisis de proteína por el método de Kjeldahl,
humedad por termobalanza y cenizas por el método de la incineración.
3.3. Especificaciones de calidad
Plasma de cerdo
NOM-034-SSA1-1993.
Análisis
Químico Proximal
Proteína (B.S.)
Humedad
Cenizas
Microbiológico
Mesofilos aerobios
coliformes
Esquerichia coli
Staphylococcus aureus
salmonella
* N x 6.25
** Temperatura de almacenamiento -10ºC
B.S. Base seca.
Especificaciones
%
Mínimo 80*
91+/- 1.32
<2
UFC/g
<2500**
100 **
5
<100
ausencia
Proteína de plasma de cerdo concentrada.
NOM-034-SSA1-1993.
Análisis
Químico Proximal
Proteína (B.S.)
Humedad
Cenizas
Microbiológico
Mesofilos aerobios
coliformes
Salmonella
Especificaciones
%
Mínimo 90*
UFC/g
<1000*
5
ausencia
Los datos presentados en las tablas 3 y 4 son los que se obtienen del producto
en el laboratorio de la empresa Abastos Cuautitlán S.A., y que han sido
corroborados en el “Instituto de Investigaciones Biomédicas” de la Universidad
Nacional Autónoma de México, y por un Laboratorio externo a la empresa
“bufete Químico S.A. de C.V.”, certificado para llevar a cabo estos análisis.
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Capítulo IV. Aplicación.
El plasma de cerdo es usado por inyección para enriquecer lomo, embutidos,
semimadurados, cárnicos enlatados o cualquier otro producto que requiera ser
mejorado a base de proteína animal.3,4,5,11
El plasma de cerdo al ser tratada térmicamente bajo condiciones inocuas de
higiene, garantiza la baja carga microbiológica sin el uso de aditivos, se
concentra y coagula la proteína hasta formar un precipitado de color gris claro,
se recomienda su uso como extensor cárnico, tratada de esta forma representa
una excelente opción para aquellos productos que requieren ser bajos en
grasas.5, 12
La proteína de cerdo brinda las siguientes características:
4.1. Propiedades funcionales de las proteínas de plasma de
cerdo.
Capacidad de retención de humedad.
Poder de emulsificación.
Capacidad de generar espuma.
Capacidad de gelificación.
A nivel laboratorio se han realizado experimentos para determinar la capacidad
de retención de humedad y de aceite (cuadro 2), estos valores nos dan una
idea de la cantidad de agua total que puede retener la proteína al ser agregada
a la salmuera para los lomos ahumados o en la elaboración de embutidos,
mejorando su textura y disminuyendo problemas de sinéresis; el índice de la
actividad emulsificante y la estabilidad de la emulsión (cuadro 3), nos aporta
criterios de cuanta área puede ser estabilizada por cada gramo de proteína,
estos valores nos acercan más a conocer el comportamiento de las proteínas
del plasma en la elaboración de embutidos.
4.1.1. Capacidad de Retención de agua (CRA) y aceite.
Capacidad de retención de agua
(CRA)
Capacidad de retención de aceite
ml de agua/g de proteína
ml de aceite/g de proteína
*4.5
0.6
Esta determinación se realizó para ver la capacidad de la proteína para
absorber agua o aceite a temperatura ambiente, sin ningún tratamiento
adicional según el método de Quinn y Payton12
En el caso de la capacidad de retención de agua, hay que mencionar que el
plasma durante el tratamiento térmico de coagulación, es capaz de retener 4.5
mL de agua por gramo de proteína, sin embargo después de realizar esta
prueba, puede retener 0.9 mL más por gramo de plasma.
En cambio la prueba de capacidad de retención de aceite para el plasma
concentrado fue de 0.6 mL de aceite por gramo de plasma.
4.1.2. Propiedades emulsificantes.
!
"
#
Índice de actividad emulsificante (IAE)*
Estabilidad de la emulsión %
m2/g (5%, pH: 4)
(5%, pH: 7)
3.08
>50
El índice de actividad emulsificante se evaluó mediante el procedimiento de
Pearce y Kinsella propuesto en 197812, para la proteína de plasma concentrado
y coagulado
Se entiende por índice de actividad emulsificante el área interfacial estabilizada
por gramo de proteína.
