Evaluation of tilapia (Oreochromis niloticus) skin collagen obtained through alkaline and acid extraction
Keywords:
Biopolymers, by-products, enzymatic hydrolysis, functional properties, waste valorization, physicochemical characterizationAbstract
The present study aimed to evaluate the effect of acid and alkaline hydrolysis processes on the extraction of collagen from tilapia skin (Oreochromis niloticus), using a 2×2 factorial design. Four treatments were applied, combining two concentrations of sodium hydroxide (NaOH 0.5 N and 0.8 N) with two types of acid (5% acetic and citric), each with four replications, totaling 16 experimental units. The methodology included successive stages of alkaline pretreatment, fat extraction with ethyl alcohol, demineralization with EDTA and HCl, acid hydrolysis, salt precipitation, centrifugation, and forced convection oven drying of the extracted collagen. Bromatological analyses (moisture, fat, protein, ash), physicochemical parameters (pH, acidity), and functional properties (water-holding capacity and emulsification) were evaluated, supported by statistical analysis using two-way ANOVA and Tukey's test (p<0.05). Treatment T3 (NaOH 0.8 N + acetic acid) showed the highest efficiency, with a yield of 26.80%, protein content of 84.47%, lower fat content (1.37%), good water-holding capacity (67.30%), and emulsification ability (18.69 ml/g). It is concluded that this procedure represents a sustainable and effective alternative for the utilization of by-products from the fishing industry, contributing to the valorization of organic waste through the production of high value-added biopolymers. The study's scientific contribution lies in determining the optimal interaction between strong alkaline hydrolysis and a weak organic extractant using a factorial design, simultaneously maximizing the yield, protein purity, and functional properties (WHC and EC) of the biopolymer without altering its structure. This provides a sustainable and effective alternative for valorizing fishing industry waste into high value-added biopolymers.
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