Evaluación de la hidrólisis enzimática de wet white asistida con ultrasonido para obtener colágeno hidrolizado

Evaluation of the Enzymatic Hydrolysis of Wet White Assisted with Ultrasound to Obtain Hydrolyzed Collagen

La presente investigación se centra en la evaluación del método de hidrólisis enzimática asistida por ultrasonido en la obtención de colágeno hidrolizado a partir del aprovechamiento del residuo (wet white) proveniente del cuero curtido con glutaraldehído, con la finalidad de minimizar la generación de impactos ambientales por dicho material. Se evaluó el efecto del pH de la solución, dosis de enzima, intensidad de ultrasonido aplicado y temperatura de la mezcla, manteniendo constantes la masa inicial de wet white, el volumen de agua y el tiempo de reacción. Los resultados experimentales señalan que para pH9 dosis de enzima Tan G Plus 0.00012 kg, temperatura de 313.15 K e intensidad de ultrasonido del 40% se logra degradar el material y desnaturalizar la proteína, obteniendo una concentración en peso de colágeno hidrolizado de 3.013 kg/m³, por cada kilogramo de material empleado, el cual representa una recuperación del 3.0% en masa de wet white.Se observa que las variables más representativas para el proceso analizado son el pH y la temperatura, quedan un mayor rendimiento al proceso y permiten obtener mayor cantidad de proteína hidrolizada.

I. INTRODUCCIÓN

El sector industrial curtidor es considerado como uno de los que más ocasionan contaminación ambiental [1], debido a que los procesos de transformación del cuero para la elaboración de marroquinería generan altas cargas de residuos sólidos, líquidos y gaseosos [2]. Esto trae consigo la necesidad de desarrollar y emplear tecnologías limpias y sostenibles que reduzcan la contaminación causada por la actividad industrial [3] y así disminuir los impactos económicos, sociales y ambientales, debido a que los residuos sólidos y líquidos afectan considerablemente la calidad ambiental del ecosistema [2]. Por tal motivo se busca involucrar alternativas para la minimización o prevención de la contaminación por medio de proyectos de producción más limpia para dicha industria [4]. Los municipios de Villapinzón y Chocontá, del departamento de Cundinamarca, Colombia, poseen bodegas rudimentarias, curtiembres o tenerías en los alrededores del río Bogotá, con el fin de disponer del agua para el proceso o como medio de evacuación de los vertimientos generados dentro del proceso.

Durante el proceso de curtido se producen residuos, como viruta de wet white, residuos de viruta de cuero curtido (wet blue) y subproductos como recortes de piel, carnaza, unche, entre otros [5]. El curtido wet white (WW) es elaborado en la etapa de rebajado de pieles, con glutaraldehído principalmente, agentes aldehídicos, taninos vegetales y sintéticos o con minerales como sales de circonio y aluminio [6], donde, de acuerdo con algunos estudios, el wet white con glutaraldehído resulta ser más efectivo, pues da lugar a la obtención de residuos con mayor facilidad de disposición final y tratamiento que el realizado de forma convencional, lo cual representa menor riesgo para el ambiente, dado que el proceso no tiene metales no esenciales [7, 8].