Para este experimento la concentración de proteína empleada fue del 0.1, 0.5,
1.0 y 5.0% a 25ºC, donde se prepararon las suspensiones de proteína a un pH
constante de 7 y 4 utilizando un buffer de fosfatos o de citratos
respectivamente.
Este método turbidimétrico mide la absorción de la muestra una λ de 500 nm,
los valores de IAE son inversamente proporcionales a la absorbancia de la
muestra ya que ésta depende de la concentración de proteína, para así obtener
valores pequeños de IAE cuando la concentración de proteína se incrementa
El índice de actividad emulsificante para el plasma coagulado es bajo pero se
incrementa conforme la concentración de proteína se aumenta para ambos pH,
y se tiene mayor actividad en el pH 4 utilizando una concentración de proteína
del 5.0% donde el IAE es de 3.08 m2/g y una absorbancia de 0.4 (λ 500 nm).
Estabilidad de la Emulsión del plasma coagulado
La estabilidad de la emulsión se midió aplicando una fuerza centrífuga a la
emulsión, método propuesto en 1987 por Dagorn-Scavinier and Lefebvre5.
El plasma coagulado a pH 7 presenta mayor estabilidad de la emulsión cuando
se utiliza la proteína al 5% de concentración donde se tiene más del 50% de
estabilidad, y en pH 4 la estabilidad de la emulsión al 5% de proteína sólo
estabiliza el 20% de la emulsión.
4.1.3. Propiedades sensoriales de la proteína de plasma de cerdo.
Sabor
Textura
Apariencia firme.
Rebanabilidad
4.1.4. Beneficios de adicionar proteína de plasma de cerdo a embutidos
curados.
Capacidad de ligar y retener agua.
Estabilizar grasa
Disminuye la formación de sinéresis o liquido libre en el producto final
(empacado al vacío)
Aumenta el contenido de proteína cárnica en producto terminado
Producto 100% de una especie animal.
Sin aditivos
Mejora los rendimientos costo-beneficio
Fácil manejo en su aplicación
Baja carga bacteriana.
4.2. Condiciones de uso recomendadas
Se recomienda el uso del plasma de cerdo en inyección a productos como
lomo, pierna, chuleta, que les da una notoria mejoría a su textura, y un
aumento en su vida de anaquel; su uso podría ser entre el 10 a 20 % del total
de salmuera, adicionándose directamente a la mezcladora, disminuyendo a su
vez entre el 5 y el 10% de la fécula de papa y un 10% de agua (cuadro 4),y se
muestra el proceso de elaboración de jamón como un ejemplo del uso del
plasma en la industria (figura 11).
4.2.1. Proceso de elaboración de jamón cocido con plasma de
cerdo.
En el caso de pastas o emulsiones cárnicas puede ser adicionado el plasma de
cerdo directamente a la mezcladora o cútter, alrededor de 10% teniendo bien
en cuenta las temperaturas entre 4 y 8 ºC para formar una buena emulsión, y
en el cocimiento regular la temperatura, tal como lo representa el cuadro 7
$ %
&
Ingrediente
Cantidad (gramos)
Porcentaje (%)
Carne de cerdo
644.84
64.48
Plasma de cerdo*
100
10
Fécula de maíz
49.21
4.92
Proteína de soya texturizada
148.41
14.84
Caseínatos
19.84
1.98
Sal común
19.84
1.98
Fosfatos
4.96
0.50
Sales de curación
1.98
0.20
Azúcar
9.92
0.99
Glutamato monosódico
0.50
0.05
Ascorbato de sodio
0.50
0.05
Total
1000
100
-+)+")'5(
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3 /)
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4.2.2. Formulación para elaborar jamón cocido con proteína de
plasma de cerdo concentrado, como extensor cárnico.
%
#
&
Ingrediente
Carne de cerdo
Proteína de plasma de
cerdo concentrado
Fécula de maíz
Proteína de soya
texturizada
Caseínatos
Sal común
Fosfatos
Sales de curación
Azúcar
Glutamato monosódico
Ascorbato de sodio
Total
Cantidad (gramos)
544.84
100
Porcentaje (%)
54.48
10
99.21
198.41
9.92
19.84
19.84
19.84
4.96
1.98
9.92
0.50
0.50
1000
1.98
1.98
0.50
0.20
0.99
0.05
0.05
100
3
Se recomienda el concentrado de proteína de plasma de cerdo como extensor
cárnico, su uso podría ser entre el 10 y el 15 % del total de la pasta, ya que a
esas proporciones ha sido probada su efectividad, en la elaboración de jamón,
salchichas chorizos, y hamburguesas, sin que haya cambios en sus
propiedades sensoriales5; se muestra un diagrama de proceso de elaboración
de jamón como se realiza en la industria, incluyendo la proteína de plasma de
cerdo concentrado, esta opción es excelente para aquellas personas que no
pueden consumir carne debido a problemas de salud (figura 9).
