DIVISIÓN DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

ctri rMirta al tlmpo

UNIVERSIDAD AUTONÓMA METROPOLITANA

DIVISIÓN DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

Y

DE LA SALUD

SECRETARiA ACADEMICA

A QUIEN CORRESPONDA:

Por medio de la presente se hace constar que la:

del Departamento de BlOTECNOLOGíA

de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud, asesoró el siguiente Servicio Social: '

T¡TULO

ALUMNO Pérez Hidalgo Victoria Patricia

MATRíCULA 92331 698

LICENCIATURA Ingeniería de los Alimentos PERIODO

Dra. KElKO SHlRAl MATSUMOTO

"Obtención y caracterización de quitina y quitosano a partir de desechos de camarón"

Noviembre 25, 1998 a Marzo 20, 2000

Se extiende la presente para los fines que a la interesada convengan, en la Ciudad de México, Distrito Federal a tres de mayo del dos mil.

A T E N T A M E N TE,

"CASA ABIERTA AL TIEMPO"

/

SECRETARIO ACADEMIC0

UNIDAD IZTAPALAPA

Casa abierta al tiempo

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

NOMBRE: PEREZ HIDALGO VICTORIA PATRICIA

MATRICULA: 97337698

TELEFONO: 56-72-4341

. .

LICENCIATURA: INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS

DIVISION: CIENCIAS BIOLOGICAS Y DE

LA

SALUD

UNIDAD UNIVERSITARIA: IZTAPALAPA

TRIMESTRE LECTIVO: _00-1

TITULO DEL PROYECTO: YPUR/F/CLICION Y CIPRACTER/LACION

DE

PROTUSAS A PARTIR DE DESECHOS DE CAMARON"

NOMBRE DEL PROYECTO: YOSTENCION Y CARACTERI-CION DE QUITINA Y

QUITOSANO A PARTIR DE DESECHOS DE CAMLIROW

LUGAR DE REALIZACION: UNWERNDAD AUTONOM M M O P O U T A N A .

LABORA

TORI0 DE BIOQUIMICA DE MACROMOLECULAS 5.130

FECHA DE INICIO: 25 NOVIEMBRE DE 1998

FECHA DE TERMINACION: 14 MARZO DE 2000

CLAVE DE REGISTRO: lA.024.98

ASESORA

-

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-

Dra. KEIKO SHlRAf MATSUMOTO

PROFESOR TITULAR "C"

Casa aoier!a ai :temo

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

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Se

12 5iiisión Qe

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2 R E S S ; N T E

Por Kedio

Se

este cor,ducto, me dirijo a cste2 para

informarle

que

la alumna

V i c t o r i a P a , t r i c i a P é r e z H i d a l g o ,

realizó bajo nuestra dirección el proyecto de servicio

social “Obtención y caracterización de quitina

y

quitosa;lo

apartir de <esechos de camarón”.

Después

de revisar el

contenido de:

informe final del proyecto antes mencionado

estamos de acuerdo en que

se

lleve acabo el proceso 6e

liberación de acuerdo al reglamento.

La Srita. ?érez Hidalgo esta inscrirra en la licenciatura

cie

Ingeniería

de

los Alimentos con matricula 92331698.

E l

período de realización de este proyecto fue

25

de noviembro

de 1998

al

14

de marzo del

2000.

-

i . 5 . i

-

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Agracecemos 3e antemano la atención prestada, quedando

a

s-s

ordenes para cualquier aclaracion.

. *

A T E N T A M E N

T Z

“Caca abierta al tiempo

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Dra. Keiko Shirai Matsumoto

Dra. Isabel Guerrero Leqarreta

Profesor Titular “C”

Tiempo Completo

Profesor Titular

“C“

Tiempo Completo

UNIDAD IZTAPALAPA

9'

""u..

MÉXICO

D. F a

15

de marzo de 2ooO.

Dr José Luis Arredondo Figueroa Director de la División de C.B.S.

P r e s e n t e

Por medio de la presente le informo que fui aceptada para la realización de mi

servicio social en el período del 25 de mayo

1998

al 14 de marzo del

2000.

El

servicio social fue realizado en el laboratorio

5-130,

trabajando en el proyecto

"Obtención y caracterización del quitina y quitosano obtenido a partir de desechos

de

camarón" bajo la asesoría de la Dra Keiko Shirai Matsumoto profesor titular C.

Por

lo

que a continuación proporciono mis datos personales:

Nombre: Pérez Hidalga Victoria Patricia

Matrícula: 92331698

Licenciatura: Ingeniería de los Alimentos

Por su atención prestada a la misma

Gracias.

