Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUMBES
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
PROYECTO DE TESIS PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE
INGENIERO FORESTAL Y MEDIO AMBIENTE
TITULO
PRODUCCIÓN DE EMPAQUES FLEXIBLES BIODEGRADABLES A PARTIR DE QUITOSANO OBTENIDOS DE RESIDUOS DE EXOESQUELETO DE
LANGOSTINO Y NANOPARTÍCULAS DE ZnO2.
EJECUTORES:Est. Gonzaga Sernaque AngieBr. Rosales Oviedo Cristhiam
TUMBES, PERU2015
RESPONSABLES
Est. Gonzaga Sernaque Angie ____________________
EJECUTOR
Br. Rosales Oviedo Critsthiam ____________________
EJECUTOR
Dr. Cruz Cerro Gerardo ____________________ASESOR
Ing. John Rimaycuna Ramírez ____________________
CO- ASESOR
2
DATOS GENERALES
1. TÍTULO.
Producción de empaques flexibles biodegradables a partir de quitosano obtenidos de residuos de exoesqueleto de langostino y nanopartículas de ZnO2.
2. AUTOR.
1.1.Ejecutor : Est.Gonzaga Sernaque Angie
1.2.Ejecutor : Br. Rosales Oviedo Cristiam
1.3.Facultad : Ciencias Agrarias
1.4.Escuela : Ingenieria Forestal y Medio Ambiente
1.5.Nivel Académico : Pre-Grado
3. ASESOR Y COASESOR.
3.1.Asesor : Dr. Cruz Cerro Gerardo
3.2.Co-Asesor : Ing. John Rimaycuna Ramírez
4. TIPO DE INVESTIGACIÓN.
4.1.De acuerdo al fin que se persigue : Aplicativa
4.2.De acuerdo al enfoque de investigación : Experimental
5. ÁREA Y LÍNEA DE INVESTIGACIÓN.
5.1. Área : Ingenieria Ambiental
5.2. Línea : Industria de los materiales
6. LUGAR DE EJECUCIÓN E INSTITUCIÓN.
6.1. Lugar : Ciudad Universitaria U.N.T.
6.2. Distrito : Tumbes
6.3. Provincia : Tumbes
6.4. Departamento : Tumbes
6.5. Instalaciones : Universidad Nacional de Tumbes (U.N.T.)
7. PERIODO DE EJECUCIÓN: 06 meses.
3
PLAN DE INVESTIGACION
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Situación Problemática
Actualmente los materiales de empaque más utilizados en la industria
tenemos el papel, el vidrio, el metal y los plásticos. Estos últimos
ampliamente utilizados debido a su gama de presentaciones,
lamentablemente el uso de envases plásticos ha acarreado un problema
grave en cuanto al impacto ambiental que estos generan al ser
desechados, principalmente por los largos períodos de descomposición o
degradación que presentan y favorecen la acumulación de estos residuos.
Debido a esta necesidad es como surgen los plásticos biodegradables,
dando lugar a una nueva opción para la solución de este problema
ambiental, principalmente por las ventajas que presentan ya que son
amigables con el ambiente y pueden contribuir a la disminución de la
contaminación ambiental debido a que son susceptibles de degradarse y
que son producidos a partir de ingredientes renovables, además, son
potencialmente comestibles por estar formulados con compuestos
naturales.
Entre las principales opciones de uso de estas películas plásticas es la de
ser utilizadas como envases. El envasado de los alimentos y de productos
biotecnológicos es una etapa de vital importancia en la industria debido a
que el envase juega una serie de funciones específicas donde se involucra,
principalmente, la conservación del producto e incremento en la vida útil a
través de la protección frente a daños mecánicos y otras alteraciones.
Otro aspecto importante es el tema de la contaminación ambiental
desarrollado por las actividades económicas realizadas por el hombre, una
de ellas es la explotación de especies hidrobiológicas a nivel industrial,
pero como en todos los procesos actuales sobre aprovechamientos de
materias primas, generan desechos los que muchas veces no son
4
manipulados correctamente para evitar su impacto negativo sobre el
ambiente.
En el departamento de Tumbes, asi como en una considerable parte de la
costa del Perú, se desarrollan estas actividades de extracción y cultivo de
langostino, concha de abanico, algunas especies de peces, etc. Al ser un
producto comestible de uso directo al consumidor la parte que se
aprovecha primordialmente es la pulpa asi se generan desechos de
escamas, exoesqueletos, cabezas, etc. Debido a que el residuo sólido del
camarón experimenta una rápida putrefacción por su naturaleza alcalina.
Usualmente, este residuo es vertido al mar o es secado al sol, no se
aprovechan los componentes recuperables de este desecho, como la
quitina, el quitosano, pigmentos como la astaxantina y la proteína;
generando impactos ambientales negativos por parte de su mala
disposición.
Es el propósito de la presente investigación es encontrar una alternativa de
solución funcional y eficiente para el problema de los residuos producidos
por los productos hidrobiológicos y una alternativa de generar un empaque
con propiedades biodegradables y amigables con el ambiente.
1.2 Formulación del problema de investigación
Mejora las propiedades de los empaques flexibles de quitosano la
aplicación de nanoparticulas de de Oxido de Zinc.
1.3 Justificación (social, ambiental, técnico, económico)
El presente estudio se justifica desde los siguientes puntos de vista:
Técnico.- Del presente estudio se obtendrá la base técnica, mediante la
utilización de métodos de caracterización del quitosano, para observar que
tan buena es la capacidad antimicrobiana ante las cepas que existen en las
aguas superficiales Perú.
5
Económico.- Los métodos aplicados son relativamente baratos en
comparación con otros métodos que utilizan químicos, equipos e
infraestructura especializada que resultan ser caros. Teniendo en cuenta
que son materiales producidos en base a materia prima que se tiene al
alcance como son residuos de escamas de pescado, caparazones de
langostinos. Se tendrá que evaluar en un futuro que los materiales basados
en quitosano reducirán el contenido bacteriano de las aguas del Perú.
Ambiental.- El estudio permitirá minimizar el impacto ambiental al menguar
la cantidad de residuos que se generan actualmente por los productos
hidrobiológicos (escamas de pescado, caparazones de langostinos) por
una mala disposición final, al seleccionar estos materiales como materia
prima, evitando problemas en la salud humana, en los ecosistemas
presentes y circundantes e indirectamente la afectación de las reservas de
recursos naturales.
Son desechados en basureros municipales, convirtiéndose en una fuente
de contaminación ocasionando serios problemas ecológicos debido a su
fácil descomposición bacteriana. Es por esto que existe la necesidad de
encontrar alternativas que permitan reutilizar estos residuos para general
productos de valor comercial y disminuir la contaminación ambiental.
Alternativa viable para la utilización de los residuos de camarón es la
fermentación láctica, la cual es una técnica sencilla, económica y que no
requiere de un control excesivo durante su proceso.
