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Industrialización de Sangre Animal Entera

Publicado: 24 de noviembre de 2017
Por: José Pablo Pérez-Gavilán Escalante y Luis Macedo Segura, Investigadores. Instituto de Investgaciones biomédicas Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
Resumen

El presente capítulo se refiere a la industrialización de la sangre. Se menciona la utilización de la sangre en procesos industriales siendo los mencionados en la mayoría marginales frente a las 138 millones toneladas recuperables en el mundo. Se describen procesos artesanales y tradicionales como la composta y la morcilla o moronga. Se describen los procesos de secado en tambor, secado en anillo y flash, secado por aspersión. Se analizan en mayor detalle los procesos patentados en los Estados Unidos de América, el propuesto por Westfalia Separator, así como procesos ingleses. Por último, se mencionan las características generales de las harinas de sangre obtenidas.

Palabras clave: sangre, animal, industrialización

Introducción
Existen multitud de maneras de industrializar la sangre, tales como las presentadas en el cuadro1. Sin embargo, muchos de los usos industriales de la sangre son marginales como se vio en la sangre recuperable en el mundo. Para el 2009 se pudieron haber recuperado en el mundo 138 millones de toneladas de sangre (ovinos, caprinos, aves, bovinos y porcinos) correspondiendo 54.54 millones de toneladas de sangre a aves, 43.82 millones de toneladas de sangre a porcinos, 33.83 millones de toneladas de sangre a bovinos y 5.76 millones de toneladas de sangre a ovinos y caprinos. (Pérez-Gavilán, 2014) por lo que el uso en medios de cultivo, en pruebas de aglutinación, adhesivos etc. utilizarían una parte mínima de la sangre mundial. Por lo anterior en este capítulo se analizará la industrialización de la sangre entera a gran escala o susceptible de serlo. 
Cuadro 1. Usos de la sangre
Industrialización de Sangre Animal Entera - Image 1
 
Procesos artesanales y tradicionales
Composta
Estudio realizado en Ridgetown College de la Universidad de Guelph en Ontario Canadá evaluó la viabilidad de usar sangre para la obtención de composta. Para lo cual, la sangre se mezcló con tres sustratos diferentes: a) fibra de madera (creada por astillado de ramas de árboles), b) hojas de árbol y c) estiércol seco de res. El compostaje se llevó a cabo en tres lotes separados en un recipiente cubierto, se equiparon con un volteador mecánico y aireación forzada. El proceso fue monitoreado por más de 120 días.
Se logró obtener una composta de buena calidad en los tres casos. La opción más pobre como sustrato fue el estiércol seco de res. Un kg de hojas de árboles podría compostar 5.25 kg de sangre, un kilogramo de fibra de madera podría compostar 1.2 kg de sangre. Las relaciones C: N fueron algo bajas durante estas pruebas. E. coli y Salmonella se elimina durante el proceso de compostaje. Se generan olores desagradables durante el proceso, pero una vez terminado el compostaje desaparecen. (Fleming R. and MacAlpine M, 2005).
Por otra parte, Malancha Roy et al (2013) secaron y mezclaron sangre y contenido ruminal proveniente de rastros en proporciones de 1:1, 2:1 y 3:1. "sangre de bovino-rumen” (SBR) La eficacia SBR como fertilizante orgánico fue comparado con fosfato dibásico de amónico (PDA) en un cultivo de tomate, chile y berenjena. En términos de peso total de la fruta fue más alto para SBR (3:1) en 130% para el tomate, 259% para el chile y 273% para berenjena en comparación con las plantas cultivadas con PDA. La alta concentración de nitrógeno en SBR causó toxicidad cuando se aplicó en plantas jóvenes, pero mejoró el rendimiento y la productividad cuando se aplicó a plantas maduras. SBR aumentó la cantidad de Azotobacter y hongos aislada de los suelos tratados con SBR que con el PDA. Por lo que el uso SBR puede ser una alternativa de uso de los residuos altamente contaminante de los rastros. La mayoría de las compostas son hechas con harina de sangre siendo este un producto al que nos referiremos más adelante.

