EXTRACCION DE QUITINA A PARTIR DEL EXOESQUELETO DE CAMARÓN (PENAEUS MONODON)

EXTRACCION DE QUITINA A PARTIR DEL EXOESQUELETO DE CAMARÓN (PENAEUS MONODON) 

EXTRACTION OF CHITIN FROM THE SHRIMP EXOSKELETON (PENAEUS MONODON) 

Coral. David., Madroñero. David., Ramírez. Gina.

Estudiantes de Ingeniería de Procesos, Universidad Mariana

dcoral43@gmail.com, davmadronero@umariana.edu.co, giramirez@umariana.edu.co

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RESUMEN  

En este proyecto de investigación se trabajó con muestras de exoesqueleto de camarón de la variedad titi (penaeus monodon), suministradas por la pesquera TUMAKO FISH del municipio de San Andrés de Tumaco. La extracción de quitina fue realizada mediante tres procesos, la desproteinización con NaOH, para remover el contenido de proteínas; la desmineralización con HCl, para remover el contenido de minerales y la purificación con una solución de NaCLO y NaOH, para la remoción de los pigmentos. Cada proceso se realizó a concentraciones y tiempos de reacción diferentes para así determinar la concentración apta para cada proceso.

Para su caracterización se midieron los parámetros de porcentaje de ceniza, humedad y se identificaron los grupos funcionales presentes en la quitina a partir de un espectro de infrarrojo teórico. Se realizó un estudio estadístico en el cual se determinaron las condiciones óptimas del proceso; una vez obtenidas las características se realizó un balance de materia a escala laboratorio y se lo llevo a un balance industrial.  [pic 3]

Palabras clave: Camarón, desmineralización, desproteinización, quitina.  

ABSTRAC

In this research project we worked with shrimp exoskeleton samples of the variety titi (penaeus monodon), supplied by the TUMAKO FISH fishery of the municipality of San Andrés de Tumaco. The extraction of chitin was carried out by three processes, deproteinization with NaOH, to remove the protein content; The demineralization with HCl, to remove the mineral content and the purification with a solution of NaCLO and NaOH, for the removal of the pigments. Each process was performed at different concentrations and reaction times to determine the concentration suitable for each process.

For its characterization the parameters of percentage of ash, humidity and the functional groups present in the chitin were measured from a theoretical infrared spectrum. A statistical study was performed in which the optimal conditions of the process were determined; Once the characteristics were obtained a material balance was carried out on a laboratory scale and was taken to an industrial balance

Keywords: Shrimp, demineralization, deproteinization, chitin

INTRODUCCIÓN

La producción de camarón a aumento considerablemente en los últimos años por parte de las industrias procesadoras de productos de mar, lo cual ha traído consigo la generación de grandes cantidades de exoesqueletos, los cuales son abandonados como residuos. (Barros, Guzmán, & Tarón, 2015).

La quitina es un polisacárido presente ampliamente en la naturaleza, es el segundo biopolímero más abundante después de la celulosa y se considera uno de los biopolímeros llamados a remplazar a los materiales plásticos usados por excelencia, además debido a sus diferentes propiedades, esta puede servir desde tratamientos de aguas residuales hasta en la industria alimentaria como suplemento alimenticio. Las fuentes principales de extracción de quitina son el caparazón (exoesqueleto) que protege los cuerpos de muchos animales, como insectos, crustáceos y moluscos. Para este trabajo se eligió como materia prima la cáscara de camarón variedad titi (penaeus monodon) que fue suministrada por la empresa pesquera TUMAKO FISH del municipio de Tumaco. Actualmente en Colombia, el cultivo de camarón, se ha consolidado como el primer sector acuícola organizado, con una fuerte vocación para la comercialización de sus distintos productos hacia los mercados internacionales. La producción de camarón para el 2015 fue de 148000 ton y para 2016 fue de 138750 ton en la pesquera TUMAKO FISH.  

Cada año, grandes cantidades de residuos generados del procesado de productos de mar como el camarón son vertidos al medio; esta cantidad de residuos sólidos ocasionan un impacto ambiental negativo generando un desequilibrio ecológico.

Estos residuos sólidos de origen marinos tienen un gran potencial de aplicación en las diferentes industrias; como por ejemplo en la industria farmacéutica y de alimentos, entre otras.  

El objetivo de este proyecto de investigación fue extraer la quitina presente en el exoesqueleto de camarón de la variedad titi (penaeus monodon) a partir del método químico y de la determinación para una posible aplicación industrial; igualmente se caracterizó el producto obtenido, mediante porcentaje de ceniza, humedad y se identificaron los grupos funcionales mediante un espectro de infrarrojo teórico.

METODOLOGIA

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Fuente: (CABARCAS, MARIMOND, & MIRANDA,

2011)

Las cáscaras de camarón fueron suministradas por la empresa pesquera TUMACO FISH del municipio de San Andrés de Tumaco, inicialmente se procedió a realizar un lavado con agua al exoesqueleto de camarón para retirar la mayor parte posible de restos orgánicos que pudieran contener; posteriormente se introdujeron a un horno a una temperatura de 80ºC durante 6 horas. Una vez eliminada la humedad, se procedió a triturar la muestra con un molino común. La primera etapa para la obtención de quitina fue la desproteinización, en la cual se realizaron dos réplicas a diferentes concentraciones de NaOH. Las muestras fueron mezcladas con la solución alcalina de NaOH 8 M y 10M en relación sólido-líquido 1:10, durante 3 horas a 90ºC para luego lavar y filtrar al vacío. La segunda etapa consistió en una desmineralización del sólido obtenido en la desproteinización, se les añadió HCl a 1M y 2M a una razón de 1: 5 sólido-líquido, a temperatura ambiente y con agitación constante durante 1 hora, para luego lavar y filtrar al vacío. Para remover los pigmentos presente en la quitina se utilizó una solución de NaOH y NaClO durante 10 minutos a 60ºC, una vez que la muestra perdió el color, se le adicionó agua destilada para lavar el reactivo y así filtrar al vacío.

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