REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. INSTITUTO

Transcripción

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA ALONSO GAMERO.
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA
OBTENCIÓN DE GLUCOSAMINA A PARTIR DE LOS DESECHOS DEL
CAMARÓN
Caso: Camaronera Golfomar Export, municipio Carirubana, estado Falcón
Autor (es):
Alvares Helsy
C.I: 20.980.543
Bracho Orlando
C.I: 18.153.148
Tutor (a):
Ing. Chirinos Elizabeth. Esp
C.I: 14.263.325
Santa Ana de Coro; Junio de 2011
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA ALONSO GAMERO.
CAMARÓN
Caso: Camaronera Golfomar Export, municipio Carirubana, estado Falcón.
Trabajo especial de grado presentado como requisito para optar al título de
Técnico Superior Universitario en Química.
Autor (es):
Alvares Helsy
C.I: 20.980.543
Bracho Orlando
C.I: 18.153.148
Tutor (a):
Ing. Chirinos Elizabeth. Esp
C.I: 14.263.325
Santa Ana de Coro; Junio de 2011
AGRADECIMIENTOS
A Dios todopoderoso y especialmente a mí doctorcito José Gregorio Hernández
por darme la oportunidad de llegar a este mundo y explorar las maravillas de la vida;
también por darme la sabiduría, constancia, perseverancia de luchar por una de mis
más grandes metas.
A mis padres, Eduardo y Vidalia por estar allí en cada momento, cuando se me
presento un problema, cuando festejaron conmigo uno de mis logros, por enseñarme
que todo con sacrificio y esmero todo es posible.
A el Instituto Universitario de Tecnología "Alonso Gamero" por abrirme las
puertas y darme la oportunidad de ser una estudiante mas de esa casa de estudios.
A mis profesores que fueron un pilar fundamental en este camino, ellos que dieron
lo mejor de sus conocimientos, paciencia e integridad para la preparación de mi
futura vida profesional.
A Elisabeth Chirinos por aceptar ser nuestro tutor académico en tan importante
trabajo de investigación.
A mis profesoras Yolibeth Medina y María Márquez por ser nuestras asesoras en
el trabajo especial de grado y brindarnos el apoyo incondicional en cada momento.
A mi HERMANO y compañero de tesis Orlando Bracho por darme la oportunidad
de entrar a su vida y formar parte de ella, así como también soportar con cada uno de
mis estados emocionales…. GRACIAS!
A mis amigos: Yhonny, Laura, Vanessa, Mileidy, José (el gocho), Marcos (el
gocho morón), Jean Carlos (yaco),
Claudymar, Marianni (kati), Julimar (mi
madrina), Leomardis, leodys, por estar allí cuando más los necesite.
A los auxiliares de los laboratorios René, el señor Ricardo, Fran y Alexis por estar
siempre al pendiente y darnos la ayuda necesaria para la elaboración de los análisis.
A ti, que siempre has estado allí para motivarme, cada vez que lo necesite, por
ensenarme lo bello y maravilloso del amor incondicional… Gracias.
A todas aquellas personas que de una u otra manera me acompañaron y dieron
fuerzas en cada momento para llegar al final de este logro que tanto he anhelado en
mi vida.
! Mil gracias a todos que Dios los bendiga…!
Helsy Alvares
AGRADECIMIENTOS
Principalmente a Dios por permitirme vivir, tener salud y fuerzas para seguir
adelante en los momentos difíciles de mi vida
A mis padres por apoyarme en todo por estar siempre allí cuando los necesite por
enseñarme a dar los primeros pasos de mi vida, por regalarme una sonrisa
A mis hermanos por el apoyo que siempre me brindan por su cariño y que en este
mundo no hay mejores hermanos que ellos.
A los profesores del departamento de química por la formación que me dieron
durante toda la carrera
A mi compañera, amiga y hermana Helsy Alvares por aceptarme como compañero
de tesis por estar ahí en los malos momentos apoyándome y sobre todo por aguantar
todas mis locuras durante toda la cerrara y lo más importante de todo por quererme
como su hermano.
A la profesora Elisabeth Chirinos por aceptar tutor académico de este trabajo de
investigación y compartir sus conocimientos con nosotros
A la profesora Yolibeth Medina y la Profesora María Marques por ser nuestras
asesoras y por ayudarnos las veces que las necesitamos por regalarnos su precioso
tiempo
A mis amigos José chirinos, Mariannys (Kati), Laura, Vanessa, Leomardis, el José
(gocho), Jeancarlos (Jaco), Marcos (Gocho), francisco, Ociel, Liodys, Yhonny,
Claudymar, Yuli, Mirian, Josnagli, Yenifer, Danielo, Mileidys por su apoyo y su
amistad en todo momento
A los auxiliares de laboratorio René, Fran, el señor Ricardo por su ayuda y apoyo
no solo en la realización de este trabajo si no durante toda la carrera
Orlando Bracho
DEDICATORIA
A Dios todopoderoso, él ha sido muestra de que no necesitas ver para creer, él que
camina tomado de mi mano, me da la fortaleza y fe para continuar en cada lucha,
cada sueño por alcanzar.
A mis padres, Eduardo y Vidalia porque este logro no es solo mío, también es de
ellos, por todo su esfuerzo, su confianza, su cariño, por ser un pilar fundamental y
ejemplo a seguir en mi vida.
A mis hermanos por estar ahí con sus palabras de aliento y que todo se puede
lograr con esmero y dedicación.
A mi sobrina bella Ysled Maldonado por motivarme cada día más a seguir y por
ser esa luz en mi vida dándome el entusiasmo a continuar y a superarme. Te Quiero
mi purrú!
A mi hermano Orlando por aceptarme tal y cual soy, porque este triunfo es de los
dos, porque fue mi fuerza cuando me desvanecía y esa frase MENTE POSITIVA
hermana cuando más la necesité. Gracias.
A mis amigos por compartir conmigo cada minuto de mi vida y enseñarme lo
bello y hermoso de una verdadera amistad.
Helsy Alvares
DEDICATORIA
Este trabajo de investigación se lo dedico a toda aquella persona que forman parte
de mi mundo e de una u otra forma siempre están dándome fuerzas apoyándome
porque gracias a ellos puedo sonreír puedo levantarme cada vez que caigo
A mis padres por que esto lo hice pensando en ellos solo para que se sientan
orgullosos de mi
A mis hermanos por que cuando uno cuenta con el apoyo de personas como
ustedes nada es imposible, y por formar parte de mi vida
A mi hermana Helsy porque ella más que nadie sabe todo lo que pasamos para
llegar aquí porque este logro es de los dos y sin ella este logro no fuera igual. Pues
llegamos a donde muchas veces pensábamos que nunca llegaríamos pero todo lo que
uno se propone lo logra.
A mis amigos por permitirme formar parte de su vida y por brindarme su amistad.
Orlando Bracho
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA ALONSO GAMERO
CAMARÓN
Caso: Camaronera Golfomar Export, municipio Carirubana, estado Falcón
Autor (es): Alvares Helsy
Bracho Orlando
Tutor (a): Ing. Chirinos Elizabeth. Esp.
Junio de 2011
RESUMEN
La Glucosamina es un amino azúcar, utilizada comúnmente en medicina como
suplemento alimenticio. Esta se puede obtener de la quitina mediante el proceso de
hidrólisis ácida. La quitina se encuentra en los exoesqueletos de muchos artrópodos
principalmente en los desechos de los camarones. El objetivo de esta investigación
fue la obtención de la Glucosamina a partir de los desechos del camarón. Esta
investigación fue de campo con diseño no experimental de tipo transaccional. Los
análisis se realizaron en el Instituto Universitario de Tecnología “Alonso Gamero”.
La recolección de la muestra se llevó a cabo mediante un muestreo aleatorio simple
en la camaronera Golfomar Export municipio Carirubana estado Falcón. Se le realizó
un pre tratamiento a la muestra para la eliminación de impurezas, además del secado,
tamizado y molienda. Seguidamente se procedió a la obtención de la quitina para
luego mediante una hidrólisis ácida obtener Glucosamina. Para la identificación del
compuesto se realizaron pruebas de reconocimiento físicas y químicas para esto fue
empleado Glucosamina comercial de la marca (Nolver), con la finalidad de comparar
los resultados. Se obtuvieron resultados positivos en las pruebas de identificación
llevadas a cabo para la presencia de glucosa y monosacáridos, no aldehídos. Así
mismo en relación al rendimiento obtenido con respecto a la cantidad de materia
prima utilizada se obtuvo un 29,27% de Glucosamina, se puede decir que esta
investigación es factible ya que a través de un desecho se obtiene un producto de
interés comercial e industrial.
Palabras claves: Desechos, Hidrólisis ácida, Quitina, Glucosamina.
ÍNDICE GENERAL
Pág
AGRADECIMIENTO…………………………………………………………...
Iv
DEDICATORIA……………………………………………………………........
Vii
RESUMEN………………………………………………………………………
Ix
ÍNDICE GENERAL……………………………………………………………..
X
LISTA DE TABLAS……………………………………..……………..……….
Xiv
LISTA DE FIGURAS…………………………………………………………...
Xv
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………….
1
CAPÍTULO I. EL PROBLEMA……………………………………………....
3
Planteamiento del Problema…………………………………………………….
3
Objetivos de la Investigación……………………………………………………
5
Objetivo General…………………………………………………………….......
5
Objetivos Específicos…………………………………………………………...
5
Justificación de la Investigación…………………………………………….......
5
Alcances de la Investigación…………………………………………………….
7
Limitaciones de la Investigación…………………………………………..........
7
CAPÍTULO II. MARCO REFERENCIAL…………………………………..
8
Antecedentes de la Investigación…………………………………………..……
8
Bases Teóricas…………………………………………………………..………
11
Los Crustáceos...……………………………………………………………..
11
El Camarón o Quisquilla...……………………………………………….......
11
Exoesqueleto…………….……..………………….…………………………
12
Producción del Camarón en Venezuela……….………………………...........
12
Uso de Desecho del Camarón…………………………………………..........
13
La Glucosamina………………………………………………………...........
14
Uso de Glucosamina…………………………………………………………
15
Procesos de Obtención de la Glucosamina………………………………......
16
La Hidrólisis…………………………………………………………………
16
La Hidrólisis Acida………………………………………………………......
16
La hidrólisis Acida de la Quitina……………………………………….........
17
Pruebas de Identificación…………………………………………………….