Social.- Al ser exitosos los resultados del estudio realizado, se podrá
contar con un material útil para inhibir el desarrollo bacteriano que se da
actualmente en las aguas superficiales del Perú. Con esto la ciudadanía
mejorara la calidad de vida al consumir un agua inocua; así mismo mejorar
la mala imagen que las mismas tienen ante la sociedad, al empezar una
preocupación por el ambiente, la salud y la integridad.
El desarrollo de plásticos biodegradables a partir de polímeros naturales
abundantes en la naturaleza representa un reto debido al impacto
ecológico que tendría la sustitución de plásticos derivados de petróleo por
6
los obtenidos de estos materiales, los cuales son considerados como
desechos.
La principal ventaja que estos materiales presentan es la biodegradabilidad
de sus componentes, lo cual, disminuye la acumulación de desechos en los
basureros. Así como la explotación del potencial de materias primas de
origen natural como la pectina, el quitosano y el almidón para la
elaboración de plásticos biodegradables. La pectina, es obtenida a partir de
subproductos de la industrialización de la manzana y la naranja, su
principal aplicación en México es en la industria de los alimentos. Por otro
lado, el quitosano es obtenido a partir de desechos de camarón y langosta,
las empresas empacadoras de estos dos productos desechan toneladas de
caparazón como producto no útil o contaminante, ignorando que en este
desecho se encuentra una fuente rica en quitina, y del cual puede ser
obtenido el quitosano; en nuestro país hoy en día no se encuentra ninguna
industria que le esté otorgando algún uso a estos desechos debido a que
no se les ha planteado alguna aplicación para la rentabilidad de la
obtención de la quitina y el quitosano.
La importancia de nuestro trabajo radica en la utilización de productos
naturales existentes en nuestro país y no explotados en su totalidad para la
elaboración de películas plásticas las cuales puedan ser utilizadas como
empaque y sean susceptibles de biodegradación, para así disminuir la
acumulación de desechos plásticos y la contaminación ambiental.
2. MARCO REFERENCIAL DEL PROBLEMA.
2.1 Antecedentes
Rutiaga O. (2002), Elaboro películas plásticas a partir de 3 grupos de
biopolímeros, Almidón catiónico A-pectina, almidón catiónico B-pectina y
almidón aniónico-quitosan, se probaron 9 diferentes concentraciones para
cada grupo, así como 2 tipos de plastificante (polietilenglicol y glicerol). A
las películas obtenidas se les determinó las propiedades físico-mecánicas,
porciento de elongación y resistencia a la tensión, mediante estas pruebas
se seleccionaron 6 formulaciones para llevar a cabo las pruebas de
biodegradación en suelo y en laboratorio, así como las pruebas de barrera.
7
La resistencia a la tensión fue diferente en cada una de las formulaciones,
en un rango de 4-70 MPa, el porciento de elongación fue semejante en
todas las formulaciones menor al 14 %. La biodegradación en suelo de
jardín el 95% se llevó a cabo en un período de 18 días y en laboratorio la
completa mineralización de las películas se llevo a cabo en 45 días.
Vaquez y Vidal (2011); caracterizaron una alternativa de uso y aplicación
de películas y recubrimientos biodegradables en productos hortofrutícolas,
con el fin prolongar su vida de anaquel. El polímero caracterizado y
utilizado como recubrimiento fue el quitosano, obtenido de residuos del
langostino Pleuroncodes planipes. Obteniendo resultados que el quitosano
cumple con los estándares de peso molecular promedio viscoso
(1.328856x106 Da) y grado de desacetilación (82.86%) aceptados para la
aplicabilidad de dicho material en la formación de films.
Se desarrollaron películas a partir de quitosano, plastificadas con glicerol y
aceite de oliva, evaluando su espesor, sus propiedades de barrera al vapor
de agua y sus características microbiológicas. El desarrollo experimental
consistió en la evaluación de parámetros fisicoquímicos y organolépticos
durante el almacenamiento de fresas.
Carballo y Martinez (2010); iniciaron a partir de la quitina para obtener
quitosano mediante un proceso de desacetilación parcial, el quitosano
obtenido fue de un grado de desacetilación igual a 92.58%. Posteriormente
se prepararon diferentes soluciones de quitosano al 2% para el moldeo de
las películas utilizando ácido acético al 1% como disolvente, empleando
para algunas de ellas plastificantes como la glicerina o aceite de oliva. Las
películas fueron moldeadas en dos tipos de base: poliestireno y teflón.
Cada uno de los films se identificó mediante un código con el objeto de
mantener su identidad. Luego del desmolde de cada película se realizaron
los ensayos previstos: espesor, elongación, solubilidad y la permeabilidad
al vapor de agua por el Método ASTM E96/E 96M-05/desecante, el cual
consistía en un análisis gravimétrico en función del tiempo y bajo ciertas
condiciones de temperatura y humedad relativa controladas. Como
resultado se obtuvo películas flexibles con resistencia mecánica y valores
8
aceptables de permeabilidad, luego del análisis de resultados la película
que muestra las mejores características para ser utilizada como barrera de
recubrimiento es aquella en la que se empleo como plastificante glicerina al
0.6% ya que presentó valores intermedios de permeabilidad y resistencia.
Ochoa et al. (2011); evaluó el efecto de quitosano a diferentes pesos
moleculares (alto, medio y bajo peso molecular) en la elaboración de
películas antimicrobianas., incorporando aceites esenciales (AE) y extractos
funcionales (EF), de comino (Cuminum cyminum L.), clavo (Eugenia
caryophyllata) como agentes antimicrobianos. La actividad Antimicrobiana de
los AE y EF se evaluó mediante la determinación de las concentraciones
mínimas inhibitorias (CMI) y bactericidas (CMB) contra: Escherichia coli
O157:H7 (ATCC 43888), Salmonella typhimurium (ATCC 14028),
Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Bacillus cereus (ATCC 11778) y
Listeria monocytogenes. Los AE y EF seleccionados con base a los
resultados microbiológicos, fueron incorporados en una matriz polimérica de
quitosano a diferentes pesos moleculares, y la actividad antimicrobiana de
las Películas fue evaluada por la técnica de difusión en agar. Los resultados
obtenidos indicaron que los AE y EF que presentaron las mejores CMIs
frente a todas las bacterias fueron: comino a 750 mg/L, clavo a 500 mg/L,
comino-E7 a 750 mg/L, clavo-E7 a 500 mg/L. Se encontró que películas
plásticas de quitosano con cada uno de los diferentes pesos moleculares
estudiados y los AE y EF seleccionados, requieren concentraciones mayores
a 1000 mg/l de los AE y EF sobre las soluciones filmogenicas para inhibir el
crecimiento bacteriano. Se determinó que las películas de quitosano a bajo
peso molecular con una concentración de 2% de AE de clavo y clavo-E7
presentan actividad antimicrobiana sobre la mayoría de las cepas probadas.
