Los científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur NTU Singapur han desarrollado una forma verde de crear quitina, utilizando dos formas de desperdicio de alimentos: cáscaras de gambas y frutas desechadas, y fermentándolas.
La quitina sirve para una amplia variedad de usos en la industria alimentaria, como espesantes y estabilizadores de alimentos, y como envases de alimentos antimicrobianos.
El método NTU es más sostenible que los enfoques actuales que extraen químicamente la quitina de los desechos marinos, lo cual es costoso, consume grandes cantidades de energía y conduce a subproductos químicos que pueden descargarse en las aguas residuales industriales.
De seis a ocho millones de toneladas de desechos de crustáceos se generan anualmente en todo el mundo, con el 45 al 60 por ciento de las cáscaras de camarones desechadas como subproductos de procesamiento.
El profesor William Chen, Director del programa de Ciencia y Tecnología de Alimentos en NTU, quien dirigió la investigación, dijo: "La enorme cantidad de desechos de camarones ha despertado el interés industrial ya que es una fuente abundante de quitina. Sin embargo, existe un problemaen el método de extracción, que es insostenible y perjudicial para el medio ambiente.
"Nuestro nuevo método toma desechos de crustáceos y desechos de frutas descartadas y utiliza procesos de fermentación natural para extraer quitina. Esto no solo es rentable, sino también ecológico y sostenible, y ayuda a reducir el desperdicio general", dijo el profesor Chen.
Los hallazgos del equipo se publicaron en una revista revisada por pares AMB Express en enero de 2020.
El equipo de NTU probó diez fuentes de desechos de frutas comunes, tales como orujo de uva blanca y roja, cáscaras de mango y manzana, y núcleos de piña, en varios experimentos de fermentación. Descubrieron que los desechos de frutas contenían suficiente contenido de azúcar para impulsar el proceso de fermentación que se rompeconchas de gambas en quitina.
Usaron la técnica de 'difracción de rayos X' para determinar la estructura atómica y molecular de la quitina creada usando el nuevo método y su nivel de pureza se midió usando un 'índice de cristalinidad'. Las muestras de quitina cruda extraídas de las cáscaras de gambas fermentaron usandoEl desperdicio de fruta dio un índice de cristalinidad de 98.16 por ciento, en comparación con las muestras comerciales de quitina con un índice de 87.56 por ciento. El proceso de fermentación usando el contenido de azúcar del desperdicio de fruta produjo quitina de mayor calidad que el comercial.
El profesor Chen dijo: "Nuestra investigación ha conducido no solo a una quitina de mayor calidad sino también a un proceso más sostenible y respetuoso con el medio ambiente. Si bien los diversos tipos de residuos de frutas produjeron buenos resultados, el azúcar del orujo de las uvas rojas tuvo el mejorrendimiento. Este es también un método rentable para operaciones a escala industrial, que podría ser de interés potencial para las bodegas que buscan reducir y reciclar sus desechos ".
"Esta investigación también se hace eco del enfoque de investigación traslacional de NTU, que tiene como objetivo desarrollar innovaciones sostenibles que beneficien a la sociedad y la industria y creen un futuro más verde"
El Sr. Loo Yuen Meng, Director Gerente de Integrated Aqua Singapore Pte. Ltd., que no participó en el estudio, dijo: "Las últimas innovaciones desarrolladas por el profesor William Chen del programa de Ciencia y Tecnología de Alimentos en NTU, son excelentesejemplo de cómo se puede aplicar la experiencia de un instituto de educación superior para mejorar la eficiencia operativa de la industria alimentaria mientras se reduce el desperdicio de procesamiento de alimentos.A través de un simple proceso de fermentación, la quitina y el quitosano de alto valor recuperados de las cáscaras de gambas son amigables con el medio ambiente, y los productos pueden volver a conectarse a la industria alimentaria "
Al dejar que la quitina se someta a otras etapas de fermentación, el equipo de investigación de NTU también descubrió que podían fermentarla más en quitosano, que puede usarse como un potenciador del crecimiento en fertilizantes de plantas, o como un sistema controlado de administración de medicamentos en tratamientos farmacéuticos.
El equipo de NTU ahora está explorando formas de utilizar el quitosano para mejorar las innovaciones de investigación anteriores, como el envasado de alimentos creado con residuos de soja u Okara. Esto podría conducir al desarrollo de una película de celulosa más duradera con propiedades antimicrobianas y antibacterianas.
El profesor Chen también está trabajando con varias compañías para estimular la adopción de métodos industriales más ecológicos en la producción de quitina y quitosano.
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Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Nanyang . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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