2013 julio et al - plasma sanguíneo

PLASMA SANGUINEO DE

DIFERENTES ESPECIES: UNA

ALTERNATIVA EN LA INDUSTRIA

ALIMENTARIA

Autores:

LESBIA CRISTINA JULIO GONZÁLEZ

PIEDAD MARGARITA MONTERO CASTILLO

DIOFANOR ACEVEDO CORREA

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA

CARTAGENA – COLOMBIA

2013

JULIO, MONTERO & ACEVEDO PLASMA SANGUÍNEO

ReCiTeIA - v.13 n.1 38

Información de los Autores

Lesbia Cristina Julio González

Estudiante de Ingeniería de Alimentos.

Universidad de Cartagena

Móvil: + (57)3014838991, + (57)3003573530

e-mail: [email protected]

Piedad Margarita Montero Castillo

Docente Programa Ingeniería de Alimentos.



Diofanor Acevedo Correa

Docente Programa Ingeniería de Alimentos.



Las opiniones expresadas en este documento no son necesariamente opiniones de la Revista

ReCiTeIA, de sus órganos o de sus funcionarios. ReCiTeIA no se hace responsable de

materiales con derecho de autor tomados sin autorización por los propios autores.

Edición:

2013 © ReCiTeIA.

ISSN 2027-6850

Cali – Valle – Colombia


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mailto:[email protected]




http://revistareciteia.es.tl/



Plasma sanguíneo de diferentes especies: una alternativa en la industria

alimentaria

Lesbia Cristina Julio González, Piedad Margarita Montero Castillo,

Diofanor Acevedo Correa

Universidad de Cartagena – Colombia

CONTENIDO

Lista de Tablas .............................................................................................................................. 39 Lista de Figuras ............................................................................................................................. 39 Resumen........................................................................................................................................ 40 Abstract ......................................................................................................................................... 40 1 Introducción ......................................................................................................................... 41 2 Obtención del plasma sanguíneo .......................................................................................... 43 3 Proteínas y aminocidos esenciales del plasma sanguíneo .................................................... 43 4 Utilizaciónde sangre y plasma sanguíneo en la elaboración de productos para consumo

humano ......................................................................................................................................... 45 5 Conclusión ........................................................................................................................... 47 6 Referencias bibliográficas .................................................................................................... 48

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Contenido de proteínas, isoleucina, lisina y metionina en la sangre, células rojas y

proteínas del plasma de diferentes especies ......................................................................... 44

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Componentes de la sangre centrifugada ................................................................ 42



Plasma sanguíneo de diferentes especies: una alternativa en la industria

alimentaria

RESUMEN

La sangre y plasma sanguíneo de diferentes especies se están convirtiendo en una

alternativa para obtener proteínas de origen animal a bajo costo. En el presente artículo se

trata de abordar a partir de estudios realizados en diferentes países los protocolos para la

extracción del plasma sanguíneo en condiciones de inocuidad y las ventajas que representa

la incorporación de este desecho de los mataderos en la industria alimentaria,

principalmente en la calidad de productos cárnicos. Los resultados obtenidos en diferentes

investigaciones sobre el efecto de incorporar plasma en la formulación de los alimentos,

muestran que la proteína del plasma sanguíneo de diferentes especies contiene todos los

aminoácidos esenciales en proporciones importantes que permiten su empleo en conjunto

con otras proteínas para complementar la falta o deficiencia de algunos aminoácidos. De

igual forma se ha demostrado que las proteínas plasmáticas presentan interesantes

propiedades funcionales. El uso de plasma sanguíneo en la industria alimentaria y

programas sociales de alimentación representa un importante desafío para los Ingenieros de

Alimentos.

Palabras clave: sangre, plasma, calidad proteica, propiedades funcionales.

ABSTRACT

Blood and blood plasma of different species are becoming an alternative for animal protein

at low cost. This article seeks to address from studies conducted in different countries the

protocols for the extraction of blood plasma in conditions of safety and the advantages of

incorporating the waste from slaughterhouses in the food industry, mainly in the quality of

meat products. The results obtained in various investigations on the effect of plasma

incorporated in the formulation of food; show that the protein of blood plasma of different

species contains all essential amino acids important in proportions that permit its use in

conjunction with other proteins to complement the lack or deficiency of certain amino

acids. Likewise it has been shown that plasma proteins have interesting functional

properties. The use of blood plasma in the food industry and food and social programs

represents a major challenge for Food Engineers.

