Hidrólisis química y enzimática de extracto de yacón (Smallanthus sonchifolius) para la producción de fructosa

• Rosana Chirinosa ^[1] ; Rocío Mendozaa ^[1] ; Ana Aguilar-Gálveza ^[1] ; David Camposa ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Agraria La Molina

     Universidad Nacional Agraria La Molina

     Perú

     
• Localización: Revista de la Sociedad Química del Perú, ISSN-e 2309-8740, ISSN 1810-634X, Vol. 83, Nº. 2, 2017, págs. 200-212
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Chemical and enzymatic hydrolysis of yacon extract (Smallanthus sonchifolius) to produce fructose
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    Los parámetros de conversión máxima de la sacarosa y fructooligosacáridos (FOS), de un extracto clarificado de yacón (1% de FOS), a fructosa, fueron optimizados empleando hidrólisis química y enzimática. Se evaluó la hidrólisis química con ácido sulfúrico y ácido fosfórico; mientras que la hidrólisis enzimática fue estudiada con inulinasa e invertasa. La metodología de superficie respuesta fue empleada para la optimización de las hidrólisis. El diseño Box-Behnken fue usado para la hidrólisis química, obteniéndose como condiciones óptimas con ácido sulfúrico: pH 1, temperatura 88,4ºC y tiempo de 38,7 min, alcanzando un 9,11 g fructosa/L de extracto; mientras que con el ácido fosfórico estas fueron: pH 1, temperatura 89,9ºC y tiempo de 42,2 min obteniéndose 7,84 g fructosa/L de extracto. Para la hidrólisis enzimática se empleó el diseño central compuesto, encontrándose como condiciones óptimas con la inulinasa: 134 min y concentración de enzima de 11,7 U/g FOS y con la invertasa: tiempo de 127,5 min y concentración de enzima 6,74 x 10-1 U/g FOS (en ambas casos se mantuvo constantes la temperatura a 50ºC y pH 5), obteniéndose un 6,16 y 7,50 g fructosa/L de extracto, respectivamente. Los modelos de superficie respuesta obtenidos mostraron un ajuste satisfactorio de los resultados para ambas hidrólisis (R2 entre 0,880 y 0,999)

  • English

    The maximum conversion parameters of sucrose and fructooligosaccharides (FOS) from a clarified yacon extract (1% FOS) to fructose were optimized by using chemical and enzymatic hydrolysis. Chemical hydrolysis was performed using sulfuric and phosphoric acids and enzymatic hydrolysis with inulinase and invertase enzymes. Surface methodology response was employed for optimization hydrolysis. A Box-Behnken design, was used for chemical hydrolysis, where optimal conditions using sulfuric acid were: pH 1, temperature 88,4°C and time of 38,7 min reaching 9,11 g fructose/L extract while with phosphoric acids were: pH 1, temperature 89,9°C and time of 42,2 min obtaining 7,84 g fructose/L extract. To enzymatic hydrolysis a central compose design was used, founding as optimal conditions with inulinase a time of 134 min and a enzymatic concentration of 11,7 U/g FOS and with invertase a time of 127,5 min and a enzymatic concentration of 6,74 x 10-1 U/g FOS (both reactions under constant conditions of temperature 50°C and pH of 5) reaching as maximum 6,16 and 7,50 g fructose/L extract, respectively. The obtained response surface models produced a satisfactory fitting of the results for both hydrolysis methods (R2 entre 0,880 y 0,999)