Embutidos de sangre (Moronga o morcillas)
En los países europeos, los productos cárnicos compuestos de sangre y vísceras son populares, como Morcilla de Burgos en España (Santoset al, 2003), Chouriço Alentejano, Chouriço Mouro y Morcela de Assar en Portugal (Roseiro, Santos, Almeida y Vieira, 1998), Cavourmas en Grecia (Arvanitoyannis, Bloukas, Pappa y Psomiadou, 2000) y Blutwurst en Alemania (Stiebing, 1990). En Brasil, según Santos et al. (2008), la sangre y las vísceras producidas en el sacrificio se utilizan en la preparación de platos como buchada (carne de cabra), carne picada (cabra y cordero) y sarapatel (carne de cerdo). Silva et al (2013) hicieron salchichas ahumadas con sangre de cabra (50%), vísceras (10%) y fragmentos de carne (20%).
La morcilla (moronga, morronga o rellena en México; mbusia en Paraguay; moronga o harold en Nicaragua, El Salvador, Guatemala y Honduras; prieta en Chile; relleno o sangrecita en Perú; y rellena en la región Andina de Colombia) es un embutido a base de sangre coagulada, generalmente de cerdo, y de color oscuro. Es un alimento que puede encontrarse en muchos países tanto europeos y asiáticos y del que existen muchas variedades. Su elaboración ha estado desde siempre íntimamente unida a la matanza del cerdo, rara vez a otros animales como la bovinos, equinos o aves. En China y Corea suele mezclarse con arroz.
Para su preparación la sangre recién recogida es adicionada con especias. Posteriormente es embutida en intestino generalmente de cerdo, en ocasiones puede llevar trozos de grasa o de otras viseras. Se sumerge en agua hirviendo por algunos minutos y se deja enfriar.
Aunque pareciera debido a la gran variedad de preparaciones en múltiples países, que existe un gran consumo de embutidos de sangre, no es así, debido a el sabor característico atribuido principalmente al hierro de la hemoglobina. Por lo que su consumo es marginal comparado con la producción de sangre estimada producida en los rastros.
Carbón de sangre
Otra forma de utilizar la sangre es en la elaboración de carbón de sangre el cual se prepara mezclando la sangre con agentes activadores y calentando la mezcla en recipientes hermético a 650-750º C en un horno durante 6-8 horas. El carbón de sangre contiene un 80% de carbono y se emplea como absorbente de gases, como decolorante industrial y como antídoto en envenenamientos químicos. Algunos de los activadores utilizados en la preparación de carbón de sangre son el cloruro de zinc, sulfuro potásico, tiocianato potásico, ácido fosfórico, ácido sulfúrico, hidróxidos y carbonatos de metales alcalinos, cloruro de magnesio, cloruro de calcio, dióxido de carbono, carbonato de potasio o carbonato de sodio. Okerman (1994)

Procesos de secado
Sangre secada al sol.
Es representativo de la producción de harina de sangre a pequeña escala, es importante que la sangre sea deshidratada inmediatamente después de ser obtenida. En algunos rastros recolectan la sangre en un recipiente adecuado y provocan la coagulación con calor mediante la inyección de vapor, posteriormente mediante presión tratan de disminuir la humedad, generalmente entre 50 y 60%, se extiende sobre una superficie cementada limpia y se seca al sol. Este proceso genera un producto generalmente contaminado por salmonellas y residuos de fauna nociva.
Secado en canal
Una segunda manera de secarlo a pequeña escala es mediante un recipiente generalmente en forma de canal enchaquetada por la que se alimenta vapor. Dentro de la canal existen dispositivos para mantener agitada la sangre durante el calentamiento y de esta manera no permitir que se pegue a las paredes, estos dispositivos pueden ser paletas expresamente diseñadas para este fin, o mezcladores helicoidales que cumplan con el mismo fin. El producto queda en forma de harina, hasta que adquiera una humedad del 10 al 12%. También es recomendable homogenizar el tamaño de partícula mediante un molino o una criba. Como se ve en este proceso no se hace uso de anticoagulante, ya que el mismo es oneroso y disminuye el porcentaje de proteína en el producto.
Secado en horno y Cocedores
Beltrán F.C y Perdomo R.W.F. (2007) describen, aunque no muy detallado en su construcción el uso de un “cooker” o cocedor. El equipo, dicen, con capacidad de hasta 1500L, se compone de un doble cilindro de acero, terminado con extremos abombados. El equipo requiere la instalación de vapor para calentar la sangre hasta 80°C; con un tiempo de deshidratación de 4 horas. Posteriormente se hace un enfriamiento hasta 20°C.
También puede ser secada la sangre usando horno. Divakaran, S; Rowland, L; Leung, P.S. (1988) mencionan que la sangre se puede esparcir sobre los despojos de molienda, salvado de arroz u otros productos vegetales para un mejor secado.
Secado de anillo y flash
Procesos para mayor escala, generalmente son porque alguna empresa desea secar la sangre de varios rastros, lo que implica un cuidado especial en el almacenamiento de la sangre en cada rastro, así como métodos de transporte a la planta deshidratadora.
La empresa GEA (GEA, 2009a y 2009b) dedicada a la ingeniería especialmente de alimentos y bebidas, propone diversas maneras de secado, una de estas es el secado por anillo cuyo diagrama de flujo de encuentra en la figura 1. En ella se observa que el producto es alimentado junto con aire caliente, esta mezcla se retiene el tiempo suficiente en la tubería mediante la formación de un anillo que desemboca en un ciclón.

