EXTRACCIÓN DE QUITINA Y QUITOSANO DE INSECTOS (TENEBRIO MOLITOR)
CRISTINA GARCIA PARRA
PROYECTO INTEGRADO 2º LACC
FCT: TECNOVA CENTRO TECNOLÓGICO (PITA ALMERÍA)
EXTRACCIONDE QUITINA Y QUITOSANO
índice
Desarrollo del proyecto.
Datos de la empresa y actividad a la que se dedica.
Medidas de protección medioambiental y personal
¿ Por qué has elegido el tema del proyecto?
Conclusiones.
Introducción del tema que expones.
Objetivo del proyecto desarrollado.
Bibliografía.
La Fundación para las Tecnologías Auxiliares de la Agricultura (Fundación Tecnova), nació el 9 de Enero del año 2001, es una entidad privada sin ánimo de lucro, inscrita en el Registro de Fundaciones de la Consejería de Asuntos Sociales desde el 25 de Mayo de 2001. Está integrada por más de 100 empresas, instituciones, compañías y organizaciones pertenecientes a la industria y servicios auxiliares de la agricultura, la postcosecha y la agroindustria. Se dedica principalmete a las siguientes funciones: - Participa activamente en la gestión y desarrollo de los proyectos de I+D+i con las empresas.
- Fomenta las relaciones entre sus asociados y los agentes del sistema ciencia-tecnología-empresa.
- Organiza jornadas técnicas y cursos de capacitación en tecnología agrícola y cultivos en invernadero.
Datos de la empresa y actividad a la que se dedica.
Tiene como misión promover la innovación aplicada y el desarrollo tecnológico basado en el conocimiento adquirido a nivel nacional e internacional, aportando valor y competitividad a las empresas del sector de la industria auxiliar de la agricultura.
Algunos estudios han demostrado que la quitina y el quitosano extraído de crustáceos han ocasionado algunos efectos secundarios como el desarrollo de problemas asmáticos y reacciones alérgicas en personas con alergias al marisco.
Debido a esto, la extracción de quitina y quitosano de insectos está en proyecto de investigación ya que estos efectos secundarios serían eliminados o por lo menos reducidos.
Por eso he elegido este tema para mi proyecto ya que es un tema novedoso que está en pleno crecimiento de investigación y me parece bastante interesante.
La quitina es el segundo compuesto orgánico más abundante en la naturaleza, después de la celulosa. Tanto la quitina como el quitosano, producto de su desacetilación, son polisacáridos notables debido a que poseen propiedades fisicoquímicas excepcionales
¿PORQUE HAS ELEGIDO EL TEMA DEL PROYECTO?
¿QUE ES LA QUITINA Y EL QUITOSANO?
La quitina es un polisacárido compuesto de unidades de N-acetilglucosamina. Estas están unidas entre sí con enlaces β-1,4, de la misma forma que las unidades de glucosa componen la celulosa. Esto permite un incremento de los enlaces de hidrógeno con los polímeros adyacentes, dándole al material una mayor resistencia.Es usada como agente floculante para tratamiento de agua, como agente para curar heridas, como espesante y estabilizador en alimentos y medicamentos. Es altamente insoluble en agua y en solventes orgánicos debido a los enlaces de hidrógeno que presenta la molécula. La quitina se vuelve soluble en ácidos inorgánicos diluidos cuando pierde el acetilo del grupo acetilamino, convirtiéndose en quitosano.
CELULOSA
QUITINA
ALMIDÓN
RANKING DE POLIMEROS NATURALES
objetivo
PRINCIPAL
Optimizar el protocolo de extracción de la quitina y el quitosano presentes en los caparazones de los insectos, así como calcular el rendimiento de extracción que tiene la muestra de insecto con el cual se está investigando, en mi caso tenebrio molitor, y comprobar si es una buena fuente de extracción y comprobar que el método utilizado es apto para este tipo de insecto.
