Optimización de la hidrólisis enzimática del músculo de calamar gigante (Dosidicus gigas), y determinación de sus propiedades tecno funcionales

Abstract

El presente trabajo tuvo como objetivo optimizar las condiciones del proceso de hidrólisis del músculo del manto de calamar gigante (Dosidicus gigas) y determinar las propiedades tecno-funcionales del hidrolizado en polvo obtenido. Para el estudio se utilizó Alcalasa® una enzima endoproteasa obtenida a partir de Bacillus licheniformis. Las variables propuestas para la investigación fueron: la relación buffer: sustrato, temperatura (ºC), tiempo (minutos) y cantidad de enzima (p/p %), la variable respuesta fue el grado de hidrólisis (GH %). Dichas variables fueron evaluadas a través de un proceso de optimización utilizando la metodología superficie de respuesta (MSR), dando como resultado un modelo de segundo orden que relacionó la variable respuesta con las variables en estudio: Y= 13.3 + 0.51 X1 + 1.49 X2 + 1.18 X3 + 0.35 X4 – 0.79 X1X2 – 0.52 X1X3 – 0.36 X1X4 + 0.56 X2X3 + 0.58 X2X4 – 0.36 X3X4 – 0.5 X12 – 0.18 X22 – 0.61 X32 – 0.45 X42. El grado de hidrólisis obtenido experimentalmente fue de 8.70 ± 0.08 % a partir de las variables optimizadas relación buffer: sustrato de 1.29: 1, temperatura de 40.33 º C, tiempo de 22.37 minutos y cantidad de enzima 0.69 %. El análisis químico proximal (en base seca) del hidrolizado proteico en polvo fue 59.30 % de proteína, 0.48 % de grasa, 0.12 % de fibra cruda, 7.75 % de ceniza y 32.35 % de ELN. Por otro lado, los resultados del índice de solubilidad del nitrógeno (ISN), la capacidad de retención de agua (CRA), la capacidad emulsificante (CE) y la estabilidad emulsionante (EE), fuero 94.7± 1.3 %; 3.07± 0.09 mL/g muestra, 53.30 % y 48.80 % respectivamente. Además, la actividad de agua (Aw) obtenida fue de 0.297± 0.005 y el rendimiento final fue 2.55 %.An experiment was conducted to optimize the hydrolysis process conditions and determine the techno-functional properties of the hydrolyzate powder obtained from the muscle of giant squid (Dosidicus gigas). A commercial enzyme called Alcalasa®, an endoprotease from Bacillus licheniformis was used for the experiment. The proposed variables were: buffer: substrate ratio, temperature (ºC), time (minutes) and enzyme concentration (w/w %), the response variable was the degree of hydrolysis (DH %). These variables were evaluated through an optimization process using the response surface methodology (RSM); resulting in a second-order model which related the response variable with the other variables under study: Y= 13.3 + 0.51 X1 + 1.49 X2 + 1.18 X3 + 0.35 X4 – 0.79 X1X2 – 0.52 X1X3 – 0.36 X1X4 + 0.56 X2X3 + 0.58 X2X4 – 0.36 X3X4 – 0.5 X12 – 0.18 X22 – 0.61 X32 – 0.45 X42. The degree of hydrolysis experimentally obtained was 8.70 ± 0.08 % from the optimized variables, (1.29: 1) buffer: substrate ratio, temperature 40.33 ºC, 22.37 minutes and 0, 69 % of enzyme concentration. The proximate composition (on dry basis) of the product showed values of crude protein (59.30 %), fat (0.48 %), crude fiber (0.12 %), ash (7.75 %) and ELN (32.35 %). On the other hand, the results of the nitrogen solubility index (NSI), water retention capacity (WRC), emulsifying capacity (EC) and emulsifying stability (ES) were 94.70±1.3 %, 3.07± 0.09 mL/g of sample, 53.30 % and 48.80 %, respectively. In addition, the water activity value obtained was 0.297± 0.005 with a final yield of 2.55 %.