Figura 1. Diagrama de flujo del secado por anillo y flash de GEA
http://www.gea.com/en/products/p_type_ring_dryer.jsp
Industrialización de Sangre Animal Entera - Image 2
 
Secado en tambor
La sangre cruda coagulada es triturada finamente para formar una suspensión que se deposita entonces en el lado descendente de la parte superior de un tambor secador caliente y se forma en una película, por uno o más rodillos separadores. La película se seca rápidamente y se raspa en forma de una lámina seca que puede ser pulverizada para proporcionar un producto de harina de sangre. Los vapores por encima del cilindro de secado se depuran antes de ser liberados a la atmósfera y representan los únicos efluentes del proceso. Esta manera de secado se encuentra en la patente del equipo realizada por Overton; (1976) en la cual puede obtenerse mayor detalle del mismo.
Secado por lecho fluidizado
En el secado en lecho fluidizado (gránulos de sangre secos suspendidos en una corriente de aire caliente) en este se ha observado una reducción en la perdida de proteína durante el secado. La sangre líquida es atomizada en el lado de la cama. Una modificación de este método de secado es homogeneizar la sangre, concentrarla hasta un 25-30% de sólidos por ultrafiltración y luego secarla en un lecho de rejilla que contiene perlas de polipropileno proporcionando una superficie grande para secar. Las perlas se recubren con sangre atomizada y se mantienen en movimiento con aire caliente a alta velocidad. A medida que el revestimiento de sangre en la superficie se desprende, es transportado por la corriente de aire y se usa un ciclón para separar y recoger la sangre seca. Okerman, (2000)
Secado por aspersión
GEA propone el secado por aspersión para múltiples usos entre ellos la sangre, para lo cual la sangre se seca por pulverización como sangre entera, se requiere de anticoagulante (GEA, 2010, GEA, 2009a, GEA, 2009b). La sangre entera secada, también se denomina polvo de sangre desecada por pulverización o harina de sangre (Dipanjali Konwar et al, 2005). La sangre seca por pulverización contiene de 5-8% de humedad y 10-15% de ceniza, debido al contenido de anticoagulante. El secado por pulverización se lleva a cabo con una temperatura de entrada del aire de 200-250° C y una temperatura máxima durante el secado del producto de menos de 70° C.
Procesos patentados e industriales.
Joseph B. Michaelson; (1992) en la patente de los Estados Unidos de América número US 5.089.287 describen un método para preparar un suplemento alimenticio (Figura 2), en el que básicamente proponen coagular la sangre con calor, centrifugarla enviarla a un mezcladora y esparcirle una solución ácida para mantener el pH a 2, el producto acidificado es mezclado posteriormente con tierra de diatomeas en proporción opcional de 1:1 , 1:2 ó 1:3. Este proceso argumenta tener las siguientes ventajas: ahorro de energía al evitar el secado, conservar los nutrientes del suero, evitar la descomposición del producto, generar una predigestión de las proteínas y por ello una rápida utilización, funcionar como un suplemento para el balance de aminoácidos, incrementar la utilización de proteína en las raciones alimenticias, control de olores en abonos, disponibilidad de minerales traza en forma de quelados, es un producto totalmente natural y puede ser suplementado hasta 6 veces más que otros productos similares en diferentes mezclas de alimentos (Joseph B. Michaelson, 1992). Como se observa este proceso es para la producción de un suplemento alimenticio y desde nuestro punto de vista es un enriquecimiento mediante la sangre animal que incrementa los beneficios bien sabidos de la tierra de diatomeas.
Figura 2 Proceso. PatenteUS 5.089.287
Industrialización de Sangre Animal Entera - Image 3
 