17
Pruebas Químicas……………………………………………………............
17
Pruebas Físicas……………………………………………………………….
20
Definición de Términos Básicos…………………………………………….......
21
Operacionalización de Variables……………………………………………….
23
CAPÍTULO III. MARCO METODOLOGICO………………………..……
24
Tipo de la Investigación…………………………………………………………
24
Diseño de la Investigación………………………………………………………
25
Población y Muestra de la Investigación……………………………..…………
25
Etapas de la Investigación……………………………………………………….
26
Etapa I: Revisión Bibliográfica………………………………………………
26
Etapa II: Selección de la Muestra……………………………………………
27
Etapa III: Pre tratamiento y ensayo de la Muestra………………………….
27
Etapa IV: Montaje del Ensayo para Obtención de la Glucosamina…………
27
Obtención de Quitina………………………………………………………...
29
Obtención de Glucosamina…………………………………………………..
33
Hidrólisis Acida de Quitina...………………………………………………..
33
Etapa V: Identificación de Compuesto...……………………………………
35
Pruebas Físicas……………………………………………………………….
36
Pruebas Químicas…………………………………………………………….
37
Etapa VI: Calculo de Porcentaje de Rendimiento………………...................
38
Etapa VII: Comparación de barridos de la Glucosamina..……………..….....
38
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS Y REPRESENTACIÓN DE RESULTADOS
40
Pruebas de Reconocimiento Físico……………………………………………...
40
Pruebas de Reconocimiento Químicas………………………………………….
42
Determinación del Porcentaje de Rendimiento…………………………………
48
Comparación de barridos de la Glucosamina Comercial y Obtenida…………...
49
CONCLUSIONES……………………………………………………………….
51
RECOMENDACIONES…………………………………………………………
52
REFERENCIAS…………………………………………………………………
53
ANEXOS………………………………………………………………………..
56
LISTA DE TABLAS
Tabla
Pág.
1 Punto de Fusión en la Glucosamina Obtenida ………………………………..
40
2 Temperaturas para la Determinación del Punto de Fusión en la Glucosamina
Comercial……………………………………………………………………….
57
3 Temperaturas para la Determinación del Punto de Fusión en la Glucosamina
Obtenida ………………………………….…………………………………….
57
4 Resultados de Punto de Fusión y Promedio en la Glucosamina
comercial…...........................................................................................................
59
5 Resultados de Punto de Fusión y Promedio en la Glucosamina Obtenida……
59
6 Datos para el Cálculo de la Varianza y la Desviación Estándar en la
Glucosamina Comercial…………………………………………………………
60
7 Datos para el Cálculo de la Varianza y la Desviación Estándar en la
Glucosamina Obtenida…………………………………………………………..
61
LISTA DE FIGURAS
Figura
Pág.
1 El Camarón Lipotenaus Smithtti……………………………………………
12
2 Estructuras de la Glucosamina……………………………………………...
15
3 Hidrólisis Ácida de la Quitina………………………………………………
17
4 Pre tratamiento de la Muestra………………………………………..……..
27
5 Desproteinizacion de la Muestra……………………………………………
29
6 Decantación de la Muestra………………………………………………….
29
7 Blanqueo o Despigmentación de la Muestra……………………………….
30
8 Desmineralización de la Muestra…………………………………………...
31
9 Purificado y Filtrado de la Muestra…………………………………………
31
10 Secado de Quitina…………………………………………………………
32
11 Quitina Obtenida…………………………………………………………..
32
12 Hidrólisis Acida de la Quitina……………………………………………
33
13 Filtración al Vacio de la Glucosamina……………………………………
34
14 Glucosamina en el Desecador……………………………………………
34
15 Glucosamina Obtenida……………………………………………………
35
16 Glucosamina Comercial y Glucosamina Obtenida………………………
35
17 Punto de Fusión……………………………………………………………
36
18 Punto de Fusión Vs Glucosamina…………………………………………
41
19 Identificación de Glucosa en la Glucosamina Comercial mediante
Reactivo de Benedict…………………………………………………………
42
20 Identificación de Glucosa en la Glucosamina Obtenida mediante Reactivo
de Benedict……………………………………………………………………
43
21 Identificación de Carbohidratos en la Glucosamina Comercial mediante
Reactivo de Barfoed…………………………………………………………..
44
22 Identificación de Carbohidratos en la Glucosamina Obtenida mediante
Reactivo de Barfoed…………………………………………………………..
45
23 Identificación de Monosacáridos en la Glucosamina Comercial mediante
Reactivo de Fehling…………………………………………………………..
46
24 Identificación de Monosacáridos en la Glucosamina Obtenida mediante
Reactivo de Fehling…………………………………………………………...
46
25 Identificación de Aldehídos en la Glucosamina Comercial mediante
Reactivo de Tollens…………………………………………………………...
47
26 Identificación de Aldehídos en la Glucosamina Obtenida mediante
Reactivo de Tollens…………………………………………………………...
48
27 Barrido de la Glucosamina Comercial y Obtenida………………………..
49
INTRODUCCIÓN
Los desechos industriales traen como consecuencia pérdidas comerciales y
contaminación al ambiente por su inadecuada disposición final, principalmente los
generados por las industrias alimenticias procesadoras de mariscos, estos tienen un
gran potencial para ser utilizados como materia prima, debido a factores como la
facilidad de recolección del desecho, cantidad generada y
pre tratamiento. En
particular, el desecho de conchas de camarón, tiene múltiples ventajas frente a los
residuos de los otros mariscos, ya que se obtiene en grandes cantidades
Estos desechos están constituidos por la concha, patas y cola del camarón, según
estudios realizados en los desechos de camarones se encuentran presentes proteínas,
quitina, sustancias solubles y grasa. La quitina es un carbohidrato, que tiene una
estructura parecida a la celulosa. Es un polisacárido de β- (1,4) –(Nacetilglucosamina),
Los
polisacáridos
son
polímeros,
cuyos
monómeros
constituyentes son monosacáridos, los cuales se unen repetitivamente mediante
enlace glucosídicos estos descomponerse, por hidrólisis de los enlaces glucosídicos
(Ortiz, 2009).
La Glucosamina es un monosacárido que se encentra en el cuerpo humano y
cumple funciones muy importantes en la rama de la medicina, este se puede obtener
mediante la hidrólisis de la quitina, en esta investigación se emplearon los desechos
del camarón para la obtención de Glucosamina, por medio de la hidrólisis ácida de la
quitina.
La metodología del trabajo se llevó a cabo con un tipo de investigación de campo
de nivel descriptivo y un diseño no experimental de tipo transaccional
El compuesto obtenido fue identificado mediante pruebas de reconocimientos
físicas: punto de fusión y químicas: Benedict, Barfoed, Fehling y Tollens donde el
cambio de color indicaba la existencia de la Glucosamina en la muestra procesada.
Esta investigación está conformada por cinco capítulos que se describen a
continuación:
El primer capítulo, se estructura de la siguiente manera: planteamiento de
problema y formulación de interrogantes, objetivos que se desean cumplir con esta
investigación, justificación, alcances y limitaciones.
El
segundo capítulo, se constituye por los antecedentes de la investigación
basados en investigaciones anteriores que fueron de utilidad para el desarrollo de este
proyecto. Bases teóricas donde se precisan los aspectos relacionados con la obtención
de Glucosamina de los desechos de camarón. En la definición de términos se definen
las palabras poco conocidas en la investigación.
El tercer capítulo, marco metodológico, en este se explica el tipo, el diseño, el
muestreo y la población de la investigación a estudiar así como también los métodos
empleados en dicha investigación.
En el cuarto capítulo, se describen los análisis y resultados obtenidos en la
investigación basándose en los métodos y técnicas utilizadas. Y por último
conclusiones,
recomendaciones
establecidas
mediante
el
desarrollo
de
la
investigación así como también las referencias y anexos que sustentan la
investigación.
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento del Problema
En un mundo globalizado la conservación del ecosistema y el aprovechamiento al
máximo de la materia prima, son objetivos principales de las industrias,
principalmente las de producciones alimenticias, generando desechos que traen como
consecuencia pérdidas industriales e impactos negativos al ambiente. La comunidad
industrial por lo general no ha considerado el beneficio que estos desperdicios
ofrecen como materia prima para la obtención de otros productos de interés
comercial.
Los problemas ambientales de la sociedad se han ido incrementando a medida que
los países avanzan en su desarrollo y en el implemento de nuevas tecnologías, cada
día nacen nuevas industrias que solo se preocupan en generar productos para el
consumo humano, dejando a un lado la protección del hábitat.
Cabe mencionar, que las camaroneras se consideran una de las industrias
alimenticias que expulsan al ambiente gran cantidad de desperdicios orgánicos no
biodegradables, según la entrevista realizada a la Ingeniera González, jefa del
departamento de calidad de la camaronera Golfomar Export se dio a conocer que
cada camarón representan un 35% de desechos y 65% de producto y teniendo en
cuenta que los residuos son exoesqueletos y que la quitina se encuentra
principalmente en ellos y otros artrópodos, se pudo considerar la obtención de la
Glucosamina utilizando como materia prima los desechos de los crustáceos
específicamente los del camarón.
Los suplementos de Glucosamina se obtienen a partir de la quitina, esta sustancia
se encuentra en las carcasas del camarón, cangrejo, langosta y otras criaturas del mar
(Ortiz, 2009). La Glucosamina, se utiliza principalmente en la rama de la medicina,
debido a que cumple funciones importantes sobre el cuerpo humano, por ejemplo
participa directamente en la desintoxicación y protección contra la inflamación del
hígado, en
la estimulación del aumento de los intestinos infantiles, controla el
crecimiento de la célula y a su vez para tratar la úlcera, la artritis, reparación de
cartílagos, músculos y ligamentos; también es ampliamente utilizada en alimentos.
De hecho es un compuesto que se encuentra naturalmente en el cuerpo, como la
glucosa y el aminoácido glutamina (Linoflax, 2009).
Adicionalmente, la Glucosamina se utiliza en las industrias alimenticias,
farmacéuticas, textil, agrícola, cosmética, papel y biotecnología, estas empresas
buscan el método más viable y rápido para la extracción de la misma (Bid Network,
2008). Sin embargo en la República Bolivariana de Venezuela, no se han realizado
estudios para la obtención de la Glucosamina debido a que esta es importada de otros
países llegando al mercado venezolano con un precio elevado.
