Magíster Scientiae en Ingeniería Química.
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH) ivan.huacho@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-3144-3379
Magíster, Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Ciencia en Ingeniería en Alimentos (FCIAB). ne.flores@uta.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-0851-8117
julio-diciembre 2023 Vol. 6-3-2023 http://revista- imaginariosocial.com/index.php/es/index
Recepción: 26 de mayo 2023
Aceptación: 30 de junio 2023
175-183
Magíster Sistemas de Gestión Integral, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH)
Geovanna.lobato@espoch.edu.ec https://orcid.org/0009-0003-8500-4413
Doctor en Ciencias Ambientales, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH) hbrito@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-7536-857X
Este trabajo de investigación desarrolla el estudio para la recuperación de calcio de las cáscaras de huevo obtenido de los residuos sólidos procedentes de los restaurantes del
cantón Riobamba, teniendo como finalidad determinar la metodología más adecuada para la recuperación del Ca, para lo cual, se realizó la caracterización físico química y microbiológica de la materia prima, se separó las cáscaras de huevo y se trituró, calcinó y se solubilizó en ácido acético, luego se filtró y se secó obteniendo carbonato de calcio con un porcentaje de 92,14 %, finalmente se realizó el análisis Espectroscopia Infrarroja determinando la presencia del ion calcio en el producto final.
This research work develops the study for the recovery of calcium from eggshells obtained from solid waste from restaurants in the canton of Riobamba, the purpose of this study was to determine the most appropriate methodology for Ca recovery, for which, the physical, chemical and microbiological characterization of the raw material was carried out, the eggshells were separated and crushed, calcined and solubilized in acetic acid, then it was filtered and dried obtaining calcium carbonate with a percentage of 92.14 %, finally, Infrared Spectroscopy analysis was performed to determine the presence of calcium ion in the final product.
Una gallina luego de 20 semanas alcanza la madurez y comienza a poner huevos (Instituto de estudios del huevo, 2023), mismos que son utilizados para el consumo de los seres humanos para una dieta sana y sostenible por la gran cantidad de vitaminas, proteínas y minerales (CaCO3) que se encuentran presentes, además por el consumo se generan los residuos de cáscara de huevo frecuentementeson desechados sin darle ningún tipo de importancia (Pérez y Aguirre, 2019), por este motivo, se ha generado un gran interés en el presente estudio sobre la cáscara del huevo que tiene una compleja estructura biomineral y en su interior una capa delgada de queratina y
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fibras de colágeno (Sikorski, 2006), que genera protección microbiana y regulación de las mineralizaciones de la cáscara (Neunzehn y et al., 2015).
De acuerdo al Instituto de estudios del huevo (2023) indica que para la recuperación del calcio ya que la materia prima tiene un 9% del peso del huevo y se compone de 95% de compuestos minerales con carbonato cálcico (94%), carbonato magnésico (1%), fosfato cálcico (1%) y materia orgánica (4% de proteína) (Instituto de estudios del huevo, 2023). Por otro lado, la aplicación de la economía circular (modelo que se enfoca en la optimización de los recursos y la eficiencia de su productividad) en la actualidad es de gran importancia, porque ayuda por un lado a disminuir los impactos ambientales y por el otro a dinamizar la economía de la población, datos que se encuentran amparados en la carta magna del Ecuador, es decir, la transición a una economía circular, y al mismo tiempo garantiza el derecho a vivir en un ambiente sano (Constitución de la República del Ecuador, 2008), además de cerrar el ciclo productivo. Por otro lado, a nivel de los establecimientos de alimentos y bebidas de la ciudad de Riobamba, existe una gran cantidad de cáscara de huevo que son eliminadas en la basura, desperdiciando el 92 % en masa de carbonato de calcio presente en las cáscaras de huevo, es por este motivo que se ha realizado el estudio para la recuperación del calcio de los residuos de cocina (cáscara de huevo), ya que presentan una oportunidad para reducir el desperdicio y aprovechar los recursos de manera más eficiente y sostenible, para ello es necesario garantizar una adecuada recolección, separación y procesamiento de los residuos en la cocina con un cuidadoso control de calidad para asegurar la seguridad y la ausencia de contaminantes en los productos finales, proceso que es adecuado para recuperar el calcio los desechos para ser utilizado en diferentes áreas y promover una economía circular. Para esto se ha procedido con la caracterización físico química y microbiológica de los residuos procedentes de cocina de bares y restaurantes, para determinar la viabilidad el proceso de obtención del calcio, luego se realizó la separación de las cáscaras de huevo, mismas que fueron secadas y llevadas a calcinación, se solubilizó en ácido acético, se secó, trituró y tamizó en una malla de 63 um para realizar el análisis correspondiente en el Espectro Infrarrojo (IR) para determinar la presencia del calcio como carbonato en un 92 %.
