Hidrolisis enzimatica del almidon de Quinua

Universidad Técnica de Oruro
Facultad Nacional de Ingeniería
Ingeniería Química
TÍTULO
Autor
Fecha de Defensa
: HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DEL ALMIDÓN DE QUINUA
: Lisset Cortez Borda
: 28 de Noviembre de 2007
Palabras clave
: Enzimas, Almidón, Hidrólisis, Quinua, Jarabes de Glucosa
Asesor
: Ing. Jorge Amusquivar Fernández
Nº de Página del Proyecto de Grado: 89
RESUMEN
El presente trabajo aborda la aplicación del proceso de hidrólisis enzimático al almidón de quinua
en la obtención de jarabes de glucosa, basados en la degradación del almidón, el almidón es
convertido en azúcar reducido por Hidrólisis por reacción con enzimas, tal como la diastasa.
El desarrollo del presente trabajo pretende constituirse como base teórico-práctica para la
obtención de jarabe de glucosa en base de la quinua.
El planteamiento del problema se enuncia de la siguiente manera:
¿Cuáles son las características de las variables y del proceso que posibilitan la reacción de
hidrólisis enzimática a partir del almidón que proviene del grano de quinua?
OBJETIVO GENERAL
Aplicar el proceso de hidrólisis enzimática al almidón de quinua en la obtención de jarabe
de glucosa.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Caracterizar las variables influyentes en la cinética enzimática.
Determinar las constantes características de la ecuación cinética en la reacción de
hidrólisis enzimática.
Validar el modelo cinético enzimático experimental
Para realizar el proceso de hidrólisis se toman como materias primas al almidón de la
quinua y las enzimas inmersas dentro de la cebada, el desarrollo experimental del presente
proyecto inicia en la estimación y evaluación de la materia prima que contiene enzimas que se
utilizarán, siguiendo con la caracterización de las variables que influyen en la etapa de hidrólisis,
para después realizar la determinación de las constantes características de la cinética enzimática.
Inicialmente para conocer y caracterizar las variables con mayor influencia dentro del
proceso de hidrólisis se realizaron varias pruebas experimentales, tomando como variable
respuesta la concentración de producto; variando primeramente los valores de pH y tomando
como valores constantes la Temperatura, la concentración de almidón y la cantidad de enzima, de
estas pruebas se determino una valor optimo de pH con el cual se trabajó para pruebas
posteriores, esta vez teniendo como variable a la temperatura, dichas pruebas experimentales nos
sirvieron para determinar un valor optimo de temperatura.
El trabajo reveló como valores óptimos de pH y Temperatura a:
pH=3.81
T= 50ºC
En estas condiciones óptimas de pH y temperatura para determinar la cinética que rige nuestra
reacción de hidrólisis enzimática, se realizaron varias pruebas experimentales variando las
concentraciones iniciales de almidón, teniendo también como variable respuesta la concentración
de producto en función del tiempo. Con estas pruebas se realizó una curva de velocidades
iniciales en función de las concentraciones de almidón la cual nos sirvió para determinar las
constantes características de cinética enzimática propuesta por Michaelis – Menten tomando
como método a la regresión no lineal, la cual viene representada por la siguiente ecuación.
v
Vmax S 
10.6319S 

K m  S  229.9623 S 
El trabajo se realizó a escala laboratorio (volumen 250 ml).
Posteriormente para la validación de nuestra ecuación se realizó el cálculo del coeficiente de
determinación en base a los valores de la ecuación ajustada y los valores experimentales de
velocidades de reacción hallados, del cual se calculó que el mismo tiene un valor de 0.9549 con
lo cual se considera valida nuestra ecuación cinética hallada, posteriormente para un estudio más
minucioso se realizaron varias pruebas experimentales a escala mayor 10 [Lt] para distintos
valores de concentración inicial de almidón, de las cuales se obtuvieron curvas de concentración
de producto en función del tiempo; así mismo se realizó el cálculo de las concentraciones de
producto en base a nuestra ecuación cinética, con las cuales se compararon valores
experimentales y teóricos. Dicha comparación nos sirvió para concluir que nuestra ecuación es
valida para concentraciones menores a 55 [g/Lt] a cualquier tiempo de reacción pero que para
concentraciones a mayores a la mencionada solo es valida hasta un tiempo de 25 minutos.