Por tal motivo, en esta investigación se empleó como materia prima los
desperdicios del camarón para la obtención de Glucosamina exclusivamente los
desechos generados por la camaronera Golfomar Export, municipio Carirubana
estado Falcón, considerando que la República Bolivariana de Venezuela es un país
rico en costas, se pudiera considerar factible y conllevaría a disminuir la importación
de la misma si se desarrolla el proceso a nivel industrial.
De lo anteriormente expuesto surgieron las siguientes interrogantes:
¿Se podrá identificar la Glucosamina obtenida mediante las pruebas de
reconocimiento?
¿Cuál será el rendimiento obtenido en la extracción de la Glucosamina a partir de
estos desechos?
Objetivos de la Investigación
Objetivo General
Obtener Glucosamina a partir de los desechos generados por la camaronera
Golfomar Export, municipio Carirubana, estado Falcón.
Objetivos Específicos
Establecer el plan de muestreo válido y representativo para recolección de las
conchas de camarón (Lipotenaus Smithtti).
Realizar la hidrólisis ácida de la quitina para la obtención de la Glucosamina.
Identificar la Glucosamina obtenida por medio de pruebas físicas: punto de fusión
y pruebas químicas de reconocimiento como: Felhing, Tollens, Benedict, Barfoed.
Determinar el rendimiento de la Glucosamina a partir de los residuos del camarón
empleados como materia prima.
Justificación de la Investigación
La República Bolivariana de Venezuela es un país conformado por 27 estados, 14
están rodeados por costas que se extiende en límites geográficos de este a oeste, entre
estos el estado Falcón donde una las actividades económicas principales y
generadoras de empleo es la adquisición y comercialización de los alimentos marinos;
lo cuales son: peces, ostras, langostas, cangrejos, pulpos, chipichipi y camarón, estos
alimentos una vez sacados del mar son sometidos a un proceso de limpieza antes de
ser comercializados, específicamente los camarones son despojados de su
exoesqueletos, el cual es desechado.
Estos desperdicios traen como consecuencias impactos negativos al ambiente
como por ejemplo contaminación de suelos y aire, y a su vez perdidas industriales a
las camaroneras, esto ocurre porque muchas de las industrias no han tenido inquietud
en utilizar estos desechos para otro fin común como lo es, ser aprovechadas para la
obtención de 2-amino-2-desoxi-D-glucosa quitosamina ya que la concha de ostión
contiene un alto porcentaje de quitina polímero precursor de la Glucosamina.
La Glucosamina está constituida en un 50% por ácido hialurónico, el cual se
encuentra en el líquido sinovial, también interviene en la producción de colágeno y
proteoglicanos, dos constituyentes necesarios para el mantenimiento y restauración
del cartílago articular.
Los proteoglicanos tienen dos funciones importantes; la primera es absorber
cantidad adecuada de agua para dar al cartílago la elasticidad necesaria para la
compresión; la segunda está relacionada con la organización del colágeno. Además
de esto está siendo un popular suplemento debido a su alto rango de aplicaciones
desde osteoartritis hasta alteraciones articulares producidas por la edad o el ejercicio
físico, también ha mostrado propiedades antiinflamatorias mediante un mecanismo
que inhibe la actividad de enzimas proteolíticas (Ortiz, 2009).
Además de esto, traerá beneficios a las industrias farmacéuticas ya que toda la
Glucosamina es importada de otros países, al mismo tiempo, si se lograra la
obtención a gran escala dentro del país se reducirán los costos de dicho suplemento y
será mucho más fácil su adquisición para todas aquellas personas que necesitan de
este suplemento.
Alcances y limitaciones de la Investigación
Alcances de la Investigación
Esta investigación permitió obtener la Glucosamina a escala piloto a partir de los
desechos del camarón de la camaronera Golfomar Export del municipio Carirubana
estado Falcón. Esto conlleva a darle un valor agregado a estos desechos,
disminuyendo el impacto generado por la disposición final de los mismos.
Limitaciones de la Investigación
En esta investigación se logró el compuesto de quitina porque al hidrolizarlo se
obtuvo Glucosamina y esta depende de la misma, lo que quiere decir que si hubo
presencia de quitina mas no se garantizó su pureza mediante la realización de un
espectro de infrarrojo debido a que el Instituto Universitario de Tecnología “Alonso
Gamero” no cuenta con el equipo de espectrofotometría de infrarrojo así como
tampoco se tenía un patrón de quitina para su identificación y donde podía haber
realizado el análisis el tiempo era un factor limitante.
CAPÍTULO II
MARCO REFERENCIAL
Antecedentes de la Investigación
La revisión de fuentes bibliográficas permitió ubicar algunas investigaciones
referidas a la obtención de la Glucosamina e identificación de la misma, los cuales
sirvieron de apoyo para enriquecer esta investigación. Entre las más importantes cabe
citar las siguientes:
Ortiz, (2009). Realizó un trabajo titulado “Obtención de Glucosamina a partir
de la Concha de Ostión del Género Crassostrea virginica” en México. El objetivo
del presente trabajo fue obtener un amino azúcar denominado Glucosamina (2-amino2-desoxi-D-glucosa quitosamina) a partir de hidrólisis ácida del segundo polímero
natural más abundante en la naturaleza la quitina de las conchas de ostión del género
Crassostrea virginica. Este tipo de investigación fue de campo y experimental para lo
cual, las conchas se obtuvieron de restaurantes de la ciudad de México en base a las
características físicas. Se analizó mediante las pruebas para glucosa (Felhing,
Molisch, Tollens, Benedict, Barfoed, ácido periódico y Formación de osazona). Para
confirmar la presencia de 2-amino-2-desoxi-D-glucosa quitosamina, se efectuaron las
pruebas de punto de fusión y análisis espectroscópico de (IR) utilizando como
estándar 2-amino-2-desoxi-D-glucosa quitosamina marca Merck.
El estudio demuestra que la concha de ostión del genero Crossostrea virginica
contiene 2-amino-2-desoxi-D-glucosa quitosamina entre un 49 y 53 % mediante
hidrólisis ácida, se logró la hidrólisis del segundo polímero más abundante en la
naturaleza la quitina, se demostró que con ácido cítrico no se logra hidrolizar la
quitina, pero se obtiene citrato de calcio. El CO2 generado (maceración) deberá ser
atrapado impidiendo eliminarlo hacia la atmósfera, con la finalidad de impedir el
incremento del calentamiento global.
El antecedente anteriormente descrito aportó a la presente investigación el método
empleado para realización de la hidrólisis ácida, al mismo tiempo se tomó como
punto de referencias las pruebas empleadas para la identificación del compuesto.
Delgado y Guerra, (2009). Realizaron un trabajo de grado titulado “Evaluación
de Metales Pesados (Ni, Co y Cd) en el Camarón Blanco (litopenaus smithtti) en
las Principales Zonas Pesqueras de la Comunidad de Tacuato, municipio
Carirubana del estado Falcón”. La presente investigación tiene como objetivo
evaluar métales pesados (Ni, Co y Cd) en el camarón blanco (litopenaus smithtti) en
las principales zonas pesqueras de la comunidad de Tacuato, municipio Carirubana
del estado Falcón”. El tipo de investigación que se desarrolló fue de campo, ya que
las muestras de camarón blanco se tomaron directamente de la realidad sin manipular
ni modificar el ambiente en el cual se encuentra, el diseño que se ajustó para la
investigación es no experimental del tipo transaccional ya que el estudio se realiza sin
manipulación deliberada de las variables y en los que solo se observan los fenómenos
en su ambiente natural con un muestreo aleatorio simple.
Para la determinación de los metales se empleó la técnica de espectrometría de
absorción atómica dando como resultado los valores promedios Ni 0.219 a 0.438
mg/l; Co 0.033 a 0.267 mg/l; Cd 0.00 a 0.447 mg/l. Los resultados se consideran por
debajo del máximo de contenido de metales pesados por ello se concluye que los
camarones blancos (Litopenaus Smithtti) son aptos para consumo humano.
El trabajo anterior aporto á esta investigación el tipo de muestreo realizado,
consistió en un muestreo aleatorio simple el cual se basó en que todos los individuos
de una población tenían la misma posibilidad de ser elegidos. También se relaciona
con el diseño que se utilizó.
Alvarado, Almeida y Arancibia, (2005). Realizaron una investigación titulada
“Obtención de Quitina, Transformación a Quitosanos y Elaboración de una
Película Biodegradable a partir de los Desperdicios de los Crustáceos”. El
objetivo fundamental de esta investigación fue obtener y caracterizar una película
biodegradable obtenida a partir del caparazón del camaron (penaeus vannamei)
mediante la transformación de su quitina a quitosanos. El tipo de investigación fue de
tipo experimental aplicada, debido a que se trabajo con caparazones frescos de
camaron cultivados. Entre las películas basadas en polisacáridos están las elaboradas
con quitosanos. El quitosano (β- 1,4 –D- glucosamina) es un polisacárido lineal
abundante obtenido en la desacetilacion de quitina β- (1,4) –(N-acetilglucosamina)
principal constituyentes de los crustáceos.
Este polímero abundante con capacidad de formación de films y otras muchas
aplicaciones a nivel industrial, se utiliza en textiles, cosméticos, productos químicos y
medicina así como también en el tratamiento de las aguas. Es un material que posee
grandes aplicaciones por su carácter cationico, no biodegradable, no toxicidad, y
actividad biocida con promisorias aplicaciones en empaques y cobertores de
alimentos como una barrera contra los agentes contaminantes, microorganismo y el
intercambio de agua y gases del exterior.
El proyecto realizado favoreció a la presente investigación como soporte y
aplicación, porque establece los procedimientos y técnicas que se realizaron en la
obtención de la quitina por el método de desproteinización, blanqueo y
desmineralización.
Bases Teóricas
En el desarrollo de este proyecto fue necesario, tener presente el significado de
muchos fundamentos teóricos que ayudaron a los investigadores en la realización del
mismo, algunos de estos son
Los Crustáceos
(Crustáceo, del latín crusta, "costra" y aceum, "relación o la naturaleza de algo")
son un extenso subfilo de artrópodos, con más de 67.000 especies y sin duda faltan
por descubrir hasta cinco o diez veces este número. Incluyen varios grupos de
animales como las langostas, los camarones, los cangrejos, los langostinos y los
percebes. Los crustáceos son fundamentalmente acuáticos y habitan en todas las
profundidades, tanto en el medio marino, salobre y de agua dulce; unos pocos han
colonizado el medio terrestre, como la cochinilla de la humedad (isópodos). Los
crustáceos son uno de los grupos zoológicos con mayor éxito biológico, tanto por el
número de especies vivientes como por la diversidad de hábitats que colonizan;
dominan los mares, como los insectos dominan la tierra.