Atentamente

Nombre: Pérez Hidalgo Victoria Patricia Licenciatura : Ingeniería de los Alimentos

Título del proyecto: OBTENCION Y CARACTERIZACION DE QUITINA Y QUITOSANO A

PARTIR DE DESECHOS DE CAMARON. Regitro del servicio social: IA.024.98

Fecha de entrega 15 de marzo de2000.

Asesores: Dra. Keiko Shirai Matsumuto. Profesor titular C b o Isabel Guerrero Legarreta. Profesor titulor C

RESUMEN.

Objetivos:

-

Obtención de quitino y quitosano o partir de desechos de comorón fresco y fermentodo utilizondo el método químico.

Decoloración de quitirm crudo mediante el uso de oceite y solventes

Purificación

de quitino mediante eliminocih de poteíws y m i m l e s . Determinación de proteína después del trotomiento químico.

-

-

-

Resultados:

Como se puede observó en lo t o b h no. 4 doodese hizo una comparación de los sistemas utilizodos, tanto en comarón fresco, como camarón fermentado los mcjons rendimientos se obtuvieron en las muestras provenientes de cotnorón fermentodo (15.91% y 24.94%) debido a

que lo quitino de residuos sujetos o una fermentación es más fácil de separar de los proteínas con un trotomiento ácido/álcoli que aquello que proviene del desecho sin fermentor,

yo

que gron porte de lo proteína y de colcio

es

removido

en

el proceso fermentotivo (Hofl y de Silva 1992)

-os rendimientos obtenidos están muy próximos o los reportados por Shohidi (1991) para Eomarón (17-37%) en base seco.

kterminación de Proteíno

Comparando los valores de nitrógera obtenidos de cada mwstro(5.8-6.0?%), con los .eportodos en lo bibliografía (6.29%) por Shahidi (1991) para camarón. utilizando el método de (jel&hl AOAC (1980) están muy próximos. &be mencionar que por el método de Kjeldahl se jetermino el nitrógeno toto1 es decir, tanto el nitrógeno orgánico como nitrigen0 no proteico. :Peorson, D., 1891)

~ondusiones.

kmo se mostró en los resultados de este trabajo, las muestras de dcshcchos camorón q w tuvieron UM previa fermentoción presentorón un moyor rendimiento de obtención de quitina y

pitosono, en comporoción con el camorón fresco

Con respecto a Io apariencia de las quitinos obtenidas a t m k s de extracción de iolventes tuvieron uno mejor oporiencia; es decir presentoron un color bknco, que a diferencia ie los quitinos trotadas con oceite presentaron un color amorillento; pero UM ventojo de la

xtracción de pigmentos con aceite es que resulta más económico este reacfiw.

in k determinoción de proteíno puede determinarse despuis del tratamiento álcoli usondo &o

FORMATO PARA SER LLENADO POR

EL

(LOS) ASESORE

(ES)

INTERNO

O

EXTERNO PARA EL INFORME FINAL DEL SERVICIO SOCIAL

Nombre

y

adscripción del asesor:

Dra. Keiko Shirai Matsumoto, Profesor Titular “C” Dra. Isabel Guerrero Legarreta Profesor Titular “C“

La naturaleza del Proyecto del que procede el Servicio Social es:

Proyecto de Servicio Social asociado a la investigación que se realiza en las áreas departamentales.

(X) Interno

( ) Externo

(

) Por convenio

Proyecto de Servicio Social asociado a actividades disciplinarias realizadas por el asesor.

Nombre del proyecto del que deriva el Servicio Social e institución u organismo que lo avala.

Extracción, caracterización

y

aplicación de quitina y quitosano a partir de desechos de camarón.

Universidad Autónoma Metropolitana Unidad lztapalapa

Desglosar las actividades que desarrollo el asesor para favorecer el cumplimiento de

los

objetivos planteados en el Proyecto Inicial de Servicio Social.

En una etapa inicial, se orientó al estudiante en la búsqueda de información para

la

revisión bibliográfica y marco teorrco del proyecto.

Posteriormente el establecimiento de hipótesis, as¡ como la discusión de objetivos y metas a alcanzar para el proyecto de servicio social.

Por otro lado la enseñanza teórica y practica de las técnicas

y

metodologias para conseguir metas y objetivos planteados.

Finalmente el análisis y discusión de resultados, asimismo la revisión y

correción del reporte final.

¿Cómo evaluaría el desempeño del alumno prestador de Servicio Social?

6. 'Considera que !a formación que el alumno recibe de ia UAhll es adecuada

y suficiente para su desempeño profesional? ¿Por que?

Si, aunque es necesario establecer mecanismos de vinculación entre empleadores-universidad para conocer su opinion acerca de sus necesidades y expectativas sobre nuestros egresados, y

si

estas se cumplen.

7. Anote las fortalezas y debilidades detectadas por usted con respecto a la formacion de¡ estudiante.

Sobre las debilidades, disponibilidad de tiempo fue limitante ya que el proyecto de servicio social se vió suspendido temporalmente debido a actividades escolares de la alumna.