Proceso Westfalia
El proceso que se describe es publicitado por Wesfalia Separator para la producción de harina de sangre por lo que no cuenta con registro de fecha. En el diagrama de proceso de bloques (figura 3) la sangre se precalienta a 55-58°C y se bombea. La sangre coagulada se hace pasar por una centrifuga de decantación dotada de un rotor cónico y un tornillo de compresión en la que se elimina hasta el 70% del agua. La pasta de proteínas de la sangre se hace pasar seguidamente a un desecador para finalizar el proceso. La desecación se hace en un equipo de rodillos calentado por vapor o un desecador de discos paralelos montados en un eje central y con rascadores dispuestos entre los discos. Okerman (1994)
Figura 3. Producción de harina de sangre empleando un proceso mecánico de eliminación de agua. De Westfalia Separador (sin fecha).
Industrialización de Sangre Animal Entera - Image 4
Ronan L and Jack Ronan (1997) inventaron un proceso protegido por la patente británica GB 2303042 en el cual proponen la producción de harina de sangre, principia con la recepción de materia prima (sangre) en una tolva e inmediatamente pasa a un molino de martillos con una criba de 6mm para posteriormente salir a un tanque de balance y bombearse a tanques de recepción agitados (figura 4)en espera de su tratamiento. Posteriormente de los tanques, la sangre es bombeada a un tanque de balance para pasar al proceso propiamente dicho(figura 5), la sangre es bombeada a una tina a la que se le inyecta vapor para que la sangre pase de 25ºC a una temperatura de entre 50-70ºC. Saliendo del calentador pasa a un dispositivo coagulador donde se inyecta vapor vivoatravés de aberturas de 2 mm en una pantalla que rodea toda la superficie interna del coagulador, para alcanzar alrededor de 100°C. Posteriormente se envía a un decantador que por centrifugación se llevan los sólidos al menos a 55%. El producto es alimentado a un secador de discos que calienta el producto entre 105 y 130°C. Saliendo del secador el producto se enfría a 30°C, se vierte sobre un tamizador de tamaño de criba de 3mm, lo que no pasa por el tamiz se manda a un molino de martillos con criba de 3mm, y es incorporado al producto final. Como se observa este proceso está pensado para la recolección de sangre entera de varios rastros, sin el uso de anticoagulante por lo que requiere de un pretratamiento antes de entrar al proceso.

Figura 4. Pretratamiento antes de entrar al proceso patente británica GB 2303042  
Industrialización de Sangre Animal Entera - Image 5
 
