Determinación de las condiciones ambientales óptimas para la hidrolisis enzimática del almidón en el jugo de caña de azúcar (saccharum officinarum)

Abstract

Uno de los problemas en la industria azucarera, es la presencia natural del almidón en el jugo de la caña de azúcar, que ocasiona pérdidas y dificultades operacionales durante el proceso de producción de azúcar. El objetivo de este trabajo fue determinar las condiciones ambientales optimas (concentración de enzima alfa amilasa y tiempo de reacción) de la hidrolisis por lotes del almidón en jugo de caña con respecto a la maximización de la concentración de maltosa, porcentaje de hidrolisis y productividad, las cuales fueron analizadas independientemente y conjuntamente por medio de un Diseño Central Compuesto Rotacional (DCCR) y por el Método de Superficie de Respuesta (RSM). Por la evaluación cinética de la enzima alfa amilasa de Bacillus licheniformis, se obtuvo valores óptimos de temperatura de 90°C y pH 7, un rango de linealidad para la dilución enzimática 1:100 de 20 minutos, una actividad volumétrica de 26.48 U/ml y los valores de las constantes cinéticas de Km 5.82 g/L y Vmax 0.30 g/L*min. Finalmente, con las experiencias del medio sintético de jugo de caña de azúcar se obtuvo las condiciones ambientales óptimas de 817 ppm de concentración de enzima alfa-amilasa y 17 minutos de tiempo de reacción a una temperatura de 90°C, valores que se utilizaron para la validación en jugo de caña encalado resultando una concentración de maltosa de 0.380 g/L y una productividad de 0.760 g/L*h. Se concluyó que con los valores de las condiciones ambientales óptimas de la hidrolisis enzimática encontrados se alcanzó una disminución significativa del contenido de almidón en el jugo de caña encalada del orden del 73%