En cuanto a las fortalezas, considero que el servicio social es una excelente oportunidad para que el estudiante se familiarice y adquiera experiencia en el laboratorio, lo que conduce a una mayor seguridad en sus conocimientos y en su desempeño como profesionistas

8. Nombre y firma de los Asesores

Y-

INDICE

O

BJ

ETIVOS

METODOLOGiCL

Obtencion de quitina

Obtencion de quitosano

Determinaci6n de proteína

ACTIVIDADES REALIZADAS

OWETWOS

Y

METAS ALCANZADAS

RESULTADOS

Y

DISCUSIONES

CONCLUSIONES

CRITERIOS DE EVALUACIdN

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAF~A

BALANCES DE MASA Y MEMORIAS DE CALCULO

2

3

3

4

5

10

12

17

17

18

19

I _{NTRO DUCCION}

En los Últimos años la explotación de mariscos ha experimentado un

aumento significotivo a consecuencia del crecimiento en el mercado de los alimentos congelados

y

enlatados. Este aumento en la distribución y consumo de mariscos congelados ocasiona problemas debido a la cantidad de desechos producidos, y

ahí

la necesidad de diseñar métodos para la utilización de

los

mismos con el f i n de evitar la enorme contaminación. La composición de

éstos

desechos varia con la especie

y

tecnología del procesado, io5 cuales es posible recuperar algunos productos tales como

la

quitina

y

quitosana.

La quitina se encuentra en crustáceos del exoesqueleto de artrópodos

y

en

10s paredes celulares del los hongos, es el segundo polímero

más

abundante en la naturaleza después de la celulosa. Químicamente la quitina es un polímero de unidades N-acetilghicosamina enlazadas por uniones (1-4) (Shirai e t al., 1996).

En las

cutícuias de crútaceos, la quitina se encuentra fuertemente asociada con sales inorgánicas, tales como carbonotos de calcio, proteínas, pigmentos

y

lípidos (Attwood y iota,

1967).

De

ahí

que el proceso convencional por métodos químicos

para

la obtención de quitina a partir de esqueletos de crustáceos,

consiste

principalmente en t r e s etapas: primero una dtsproteinización

de

la quitina

con

alcális

con temperatura

mo¿crodo,

se@& de una dcsmineraiización con ácidos

diluidos

y

finalmente,

la

eliminación de lípidos con

satventes

orgánicos.

Estas

etapas se llevan generalmente ordcn mencionado aunque algunos investigadores, como (Shahidi

y

Synowiecki,

1991)

proponen algunas variaciones como extraer primero los pigmentos , seguidos de la desproteinización con K O H al

2%

a 90°C

por dos horas y la desmineralización con

HCI

al

2%

a 20 O C

por

una hora: éstos

autores repartan también, la extracción de pigmentos can aceite, previa a la

desmineralización y desproteinización.

La desacetilación de la quitina se lleva a cabo con álcalis concentrados a

altas temperaturas para la transformación a quitosam. Se ha sugerido la

desacetilación del producto

por

arriba del

70%

¿entro de

la

primem

hora

del

tratamiento con 50% de una solución de NaOH a 100'C. pero después de este tiempo el progreso es gradual. Extendiendo el tratamiento con soluciones calientes concentradas de NaOH resulta en un producto completamente desacetilado

(90%):

sin embargo este tratamiento también es acompoñado por la degradación de la cadena molecular(Simpson e t aL.1994).

En hiforma natural la quitina se presenta parcialmente desacetilada, aunque la diferencia entre quitina y quitosana es arbitraria, ya que las formas totalmente acetilados no existen en la naturaleza, ni como productos finales en el

1 - t

- . J ,

, rlh.

,,,,

-“>,

I I proceso, de _al

ahí

que, ai polímero que presenta mayor acetilacián se le llama quitina y más desacetilado quitosana(Hansen y

Llanes,

1994).

.,..

.en*

I .,,.’ :I

: I

,.F..

’ , 18

La puitina y q u i t a m tienen aplicaciana numerosas en alimentas, farmacia, pinturas y textiles. Las ventaps ¿el uso de estos p o h e r o s es que son naturales, no tóxicos y biodegradables, han sido aprobados para potabilizar agw, como agentes precipitantes de materiales proteícos durante el proceso de alimentos, Y

como complementos alimenticios. Se utiliza también como clarificantes en vinos, como antimicrobianos. En las industrias de cosméticos y farmacéuticas son importantes como agentes espesantes, dispersantes. estabilizantes y gelificantes. (K. Shirai e t al., 1996).

