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Effect of chitosan concentration and pH on the removal of solids from stickwater produced in the sardine industry/Efecto de la concentracion de quitosano y pH sobre la remocion de solidos en agua de cola de la industria sardinera/Efeito da concentracao de quitosana e pH sobre la remocao de solidos em residuos liquidos da industria de sardinhas.

SUMMARY

The stickwater is a complex effluent consisting of a variety of solids, most of which should be removed to produce a new effluent that can be directly poured into the sea. In this study, stickwater was centrifuged to remove solids and the resulting liquid was then treated with chitosan at different concentrations and pH to eliminate the solids left in it. Centrifugation extracted 33.88% of total solids, 28.52% protein, 97.50% fat, 40% ash and 20% NPN. It also decreased in 42.2 and 63.3% the [BOD.sub.5] and COD, respectively. Transmittance percent increased from 14.6 to 18.4, a small change in relation to the content of sol ids removed. The addition of chitosan to centrifuged stickwater decreased 25% of the total solids content, 55% of protein, 40% fat, 24% ash and 60% NPN. Likewise, the addition of chitosan decreased the [BOD.sub.5] and COD in 48.4 and 31.2%, respectively. As a consequence, transmittance increased from 18.4 to 86.0%, indicating that such increase was mainly due to the elimination of pigments rather than organic matter. A significant decrease was achieved in [BOD.sub.5] and COD; nevertheless, other tools are required to reduce these figures to the levels established by the environmental health regulations.

RESUMEN

El agua de cola es un efluente complejo compuesto por una gran variedad de solidos, los cuales deben ser removidos en su mayor parte para generar un efluente que pueda ser vertido directamente al mar. En el presente estudio el agua de cola se centrifugo y posteriormente se trato con quitosano a distintos valores de pH y concentraciones con la finalidad de remover solidos presentes. Mediante la centrifugacion se logro remover el 33,88% de los solidos totales; 28,52% de proteina; 97,50% de grasa; 40% de ceniza y 20% de NNP, y disminuyeron la [DBO.sub.5] y la DQO en un 42,2 y 63,3% respectivamente. El porcentaje de transmitancia aumento de 14,6 a 18,4 siendo 6ste un cambio pequeno en relacion al contenido de solidos removido. La adicion de quitosano al agua de cola centrifugada redujo en 25% el contenido de solidos totales, 55% el de proteina, 40% el de grasa, 24% el de cenizas y 60% el de NNP. De igual forma, disminuyo la [DBO.sub.5] y la DQO en un 48,4 y 31,2% respectivamente. Como resultado de la adicion el porcentaje de transmitancia aumento de 18,4 a 86,0; indicando que tal aumento se debio principalmente a la remocion de pigmentos y no de materia organica. Se logro una disminucion importante en [DBO.sub.5] y DQO; sin embargo, se requieren otras herramientas para reducir estos valores a concentraciones establecidas en la reglamentacion sanitaria.

RESUMO

O residuo liquido (stickwater) 6 un efluente complexo composto por uma grande variedade de solidos, os quais deven ser removidos principalmente para gerar un efluente que possa ser vertido diretamente ao mar. No presente estudo o residuo liquido foi ccntrifugado e posteriormente tratado com quitosana a distintos valores de pH e concentracoes com a finalidade de remover solidos presentes. Mediante a centrifugacion se conseguiu remover 33,88% dos solidos totais; 28,52% de proteina; 97,50% de gordura; 40% de cinza e 20% de NNP, e diminuiram a [DBO.sub.5] e a DQO em 42,2 e 63,3% respectivamente. A porcentagem de transmitancia aumentou de 14,6 a 18,4 sendo esta uma mudanca pequena em relacao ao conteydo de soli dos removido. A adicao de quitosana no residuo liquido centrifugado reduziu em 25% o conteydo de solidos totais, 55% o de proteina, 40% o de gordura, 24% o de cinzas e o0% o de NNP. De igual forma, diminuiu a DBO e a DQO em 48,4 y 31,2% respectivamente. Como resultado da adicao, a porcentagem de transmitancia aumentou de 18,4 a 86,0; indicando que tal aumento foi devido principalmente a remocao de pigmentos e nao de mat6ria organica. Alcancou-se uma diminuicao importante em [DBO.sub.5] e DQO; no entanto, sao requeridas outras ferramentas para reduzir estes valores a concentracoes estabelecidas na regulamentacao sanitaria.

PALABRAS CLAVE / Agua de Cola / Demanda de Oxigeno / Industria Sardinera / Quitosano / Recibido: 20/01/2009. Modificado: 2710312009. Aceptado: 30/03/2009.

Introduccion

En Sonora, Mexico, los problemas ambientales en ecosistemas marinos son causados principalmente por la actividad pesquera. Las pesquerias de camaron, sardina y atun han tenido la capacidad de crear una infraestructura integrada con astilleros, plantas procesadoras y congeladoras, catalogandose como puntales del desarrollo economico en los puertos. Una de las consecuencias de la instalacion de estas plantas industriales, en particular de la planta reductora, ha sido la contaminacion de bahias, como las de Guaymas y Yavaros, debido a la descarga de sus desechos (agua de cola, agua de bom beo y desechos del corte principalmente) sobre las aguas marinas (Garcia-Sifuentes et al., 2009).