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4 . /) 1
2
Conclusiones
Se logro diseñar un proceso para obtener las proteínas de plasma de cerdo
cuidando el nivel microbiológico en el proceso y con ello la calidad del producto
para posteriormente adicionarlas a embutidos cocidos, sin que con ello se
demerite su calidad nutricional.
Almacenados en refrigeración los jamones tienen una vida de anaquel de 15 días
y en congelación un mes.
De acuerdo con las diferentes empacadoras, los clientes han tenido una mayor
aceptación por los jamones elaborados con la proteína de plasma de cerdo
concentrado al 10% que con cualquier otro jamón que ellos elaboren de precio
similar.
Se recomienda que para obtener un nivel aún más bajo de microorganismos, se
emplee tubería de acero inoxidable de la salida de la cámara de extracción de
sangre a la entrada de las máquinas centrifugas, con su propio filtro con una
válvula de paso para detener el flujo en caso necesario en cada una de ellas para
limpieza o mantenimiento y de las centrifugas al envasado, además, de colocar
lámparas de luz ultravioleta a la salida del plasma de la centrifuga al envasado
como control microbiológico.
Además es recomendable para el control del equipo de la cámara de vacío se le
adapte un vacuometro, para medir el vacío ya que carece actualmente de él; la
máquina actualmente ya cuenta con un sistema de desahogo de la presión con el
cual no contaba y en los controles de las centrifugas un amperímetro en cada uno
para medir el nivel de amperaje, ya que cuando ocurre un exceso de trabajo en
éstas, se sobre cargan y se han llegado a sobre calentar los motores y dañado,
esto ocurre cuando hay un exceso de trabajo o cuando las maquinas están mal
armadas provocando rocé en las piezas que pueden provocar que estas se
rompan.
Distribución
La distribución del plasma de cerdo y la proteína de plasma de cerdo
concentrado a las empacadoras se lleva a cabo a bordo de camionetas volks
wagen modelo van, éstas son lavadas, desinfectadas e inspeccionadas,
además de llevar un certificado de control vehicular expedido por el médico
veterinario, aprobado por SAGARPA. Los vehículos que se utilizan en la
empresa para transportar nuestros productos, actualmente no están adecuados
para mantener el producto frío, pero debido a que las distancias no son largas,
y a que el producto se encuentra a no menos de -15ºC, llega a las
empacadoras perdiendo a lo más 5ºC en el trayecto, hasta que es nuevamente
almacenado para su empleo. Aún así se ha propuesto que se adquieran
vehículos con sistema de refrigeración aptos para el transporte adecuado del
plasma y la proteína de plasma de cerdo congelada.
Anexo 1. Definiciones técnicas
Aditivo: Son todos aquellos componentes que mejoran el funcionamiento
metabólico del animal y los que imparten textura, sabor y color a un alimento
con la finalidad de hacerlo más apetecible.
Buenas Prácticas Pecuarias: Son el conjunto de procedimientos, condiciones
y controles que se aplican en las unidades de producción, los cuales incluyen
limpieza de instalaciones físicas, equipo y utensilios e higiene y salud del
personal para minimizar el riesgo de contaminación física, química y biológica
durante la cría, manejo y salud de la piara.
Estrés: Es una respuesta acumulativa de un animal y su medio ambiente, que
tiene como resultado un efecto severo en el comportamiento y en su fisiología.
Inocuidad: Conjunto de procedimientos orientados a evitar que los alimentos
causen daño a la salud de los consumidores.
Microorganismos: Son hongos, mohos, virus, bacterias y protozoos.
Generalmente se utiliza el termino «microbio».
Norma Oficial Mexicana: Es la regulación técnica de observancia obligatoria
expedida por las dependencias competentes (Sagarpa, SSA, entre otras),
conforme a las finalidades establecidas en el artículo 40 de la Ley Federal
Sobre
Metrología
especificaciones,
y
Normalización
atributos,
directrices,
(LFSMN),
que
características
establece
o
reglas,
prescripciones
aplicables a un producto, proceso, instalación, sistema, actividad, servicio o
método de producción u operación, así como aquellas relativas a terminología,
simbología, embalaje, mercado o etiquetado y las que se refieran a su
cumplimiento o aplicación.
