La harina de sangre es un producto de la industria cárnica con un alto contenido proteico. Se obtiene por la deshidratación de la sangre del animal sacrificado, siendo elaborada a partir de un estricto control de frescura y calidad de la materia prima. Dicha materia prima es sangre bovina fresca, exenta de materiales extraños como pelos, contenido digestivo u orina. La calidad de la harina de sangre puede variar significativamente dependiendo del procesamiento por el cual se obtenga, sobre todo de la temperatura utilizada durante el secado.
Recolección y Tratamiento Inicial de la Sangre
Para garantizar la calidad, la sangre debe obtenerse en condiciones asépticas, preferiblemente por extracción directa. Posteriormente, es enfriada a 5-10ºC. Dado que la sangre coagula rápidamente después de ser extraída, se utilizan anticoagulantes para evitar este fenómeno. Los productos más utilizados a nivel industrial son agentes descalcificantes como oxalatos, citratos o polifosfatos.
La desecación y esterilización de la sangre se pueden realizar por varios procedimientos, los cuales impactan directamente en las propiedades finales del producto.
Propiedades Nutricionales y Químicas
La harina de sangre es rica en uno de los aminoácidos más importantes para el desarrollo humano y animal: la lisina. 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. De esta manera, suplementar la dieta del animal con un pequeño porcentaje de harina de sangre es interesante desde el punto de vista del valor nutritivo agregado. Para resaltar la importancia de la sangre como alimento, se puede decir que se obtiene la misma cantidad de proteínas de un kilogramo de ella que de un kilogramo de carne.
Cuando las proteínas de la sangre se someten a temperaturas altas (100°C a 105ºC) durante periodos largos de tiempo (más de 2 horas), pueden quemarse, resultando en una harina de baja calidad. En contraste, cuando se obtiene por bajas temperaturas, la harina de sangre contiene una alta cantidad de proteína no degradable en el rumen y presenta una buena degradación intestinal. Esto asegura la obtención de un producto de muy alta biodisponibilidad de lisina y demás aminoácidos esenciales.
Una de las ventajas clave de la harina de sangre es su alto coeficiente de digestibilidad, que es del 99%. Además, otras ventajas comparativas incluyen su bajo contenido de humedad final, lo que reduce el olor desagradable, la ausencia de partículas de carbón y una granulometría uniforme. La composición química de la harina de sangre puede variar según el método de procesamiento; por ejemplo, la harina obtenida en un digestor clásico muestra una determinada composición.
El contenido de peróxidos, producto de la reacción entre las grasas presentes en el producto y el oxígeno, define su estado de oxidación primaria y, por tanto, nos da un parámetro de su tendencia al enranciamiento.
Sistemas de Producción de Harina de Sangre
Existen diversos métodos para la desecación y esterilización de la sangre, cada uno con sus características y resultados en la calidad final del producto.
Secado Tradicional o Convencional
En este sistema, la sangre es sometida a una filtración grosera, luego pasa a un tanque y de ahí a un secador convencional. En el secador, por calentamiento continuo, se va evaporando el agua de constitución hasta que el producto alcanza una humedad del 5% al 10%.
Este proceso tradicional presenta serios inconvenientes:
- La evaporación por calor consume una muy elevada cantidad de vapor, lo que lo hace antieconómico.
- La calidad del producto final es muy deficiente al haber sido sometido a un calentamiento intenso.
- Se requieren de cinco a seis horas por cada carga.
- La sangre es un producto difícil de secar, y los secadores convencionales presentan muchos problemas de funcionamiento. Es necesario realizar limpiezas muy frecuentes debido a la formación de incrustaciones sólidas sobre las paredes de calentamiento, que son difíciles de eliminar y corroen el metal del equipo, acortando su vida útil.
Coagulación-Secado
Este procedimiento consiste en intercalar, entre el tanque y el secador, un depósito intermedio para la coagulación por calor de la sangre. Una vez coagulada, se realiza un prensado para separar una cierta cantidad de agua. Concluida esta etapa, el producto pasa al secado final.
Coagulación-Centrifugación-Secado
En este sistema, la sangre es coagulada y separada mecánicamente en un decantador centrífugo horizontal, donde hasta el 75% del agua presente es eliminada. La sangre ya deshidratada pasa a un secado final.