El entorno de la industria se convierte en un ecosistema particular por la adicion de residuos organicos tales como escamas, sanguaza, agua de cola, combustible y grasas, que generan la formacion de sedimentos negruzcos con olores sulfurosos, lo cual produce alteraciones en el sedimento y en el agua de mar, causando desequilibrios en las propiedades fisicas, quimicas y biologicas (Sathivel et al., 2003; Ahumada et al., 2004). Estas propiedades se ven afectadas por cambios en la salinidad, disminucion del [O.sub.2] disuelto, incremento de la demanda bioquimica de [O.sub.2] ([DBO.sub.5]), incremento de los nutrientes, alta carga de sulfuros y amonio en sedimentos, e incremento de la temperatura, generando fenomenos de eutrofizacion, evitando asi la oxigenacion rapida del fondo y llevando a la posterior muerte de organismos. En consecuencia, la adicion continua de descargas con alto contenido organico sin tratar afecta tanto a las formas de vida presentes en estos ecosistemas como a los ciclos bioquimicos de las diferentes especies. Los primeros organismos afectados por estas aguas de desecho son los de lento o nulo movimiento, tales como almejas, ostiones y callo de hacha. Posteriormente son afectados los organismos bentonicos con desplazamiento limitado, tales como la jaiba, camarones, caracoles y pulpos (Lopez-Rios y Lechuga-Anaya, 2001). Ante esto, en todo el mundo los gobiernos han establecido normas cuyo fin es disminuir el grado de contaminacion causado por las industrias pesqueras y que centran su atencion en la disminucion de la carga organica e inorganica de los efluentes industriales. En Mexico, para que un efluente pueda ser vertido directamente al mar, este debe cumplir con la Norma NOM001-ECOL-1996 (NOM, 1997), la cual establece como limites maximos de 400-480mg x [l.sup.-1] y 200-400mg x [l.sup.-1] para la [DBO.sub.5] y la DQO (demanda quimica de [O.sub.2]), respectivamente.

Las investigaciones han centrado la atencion en la busqueda de alternativas encaminadas a la disminucion de la materia organica e inorganica presentes en las aguas de cola (Ahumada et al., 2004). Para ello existe una gran variedad de mecanismos de tipo fisicos, quimicos y biologicos. Dentro de los procesos quimicos mas utilizados se encuentra el uso de policationes como la carboximetilcelulosa o quitosano. Este ultimo polimero proviene de la desacetilacion de la quitina y es el segundo polimero mas abundante en la naturaleza, despu6s de la celulosa. Se encuentra principalmente en la cascara de crustaceos tales como camaron, jaiba y langosta (Goycoolea et al., 1997).

La pesqueria del camaron y la camaronicultura son actividades que generan una gran cantidad de desechos como producto de su procesamiento primario, que incluye el descabezado y pelado. Actualmente, los subproductos derivados del procesamiento del camaron estan siendo utilizados, y uno de los mejores usos es la obtencion de quitosano a partir de la quitina presente en su cascara. Este polimero ya ha sido utilizado en el tratamiento de efluentes de la industria pesquera (Chavasit y Torres, 1990); sin embargo, cada efluente tiene caracteristicas fisicas y quimicas diferentes, y de ahi la importancia de este estudio.

La forma mas comun de la aplicacion de quitosano es mezclarlo con el efluente, se deja interactuar al polication con los constituyentes de este y posteriormente se centrifuga (No y Meyers, 1989). El precipitado comprende material solido que el quitosano ha coagulado. Sin embargo en este procedimiento se sobrestima el efecto coagulante del polication, ya que la sola centrifugacion de efluentes con alta carga organica como lo es el agua de cola remueve una gran cantidad de solidos. En consecuencia, en el precipitado se encuentran solidos coagulados por efecto del quitosano, asi como tambien solidos precipitados solo por efecto de la fuerza centrifuga.

En el presente estudio el agua de cola se sometio a un proceso de centrifugacion para posteriormente aplicar los tratamientos (concentracion de quitosano y pH), descartando de esta forma la remocion de solidos por efecto de la centrifugacion, siendo los solidos precipitados despu6s de la aplicacion de los tratamientos debidos ynicamente a la interaccion del polielectrolito con componentes del agua de cola. El efecto fue evaluado midiendo la remocion de solidos y la consecuente disminucion en [DBO.sub.5] y DQO.

Materiales y Metodos

Muestreo

El agua de cola fue colectada directamente del proceso de reduccion de la sardina en una planta productora de harina de pescado localizada en Guaymas, Sonora, Mexico. La muestra estuvo compuesta por diferentes especies utilizadas comynmente en la elaboracion de harina, tales como sardina monterey (Sardinops sagax caerulea), anchoveta californiana (Engraulis mordax), anchoveta del Pacifico (Cetengraulis mysticetus) y macarela (Scomber japonicus). Una vez colectada la muestra, esta fue colocada en hielo y transportada inmediatamente ai laboratorio del Centro de Investigacion en Alimentacion y Desarrollo (CIAD).