C,.,

%,,,

-

!“j

,-u,,

OBJےiVO

GENERAL:

Obtención de quitina y quitosana a partir de desechos de camarón fresco y fermentado utilizando método químico

O m V O S

ENERALES:

Decoioración de qwtirm d amediante et uso ¿e aceite y ullvzntes. purificación de quitina mediante eliminación de proteínas y minerales. Determinación de proteína después del tratamiento químico.

METODOLOGIA

MATERIAL

LOS desechos de camarón consistieron en cabezas pertenecientes al género

Penaus spp. provenientes de la central de abastos "la Nueva Viga" de la Ciudad de

México. El deshecho fue molido en un molino para carnes Sanitary E.U.A. y se

mantuvieron en congelación a -20 O C hasta su utilización.

Se trabajó con dos muestras: camarón sin fermentar camarón fermentado.

Fermentación LActua

La fermentación láctico se llevo acabo utilizando _{Lactobacillus} sp Cepa 82 como

iniciador y glucosa como fuente de carbono, se incubó a

30

"C

durante 48 horas.

Finalmente se realizó una separación de licor mediante filtración. La fracción

sólida fue secada a 105 "Cy molida (Shiria et al., 1996).

-4BTENCION

DE

Q U I T I N A

EXTRACCION

DE PIGMENTOS

Para la extracción de pigmentos existen dos formas

+

Extracción de pgmentos con solventes

+

Extracción de pgmentos con aceite

EXTRACCIÓN

DE

PIGMENTO5 CON SOLVENTES

Se pesaron 1OOg de camarón (fresco o fermentado) y se le añadieran los solventes

en el siguiente orden: agw desionizada (relación 1:Z p/v): cloroformo (relación 1:2

p/v) y metano1 (relación 1:4 p/v), manteniéndose en agitación continua durante 2

minutas. Posteriormente se le ogregaron cloroformo (relación 1:2 p/v) agitándose

un minuto y agua desionizada (relación 1:2) dejándose en agitación durante un

minuta más. Finalmente se hizo un filtrada para recuperar el sólido decolorado,

para lo cwl se lavó con cloroformo (relación 1.5 p/v) después se deja secar en la

estufa a 50°C y se registro el peso(úónzalez-úallegos. et al 1997)

EXTRACCION

DE PIGMENTO5 CON

ACEITE

Se pesaron 30 g de muestra y se le adicionoron 909 de aceite (1:3 w/w),

posteriormente se calentó a 50 "C en un Shaker durante 2 horas a 150 rpm. Se

filtró el sólido y el aceite que quedó retenido en el sedimento se eliminó con alcohol

etílico. Finalmente se dejo secar en la estufa a

50°C

y se registro el pesa (Chen,

H.

DESMI~ERALIZACION

El

solido sbtenido después de la extracción de pigmentos se colocó en un matraz erlenmeyer con HCI 1.2 M (1:15, p/vj en agitación continua a

25

"C durante 1

h.

Pos:er:or-nen:z se lavó con agua destilada hasta neutralidad y se f i h o , el sólido obtenido se dejo secar en la estufa a

50°C

y se registro su peso (Shirai e t al 1996).

OESPROTEINIZACION

El

sedimento obtenido después de la desmineralización se coloco en un matraz erlenmeyer con

NoOH

1 M (1:50, p/v) en agitación continua a

25

"C durante 2h. Posteriormente se lavo con agua destilada hasta neutralidad y se filtro, el sólido obtenido se dejo secar en la estufa a 50°C

y

se registro su peso (Shiroi e t al .,

1996).

BLANQUEA Do.

El sedimento obtenido

se

IC

adicionó una solución

de

hipocbrito

de

sodio al

5%

durante

10

min. con agitación , después se f i l t r o y se lavó con agua destilada hasta neutralidad. El sedimiento se dejo secar en la estufa a

50°C

y se registro el peso.

VER FIGURA

1

OBTEWON

DE

QJiTOSANo (Dcsacetilación

de la quitina)

Se

colocaron

20

g de quitina

em

un matraz erlenmeyer y se le añadieron

500mL

de NaOH al 50%. Posteriormente se calentó a

121Y

durante una hora con treinta minutos desp&s se

filtró

la muestra con agua destilada

hasta

neutratidad. Finalmente dejo secar en la estufa a 50°C y se registro el

peso.

DETERMINACION

DE

PROTEINA

DIGESTT0E.i

Se pesaron

lg

de quitinu. 0.59 de catalizador y se colocaron en un matraz kjeldhal, posteriormente :e &dieron

3

mL de ácido sulfúrico (cuidosamente y en una campana), después se colocó la muestra en la parrilla del digestor, inicialmente a temperatura baja; la temperatura se elevó poco a poco con el fin de que no hubieran proyecciones de la solución; se dejó as; hasta que la muestra obtuviera un

color ,;-?=e :smercida. Finalmente se dejó enfriar y se le añadieron 15 mL de agua desti lada.

