Obtención y caracterización de nanoquitina a partir de exoesqueleto de langostino (Penaeus vannamei)
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Date
2023
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo. Fondo Editorial
Abstract
En el presente trabajo de investigación se han utilizado residuos de langostino (Penaeus
vannamei) como materia prima para la preparación de nanofibras de quitina. Para ello, primero,
se aisló quitina de caparazones de langostino a condiciones leves de desmineralización usando
HCl 1.3 M durante 1 h y 30 min a temperatura ambiente y desproteinización usando NaOH 0.8
M de 60–70 °C por un tiempo de 3 horas. A partir de esto, se prepararon nanofibras de quitina
mediante oxidación controlada utilizando el sistema TEMPO/NaBr/NaClO a pH 10 a
temperatura ambiente, seguido de un tratamiento mecánico utilizando un homogeneizador
Ultraturrax IKA 25; el cual libera las nanofibras que quedan suspendidas en el agua.
Los resultados muestran que la oxidación controlada mediante TEMPO/NaBr/NaClO promueve
y facilita eficazmente la individualización de elementos de nanofibras de quitina con un
diámetro de 40 a 80 nm, se observó que cuanto mayor es el grado de oxidación; más grupos
carboxílicos se forman.
En el análisis FTIR-ATR de la nanoquitina; se identificó el pico característico del grupo
carbonilo en un rango 1720-1740 cm-1
. La composición del exoesqueleto se determinó mediante
análisis termogravimétrico (TGA). Las nanofibrillas obtenidas se caracterizaron mediante
microscopia electrónica de barrido con emisión de campo SEM-FE para determinar ancho de
las fibras. Utilizando espectrofotometría UV-VIS se determinó la cantidad de grupos
carboxílicos por gramo de quitina oxidada.
Estas propiedades proporcionarán varias aplicaciones futuras de estos nanomateriales en
diversos sectores industriales.
ABSTRACT
In the present research work, shrimp (Penaeus vannamei) waste was used as raw material for
the preparation of chitin nanofibres. For this, first, chitin was isolated from shrimp shells under
mild conditions of demineralization using 1.3 M HCl for 1 h and 30 min at room temperature
and deproteinization using 0.8 M NaOH from 60-70 °C for a time of 3 hours. From this, chitin
nanofibres were prepared by controlled oxidation using the TEMPO/NaBr/NaClO system at pH
10 at room temperature, followed by mechanical treatment using an Ultraturrax IKA 25
homogenizer; which releases the nanofibres that are suspended in water.
The results show that controlled oxidation by TEMPO/NaBr/NaClO effectively promotes and
facilitates the individualisation of chitin nanofibers elements with a diameter of 40 to 80 nm, it
was observed that the higher the degree of oxidation, the more carboxylic groups are formed.
In the FTIR-ATR analysis of nanochitin; the characteristic peak of the carbonyl group was
identified in the range 1720-1740 cm-1. The composition of the exoskeleton was determined by
thermogravimetric analysis (TGA). The obtained nanofibrils were characterised by SEM-FE
scanning electron microscopy to determine fibre width. Using UV-VIS spectrophotometry, the
amount of carboxyl groups per gram of oxidized chitin was determined.
These properties will provide a number of future applications of these nanomaterials in various
industrial sectors
Description
Keywords
TECHNOLOGY::oxidación, desproteinización, desmineralización, nanofibrillas, TGA