Tratamiento experimental

El agua de cola fue centrifugada en una centrifuga Beckman mod. J2-21 a 14300g por 12,5min a 20[grados]C: El sobrenadante fue denominado agua de cola centrifugada (ACC). Al ACC sele adiciono quitosano a distintos pH (4,0; 5,0; 6,0 y 7,0) y concentraciones (200 y 1000mg x [ml.sup.-1]). La mezcla de quitosano y ACC fue agitada durante lha 25[grados]C y posteriormente se centrifugo a 3000g por 15min a 4[grados]C. En el sobrenadante se determino analisis proximal, transmitancia, [DBO.sub.5] y DQO.

Tecnicas analiticas

Para la determinacion de pH se utilizo un potenciometro Corning mod. 240. El contenido de nitrogeno no proteico (NNP) fue medido segyn Woyewoda et al. (1986). Solidos, humedad, proteina, grasa y cenizas fueron determinados por medio de los procedimientos establecidos en AOAC (1993). El porcentaje de trans mitancia fue medido usando un espectrofotometro Cary 50 (Bio Rad) a 575nm, delndo agua destilada como blanco, de acuerdo a la metodologia desarrollada por Castillo et al. (1987). La determinacion de la [DBO.sub.5], asi como de la DQO, se llevo acabo de acuerdo a las normas mexicanas aplicadas a la industria de efluentes (DGN, 2001a, b).

Resultados

La Tabla I muestra los resultados obtenidos en la caracterizacion proximal y fisicoquimica del agua de cola (AC) y agua de cola centrifugada (ACC) generada del procesamiento de sardina durante la produccion de harina de pescado. Como era de esperarse la centrifugacion impacto de manera positiva la [DBO.sub.5] y la DQO al disminuir ambas.

La remocion de solidos y proteinas (Tabla II) fue mayor a pH 4,0 y una concentracion de quitosano de 1000ppm. La centrifugacion removio casi en su totalidad (97,5%) el contenido de grasa del agua de cola (AC), desde 2,00 [+ o -] 0,13 a 0,05 [+ o -] 0,01% y la cantidad restante fue removida en un 40% debido a la aplicacion de quitosano (de 0,05 [+ o -] 0,01 a 0,02 [+ o -] 0,01%). El contenido inicial de cenizas en AC fue de 0,80%, mientras que en agua de cola centrifugada (ACC) fue de 0,32%, habi6ndose removido un 40,0%. El efecto de la aplicacion de quitosano sobre el agua de cola centrifugada fue similar en todos los tratamientos, es decir. en la mayoria de los casos logro removerse el 24% de las cenizas presentes en ACC.

Por otra parte, la centrifugacion de AC causo una remocion del 20% del contenido de NNP (Tabla III) y la aplicacion posterior de los tratamientos al ACC mostro un comportamiento similar al observado en la remocion de solidos totales y proteinas, es decir, el quitosano tuvo mejores resultados a pH 4,0. El proceso de centrifugacion del AC removio una gran cantidad de solidos presentes, reflejandose en una disminucion pronunciada en la [DBO.sub.5] y DQO (Tabla III). Dicha reduccion fue de 42% en la [DBO.sub.5] y 63% en la DQO. La centrifugacion en conjunto con la aplicacion de los tratamientos lograron una disminucion total del 70,15% y del 73% sobre la [DBO.sub.5] y DQO, respectivamente. Finalmente, el agua de cola mostro una transmitancia del 14,60%, mientras que despu6s de la centrifugacion fue de 18,41% (Tabla IV). Seguidamente, la aplicacion de quitosano al ACC y su posterior centrifugacion resulto en valores de transmitancia del 86%, lo cual corresponde a un efluente muy claro, casi transparente.

Discusion

El efluente estudiado mostro una composicion heterogenea y compleja, conformada por una gran cantidad de material organico (en suspension y en solucion) e inorganico, potencialmente oxidable. Esto es debido a la naturaleza de la materia prima para la elaboracion de harina de pescado, donde la composicion proximal puede variar dependiendo de la epoca y lugar de captura, sexo y talla, asi como de la especie de sardina con la cual se trabaje (Garcia-Sifuentes et al., 2009). Los resultados obtenidos concuerdan con los reportados por Valdez (2006), quien trabajo con agua de cola derivada del procesamiento de sardina monterrey y crinada en Guaymas, Sonora. La centrifugacion mostro un impacto positivo en la remocion de materia organica para casi todos los parametros evaluados, al igual que en la reduccion de [DBO.sub.5], DQO y en el aumento de la transmitancia. La adicion de esta operacion unitaria resulto en una recuperacion de solidos sedimentables por efecto de la centrifugacion, conjuntamente con la de una capa de aceite separada por diferencia de densidades. La centrifugacion removio el 33,88% de los solidos totales en el agua de cola, el 28,52% de la proteina y el 97,50% de la grasa presente, asi como una disminucion de 42% en la [DBO.sub.5] y 63% en la DQO. La disminucion de solidos totales por efecto de la centrifugacion se debio en gran medida a la remocion de proteinas y grasa presentes, ya que son estos los componentes mayoritarios del complejo efluente agua de cola. Resultados similares fueron reportados por Garcia (2007) en AC de la industria sardinera de Guaymas.