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Se procedió con la recolección de residuos de los establecimientos de alimentos y bebidas de la ciudad de Riobamba, posteriormente se clasificó, caracterizó y separó la cáscara de huevo para molerlo, se calcinó y diluyó en una solución de ácido acético (0,8 molar) con agua destilada hasta completar una solución de 100 mL. Por medio, de la reacción se permite remover el producto gaseoso (Dióxido de carbono) en su totalidad, y solubilizar el carbonato de calcio, solución que es llevada a la calcinación, obteniendo un polvo blanco para la determinación de su masa y análisis mediante espectroscopia Infrarroja (IR), para conocer la presencia de calcio en la muestra, así como su caracterización físico química.
No. | RESIDUO CANTIDAD (g) | |
1 | Zanahoria 35,417 | |
2 | Cebolla blanca 12,8 | 17 |
3 | Cebolla colorada 14,9 | 22 |
4 | Perejil 11,4 | 65 |
5 | Tomate carne 12,9 | 01 |
6 | Cáscara huevo 59,914 | |
7 | Brócoli 14,0 | 30 |
8 | Cáscaras de col 12,8 | 34 |
9 | Papa 13,3 | 06 |
10 | Plátano 17,2 | 89 |
11 | Otros 40,287 | |
TOTAL 245 | ||
,180
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RESIDUOS DE COCINA
7% 16%
5%
5%
6%
15% 5%
6%
5%
5%
25%
Zanahoria Cebolla blanca Cebolla colorada
Perejil Tomate carne Cáscara huevo
Brócoli Cáscaras de col Papa
Plátano Otros
La caracterización físico química de los residuos obtenidos determinan que el mayor porcentaje es de cáscara de huevo, seguido de la zanahoria con el 16 %y tomate de carne con el 15 % y un menor porcentaje de hortalizas y tubérculos.
No. | PARÁMETROS | UNIDADES | VALOR |
1 | Humedad | % | 17,018 |
2 | Ceniza | % | 9,000 |
3 | Solubilidad | % | 0,420 |
4 | pH | 9,280 | |
5 | Proteína | % | 3,890 |
6 | CaCO3 | % | 92,140 |
7 | Hongos | UFC/g | 1000 |
8 | Levaduras y mohos | UFC/g | 1000 |
9 | Coliformes totales | UFC/g | AUSENCIA |
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De los resultados obtenidos al análisis del polvo de la cáscarua de huevo se determina que tiene el 17,018 % de humedad que indica que la muestra contiene una cantidad relativamente alta de agua, que es considerada al tomar en base seca, en cuanto al 9 % de ceniza que es significativa la presencia de minerales inorgánicos presentes en la cáscara de huevo, como calcio, magnesio, fósforo; por otro lado, el 3,89 % de proteínas que es relativamente bajo, lo cual es esperable ya que la proteína se encuentra principalmente en la clara y la yema de huevo pero que el valor obtenido es comparable con los resultados propuestos por subhajity et al. (2017) . La cáscara está compuesta principalmente de carbonato de calcio con el 92,140 %, que es su principal componente siendo responsable de su rigidez y resistencia, valor que se encuentra de acuerdo al estudio realizado por Vera y Hidalgo (2019), además que el calcio de la cáscara de huevo como fuente de este mineral, supera la absorción del calcio proveniente de rocas y corales; esta biodisponibilidad se debe a que el CaCO3 se descompone en bicarbonato de calcio, facilitando la absorción del ión calcio en el organismo (Szeleszczuk y et al., 2015). Finalmente se puede indicar que los resultados obtenidos de la cáscara de huevo de los establecimientos de alimentos y bebidas de Riobamba tiene una alta concentración de humedad, un contenido significativo de ceniza (minerales), un bajo contenido de proteínas y un elevado porcentaje de carbonato de calcio, lo cual es característico y esperado para este tipo de residuo.
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El rango de longitud de onda asociado con el calcio o el carbonato de calcio se encuentra en la región del espectro electromagnético conocida como infrarrojo medio y lejano, dato que se ubica de acuerdo al análisis del espectro IR con un valor de 1403,92 nm, lo que indica la presencia del ion calcio como carbonato.
La recuperación del Ca (CaCO3) se la realizó con la disolución de los residuos de la cáscara de huevo calcinados en ácido acético 0,8 molar.
Mediante el análisis IR se determinó la presencia de Ca (CaCO3) en las cáscaras de huevo residuales de los establecimientos de alimentos y bebidas de la ciudad de Riobamba.
Se recuperó un 92,140 % de calcio (CaCO3) de los residuos de cáscara de huevo.
Se determina que las propiedades y contenido nutricional abre oportunidades para su uso en diferentes aplicaciones prácticas y enfoques sostenibles.
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