Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) ha desarrollado una forma verde de crear quitina, mediante el uso de dos formas de desperdicio de alimentos, cáscaras de langostinos y frutas desechadas, y fermentándolas.

La quitina tiene una amplia variedad de usos en la industria alimentaria, como espesantes y estabilizadores de alimentos, y como envasado de alimentos antimicrobianos.

El método NTU es más sostenible que los enfoques actuales que extraen químicamente la quitina de los desechos marinos, que es costoso, consume grandes cantidades de energía y genera subproductos químicos que pueden descargarse en las aguas residuales industriales.

Anualmente se generan de seis a ocho millones de toneladas de desechos de crustáceos en todo el mundo, con 45 a 60% de las conchas de camarón descartadas como subproductos del procesamiento.

Profesor William Chen, Director del programa de Ciencia y Tecnología de Alimentos en NTU, quien dirigió la investigación, dijo, "La enorme cantidad de desechos de camarón ha despertado el interés industrial, ya que es una fuente abundante de quitina. Sin embargo, hay un problema en el método de extracción, que es a la vez insostenible y perjudicial para el medio ambiente.

"Nuestro nuevo método toma desechos de crustáceos y desechos de frutas desechados y utiliza procesos de fermentación natural para extraer la quitina. Esto no solo es rentable, pero también respetuoso con el medio ambiente y sostenible, y ayuda a reducir el desperdicio general, "dijo el profesor Chen.

Los hallazgos del equipo se publicaron en la revista revisada por pares AMB Express en enero de 2020.

El equipo de NTU probó diez fuentes de desechos de frutas comunes, como el orujo de uva blanca y roja, cáscaras de mango y manzana, y núcleos de piña, en varios experimentos de fermentación. Descubrieron que los desechos de la fruta contenían suficiente contenido de azúcar para impulsar el proceso de fermentación que descompone las cáscaras de los camarones en quitina.

Utilizaron la técnica de 'difracción de rayos X' para determinar la estructura atómica y molecular de la quitina creada utilizando el nuevo método y su nivel de pureza se midió utilizando un 'índice de cristalinidad'. Las muestras de quitina cruda extraídas de conchas de camarón fermentadas con residuos de frutas dieron un índice de cristalinidad del 98,16%. que en comparación con muestras comerciales de quitina con un índice de 87,56%. El proceso de fermentación utilizando el contenido de azúcar de los desechos de la fruta produjo quitina de mayor calidad que la comercial.

El profesor Chen dijo:"Nuestra investigación ha llevado no solo a quitina de mayor calidad, sino también a un proceso más sostenible y respetuoso con el medio ambiente. Si bien los diversos tipos de desechos de frutas produjeron buenos resultados, el azúcar de orujo de uvas tintas tuvo el mejor desempeño. Este también es un método rentable para operaciones a escala industrial, lo que podría ser de interés potencial para las bodegas que buscan reducir y reciclar sus desechos ".

"Esta investigación también se hace eco del enfoque de investigación traslacional de NTU, que tiene como objetivo desarrollar innovaciones sostenibles que beneficien a la sociedad y la industria y creen un futuro más verde ".

Sr. Loo Yuen Meng, Director Gerente de Integrated Aqua Singapore Pte. Limitado., que no participó en el estudio, dijo, "Las últimas innovaciones desarrolladas por el profesor William Chen del programa de Ciencia y Tecnología de Alimentos en NTU, es un excelente ejemplo de cómo se puede aplicar la experiencia de un instituto de educación superior para mejorar la eficiencia operativa de la industria alimentaria al tiempo que se reduce el desperdicio de procesamiento de alimentos. Mediante un sencillo proceso de fermentación, la quitina y el quitosano de alto valor recuperados de las cáscaras de los camarones son respetuosos con el medio ambiente, y los productos pueden volver a conectarse a la industria alimentaria ".

Al dejar que la quitina se someta a etapas posteriores de fermentación, el equipo de investigación de NTU también descubrió que podían fermentarla más en quitosano, que se puede utilizar como potenciador del crecimiento en fertilizantes para plantas, o como un sistema de suministro de fármacos controlado en tratamientos farmacéuticos.

El equipo de NTU ahora está explorando formas de utilizar el quitosano para mejorar las innovaciones de investigación anteriores, como los envases de alimentos creados con residuos de soja u Okara. Esto podría conducir potencialmente al desarrollo de una película de celulosa más duradera con propiedades antimicrobianas y antibacterianas.