Keywords: blood, plasma, protein quality, functional properties.



1 INTRODUCCIÓN

Todos los seres vivos, incluyendo el hombre, deben tener una fuente adecuada de proteínas

en su alimentación para crecer y conservarse de manera autónoma. Sin embargo, en muchas

partes del mundo, especialmente en los países en vías de desarrollo, resulta poco accesible

las fuentes de proteínas debido a su alto costo, en especial las de origen animal las cuales

son consideradas proteínas de buena calidad, debido a la cantidad de aminoácidos

esenciales que poseen, por lo que la mayor parte de la población no recibe las raciones

necesarias de este nutriente, originando una desnutrición por déficit proteico [Benítez et al.,

2002].

La necesidad del consumo de proteína animal ha incentivado la búsqueda de fuentes

alternas, capaces de ofrecer alimentos altamente proteicos con cualidades organolépticas

aceptables, de allí que las investigaciones apunten hacia el desarrollo de nuevos productos

no convencionales para ser utilizados en la alimentación humana [Catricheo et al., 1989;

Isaza et al., 2010; Márquez et al., 1998; Márquez et al., 1995].

Desde el punto de vista de su valor nutritivo, la sangre ha sido comparada con las carnes, la

leche y los huevos. Ella posee un 18% de proteína y tiene los aminoácidos esenciales que

requiere el hombre para su normal funcionamiento [Rangel et al., 1995]; sin embargo, en

muchas plantas de beneficio es desechada, desperdiciándose una importante fuente

proteica, a su vez que se convierte en un efluente altamente contaminante [Benítez et al.,

2002].

En las últimas cuatro décadas, la sangre de algunas especies animales como el bovino y el

porcino, es aprovechada en diversos países para la alimentación humana, incorporándola en

los alimentos como fuente de proteína de bajo costo [Alizo y Márquez, 1994; Barboza et

al., 2005; Benítez et al., 2002; Fernández et al., 2006; Márquez et al., 2006; Márquez et al.,

1998; Penteado et al., 1979; Tybor et al., 1975]; estas proteínas sanguíneas también pueden

utilizarse en la formulación de alimentos concentrados para consumo animal y medios de

cultivo [Barboza et al., 1994]. Además de aportar proteína, poseen propiedades funcionales

de aplicación en la industria de alimentos, puede actuar como emulsionante o sustituto de

grasa [Benítez et al., 1999; Liu, 2002; Silva y Silvestre, 2003]. El uso de esta proteína

como agente emulsificante además de ser complejo depende de factores como la

concentración proteica, tipo de grasa, velocidad y tiempo de mezclado, entre otros.

Sin embargo, la utilización de la sangre en la formulación de alimentos es limitada debido

al fuerte olor y sabor que imparte a los mismos [Márquez et al., 1997; Márquez et al.,

1998]; por esta razón, la sangre es centrifugada obteniéndose el plasma y paquete globular,

como se muestra en la Figura 1. El plasma no imparte olor, color ni sabor a los productos.



Figura 1. Componentes de la sangre centrifugada

El plasma es un líquido translucido más denso que el agua y ligeramente alcalino, con pH

de 7.4, en algunos casos puede presentar un ligero color rosado y está constituido por un

90% de agua, contiene alrededor de 7.2% de proteína [Bracho et al., 2001]

La utilización de plasma sanguíneo de bovino y porcino para la formulación de alimentos

con importante valor proteico esta incrementado progresivamente [Barboza et al., 2005;

Benítez et al., 2002; Isaza et al., 2010; Márquez et al., 1995], al igual que en la formulación

de alimentos concentrados para consumo animal y medios de cultivo [Barboza et al., 1994]

y confitería [Fernández et al., 2006]. Las proteínas plásmicas de estos animales constituye

una importante fuente proteica y de aminoácidos esenciales, principalmente de leucina y

lisina; sin embargo, por ser deficiente en isoleucina debe ser utilizado en conjunto con otras

proteínas que puedan suplementar dicha falta [Bracho et al., 2001].