Martinez et al. (2012); obtuvieron películas de compositos de quitosano por
casting a partir de soluciones de quitosano y ácido poliláctico. El efecto de la
estructura del material sobre las características funcionales de los materiales
se analizaron a través de las propiedades mecánicas, térmicas y
estructurales. Se encontró una miscibilidad limitada de los polímeros en la
mezcla, sin embargo se encontraron irregularidades en la superficie de las
9
películas. Los materiales de compositos mostraron tener actividad
fungistática sobre Aspergillus niger, donde se encontraron alteraciones en la
forma y tamaño de las esporas del hongo, principalmente. Es posible que el
quitosano en los materiales afectara la permeabilidad de las membranas y
paredes celulares del hongo, causando las alteraciones morfológicas.
Silva et al., (2004); Comprobo el efecto inhibitorio de un hidrogel elaborado a
base de quitosano sobre el crecimiento de Rhizopus stolonifer Vuillemin y
Pseudomona sp., los cuales son organismos que producen la enfermedad
pudrición ácida de la vid y contaminan la pera y manzana respectivamente.
El quitosano se obtuvo a partir de quitina de langostino. El hidrogel
preparado se obtuvo en una concentración de quitosano al 3% m/v, en ácido
acético al 2% v/v. Se realizaron los bioensayos correspondientes para
comprobar el efecto antifúngico del hidrogel de quitosano en el crecimiento
de cultivos de Rhizopus stolonifer Vuillemin y su efecto antibacteriano en
cultivos de Pseudomona sp También se realizaron pruebas inoculando
directamente Rhizopus stolonifer Vuillemin y Pseudomona sp., de uvas,
manzanas y peras cubiertas previamente con el hidrogel, utilizando los
controles correspondientes.
En todos los cultivos de prueba realizados en Pseudomona sp. se observó
claramente un efecto inhibitorio del hidrogel producido sobre estos
organismos utilizando un ml del producto en una concentración original de
quitosano al 3% disuelto en ácido acético al 2%. Estos resultados
demuestran que utilizando concentraciones muy pequeñas de quitosano el
hidrogel es efectivo ya que en ninguno de los cultivos de prueba se observó
crecimiento de organismos en la superficie del agar conteniendo quitosano.
En todos los ensayos de prueba utilizados no se encontró inhibición del
crecimiento de Rhizopus stolonifer pero sí se observó claramente una
disminución en la proliferación de hifas en el micelio con respecto al control.
En los ensayos con fruta, sólo en manzanas se observó claramente que el
hidrogel al secarse crea una película protectora que disminuye
drásticamente la deshidratación del fruto con respecto al grupo control.
10
Abarca (2012); evaluo el efecto de la incorporación de nanopartículas de
arcilla, montmorillonita, sobre la permeabilidad al vapor de agua (PVA) y
propiedades mecánicas en películas de quitosano y quitosano-proteínas de
quínoa.
El efecto sobre la permeabilidad se midió utilizando el método de la copa
húmeda, se determinaron los parámetros de secado y propiedades
mecánicas. Para las películas de quitosano el PVA ronda los 0,298
(g•mm/kPa•d•m2) y se reduce el alargamiento porcentual un 20% y la
resistencia casi se duplica para la adición de arcilla al 5%. Para las películas
de quitosano-proteínas de quínoa el menor PVA fue 0,305 (g•mm/kPa•d•m2)
de la película al 5%, lo que no generó cambios en las propiedades
mecánicas.
Se concluyó que la adición de arcilla en las películas de quitosano, no es
adecuada para disminuir su permeabilidad al vapor de agua, mientras que al
adicionarlas aumentan la rigidez y resistencia de la película. Por su parte la
adición de arcilla al 5% en películas de quitosano-proteínas de quínoa, se
muestra efectiva al disminuir la permeabilidad al vapor de agua, sin afectar
las propiedades mecánicas en relación al control.
2.2. Bases Teóricos Científicas
2.2.1 Quitina
Segundo polisacárido natural más abundante después de la celulosa, es
uno de los componentes principales de las paredes celulares de los
hongos, y del exoesqueleto de crustáceos e insectos, altamente insoluble
en agua y solventes orgánicos, lo cual restringe sus aplicaciones.
11
Su principal derivado es el quitosano, poli ((1-4)2-amino-2-desoxi--D-
glucosa) (Rabea et al, 2003), este es el componente principal de los
organismos vivos tales como los hongos (Figura Nº 1).
Figura Nº 1. Estructura primaria de la quitina y el quitosano,.
Tradicionalmente, la fuente primaria de quitosano ha sido la quitina, que a
su vez proviene del material residual de la industria pesquera
(exoesqueletos de camarón), sin embargo la extracción del polímero se ve
limitada, debido a la escasez del material residual en ciertas temporadas
del año o tiempos de veda, por esta razón, se utilizan fuentes de partida no
convencionales como los hongos. El micelio de varias especies de hongos,
como en el caso de Mucor rouxii, Absidia coerulea, Rhizopus orizae, y
Aspergillus niger ha sido empleado como fuente alternativa para la
obtención de quitosano.
2.2.2 Fuentes de quitina y quitosano
La quitina se encuentra en la naturaleza formando microfibrillas cristalinas
ordenadas que se encuentran como componentes estructurales en el
exoesqueleto de los artrópodos o en la pared celular de hongos
filamentosos y levaduras, entre otros. La principal fuente comercial de
quitina son las conchas de cangrejo y de camarones ya que se encuentran
disponibles como desechos de la industria marisquera (Rinaudo, 2006).
12
2.2.3 Quitina de crustáceos
Crustáceos son la mayor fuente de quitina a nivel industrial con una
producción de entre 2200 Ton (Synowiecki & Al-Khateeb, 2003). El
contenido de quitina en crustáceos varía entre 2 y 12% del total de masa su
corporal, el contenido de quitina, proteína, minerales y carotenoides en el
exoesqueleto de crustáceos varía dependiendo de la especie, parte del
organismo, estado de nutrición y ciclo reproductivo. El exoesqueleto
contiene alrededor del 15-40% de quitina (ß-quitina), alrededor del 20 al
40% de proteínas y carbonato de calcio entre 20-50%, como componentes
principales, y presenta en menor cantidad pigmentos y otras sales
metálicas (Pacheco, 2010). La quitina se encuentra en la naturaleza ligada
a otros componentes estructurales como minerales, proteínas,
glicoproteínas y proteoglicanos, éstos últimos para formar paredes
celulares en los hongos (Rinaudo, 2006).
2.2.4 Quitosano
El quitosano es conocido por ser no tóxico, inodoro y biocompatible con los
tejidos animales, así como biodegradable (Teng et al, 2001) por estas
propiedades va en aumento su uso en la biomedicina, farmacéutica y en
productos médicos de ingeniería tisular (TEMPs). El conocimiento de las
propiedades físicas y químicas del quitosano ayudarán a determinar la
funcionalidad de éstos en una aplicación y a la correcta elección para sus
aplicaciones particulares.
