VIII Congreso Internacional de Investigación REDU

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Extracción de gelatina mediante ácido acético utilizando como materia prima desechos de curtiembres

Gelatin extraction with acetic acid and using leather industry wastes as raw material

Tema
Ciencias de los recursos naturales

Palabras clave
Gelatina, colágeno, colas, residuos sólidos, subproductos bovinos, carnaza

Introducción

El presnte trabajo de investigación es presentado como una alternativa para extraer gelatina  utilizando como base desechos provenientes de curtidurías, empresas dedicadas a la transformación de piel a cuero. Los desechos generados (colas, retal y carnaza) en estas  industrias representan grandes cantidades, llegando a tener valores de colas 28 800 unidades al mes, carnaza 150 720 kg al mes y retal 8 321 kg al mes. En la actualidad estos desechos son llevados al relleno sanitario mediante un gestor ambiental.  
Para la extracción se empleo  ácido acético para que el colágeno se dividida en péptidos más pequeños. El producto obtenido vía ácida es mejor que con vía básica, esto se debe a que los ácidos ingresan fácilmente a la estructura de triple hélice de las fibras de colágeno; además, el tiempo empleado es más corto y su costo es menor. Además, se obtienen resultados en menor tiempo produciendo una gelatina con una fuerza de gel más alta, mayor viscosidad y color más claro. Esta es una en una propuesta sostenible y de inovación para las empresas dedicadas a curtir cuero, ya que aprovecha en su totalidad los residuos que se obtienen en gran cantidad en la fabricación de sus productos.

Objetivos

Evaluar la extracción de gelatina utilizando como materia prima desechos de curtiembres con el uso de ácido acético. Caracterizar la materia prima mediante análisis fisicoquímicos. Identificar el mejor método de extracción mediante ácido.

Método

Se efecrtuaron analisis fisico químicos de los desechos  de curtiembres  (carnaza, retal y colas), mediante pruebas de porcentaje de humedad de acuerdo con la norma (NTE INEN 565, 1983) y  el porcentaje de proteína se determinó basándose en la norma AOAC (2016) para carne y productos cárnicos.  
Se utilizó la metofología según Serna, Pineda, & Ayala,(2007) en la que se extrae gelatina mediante vía ácida empleando ácido acético, utilizando un diseño de dos factores, evaluando los diferentes desechos y concentraciones de ácido acético, con dos réplicas, con el fin de obtener una interpretación eficaz de los resultados obtenidos con los factores de estudio. Concentraciones de ácido acético (0.5 mol/L; 0,6 mol/lL 0,7 mol/L; 0,8 mol/L; 0,9 mol/L y 1 mol/L), tipo de desecho (colas, carnaza y retal) teniendo así un total de 18 tratamientos.

Principales Resultados

Al realizar el análisis fisicoquimico se obtuvo como resultado un valor de 56.8%  humedad para los tres tipos de desechos evaluados (carnaza, retal y colas). Mientras que en porcentaje de proteína (9.42; 22,6 y 30,4) para carnaza, retal y colas respectivamente. Estos valores van en ascenso, ya que dependen de la complejidad de la estuctura química que poseen cada una de las muestras analizadas.
La extracción llevada a cabo fue del tipo ácido con la utilización de ácido acético a distintas concentraciones,  teniendo como principal medio de control el pH y el peso.   Los mejores tratamientos fueron: T16 (Concentración de ácido 1 mol/l)  para las colas, el T12 (Concentración de ácido 0,8 mol/l) en cuanto al retal y el T8 (Concentración de ácido 0,7mol/l) al trabajar con carnaza.  Todos los ensayos se realizaron con una muestra de 100g. En los tratamientos mencionados  se evaluó pH y  el incremento de peso reflejado en la  capacidad  de absorción de  ácido acético de las muestras analizadas. Para colas T16 con incremento en 14%,  retal T12 incremento  11% y  carnaza T8 incremento en  21% . La carnaza,  por su composición simple, utilizando bajas concentraciones de ácido, se logra penetrar con facilidad en los espacios intermoleculares existiendo así mayor hinchamiento y absorción del reactivo empleado. Por otra parte, las colas, por la la presencia de tejidos más gruesos y vertebras coccígeas, contienen material rico en  colágeno que hace su estructura compleja.

Conclusiones

Se caracterizó la materia prima para obtener el porcentaje de humedad y proteína. El valor promedio obtenido para el primer caso fue de 56,8% para los tres tipos de desechos, mientras que la proteína obtenida fue de 30,4% para colas, retal 22,6% y carnaza 9,42%.
El 90% de los valores obtenidos de proteína representan al colágeno, con mayor incidencia en las muestras de colas. Esto, debido a la elevada cantidad de proteína de tipo estructural, a los tejidos y a los huesos que conforman este desecho. El segundo valor más alto se obtuvo del retal, que cuenta con fibras más voluminosas de colágeno.
Los mejores métodos de extracción con ácido acético según el tipo de rechazo y la concentración del reactivo fueron: El T16 (Concentración de ácido 1 mol/l) para las colas, el T12 (Concentración de ácido 0,8 mol/l) en cuanto al retal y el T8 (Concentración de ácido 0,7mol/l) al trabajar con carnaza.