El efecto de la adicion de quitosano a distintas concentraciones y pH sobre la remocion de solidos fue ligeramente menor que la obtenida por la centrifugacion sola, esto debido en gran parte a que el ACC presenta menor contenido de solidos que el AC y en consecuencia hay menos material solido con el cual el quitosano puede interactuar. Los mejores resultados se obtuvieron a pH 4,0 y una concentracion de quitosano de 1000ppm, obteniendose una reduccion de solidos del 24,5%. Esto indica que las mol6culas de quitosano interaccionaron con los solidos presentes en el ACC formando floculos que fueron removidos despues por la centrifugacion. En consecuencia, despues de los tratamientos queda un efluente con menor carga organica. Trabajos previos respecto al uso del quitosano con la finalidad de remover solidos de aguas de desecho como lo es el AC ya han sido reportados. Bough et al. (1975) trabajaron con quitosano en la remocion de solidos del agua de desecho derivada del manejo de productos pesqueros, reportando una remocion del 80% de solidos suspendidos despu6s de la aplicacion de quitosano al 1%. En otro estudio, Genovese y Froilan (1998) utilizaron quitosano a pH 5,5 para remover solidos del agua de desechos pesqueros en Argentina, reportando una remocion del 25% de solidos. Esta variacion respecto a la recuperacion de solidos despu6s de la aplicacion de quitosano puede deberse a dos factores. En primer lugar a la complejidad de los diferentes constituyentes de los efluentes estudiados. En segundo lugar, a que en ninguno de los trabajos anteriores realizan una centrifugacion previa a la aplicacion del quitosano. Como consecuencia, el porcentaje de remocion de solidos en el primero de los estudios pudiera estar sobreestimado, ya que la sola centrifugacion remueve una cantidad importante de solidos del AC.

Respecto a la remocion de proteinas se observo un efecto similar al encontrado en la remocion de solidos, lo cual explica que la disminucion en la concentracion de solidos por efecto de la aplicacion de los tratamientos se debio principalmente al efecto del quitosano en su interaccion con las proteinas. Como se observo, el quitosano interactua de una manera mas efectiva a pH 4,0 debido a que a este pH se logro remover una concentracion mayor de solidos totales y proteinas. Esto puede explicarse en funcion del efecto del pH sobre la protonacion del quitosano. Entre menor sea el valor del pH, mayor sera el porcentaje de protonacion de los grupos aminos del quitosano (Pastor, 2004). En consecuencia, se genera un polielectrolito con una carga neta positiva mayor. Por otra parte a pH= 4,0 las cadenas laterales conformadas por aminoacidos acidos como aspartico y glutamico tienen carga negativa, debido a que el pK de 6stos es menor a 4,0. Por consiguiente, se presentan condiciones adecuadas para que el polielectrolito quitosano interactye con las proteinas presentes en solucion. La Tabla I muestra una reduccion del 28,5% de la proteina como resultado de la centrifugacion de AC. Sin embargo, la aplicacion de los tratamientos al ACC genera una reduccion aun mayor en el contenido proteico del ACC; a pH 4,0 utilizando una concentracion de quitosano de 1000ppm se logra una reduccion del 55% de proteina. Esta remocion de proteina es mas elevada que la reportada por Garcia (2007) al aplicar cambios de pH para remover proteina en AC de la industria sardinera de Guaymas.

La mayor eliminacion de grasa se da como resultado de la centrifugacion del agua de cola, removi6ndose el 97,5% por la aplicacion de la fuerza centrifuga en frio. A bajas temperaturas la grasa solidifica y debido a su menor densidad queda en la superficie, la cual puede ser removida facilmente de forma mecanica. El contenido de grasa restante fue removido en un 40% debido a la aplicacion de quitosano. A un pH mayor ai pK del grupo carboxilo de los acidos grasos, 6stos mantienen siempre una carga negativa como resultado de la ionizacion (Pastor, 2004). Bajo estas condiciones los grupos aminos cargados positivamente del polielectrolito quitosano pueden interaccionar facilmente con las cargas negativas de los carboxilos y formar floculos, los cuales son removidos aplicando fuerza centrifuga. Esta caracteristica del quitosano ha llevado a su uso en productos farmaceuticos cuya finalidad es atrapar grasa de la ingesta dietaria y asi disminuir el contenido calorico de las dietas.

