Modelamiento del proceso de extracción de colágeno a partir de subproductos piscícolas mediante el uso de membranas de filtración a flujo cruzado

RESUMEN:En este trabajo se estudió el proceso de extracción de colágeno a partir de tres subproductos de pescado: escamas de tilapia roja (ETR), espina dorsal de trucha (EDT) y piel de tilapia nilótica (PTN). En general, el proceso consistió en 4 etapas: desengrasado, pretratamiento alcalino, extracción ácida y filtración tangencial. Para seleccionar el mejor subproducto se compararon los rendimientos de extracción porcentuales de colágeno. El mejor subproducto resultó ser la PTN, con esta se estandarizó el proceso de extracción de colágeno mediante la implementación de diseños experimentales con el fin de establecer las condiciones óptimas del pretratamiento alcalino y de la extracción ácida mediante la metodología de superficie de respuesta. Adicionalmente se hizo un estudio cinético y se obtuvo un modelo fenomenológico (primera extracción alcalina) y varios empíricos (pretratamiento alcalino y extracción ácida) que mostraron una buena capacidad de predicción de los datos experimentales correspondientes a la concentración de la proteína no colagenada (PNC). Para el caso de la primera y segunda extracción alcalina fue posible construir un modelo general, basado en el modelo de segundo orden (MSO), que permitió estimar la concentración del soluto en términos de temperatura, tamaño de piel, concentración de NaOH y del tiempo. El modelo general fue ajustado para los 135 experimentos del diseño experimental de la primera extracción alcalina promediando un R2 de 0.99. Adicionalmente, se realizó un escalado del pretratamiento alcalino y de la extracción ácida desde 200 mL hasta 2 L. El extracto ácido de colágeno obtenido se concentró mediante un proceso de filtración tangencial, la cual se modeló usando mediante teoría fundamentada en los mecanismos de bloqueo de poro y formación de torta, con una capacidad de ajuste aceptable. Así mismo, se hicieron diafiltraciones con el fin de obtener un colágeno que cumpliera con los requerimientos de la norma técnica colombiana. Finalmente, el colágeno obtenido se liofilizó y se caracterizó, resultando ser tipo I, el cual tiene aplicaciones en el campo farmacéutico y alimentario.

• Autores: Giraldo Ríos, Diego Enrique
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2019
• Institución: Universidad de Antioquia
• Repositorio: Repositorio UdeA
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/16708
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10495/16708
• Palabra clave: Colágeno; Collagen; Farmacocinética; Pharmacokinetics; Tilapia nilótica; Oreochromis niloticus; Subproductos de la pesca; Fishery byproducts; Modelado fenomenológico; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1755; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_13280; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_34687; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_26878
• Rights: openAccess
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