Estudio de biopelículas de compositos de colágeno de calamar gigante (Dosidicus gigas) y quitosina

Abstract

Tesis de maestría en ciencias y tecnología de alimentos. El desecho de calamar es rico en colágeno y puede ser utilizado como materia prima para elaborar biopelículas con quitosano comercial, en este estudio se caracterizó el colágeno obtenido de la fracción soluble en ácido extraído de desecho de calamar gigante (Dosidicus gigas); asimismo se determinaron las propiedades fisicoquímicas, mecánicas y térmicas de las biopelículas elaboradas a partir de la mezcla de colágeno:quitosano: 80:20, 50:50, 20:80, 0:100. El perfil de aminoácidos confirmó la presencia de hidroxiprolina inminoácido característico del colágeno. El patrón electroforético mostró tres fracciones (200, 116 y 97 kDa) confirmando la presencia del colágeno. Los termogramas obtenidos del colágeno mostraron un pico endotérmico (Tmax 61.4ºC), el quitosano utilizado fue de medio peso molecular (~570 kDa) y mostró dos manifestaciones, una endotérmica y una transición vítrea (81.9 y 165.05ºC). Las biopelículas obtenidas fueron comparadas en sus propiedades mecánicas de esfuerzo-deformación con películas de polipropileno y acetato de celulosa (celofán), llegándose a detectar diferencias significativas (p≤0.05) entre las biopelículas obtenidas. A mayor concentración de colágeno, mayor fue la elongación, las biopelículas 50:50 mostraron valores de elongación similares (p≥0.05) a las de polipropileno, el menor valor (p≤0.05) de esfuerzo lo presentó la biopelícula 80:20, las biopelículas 20:80 mostraron valores de elongación similares al acetato de celulosa (celofán). La mayor velocidad de transmisión al vapor de agua (p≤0.05) la presentó la biopelícula 80:20. La propiedad que mide la integridad física en agua de las biopelículas es la solubilidad en agua, las biopelículas presentaron mayor solubilidad a mayor concentración de colágeno (p≤0.05). Los termogramas obtenidos mostraron algunos comportamientos semejantes para cada biopelícula evaluada. La microscopía electrónica de barrido permitió revelar la miscibilidad de estos dos materiales, la biopelícula de quitosano es la que mostro una mayor uniformidad en el acomodo de su estructura, y el mayor desorden se observó en la de mayor concentración de colágeno, mostrando a su vez mayor opacidad. Con estos resultados se establece que es factible obtener una biopelícula a partir de la mezcla de colágeno soluble en ácido obtenido de desecho de calamar con quitosano comercial y que la adición de colágeno puede mejorar las propiedades plásticas de las biopelículas de quitosano, aunque se obtendrá una biopelícula con menor transparencia y con una mayor velocidad de transmisión del vapor de agua. Esta información sienta las bases para futuros estudios tendientes al aprovechamiento de este tipo de desechos.