DESTILACION

Se dejo enfriar el matraz

y

se le adicionaron 15mL de agua destilada, posteriormente se colocó la solución

del

matraz en la copa del destilador de Kjeldahl,@reviamente conectado) entonces se dejo vaciar la copa para volver a llenar la copa con NaOH al

50%

y

se recolectó la muestra

en

wso

de precipitado el cual contenía 10

mL

de ácido bórico al

4%

y

gotas de indicador. Se recolectaron aproximadamente

80mL

del destilado.

TITULACION.

El

destilado se tituló con

HzS04

0.1

N

hasta

que el viraje b r a

de

verde a rosado y se

registró

los mililitros gastados.

Se realizó un blanco.

El

cual se le dio el mismo tratamiento, pero sin muestro.

El

porciento

de

nitrógeno se calculó con la siguiente fórmula:

%N

=

(N

de

H2504)

(mL

q a s k i o s

-

mL

del

blanco)

(1.4)

peso de la muestra

3

3

_i

L

, ,

~ E X T R . C i ? : ~ Z . T O C CON

,

EXTR. DE PIGMENTOS CON j

COCVENTEC.Rgaa cesmtmda (1 2 ' ACEITE. 's!ac:or 4 ? ! a 52-C p/v).C!orofcrmo(! 2 pÍv): Mrtanoi ( 1 4 p!v)

1

_{$::rac?c> 3 i n r ñ s} j

-1

MEZCLAR 2 min

Cloroformo ( 1 2 piv)

k - - L I = I

Agua destilada(l:2 p/v) MEZCLAR 1 min

1

1

FILTRAR Y LAVAR CON CLOROFORMO (1.5. PN)

DESMINERALEACION

HCI 1 2 M (1 15 @), Mezclar 1 h a

25'c mn agtacdn

LAVAR CON AGUA DESTILADA Y FILTRAR (hasta neutralidad)

I

I

DESPROTEINIZACION

I

*ri*/l ‘4.”

,

FESTILAOA (hasta netralidadi Y

Hipcclorito ai5%(1.1Opiv) 10rnin.

a 25 ‘C eon aaitación.

LAVAR CON AGUA DESTllADA (hasta neutralidadi Y FILTRAR

I

+

SECAR A 50’C

-

l

1 I

I

1 V m - T L ,'I

1 4 1 *

I ,.

It

FIGURA N o ₂ OBTENCION DE QUITOSANO

.I I.* I

NaOH al 50% (1:15 p/v) a 121 'C

<<,.<.,

:

_....

_{_.. 1.. .}

QUITOSANO

¿uiEADCSAMEhTE _PCiOC SUL.íURIC0 CCNCENTRADO

i

1

Conecrar et oigestor en la campana

I

i

I

DIGESTION (la digestión termina cuando se tiene un color verde esmeralda)

I

ENFRIAR Y ADICIONAR 15 ml DE

I

AGUA DESTILADA

LA COPA DEL DESTILADOR Y

I

POSTERIORMENTE LLENAR LA COPA CON

I

1 NaOH AL50% I

RECOLECTAR EL DESTILADO EN UN VASO DE PRECIPITADO QUE CONTENGA 5 ml DE ACID0 BORIC0 E INDICADOR.

TITULACION. CON ACID0 SULFURIC0

O 1 N VALORADO

':TI

**<I.

ACTIVIDADES REALIZADAS:

J Clbtzncion de quitina a partir de desechos camarón fresco y camarón

fermtn _tcao

Extracción de pigmentos a través del uso de solventes y aceite

Rendimientos obtenidos a partir de peso inicial de las muestras

Cbtención de quitosano (desacetilación de la quitim)

0ei.i: 'Y: . x c h .:z ,:roteína después de

los

procesos de desmineralización y des

proteinizocitn.

React ivos dt I ¡izados

En el caso de la despigmentación de

los

desechos de camarón con solventes,

los

reactivos que se utilizaron fueron cloroformo, metano1 y ogw desionizada, seguida

de una desmineralización con HCI

1.2

M

a

25°C

durante lh. posteriormente UM

desproteinización con NaOH

1M

a temperatura ambiente durante

2h.

y finalmente

un blanqueado con hipoclorito de sodio al

5%.

Después

de cada tratamiento se

toman los

pesos

para

saber

el rendimiento final. En el caso

¿e

la

despigmentación

con aceite, este se hizo en una relación 1:3 w/w a 50°C durante

2h.

La determinación de proteína se hizo a través

del

método de I(ieldohl, cn la cwl se

hace inicialmente una digestión con Hz.504 y

para

N posterior destilación en

donde la formación de NhOH es recibido en ácido bórico al

4%

para finalmente

OBJETIVOS Y METAS ALCANZADAS

Los

objetivos alcanzados de los propuestos en el anteproyecto fueron:

Obtención de quitina a partir de desechos d camarón fermentado y no

fermentado a través del método ácido/olcali.