Como característica propia y definitoria del grupo se puede citar la presencia de
larva nauplio provista de un ojo naupliano en alguna etapa de su vida, que puede ser
sustituido más tarde por dos ojos compuestos. Son los únicos artrópodos con dos
pares de antenas, tienen al menos un par de maxilas y pasan por períodos de muda e
intermuda para poder crecer. Todos excepto Cirripedia son de sexos separados. A la
ciencia que estudia a los crustáceos se la conoce como carcinología (Brusca, 1990).
El Camarón o Quisquilla
Es un crustáceo del orden de los decápodos. Viven tanto en aguas dulces como
saladas, así como en regiones templadas y tropicales o frías y gélidas. Habita en
aguas poco profundas, cerca del fondo, donde se alimenta de plantas y pequeños
animales. Ciertas especies son pelágicas y viven en aguas abiertas, a veces a
profundidades de hasta 5 kilómetros.
Suelen ser transparentes, de color verde o castaño. Tienen el abdomen grueso y
musculoso, el cual contraen de forma brusca cuando realizan sus rápidos
desplazamientos de huida hacia atrás. El camarón común europeo se encuentra en
abundancia en las playas de arena. Tiene un tamaño promedio de 10 cm. de largo y es
muy valorado por su exquisitez (Ver figura 1)
Figura 1
El Camarón Lipotenaus Smithtti
Fuente: Pedronal, (2009)
Exoesqueleto
Es el esqueleto externo continuo que recubre toda la superficie de los animales del
filo artrópodos (arácnidos, insectos, crustáceos, miriápodos y otros grupos
relacionados), donde cumple una función protectora, de respiración y otra mecánica,
proporcionando el sostén necesario para la eficacia del aparato muscular. También se
llama exoesqueleto a la base, frecuentemente mineralizada, que secretan los corales
clase Anthozoa del filo Cnidaria (Chapman, 2009).
Producción de Camarón en Venezuela
En el occidente de Venezuela se cultivan anualmente 40.000 toneladas de camarón
al año. El producto es colocado en su totalidad en el medio internacional,
específicamente en los Estados Unidos y la unión Europea. Este sector hace que la
nación ocupe el lugar número 15 entre los principales productores de camarones en el
mundo, con un porcentaje de 0,58% (10.512 Kg), para el 2001, sin embargo, el aporte
ha crecido en los últimos tres años y hoy se habla de una producción de 40 mil
toneladas anuales (Panodi, 2008)
La Asociación de Productores de Camarones del Occidente, la cual arropa a los
estados Falcón, Táchira, Mérida, Trujillo y Zulia, cuenta con 24 fincas registradas y
un total de 30 proyecto, lo cual hace un total de 7.500 hectáreas cultivadas en piscinas
o espejo de agua, algunos proyectos están en proceso y otros terminados, así que se
estima que para final del 2005 se llegará a cultivar 2.500 hectáreas más (Panodi,
2008)
El cultivo de camarón se inició en la República Bolivariana de Venezuela en el
año 1984, sobre todo en el occidente del país, sin embargo, años después se iniciaron
las primeras experiencias en el Sur del Lago, demostrándose el gran potencial de
nutrientes que se tiene para alimentar a este tipo de mariscos. Entre las ventajas que
tiene Venezuela para la producción de camarones, es que se debe obtener dos
cosechas por año con mayor calidad y competitividad en el extranjero (Panodi, 2008).
Usos de Desechos del camarón
Los desechos que se generan en las producciones de camarón se utilizan como
materia prima en la obtención de los polisacáridos naturales como lo son: la
Glucosamina, la quitina, el quitosano entre otros. Estos polisacáridos tienen
aplicaciones en la industria cosmética, alimentos, farmacéutica, textil, agrícola, papel
y biotecnología.
Aplicaciones en la Industria cosmética, para la elaboración de champú y jabones
medicados como bactericidas, elaboración de talcos para el tratamiento de hongos. En
la Industria textil en la elaboración de fibras y tejidos que evitan el paso de los rayos
X. En la Agroindustria, como materia prima para la elaboración de productos
emulsionados utilizados en las plantas para el control de plagas. También como
nematicida en tratamientos radiculares en terrenos húmedos.
En la Industria Farmacéutica se utiliza como principio activo en el tratamiento de
diferentes enfermedades. Además, el valor agregado en formulaciones propias
probadas en las diferentes industrias, ejemplo: la Industria del azúcar, como
floculante (polímero natural de alto peso molecular), que reemplazaría los químicos o
productos sintéticos utilizados en dicho proceso, los cuales están siendo restringidos
por los controles establecidos en la Industria Alimenticia (Bid Network, 2008).
La Glucosamina (C6H13NO5)
El amino azúcar Glucosamina 2-amino-2-desoxi-D-glucosa se encuentra en la
mucina una glucoproteina constituyente de la saliva. La forma polimérica de la
Glucosamina es
conocida como quitina es un componente importante del
exoesqueleto (caparazón) de los crustáceos y otros artrópodos, en los hongos y en
otros muchos organismos, siendo los monosacáridos más abundantes en la figura dos
se muestra la formula estructural de este compuesto. La Glucosamina se sintetiza
comercialmente mediante la hidrólisis de exoesqueletos de crustáceos. La
Glucosamina también es utilizada de forma bastante común en el tratamiento de la
artritis, a pesar de que su aceptación como medicamento terapéutico sea variable.
Aparece en la literatura también como quitosamina y sus estructuras moleculares y
estructuras ramificadas (Stanley, 1988). (Ver figura 2).
Figura 2
Estructura de la α-D-Glucosamina y Estructura de la β-D-Glucosamina
Fuente: Stanley, (1988)
Usos de la Glucosamina
Este aminoácido en suplemento dietético sirve para que los músculos ejercitados
no bajen de volumen, esto significa que si el músculo crece un cm no disminuye de
ahí. En ciertas ocasiones, como el estrés, traumas o infecciones, puede ser
considerado como "semiesencial". Se emplea en casos en los que algunas dolencias
han postrado a un paciente en cama durante un periodo largo de tiempo, los atletas de
musculación lo emplean debido a sus efectos "constructores" de músculo, así como
en los pacientes de cáncer y SIDA. Esto es debido a que las situaciones de trauma,
cirugía y demás situaciones de stress hacen que los músculos liberen glutamina al
torrente sanguíneo con la consiguiente pérdida de masa muscular, (Linoflax, 2009).
La suplementación de L-glutamina puede ser beneficiosa en casos de artritis,
enfermedades inmunodeficientes, fibrosis, desordenes intestinales, úlceras pépticas,
daños en los tejidos debido a radiación, cáncer (en algunos casos se detectan niveles
anormales submínimos de glutamina) , etc. La glutamina se comercializa en polvo y
en capsulas. Los suplementos deben guardarse en un ambiente seco ya que la
humedad los "degrada" y convierte en amoníaco y en ácido piroglutámico. La
glutamina no debería ser administrada a personas con cirrosis, problemas renales,
síndrome de Reye, o cualquier otro problema de salud resultante de un exceso de
amoniaco en sangre, (Linoflax, 2009).
Investigaciones realizadas en animales han mostrado que la administración de
glutamina tenía efectos de reducción del apetito, sin embargo este efecto no se ha
estudiado en humanos. Se ha administrado con éxito en la nutrición parenteral de los
pacientes hospitalarios (en dosis estándares, que van desde los 2.8 hasta los 7.3
gramos/1000 calorías) (Linoflax, 2009).
Proceso de Obtención de Glucosamina
La Hidrólisis
Es una reacción química entre agua y otra sustancia, como sales. Al ser disueltas
en aguas, sus iones constituyentes se combinan con los iones hidronio u oxidrilos,
H3O+ o bien con los iones hidroxilos, OH- , o ambos. Dichos iones proceden de la
disociación o autoprotolisis del agua. Esto produce un desplazamiento del equilibrio
de disociación del agua y como consecuencia se modifica el valor del pH. (Skoog,
2001).
Hidrólisis Ácida
Las moléculas de celulosa se hidrolizan en condiciones ácidas, con
despolimerización rápida en ácidos minerales fuertes. La hidrólisis ácida heterogénea
da lugar a una reducción rápida en la fuerza de tensión y en la viscosidad, ya que hay
tanques preferenciales en las cadenas de celulosa de las regiones amorfas más
accesibles. Después de esta rápida reacción inicial, la longitud de la cadena se
aproxima a un valor de nivelación o limitante. En esta etapa, las partículas
microcristalinas que se producen pueden aislarse y venderse como aditivos
alimentarios que no se pueden metabolizar. En los últimos años se han hecho
esfuerzos para hidrolizar la célula vía enzimática con celulosas microbianas. De ser
factible económicamente esta hidrólisis para obtener D – glucosa podría presentar un
nuevo método en gran escala para procesar la celulosa (Donald, 2008).
Hidrólisis Acida de la Quitina
La hidrólisis ácida de la quitina produce cantidades equimolares de glucosamina y
ácido acético, una ruptura más cuidadosa del polisacárido proporciono la unidad
monómera real 2 – acetamido- 2 – desoxi – D – glucosa, la quitina es un poli – ß –
glicosido que posee enlaces 1,4 glicosidicos, (Stanley, 1988). En la figura siguiente se
muestra la hidrólisis que da en la quitina.
Figura 3
Hidrólisis Ácida de la Quitina
CH2OH
H
O
H
OH
CH2OH
OH
O
HCL
H
+ H2O
H
H
H
OH
OH
NHCOCH3
Quitina
Fuente: Solomons, (1986).
OH
OH
+ CH3COOH
H
H
H
H
NH2
Glucosamina
Pruebas de Identificación de Compuestos Orgánicos
Se identificara la Glucosamina en el producto obtenido mediante las siguientes
pruebas químicas y físicas
Pruebas Químicas:
Fehling: El reactivo de Fehling, también conocido como Licor de Fehling, es una
disolución descubierta por el químico alemán Hermann von Fehling y que se utiliza
como reactivo para la determinación de azúcares reductores. Sirve para demostrar la
presencia de glucosa, así como para detectar derivados de esta tales como la sacarosa
o la fructosa (Gessner, 1975).