35-65 %GRILLOS
20-50% TENEBRIO MOLITOR
Porque hemos elgido tenebrio molitor:
15-40% CAPARAZON CAMARON
Una de las fuentes mas prometedoras actualmenete.
Alto contenido en quitina.
Fácil de criar, alimentar y procesar.
% QUITINA SEGUN LA FUENTE
Alternativa sostenible y rentable.
DESARROLLO DEL PROYECTO
¿Que metodos se utilizan?
¿Que tipo de inseccto se utilizo?
¿Cómo extraemos la quitina y el quitosano?
Ensayos sobre la quitina
METODO DE EXTRACCION
METODO QUIMICO
En general los procesos de obtención de quitina se realizan mediante reactivos químicos a diferentes concentraciones, temperaturas y tiempos de reacción. Siguiendo estos pasos consecutivos:
TENEBRIO MOLITOR
1. Liofilizado y preparacion de muestra.2. Desmineralizacion ( HCl 1M) 3. Desproteneización ( NaOH 1M)
QUITINA
1. Desatecilización (NaOH 40%)2. Lavado y filtrado.
QUITOSANO
TIPO DE INSECTO
TENEBRIO MOLITOR
Para este proyecto he utilizado Tenebrio molitor,denominado comúnmente gusano de la harina, es conocido sobre todo por su forma larvaria.a larva es comúnmente utilizada como alimento vivo para mascotas exóticas insectívoras como reptiles y aves. También se usa con frecuencia como cebo de pesca. Esta larva es también comestible para el ser humano, debido a su alta cantidad de proteínas.
Es con la fase de escarabajo adulta, una vez muertos,los cogemos para iniciar la primera fase de nuestro proyecto; en el cual necesitamos bastante cantidad de escarabajo con el cual procederemos a su congelación un mínimo de 48h para poder iniciar los ensayos.
EXTRACCION DE QUITINA Y QUITOSANO
METODOS
METODO 2: EXTRACCION QUITOSANO
METODO 1: EXTRACCION QUITINA
DESMINERALIZACIONEn un matraz Erlenmeyer (1L) se mezclaron 10 g de harina de insecto liofilizada y tamizada con 500 ml de HCI IM. La mezcla se calentó a 97 °C durante 30 minutos, cubriendo el matraz perfectamente con papel de aluminio, para evitar la pérdida de solución por evaporación. Una vez terminado el proceso se filtró para la remoción del HCI. Posteriormente se lavó con 500 mL de agua destilada. En este proceso se consigue descartar minerales y catecoles de la reacción.
La quitina extraída se disolvió con 50 ml de solución acuosa de NaOH al 40%. Esta mezcla se calentó en un matraz Erlenmeyer cerrado a 105-110 C con agitación constante durante 5.5h. Posteriormente el producto se filtró aplicando varios lavados con agua destilada para remover los residuos adheridos al filtro.
Por último, el filtro con la sustancia obtenida se llevó a secar a la estufa a 60ºC durante 24h para poder pesar y calcular el rendimiento de quitosano obtenido.
DESPROTENEIZACIÓN.Una vez desmineralizada, la muestra se desproteinizó mediante tratamiento alcalino con 500 ml de solución de NaOH 1M a 80ºC durante 24h en un matraz Erlenmeyer de 1L. Este tratamiento con NaOH separó las proteínas retenidas.
Se neutralizó la muestra con HCl 1M hasta que se neutralizó el pH (pH 7). De nuevo,se filtró la muestra y se lavó con agua destilada un par de veces. Por último, se llevó el filtro a la estufa a 60ºC durante 24h para pesar y obtener su rendimiento.
14,65%
Quitina extraida comparada con una media de quitina estandar
11,84%
Quitosano extraído comparado con un valor medio estandar .
RESULTADOS
Los resultados obtenidos del rendimiento de estraccion no alcanzan los valores estandar de una extracion de quitina y quitosano. Pero son valores aceptables para seguir con el estudio y seguir optimizando el metodo ya que supera un minimo de 10% de extraccion.
