Aprovechamiento de cáscaras de camarón generadas en establecimientos de A&B de Riobamba para la obtención de quitosana bajo un enfoque de economía circular

Abstract

La economía circular es un modelo sostenible que optimiza recursos mediante la reducción, reutilización, reciclaje y regeneración, fomentando un ciclo productivo eficiente y ambientalmente responsable. En este contexto, la presente investigación tuvo como objetivo, aprovechar las cáscaras de camarón generadas en establecimientos de A&B de Riobamba para la obtención de quitosana dentro de un modelo de economía circular. Para esto, se realiza un estudio discriminativo en establecimientos de A&B de Riobamba, seleccionados por criterios como ubicación en barrios residenciales urbanos y disposición para clasificar residuos. Se recolectaron 5,44 kg de cáscaras de camarón, que fueron procesadas mediante limpieza, secado y molienda para la obtención de quitosana. El procedimiento incluyó desmineralización con HCl, desproteinización con NaOH, decoloración con NaClO y desacetilación con NaOH al 50 %. Se aplicaron técnicas de análisis como FTIR y SEM para caracterizar las propiedades químicas y estructurales del producto. Además, se evaluó la viabilidad técnica y económica de un sistema de producción local, analizando etapas del proceso, costos de inversión, generación de empleo, mejora en la gestión de residuos y reducción del impacto ambiental. Un análisis de riesgos permitió identificar barreras y establecer estrategias de mitigación para garantizar la sostenibilidad del proyecto. Se diseñó un sistema eficiente y sostenible para la recolección y limpieza de cáscaras de camarón en establecimientos de A&B, garantizando la calidad de la materia prima, reduciendo la carga orgánica y fomentando buenas prácticas de gestión de residuos en el sector gastronómico local. Se establecieron las condiciones Óptimas para su conversión a quitosana, obteniendo un producto con propiedades adecuadas para aplicaciones industriales. La incorporación de esta producción en un modelo de economía circular demostró ser técnica y económicamente viable, ofreciendo una reducción potencial de residuos orgánicos enviados a vertederos y un impacto positivo en la sostenibilidad económica y ambiental de la región. The circular economy is a sustainable model that optimizes resources through reduction, reuse, recycling, and regeneration, fostering an efficient and environmentally responsible production cycle. In this context, the present research aimed to utilize shrimp shells generated in food and beverage (F&B) establishments in Riobamba for the production of chitosan within a circular economy model. A discriminative study was conducted in F&B establishments in Riobamba, selected based on criteria such as location in urban residential neighborhoods and willingness to separate waste. A total of 5.44 kg of shrimp shells were collected and processed through cleaning, drying, and grinding to obtain chitosan. The procedure included demineralization with HCl, deproteinization with NaOH, decolorization with NaClO, and deacetylation with 50% NaOH. Analytical techniques such as FTIR and SEM were applied to characterize the chemical and structural properties of the product. Additionally, the technical and economic feasibility of a local production system was evaluated, analyzing process stages, investment costs, job creation, waste management improvements, and environmental impact reduction. A risk analysis identified potential barriers and mitigation strategies to ensure the project's sustainability. An efficient and sustainable system was designed for the collection and cleaning of shrimp shells in F&B establishments, ensuring the quality of the raw material, reducing organic waste, and promoting good waste management practices in the local gastronomic sector. Optimal conditions for conversion into chitosan were established, yielding a product with properties suitable for industrial applications. Incorporating this production within a circular economy model proved to be technically and economically viable, offering a potential reduction in organic waste sent to landfills and a positive impact on the economic and environmental sustainability of the region.