El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas:
•
Sulfato de cobre cristalizado, 35 g; agua destilada, hasta 1.000 mL.
•
Sal de Seignette(Tartrato mixto de Potasio y Sodio), 150 g; solución de
hidróxido de sodio al 40%, 3; agua, hasta 1.000 mL.
Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso para evitar la
precipitación del hidróxido de cobre (II)
El ensayo con el licor de Fehling se fundamenta en el poder reductor del grupo
carbonilo de un aldehído. Éste se oxida a ácido y reduce la sal de cobre (II) en medio
alcalino a óxido de cobre (I), que forma un precipitado de color rojo. Un aspecto
importante de esta reacción es que la forma aldehído puede detectarse fácilmente
aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un azúcar reduce el licor de Fehling a
óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor. Esta reacción se produce en
medio alcalino fuerte, por lo que algunos compuestos no reductores con la fructosa
que contiene un grupo cetona puede enolizarse a la forma aldehido dando lugar a un
falso positivo. Al reaccionar con monosacáridos, se torna verdoso; si lo hace con
disacáridos, toma el color del ladrillo (Gabb, 1967).
Tollens: El reactivo de Tollens es un complejo acuoso de diamina-plata,
presentado usualmente bajo la forma de nitrato.Recibe ese nombre en reconocimiento
al químico alemán Bernhard Tollens.
Usos
El complejo diamina-plata(I) es un agente oxidante, reduciéndose a plata metálico,
que en un vaso de reacción limpio, forma un "espejo de plata". Éste es usado para
verificar la presencia de aldehídos, que son oxidados con ácidos carboxílicos (Uca,
2010)
Una vez que ha sido identificado un grupo carbonilo en la molécula orgánica
usando 2,4-dinitrofenilhidrazina (también conocido como el reactivo de Brady o 2,4-
DNPH), el reactivo de Tollens puede ser usado para discernir si el compuesto es una
cetona o un aldehído. Al agregar el aldehído o la cetona al reactivo de Tollens, ponga
el tubo de ensayo en un baño maría tibio (Uca, 2010)
Si el reactivo es un aldehído, el test de Tollens resulta en un espejo de plata. En
otro caso, puede formarse o no un espejo amarillento. El reactivo de Tollens es
también un test para alquinos con el enlace triple en la posición 1. En este caso se
forma un precipitado amarillo de carburo de plata
Preparación en el laboratorio
•
A nitrato de plata acuoso, agregar una gota de hidróxido de sodio diluido. Se
formará un precipitado marrón de óxido de plata.
•
Agregar amoníaco hasta que el precipitado se disuelva totalmente.
Esto es nitrato de plata amoniacal [Ag(NH3)2]NO3 (ac), la forma más común del
reactivo de Tollens (Uca, 2010).
Benedict: solución acuosa de carbonato sódico, sulfato de cobre y citrato sódico.
El color azul se convierte en un precipitado o suspensión roja, naranja o amarilla en
presencia de un azúcar reductor como glucosa y por ello se emplea para el ensayo de
dichas materias, especialmente de los análisis de orina en el tratamiento de la diabetes
(Gesser, 1975)
Barfoed: Es una reacción para identificar monosacáridos, aunque algunos
disacáridos (reductores), dan positiva la reacción, pero con más tiempo de
calentamiento, ya que así se hidroliza el disacárido. El fundamento radica en la
reducción del acetato cúprico a oxido cuproso. (Métodos de identificación de
carbohidratos (Gabb, 1967).
Pruebas Físicas:
Punto de Fusión: El punto de fusión o punto de congelación de una sustancia
pura es la temperatura en que sus cristales están en equilibrio con la fase liquida a
presión atmosférica. Se llama generalmente punto de fusión cuando la temperatura de
equilibrio es conseguida por el calentamiento del sólido. Ordinariamente el punto de
fusión se refiere a la temperatura por encima de 0 °C el punto de fusión del hielo.
(Gessner, 1975).
Definición de Términos Básicos.
Artrópodos. Constituyen el filo más numeroso y diverso del reino animal
(Animalia). Incluye, entre otros, insectos, arácnidos, crustáceos y miriópodos (Cisne,
1974).
Absorción. Proceso en que la energía electromagnética se transmite a los átomos,
iones o moléculas que componen la muestra. La absorción provoca que estas
partículas pasen de su estado normal a la temperatura ambiente o estado fundamental
a uno o más estados de energía superior (Skoog, 2001).
Blanqueo. Es un proceso de decoloración. Los agentes que producen color en las
fibras son con frecuencia compuestos orgánicos que contienen cadenas conjugadas, es
decir, enlaces de doble y sencillos alternados estos grupos se llaman cromoformos
(Othmer, 1998).
Biocidas. Pueden ser sustancias químicas sintéticas, naturales o de origen biológico o
físico y están destinados a destruir, contrarrestar, neutralizar, impedir la acción o
ejercer un control de otro tipo sobre cualquier microorganismo considerado nocivo
para el hombre (Alberts, 1987).
Camarón. Es un crustáceo decápodo marino de 3 a 4 cm de longitud con un cuerpo
estrecho y algo encorvado y antenas muy largas, su carne es muy apreciada
(Pedronal, 2006).
Carbohidratos. Es una clase de compuestos que aparecen ampliamente en la
naturaleza y tienen la formula general. Cx(H2O)y (Carey, 1999).
Celulosa. Es el principal componente estructural de la materia vegetal. La madera es
de un 30 a 40 % celulosa, y el algodón en más de 90 %, es un material abundante
(Carey, 1999).
Emisión. Señales de ondas transmitidas (Skoog, 2001).
Monosacáridos. Azúcar que no se puede hidrolizar a carbohidratos más simples de
menor contenido de carbono (Carey, 1999).
Polisacáridos. Este compuesto está constituido por unidades de monosacáridos:
moléculas e incluso miles de ellas. Estas unidades se mantienen unidas por enlaces
glucodicos que pueden romperse por hidrólisis (Othmer, 1998).
Proteoglicanos. Representan una clase especial de glicoproteínas que son altamente
glicosiladas. Consisten en un centro proteico con una o más cadenas de
glicosaminoglicanos
(GAG)s
unidas
covalentemente.
Estas
cadenas
de
glicosaminoglicanos (GAG) son largos polímeros de carbohidratos lineares que están
cargados negativamente bajo condiciones fisiológicas, debido a la presencia de
grupos sulfato y de grupos de ácido urónico (Alberts B, 1987).
Quitina. Es un polímero de N-acetilglucosamina y residuos de glucosamina que se
encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza, tal es así que constituye el
segundo polímero más abundante después de la celulosa (Wander, 1980).
Quitosano. Es la forma N-desacetilada de la quitina de la que se obtiene tras sustituir
los grupos acetamido por grupos amino. Forma parte de la pared corporal de la
mayoría de hongos, levaduras y mohos. Asimismo, se biodegrada en el hombre por la
acción de la lisozima (Wander, 1980).
Reflexión. Varios rayos de un haz de luz incidente sobre una superficie reflectora lisa
(Skoog, 2001).
UDP-N-acetilglucosamina. Es un compuesto molecular, formado por un nucleótido
(Uridina difosfato) y una acetilglucosamina, derivado de la Glucosamina, que a la
misma vez es un
derivado del monosacárido glucosa (Wander, 1980).
Operacionalización de variables
OBTENCIÓN DE GLUCOSAMINA A PARTIR DE LOS DESECHOS DEL CAMARÓN. CASO: CAMARONERA GOLFOMAR EXPORT
MUNICIPIO CARIRUBANA DEL ESTADO FALCÓN
UNIDAD DE OBSERVACIÓN
TIPO DE INVESTIGACIÓN
DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
Conchas de camarón
De campo
No experimental del tipo transaccional
Objetivo General: Obtener Glucosamina a partir de los desechos del camarón generados por la camaronera Golfomar export municipio
Carirubana estado Falcón.
Objetivos específicos
Variables
Definición
conceptual
Dimensiones
Indicadores
Identificar la Glucosamina
obtenida por medio de
pruebas físicas y químicas de
reconocimiento
como:
Felhing, Tollens, Benedict,
Barfoed.
Propiedades
físicas
Pruebas de
reconocimiento
químicos
Determinar el rendimiento de Rendimiento
la Glucosamina a partir de
los residuos del camarón.
Fuente: Elaboración Propia.
Propiedades Físicas: Propiedad de un compuesto que Punto de fusión
puede cambiar sin que implique composición química,
ejemplo; punto de fusión y punto de ebullición, (Sybel.
P, 1991).
°C; °F
Pruebas
de Reconocimiento Químico: Es la Propiedades
identificación cualitativa de un elemento o compuesto organolépticas
en una mezcla la cual puede ser gaseosa, liquida o
solida. (George, 1961).
Color
Rendimiento: Es la cantidad de producto obtenido en Porcentaje de
una reacción química el cual el rendimiento absoluto rendimiento
debe ser dado en gramos o en moles, (Smith vogel´s,
1996).
%R
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
La revisión de fuentes bibliográficas permitió ubicar algunos conceptos requeridos
para el tipo, diseño, población y muestra de la investigación realizada los cuales
sirvieron de apoyo y enriquecimiento a la investigación.
Tipo de Investigación
Según Tamayo (2001); Una investigación de campo “consiste en la recolección de
datos directamente de la realidad, por lo cual es denominado primario, su valor radica
en que permite cerciorarse de las verdaderas condiciones en que se han obtenido los
datos” (p. 54).
Debido a la manera como se llevó a cabo esta investigación y por las vías como se
efectuó dicho estudio se considera de campo; ya que los datos fueron obtenidos
directamente en el sitio donde se tomó la muestra; es decir en la camaronera
Golfomar Export municipio Carirubana del estado Falcón. A partir de esta muestra se
obtuvo la Glucosamina y se determinó el porcentaje de rendimiento.
Tamayo (1987). La investigación descriptiva, trabaja sobre realidades de hecho y
su característica fundamental es la de presentarnos una interpretación correcta.
La investigación se considera descriptiva debido a que se muestran de manera
directa los métodos, técnicas y procedimientos para la obtención de la Glucosamina a
partir de los desechos del camarón en la camaronera Golfomar Export municipio
Carirubana del estado Falcón.
