Determinación de los parámetros óptimos para la extracción y caracterización del colágeno a partir de piel de tilapia (Oreochromis niloticus)

Abstract

El objetivo de la presente investigación fue determinar los parámetros de extracción de colágeno a partir de pieles de tilapia (Oreochromis niloticus) y caracterizar sus propiedades fisicoquímicas. Se evaluaron tres variables independientes sobre las condiciones de extracción del colágeno para optimizar el proceso en función del rendimiento del colágeno seco obtenido, se realizaron 12 ensayos experimentales por duplicado evaluando el efecto de la temperatura de extracción entre 50 °C y 70 °C, tiempo de extracción entre 3 y 5 horas y la concentración de ácido cítrico entre 0,3 %, 0,5 % y 0,7 %. Los resultados se analizaron estadísticamente mediante el análisis de varianza ANOVA y la comparación de los valores medios usando pruebas de rangos múltiples de TUKEY. Los valores de las variables independientes que se utilizaron para obtener colágeno con los máximos valores de respuesta correspondieron al T4: temperatura 70 °C, tiempo 5 horas y concentración de ácido cítrico 0,3 %. Se concluyó que a mayores tiempos de extracción se obtiene mayor rendimiento del colágeno y que las concentraciones de ácido cítrico no presentaron diferencias significativas, esto nos indica que las diferentes concentraciones de ácido utilizadas no afectan en el rendimiento del producto obtenido. El colágeno extraído tuvo un rendimiento de 5,52 % en base húmeda y de 56,29 % en base seca, de un total de 30 g. de piel fresca. El colágeno obtenido se caracterizó utilizando espectrofotometría infrarroja FT-IR, lográndose identificar los picos característicos de la proteína del colágeno relacionados con amidas primarias, confirmándose la presencia de estructuras de triple hélice en la estructura del colágeno. Se realizó una evaluación microscópica del colágeno extraído, las imágenes mostraron una morfología del colágeno con formas irregulares, en algunos casos rectangulares, hexagonales y en otros triangulares. Se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas del colágeno obtenido dando el siguiente resultado: la composición química proximal fue 54,14 ± 0,90 % de proteína; 2,77 ± 0,01% de cenizas totales; 68,18 ± 1,96% de humedad y una densidad aparente de 0,82 g/ml. Por lo tanto, se logró desarrollar y estandarizar el método de extracción del colágeno a partir de pieles de tilapia, de acuerdo a la metodología de extracción establecido en la presente investigación.