EVALUACIÓN DEL LA PRODUCCIÓN DE HIDROLIZADO DE COLAGENO A PARTIR DE LOS RESIDUOS DE WET-BLUE Y WET-WHITE

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El grado de hidrólisis es la propiedad fundamental de un hidrolizado y va a determinar sus características y así mismo su posible uso. Se define como el porcentaje de enlaces peptídicos rotos en relación a proteína original (Ricardo Benitez, 2008).

En este caso, se utilizan enzimas proteolíticas son las que hidrolizan los enlaces peptídicos, ciertos alimentos contienen enzimas proteolíticas.

La papaya y la piña son dos de las fuentes de plantas más ricas, como se atestigua por su uso tradicional como “ablandadores” naturales para la carne. La papaína y la bromelina son los nombres respectivos para las enzimas proteolíticas que se encuentran en estas frutas (M. Barros, 1998).

El hidrolizado de colágeno es la mezcla de polipéptidos con una distribución de pesos moleculares que es función del grado de hidrolisis alcanzado. Esta sustancia tal y como se obtiene en la reacción de hidrolisis tiene aplicaciones limitadas debido al alto contenido de humedad y la presencia de cromo en el producto, por lo cual es necesario realizar un acondicionamiento adicional (Andrea Diaz, 2006).

- Estado del arte

En la escuela superior politécnica de Chimborazo se realizó la obtención de colágeno por hidrólisis alcalina-enzimática del residuo de “Wet-Blue” en el proceso de curtición, donde se tomaron 50g de Wet-Blue, se caracterizó para determinar los parámetros de la hidrólisis (T=40°C-70°C, pH= 8-10), luego se agregó al reactor 0.1g Na(OH)/ g Virutas, enzimas de la piña “bromelina” y agua, obteniendo el hidrolizado de colágeno y la torta de cromo. Este proyecto se aplicó el hidrolizado de colágeno como lubricantes para el cuero (Diaz, 2006).

Un estudio realizado por la Universidad de las Américas se tomó una muestra de 3Kg de virutas, se caracterizó la muestra y por medio de la estequiometria se calculó el ácido sulfúrico necesario para quitar el cromo de la piel. Luego varió el tiempo de reacción y la concentración de enzima, teniendo como tiempo optimo 8 horas y una concentración de enzimas del 6%. Obteniendo una recuperación de 2.45% de colágeno lo que demuestra que existe influencia de la concentración de la enzima y del tiempo de procesamiento.

- Planteamiento del problema

Los productos de desecho como recortes y virutas representan residuo contaminante difícil de eliminar. Este problema se hace más complejo debido al cromo, en Colombia se están empezando a controlar estos desechos lo cual motiva a planteamientos de aprovechamiento de estos residuos que en su mayoría tienen cromo.

Las curtiembres en Bogotá están enfrentando un problema de cierres de sus empresas debido a que muchas no cumplen con lo que exige la norma. Este proyecto busca opciones para esta problemática utilizando las virutas desechadas de la rebajadora, dándoles un valor agregado al convertirlas en colágeno hidrolizado.

- Objetivos

- Objetivo General

Evaluar el proceso de obtención de hidrolizado de colágeno a partir de las virutas de Wet-Blue y Wet-White mediante hidrólisis alcalino-enzimática.

- Objetivos Específicos

- Estudiar el efecto de la relación enzima-sustrato sobre el grado de hidrólisis del colágeno.

- Estudiar el efecto de la carga sobre el grado de hidrólisis.

- Comparar el colágeno hidrolizado obtenido de las virutas de Wet-Blue y Wet-White.

- Metodología

- Obtención de la muestra

Las muestras van a ser tomadas de una empresa que presta el servicio de rebajado a diferentes empresas del sector, se va a tener en cuenta que todas las virutas sean de un mismo lote.

- Caracterización de la muestra

Una vez obtenida la muestra se va a cuantificar las grasas, proteína, cromo de las virutas de Wet-Blue y el porcentaje de humedad con los métodos ya mencionados.

- Descurtición de las virutas de Wet-Blue

Esta operación se retira el cromo de las virutas con ayuda del ácido sulfúrico, para determinar la cantidad se hace un cálculo estequimétrico.

[pic 1]Reacción 1.

Una vez determinada la concentración de cromo de las virutas, por estequiometria se calcula la cantidad de sulfato necesaria.

[pic 2]Reacción 2.

Una vez se sabe la cantidad de sulfato, por estequiometria se calcula la cantidad de ácido sulfúrico necesaria para la descurtición, este ensayo se hace a temperatura ambiente por una hora (Diaz, 2006).

- Hidrolisis Alcalino-enzimática.

Para la hidrolisis se van a usar enzimas comerciales usadas en la operación de purga enzimática, se van a combinar con un 5% de solución de hidróxido de sodio a una concentración de 0.09 g/m con el fin de obtener un pH de 8. El tiempo de reacción entre las virutas, NaOH y enzimas va a ser una variable de estudio, observando en que tiempo se alcanza el máximo el grado de hidrolisis. Se van a hacer ensayos por triplicado, cada ensayo va a tener una concentración de enzimas diferente para determinar la concentración de enzimas óptima. La temperatura de operación va a ser de 60°C.

- Caracterización del hidrolizado de Colágeno

Una vez ya terminada la hidrolisis se va a caracterizar con los métodos ya mencionados con el fin de cuantificar las grasas, proteína, cromo del hidrolizado de Wet-Blue y el porcentaje de humedad. El grado de hidrólisis se va a determinar mediante la siguiente ecuación.

[pic 3]

= Proteínas de las virutas.[pic 4]

= Proteínas del hidrolizado.[pic 5]

- Cronograma de trabajo

Tabla 1: Cronograma de trabajo con 16 semanas de duración.

Actividad

Semana

1

2

3

4