Figura 5 Proceso patente británica GB 2303042
Industrialización de Sangre Animal Entera - Image 6 
Un procedimiento similar es descrito en la patente británica GB 1.019.089 (ALFA-LAVAL 1966) Se describe la producción de harina de sangre, para el enriquecimiento de proteína de alimento de ganado y para fertilizante, la sangre cruda es calentada continuamente, por medio de la inyección directa de vapor, a una temperatura a la que sangre coagula. La sangre coagulada es recuperada y secada de forma continua. Establece como ventaja que la sangre cruda se precalienta a una temperatura por debajo de la coagulación antes de que se lleve a cabo el calentamiento para la coagulación. Desde 1966, las tecnologías de producción de harina de sangre han tomado diferentes caminos, uno de ellos ha sido el usar tratamiento químico en un intento de mejorar la eficiencia. Existen numerosas patentes en distintos países las cuales mencionaremos de manera breve ya que no es objeto de este capítulo extenderse más al respecto. Hess Earl H (1967). En la patente de los Estados Unidos de América número US 3,352,685 coagula la sangre animal mediante la aplicación de calor húmedo en presencia de ácido suficiente para mantener el pH a bajo de 6,7.
El producto obtenido es un sólido granular que se separa a continuación del líquido sobrenadante y se seca a temperatura ambiente. Posteriormente se puede utilizar un agente secuestrante para quelar el hierro de la hemoglobina. Wellbeck K. N (1993). En la patente británica núm. GB 2.222.065, agrega ácido láctico y posteriormente la sangre la fermenta.
En la patente japonesa núm. JP 62202660, la sangre se mezcla a alta velocidad se le adiciona ácido acético y alcohol. En la patente del grupo PCT número WO 84/00098, se describe un proceso en el que la sangre es adicionada con sales de nitrito y con sustancias aromáticas. Existen otras tecnologías que aplican únicamente procesos mecánicos por ejemplo en la patente japonesa JP 63167763 en la que la sangre es calentada con vapor sobrecalentado e inmediatamente enfriado abajo de 110°C, en otra patente japonesa JP 63157936 se hace una deshidratación seguida de rompimiento del coagulo, el proceso utiliza aire caliente al menos a 109°C el aire es deshumidificado previamente enfriándolo. Bajo este mismo tenor de manejo de procesos únicamente mecánicos están patentes como: JP 57170149, SU 1292704, GB 2002218, SU 961638, (Christopher, 1979; Ronan L and Jack Ronan; 1997).
 
Características de la harina de sangre
Desafortunadamente en gran cantidad de rastros en México y el mundo no cuentan con los sistemas adecuados de recuperación de sangre, así que generalmente es desechada al drenaje ocasionando severos problemas de contaminación, o bien se utiliza en formas simples como lo es la elaboración de harina de sangre o la aplicación directa en embutidos y morcillas.
La harina de sangre es utilizada de distintas formas, aunque la más frecuente es la fabricación de piensos para el ganado y como suplemento proteico.
Si el procesado se realiza por métodos adecuados, la harina de sangre es un ingrediente agradable y muy rico en proteína (85-90%) de alta calidad. Tiene una concentración muy elevada de lisina, valina y leucina y alta de treonina, pero es deficiente en arginina, metionina e isoleucina. Además, debe tenerse en cuenta que el alto contenido en leucina aumenta las necesidades de isoleucina. La proteína es poco degradable (35%) en el rumen. Además, a diferencia de otras fuentes de proteína bypass, la degradabilidad es poco variable. Así, por ejemplo, el coeficiente de variación estimado para la degradabilidad ruminal es inferior al 5% en el caso de la harina de sangre y superior al 20% para las harinas de pescado o de soja. (Okerman, 2000).
Este capítulo tuvo la finalidad de dar una idea general de los esfuerzos que se han realizado para generar procesos para la utilización de la sangre animal integral. Cuyo volumen sea comparable con materias primas que se utilizan en el mundo en cantidades de varios millones de toneladas. Existen en el mercado mundial, denominadas como harina de sangre para usos como suplementos o materias primas para la alimentación animal y otros como fertilizantes o aditivos para la composta, al parecer en estos dos últimos, es en los que la sangre entera animal es utilizada en forma significativa.
 