Por ello, la sociedad americana para ensayos y materiales (ASTM) está
haciendo un esfuerzo concertado para establecer los estándares y
lineamientos para la seguridad de quitosano. En donde es importante
determinar parámetros críticos, tales como: grado de desacetilación, peso
molecular y viscosidad, que tiene alta influencia en los efectos biológicos
funcionales.
1. Propiedades Fisicoquímicas
a) Materia seca
13
La determinación del contenido de la materia seca se basa en la
eliminación de agua de la muestra. Normalmente con quitosano, se utilizan
técnicas gravimétricas que se adaptan de USP 24/NF19 con un horno de
secado calibrado a 105°C (F2103-01, 2008).
b) Contenido de ceniza
El contenido de cenizas de una muestra describe la cantidad total de
material inorgánico presente. Para aplicaciones en medicina los quitosanos
deben tener un contenido de cenizas muy bajo (cenizas<2%) (F2103-01,
2008).
2. Propiedades biológicas
Su bioactividad incluye la estimulación en procesos de cicatrización,
actividad hemostática, actividad inmune, mucoadhesión, actividad
antimicrobiana, bacteriostática y fungistática. Los oligómeros de quitina y
quitosano presentan funciones fisiológicas como la inducción de
fitoalexinas, actividad antimicrobiana y actividad inmune, ya que algunos
son solubles en agua y fácilmente pueden ser inyectados intravenosamente
(Degim et al, 2002).
El quitosano es un polímero prometedor en la liberación génica,
preparación de cultivos celulares y en la ingeniería de tejidos. La quitina y
el quitosano exponen la actividad hipolipidémica, como se ha confirmado
mediante la reducción de niveles de colesterol y de triglicéridos en la
sangre e hígado de ratas (Nishimura, 2001).
3. Propiedades antimicrobianas
La capacidad antimicrobiana del quitosano, es útil en la medicina, la
agricultura y en conservación de alimentos. Se ha demostrado que inhibe el
crecimiento de bacterias como Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa,
Bacillus subtilis, y Staphylococcus aureus, y hongos como: Botrytis cinerea,
Fusarium oxysporum, Drechtera sorokiana, Micronectriella nivallis,
14
Piricularia orizae, Rhizoctonia solana, Trichophyton equinum (Plascencia et
al, 2003).
La acción antimicrobiana está influenciada por factores intrínsecos como el
tipo de quitosano, el grado de depolimerización, el hospedero, la
composición nutritiva y química del sustrato, pH del medio de cultivo,
condiciones ambientales y la presencia o ausencia de sustancias que
interfieran como lípidos y/o proteínas (Pacheco, 2010).
La manera exacta en la que el quitosano y sus derivados actúan es todavía
desconocida, aun así varios mecanismos han sido propuestos, por ejemplo,
la interacción entre la carga positiva de las moléculas de quitosano y las
cargas negativas de las membranas celulares alterando su permeabilidad y
permitiendo la pérdida de constituyentes intracelulares (Rabea et al, 2003).
4. Obtención de quitosano
Las condiciones de desacetilación como la temperatura, la concentración
de álcali, el tiempo de procesamiento y las propiedades de las materias
primas, afecta a las características del quitosano obtenido y por lo tanto sus
aplicaciones (Synowiecki & Al-Khateeb, 2003).
a) Método químico
Existen dos tipos de desacetilación química: la homogénea y heterogénea,
la primera se lleva a cabo a bajas temperaturas o a temperatura ambiente
durante largos periodos de tiempo, con lo que se asegura la uniformidad de
la reacción (Nemtsev et al, 2002) y la distribución de los grupos acetil
resultante es arbitraria. La desacetilación heterogénea se realiza a una
elevada temperatura (100 a 140°C) durante un corto período de tiempo se
realiza más rápidamente en las regiones amorfas (Nemtsev et al, 2002;
Zhang et al, 2006). Proporcionando una distribución de bloque que impide
una mayor desacetilación
ii. Empaques biodegradables
15
El desarrollo de plásticos biodegradables a partir de polímeros naturales
abundantes en la naturaleza representa un reto debido al impacto
ecológico que tendría la sustitución de plásticos derivados de petróleo por
los obtenidos de estos materiales, los cuales son considerados como
desechos.
La principal ventaja que estos materiales presentan es la biodegradabilidad
de sus componentes, lo cual, disminuye la acumulación de desechos en los
basureros. Así como la explotación del potencial de materias primas de
origen natural como la pectina, el quitosan y el almidón para la elaboración
de plásticos biodegradables. La pectina, es obtenida a partir de
subproductos de la industrialización de la manzana y la naranja, su
principal aplicación en México es en la industria de los alimentos. Por otro
lado, el quitosan es obtenido a partir de desechos de camarón y langosta,
las empresas empacadoras de estos dos productos desechan toneladas de
caparazón como producto no útil ó contaminante, ignorando que en este
desecho se encuentra una fuente rica en quitina, y del cual puede ser
obtenido el quitosan; en nuestro país hoy en día no se encuentra ninguna
industria que le esté otorgando algún uso a estos desechos debido a que
no se les ha planteado alguna aplicación para la rentabilidad de la
obtención de la quitina y el quitosano.
iii. Nanoparticulas
El término “nanopartícula” engloba todo material o elemento con al menos
una de sus dimensiones en un rango de tamaño de 1 a 100 nanómetros
(un nanómetro corresponde a la milmillonésima parte de un metro). El
hecho de que estas partículas se encuentren en la misma escala de
tamaño que las células corporales suscita algunas preguntas acerca de las
posibles interacciones entre esas “nanopartículas” y el propio cuerpo. La
evaluación del posible impacto en la salud humana de estos nuevos
nanomateriales es un proceso en desarrollo.
La información disponible indica que las nanopartículas de óxido de zinc se
podrían absorber al ingerir de forma accidental, aunque es poco probable
16
que esto suceda de manera significativa. En cualquier caso, no se espera
que el óxido de zinc de naturaleza nanométrica tenga ningún impacto en la
salud.
Plastificantes
Son un tipo de compuestos químicos de baja volatilidad que se agregan a
un polímero (plástico) para reducir las interacciones intermoleculares entre
las cadenas de polímero. Es un factor importante en la formulación de
polímeros comestibles ya que afecta las propiedades mecánicas y la
permeabilidad de las películas. Los plastificantes alteran la estructura de
las películas, la movilidad de la cadena y los coeficientes de difusión de
gases o de agua.
El efecto del plastificante es hacer que el material al que se agrega sea
más manejable, adquiera una mayor plasticidad y por tanto sea más
sencillo su tratamiento industrial. Su concentración final suele ser muy baja.
Los plastificantes que se utilizan en la industria de alimentos incluyen:
Monosacáridos, disacáridos y oligosacáridos: glucosa, jarabe de fructosa.
Polioles: sorbitol, glicerol, polietilénglicoles, derivados del glicerol.