Obtmcidn de quitosano a partir de quitina

En el ante proyecto se planteó como objetivo determinación del porcentaje de

solubilidad, el cual

no

se llevo a cabo, ya que fue sustituido por la determinación

de proteína, debido a que el contenido de proteína residual es el parámetro

muy importante para determinar la calidad de la quitina de acuerdo a

RESULTADOS Y DISCUSIONES

En las siguientes tablas se encuentran los pesos obtenida después de cada etapa

del

proceso para la oblemión de la quitina, asi también los rendimientos obtenidos de muestras de camrón fermentado y sin fermentar

_______-

Tabla

n0.1 Obtención de @tina con aceite

1

Peso inicial

1

P u o &spuCs 1 P e s después Pesa des@ P u o des@&

1

Quitomno V Rend i ken: de

I desntoment I I desminmi

1

d e m t iblmaaado I ' d. ~ I . O S W 3 Mwstw

I

I

-~

fermentar I I

!

I t o m 6 f e r n 1849 l a 9 1559 11239 429

5% inkulo ~

c/sacor 21 dlas I

Como

se

observa en la tabla no. 1 los rendimiuitos

de

obtención de quitina fueron menores

en

las

muestras

de

camarón

no

fermentado

ya

que

por

ejemplo de

804

de

camarón

sin

fermentor (ver tabla no. 1) se tiene un

14.85% a

diferencia de

la

muestra

de

camarón fermentado en el

CWI

el rendimimto es mayor (de un peso inicial de

2009

se

obtizne un rendimiento

de

15.91%).

Esta diferendas se

deben

a que

la

quitina

de

residuos sujetos a

m

fermentación

es

más fácil de

separar

de

las

protehas con

un

tratamiento

ácido/álaili

que oguclia que

proviene

del

desecho sin fermentar,

ya

que gran parte

de

la proteína y el calcio se remueven en el proceso fermentativo

(Hall

y de Silva 1992), lo c w l repercute en el peso de

las

muestras obtenidas despuis de cada etapa

del

proceso y consecuentemente en el rendimiento. Una diferencia que pudo observarse

es

que la quitina proveniente del camarón fermentado presenta un color más blanco que la quitina obtenida de camarón sin fermentar.

15g

bdias/lO%z /

Camarón 2009 2009 1089 37 7 31 82 ₁₁ 459 1591 5 72

fermentado i

Cabe mencionar que la extracción de pigmentos con aceite presenta problemas en la eliminación de aceite, ya que

este

rtcictiw clew casi el doble al peso inicial

de

la muestra y por tanto se aumentda

el

uso

de

los reactivos posteriores

(HCI, NaOH,

hipoclorito). Por lo que para

disminuir

el

peso

de la muestra con aceite se hace un lavado con alcohol etílico y además se toma el

peso

inicial de la muestra para utilizar el siguiente reactivo (como se observa en la tabla no.1 ). La ventaja que presenta la extracción de pigmentos con aceite es que resulta más económico trabajar con este reactivo.

mayor rendimiento en

las

muestras de camarón fermentado que

no

fermentado debido a la remoción de proteína en el proceso fermentativo

(iiall

y

Silva

1992)

Se

ha

sugerido la desacetilación del producto

por

arriba del

70%

dentro de

la

primera hora del tratamiento del 50% de una solución de

NaOH

a

100°C

, pero después de este tiempo el progreso es gradual.(Simpson e t a1.,1994)

Tabla no.

2

Obtención de quitina con solvrntes

j MUESTRA Peso

'

Peso después

'

Peso después

I

Peso

1

Peso 7.

Rendimiento

!

j

inicial

1

despigmet.

I

, desminral.

I

de*& ~ después

,

, .

I I

. .

I

1

desprotein. .. __

I

b l a b d o

1

,

15

:

i

I

icama&sin

1 ~ 2009 1118.39 ~ 56.6 42.539 ' 309

f ermmtar

1

i

__.__~

I

I camorón i2Q /1069.

i

97.329 67.589 53.889 26.94

I

Como se observa en la tabla no

2

la

extracción de pigmentos con solventes

se tiene también que el rendimiento es mayor (26.94%) a partir de la muestra de camarón fermentado que de

la

muestra de camarón sin fermentar (15%). ya que como se mencionó anteriormente se elimina parte de proteínas y minerales en el proceso fcrmentativo afectando

así

el

peso

de

las

muestras

después

de

los

tratamientos

de

desmineralización y dcsproteinización.

una

ventaja que presenta la extracción de quitina con soivcntes es que el tratamiento dura menos tiempo que la extracción con aceite pero

los

reactivos son relativamente costos comparados con el aceite.