BIBLIOGRAFÍA
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12 de septiembre de 2020
¡SALUDOS! Ing. Dillan: En cuanto a cual producto es mejor para consumo humano no hay duda que es el Plasma puedes checar la información en el articulo potencial nutricional de la sangre animal es este mismo medio. el vinculo es el siguiente: https://www.engormix.com/balanceados/articulos/potencial-nutricional-uso-sangre-t30698.htm En cuanto al procesamiento. en este mismo artículo encontrarás información o en le de Nuevas posibilidades de la industrialización de la sangre en la sección de Balanceados-Piensos. Espero te te pueda servir. Por cualquier otra duda estoy a tus ordenes
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Carlos Aladino
Ojai Alimentos S.A. de C.V.
Ojai Alimentos S.A. de C.V.
31 de mayo de 2020
Estimados colegas. Les dejo enlace para que consulten el libro Lo imprescindible del reciclaje. http://assets.nationalrenderers.org/essential_rendering_book_spanish.pdf Editado por David L. Meeker (Traducción de Benjamín Ruiz, abril de 2009) Las dudas al contenido de los procesos explicativos en el libro , con el mayor de los gustos estaré atento a brindarles todo mi apoyo.
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Carlos Aladino
Ojai Alimentos S.A. de C.V.
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5 de febrero de 2020
Avanzamos hacia una industria del rendering más inteligente y automatizada , con varias líneas de proceso en la misma fabrica, preparadas para meterías prima especificas y obtención de productos de calidad bien definidos , con mayor capacidad productiva y ofreciendo calidad medioambiental a las personas y a su entorno, donde varias tecnologías de proceso van a convivir dentro de la misma unidad productiva.
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Carlos Aladino
Ojai Alimentos S.A. de C.V.
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2 de diciembre de 2019
Buenas noches. Alberto OV. Decirte cual es el mejor proceso es un poco complicado, pues depende mucho de la calidad de la sangre, infraestructura que tengas o puedas instalar. Podrías hacer Harina de sangre por cooker bache, es un proceso lento y demanda alto consumo de energéticos ( vapor y energía). Debes evaporar la sangre con humedad inicial de (88 a 90)% hasta una humedad no mayor al 10 % 2) Otra alternativa es procesar la sangre por medio de un coagulador, separar el coágulo y el plasma por medio de una decanter y finalizar en un secador hasta obtener humedad final no mayor al 10%. 3) Coagulación en continuo, deshidratación y secado. Espero haber despejado alguna de tus dudas Saludos.
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Humus Real
17 de enero de 2021
muy interesante el debate o aporte: primero la sangre se puede secar al medio ambiente. osea al sol.
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Ing. Dillan Vidal
Universidad Católica del Perú
Universidad Católica del Perú
1 de julio de 2020
Hola Ingeniero, tengo una consulta. Estoy haciendo una tesis el uso de harina de sangre en el consumo humano. Tengo varias consultas con respecto a la sangre: 1. Sé que en el uso de la sangre puedes utilizar toda la sangre, el plasma o la hemoglobina. Cuál me recomienda utilizar para el consumo humano? Tengo entendido que la harina de sangre es solamente utilizando los glóbulos rojos. En caso sea así: 1.1. ¿Qué tipo de proceso de producción me recomienda? ¿En qué máquina obtengo la hemoglobina? 1.2. ¿Se pueden saber un aprox de las mermas en cada maquinaria de la línea que me recomendaste?
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Indalpe Ltda
28 de mayo de 2020
buenas noches foristas el sistema de sacado x aire caliente q costo puede tener x tonelada deshidratada dn Enrique q producto y dosis se utiliza para conservacion de esa sangre y al deshidratarla despues de tener un volumen aceptable de proceso tiene alguna alteracion fisico-quimica?
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NKC bioproducts
29 de abril de 2020
Hemos experimentado con la mezcla de cereales con sangre animal, en proporciones de dos kilos por un litro de sangre, que pasamos previamente por un cocinador coagulador, luego mezclados en un acondicionador y se pasa la mezcla, por un dryer flash, de esa mezcla se obtiene, una gelatinización de los almidones al 100% y digestibilidad de las proteínas, del 100%, y este producto, se utiliza como elemento a mezclar en la producción de alimento para animales, igualmente, emulsionamos torta de soya, con pescado caliente en en cooker, luego agregamos 2 kilos de torta de soya por uno de pescado calentado y la mezcla la pasamos por un dryer flash, obteniendo digestibilidad de las proteínas en un 100%, y de las pruebas en campo, hemos conseguido un 25% más de rendimiento, hemos bajado de 2.6 kilos de alimento por uno de carne, en camarón, a 2 kilos de alimento por 1 de camaron. no tenemos forma de adjuntar los resultados de los análisis de laboratorio.
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Claudio Alberto Leoni Dupetit
30 de diciembre de 2019
Buen día a todos. En mi opinión el coagulado con vapor y luego pasar por decanter es el método más sencillo, aunque si se posee un secador de anillos como el de las plumas, se puede procesar directamente el coágulo.
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Raul Francisco Lema Herrera
3 de diciembre de 2019
Buenos dias, muy clara y excelente la explicación, muchas gracias.
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Alex Corzo
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Aviagen
Director General de Servicios Nutricionales
Estados Unidos de América
Edgar Poblano
Edgar Poblano
ADM Animal Nutrition
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