MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA … universitario de... · puertas y darme la oportunidad de...

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.


OBTENCIÓN DE GLUCOSAMINA A PARTIR DE LOS DESECHOS DEL

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


OBTENCIÓN DE GLUCOSAMINA A PARTIR DE LOS DESECHOS DEL 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) –(N-

acetilglucosamina), 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-amino-

2-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

Fuente: Solomons, (1986).

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).

H

OH OH

H

CH2OH

H

O

H

NHCOCH3

OH

H

+ H2O

HCL

H

OH

OH

H

CH2OH

H

O

H

NH2

OH

H

+ CH3COOH

Quitina Glucosamina

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

Fuente: Elaboración Propia.

OBTENCIÓN DE GLUCOSAMINA A PARTIR DE LOS DESECHOS DEL CAMARÓN. CASO: CAMARONERA GOLFOMAR EXPORT MUNICIPIO CARIRUBANA DEL ESTADO FALCÓN

UNIDAD DE OBSERVACIÓN Conchas de camarón

TIPO DE INVESTIGACIÓN De campo

DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 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. Determinar el rendimiento de la Glucosamina a partir de los residuos del camarón.

Propiedades físicas Pruebas de reconocimiento químicos Rendimiento

Propiedades Físicas: Propiedad de un compuesto que puede cambiar sin que implique composición química, ejemplo; punto de fusión y punto de ebullición, (Sybel. P, 1991). Pruebas de Reconocimiento Químico: Es la identificación cualitativa de un elemento o compuesto en una mezcla la cual puede ser gaseosa, liquida o solida. (George, 1961). Rendimiento: Es la cantidad de producto obtenido en una reacción química el cual el rendimiento absoluto debe ser dado en gramos o en moles, (Smith vogel´s, 1996).

Punto de fusión Propiedades organolépticas Porcentaje de rendimiento

°C; °F

Color

% 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.

Fuente: Propia.

Glucosamina

Comercial

Glucosamina

Obtenida

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 rojo-

naranja.

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

CantidaddeMateriaPrimaEmpleadax100Ec. 2

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

Comercial

Obtenida

150

149

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

por medio de la prueba de punto de fusión no se identifica que el compuesto obtenido

sea Glucosamina.

Figura18

Punto de Fusión vs Glucosamina.


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

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 l

136

138

140

142

144

146

148

150

150°C°C|

Comercial de 149°C ± 1 y la obtenida de 141°C ± 2,82 dando como resultado que


Punto de Fusión vs Glucosamina.





en la Glucosamina obtenida (141°C) infirió la presencia de partículas



mantener la muestra a temperatura ambiente este pudo encontrarse contaminado por



el punto de fusión (149°C) se dedujo por la presencia de sulfato.

149°C

141°C

Punto de Fusión

a de 141°C ± 2,82 dando como resultado que





en la Glucosamina obtenida (141°C) infirió la presencia de partículas



atura ambiente este pudo encontrarse contaminado por



Punto de Fusión °C

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.

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

A B C D

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.

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).

A B C 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.

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.

A B C D

Figura 22 Identificación de monosacáridos en la Glucosamina Obtenida con el reactivo de Barfoed.

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.

A

B C D

Figura 23 Identificación de Monosacáridos en la Glucosamina Comercial con el reactivo de Fehling

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.

Fuente: Propia.

A B C

A 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.

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.

A B

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.

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.

A B

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.

REFERENCIAS

Alvarado Almeida y Arancibia, (2005). Obtención de quitina, transformación

quitosanos y elaboración de películas biodegradables a partir de

desperdicios de crustáceos. Investigación aplicada. Universidad técnica de

Ambato.

Alberts, (1987). Biología marina (unica ed). Boston. Houghton Mifflin

BidNetwork (2007). Uso de la Glucosamina a nivel industrial [en línea]

Colombia: Recuperado en de 22 de noviembre de 2008, de

http://www.bidnetwork.org/page/66607?forum-start =n156329#156329.

Brusca, (1990). Invertebrates sinauer (1era ed). Sunderland, Science.

Carey (1999). Química Orgánica. (3era ed.). España, Editorial McGraw-Hill.