El contenido inicial de cenizas en AC fue de 0,80% y despu6s de la centrifugacion fue de 0,32%, logrando removerse un 40,0%. Las sales presentes en ACC se pueden encontrar en estado ionizado, en forma libre dentro del medio acuoso o unidas electrostaticamente a algyn otro ion o molecula, principalmente mediante interacciones ion-dipolo o ion-dipolo inducido (No y Meyers, 1989). Por consiguiente, las sales pudieron haberse encontrado unidas electrostaticamente a aminoacidos ionizables de las cadenas laterales de las proteinas, asi como a los grupos ionizables de las grasas. Dado que un polication como el quitosano posee carga positiva, este solo se une electrostaticamente a sales anionicas, mientras que las proteinas pueden unir tanto sales anionicas como cationicas. Sin embargo, tal aseveracion seria mas contundente si se hubiera realizado un analisis de espectrometria de flama con la finalidad de cualificar y cuantificar las sales presentes y removidas por efecto de la aplicacion de quitosano. Por lo tanto, la remocion de sales por la adicion de quitosano se puede deber a la interaccion directa de este polication con las sales anionicas libres en el medio acuoso o a una remocion indirecta de las sales unidas a biomoleculas como proteinas y grasas. El efecto de la aplicacion de quitosano sobre ACC fue similar en cada uno de los tratamientos, es decir, en la mayoria de los casos logro removerse el 24% de las cenizas presentes en el ACC.

Los productos pesqueros contienen una cantidad importante de nitrogeno no proteico (NNP). En carne, dicho NNP engloba a todas aquellas biomoleculas con nitrogeno en su estructura, como lo pueden ser peptidos, bases nitrogenadas, aminoacidos libres, etc. (Woyewoda et al., 1986) La centrifugacion de AC mostro una remocion del NNP en un 20%, mientras que la aplicacion de los tratamientos ai ACC causo un comportamiento similar al observado en la remocion de solidos totales y proteinas; es decir, el quitosano mostro mejores resultados a pH 4,0. Lo anterior supone que a este pH existe un porcentaje mayor de grupos amino cargados positivamente en la molecula de quitosano, los cuales pueden interaccionar con moleculas que contienen cargas negativas como aminoacidos libres y peptidos, entre otras biomoleculas.

La centrifugacion removio solidos presentes en AC, reflejandose en una disminucion pronunciada en la [DBO.sub.5] y DQO (Tabla III). Dicha reduccion fue de 42% en la [DBO.sub.5] y 63% en la DQO. Resultados similares fueron reportados por Valdez (2006) y por Garcia (2007), quienes trabajaron con AC de la industria sardinera de Guaymas. Esto se debe a que entre menor sea la carga organica e inorganica presente, los valores de [DBO.sub.5] y DQO disminuyen porque existe menos cantidad de materia potencialmente oxidable (Garcia, 2007). La disminucion en ambos parametros puede ser atribuible a la remocion de proteina, grasa y sales. En terminos generales, la centrifugacion y la posterior aplicacion de los tratamientos lograron una disminucion total del 70,15% y del 73% sobre la [DBO.sub.5] y DQO, respectivamente.

En un estudio realizado por Garcia (2007) se recuperaron proteinas en agua de cola de la industria sardinera de Guaymas mediante la aplicacion de cambios en pH, reportandose una reduccion de [DBO.sub.5] y DQO del 61,2% y 74,6%, respectivamente. Resultados similares han sido reportados por Mameri et al. (1996), quienes utilizando un sistema de flotacion por aire lograron reducir la [DBO.sub.5] a un 70-80% en agua de cola producida en una planta productora de harina de pescado ubicada en el noroeste de Mexico. De igual forma, Miller et al. (2001) removieron por medio de ultrafiltracion un 78% de la [DBO.sub.5] en agua de lavado de la industria pesquera en Algeria. No obstante, los valores obtenidos para [DBO.sub.5] y DQO en el presente experimento estuvieron ayn por encima de los permitidos por la reglamentacion mexicana para efluentes industriales (NOM, 1997), la cual sefiala 400-480mg x [l.sup.-1] para DQO y 200-400mg x [l.sup.-1] para [DBO.sub.5].

Durante el tratamiento de aguas residuales como el agua de cola, una prueba sencilla pero a su vez importante es la determinacion del porcentaje de transmitancia (T). En este estudio se monitoreo el cambio de transmitancia por efecto de la centrifugacion y por los tratamientos aplicados al ACC. El AC mostro un porcentaje de transmitancia del 14%, aumento despues de la centrifugacion a 18,41% (Tabla IV), el cual es cambio ligero si se considera que la centrifugacion removio una gran cantidad de la materia organica en solucion. Esto lleva a suponer que la baja transmitancia en AC y ACC es algo fuertemente influenciado por posibles pigmentos en solucion, los cuales no fueron removidos por efecto de la centrifugacion. La aplicacion de quitosano al ACC y su posterior centrifugacion mostro valores de %T muchos mas elevados (hasta 86%), lo cual indica un efluente casi transparente. La molecula de quitosano ha sido reportada como un buen polielectrolito en la remocion de pigmentos en aguas de desecho industrial (Chavasit y Torres, 1990), lo cual explica los resultados favorables respecto al aumento en el %T en ACC despu6s de aplicar los tratamientos. En el estudio de Garcia (2007) se monitoreo el aumento del %T despues de la remocion de proteinas mediante cambios de pH, reportando valores de transmitancia del 72% despues de alcalinizar el ACC a pH 9,5 y acidificarlo a 1,5 removiendo de esta forma un total del 64% de proteina.

