Estudio comparativo entre la enzima pancreática y la enzima microbiana en el proceso de hidrólisis alcalino enzimática para la obtención de colágeno a partir de las virutas de cuero en la Curtiembre Austral S.R.L. – Arequipa

Abstract

La presente investigación abarca desde la recolección de la viruta de cuero obtenida en el proceso de rebajado de la curtiembre AUSTRAL S.R.L., hasta la obtención cuantitativa del hidrolizado de colágeno. Esta investigación se genera por la necesidad de dar solución al problema contenido en el capítulo 1 que indica, que este sector industrial tiene un impacto considerable en el medio ambiente, generando diversos residuos, sólidos, líquidos y emisiones gaseosas; entre los residuos sólidos se encuentra la viruta de cuero residual, de la cual es posible recuperar colágeno hidrolizado, por lo que se hace necesario conocer, el rendimiento de la enzima pancreática y la enzima microbiana, como también los efectos que tendrán las variables concentración enzimática, temperatura y tiempo de contacto para cada una de ellas. Para abordar esta problemática se fijaron como objetivos, caracterizar las virutas de cuero, determinar las variables que permitan obtener la mayor cantidad de colágeno en el proceso de hidrólisis alcalino enzimática para la enzima pancreática y para la enzima microbiana y comparar y evaluar el porcentaje de recuperación de colágeno obtenido para cada enzima, como se indica en el capitulo 1. El marco teórico del capítulo 2, considera las bases teóricas para el desarrollo y fundamentación del trabajo. En los capítulos 3 y 4 se presenta la experimentación, toma de datos y análisis de resultados que se desarrollaron en las instalaciones de la curtiembre Austral S.R.L, y para determinaciones complementarias se recurrió al laboratorio de Análisis Instrumental del Departamento Académico de Ingeniería Química de la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa. Para determinar el número de pruebas experimentales a realizar, se utilizó el diseño factorial 2k, de tres factores (concentración de enzima, temperatura y tiempo de contacto) con dos niveles para cada enzima. Cada prueba se realizó por triplicado, haciendo un total de 54 pruebas. Al realizar la caracterización de las virutas de cuero, materia prima del presente estudio, se encontró humedad 48,62%; Cenizas 6,33 %; Proteína 34,72; Grasas 0.59 %; Cromo total base húmeda 426 mg/L; Cromo total base seca 768.5 mg/kg. De acuerdo a la estrategia experimental, los mejores resultados para la recuperación del colágeno expresados como porcentaje de proteína utilizando la enzima pancreática fueron de 7,72 % y utilizando la enzima microbiana fueron de 23.66%, ambas en una concentración enzimática de 0,4 %, temperatura de 60 ºC y en un tiempo de 4 horas. A partir de los resultados obtenidos, el rendimiento del porcentaje de recuperación de colágeno con la enzima pancreática fue de 22.23% y con la enzima microbiana fue de 68.15%, respecto al contenido inicial de colágeno en la materia prima. Estos resultados demuestran que las industrias de curtiduría pueden ir solucionando los problemas de impacto ambiental en forma progresiva generándose un proceso amigable con el medio ambiente. Sin dejar de expresar que económicamente para las empresas también es atractivo porque el colágeno se reutilizaría en estas empresas industriales.