De igual forma la recuperación de la proteína sanguínea con calidad microbiológica, debida

a la aplicación de adecuados métodos de obtención, tratamientos térmicos y posteriores

análisis microbiológicos del plasma [Benítez et al., 2002; Benítez et al., 2011; Julio et al.,

2011; Montero et al., 2012; Pérez et al., 1997], además de significar una fuente importante

de nutrientes[Benítez et al., 2002; Bracho et al., 2001; Márquez et al., 2005; Márquez et

al., 1995], tiene la importancia de reducir los problemas de contaminación ambiental

asociados con la descarga de la sangre al medio ambiente por parte de las plantas de

beneficio [Guerrero y Ramírez, 2004].

El futuro de la alimentación en Colombia, y quizás de otros países en desarrollo, va a

depender en gran parte de que la tecnología de alimentos sea capaz de aprovechar las

fuentes disponibles de alimentos en el país, adaptar y desarrollar nuevos productos que

permitan variar y complementar la dieta de la población mayoritaria a bajo costo. Este

trabajo presenta una revisión bibliográfica de la utilización del plasma sanguíneo de bovino

como una alternativa de la industria alimentaria para la elaboración de productos

alimenticios por la calidad de su proteína, sus propiedades funcionales y su bajo costo.



2 OBTENCIÓN DEL PLASMA SANGUÍNEO

Para la extracción del plasma algunos autores recolectaron la sangre en el momento de la

masacre en una planta de beneficio cercana al laboratorio, según Heide et al. [1997] le

añadieron inmediatamente una solución de citrato de sodio a una concentración final de

0,6% (w / v) como anticoagulante. La fracción de plasma fue separada por centrifugación a

7520 × g durante 10 min y fue almacenado a -5° c hasta su uso. La anterior metodología

contrasta con estudios similares donde recolectaron la sangre en una planta de beneficio

local y la almacenaron en envases plásticos limpios que contenían 100 mL de una solución

de tripolifosfato de sodio al 2% p/v por cada litro de sangre [Rangel et al., 1995].

Posteriormente, la transportaron bajo condiciones de refrigeración al laboratorio de

investigación (5ºC), donde separaron en plasma y paquete globular en una centrífuga marca

International modelo K6998M23 a 2500 rpm por 25 min [Márquez et al., 1998].

En otra investigación realizada por Rodas et al. [1998], la sangre bovina fue recolectada de

plantas de beneficio industriales, en un envase que contenía una solución de tripolifosfato al

0.2% p/v (g tripolifosfato/ 100ml de sangre). La mezcla fue conservada a 5°C y separada el

mismo día en plasma y fracción globular por centrifugación, a 2500 r.p.m. por 20 minutos a

temperatura ambiente, luego fue sometido a congelación a -16°C. Metodología que

concuerda con la utilizada por Márquez et al. [1995] donde se empleó el mismo

anticoagulante a la misma concentración.

El tripolisfosfato es el anticoagulante más empleado en el proceso de extracción de la

sangre animal, esto se debe a que es muy efectivo y económico. Rangel et al. [1995], por la

creciente utilización del plasma sanguíneo en la formulación de alimentos para el consumo

humano, hace un estudio para encontrar anticoagulantes más económicos que los citratos

obteniendo como resultado que el tripolisfosfato es muy efectivo como anticoagulante, en

concentraciones de 0,2% para la sangre de cerdo y bovino y concentraciones de 0,1% para

aves. Además la capacidad y estabilidad de las emulsiones no se vieron afectados por la

adición de tripolisfosfato ni por las condiciones de almacenamiento.

3 PROTEÍNAS Y AMINOCIDOS ESENCIALES DEL PLASMA SANGUÍNEO

En los últimos años ha habido un creciente interés en la utilización de plasma sanguíneo

obtenido a partir de la centrifugación de la sangre de animales sacrificados [Barboza et al.,

2005; Barboza et al., 1994; Benítez et al., 2002; Benítez et al., 2007; Benítez et al., 2011;

Fernández et al., 2006; Isaza et al., 2010; Julio et al., 2011; Montero et al., 2012].