Patógeno: Es un microorganismo que produce una enfermedad o daño.
Sagarpa: Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y
Alimentación.
ANEXO 2. Técnicas de análisis microbiológicos
Se adquieren paquetes cerrados de placas petrifilm y se almacenan a
temperaturas
8ºC y una humedad relativa
50% de acuerdo a las
instrucciones del producto.
Para el análisis microbiológico se realiza el siguiente procedimiento:
1. Se desinfecta con cloro la mesa donde se va a realizar el análisis
microbiológico, se colocan los mecheros para esterilizar el ambiente
2. Se preparan al menos una dilución de 1:10 o 1:3 de la muestra. Se pipetea
1ml de la muestra de plasma o 1 gr de proteína de cerdo en tubos de
ensayo con rosca estéril.
3. Se adiciona una solución salina (0.85-0.90%) o agua destilada estéril,
siempre y cuando la muestra no tenga demasiado tiempo de reposo.
4. De ser necesario se ajusta el pH de la muestra diluida entre 6.6 y 7.2: Para
productos ácidos: se usa una solución 1N de NaOH y para productos
básicos se usa una solución 1N de HCl
5. Se homogeniza la muestra en el tubo con rosca.
6. Se coloca la Placa Petrifilm en una superficie plana y nivelada. Se levanta
la lámina semitransparente superior.
7. Con la pipeta perpendicular a la Placa Petrifilm, se coloca 1 ml de la
muestra en el centro de la película cuadriculada inferior.
8. Se libera la película superior dejando que caiga sobre la dilución.
9. Con el lado rugoso hacia abajo, se coloca el dispersor o esparcidor sobre la
película superior, cubriendo totalmente la muestra.
10. Se presiona suavemente el dispersor o esparcidor para distribuir la muestra
sobre el área circular antes de inocular una siguiente placa.
11. Se levanta el dispersor o esparcidor. Se espera por lo menos 1 minuto a
que se solidifique el gel y se procede a la incubación.
12. Para recuento de mesófilos aerobios, se incuban las placas cara arriba en
grupos de no más de 20 piezas. En ocasiones puede ser necesario
humectar el ambiente de la incubadora con un pequeño recipiente con agua
estéril, para minimizar la pérdida de humedad. De acuerdo al AOAC
método oficial 990.12, se debe incubar a 48 horas (±3 horas) a 35 ºC
(± 1ºC).
13. Las Placas PetrifilmTM para Recuento de Mesófilos Aerobios Totales
(Aerobic Count AC) son un medio de cultivo listo para ser empleado, que
contiene nutrientes del Agar Standard Methods, un agente gelificante
soluble en agua fría y para la interpretación de resultados un tinte indicador
de color rojo que facilita el recuento de las colonias.
14. Las Placas PetrifilmMR para el Recuento de E. coli y Coliformes Totales
contienen nutrientes de Bilis Rojo Violeta (VRB), un agente gelificante
soluble en agua fría, un indicador de actividad glucoronidasa y un tinte
indicador que facilita la enumeración de las colonias. Aproximadamente el
97% de las colonias de E. coli producen beta glucoronidasa la que a su vez
forma un precipitado azul asociado a la colonia. La película superior atrapa
el gas producido por la fermentación de la lactosa por parte de los
Coliformes y E. coli. Cerca del 95% de las E. coli producen gas,
representado por colonias entre azules y rojo azuladas asociadas con el
gas atrapado en la Placa PetrifilmMR EC (dentro del diámetro aproximado de
una colonia). La AOAC internacional y el Manual de Bacteriología analítica
(BAM) de la US FDA define Coliformes como bacilos Gram negativos que
producen ácido y gas de la fermentación metabólica de la lactosa. Las
colonias de Coliformes, durante su crecimiento van generando ácido, por lo
que el indicador de pH va oscureciendo el color del gel. El gas queda
atrapado alrededor de la colonia confirmando la presencia de un coliforme.