ENSAYOS SOBRE LA QUITINA.
Para realizar una comprobacion de la pureza de la muestra obtenida de quitin a anteriormente le he relaizado los siguientes ensayos.
METODOS
DERERMINACION DE PH
DETERMINACION DE CENIZAS
DETERMINACION DE NITROGENO Y PROTEINAS TOTALES
MEDIDAS DE PROTECCIÓN MEDIOAMBIENTAL Y PERSONAL.
eliminacion de residuos y protecccion mediambiental
proteccion personal
CONCLUSIONES
Se logró extraer quitina y quitosano del exoesqueleto de escarabajo (tenebrio molitor) con un promedio de rendimiento de 14,647 % y 11,8414 % respectivamente, según las condiciones de extracción y reacción empleadas.
Particularmente, el tenebrio molitor resultó conveniente en términos de fuente alternativa de quitina en cuanto a la extracción de crustáceos, aunque haciendo la comparativa con los resultados medios de extracción de quitina de esta fuente que se comprende entre un 20 y 50%, vemos que es un porcentaje relativamente bajo por lo que se siguen realizando estudios y comprobaciones para una mejora del método y un mayor rendimiento de extracción.
BIBLIOGRAFIA
PAGINAS REVISADAS
https://www.fundaciontecnova.com/
https://es.wikipedia.org/wiki/Quitina
https://es.wikipedia.org/wiki/Tenebrio_molitor
https://www.itwreagents.com/uploads/20180122/A173_ES.pdf
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/PDF/?uri=CELEX:32021R0882&from=EN
Guión de parte práctica y hojas de datos facilitado por Tecnova.
La realizacion de este proyecto integrado ha sido gracia a la formacion adquirida en mi centro de trabajo Tecnova y a todos los conocimientos adquiridos durante el ciclo formativo. GRACIAS.
Presentación Proyecto de Investigación
Cristina García Parra
Created on December 17, 2023
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EXTRACCIÓN DE QUITINA Y QUITOSANO DE INSECTOS (TENEBRIO MOLITOR)
CRISTINA GARCIA PARRA PROYECTO INTEGRADO 2º LACC FCT: TECNOVA CENTRO TECNOLÓGICO (PITA ALMERÍA)
EXTRACCIONDE QUITINA Y QUITOSANO
índice
Desarrollo del proyecto.
Datos de la empresa y actividad a la que se dedica.
Medidas de protección medioambiental y personal
¿ Por qué has elegido el tema del proyecto?
Conclusiones.
Introducción del tema que expones.
Objetivo del proyecto desarrollado.
Bibliografía.
La Fundación para las Tecnologías Auxiliares de la Agricultura (Fundación Tecnova), nació el 9 de Enero del año 2001, es una entidad privada sin ánimo de lucro, inscrita en el Registro de Fundaciones de la Consejería de Asuntos Sociales desde el 25 de Mayo de 2001. Está integrada por más de 100 empresas, instituciones, compañías y organizaciones pertenecientes a la industria y servicios auxiliares de la agricultura, la postcosecha y la agroindustria. Se dedica principalmete a las siguientes funciones:- Participa activamente en la gestión y desarrollo de los proyectos de I+D+i con las empresas.
- Fomenta las relaciones entre sus asociados y los agentes del sistema ciencia-tecnología-empresa.
- Organiza jornadas técnicas y cursos de capacitación en tecnología agrícola y cultivos en invernadero.
Datos de la empresa y actividad a la que se dedica.
Tiene como misión promover la innovación aplicada y el desarrollo tecnológico basado en el conocimiento adquirido a nivel nacional e internacional, aportando valor y competitividad a las empresas del sector de la industria auxiliar de la agricultura.
