Bioprocessamento de resíduos de camarão para obtenção de quitina, quitosana e mistura de proteínas, pigmentos e minerais
Autor(es):
Carvalho, Tecia Vieira
Palavras Chaves:
Não informado
Ano de Publicação:
2010
Resumo:
O processamento comercial de camarão de cativeiro no Brasil gera aproximadamente 35
mil toneladas de resíduos anualmente. Esses resíduos são ricos em produtos de grande valor
comercial, tais como proteínas, quitina e pigmentos. Desses compostos, apenas quitina é
aproveitada comercialmente no Brasil, particularmente para produção de quitosana, seu derivado
desacetilado. Mundialmente, a extração comercial de quitina é feita por métodos químicos, que
envolvem o emprego de ácidos fortes e álcalis, além de altas temperaturas. Esse processamento
além de comprometer a recuperação das proteínas e pigmentos presentes nos resíduos produz
poluentes químicos. Visando uma alternativa a esse processamento, este estudo teve por objetivo
avaliar a viabilidade técnica e econômica do emprego da fermentação láctica para a extração
comercial de quitina e sua subsequente conversão à quitosana, por desacetilação química. Além
disso, o trabalho avaliou a recuperação da mistura final do processo fermentativo, composta
principalmente de proteínas, além de minerais e pigmentos, visando o aproveitamento total dos
resíduos e, ao mesmo tempo, contribuir para minimizar a poluição oriunda da carcinicultura. Para
tanto, foi realizada uma seleção de lactobacilos isolados a partir de amostras ambientais a fim de
descobrir linhagens mais promissoras para serem usadas como “starters”. Foram selecionadas
quinze linhagens de lactobacilos, que após estudo de suas características fenotípicas e genotípicas
levaram à descoberta da linhagem Lact06, identificada como Lactobacillus sp. Essa linhagem foi
capaz de promover a recuperação de 92% das proteínas, 78,6% dos minerais, 92% de carbonato
de cálcio e 88% dos pigmentos dos resíduos em meio contendo 5% de sacarose como fonte de
carbono, em 48h. O processo teve um rendimento de 12% de quitina, praticamente livre de
contaminantes orgânicos (1,07%) e inorgânicos (0,98%). Essa quitina foi analisada por métodos
físicos (TG, DSC, FTIR, MEV) e sua qualidade foi similar à quitina comercializada pela empresa
SIGMA (USA). A desacetilação química da quitina obtida por fermentação, sob vácuo e em
diferentes temperaturas, levou à produção de quitosanas com graus de desacetilação variando de
53%-86% e viscosidade de 25-58 Cp, com um rendimento de 62%. O plano de negócios mostrou
ser economicamente viável a extração de quitina por fermentação láctica com a linhagem Lact06.
Considerando apenas a produção anual da carcinicultura cearense, que gira em torno de 20 mil
toneladas, podem ser produzidas anualmente 288 toneladas de quitina, 178 toneladas de
quitosana, além de um hidrolisado rico em proteínas e pigmentos, que pode ser utilizado como
ingredientes em rações para peixe e/ou aves, demonstrando assim a viabilidade comercial de
aproveitamento dos resíduos sólidos da carcinicultura.
Palavras-chave: camarão, fermentação láctica, quitina, quitosana, proteínas, pigmentos.
Abstract:
Brazilian shrimp farming generates approximately 35000 tons of solid wastes annually.
This waste is rich in compounds with great commercial values such as proteins, chitin and
pigments. Among these compounds only chitin is commercially recovereredfrom shrimp
wastes in Brazil, mostly to produce its derivative chitosan. Worldwide the commercial
extraction of chitin from shrimp wastes has been done by chemical treatments using strong
acids and alkalis under high temperatures. These treatments, however, do not lead to the
recuperation of proteins and pigments and also generates chemical wastes. Aiming to develop
an alternative to overcome these problems this study evaluated the technical and economic
viability of lactic fermentation to extract chitin and recover a mixture of proteins, minerals
and pigments from shrimp wastes. This work involved a preliminary screening of lactobacilli
from different environmental sources aiming to discovery new strains with better profile to be
used as starter cultures. Among the isolates fifteen strains were selected to study their
phenotypic and genotypic characteristics leading to the discovery of Lact06, identified as
Lactobacillus sp. which was able to promote the recuperation of 92% proteins, 78.6%
minerals, 92% calcium carbonate and 88% pigments by lactic fermentation of shrimp heads
using 5% sucrose as carbon source within 48h. The fermentation yields 12% chitin with a
small amount of organic (1.07%) and inorganic (0.98%) contaminants. The chitin was further
analyzed by physical methods (TG, DSC, FTIR, and MEV) and compared with a sample of
the commercial chitin from SIGMA (USA). The results proved that both chitins were quite
similar although the chitin obtained by fermentation seems more pure and less degraded. The
process of chemical deacetylation under vaccum, in different temperatures, yields 62% of
chitosan with 53%-86% of deacetylation and 25-58 Cp of viscosity. The business plan
demonstrates the economic viability of the production of chitin by lactic fermentation using
Lact06 as well as its chemical conversion to chitosan, and the recuperation of a mixture rich
in proteins, minerals and pigments. Considering only the 20000 tons of shrimp farming
produced annually in the Ceará State it is possible to obtain 288 tons of chitin, 178 tons of
chitosan besides a mixture of proteins, minerals and pigments, demonstrating the economic
viability of the utilization of the solid wastes from shrimp farming.
Keywords: shrimp, lactic fermentation, chitin, chitosan, proteins, pigments
Tipo do Trabalho:
Tese
Referência:
Carvalho, Tecia Vieira. Bioprocessamento de resíduos de camarão para obtenção de quitina, quitosana e mistura de proteínas, pigmentos e minerais. 2010. 104 f. Tese (Doutorado em 2010) - Universidade Estadual do Ceará, , 2010. Disponível em: Acesso em: 4 de maio de 2024
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