Servicios Personalizados
Revista
Articulo
Indicadores
-
Citado por SciELO
-
Accesos
Links relacionados
-
Similares en SciELO
Compartir
Revista mexicana de ingeniería química
versión impresa ISSN 1665-2738
Rev. Mex. Ing. Quím vol.7 no.3 Ciudad de México dic. 2008
Polímeros
Efecto de la calidad del agua y tamaño de partícula en la producción de quitosano a partir de βquitina extraída de desperdicios de calamar gigante (Dosidicus gigas)
Effect of water quality and particle size on the production of chitosan from βchitin isolated from jumbo squid processing wastes (Dosidicus gigas)
Z. RochaPino1, K. Shirai1*, L. Arias2 y H. VázquezTorres2
1 Departamento de Biotecnología, Laboratorio de Biopolímeros. *Autor para la correspondencia. Email: smk@xanum.uam.mx Tel:+(52) 5558044921; Fax:+(52) 5558044712
2 Departamento de Biología de la Reproducción Universidad Autónoma Metropolitanalztapalapa. San Rafael Atlixco No. 186. Col. Vicentina, C.P. 09340., México D.F.
Recibido 7 de Mayo 2008
Aceptado 29 de Octubre 2008
Resumen
La pluma de calamar gigante es una fuente importante de βquitina, la cual tiene un arreglo de cadenas en forma paralela que le da un carácter particular en sus propiedades tales como, alta reactividad, afinidad en disolventes orgánicos y retención de agua. La extracción de la βquitina se realizó con el método químico, el cual consistió en desmineralización (DM) probando HCl 0.2M ó 1M, posteriormente se realizó la desproteinización (DP) con NaOH en concentraciones de 0.2M a 2M. La DP total, el cual es el paso limitante para la extracción de la βquitina, se logró mediante concentraciones de NaOH 1M a 25 °C. El tamaño de partícula fue significativo para la DM pero no en la DP. Se observó que es factible la utilización de agua corriente para la neutralización de las muestras con el fin de disminuir un costo de producción obteniéndose rendimientos de 32% a 20% a partir de pluma de calamar, así como gastos de agua de 0.3 L/g de quitina y de 2.8 L/g de quitosano. El quitosano resultante fue soluble en un 95% en ácido acético 0.1 M, con peso molecular (Mv) de 534.17 g/mol y grado de acetilación de 26%.
Palabras clave: βquitina, Dosidicus gigas, calamar, quitosano, desproteinización, desmineralización.
Abstract
Jumbo squid wastes represent an important source of βchitin, which recently has been studied for its properties and potential applications. pchitin is characterized for chains in parallel fashion with weaker intermolecular interactions than achitin. Therefore pchitin is more soluble in common solvents as well as it display higher reactivity for deacetylation and chemical modification than achitin. Preparation of Pchitin was carried out by chemical method that involved demineralization (DM) with HCl, followed by deproteinization (DP) with NaOH. Dosidicus gigas pen was used in several particle sizes. Distilled or tap water were used for all the processes and their effect was compared on the basis of products qualities. Protein was fully removed from squid pen by using NaOH concentration of 2M at 25°C. Particle size was a significant factor for DM, however it was non significant for DP. The yields of pchitin and chitosan obtained were 32% and 20% and water expenses were 0.3 L/g and 2.8 L/g, respectively. The chitosan produced was highly soluble in acidic water (95%) with molecular weight (Mv) of 534.17 g/mol and degree of acetylation of 26%.
Keywords: βchitin, Dosidicus gigas, jumbo squid, chitosan, deproteinization, demineralization.
DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF
Agradecimientos
Los autores agradecen el financiamiento otorgado por CONACyT (No. 46173) para la realización de este trabajo. ZRP da las gracias por la beca otorgada por el mismo proyecto y ala Unión Europea (proyecto Alfa Polylife). Los autores también agradecen a la empresa Bona Pesca S. A. de C.V. por donar las plumas de Dosidicus gigas. Así como a Ricardo Rosas del departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica de la Universidad Autónoma Metropolitana por su apoyo técnico en las determinaciones de calcio.