De acuerdo con el método NMK 147.1993, para coliformes se debe incubar
durante 24 horas (± 2 hrs) a 37ºC (± 1ºC), y para E. coli, se debe Incubar
48 hrs. (± 2 hrs) a 35°C (± 1°C)
15. Las placas para Enterobacterias contienen un tinte indicador en la placa
que colorea todas las colonias de rojo y la película superior atrapa el gas
producido por las bacterias. Las bacterias productoras de ácido se ven
como colonias rojas rodeadas por una zona amarilla asociada con la
producción de ácido que es detectado por el indicador de pH del medio. Las
Bacterias productoras de gas y/o ácido son consideradas presuntamente
Enterobacterias y presentaran una de las siguientes características en la
Placa PetrifilmMR para recuento de Enterobacterias:
a. Colonias rojas asociadas a burbujas de gas y sin zonas ácidas
b. Colonias rojas con zonas ácidas amarillas y sin burbujas de gas
c. Colonias que producen tanto zona ácida como burbujas de gas
16. El tiempo de incubación para enterobacterias, de acuerdo al Compendio de
Métodos para el Exámen Microbiológico de los Alimentos es de 24 hrs.
(+/- 2 hrs) a 35°C (+/- 1°C)
17. La detección de Salmonella se lleva a cabo con el kit de Reveal de Neogen
(figura 10); se toma una muestra de 25ml de plasma o 25 gramos de
proteína de cerdo, a la cual se le dá un pre-enriquecimiento, que dura
4 horas a 45ºC (+/- 1°C) y posteriormente se realiza un enriquecimiento de
16 horas a 45ºC (+/- 1°C) con selenito cistina, o rappaport-vasidialis,
cumpliendo un total de 20 horas y se coloca la muestra en un dispositivo
que detecta si hay presencia de Salmonella al cabo de 20 minutos.
Figura 10. kit de Reveal de Neogen; selenito cistina, o rappaport-vasidialis, para determinación
de salmonella e 48 horas
Referencias Bibliográficas
1. Cheftel, J. C. 1989. Proteínas alimentarias. Ed. Acribia, S. A. Zaragoza,
España. 221-232.
2. Hinojosa, S. y López, P. 1981. Obtención de plasma sanguíneo de
bovinos y porcinos y su empleo en la fortificación de pastas alimenticias.
Tesis profesional. Facultad de Química. UNAM.
3. Howell, N. K. and Lawrie, R. A. 1983. Functional aspects of blood
plasma proteins I. Separation and characterization. J. Food Tech. 18:
747-762.
4. Howell, N. K. and Lawrie, R. A. 1984. Functional aspects of blood
plasma proteins lIl. Interaction with other proteins and stabilizers .J. Food
Tech. 19: 297-313.
5. Macedo Luis, P. 2000. Efecto de la adición de proteínas de plasma de
cerdo a hamburguesas. Tesis profesional. Facultad de Química. UNAM.
6. Márquez E; Izquierdo P y Arias B; Torres G. 1995. Efecto de la adición
de plasma sanguíneo de bovino sobre la estabilidad de la emulsión y
contenido proteico de productos cárnicos emulsificados. Rev.Fac.Agron.
12. 511-522.
7. Merrick´s® The Dry Fat and Animal Nutrition Specialists (1992), MP722
Spray Dried Animal Plasma. Merrick´s Inc. Po Box 620307. Middleton,
WI 53562-0307.
8. Norma Oficial Mexicana NOM-034-SSA1-1993, Bienes y servicios.
Productos
de
la
carne.
Carne
molida
moldeada.
Envasada.
Especificaciones sanitarias.
9. Norma Oficial Mexicana NOM-092-SSA1-1994, Bienes y servicios.
Método para cuenta de bacterias aerobias en placa.
10. Norma Oficial Mexicana NOM-110-SSA1-1994, Bienes y servicios.
Preparación y dilución de muestras de alimentos para su análisis
microbiológico.
11. Ockerman, H. W. y Hansen, C. L. 1994. Industrialización de
subproductos de origen animal. Ed. Acribia, S.A. Zaragoza, España.
239-263.
12. Pérez
Gavilán
–E.J.P.
2001.
Patente
“Procedimiento
para
la
recuperación de proteínas de la sangre de cerdo y su conservación”
expediente PA/a/2001/008957 registrado en el I.M.P.I.
13. Young, C. R; Lewis, R. W; Landmann, W. A. and Dill, C. W. 1973.
Nutritive value of globin and plasma protein fractions from bovine blood.
Nutr. Rep. Rep. Intl. 8: 211-215.