Tabla no. 3. Extracción de quitina con solventes ~-

-

' peto miciai PUO des@ PUO dupi6a 96

I

Dc Utr. & blp><p>o<r Rmdirniento

I

MUESTRA FERMENTACION

Camartn fermentado 1 6 d í a s / l 0 4 ~ X h ~ / 5 % i m c - i o Cmar6n fermentado

I

6di&/107&zJcaru/5% ~noc~ilo CamarM fermentado

-

16 Dior/lO%ol¿cwe5/57, _~- mot- :

Para el caso de

la

tabla no.

3

se

hizó

LIM extracción de pigmentos con solventes, posteriormente se blanquearon, omitiéndose

los

tratamientos ácido/álcali, debido a que estas muestras son provenientes

de

desechos de camarón fermentado y

si

se compara el rendimiento obtenido de la tabla no.

2

(a partir de

2009

se obtiene un rendimiento de 26 94%) con el de la tabla no. 3 (a partir

de

2-

se tiene un rendimiento de 27 5X), como se

puede

observar los rendimientos son muy similares. con lo puede omitirse el tratamiento de desmineralización y desproteinización para el caso de camarón con fermentación ya

-~

Tabla no.

4

~ Comparación de sistemas utilizados

cF?_.csF--

PESO 1Ni:CiAL (9) 200 ~

801

~

200:

.- ~

200

~

1

~-

CF

'

-. TRATAMIENTO ._

I

I

- . .- - ~~~

PES0 DESPUES DE LA _EXlR. .DE/

'PESO DESP. DEL

BLAN~UEADO~

31.82 , I

119

53.88

3 0

!

I

~-

!

(QUITINA) (g)

RENDIMIENTO FINAL (%)

15.91

14.85

26.94

j

15

CF. CAMARON FERMENTADO

CSF. CAMARON SIN FERMENTAR

En la tabla no.

4

se hace uno Comparación de los sistemas utilizados: extracción de pigmentos con aceite, así como de la extracción de pigmentos con solventes tanto en camarón fermentado, como

sin

fermentar.

Como

sc puede observar los mejores rendimientos sc obtienen en

las

muestras provenientes de camarón fermentado

(15.91%

y

24.94%)

debido a razones antes mzncionadas: aunado también que

su

forma de extracción

de

pigmentas haya sido con solventes

(26.94%)

Con lo que respecta a

la

apariencia que presenta la quitina extraída con aceite, ésto tuvo un color amarillento, que a diferencia de la quitina extraída con solventes la cual presentó un color blanco, ya que en estado puro la quitina es un material blanco.

Los

rendimientos obtenidos en ambos sistemas eston muy

I fermentado I ~

desminemlimción

Tabla no.7. M w s t m A: Determinación de proteína d e w s de desproteinimción (NciOH 0.4M)

\Muestra

1

m i

IW

de k ]%deN

I

gastados muestra

Muestro 1 4.4 0.1008 5.83

Muestra 2 4.4 0.1005 5.85

En io muestra B se realizó determinación de proteína después del desproteinizado los resultados se muestran en

la

tabla no.8. Para el caso de la muestra 8 no se determinó proteína después del tratamiento de desmineralización, ya que como SE

observó en la muestra A la diferencia en el resultado de por ciento de nitrógeno después de coda tratamiento es mínimo

,.'u-..

; I

i L

, ,.,

,.,'.,,

...

I

<.. . dcspmteinización (bOH 0.4M)

.,..\ I'

I1

' , 11.

'.d..,

I!.

-

I-

,,...,..

,..

,.,-

Comparando los valores

de

nitrógeno obtenidos de

cado

mucstro(5.8-

6.OTA). con los reportados en la bibliografía (6.29%) por Shahidi

(1991)

para camarón, utilizando el

método

de Qeldahl AOAC

(1980) están

muy próximos, ésta difercncía pudo deberse a errores

en

durante la destilación

de

la muestro es decir posiblemente no se haya recolectado correctamente la muestra en ácido borico al principio

dc

la destilación. Cabe mencionar que por el nktodo

de

Qeldahl se determina el

nitrógeno

total es dccir, tanto el nitrógeno orgánico como nitrógeno

no proteico (Peorson

ü.,

1981).

CONCLUSIONES :

Como se mostró en 10s resultados de este trabajo, las muestras de desechos camarón que tuvieron una previa fermentación presentarón un mayor rendimiento de obtención de quitina y quitosano, en comparación con el camarón fresco

También se pudo observar que los desechos de camarón proveniente de una fermentación puede omitirse

los

tratamientos de desmineralización y desproteinización, ya que una desventaja de este método es que es drástico, diminuyendo así la calidad de la quitina

En la determinación de proteína puede determinarse después del tratamiento álcali usando una concentración

más

baja

de

este reactivo.