Esto se debe a la cantidad y calidad de las proteínas sanguíneas así como también a su alto

contenido en hierro [Márquez et al., 2005; Márquez et al., 1995; Penteado et al., 1979].

En un estudio realizado por Márquez et al. [2005], se evaluaron los valores medios de

contenido de proteínas, lisina, isoleucina y metionina en la sangre, plasma y glóbulos rojos

de diferentes especies; los resultados se muestran en la Tabla 1.



El contenido de proteína y humedad en el plasma de aves (3.46% y 95.11) resulto

significativamente menor que en las especies de bovino (7.21% y 90.96%) y porcino

(6.65% y 91.50%).

Tabla 1. Contenido de proteínas, isoleucina, lisina y metionina en la sangre, células rojas y

proteínas del plasma de diferentes especies

Parámetro Sangre Células rojas Plasma

FAOA Bovino Porcino Ave Bovino Porcino Ave Bovino Porcino Ave

Proteína B 19.18a 19.07a 12.77b 27.11a 31.32b 31.53b 7.21a 6.65a 3.46b

IsoC 0.93a 0.69a 2.75b 1.08a 0.28b 2.65c 2.56a 2.25a 2.87a 2.8

LisC 8.68a 5.84b 7.50a 9.10a 5.33b 7.51c 7.18a 6.12a 5.87a 4.4

Met C 0.28a 0.96a 0.64a 0.39 a 0.75a 0.73a 0.21a 0.53a 0.51a 2.2 D a,b,c Medias en una misma fila con diferente superíndice difieren significativamente (p < 0,05) A Cantidad mínima (g/100 g de proteína) de estos aminoácidos en la proteína que se considera una proteína de alto valor nutritivo para los

niños en edad escolar (6-12 años). B Contenido de proteínas expresadas en g/100 g de la muestra. C Isoleucina (iso), Lisina (Lis), metionina (Met), expresado en g/100 g de proteínas. D Este valor corresponde a la cisteína + metionina.

Fuente: Márquez et al. [2005]

Las proteínas del plasma de todas las especies tuvieron alto porcentajes de lisina e

isoleucina pero fueron deficiente en metionina cuando se comparó con los requerimientos

de la FAO; es importante mencionar que en los requerimientos de la FAO el valor

expresado corresponde a la metionina más la cisterna y en el estudio en mención no se

determinó los valores de cisterna.

En conclusión, los resultados mostraron que el contenido de proteína en la sangre entera y

en plasma de bovino y porcino fue significativamente superior al de las aves de corral. Las

proteínas del plasma de las aves posee niveles superiores de isoleucina que la proteína del

plasma de los bovinos y porcinos. La lisina contenida fue superior para el plasma de todas

las especies, a diferencia de la Metionina que estuvo por debajo en todas las especies

estudiadas en relación con el contenido mínimo de aminoácido por 100gramos de proteína

para ser considerado una propina de calidad nutricional para niños de edad escolar 6-12

años.

Este estudio coincide con el realizado por Bracho et al. [2001] donde concluyeron que la

sangre de bovino y porcino son una fuente importante de lisina (8.68 y 5.84 g/100

respectivamente), sin embargo son deficientes en isoleucina (0.93 y 069 g/100

respectivamente).



4 UTILIZACIÓNDE SANGRE Y PLASMA SANGUÍNEO EN LA

ELABORACIÓN DE PRODUCTOS PARA CONSUMO HUMANO

Las proteínas plásmicas presentan características favorables para su utilización en la

industria de los alimentos como son: alto valor nutritivo, agente emulsificante, espumante,

ligante y capacidad de formar geles y aumentar la rentabilidad sin afectar sus características

organolépticas [Dàvila et al., 2007; Liu, 2002; Márquez et al., 2008; Márquez et al., 2005;

Márquez et al., 1995; Montero et al., 2012; Penteado et al., 1979; Rangel et al., 1995].