Conclusiones

E1 agua de cola es un efluente complejo constituido por una gran cantidad de materia organica, la cual debe ser removida casi en su totalidad para poder ser vertida directamente al mar. La utilizacion de agentes coagulantes es una buena opcion en el tratamiento de efluentes. Se debe trabajar con sumo cuidado al estudiar efluentes con alta carga organica, ya que la eficiencia del agente coagulante empleado podria ser sobrestimada, debido a que en el proceso de centrifugacion se precipita materia organica que ha sido coagulada con el polielectrolito, pero tambien materia organica que facilmente sedimenta mediante la aplicacion de la fuerza centrifuga. La utilizacion de quitosano en concentraciones y condiciones de pH apropiadas podria ser una buena opcion en la remocion de carga organica, inorganica y pigmentos disueltos en el AC. En el presente estudio se logro remover una gran cantidad de solidos, principalmente proteinas, debido a que son el constituyente principal de la materia solida presente en el agua de cola. Lo anterior condujo a una disminucion importante en la [DBO.sub.5] y DQO. Sin embargo, se deberan proponer otras herramientas para reducir estos valores a concentraciones establecidas en la reglamentacion sanitaria.

REFERENCIAS

Ahumada R, Rudolph A, Contreras S (2004) Evaluation of coastal waters receiving fish processing waste: Lota Bay as a case study. Env. Monit. Assess. 90: 89-99.

AOAC (1993) Official Methods of Analisis. 15" ed. Vol II. Asociation of Official Analytical Chemists. Arlington, VI, EEUU. pp. 120, 135, 247 y 1141.

Bough WA, Landes DR, Miller J, Young CT, McWhorter TR (1975) Utilization of chitosan for recovery of coagulated by-products from food processing wastes and treatment systems. Proc. 6th Nat. Symp. on Food Processing Wastes. Madison, WI; EEUU. pp. 1-19.

Castillo P, Rao R, Liuzzo J (1987) Potential of acid activated clay in the clarification of menhaden stickwater. J. Env. Sci. Health B22: 471-489.

Chavasit V, Torres JA (1990) Chitosan-Poly(acrylic acid): Mechanism of Complex Formation and Potential Industrial Applications. Chem. Eng. J. 6: 2-6.

DGN (200la) Analisis de Agua. Determinacion de la demanda Quimica de oxigeno (DQO) en Aguas Naturales, Residuales y Residuales Tratadas. NMXAA-030-2001. Direccion General de Normas. Mexico D.F. pp. 62-68.

DGN (2001b) Determinacion de la Demanda Bioquimica de Oxigeno en Aguas Naturales, Residuales ([DB0.sub.5]) y Residuales Tratadas. NMX-AA-028-2001. Direccion General de Normas. Mexico, D.F. pp. 1-28.

Garcia SCO (2007) Generacion de Efluentes con Baja Carga Contaminante y Caracterizacion de Solidos Derivados del Agua de Cola Tratada por Centrifugacion y Ajuste de pH. Tesis. Centro de Investigacion en Alimentacion y Desarrollo, Hermosillo, Mexico. 133 pp.

Garcia-Sifuentes CO, Pacheco-Aguilar R, Valdez-Hurtado S, Marquez-Rios E, Lugo-Sanchez ME (2009) Review: Impact of stickwater produced by fishery industry: treatment and uses. Cien. Tecnol. Alim. (En prensa).

Genovese CV, Froilan GJ (1998) Solids removal by coagulation from fisheries waste waters. Water SA. 24: 371-372.

Goycoolea F, Nieblas J, Noriega L, Higuera-Ciapara I (1997). Temperature and concentration effects on the flow behaviour of stickwater. Bioresource Technology. 59: 217-225.

Lopez-Rios O, Lechuga-Anaya M (2001) Contaminantes en los Cuerpos de agua del sur de Sonora. Salud Publ. Mex. 43: 289-305.

Mameri N, Abdessemed D, Belhocine D, Lounici H, Gavach C, Sandeaux J, Sandeaux R (1996) Treatment of fishery washing water by ultrafiltration. J. Chem. Technol. Biotechnol. 67: 169-175.

Miller JD, Huptka J, Niewiadomski M, Flores BB, Morse M (2001) Advanced Wastewater Treatment for the Fish Processing Industries near Ensenada, Baja California. Project No W-00-3. University of Utha. EEUU. pp. 1-28.

No HK, Meyers SP (1989) Crawfish chitosan as a coagulant in recovery of organic compounds from seafood processing streams. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 37: 580-583.

NOM (1997) Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL-1996. Secretaria del Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca. Mexico DF. pp. 30-38.

