Obtención de los parámetros operacionales que permiten una mejor eficiencia técnico-económica en la hidrólisis enzimática del almidón de maíz

Abstract

En la presente investigación se realiza un análisis de la hidrólisis enzimática del almidón de maíz para la obtención industrial de jarabes de glucosa. A través de la caracterización enzimática se determina que las enzimas Bialfa-T (α-amilasa) y Glucozyme (glucoamilasa) presentan el potencial catalítico suficiente, y la tolerancia al pH y la temperatura necesaria para ser empleadas en el estudio del proceso hidrolítico. A partir de un diseño de experimentos de compuesto central fraccionado se obtiene un modelo de superficie que presenta buena calidad de ajuste, hecho que se demuestra fundamentalmente por la prueba de Fisher. El pH y el tiempo de licuefacción no ejercen influencia significativa sobre el equivalente de dextrosa, contrariamente a lo que sucede con las dosis de α-amilasa y glucoamilasa, la temperatura de licuefacción, el pH, el tiempo y la temperatura de sacarificación. Los mayores valores de equivalente de dextrosa se obtienen principalmente para un tiempo de sacarificación entre 28 y 39 horas, un intervalo de pH de sacarificación de 4,4 a 5,35, una temperatura de sacarificación de 51 a 62 oC y dosis de glucoamilasa de 0,95 a 1,35 mg de enzima/g de almidón hidrolizado. Se determinaron los parámetros de las variables operacionales que permiten un costo operacional mínimo mediante una optimización técnico-económica a través del algoritmo genético del software Matlab (2015), para lo cual se empleó como restricción el modelo de superficie respuesta. Los costos operacionales que más influyen en el proceso hidrolítico son: el asociado a mantener la temperatura constante en la sacarificación, la inactivación enzimática y la dosificación de las enzimas.