Otras investigaciones han demostrado que al adicionar plasma sanguíneo de bovino y

porcino a productos cárnicos se obtiene una mejora en el rendimiento debido a sus

propiedades funcionales [Isaza et al., 2010], tales como la gelificación, que incrementa la

capacidad de retención de agua, adhesión y emulsión; esto se debe a que el gel que se forma

atrapa grasa y agua, disminuyendo las perdidas por cocción [Barboza et al., 2005; Barboza

et al., 1996; Dàvila et al., 2007]. Rodas et al. [1998], demostraron que puede obtenerse un

rendimiento del 93.97% en jamones cocidos con incorporado de plasma sanguíneo. Benítez

et al. [2002], señalaron que la adición de plasma sanguíneo a productos cárnicos es

beneficiosa, ya que se pueden obtener rendimientos del 96%.

En la industria cárnica tradicionalmente se emplean carragenina, almidón modificado,

proteína aislada de soja, entre otros ligantes, siendo la carragenina el más utilizado debido a

que presenta diferentes funciones como agentes texturizantes, retenedores de humedad y

estabilizantes. Como agentes texturizantes aumentan la firmeza y facilitan el tajado,

mejoran la palatabilidad y la mordida y disminuyen el contenido de grasa. Como

retenedores de humedad, reducen las mermas de cocción y purgas de los productos

empacados, y disminuyen la reducción de tamaño en productos que requieren cocción

posterior. Como estabilizantes, la carragenina interactúa con los caseinatos en la

estabilización de la emulsión y evita la migración de la materia grasa [Restrepo et al.,

2010]. Sin embargo, a pesar de todas estas ventajas, la carragenina a diferencia del el

plasma sanguíneo no aporta valor nutricional al producto.

A continuación se presenta la revisión de diferentes trabajos científicos donde se hace uso

del plasma sanguíneo de diferentes animales en la formulación de alimentos para el

consumo humano.

Para evaluar el efecto de la incorporación del plasma y paquete globular de la sangre de

bovino, en el rendimiento y aceptación sensorial de jamones cocidos, se realizaron 6

tratamientos, un tratamiento control que contenía sal, especias, carne de cerdo y 45% de

agua (basada en el peso total de la carne). Otros tres tratamientos similares al control,

donde el agua la sustituyeron por una solución de plasma conteniendo 1.8, 3.6 y 5.4% de

proteína respectivamente. Dos tratamientos donde el agua la sustituyeron por una solución

de paquete globular al 1.8% de proteína, o por una solución de plasma y paquete globular al

1.8% de proteína. Los resultados indicaron que los productos con 3.6 y 5.4% de proteína

plasmática tuvieron mayor rendimiento. Luego de realizarle evaluación sensorial a los



productos con agregado globular no tuvieron aceptación. Los resultados sugirieron, primero

que las proteínas del plasma son más convenientes que el paquete globular para este tipo de

productos; y segundo, que es necesario adicionar más de 1.8% de proteína plasmática para

aumentar el rendimiento [Rodas et al., 1998]. Otros estudios que concuerdan con los

anteriores han demostrado que la adición de plasma mejora el rendimiento y contenido

proteico en productos esmulsificados elaborados con el 50 % de la carne requerida en la

formulación [Márquez et al., 1995]. El efecto positivo que tiene el plasma sobre el

rendimiento y ligazón del producto, se debe a la propiedad gelificante del plasma de

bovino, que usándolo a una concentración proteica del 4.5 % mantiene su habilidad de

formar gel [Barboza et al., 1996].

Con el propósito de formular un embutido, tipo jamón de pollo, con agregado de piel de

pollo emulsificada con sangre de bovino como complemento para reducir costos y

comparar su rendimiento, composición proximal, aceptabilidad y características

microbiológicas con un producto control formulado solo carne de pollo, se formularon tres

productos (A, B y C). El producto C (control) lo formularon con 65% de carne de pollo. El

producto A lo formularon sustituyendo 20% de la carne de pollo por piel de pollo. El

producto B lo formularon sustituyendo 20% de la carne de pollo por piel de pollo

emulsificada con sangre de bovino a una relación 2:1. Los resultados indicaron que no hubo

diferencias (P > 0.05) en el rendimiento (100%). No obstante el control (C) mostró el

mayor (P < 0,05) contenido de humedad y menor contenido de grasa. El agregado de piel

disminuyó el contenido proteico (producto A). Sin embargo, cuando se emulsifico la piel

con sangre de bovino se observó un aumento en el contenido proteico (producto B) siendo

igual al control, No se encontraron diferencias (P > 0,05) en el contenido de aerobios

mesófilos. Se Observó ausencia de Coliformes totales y Escherichiacoli para todos los

productos. No hubieron diferencias (P > 0,05) en la aceptabilidad de los productos

[Márquez et al., 2006]. Esto corrobora una vez más que la sangre de bovino brinda

alternativas a la industria de alimentos de obtener alimentos con alto valor proteico a bajo

costo.

