Obtención de quitosano a partir de caparazones de camarón (Protrachypene precipua)

Abstract

La quitina y el quitosano son polímeros orgánicos muy utilizados en la industria; la mayoría de los estudios realizados acerca de la extracción de estas dos sustancias, se han llevado a cabo a partir de residuos de mariscos, siendo las materias primas más comunes los camarones y los cangrejos. Igualmente este material está presente en almejas y en ostras, cuyas conchas corresponden al 65% y 85% del peso del animal, en los cuales se ha establecido un contenido de quitina de un 3 - 6 %. También se ha logrado establecer que dentro de los organismos marinos, una de las fuentes más puras de quitina la constituye el hueso de los calamares, pero la desventaja es que este sólo corresponde a 1% del peso del animal. La producción de camarón en la costa pacífica colombiana se encuentra alrededor de 19.303 toneladas-año, con lo cual se generan alrededor de 3.860 toneladas-año de residuos, siendo esta cifra un volumen no despreciable de desechos que normalmente son arrojados al mar, donde se convierten en un foco de malos olores y proliferación de plagas, con esto también se aumenta el porcentaje de sólidos disueltos y de fitoplancton disminuyendo la penetración de la luz y aumenta la demanda de oxígeno en los cuerpos de agua en especial de los esteros; esta situación ambiental es una de las razones que motivaron el presente estudio que ofrece una alternativa económica y social a la industria camaronera de esta región del país. Como primera instancia se realizó la determinación proximal de los caparazones de camarón (Protrachypene precipua) según protocolos establecidos en el grupo de Química de Productos Naturales - QPN, los cuales se ajustan a métodos oficiales estandarizados (AOAC por sus siglas en ingles); para la extracción de la quitina se utilizó la metodología tradicional de la síntesis orgánica por medio de hidrólisis ácida con HCl 1.0M para la eliminación de minerales y una hidrólisis básica con NaOH 1.0M la cual elimina la proteína de los caparazones de camarón; en la transformación de quitina a quitosano se realizó una segunda hidrólisis básica con NaOH al 40%. La caracterización de los polímeros se realizó por medio de espectroscopia infrarroja, viscosidad, pruebas cualitativas para aminas y determinación de nitrógeno y carbono para verificar que la extracción de quitina y posterior transformación a quitosano se realizó adecuadamente. Se evaluó la tasa de conversión desde los caparazones a quitina y su correspondiente rendimiento en la transformación a quitosano.