Referencias
Anónimo (2003). Anuario estadístico de pesca. SAGARPA. Gobierno de México. [ Links ]
A.O.A.C. (1990). Methods of Analysis (15th ed.). Association of Official Analytical Chemist. Washington, D.C. [ Links ]
BenoîtBird K. J., Gill W. F., Au W. W. L., Mate B. (2007). Controlled and in situ target strengths of the jumbo squid Dosidicus gigas and identification of potential acoustic scattering sources. Journal of the Acoustical Society of America 123(3), 13181328. [ Links ]
CampanaFilho S. P., De Britto D., Curti E. Abreu F. R., Cardoso M. B., Battisti M. V., Sim P. C., Goy R. C., Signini R., Lavall R. L. (2007). Extração, estructuras e propriedades de α e βquitina. Quimica Nova 30(3), 644650. [ Links ]
Chandumpai A., Singhpibulporn N., Faroongsarng D., Sornprasit P. (2004). Preparation and physicochemical characterization of chitinand chitosan from the pens of the squid species, Loligo lessoniana and Loligo formosana. Carbohydrate Polymers 58, 467-474. [ Links ]
Chaussard G., Domard A. (2004). New aspects of the extraction of chitin from squid pens. Biomacromolecules 5, 559564. [ Links ]
Cira, L.A., Huerta, S., Hall, G.M., Shirai, K. (2002). Pilot scale lactic acid fermentation of shrimp wastes for chitin recovery. Process Biochemistry 37, 13591366. [ Links ]
De la CruzGonzález, F.J., AragónNoriega E.A., UrciagaGarcía J.I., SalinasZavala C.A., CisnerosMata M.A., BeltránMorales L.F. (2007). Análisis socioeconómico de las pesquerías de camarón y calamar gigante en el noroeste de México. Interciencia 32(3),144150. [ Links ]
Duarte M. L., Ferreira M.C., Marvão M. R. (2000). A statistical evaluation of IR spectroscopic methods to determine the degree of acetylation of αchitin and chitosan. En Avance of Chitin Science. 4, Pp. 367 374. Eds Meter M. G., Domard A. and Muzzarelli R. A. A. University of Potsdam. [ Links ]
Hirai A., Odani H., Nakajima A. (1991). Determination of degree of deacetylation of chitosan by H1NMR spectroscopy. Polymer Bulletin 26(1), 8794. [ Links ]
Jang MK., Kong BG., Jeong YI., Lee C. H., Nah JW. (2004). Physicochemical characterization of αchitin, βchitin, and γchitin separated from natural resources. Journal of Polymer Science 42, 34233432. [ Links ]
Kasaai M.R., Arul J., Charlet C. (2000). Intrinsic viscositymolecular weight relationship for chitosan. Journal of Polymer Science 38 (19), 25912598. [ Links ]
Kjoniksen A. L., Nystrom Bo., Iversen C., Nakken T., Palmgren O., and Tande T. (1997). Viscosity of dilute aqueous solution of hydrophobically modified chitosan and its unmodified analogue at conditions of salt and surfactant concentrations. Langmuir 13, 4948-4952. [ Links ]
Kurita K., Tomita K., Tada T., Ishii S., Nishimura SI., and Shimoda K. (1993). Squid chitin as a potential alternative chitin source: Deacetylation Behavior and characteristic properties. Journal of Polymer Chemistry 31, 485491. [ Links ]
Lamarque G., Viton C. M., Domard A. (2005). New Route of Deacetylation of α and βChitins by means of freeze pump out thaw cycles. Biomacromolecules 6,13801388. [ Links ]
Lavall R. L., Assis O. B.G., CampanaFilho S. P. (2008). pChitin from the pens of Loligo sp.: Extraction and characterization. Bioresource Technology 98, 24652472. [ Links ]
Rhazi M., Desbriéres J., Tolaimate A., Alagui A and Vottero P. (2000). Investigation of different natural sources of chitin: influence of the source and deacetylation process on the chemical characteristics of chitosan. Polymer International 49, 337344. [ Links ]
Saito Y. y Osakada K. (2006). JP Patent number JP2006321961A+. International Patent Classification C08B037/00; C08B037/08. [ Links ]
Shirai K., Guerrero L.I., Hall G. M. (1996). La quitina: ocurrencia, propiedades y aplicaciones. Ciencia 47(4), 317 328. [ Links ]
Tolaimate A., Desbrieres J., Rhazi M., Alagui A. (2003). Contribution to the preparation of chitins and chitosans with controlled physicochemical properties. Polymer 44, 79397952. [ Links ]