Pastor de Abram Ana (2004) Quitina y quitosano: obtencion, caracterizacion y aplicaciones. Pontificia Universidad Catolica del Peru. 300 pp.

Valdez HS (2006) Caracterizacion parcial y tratamiento enzimatico del agua de cola generada por una industria productora de harina de pescado en Sonora. Tesis. Centro de Investigacion en Alimentacion y Desarrollo. Hermosillo, Mexico. 99 pp.

Sathivel S, Bechtel PJ, Babbitt J, Smiley S, Crapo C, Reppond KD, Prinyawiwatkul W (2003) Biochemical and functional properties of herring (Clupea harengus) byproduct hydrolysates. J. Food Sci. 68: 2196-2200.

Woyewoda AD, Shaw SJ, Ke PJ, Burns BG (1986) Recommended Laboratory Methods for Assessment of Fish Quality. Technical Report of Fisheries and Acuatic Sciences. No 1448. Nova Scotia, Canada. 143 pp.

Ramon Pacheco Aguilar. Doctor en Ciencias y Tecnologia de Alimentos, Oregon State, University, EEUU. Investigador, Centro de Investigacion en Alimentacion y Desarrollo, A.C. (CIAD).

Pedro Leyva Soro. Licenciado en Biologia, Instituto Tecnologico del Valle del Yaqui, Sonora, Mexico.

Gisela Carvallo Ruiz. Maestra en Ciencias, Instituto Tecnologico de Estudios Superiores de Monterrey, Mexico Campus Guaymas, Sonora. Investigadora, CIAD, Mexico.

Luis Fernando Garcia Carreno. Doctor en Biotecnologia, Universidad Nacional Autonoma de Mexico. Investigador, CIBNOR, Mexico.

Enrique Marquez Rios. Doctor en Ciencias, CIAD, Mexico. Profesor-Investigador, Laboratorio de Productos Marinos, Universidad de Sonora, Mexico. Direccion: Departamento de Investigacion y Posgrado en Alimentos. Universidad de Sonora, Encinas y Rosales s/n. Hermosillo, Sonora, 83000. Mexico. e-mail: emarquez@guayacan.uson.mx
TABLA I
EFECTO DE LA CENTRIFUGACION EN LA COMPOSICION
PROXIMAL, DBOS Y DQO EN AGUA DE COLA

                                            Fraccion

Componente                      AC                         ACC

Humedad (%)            89,54 [+ o -] 1,31 a     93,08 [+ o -] 1,83 b
Solidos Totales (%)    10,46 [+ o -] 0,92 a      6,92 [+ o -] 1,10 b
Proteina (%)            9,08 [+ o -] 0,76 a      6,49 [+ o -] 0,92 b
Grasa (%)               2,00 [+ o -] 0,11 a      0,05 [+ o -] 0,013 b
Ceniza (%)              0,80 [+ o -] 0,04 a      0,32 [+ o -] 0,02 b
NNP (%)                  1,5 [+ o -] 0,10 a       1,2 [+ o -] 0,08 b
[DBO.sub.5]           52,622 [+ o -] 8,830 a   30,431 [+ o -] 7,456 b
DQO                  120,441 [+ o -] 11,325 a  44,605 [+ o -] 9,228 b

Los valores son la media y desviacion estandar de 3 replicas.
Letras diferentes en la misma fila indican diferencias
significativas (p<0,05). AC: agua de cola, ACC: agua de cola
centrifugada.

TABLA II
EFECTO DE LA CENTRIFUGACION, pH Y CONCENTRACION DE QUITOSANO
EN LA REMOCION DE SOLIDOS, PROTEINA, GRASA Y CENIZAS

             Concentracion
             de quitosano
Muestra          (ppm)           Solidos (%)          Proteina (%)

AC                 --      10,46 [+ o -] 1,1 a  9,08 [+ o -] 1,2 a
ACC                --       6,92 [+ o -] 0,8 b  6,49 [+ o -] 0,7 b
ACC pH 4,0        200       5,23 [+ o -] 0,8 c  3,49 [+ o -] 0,7 c
                 1000       5,19 [+ o -] 0,3 c  2,94 [+ o -] 0,2 d
ACC pH 5,0        200       5,51 [+ o -] 0,5 d  3,96 [+ o -] 0,5 c
                 1000       5,39 [+ o -] 0,6 d  4,04 [+ o -] 0,8 c
ACC pH 6,0        200       5,38 [+ o -] 0,8 d  4,09 [+ o -] 0,9 c
                 1000       5,43 [+ o -] 0,4 d  3,81 [+ o -] 0,5 c
ACC pH 7,0        200       5,32 [+ o -] 0,8 d  3,86 [+ o -] 0,6 c
                 1000       5,29 [+ o -] 0,3 d  3,65 [+ o -] 0,8 c

             Concentracion
             de quitosano
Muestra          (ppm)            Grasa (%)             Cenizas (%)