Cisne, (1974). Trilobites and the origin of arthropods (3era ed). Australia,

Science.

Chang, Raymond, (1992). "Química" Traducido del inglés, (4ª. ed), por Silvia

Bello, editorial McGraw-Hill Interamericana, México

Chapman, (2009). Servicio de biodiversidad australiana (2da ed). Australia.

Delgado y Guerra, (2009). Evaluación de los metales pesados (Ni, Co y Cd) en

el camarón blanco (liptopenaus smithtti)en la población de Tacuato,

municipio Carirubana estado Falcón. Trabajo de grado. Instituto

Universitario de Tecnología “Alonso Gamero” Coro estado Falcón.

Donald (1988). Hidrólisis ácida [en línea] México: Recuperado en de 22 de

noviembre de 2008, de laguna fmedic.unam mx/.../ composición

%20aminoacidos..htm

Gaab, M. H. (1967). Libro de preparación de soluciones. (1era ed). Barcelona,

Bellaterra S.A.

George. L (1961). Enciclopedia de Química. Barcelona, Omega.

Gessener, G (1975). Diccionario de química y productos químicos. (2da ed.).

Caracas, Omega

Gonzales (comunicación personal) Entrevista no estructurada (23 de febrero,

2010).

Hernández Fernández y Lucio. (2003). Metodología de la Investigación (3era

ed.). México, Editorial McGraw-Hill.

Levin y Rubín, (1996). Metodología de la investigación (2da ed). México,

McGraw-Hill.

Linoflax (2008).Glucosamina [en línea] USA: Recuperado el 3 de diciembre de

2009, http://www.linoflax.com/glucosamina/glucosamina.htm.

Ortiz, (2009). Obtención de Glucosamina a partir de la concha de ostión del

género Crassostrea virginica. Universidad veracruzana. Veracruz,

México.

Othmer (1998). Enciclopedia de Tecnología Química. (1era ed.). México.

Editorial Limusa noriega

Panodi 2008). Agua hoy portal del alba, información en acuicultura. [en

línea] Colombia: Recuperado el 11 de mayo de 2008, de

http://noticieroagropecuario.com.

Pedronal (2006).Camarón [en línea] México: Recuperado el 14 de marzo del

2009 de www.pedramol.com/mariscos/camaron.html.

Skoog, D, Holler, F y Nieman. T (2001). Principios de Análisis Instrumental

(5ta ed). Madrid Mc Graw Hill.

Smith Vogel´s, (1996). Química Orgánica (5ta ed) .Australia prentice hall.

Staley. H. (1988). Química orgánica (1era ed). Madrid, Mc Graw Hill.

Sybel Póker. (1991). Diccionario de Química (Tomo 2). McGraw-Hill.

Solomons. (1986). Fundamentos de la Química Orgánica ( 2da ed). México.

Editorial Limusa noriega

Tamayo. (1987). El proceso de la investigación científica (2da ed). México,

limusa SA de C.U

Tamayo. (2001). Metodología de la Investigación (3era ed). México, limusa,

SA de C.U

Trujillo (1990). Básico de estadística. [en línea] recuperado en febrero del 2011

de http://escuela.med.puc.cl.

Uca. (2010). [en línea] Colombia: Recuperado el 14 de enero del 2010

de www2.uca.es/grup-invest/corrosion/integrado/P15

Wander J.D. (1980). The carbohydrates (2da ed). New York, Mesmer Re.

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

2= 149°C

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

3= 149°4

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

1

2

3

Total

Xi

148

149

150

149

(Xi – X)

(148 – 149)

(149 – 149)

(150 – 149)

(Xi – X)2

1

0

1

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

1

2

3

Total

Xi

141

143

139

141

(Xi – X)

(141 – 141)

(143 – 141)

(139 – 141)

(Xi – X)2

0

4

4

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

CantidaddeMateriaPrimaEmpleadax100

%< =73,18>

250>?100 = 29,272%

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?

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA … universitario de... · puertas y darme la oportunidad de...

Documents

Transcript of MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA … universitario de... · puertas y darme la oportunidad de...