Obtencion del quitosano

1. OBTENCIÓN DEL QUITOSANO A PARTYIR DEL CITOEXQUELETO DEL
CAMARÓN.
2013
OBTENCIÓN DEL QUITOSANO
A PARTIR DEL
CITOEXQUELETO DEL
CAMARÓN.
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DOCENTE:
DR. CARLOS GARCÍA
INTEGRANTES:
LISSETH ARCOS FARFÁN
VIVIANA SIGUENZA BARZALLO
LETICIA ZAMBRANO ZAMBRANO
NIDIA RODRIGUEZ ARACENA
DR. CARLOS GARCÍA
TOXICOLOGIA
CURSO:
5TO “B”
20/01/2013
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2. OBTENCIÓN DEL QUITOSANO A PARTYIR DEL CITOEXQUELETO DEL
CAMARÓN.
INTRODUCCIÓN
En la actualidad, la principal fuente de exoesqueletos proviene de los desechos de
la industria camaronera, los cuales representan millones de toneladas de basura a
nivel mundial. La mayoría de estudios realizados en la obtención de quitosano han
utilizado estos desperdicios industriales, Sin embargo, a nuestro conocimiento, los
exoesqueletos desechados en los restaurantes de comida marina no han sido
objeto de estudio con fines de obtener un material con alto valor agregado de
biomasa para diferentes áreas de aplicaciones. En este trabajo, se presenta la
metodología para la obtención química del quitosano a partir de exoesqueletos
que provienen de los desechos de restaurantes de comida marina. Utilizando las
técnicas de caracterización espectroscopia en el infrarrojo, valoración potencio
métrica y el método Kjeldahl, fue posible cuantificar la calidad del quitosano
obtenido. El porcentaje de ceniza, humedad y materia insoluble también fue
determinado para verificar su grado de purificación.
La quitina se encuentra distribuida ampliamente en la naturaleza, después de la
celulosa es el polímero natural más abundante, presenta una tasa de reposición
tan alta en la biósfera que se estima duplica a la de la celulosa, por lo que
constituye un importante recurso renovable.
OBJETIVO
El objetivo del presente trabajo es una propuesta de nuestro DOCENTE para
implementar una metodología congruente con el tipo de material a obtener, es
decir, una metodología ecológicamente compatible (minimizar el contenido de
reactivos contaminantes, disminuir el uso de etapas con temperatura y reducir la
cantidad de agua involucrada en el proceso) que nos permita extraer los máximos
beneficios de la cáscara de camarón, como lo es el aprovechamiento de la
proteína y la obtención de la quitina.
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GENERALIDADES:
1.1. Quitina.La Quitina es el segundo polisacárido de mayor abundancia en la naturaleza. La
estructura molecular del polímero posee excelentes propiedades mecánicas que
permiten la formación de fibras y películas biodegradables. Entre sus derivados se
encuentra el Quitosano, la Astaxantina, las Proteínas, los Pigmentos y el Calcio. El
primero de ellos es el principal y se obtiene a través de la desacetilación
enzimática. Ambos polímeros, la Quitina y el Quitosano son recursos renovables, y
tienen la ventaja de no ser agentes contaminantes ni para el organismo que los
utiliza, ni para el medio ambiente que los recibe.
Las propiedades de la Quitina y el Quitosano, como el peso molecular y el grado
de desacetilación, dependen principalmente de la fuente de obtención y de su
método de producción. Asimismo, su contenido de humedad y de nitrógeno
permitirá establecer sus grados de calidad.
1.2. QUITOSANO.El termino quitosano fue determinado por Hoppe-Seyler en 1984, basándose en
los estudios de Rouget en 1985 quien encontró que si la quitina es tratada con
alcalil caliente genera un producto soluble en ácidos orgánicos.
El quitosano es un polímero marino derivado de
la quitina, por lo9 que tiene una cadena más
corta que la quitina original, alrededor de 25-30
unidades menos de glucosamina. Su forma es
beta
(1-4)-2-amino-2-desoxi-D-glucosa.
La
principal fuente de producción es la hidrolisis de
la
quitina
en un medio
alcalino a
altas
temperaturas, generando una desacetilación
parcial
de
la
quitina.
Cuando
ocurre
la
desacetilación parcial de quitina se generan
diferentes tipos de quitosano, con rangos de grados de desacetilación y diferentes
pesos moleculares. El grado de desacetilación, del quitosano se halla en un rango
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aproximado de 70-95%, mientras que en el caso de la quitina alrededor del 5-15%.
(Shuang Chi, 2004).
APLICACIÓN Y USOS DE QUITINA Y QUITOSANO.
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CAMARÓN.
PROPIEDADES Y EFECTOS DE QUITINA Y QUITOSANO
MATERIALES:

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




Exoesqueleto de camarones
Cocineta
Estufa
Balón volumétrico de 500ml
Vasos de precipitación de 500ml
Hidróxido de sodio al 0.5% - 3%
Ácido clorhídrico al 1.25 N.
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MÉTODO DE OBTENCIÓN DEL QUITOSANO
MÉTODO HINDÚ
Primero se procede a lavar la materia prima para remover impurezas
Se escurre y la muestra deseada pasa a un proceso de extracción por
media hora en hidróxido de sodio 0.5% a ebullición.
Luego se filtra y se desecha el álcali.
A continuación se vuelve a hervir los caparazones con hidróxido de sodio al
0.3% por 90minutos.Con estos pasos se elimina la mayor cantidad de
proteínas.
Luego se procede a un lavado de los caparazones y por medio de ácido
clorhídrico 1.25N por una hora a temperatura ambiente a 28ºC, se realiza
una desmineralización.
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Finalmente se realiza el secado en la estufa a 60ºC por 2.5 horas.
APLICACIÓN DE LA QUITINA EN LA INDUSTRIA
En la actualidad, la quitina es empleada
de diferentes formas. A continuación
mencionaremos algunas de la las
aplicaciones de la quitina en la industria:
Desarrollo de recubrimientos y película.
El quitosano representa una alternativa
interesante en la formulación de
recubrimientos y películas comestibles,
debido a sus propiedades bioquímicas y
formadoras de película. Este polímero
ha sido empleado con éxito en estudios
realizados sobre tomates, pepinos, calabacines y algunas frutas.
Las películas con quitosano son resistentes, duraderas, flexibles y muy difíciles de
romper, con propiedades mecánicas similares a algunos polímeros comerciales.
Tienen una moderada permeabilidad al agua, constituyen buenas barreras para la
penetración del oxígeno, disminuyen las tasas de respiración, retrasan el proceso
de maduración (debidos al etileno y dióxido de carbono) y además inhiben el
desarrollo fúngico.
La estructura molecular del quitosano posibilita también que actúe como liberador
de sustancias de una manera controlada, pudiéndose utilizar para incluir aditivos o
ingredientes funcionales en los recubrimientos de alimentos frescos o
mínimamente procesados.
Tratamiento de aguas: para el procesamiento de alimentos y obtención de agua
potable, en la remoción de colorantes y en la remoción de metales. 6
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Agente antimicrobiano: En lo que respecta a la actividad antimicrobiana del
quitosano, su espectro de acción es amplio, afectando a bacterias, mohos y
levaduras. Esta propiedad ha sido ampliamente descrita en la literatura científica,
sobre todo en estudios basados en experimentos in vitro frente a diversos grupos
de microorganismos. Aunque su actividad antimicrobiana depende de diversos
factores que pueden limitar su eficacia, los estudios demuestran que se puede
considerar un compuesto interesante para su utilización como conservante en
alimentos, con un potencial considerable para mejorar la calidad y seguridad de
los mismos
Los mohos y levaduras son el grupo más sensible al quitosano, seguidos de las
bacterias Gram-positivas y las Gram negativas.
Aditivo. Por sus propiedades espesantes, gelificantes, y emulsificantes, el
quitosano y sus derivados pueden ser considerados mejoradores de la textura de
los alimentos, ya que fijan agua y grasa. También pueden ser utilizados como
estabilizantes del color, o como agentes floculantes, utilizándose para la
clarificación de bebidas (vinos, zumos, etc.)
Diversos estudios ponen de manifiesto también la efectividad del quitosano como
antioxidante secundario, por su habilidad de quelar iones metálicos implicados en
la catálisis de las reacciones oxidativas.
Cosméticos: se puede añadir como agente hidratante, emulsificante, emoliente,
espesante, formación de películas. En la salud: en el control del colesterol,
liberación de drogas, prótesis dentales, suturas, biomateriales, vendas para los
ojos, antibacterial, anticongelante.
Industrias farmacéuticas. es usada como excipiente para la fabricación de
tabletas. En protección ambiental, el quitosan o quitosano, un derivado de la
quitina, se emplea como agente floculante para clarificar.
Alimentación funcional. El quitosano constituye un compuesto prometedor en el
campo de la alimentación funcional. Así, por ejemplo, el quitosano puede actuar
como liberador de ingredientes funcionales en los recubrimientos de alimentos
frescos o mínimamente procesados. También, debido a su mecanismo de acción,
se puede considerar que tiene propiedades similares a las de la fibra dietética.
El quitosano se puede utilizar para la encapsulación de compuestos fácilmente
oxidables y con alto valor nutricional, como los ácidos grasos del pescado EPA
(ácido eicosapentaenoico) y DHA (ácido docosahexaenoico). Algunos estudios
demuestran que el quitosano puede ser un material apto para la encapsulación de
este tipo de compuestos.
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En el campo de la medicina, diversos estudios han demostrado la capacidad del
quitosano para reducir de forma efectiva la absorción de grasa de la dieta, reducir
la presión sanguínea y disminuir los niveles de colesterol sérico. Esto se produce
gracias a un mecanismo de formación de enlaces iónicos con los que se fija a
diferentes tipos de aniones tales como ácidos grasos libres, y a su capacidad de
formar micelas con el colesterol.
Bebidas y vinos. La quitina desacetilada ha sido utilizada como un material
adsorbente de intercambio de ion para clarificar jugo de piña ultrafiltrado. El
quitosano ha sido también usado acertadamente para evitar la coloración de jugo
de manzana a niveles de 200ppm o más. La eliminación de componentes
fenólicos (catequinas, flavinas, ácidos cinnamicos, etc) del vino blanco los cuales
son responsables de las alteraciones del bronceado y de la maderización, es una
operación importante para estabilizar el producto.
En medicina, el quitosan actúa como antiácido, reduce notablemente la placa
dental y es usado en la curación de úlceras y lesiones en el nivel tópico. Por otro
lado, aprovechando que son partículas que no se absorben, han sido empleados
como acarreadores de enzimas, células, pigmentos, sabores y nutrientes. 7
Biotecnología: Se puede usar en la inmovilización de enzimas, en el
encapsulamiento, la inmovilización de células y la reutilización de proteínas.
CONCLUSION:
Mediante esta práctica se pudo obtener a partir del exoesqueleto de camarón el
quitosano para el tratamiento de heridas, quemaduras y úlceras
WEBGRAFIA:
 http://smcsyv.fis.cinvestav.mx/supyvac/22_3/SV2235709.pdf
 http://www.cib.espol.edu.ec/Digipath/D_Tesis_PDF/D-35464.pdf
 http://www.tec.url.edu.gt/boletin/URL_07_QUI01.pdf
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