Evaluación del efecto de diferentes parámetros en la obtención de maltodextrina mediante hidrólisis enzimática del almidón de yuca (Manihot esculenta Crantz) a través del diseño factorial

Abstract

Obtiene, a través de un modelo matemático, la relación existente entre las diferentes variables (concentración de enzima, concentración de sustrato, temperatura de digestión y tiempo de digestión) en la obtención de maltodextrina mediante tratamiento enzimático del almidón de yuca (Manihot esculenta Crantz). Para esto, se realizó una caracterización de la yuca, luego se llevó a cabo pruebas preliminares, extrayendo el almidón de la yuca y sometiéndolo a hidrólisis con una enzima comercial alfa amilasa 300 KNU/g, variando la concentración del sustrato a 10, 20 y 30% masa/masa, concentración de enzima a 0.01, 0.02 y 0.03% y temperaturas de digestión a 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 y 100°C y determinando la respuesta de Equivalentes de dextrosa (ED). Para las pruebas definitivas se estableció los niveles de cada uno de los factores para el diseño: en el factor Temperatura de digestión (A) se tomaron los niveles mínimo y máximo de 40 y 60°C. Como concentración de sustrato (B) se definió los valores en 20 y 30 % m/m. La concentración de enzima (C) se determinó en los valores 0.01 y 0.03% y el tiempo de digestión en 15 y 30 minutos. El rendimiento del proceso resultó 91.5% en función a la yuca en base seca. Los factores y sus respuestas fueron evaluados mediante ANOVA en el software Minitab 18, resultando el modelo matemático predictivo: DE= 0.454375 + 0.128781 x Temperatura - 0.0601875 x [Sustrato] – 10.25 x [Enzima] + 0.065625 x Tiempo + 5.75312 x Temperatura x [Enzima]; con una desviación S=0.196883, coeficiente de determinación R2=99.78% y porcentaje de error promedio de 1.20%. Para simplificar el modelo predictivo, se consideró los factores e interacciones significativos: Temperatura, Concentración de sustrato, Concentración de enzima, Tiempo de digestión y la interacción Temperatura – Concentración de enzima en la expresión.