Del mismo modo el plasma sanguíneo de bovino ha sido empleado en la elaboración de un

embutido tipo salchichón de pollo, para ello fueron realizados cinco ensayos; plasma

bovino hidratado (PBH) reemplazando el 10 y 20% de la proteína de pollo; plasma bovino

comercial (PBC) reemplazando el 10 y 20% de la proteína y el control. Reportándose en lo

referente al análisis bromatológico y pérdidas por cocción, que el plasma obtenido por

centrifugación, presento mayor porcentaje de proteína en comparación al plasma obtenido

por la empresa comercial. La incorporación de plasma en el producto cárnico mostró una

disminución en el porcentaje de grasa en el producto final. Además el incremento en el

nivel de incorporación de plasma en el producto cárnico, aumento el porcentaje de

rendimiento después del tratamiento térmico, y también aumento el porcentaje de humedad

debido al estado líquido del plasma. Estos resultados muestran que plasma bovino

hidratado puede reemplazar ingredientes como proteína de origen cárnico, leche o soya

[Isaza et al., 2010].



El plasma por ser una fuente rica y de bajo costo de proteína no solo se utiliza en productos

cárnicos, sino que también es empleado por ejemplo, en clarificadoras de vinos,

estabilizadoras de quesos y en la elaboración de galletas proteicas [Márquez et al., 1998].

Recientemente se realizó un estudio sobre la calidad microbiológica de una galleta

formulada a base de harina de yuca y plasma de bovino [Benítez et al., 2011], trabajo que

se basó en la evaluación de la composición proximal, las características microbiológicas y

sensoriales de un producto tipo galleta a base de harina de yuca y plasma de bovino, en el

cual con la finalidad de estudiar la factibilidad de utilizar la harina de yuca como sustituto

de la harina de trigo y el plasma de bovino como ingrediente fortificante en la formulación

de un producto tipo galleta, se realizaron varias formulaciones para seleccionar aquella que

permitiera agregar la mayor cantidad de harina de yuca y de plasma de bovino, sin afectar

el manejo tecnológico de la mezcla para obtener el producto. Las galletas fueron elaboradas

tres veces por semana durante un periodo de seis meses. De los resultados obtenidos

permitieron afirmar que la galleta formulada, por su elevado porcentaje de aceptabilidad

puede constituir un alimento viable, representando un medio por el cual la harina de yuca

puede ser empleada en la industria de la panificación en sustitución a la harina de trigo,

utilizándose así mismo, un subproducto con proteína de alto valor nutritivo, como lo es el

plasma bovino, en la elaboración de un alimento de consumo masivo, el cual posee además

un contenido proteínico que corresponde al 75% del valor de una galleta comercial y con

una textura de adecuada aceptabilidad [Benítez et al., 2007].

5 CONCLUSIÓN

La proteína del plasma sanguíneo de bovino tiene calidad nutricional y buenas propiedades

funcionales. Lo anterior permite la incorporación en la industria alimentaria. Pueden ser

utilizadas para la producción de alimentos funcionales y/o enriquecidos con alto contenido

proteico.

La utilización del plasma sanguíneo se refleja más en los productos cárnicos y es más

conveniente que la sangre para este tipo de productos debido a su aceptabilidad sensorial.

El plasma sanguino de bovino incrementa el rendimiento y contenido proteico en los

productos cárnicos y de panadería.

El plasma de bovino es una alternativa para obtener productos estables. Las proteínas

plásmicas pueden remplazar las proteínas de la leche o soya en la elaboración de productos

cárnicos.

La búsqueda de las aplicaciones de proteínas del plasma sanguíneo representa un

importante desafío para los ingenieros de alimentos.



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2013 julio et al - plasma sanguíneo

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