Algunos estudios han demostrado que la quitina y el quitosano extraído de crustáceos han ocasionado algunos efectos secundarios como el desarrollo de problemas asmáticos y reacciones alérgicas en personas con alergias al marisco. Debido a esto, la extracción de quitina y quitosano de insectos está en proyecto de investigación ya que estos efectos secundarios serían eliminados o por lo menos reducidos. Por eso he elegido este tema para mi proyecto ya que es un tema novedoso que está en pleno crecimiento de investigación y me parece bastante interesante.
La quitina es el segundo compuesto orgánico más abundante en la naturaleza, después de la celulosa. Tanto la quitina como el quitosano, producto de su desacetilación, son polisacáridos notables debido a que poseen propiedades fisicoquímicas excepcionales
¿PORQUE HAS ELEGIDO EL TEMA DEL PROYECTO?
¿QUE ES LA QUITINA Y EL QUITOSANO?
La quitina es un polisacárido compuesto de unidades de N-acetilglucosamina. Estas están unidas entre sí con enlaces β-1,4, de la misma forma que las unidades de glucosa componen la celulosa. Esto permite un incremento de los enlaces de hidrógeno con los polímeros adyacentes, dándole al material una mayor resistencia.Es usada como agente floculante para tratamiento de agua, como agente para curar heridas, como espesante y estabilizador en alimentos y medicamentos. Es altamente insoluble en agua y en solventes orgánicos debido a los enlaces de hidrógeno que presenta la molécula. La quitina se vuelve soluble en ácidos inorgánicos diluidos cuando pierde el acetilo del grupo acetilamino, convirtiéndose en quitosano.
CELULOSA
QUITINA
ALMIDÓN
RANKING DE POLIMEROS NATURALES
objetivo
PRINCIPAL
Optimizar el protocolo de extracción de la quitina y el quitosano presentes en los caparazones de los insectos, así como calcular el rendimiento de extracción que tiene la muestra de insecto con el cual se está investigando, en mi caso tenebrio molitor, y comprobar si es una buena fuente de extracción y comprobar que el método utilizado es apto para este tipo de insecto.
35-65 %GRILLOS
20-50% TENEBRIO MOLITOR
Porque hemos elgido tenebrio molitor:
15-40% CAPARAZON CAMARON
Una de las fuentes mas prometedoras actualmenete.
Alto contenido en quitina.
Fácil de criar, alimentar y procesar.
% QUITINA SEGUN LA FUENTE
Alternativa sostenible y rentable.
DESARROLLO DEL PROYECTO
¿Que metodos se utilizan?
¿Que tipo de inseccto se utilizo?
¿Cómo extraemos la quitina y el quitosano?
Ensayos sobre la quitina
METODO DE EXTRACCION
METODO QUIMICO
En general los procesos de obtención de quitina se realizan mediante reactivos químicos a diferentes concentraciones, temperaturas y tiempos de reacción. Siguiendo estos pasos consecutivos:
TENEBRIO MOLITOR
1. Liofilizado y preparacion de muestra.2. Desmineralizacion ( HCl 1M) 3. Desproteneización ( NaOH 1M)
QUITINA
1. Desatecilización (NaOH 40%)2. Lavado y filtrado.
QUITOSANO
TIPO DE INSECTO
TENEBRIO MOLITOR
Para este proyecto he utilizado Tenebrio molitor,denominado comúnmente gusano de la harina, es conocido sobre todo por su forma larvaria.a larva es comúnmente utilizada como alimento vivo para mascotas exóticas insectívoras como reptiles y aves. También se usa con frecuencia como cebo de pesca. Esta larva es también comestible para el ser humano, debido a su alta cantidad de proteínas.
Es con la fase de escarabajo adulta, una vez muertos,los cogemos para iniciar la primera fase de nuestro proyecto; en el cual necesitamos bastante cantidad de escarabajo con el cual procederemos a su congelación un mínimo de 48h para poder iniciar los ensayos.