Lípidos y derivados: ácidos grasos, monoacilgliceroles, derivados del ester,
fosfolípidos y surfactantes.
iv. Plastico
Podemos definir a un plástico como aquel material que se fabrica a partir
de un polímero (obtenido del petróleo), por lo general haciéndose fluir bajo
presión . Los plásticos son típicamente ligeros y químicamente inertes y
pueden ser fabricados para ser rígidos, flexible e impermeables. Como
resultado de estas características, los plásticos han reemplazado al papel,
vidrio y metal en muchas aplicaciones, además, estos tienen una larga vida
y son resistentes a la degradación en ambientes naturales (Arévalo, 1996)
2.2.5.1 Plástico degradable: Es un plástico que sufre cambios en la
estructura química bajo condiciones ambientales especificas , resultando
con perdidas en sus propiedades, muchas de las cuales pueden ser
17
determinadas por métodos ya establecidos. La utilización de estos plásticos
esta restringida a un período de tiempo claramente determinado.
2.2.5.2 Plástico biodegradable: Es un plástico cuya degradación resulta de
la acción natural de microorganismos como bacterias, hongos y algas.
v. Langostino
Anatomia y morfologia
Anatomia General El cuerpo de un langostino está dividido en dos partes, el caparazón,
que es el escudo sobre el cefalotórax y el abdomen. El caparazón es
conocido como la cabeza y el abdomen como la cola. El caparazón
contiene la cabeza y los órganos vitales, incluyendo el estómago. La
cresta en lo alto de la cabeza y el rostrum que en muchas especies
se extiende por delante de la cabeza son estructuras muy
importantes para distinguir especies. El abdomen está dividido en
seis segmentos, el último segmento termina en una estructura
puntiaguda llamada telson.
Morfologia Externa
Una de las características de los crustáceos decápodos, y por lo
tanto de los langostinos, es que los 6 segmentos cefálicos y los 8
torácicos están unidos en un solo bloque, protegido por un
caparazón rígido, en el que se encuentran 13 pares de apéndices:
los 5 cefálicos (2 antena y 3 mandíbulas) y los 8 torácicos (3
maxilípedos y 5 pereiópodos).
Morfologia InternaLos langostinos peneidos poseen un sistema circulatorio abierto con
un corazón muscular dorsal localizado en el cefalotórax. Se
denomina hemolinfa a la sangre y a las células de la sangre y
hemocitos respectivamente. (Anexo 3) Los vasos sanguíneos (con
18
válvulas) dejan el corazón y se ramifican varias veces antes de que
la hemolinfa llegue a los senos sanguíneos ubicados por todo el
cuerpo y donde el intercambio de gases se produce. Después de
pasar por las branquias la hemolinfa retorna al corazón por medio de
tres aberturas sin válvulas ubicadas en las paredes del corazón.
Gran parte del cefalotórax está ocupado por el hepatopáncreas.
Esta glándula digestiva está formada por divertículos del intestino.
Los espacios entre los túbulos son senos de hemolinfa. La principal
función del hepatopáncreas es la absorción de nutrientes,
almacenaje de lípidos y producción de enzimas digestivas. Uno de
los vasos sanguíneos que dejan el corazón termina en el órgano
linfoide, en donde la hemolinfa es filtrada. Este órgano está
localizado ventro-anteriormente al hepatopáncreas.
1. Exoesqueleto de Langostino
Esta compuesto de quitina, vendría a ser el esqueleto de la especie
exteriorizado, este exoesqueleto cubre la totalidad de su cuerpo
representado entre el 35 y 40% de su peso total.
Películas y recubrimientos de Quitosano
Una de las propiedades más interesantes del quitosano es su capacidad de
formación de películas. De hecho, el quitosano forma películas fuertes,
flexibles, transparentes, resistentes a las grasas y aceites, y con buenas
propiedades mecánicas y de permeabilidad. Además, estos recubrimientos
tienen ventajas adicionales debido a que son antimicrobianas.
Las películas de quitosano tienen excelentes propiedades mecánicas que
dependen, en gran medida, del peso molecular, grado de cristalinidad y
contenido de humedad de las mismas. Poseen valores medios o
moderados de permeabilidad al vapor de agua y actúan como barrera al
oxígeno.
Otra propiedad interesante del quitosano en relación con los empaques
para alimentos, es su habilidad para absorber iones de metales pesados,
19
utilizándose para disminuir los procesos oxidativos presentes en los
alimentos (Roblejo, L.2009).
Las películas de quitosano se forman a partir de soluciones más o menos
concentradas del polímero, normalmente 3% p/p. Estas soluciones pueden
filtrarse o centrifugarse para eliminar los elementos insolubles y luego se
dejan secar por evaporación del solvente en una placa.
Además, las películas de quitosano presentan una excelente adhesión a
diferentes tipos de superficie, una buena elasticidad y una gran resistencia
al agua. Todos estos son parámetros importantes a la hora de evaluar su
aplicabilidad en distintos sectores (Agulló, E., Mato, R., 2004).
Propiedades de las películas y recubrimientos de quitosano
Propiedades físicas (Roblejo, L. 2009, p.20)
Entre las propiedades físicas más importantes para las películas y
recubrimientos se encuentran: color, espesor, transparencia, solubilidad y
aquellas relacionadas con la resistencia mecánica.
a) Espesor
El espesor de las películas influye significativamente sobre las propiedades
de las mismas, puede influir sobre la permeabilidad al vapor de agua de las
películas y cubiertas biodegradables hidrofílicas, sin que las causas reales
de este fenómeno estén totalmente esclarecidas. La influencia del espesor
sobre las propiedades ópticas también ha sido estudiada. Películas
obtenidas a partir de quitosano mostraron una apariencia ligeramente
amarilla, oscureciéndose el color a medida que el espesor aumentó.
Permeabilidad
Las películas y recubrimientos de quitosano son de importancia en
aplicaciones relacionadas con alimentos por su habilidad para ser una
barrera para la transferencia de masa.
20
La permeabilidad es definida como la cantidad de una sustancia
(habitualmente oxígeno, dióxido de carbono o vapor de agua) que atraviesa
una película o recubrimiento.
La permeabilidad al vapor de agua está influenciada por el área del
material extendido, el espesor inducido y por la diferencia de presión de
vapor de agua entre las dos superficies bajo condiciones específicas de
temperatura y humedad, y el transporte de gases, puede ocurrir por dos
mecanismos: difusión capilar y difusión activa.
Entre los factores que afectan la permeabilidad de las películas
biodegradables se encuentran la propia estructura de la película, (por
ejemplo, su porosidad), los aditivos empleados, las condiciones de
fabricación, el tiempo y condiciones de almacenamiento, así como la
temperatura a la cual se realiza el proceso.
Propiedades mecánicas (Garde, J., 2009)
Desde el punto de vista de su comportamiento mecánico, las películas y
recubrimientos son quebradizos, frágiles y poco elásticos, lo que da origen
a la aparición de grietas y agujeros en su superficie que impiden sus
propiedades reguladoras de transporte de gases y vapores, mejorándose
esto con la adición de sustancias plastificantes para disminuir la fragilidad y
aumentar la elasticidad.