Diseño de la Investigación
Según Hernández Fernández y Lucio, (2003), El diseño que se ajustó para esta
investigación es no experimental del tipo transaccional, “se encarga del estudio que se
realiza sin manipular deliberada las variables y en los que solo se observan los
fenómenos en su ambiente natural para después analizarlo, en un momento
especifico.
El diseño de la investigación fue tomado de esta forma puesto que la muestra fue
recolectada en un tiempo único, donde se realizó el ensayo sin manipular variables
para la obtención de Glucosamina a partir de los desechos del Camarón de la
camaronera Golfomar Export municipio Carirubana, estado Falcón.
Población y Muestra de la Investigación
Población
Levin y Rubín, (1996). La población puede ser infinita. Cuando el número de
elementos que integra la población es muy grande, se puede considerar a esta
población como una población infinita
En esta investigación se tomó como población todos los desechos de camarones de
la Camaronera Golfomar Export, municipio Carirubana estado Falcón donde la
totalidad del fenómeno a estudiar es infinita, ya que la cantidad semanal de desechos
generados es de 500 a 700 kilogramos y de 2000 a 2800 kilogramos mensuales
aproximadamente.
Muestra
Levin y Rubín, (1996). “la muestra infinita se define como un subconjunto
representativo de un universo o población”.
La muestra se tomó de los desechos del camarón de la camaronera Golfomar
Export municipio Carirubana estado Falcón, donde se ejecutó el muestreo aleatorio
simple. Considerando que la obtención de Glucosamina se realizó a escala de
laboratorio y existieron limitantes en relación a las cantidades de reactivos y la
capacidad de los materiales utilizados, se recolectó 4 kilogramos de muestra con el
fin de garantizar la obtención de la Glucosamina puesto que la sustancia investigada
tendía a descomponerse.
Para la recolección de la muestra se tomaron los siguientes criterios: color, tiempo
de recolección y la constitución de la concha, así como también el traslado que se
realizó en una cava con hielo para evitar su descomposición antes del pre tratamiento
de la misma, esta se mantuvo a 4°C para su conservación y posterior ensayo.
Etapas de la Investigación
Esta investigación se llevó a cabo en varias etapas, las cuales permitieron aplicar
específicamente cada procedimiento a desarrollar; donde se presentará desde la toma
De la muestra hasta análisis y resultados obtenidos. Entre estas etapas se encuentran:
Etapa I: Revisión Bibliográfica
Esta etapa comprende el estudio de los diferentes textos; guías y métodos
estandarizados tales como: trabajos de grado, trabajos de investigación, guías y
consulta a través de internet para adquirir conocimientos de los procedimientos
analíticos en la obtención de la Glucosamina a partir de los desechos del camarón.
Etapa II: Selección de la Muestra
Luego de obtener la orientación bibliográfica se procedió a la toma de la muestra,
donde se realizó un muestreo aleatorio simple, en la camaronera Golfomar Export
municipio Carirubana estado Falcón. Para dicha selección se tomaron únicamente las
conchas que cumplían con los criterios establecidos, color, olor a pescado fresco, y
constitución de la concha de textura firme.
Etapa III: Pre tratamiento y ensayo de la Muestra
El tratamiento de la muestra consistió en los siguientes pasos: eliminación de
restos del camarón (carne y patas), seguidamente lavado con agua destilada para la
eliminación de impurezas, posteriormente el secado en una estufa a 90°C por 5
horas, luego tamizado y por ultimo molienda de la muestra para reducir tamaño,
como se muestra en la figura 4
Figura 4
Pre tratamiento de la Muestra
Fuente: Propia.
Etapa IV: Montaje del Ensayo para la Obtención de la Glucosamina.
Los métodos utilizados para la obtención de la quitina fueron basados en la
investigación realizada por Alvarado y colaboradores, (2005). Estas técnicas
empleadas fueron mejoras con la realización de pruebas preliminares para la
obtención de mejores resultados. Estas mejoras se describen a continuación.
Ensayo 1
El primer ensayo se realizó con los métodos y técnicas utilizadas por Alvarado y
colaboradores.
En vista de que los resultados obtenidos anteriormente no cumplían con todos los
criterios establecidos se procedió a realizar un ensayo 2 para mejorar la
desproteinización y el blanqueo de la muestra.
Ensayo 2
En este ensayo se procedió a aumentar el tiempo de la desproteinización en 2
horas constante sin variar su temperatura para obtener una mayor desproteinización y
se repitió el blanqueo dos veces por un tiempo de 15 minutos con el fin de llegar a un
mayor eliminación de pigmentos.
Seguidamente de los ensayos para la obtención de la quitina se realizaron los
ensayos para la obtención de la Glucosamina.
La obtención de la Glucosamina se realizó mediante la hidrólisis ácida de la
quitina, el cual consistió en romper un enlace de N- acetil β- Glucosamina, para lo
cual se realizó el ensayo 3.
Ensayo 3
Para la realización de la hidrólisis ácida de la quitina se empleó los mismos
métodos y técnicas utilizadas para una hidrólisis ácida general consistiendo en las
variaciones de tiempo de 2, 4 y por último 6 horas, siendo este el intervalo donde se
logró romper el enlace (N- acetil β- Glucosamina).
Una vez realizadas las mejoras en las técnicas, métodos y procedimientos para la
obtención de la Glucosamina se procedió a realizar los ensayos establecidos.
Obtención de la quitina.
Desproteinización
Se pesaron 250g de las conchas ya previamente tratadas, se sometieron a una
desproteinización con 900 mL de hidróxido de sodio al 3% durante 2 horas a
temperatura de 80°C con agitación constante, como se puede apreciar en la (figura 5)
luego se procedió a decantar y descartar el líquido, para la obtención de una masa
desproteinizada (ver figura 5).
Figura 5
Desproteinizacion de la Muestra
Fuente: Propia.
Figura 6
Decantación de la Muestra
Fuente: Propia.
Blanqueo o Despigmentación
El producto obtenido anteriormente se trató con una cantidad de 300 mL solución
de hipoclorito de sodio al 5% durante 15 minutos a temperatura ambiente con el fin
de decolorar la muestra cuyo color es marrón o ladrillo (ver figura 7), se decanta y se
descarta el líquido. Este procedimiento se realizó 2 veces.
Figura 7
Blanqueo o Despigmentación.
Fuente: Propia.
Desmineralización
El sólido remanente obtenido, se desmineralizó con una cantidad de 500mL de
ácido clorhídrico 1M a temperatura ambiente por 60 minutos con agitación constante
como se muestra (ver figura 8).
Figura 8
Desmineralización.
Fuente: Propia.
Purificado y Filtrado
El producto obtenido (quitina) se somete a lavados con agua destilada caliente
para eliminar el exceso de reactivos (ver figura 9) y de manera simultánea se filtra
con un papel filtro número 42.
Figura 9
Purificado y Filtrado.
Fuente: Propia.
Secado de la Quitina
La quitina ya obtenida se seca en una estufa a temperatura de 40°C por 30 minutos
(ver figura 10 y 11).
Figura 10
Secado de la Quitina.
Fuente: Propia.
Figura 11
Quitina obtenida
Fuente: Propia.
Obtención de la Glucosamina
Hidrólisis Ácida de la Quitina
En un matraz enlermeyer de boca esmerilada de 1000mL, se agregaron 243
gramos de quitina con una cantidad de 730 mL de ácido clorhídrico 1M en relación
1:3 previamente homogeneizado, luego conectó a un tubo refrigerante y se calentó a
una temperatura constante de 100°C, manteniendo una agitación constante durante 6
horas (ver figura 12). Una vez terminado el calentamiento, se procedió a eliminar
impurezas con agua destilada caliente y proceder a filtrar al vacío por medio de un
embudo Buhner con papel filtro (ver figura 13) luego se colocó en el desecador por
12 horas (ver figura 14) y por último los 73,18 g de la Glucosamina ya obtenida (ver
figura 15).
Figura 12
Hidrólisis Ácida de la Quitina.
Fuente: Propia.
Figura 13
Filtración al vacío de la Glucosamina.
Fuente: Propia.
Figura 14
La Glucosamina en el Desecador.
Fuente: Propia.
Figura 15
Glucosamina obtenida
Fuente: Propia.
Etapa V: Identificación del Compuesto
Se basó en identificar el compuesto, el cual consistió, en comparar los resultados
de la Glucosamina comercial vartolon simple de marca Nolver con los de la
Glucosamina obtenida en los parámetros físicos y químicos establecidos (ver figura
16).
Figura 16
Glucosamina Comercial y Glucosamina Obtenida.
Glucosamina
Glucosamina
Comercial
Obtenida
Fuente: Propia.
Pruebas de Reconocimiento Físico
Determinación del Punto de Fusión
El procedimiento experimental empleado para la determinación de este parámetro
es el siguiente: Se procedió a armar el equipo para la determinación del punto de
fusión, tomando un capilar y adicionando una cantidad de muestra representativa, este
a su vez fue sujeto a un termómetro con ayuda de una liga sumergiéndolo en un tubo
thielen que contenía una cantidad de aceite comestible, este se encontraba sujeto con
una pinza en un soporte universal. Luego se procedió a encender el mechero cuidando
que la llama fuese de color azul como se muestra en la figura 17 y se calentó hasta
que la muestra comenzó a fundirse.
Pto de Fusión:
Ec. 1
Dónde:
TA: Temperatura en que se observa que da comienzo la fusión.
TB: Temperatura el cual el sólido se fundió totalmente.
Chang, Raymond,(1992)
Figura 17
Determinación del Punto de Fusión en la Glucosamina Obtenida y la Comercial
Fuente: Propia.
Pruebas de Reconocimiento Químico
Reactivo de Fehling
Se agregaron en un tubo de ensayo 5 mL de la solución A y 5 mL de la solución B
del reactivo de Felhing, luego la cantidad de 0.50 gramos de la Glucosamina
comercial y se introdujo en el baño de maría para dar comienzo a la reacción. Al
reaccionar con monosacáridos, se torna verdoso.
Reactivo de Barfoed
Se adicionó en un tubo de ensayo 5 mL de la solución del reactivo de Barfoed
luego la cantidad de 0.50 gramos de la Glucosamina comercial e inmediatamente se
introdujo en el baño de maría para iniciar la reacción. Para detectar monosacáridos.
Se basa en la reducción de cobre (II) (En forma de acetato) a cobre (I) (En forma de
óxido), el cual forma un precipitado color rojo ladrillo.