AC                --        2,00 [+ o -] 0,13 a  0,80 [+ o -] 0,03 a
ACC               --        0,05 [+ o -] 0,01 b  0,32 [+ o -] 0,02 b
ACC pH 4,0        200       0,02 [+ o -] 0,01 c  0,24 [+ o -] 0,02 c
                 1000       0,02 [+ o -] 0,01 c  0,24 [+ o -] 0,01 c
ACC pH 5,0        200       0,02 [+ o -] 0,00 c  0,26 [+ o -] 0,01 c
                 1000       0,02 [+ o -] 0,00 c  0,25 [+ o -] 0,02 c
ACC pH 6,0        200       0,02 [+ o -] 0,01 c  0,25 [+ o -] 0,01 c
                 1000       0,02 [+ o -] 0,00 c  0,25 [+ o -] 0,01 c
ACC pH 7,0        200       0,01 [+ o -] 0,00 c  0,24 [+ o -] 0,01 c
                 1000       0,02 [+ o -] 0,01 c  0,24 [+ o -] 0,02 c

Los valores son la media y desviacion estandar de 3 replicas. Letras
diferentes en la misma columna indican diferencias significativas
(p<0,05). AC, agua de cola; ACC, agua de cola centrifugada.

TABLA III
EFECTO DE LA CENTRIFUGACION COMPLEMENTARIA, pH Y
CONCENTRACION DE QUITOSANO EN LA REMOCION DE NNP
Y LA DISMINUCION DE LA DBOS Y DQO

            Concentracion
Muestra     de quitosano   NNP (%)               [DBO.sub.5]
            (ppm)

AC          --             1,50 [+ o -] 0,06 a  52,622 [+ o -] 8,830 a

ACC         --             1,20 [+ o -] 0,04 b  30,431 [+ o -] 7,456 b

ACC pH 4,0  200            0,48 [+ o -] 0,03 c  15,689 [+ o -] 1,515 c
            1000           0,50 [+ o -] 0,03 c  15,278 [+ o -] 1,542 c

ACC pH 5,0  200            0,64 [+ o -] 0,05 c  22,478 [+ o -] 2,379 d
            1000           0,50 [+ o -] 0,04 c  23,386 [+ o -] 2,596 d

ACC pH 6,0  200            0,65 [+ o -] 0,04 c  18,954 [+ o -] 1,762 d
            1000           0,63 [+ o -] 0,05 c  19,956 [+ o -] 2,101 d

ACC pH 7,0  200            0,52 [+ o -] 0,02 c  24,378 [+ o -] 2,639 d
            1000           0,50 [+ o -] 0,03 c  19,254 [+ o -] 2,087 d

            Concentracion
Muestra     de quitosano    DQO
            (ppm)

AC          --              120,441 [+ o -] 11,325 a

ACC         --              44,605 [+ o -] 9,228 b

ACC pH 4,0  200             32,481 [+ o -] 3,498 c
            1000            34,470 [+ o -] 3,680 c

ACC pH 5,0  200             33,283 [+ o -] 3,123 c
            1000            30,694 [+ o -] 3,270 c

ACC pH 6,0  200             31,530 [+ o -] 3,480 c
            1000            30,794 [+ o -] 2,872 c

ACC pH 7,0  200             34,269 [+ o -] 3,245 c
            1000            35,370 [+ o -] 3,710 c

Los valores son la media y desviacion estandar de 3 replicas. Letras
diferentes en la misma fila indican diferencias significativas (p<0,05).
AC: agua de cola, ACC: agua de cola centrifugada, [DBO.sub.5]: demanda
bioquimica de [O.sub.2], DQO: demanda quimica de [O.sub.2].

TABLA IV
EFECTO DE LA CENTRIFUGACION, pH Y
CONCENTRACION DE QUITOSANG EN LA
REDUCCION DE LA TRANSMITANCIA

             Concentracion
             de quitosano        Transmitancia
Muestra          (ppm)                (%)

AC                --         14,60 [+ o -] 1,2 a
ACC               --         18,41 [+ o -] 1,4 b
ACC pH 4,0        200        65,94 [+ o -] 1,97 c
                 1000        67,47 [+ o -] 1,86 c
ACC pH 5,0        200        71,08 [+ o -] 1,89 d
                 1000        71,45 [+ o -] 1,96 d
ACC pH 6,0        200        73,34 [+ o -] 1,99 d
                 1000        77,61 [+ o -] 2,78 d
ACC pH 7,0        200        86,07 [+ o -] 1,78 e
                 1000        84.63 [+ o -] 1,57 e

Los valores son la media y desviacion estandar de 3 replicas.
Letras diferentes en la misma columna indican diferencias
significativas (p<0,05). AC, agua de cola; ACC, agua de cola
centrifugada.
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Title Annotation:REPORTS/COMUNICACIONES/COMUNICACOES
Author:Pacheco-Aguilar, Ramon; Leyva-Soto, Pedro; Carvallo-Ruiz, Gisela; Garcia-Carreno, Luis F.; Marquez-R
Publication:Interciencia
Date:Apr 1, 2009
Words:5902
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