El mecanismo por el cual el plastificante logra estos efectos, involucra
alguna interacción entre el polímero y el plastificante que produce una
reducción de las fuerzas acumulativas intermoleculares a lo largo de las
cadenas poliméricas, conduciendo a una estructura más suave.
a) Resistencia a la tracción
Es la fuerza necesaria para romper, por estiramiento, una determinada
superficie de un material plástico, ejercida en el sentido de alargar el
material.
Puede evaluarse mediante “Método de prueba estándar para las
propiedades de tracción de Láminas de plástico delgado” (ASTM D882-02).
21
Propiedades microbiológicas (Maldonado, S. 2005)
a) Propiedades antimicrobianas
La actividad antimicrobiana del quitosano dependerá de factores como el
tipo de quitosano (grado de desacetilación, peso molecular), del pH del
medio, de la temperatura, etc.
Existen varias hipótesis sobre el mecanismo de la actividad antimicrobiana
del quitosano. La más estimable es un cambio en la permeabilidad de la
célula debido a las interacciones entre el quitosano que es policatiónico y
las cargas electronegativas de la superficie de la célula.
3. HIPÓTESIS, VARIABLES Y OBJETIVOS.
3.1. Formulación de la Hipótesis
La aplicación de nanoparticulas, a los empaques flexibles elaborados a partir
de Quitosano, obtenidos del exoesqueleto del langostino, mejoran las
propiedades físico- mecánicas y antimicrobianas
3.2. Variables y Operacionalización
3.2.1. Variable dependiente
- Propiedades de los plastificantes
- Caracteristicas del quitosano
22
de biodegradación, no toxica para los productos organicos,
antimicrobianas, de conservación de productos organicos.
3.2.2. Variable independiente
- Propiedades de la nanoparticulas
- Caracteristicas del Empaque
23
3.3. Operacionalización de las Variables:
Objetivo Especifico 1:
Objetivo específico 2:
OBJETIVO VARIABLES Parámetro y/o Indicadores Método Unid.
Determinar el mejor plastificante para producir empaques flexibles.
Caracteristicas de los empaques
Biodegradacion ----
Flexibilidad %
Resistencia ----
%
%
OBJETIVO VARIABLES Parámetro y/o Indicadores Método Unid.
Evaluar las propiedades físico-mecánicas y antimicrobianas de las películas obtenidas
Permeabilidad al vapor de agua
---
Recuento Antimicrobiano
3.4. Objetivos
3.4.1. Objetivo general
Elaborar empaques flexibles a partir de quitosano, obtenido de
residuos de exoesqueleto de langostino, con nanoparticulas de oxido
de Zinc.
3.4.2. Objetivos específicos
Obtener el grado de acetilizacion mas eficiente del quitosano para su
uso como empaque fexible biodegradable.
Determinar el mejor plastificante para producir empaques flexibles.
Evaluar las propiedades físico-mecánicas de las películas obtenidas
Evaluar las propiedades antimicrobianas de las películas obtenidas.
4. DISEÑO METODOLOGICO
4.1 Tipo de estudio
El tipo de estudio que se va a realizar es una Investigación aplicada
- experimental.
4.2 Materiales
4.2.1. Materiales Biologicos
- Exoesqueleto de langostino
4.2.2. Material Experimental
- Quitosano de Exoesqueleto de Langostino.
4.2.3. Materiales de Laboratorio
Probetas de 50, 100 y 500 ml Pipetas de 5 y 10 ml
Vaso de precipitación de 250 y 500 ml Fiolas de 100 y 250 ml Matraz de 10, 250 y 500 ml Espátula Bureta de 25 y 50 ml Pizeta Placas Petri Tubos de Ensayo de 100 ml Tubos con rosca de 100 ml Asas Bacteriológicas Asas de inoculación Gradillas Mechero Crisol Pinzas estériles Micro pipetas de 100, 200 y 1000 ul Algodón Papel kraft Papel aluminio Papel toalla Puntas con filtro Guantes Cofia Ligas
4.4. Equipos
Balanza analítica Estufa Destilador Espectrofotómetro Nevera Incubadora Cámara de Flujo Laminar Calentador Autoclave Horno de esterilización Desecador ph-metro Baño de María Agitador orbital Agitador magnético
26
4.5. Insumos
Alcohol Ron de quemar Agar Mueller Hinton Cloruro de Sodio Cloruro de Bario Ácido sulfúrico Hidróxido de Sodio Biftalato de Potasio Ácido Acético Ácido clorhídrico Sulfato de Amonio Ácido Bórico
4.6. Método de la Investigación
La metodología presente en este estudio se desarrollara en 3 fases:
4.6.1. Selección de Materiales
a) Quitosano.
El quitosano a utilizar sera obtenido a partir de residuos de exoesqueleto de camaron.
b) Plastificantes.
Para la producción de los empaques fue necesaria la adición de plastificantes. Se probaran 2 de ellos:
Polietilenglicol y Glicerol (aceite de oliva y glicerina c/u 0.6 %)
c) Nanoparticulas.
La Nanoparticula a utilizar sera el Oxido de Zinc (ZnO2).
4.6.2. Seleccion del Metodo de Produccion
4.6.2.1. Metodo de casting
Las películas se elaboraran por el método de Casting o vaciado en placa. Este
consistira en que cada una de las soluciones poliméricas previamente solubles y
con las condiciones de Ph establecido para cada formulación, serán mezcladas
27
con agitación constante por 30 minutos, adicionándole la concentración del
plastificante adecuado.
Posteriormente se vertiran en placa acrílicas de 40 x 40 cm, con grosor de 0.2 cm,
se cortara con una cuchilla de acero inoxidable a las medidas a utilizar.
Las películas se dejarna secar a temperatura ambiente por 24 h, posteriormente
se recuperaran desprendiendola cuidadosamente de la placa acrílica y se
almacenara a temperatura ambiente, hasta su posterior análisis.
4.7. Elaboración de películas de quitosano
Se elaboraron películas de quitosano a escala de laboratorio utilizando un método
de moldeo por evaporación de disolvente, en moldes elaborados de teflón y
haciendo uso de glicerina y aceite de oliva como plastificantes, cada uno al 0.6%
para su formulación.
Para la elaboración de las películas es necesario obtener una solución base de
quitosano 2% (Solución A) a partir de la cual se prepararon las soluciones
compuestas que contenían cada una un plastificante diferente (Solución B y C) a
una misma concentración del 0.6%, logrando así 3 soluciones diferentes:
a) Solución quitosano 2% en ácido acético al 1% (Solución A)
b) Solución quitosano 2% en ácido acético al 1% + glicerina 0.6% (Solución B)
c) Solución quitosano 2% en ácido acético al 1% + aceite de oliva 0.6%
(Solución C)
A partir de estas soluciones, se prepararon 12??? películas de quitosano por cada
plastificante, de acuerdo al siguiente procedimiento:
4.7.1. Preparación de la solución base de Quitosano (Solución A)
1. Pesar 8g. de Quitosano en un balón volumétrico de 400 mL.
2. Adicionar 200 mL. de solución de ácido acético al 1%.
3. Agitar hasta disolver, si es necesario calentar a 40°C hasta
alcanzar la disolución.