Reactivo de Benedict
Se agregó en un tubo de ensayo 5 mL de la solución del reactivo de Benedict
luego la cantidad 0.50 gramos de la Glucosamina comercial seguidamente se
introdujo al baño de maría para iniciar la reacción. Benedict identifica azúcares
reductores (aquellos que tienen su OH anomérico libre), como la lactosa, la glucosa,
la maltosa, y celobiosa. En soluciones alcalinas, pueden reducir el Cu2+ que tiene
color azul a Cu+, que precipita de la solución alcalina como Cu2O de color rojonaranja.
Reactivo de Tollens
Se agregó en un tubo de ensayo 5 mL de la solución del reactivo de tollens luego
la cantidad 0.50 gramos de la Glucosamina comercial e inmediatamente se introdujo
al baño de maría para iniciar la reacción. Si el reactivo es un aldehído, el test de
Tollens resulta en un espejo de plata. En otro caso, puede formarse o no un espejo
amarillento.
Nota: Para las pruebas de reconocimiento de la Glucosamina obtenida se
manipularon las mismas cantidades de reactivos y muestra utilizadas para
el
reconocimiento de la Glucosamina comercial.
Etapa VI: Cálculo de Porcentaje de Rendimiento
Este cálculo se realizó para determinación del rendimiento de la Glucosamina a
partir de los residuos el camarón empleados como materia prima, mediante la fórmula
general de rendimiento:
%R = CantidaddeGlucosaminaObtenida
x100Ec. 2
CantidaddeMateriaPrimaEmpleada
Etapa VII: Comparación de Barridos de la Glucosamina Comercial y Obtenida
Para la comparación de barridos de la Glucosamina comercial y obtenida fue
necesario realizar una digestión de la muestra ya que esta se encontraba en estado
sólido y era necesario llevarla a estado acuoso.
Digestión.
Se pesaron en un beacker de 500 mL 1,32 gramos de muestra de Glucosamina
comercial, seguidamente se agregaron 50 mL de agua destilada y 15 mL de ácido
nítrico bajo campana, finalmente se colocó en la plancha de calentamiento para dar
inicio a la digestión.
Nota: Se utilizaron las mismas cantidades de reactivos y muestras para la digestión
de la Glucosamina obtenida.
Se procedió a encender el espectrofotómetro ultravioleta-visible seguidamente se
ajustó la longitud de onda teórica de la Glucosamina para realizar el blanco y luego
hacer el barrido de la muestra de Glucosamina comercial y obtenida de esta manera
verificar el máximo de absorvancia así como también su comportamiento de las
muestras.
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
A continuación se presentan los resultados obtenidos en la identificación,
concentración y porcentaje de rendimiento de la Glucosamina a partir de los desechos
del camarón utilizando como estándar vartolon simple de marca Nolver, cuyo
enfoque principal fue la identificación mediante pruebas de reconocimiento físicos:
punto de fusión y pruebas de reconocimientos químicas: reactivos ( Fehling, Barfoed,
Benedict y Tollens), así como también determinación de porcentaje de rendimiento
de la Glucosamina y
comparación de barridos de la Glucosamina comercial y
obtenida.
Prueba de Reconocimiento Físico
Punto de fusión
En la siguiente tabla se puede mostrar la variabilidad del punto de fusión con
respecto a cada compuesto de Glucosamina.
Tabla 1
Puntos de Fusión de la Glucosamina.
Glucosamina
Punto de Fusión °C
Teórica
150
Comercial
149
Obtenida
141
En la figura 18 se muestran los valores de punto de fusión de la Glucosamina
obtenida y comercial con respecto a la teórica resultando el valor de la Glucosamina
Comercial de 149°C ± 1 y la obtenid
obtenidaa de 141°C ± 2,82 dando como resultado que
por medio de la prueba de punto de fusión no se identifica que el compuesto obtenido
sea Glucosamina.
Figura18
Punto de Fusión vs Glucosamina.
°C|
150°C
150
149°C
148
146
144
142
Punto de Fusión °C
141°C
140
138
136
Se pueden observar el comportamiento del punto de fusión de la Glucosamina
comercial y la obtenida en relación con el punto de fusión teórico de la Glucosamina,
la diferencia que se observa entre los valores pudiera deberse a los siguientes
factores: en la Glucosamina obtenida (141°C) infirió la presencia de partículas
ocluidas durante el proceso de purificación, otro factor que pudo afectar en la
evaluación de este parámetro fue al momento de colocarla en el desecador para
mantener la muestra a temper
temperatura
atura ambiente este pudo encontrarse contaminado por
otros compuestos y de esta manera obtener un resultado negativo de la prueba
realizada. Sin embargo, en la Glucosamina comercial se observa una disminución en
el punto de fusión (149°C) se dedujo por lla presencia de sulfato.
Pruebas de Reconocimiento Químicas
Las pruebas de reconocimiento químicas se llevan a cabo mediante reacciones,
algunas rápidas y otras lentas de acuerdo a su concentración de Glucosa, a
continuación se muestras las figuras especificando cada cambio ocurrido con los
diferentes tipos de reactivos en este particular Benedict, Barfoed, Fehling y Tollens
el cual nos indica la presencia de glucosa, monosacáridos y aldehídos.
Reactivo de Benedict
Este se basa en la capacidad del carbohidrato de reducir el Cu2+ en un medio alcalino.
Este Cu1+ se oxida y precipita en forma de Cu2O, lo que proporciona la coloración
positiva de la reacción. La coloración dependerá de la concentración de óxido de cobre y
ésta a su vez de la reducción del cobre; va desde verde, amarillo, anaranjado o rojizo,
dependiendo del carbohidrato en este caso es para un monosacárido el cual debe ser de
color rojo o naranja.
En la figura 19 se publican los diferentes cambios de colores presentes en la
reacción para la determinación de glucosa en la Glucosamina comercial con el
reactivo de Benedict.
Figura 19
Identificación de Glucosa en la Glucosamina Comercial con el Reactivo de Benedict.
A
B
C
D
Fuente: Propia.
En la identificación de la glucosa con el reactivo de Benedict se comprobó la
presencia de glucosa mediante una reacción rápida, esto se observó por los cambios
de colores presentados en la figura 19 con secuencia A, B, C y D dando así que la
solución inicialmente fue de color azul y al agregarle la muestra de Glucosamina se
formó un precipitado de color blanco (A), el cual indicaba que iba a dar inicio la
reacción con una ebullición (B), seguidamente de la formación de un precipitado de
color naranja (C), finalmente se mostraba que existía la presencia de glucosa por el
cambio de color (D).
A continuación se ilustran los cambios presentes en la reacción para la
determinación de glucosa en la Glucosamina obtenida con el reactivo de Benedict en
la figura 20
Figura 20
Identificación de Glucosa en la Glucosamina Obtenida con el Reactivo de Benedict.
A
B
C
D
Fuente: Propia.
En la identificación de la glucosa con el reactivo de Benedict dio positiva la
reacción, es decir, el cambio de color se presentó de igual forma que en la
Glucosamina comercial, pero de manera más lenta, se puede observar en la figura 20
de la secuencia A, B, C y D, esto ocurre porque los niveles de concentración no son
los mismos. La solución inicial fue de color azul, al adicionar la muestra se pudo
notar el precipitado de forma dispersa (A), la reacción se tardó para dar inicio a la
ebullición (B), comenzando las partículas en suspensión a ascender hasta que fue
apareciendo el color naranja (C), finalmente se terminó la reacción el cual indicó la
presencia de glucosa por el cambio de color (D).
Reactivo de Barfoed
Utilizado para detectar monosacáridos. Se basa en la reducción de cobre (II) (En
forma de acetato) a cobre (I) (En forma de óxido), el cual forma un precipitado color
rojo ladrillo.
Como se puede observar en la figura 21 la aplicación de la prueba Barfoed los
diferentes cambios de colores presentes en la reacción para la determinación de
monosacáridos en la Glucosamina comercial.
Figura 21
Identificación de monosacáridos en la Glucosamina Comercial con Reactivo de
Barfoed.
A
B
C
D
Fuente: Propia.
En la reacción para la determinación de monosacáridos mediante el reactivo de
Barfoed se comprobó la presencia con la oxidación de acetato cúprico a oxido
cuproso, en la figura 21 con encadenamiento A, B, C y D se revelan los cambios de
colores presentes en la reacción para que esto ocurriese, comenzando con una
solución de color azul con presencia de acetato cúprico (A), al agregarle la muestra se
formó un precipitado cristalino (B), luego se fue oxidando a oxido cuproso dando un
precipitado de color rojizo (C), finalmente se completó la oxidación el cual indicaba
la presencia de monosacáridos (D).
En la figura 22 se muestran los diferentes cambios de colores presentes en la
reacción para la determinación de monosacáridos en la Glucosamina obtenida con el
reactivo de Barfoed.
Figura 22
Identificación de monosacáridos en la Glucosamina Obtenida con el reactivo de
Barfoed.
A
B
C
D
Fuente: Propia.
En la reacción para la determinación de monosacáridos con reactivo de Barfoed
dio positiva la presencia de monosacáridos de forma detallada debido a los bajos
niveles de concentración en el compuesto, en la figura 22 de orden A, B, C y D se
publican los diferentes tipos de colores presentes en la reacción de acetato cúprico a
oxido cuproso, originalmente fue de color azul y al adicionar la muestra formó un
precipitado amarillento de forma dispersa (A), seguidamente se pudo notar el
precipitado cristalino (B), luego fue cambiando a color rojizo lentamente el cual
cumplía con la oxidación de acetato cúprico a oxido cuproso quedando las partículas
separadas (C), pero aun así finalmente se completó la reacción dando como resultado
la presencia de monosacáridos por el cambio de color (D).
Reactivo de Fehling
Esta reacción se produce en medio alcalino fuerte, por lo que algunos compuestos
no reductores como la fructosa (que contiene un grupo cetona) puede enlizarse a la
forma aldehído dando lugar a un falso positivo. Al reaccionar con monosacáridos, se
torna verdoso.
reacción para la determinación de monosacáridos en la Glucosamina comercial con el
reactivo de Fehling.
Figura 23
Identificación de Monosacáridos en la Glucosamina Comercial con el reactivo de
Fehling
A
B
C
Fuente: Propia .