Con respecta a la apariencia

de

las quitinas obtenidas a través de extracción

de

solventes tuvieron una mejor apariencia; es &ir presentaran un color blanco, que a diferencia

dc

las

quitinas tratadas con aceite presentaron un color amarillento; pero

una

ventaja

de

la extracción

de

pqmcntos con aceite es que resulta

más

económico este reactivo.

CRITERIOS

SE EVALUACION

Revisión Bibliográfica

Cumplimiento de los objetivos y metas planteados en el anteproyecto

1 ‘I I RECOMENDACIONES :

Se recomiendo disminuir el tomoño de portículo de los muestros ontes de empezar con los extrocciones

poro

focilitor su incineroción, osí como focilitor

lo

tronsferencio de moso durante el

uso

de reoctivos.

Se debe ser cuidodoso duronte la preporoción de reoctivos, osí como duronte su uso, sobretodo con de olto concentroción de Ólcoli.

Después de codo etopo de extracción poro obtener lo quitino, se recomiendo dejor reposar Io muestra unos diez minutos, poro tener un precipitado

y

focilitor lo eliminación del reoctivo en uso.

Poro

mejoror lo oporiencia de lo quitino cuondo

o

esto

se

obtiene

por

despigmentoción con oceite. se recomiendo dejor r e p o a r lo muestro

en

olcohol poro eliminar el oceite.

En lo determinación de proteíno duronte Io etopa de destilación se debe tener mucho cuidodo

01

adicionor el

NoOH,

debe hacerse poco o poco, yo que lo reacción es muy violento.

Lo

temperatura

de

lo destiloción debe ser bajo

y

debe usor* gwntes y

gofos.

BIBKOGRAFIA

Attwood,

M.M.

y Zola,

H.

(1967). The association between chitin and protein in some

chitinous tissues. Comparative Bichemestry y Phisiology.

20:993

Chen,

H.

M y Meyers P

(1983)

.

Ensilage treatment

o f

crawfish wast for

improviment o f astaxanthin pigment extraction. Journal

o f

Food Science.

48:1515-

1521.

S.

Gónzalez-Gallcgos A.

J.

.

Shirai M. IC, Guerrero-Legarreta

I.

(1997)

Extracción de

pigmentos a partir de cefalotorax de camarón (Penaeus

spp.) pp

98-99.

Hall, G.M. y de Silva, S.

(1992).

Lactic acid fermetation o f shrimp (Peneaus monodon)

waste for chitin recovery on: Advances in chitin and chitosan

.

Brine L. I.: Sandford ,

P.A. y Zikakis,

J.

P. (ediores) Elservier Applied Sciences. Londres pp

633-638.

Pearson, D.

(1981)

Técnicas de Laboratorio para el análisis de alimentos. Editorial

Acribia.

España

pp

332

Perry R.

H.

1984

Perry's Chemical Engineers' Handbook.

ME.

Graw-Hill. United

States of America

pp3-95.3-204.3-78

Shahadi,

F,

y Synowiecki,

J.

(1991).

Isolation and characterizacion of nutrients and

value added products from

snow

crab (Chinoecetes opilio) and shrimp (Pandalus

borealis) procrcssing discards. Journal of Agricultyc Food and

chcmcstry.

39:

1527-1532.

Sharai,

K..

Guerrero-Legarreta, I., y

Hall,

G.

M.

(1996).

La quitina: ocurrencia,

propiedades y aplicaciones. Ciencia.

47(4):317-328.

Simpson,

B.

K.,

Gagne,

N., y Simpson M. V.

(1994)

Bioprocessig of Chitin and Chitoson.

En: Fisheries processing: Biatechnolagical applications A.

M.

Martin (editor) Chapman

BALANCES

DE

MASA

.

Y

,.*"-, FIGURA NO. 4. BALANCE DE MASA DE LA TABLA NO 9

1 1

Qa (g de aceite) I

--+

a3(des&hoj=7

SECADO

1

a l p

despues del desminetaluado)

DESMINRAUZADO ___+

Q5(ml de HCI)

SECADO

-

(&(desecho) ?

I

a,(W

después del d e s m i n e r d i )

I

a7 (W después del desprdeinuado)

+

I

i

alo

1

.”<I\ FIGURA No. 5 BALANCE DE MASA DE LA TABLA No. 10

Qz Q3

(cloroformo)

(agua desionizada)

Q r ( W despub del despigmentado)

I

+

I.

DESMINERALIZADO

Q,(rnl de HCt)

-

I

Qs (W despues del desrnineralaado)

1

Q t 4

i

in

m

4

(I>

n

,

**\ FIGURA 6. BALANCE DE MASA DE LA TABLA No. 11

, I

Q2

CL

(clorolomo) (agua desionizada)

I

I

Q&V despub del despigmentado)

1