4. Aforar con la solución de ácido acético y homogenizar.
5. Rotular y almacenar la solución.
28
4.7.2. Preparación de la solución de quitosano 2% en ácido acético al
1% + glicerina 0.6% (Solución B)
1. Medir 0.75 mL de glicerina y adicionarlo a un balón volumétrico de
125 mL
2. Adicionar 100 mL de la solución base de quitosano al 2%
(Solución A).
3. Agitar hasta obtener una solución homogénea.
4. Aforar con solución base de quitosano y homogenizar.
5. Rotular y almacenar.
4.7.3. Preparación de la solución de quitosano 2% en ácido acético al
1% + aceite de oliva 0.6% (Solución C)
1. Medir 0.75 mL de aceite de oliva y adicionarlo a un balón
volumétrico de 125mL.
2. Adicionar 100 mL de la solución base de quitosano al 2%
(Solución A).
3. Agitar hasta obtener una solución homogénea.
4. Aforar con solución base de quitosano y homogenizar.
4.8. Formación de las películas
1. Rotular el molde con el tipo de plastificante utilizado.
2. Limpiar el molde con acetona y dejar secar.
3. Medir 8 mL de la solución a utilizar (B ó C)
4. Verter la solución sobre el molde.
5. Homogenizar sobre la superficie.
6. Dejar secar por 96 horas a temperatura ambiente en una superficie plana.
Si se desea se puede calentar en estufa a 50ºC durante 5 horas.
7. Pasado el tiempo indicado, separar la película con una pinza.
8. Identificar y almacenar la película en un recipiente hermético para utilizarla
posteriormente.
29
4.9. Caracterización de las películas de quitosano
El revestimiento que cubre un producto cumple funciones muy importantes, ya
que previene el deterioro del alimento y extiende su tiempo de vida media. Esto
implica actuar como una excelente barrera frente a la invasión de agentes
físicoquímicos y microbiológicos y otorgar protección a la humedad. Para poder
verificar estas funciones es necesario evaluar propiedades mecánicas,
microbiológicas y de barrera las cuales se presentan a continuación.
4.9.1. Determinación de la permeabilidad al vapor de agua
Para evaluar esta propiedad se utiliza el método ASTM E 96/ E 96M-
05. Este método describe dos técnicas: la que emplea desecante y la
que utiliza agua. En esta investigación se utilizó la técnica que emplea
desecante.
El método consiste en registrar la ganancia de peso de un desecante
colocado en un tubo de hemólisis que está recubierto en su parte
superior por la película sujeta a evaluación, después de haber sido
introducido en una cámara ambiental bajo ciertas condiciones de
humedad relativa y temperatura.
A continuación se describe la metodología que se utilizó para
determinar la permeabilidad al vapor de agua en películas de
quitosano:
1. Rotular tubos de hemólisis de 7.5 cm de altura por 10 mm de
diámetro, con el nombre correspondiente para cada película a evaluar
(quitosano + glicerina y quitosano + aceite de oliva, ambas por
triplicado), a fin de no perder la identidad de las mismas.
2. Colocar en cada tubo cloruro de calcio (CaCl2) previamente
desecado a 200ºC y llevado hasta peso constante; llenar hasta 6 mm
por debajo del borde, registrar el peso de cloruro de calcio necesario
para alcanzar dicho borde.
3. Colocar en cada tubo la película correspondiente y sellar con una
banda de hule adecuada.
4. Forrar las partes sobrantes de la película con papel aluminio.
30
5. Registrar el peso inicial.
6. Los tubo se colocan en la cámara ambiental bajo condiciones de
humedad relativa 68%-84% y un intervalo de temperatura de 28º-
35ºC.* Registrar los pesos de los tubos cada hora.
8. Detener el registro de los pesos cuando el peso del tubo exceda el
10% del peso inicial del desecante o se alcance un peso estacionario.
*Nota: Los intervalos de temperatura y humedad relativa son las condiciones
promedio para el territorio salvadoreño según el Servicio Nacional de Estudios
Territoriales (SNET). Para mantener las condiciones especificadas se adicionó
1000 mL de solución salina sobresaturada.
4.9.2. Análisis microbiológico de las películas de quitosano
El quitosano es un biopolímero con actividad antimicrobiana y
antifúngica; por tanto, su uso en forma de película o recubrimiento
constituye una alternativa para la conservación de frutas y hortalizas
es por esta razón que se desarrolló un análisis microbiológico a la
película elaborada a base de quitosano, para conocer la carga
microbiana y fúngica que la película podría aportar.
La actividad antimicrobiana del quitosano esta influenciada por varios
factores como sin el tipo de quitosano, su grado de polimerización, el
peso molecular, la viscosidad, el grado de desacetilizacion, la
composición química y nutritiva del sustrato, y las condiciones
ambientales entre otros.
Teniendo como referencia la Norma Salvadoreña NSR 83.60.02:10
aplicada a películas de polietileno de baja densidad, que está en
contacto con alimentos, se realizó un recuento de mesófilos, hongos y
levaduras a las películas de quitosano.
31
4.10. Propedades fisico mecánicas
4.10.1. Prueba de biodegradacion en el suelo
Lugar de prueba
Preparación de las muestras
Perdida en peso
Ph del suelo
4.10.2 . Prueba de biodegradacion en el laboratorio
Permeabilidad a vapor de agua
32
5. Referencias Bibliográficas
1. ARREOLA . et ad 2007 Aplicación de Vacío en la Deshidratación
Osmótica de Higos (ficus carica). Información tecnológica vol.18(2), 43-
48.
2. SANZANA R., SIGRID X. 2010. Viabilidad del Desarrollo de Alimentos
Funcionales Frescos por Incorporación de Aloe Vera a la Matriz
Estructural de Endibia (Cichorium Intybus L. Var. Foliosum), Brócoli
(Brassica Oleracea Var. Itálica), Coliflor (Brassica Oleracea Var. Botrytis)
y Zanahoria (Daucus Carota L.) Mediante la Técnica de Impregnación a
Vacío. Tesis doctoral. Universidad Politécnica De Valencia.
3. RUIZ. R. Marilza, Cortés R. Misael y Henríquez A. Luis. 2009. Efecto de
Dos Atmósferas de Empaque en Hongos Comestibles (Pleurotus
Ostreatus l.) Tratados Mediante Impregnación a Vacío con una Solución
Conservante:.
4. Castro D. Fito P. comportamiento estructural de trozos de pina por la
transferencia de masa debida a la impregnación a vacío y la
deshidratación osmótica. ciencia y tecnología de alimentos vol 19, no. 2.