En la identificación de monosacáridos mediante el reactivo de Fehling se
comprobó la presencia de monosacáridos esto se puedo observar en la corta
diferencia de la reacción, en la figura 23 siguiendo A, B, y C el cual no permitió los
cambio de colores detenidamente porque existían los colores entrelazados verde, azul,
amarillo hasta que se pudo notar el color verdoso definido así como resultado la
presencia de monosacáridos con el color esperado.
reacción para la determinación de monosacáridos en la Glucosamina obtenida con el
reactivo de Fehling.
Figura 24
Identificación de Monosacáridos en la Glucosamina Obtenida con la Prueba de
Fehling.
A
Fuente: Propia.
B
C
En la identificación de monosacáridos mediante el reactivo de Fehling dio positiva
la presencia de monosacáridos de forma lenta de acuerdo a la diferencias de
concentraciones del compuesto Glucosamina, en la reacción se pudo notar la
diferencia de colores, como se observa en la figura 24 de orden A, B, y C iniciando
así con el color azul (A), luego la presencia de color verdoso amarillento (B), para dar
lugar a un color verdoso proporcionando como resultado la presencia del
monosacárido por el cambio de color (C).
Reactivo de Tollens
Al agregar la muestra al reactivo de Tollens, ponga el tubo de ensayo en un baño
María tibio. Si el reactivo es un aldehído, el test de Tollens resulta en un espejo de
plata. En otro caso, puede formarse o no un espejo amarillento.
En la figura 25 se ilustra la reacción para la determinación de aldehídos en la
Glucosamina comercial con el reactivo de Tollens.
Figura 25
Identificación de Aldehídos en la Glucosamina Comercial con Reactivo de Tollens.
A
B
Fuente: Propia.
En la identificación de los aldehídos con el reactivo de Tollens no se notó el
complejo diamina-plata (I) ya que este es usado para verificar la presencia de
aldehídos con ácidos carboxílicos y en la Glucosamina no hay presencia del mismo
en la figura 25 de secuencia A y B se verifican.
En la figura 26 se muestra la reacción para la determinación de aldehídos en la
Glucosamina obtenida con el reactivo de Tollens.
Figura 26
Identificación de Aldehídos en la Glucosamina Obtenida con el Reactivo de Tollens.
A
B
Fuente: Propia.
En la identificación de aldehídos con reactivo de Tollens dio negativa la presencia
del aldehído en la Glucosamina ya que no se pudo observar el espejo de plata, esto se
debe en que la Glucosamina no presenta grupo funcional aldehído.
Determinación del porcentaje de rendimiento con respecto a las conchas de
camarón empleadas como materia prima
En la obtención de la Glucosamina se emplearon 250 gramos de desechos y se
obtuvo un porcentaje de rendimiento de 29,27% ver anexos, tomando en cuenta que
este porcentaje se obtuvo de la obtención de la quitina y en la purificación no se
garantizó que este compuesto se encontrara totalmente exento de otros componentes
como ácido clorhídrico y hipoclorito de sodio, dado que no se pudo verificar la
pureza de la misma. Del mismo modo si se realizará una obtención a nivel de planta
piloto tomando mayor cantidad de materia prima se mejoraría el porcentaje de
rendimiento. Por ende esta investigación se considera factible ya que se está partiendo
de un desecho y se está contribuyendo a reducir y darle un valor agregado a los
desechos generados.
Comparación de barridos de la Glucosamina Comercial y Obtenida.
La comparación de barridos de la Glucosamina se hizo mediante un
espectrofotómetro de ultravioleta visible ajustando una longitud de onda 330 nm, ya
que esta es la longitud donde se da la máxima absorvancia del compuesto (ver figura
27), para ello primero se realizaron los barridos y luego se verifico el comportamiento
del compuesto encontrando los picos en el rango de 320 a 340 nm.
Figura 27
Barrido de la Glucosamina Obtenida y Comercial.
Glucosamina comercial
Glucosamina
obtenida
300
700
La Glucosamina obtenida se comportó de la misma forma que la Glucosamina
comercial, ya que este se encontraba en la misma longitud de onda lo que quiere
decir que el compuesto obtenido es Glucosamina.
CONCLUSIONES
La realización de esta investigación permitió establecer las siguientes
conclusiones:
El plan de muestreo establecido permitió obtener información acerca de los
desechos generados mensualmente.
El método empleado para la realización de la hidrólisis ácida de la quitina fue el
adecuado debido a que este garantizó la obtención de la Glucosamina.
En esta investigación se comprobó la existencia del amino azúcar Glucosamina en
las conchas del camarón, mediante pruebas químicas: con los reactivos (Benedict,
Barfoed, Fehling y Tollens), todas ellas por cambios de colores dando positivas con
la presencia de glucosa, monosacáridos y no aldehídos. Tomando como referencia
una muestra de Glucosamina comercial (Vartolon simple) marca Nolver.
El resultado de porcentaje de rendimiento de la Glucosamina fue de 29,27%,
considerándose un proyecto de investigación factible si se aplica a gran escala para
las industrias camaroneras debido a que este compuesto se obtuvo a partir de un
desecho.
RECOMENDACIONES
A continuación se muestra una lista de recomendaciones
Obtención de la Glucosamina utilizando solo la concha del camarón empleando un
secado directo (secador solar).
Evaluar a que concentración de hidróxido de sodio se obtiene mayor
concentración de Glucosamina.
Aplicar otros solventes para un mejor blanqueo.
Realizar pruebas físicas y químicas de reconocimiento de la quitina.
Determinar la concentración de la quitina obtenida de las conchas del camarón.
Realizar el espectro de infrarrojo de la Quitina y Glucosamina obtenida de los
desechos del camarón.
Diseñar una planta piloto para la obtención de Glucosamina a partir de los
desechos del camarón.
Obtener colorante a partir de los pigmentos generados en la obtención de la quitina
Evaluar las patas y colas del camarón para la elaboración de alimentos para
animales específicamente el ganado bobino.
Realizar campañas para dar a conocer a las industrias camaroneras la utilización
de los desechos como materia prima.
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ANEXOS
Los anexos A muestran los cálculos realizados en este trabajo de investigación.
La siguiente tabla 3 muestra las temperaturas obtenidas para la determinación del
punto de fusión.
Tabla 3
Temperaturas para la determinación del punto de fusión en la Glucosamina
comercial.
Numero de muestra TA (°C) TB (°C)
Muestra 1
147
151
Muestra 2
147
153
Muestra 3
145
151
Dónde:
TA: Temperatura en que se observa que da comienzo la fusión
TB: Temperatura el cual el sólido se fundió totalmente
En la tabla 4 se presentan las temperaturas obtenidas para la determinación del
punto de fusión en la Glucosamina obtenida.
Tabla 4
Temperaturas para la determinación del punto de fusión en la Glucosamina obtenida.
Números de muestra TA (°C) TB (°C)
Muestra 1
132
150
Muestra 2
139
147
Muestra 3
132
146
Dónde:
TA: Temperatura en que se observa que da comienzo la fusión
TB: Temperatura el cual el sólido se fundió totalmente
Cálculo para la determinación del punto de fusión.
Ptodefusión = TA + TB
2
Donde:
TA: Temperatura en que se observa que da comienzo la fusión.
TB: Temperatura el cual el sólido se fundió totalmente.
Chang, Raymond,(1992).
Punto de fusión en la muestra 1 de la Glucosamina comercial.
Ptodefusión = 147 + 151°C
= 149°C
2
Cálculo para el promedio del punto de fusión.
Promedio =
∑ xdemuestra
N
Donde:
∑x: sumatoria de la muestra.
N: numero de muestras.
Trujillo (1990).
Promedio =
∑(149 + 150 + 148)°4
= 149°4
3
En la tabla 5 se observan los resultados de la determinación del punto de fusión en
la Glucosamina comercial y el promedio obtenido.
Tabla 5
Resultados de punto de fusión y promedio en la Glucosamina comercial.
Números de muestra Punto de fusión (°C)
Muestra 1
149
Muestra 2
150
Muestra 3
148
Promedio
149
En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos en la determinación del
punto de fusión así como también el promedio del mismo para la Glucosamina
obtenida.
Tabla 6
Resultados de punto de fusión y promedio en la Glucosamina obtenida.
Números de muestra Punto de fusión (°C)
Muestra 1
141
Muestra 2
143
Muestra 3
139
Promedio
141
Tabla 7
Datos para los cálculo de la varianza y desviación estándar de la Glucosamina
comercial en el Punto de Fusión.
N de datos
Xi
(Xi – X)
(Xi – X)2
1
148
(148 – 149)
1
2
149
(149 – 149)
0
3
150
(150 – 149)
1
Total
149
2
Calculo de la varianza y la desviación estándar de la muestra
S2 =
(6786)
98:
Donde:
Xi: representa cada uno de los datos
X: es la media aritmética de los datos.
N: es el número de datos
Trujillo (1990).
S2=
;8:
=1
S = √s
S=√1=1
Tabla 8
Datos para los cálculo de la varianza y desviación estándar de la Glucosamina
obtenida en el Punto de Fusión.
N de datos
Xi
(Xi – X)
(Xi – X)2
1
141
(141 – 141)
0
2
143
(143 – 141)
4
3
139
(139 – 141)
4
Total
141
8
Los cálculos para la varianza y desviación estándar en la Glucosamina obtenida se
realizaron de la misma forma que para la comercial y se obtiene como resultado el
siguiente:
S=2
Cálculo para el Porcentaje de Rendimiento en la Glucosamina.
Gramos de conchas de camarón empleadas: 250 g
Gramos de Glucosamina obtenida: 73,18 g.
%R = CantidaddeGlucosaminaObtenida
x100
CantidaddeMateriaPrimaEmpleada
%< = 73,18>
?100 = 29,272%
250>
Encuesta no estructurada
1. ¿Cuáles especies de camarón son utilizados para la comercialización?
2. ¿Dónde son cultivados los camarones?
3. ¿Cuál es el porcentaje de desecho que presenta cada camarón?
4. ¿Cuántos kilogramos de conchas se generan semanal?
5. ¿Estos desechos presentan pérdidas para la empresa?
6. ¿Qué hace la empresa con estos desechos?
7. ¿A dónde van a parar estos desechos?
8. ¿Cada cuánto tiempo botan estos desechos?
9. ¿Qué tipos de contaminaciones pueden generar estos desechos?
10. ¿Actualmente han elaborado propuestas para la utilización de estos desechos
con otro fin?

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. INSTITUTO

Transcripción

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