Las cáscaras se recolectan en circunstancias higiénicas, generalmente congeladas para evitar su degradación (Figura 1). En caso de que el análisis no se realice de forma inmediata, es importante almacenarlas adecuadamente, por lo general a temperaturas muy bajas (alrededor de -20 °C) para prevenir la degradación de las proteínas y el crecimiento microbiano. Esto asegura que las propiedades se mantengan hasta el momento del análisis.

Figura 1

Primero, se lavan con agua destilada para eliminar contaminantes como arena o partículas orgánicas. En ciertas ocasiones, las cáscaras se pueden desinfectar con soluciones diluidas de hipoclorito de sodio para reducir la carga microbiana. Posteriormente, se deben realizar enjuagues repetidos con agua destilada para asegurar que no queden residuos de desinfectantes. Este proceso garantiza que las muestras estén muy limpias antes de ser analizadas (Figura 2).

Figura 2

Se hace al aire, en una estufa a baja temperatura o mediante liofilización para eliminar la humedad (Figura 3).

Figura 3

Las cáscaras secas se deben triturar en partículas más pequeñas con la ayuda de un molino. Esto facilita el incremento del área superficial, garantizando mayor eficacia a la hora de realizar los análisis ⁶⁾ (Figura 4).

Figura 4

Procedimiento que determina la concentración de nitrógeno en una muestra. El nivel de proteína se estima estableciendo una relación proporcional entre el nitrógeno detectado y la proteína presente. El proceso se divide en tres fases ⁷:

La muestra se lleva a un proceso de digestión mediante la combinación de ácido sulfúrico y un agente catalizador. Esta reacción transforma el nitrógeno presente en la muestra en sulfato de amonio, según la ecuación 1 ⁷.

n   - C - N H 2 + H 2 S O 4     → c a t a l i z a d o r e s / c a l o r   C O 2 + N H 4 2 S O 4   +   S O 2 (1)

Procedimiento. Se coloca una parte de la muestra, entre 1 y 5 gr, en un tubo de mineralización. Se añaden 3 gr de un catalizador, que puede componerse de sales de cobre, óxido de selenio u óxido de titanio. Comúnmente, se emplea una mezcla de sulfato de potasio y sulfato de cobre como catalizador. A continuación, se incorporan 10 mL de ácido sulfúrico concentrado y 5 mL de peróxido de hidrógeno. La mezcla se somete a digestión a 420 °C por un período que puede variar, de acuerdo con la cantidad y naturaleza de la muestra. El proceso de digestión se considera completo cuando la solución adquiere un característico tono verde esmeralda ⁷.

Este proceso implica la destilación del amoníaco que se ha liberado, como se muestra en la ecuación 2. Este amoníaco se captura en una solución que contiene ácido bórico, según la ecuación 3 ⁷.

N H 2 S O 4   + 2   N a O H → 2   N H 3 + N a 2 S O 4   + 2   H 2 O (2)

N H 3 + H 3 B O 3   → N H 4 +   H 2 B O 3   - (3)

Procedimiento. Tras la fase de enfriamiento, se añaden 50 mL de agua destilada al tubo en el que se dio la digestión. Luego, se vierte una cantidad abundante (aproximadamente 50 mL) de hidróxido de sodio 10 N para elevar significativamente la alcalinidad del medio, lo cual provoca la liberación del amoníaco proveniente de las sales amónicas. Durante el proceso de destilación, el vapor de agua introducido en el tubo arrastra consigo el amoníaco liberado, que posteriormente se captura en una solución de ácido bórico ⁷.

El nitrógeno amoniacal se determina mediante titulación ácido-base del ion borato, utilizando ácido sulfúrico o clorhídrico, junto con un indicador mixto, que consiste en una mezcla alcohólica de rojo de metilo y azul de metileno, como se observa en la ecuación 4. El ácido consumido equivale al amoníaco destilado, determinando así el nitrógeno en la muestra ⁷.

H 2 B O 3   - + H + →   H 3 B O 3   (4)

Esta técnica se usa para determinar la cantidad de un analito con base en la masa de un sólido. Implica la conversión del analito en una forma insoluble mediante una reacción química, seguido de su filtración, secado y pesaje. La precisión de la gravimetría depende de la pureza y estabilidad del precipitado formado. Se utiliza con frecuencia debido a su exactitud y sencillez en la determinación de concentraciones ⁸.

Se recolecta el material volátil por medio de la absorción del vapor o gas en un absorbente o medio optimo /o la condensación del vapor, de estado líquido o sólido. Generalmente, este método incluye reactivos o tratamientos para generar dichos productos volátiles y a menudo es una fase en la determinación de un componente para una muestra ⁸.

La determinación de proteínas en la cáscara de camarón requiere diversos equipos, dependiendo del método analítico que se utilice.

En el método Kjeldahl se utilizan los siguientes:

Digestores automáticos. Son equipos diseñados para tratar simultáneamente múltiples muestras en un intervalo de tiempo específico (Figura 5).

Figura 5

Unidad de destilación. Su función es alcalinizar la muestra previamente procesada o digerida, provocando la liberación del nitrógeno en forma de gas amoníaco (Figura 6).

Figura 6

Titulador. Mide el contenido de nitrógeno mediante titulación.

Se estima que en los métodos se utilizan los siguientes reactivos:

Ácido sulfúrico. Se emplea en la fase de digestión para descomponer la materia orgánica procedente de la muestra.

Catalizador. Normalmente se utiliza una combinación de sulfato de potasio (K₂SO₄) con selenio o cobre para facilitar el proceso de digestión.

Hidróxido de sodio. Funciona como una base fuerte, capaz de neutralizar el ácido mediante una reacción ácido-base, luego del proceso de digestión.

Ácido bórico. Sirve para absorber el amoníaco liberado durante la destilación.