EXTRACCION DE QUITINA Y QUITOSANO
METODOS
METODO 2: EXTRACCION QUITOSANO
METODO 1: EXTRACCION QUITINA
DESMINERALIZACIONEn un matraz Erlenmeyer (1L) se mezclaron 10 g de harina de insecto liofilizada y tamizada con 500 ml de HCI IM. La mezcla se calentó a 97 °C durante 30 minutos, cubriendo el matraz perfectamente con papel de aluminio, para evitar la pérdida de solución por evaporación. Una vez terminado el proceso se filtró para la remoción del HCI. Posteriormente se lavó con 500 mL de agua destilada. En este proceso se consigue descartar minerales y catecoles de la reacción.
La quitina extraída se disolvió con 50 ml de solución acuosa de NaOH al 40%. Esta mezcla se calentó en un matraz Erlenmeyer cerrado a 105-110 C con agitación constante durante 5.5h. Posteriormente el producto se filtró aplicando varios lavados con agua destilada para remover los residuos adheridos al filtro. Por último, el filtro con la sustancia obtenida se llevó a secar a la estufa a 60ºC durante 24h para poder pesar y calcular el rendimiento de quitosano obtenido.
DESPROTENEIZACIÓN.Una vez desmineralizada, la muestra se desproteinizó mediante tratamiento alcalino con 500 ml de solución de NaOH 1M a 80ºC durante 24h en un matraz Erlenmeyer de 1L. Este tratamiento con NaOH separó las proteínas retenidas. Se neutralizó la muestra con HCl 1M hasta que se neutralizó el pH (pH 7). De nuevo,se filtró la muestra y se lavó con agua destilada un par de veces. Por último, se llevó el filtro a la estufa a 60ºC durante 24h para pesar y obtener su rendimiento.
14,65%
Quitina extraida comparada con una media de quitina estandar
11,84%
Quitosano extraído comparado con un valor medio estandar .
RESULTADOS
Los resultados obtenidos del rendimiento de estraccion no alcanzan los valores estandar de una extracion de quitina y quitosano. Pero son valores aceptables para seguir con el estudio y seguir optimizando el metodo ya que supera un minimo de 10% de extraccion.
ENSAYOS SOBRE LA QUITINA.
Para realizar una comprobacion de la pureza de la muestra obtenida de quitin a anteriormente le he relaizado los siguientes ensayos.
METODOS
DERERMINACION DE PH
DETERMINACION DE CENIZAS
DETERMINACION DE NITROGENO Y PROTEINAS TOTALES
MEDIDAS DE PROTECCIÓN MEDIOAMBIENTAL Y PERSONAL.
eliminacion de residuos y protecccion mediambiental
proteccion personal
CONCLUSIONES
Se logró extraer quitina y quitosano del exoesqueleto de escarabajo (tenebrio molitor) con un promedio de rendimiento de 14,647 % y 11,8414 % respectivamente, según las condiciones de extracción y reacción empleadas. Particularmente, el tenebrio molitor resultó conveniente en términos de fuente alternativa de quitina en cuanto a la extracción de crustáceos, aunque haciendo la comparativa con los resultados medios de extracción de quitina de esta fuente que se comprende entre un 20 y 50%, vemos que es un porcentaje relativamente bajo por lo que se siguen realizando estudios y comprobaciones para una mejora del método y un mayor rendimiento de extracción.
BIBLIOGRAFIA
PAGINAS REVISADAS
https://www.fundaciontecnova.com/
https://es.wikipedia.org/wiki/Quitina
https://es.wikipedia.org/wiki/Tenebrio_molitor
https://www.itwreagents.com/uploads/20180122/A173_ES.pdf
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/PDF/?uri=CELEX:32021R0882&from=EN
Guión de parte práctica y hojas de datos facilitado por Tecnova.
La realizacion de este proyecto integrado ha sido gracia a la formacion adquirida en mi centro de trabajo Tecnova y a todos los conocimientos adquiridos durante el ciclo formativo. GRACIAS.