5. VILLARREAL, P.; GABRIELA, Patricia. 1997. Elaboración y
caracterización de confitados de cladodio de tuna (Opuntia ficus-indica
L. Mill.). Memoria para optar al Título de Ingeniero Agrónomo. Facultad
de Ciencias Agronómicas y Forestales. Universidad de Chile. Santiago.
6. TAZZA QUIRÓZ, C. J. 1986. Elaboración de fruta glaceada a partir de
papaya (Carica papaya L.).
7. TORRES O, JUAN D. 2008. Optimización de las condiciones de
operación de tratamientos osmóticos destinados al procesado mínimo de
mango (mangifera indica l.).
8. ORTIZ, Abril; GIOVANNY, Rodman. 2008 Incidencia de los métodos de
procesamiento en la subutilización y escasa exportación del higo (Ficus
Carica l). Tesis Doctoral.
9. ANDRÉS, A. M. 1995. Impregnacion a vacio en alimentos porosos.
Aplicacion al salado de quesos. Tesis Doctoral. Tese de doutorado–
Universidad Politécnica de Valencia, Valencia.
33
10.GARCÍA, Andrea; CORTES, M. 2007 Desarrollo de hongos comestibles
(Pleurotus ostreatus) mínimamente procesados fortificados con calcio,
selenio y vitamina C por aplicación de la técnica de impregnación al
vacío. Bogotá, Colombia: Universidad Jorge Tadeo Lozano.
11.APONTE, Alfredo. 2001. BOIX, Amparo Chiralt; MONZÓ, Javier
Martínez. Aplicación de la deshidratación osmótica e impregnación a
vacío en la crioprotección de mango. Universidad Politécnica de
Valencia.
12.TRUJILLO, MILLÁN Félix, et al. 2001 Estudio de la estabilidad
microbiológica del melón (Cucumis melo L) mínimamente procesado por
impregnación al vacío. Arch. latinoam. nutr,. vol. 51, no 2, p. 173-179.
13.MARTELO CASTAÑO, YISELL JOHAN, et al. 2011. Desarrollo de apio
mínimamente procesado fortificado con vitamina e, utilizando la
ingeniería de matrices./Development of minimally processed celery
fortified with vitamin E, by matrix engineering. Dyna, vol. 78, no 165, p.
28-39.
14.AEDO, FERNÁNDEZ. 2007. Estudio de la impregnación a vacío de miel
y su efecto en atributos de calidad de hojuelas de manzana (var. Granny
Smith) deshidratadas.
15.BENAVIDES, Yara L., et al. 2012 Aplicación de la técnica de
impregnación a vacío en el desarrollo de cáscaras de naranja
mínimamente procesadas fortificadas con potasio, sodio, y vitaminas B1,
B6 y B9. Journal of Engineering and Technology, vol. 1, no 1.
16.CASTAÑO, YISELL JOHAN MARTELO; RODRIGUEZ, MISAEL
CORTES; MAHECHA, HÉCTOR SUAREZ. 2011. desarrollo de apio
mínimamente procesado fortificado con vitamina e, utilizando la
ingeniería de matrices development of minimally processed celery
fortified with vitamin e, by matrix engineering. Dyna, vol. 165, p. 29.
17.MONZÓN, CONTRERAS Carolina, et al. 2007 Frutas deshidratadas y
rehidratadas: efecto de la aplicación de pre-tratamientos de
impregnación al vacío y deshidratación osmótica. Alimentación, equipos
y tecnología, vol. 26, no 221, p. 56-59.
18.HURTADO,F. (1987) “Procesos tecnológicos de frutas confitadas, jaleas
mermeladas, y pastas de frutas” Quito SE
34
6. CRONOGRAMA
Para llevar a cabo este estudio se necesitarán 6 meses de ejecución. En los
cuales se llevaran a cabo todas las actividades que abarca la investigación
programada en este proyecto de tesis, se ha tomado un tiempo prudente
comprendiendo la complejidad de alguna de las actividades a realizar se
presentan en la Tabla Nº 1.
Tabla Nº 1: Actividades contempladas en el proyecto para la elaboración de la
fruta confitada de papaya (caricia papaya) con la aplicación de vacio.
ETAPAS MESES1 2 3 4 5 6
Fase de Planificación Revisión bibliográficaRecolección de información
Fase de Ejecución Selección de materiales a base de quitosano
Caracterización de quitosano en base a los diferentes gelificantes utilizados.Selección la nano particula
Caracterización de los empaques de quitosanoFase de Comunicación Análisis de resultados
Elaboración de informe final
7. PRESUPUESTO ANALITICO
En la Tabla 2 se presenta el presupuesto detallado del proyecto que muestra la
descripción de los gastos y el monto involucrado (en Soles).
El monto total del proyecto es de S/. 2 202.00 (Dos mil Doscientos dos con
00/100)
Tabla Nº 2: Presupuesto Detallado
Nº Descripción UNDPresupuesto (Soles)Unitario Costo
TotalDeprecación
35
01
Cocina Semi-industrial 1 180.00 180.00 30.00
02
Baldes (10L) 2 15.00 30.00 8.00
03
Tabla de picar 1 10.00 10.00 3.00
04
Ollas de aluminio (10 L) 1 60.00 60.00 10.00
05
Cuchillos 2 10.00 20.00 5.00
06
Cucharas de palo 2 5.00 10.00 2.00
07
Selladora 1 120.00 120.00 20.00
08
Balanza analítica 1 1500.00 1500.00 50.00
09
Balanza de platillo 1 170 170.00 25.00
10
Materia prima (papaya verde) (kg) 6 2.00 12.00 ----------
11
Sal (cloruro de sodio) (kg) 2 5.00 10.00 ----------
12
Azúcar (kg) 10 3.00 30.00 ----------
13
Cloruro de calcio 1 5.00 5.00 ----------
14
Ácido cítrico 1 4.00 4.00 ----------
15
Bisulfito de sodio 1 5.00 5.00 ----------
16
Bicarbonato de sodio 1 5.00 5.00 ----------
17
Sorbato de potasio 1 5.00 5.00 ----------
18
Colorantes artificiales 1 8.00 8.00 ----------
19
Bolsas de polietileno (unidades ) 100 8.00 8.00 ----------
20
Agua (L) 1 10.00 10.00 ----------
21
Uso de Balanza de Precisión marca OHAUS. Capacidad de pesaje: 3000g. Lectura: 0.1g
1120.00 ---------- 120.00
22
Alquiler de pH–metro, marca Mettler Toledo
1 60.00 ------------ 60.00
23
Alquiler de densímetro, refractómetro
1 60.00 ------------ 60.00
24
Alquiler de equipo a vacío 1 150.00 ------------ 150.00
36
25
Termómetro 1 20.00 ------------ 20.00
Total (Soles) 2202.00 563.00
8. FINANCIAMIENTO
El financiamiento será realizado por el Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnologia.
9. ANEXOS
37