Sistema de Deshidratación y Secado en Régimen Continuo
En este proceso, la sangre es filtrada inicialmente para eliminar las impurezas más groseras (pelos, arena, etc.) y pasa a un depósito de recogida. Mediante una bomba de desplazamiento positivo equipada con un variador de velocidad, la sangre se envía a un coagulador que funciona en régimen continuo, por inyección de vapor.
Coagulador Continuo
El coagulador es de acero inoxidable y lleva en su interior un tornillo transportador que se mueve lentamente. De esta forma, se consigue una distribución óptima del vapor caliente que se inyecta en la sangre, logrando su coagulación a una temperatura de 90ºC. No se producen precipitaciones en el coagulador gracias al movimiento del tornillo. Una alternativa más económica para un coagulador continuo sería el uso de un intercambiador de calor constituido por un tubo de acero inoxidable de 5 cm de diámetro y 1000 a 1500 cm de longitud, con camisa de vapor.
Decantador Centrífugo
La sangre coagulada y caliente pasa a un decantador centrífugo, donde se separan dos fases: sangre deshidratada por centrifugación y suero sanguíneo de bajo contenido en sólidos (menos del 1.5%). El suero pasa a un depósito antiespumante para su posterior tratamiento en una planta de aguas residuales. La sangre deshidratada, rica en sólidos (45-50%), sale del decantador en forma de un polvo húmedo finamente distribuido, y pasa al secador. La evaporación del agua depositada sobre la superficie de cada partícula de sangre mantiene baja su temperatura durante el secado final. Se puede regular a voluntad la humedad final presente en la harina de sangre que sale del secador (3-8%). En el decantador, el contenido en materia seca de la sangre pasa del 15% al 17% hasta un 45-50%. En el secador, pasa de 45-50% de materias sólidas hasta el 92-97%.
Funcionamiento de la Centrífuga
La sangre coagulada y caliente entra en el decantador en la zona del rotor donde se unen la parte cónica y cilíndrica del mismo, a través de un tubo alojado en el eje hueco del tornillo transportador. A la salida de este tubo, el producto se distribuye en el líquido que gira en el rotor, sufriendo una aceleración suave hasta alcanzar la velocidad final. El rotor gira a 2575-3250 rpm, lo que supone una fuerza centrífuga de 1675-2650 veces mayor que la fuerza de la gravedad.
Como consecuencia de esta gran fuerza centrífuga a la que se ve sometida la sangre coagulada, los corpúsculos sólidos se depositan en la pared del rotor formando una capa. Estos son arrastrados por el tornillo sin fin de forma constante hacia el final de la sección cónica del aparato. La capacidad de transporte de sólidos viene determinada por la diferencia de velocidades entre el rotor y el tornillo transportador (3-45 rpm), conocida como velocidad diferencial. La separación tiene lugar a lo largo de toda la parte cilíndrica del rotor, descargándose el suero líquido al final del mismo a través de unas plaquetas o anillos de nivel. La sangre deshidratada, con un 45-50% de sólidos, se descarga por la parte más estrecha de la sección cónica. Ambas líneas se pueden combinar entre sí, ya que en la separación de sangre, además del plasma, se obtiene un 30-40% de corpúsculos rojos que pueden pasar a la planta de deshidratación y secado para convertirse también en harina.
Secado por Atomización (Spray Drying)
En este método, la sangre se concentra en un evaporador hasta el 28% de materia seca y luego se pasa a un atomizador hasta conseguir un producto en polvo con 94-96% de sustancias sólidas. Mediante una bomba, el producto a concentrar se envía a la parte superior de la torre donde un atomizador lo divide en gotitas 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.
El aire entra por un ventilador, pasa por un filtro y por un calentador 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 de forma instantánea en la cámara de secado, y agua capilar, que se encuentra en las partículas del plasma y de la sangre, y que se difunde hacia la superficie de dichas partículas donde se produce su evaporación. El polvo obtenido se va sedimentando en las paredes y en el fondo de la torre y se descarga. 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 de forma neumática hacia la instalación de envasado.
Cuanto más finamente estén divididas las partículas, mayor será su superficie expuesta al aire y más rápido y efectivo será el secado, de ahí la importancia de la boquilla de atomización.