Estudio de la hidrólisis enzimática de la maca (Lepidium peruvianum Chacón sp. Nov.) para la obtención de un jarabe concentrado

Abstract

En el presente trabajo se estudió la hidrólisis de la maca molida (Lepidium peruvianum Chacón sp. nov.) del ecotipo amarillo, procedente de San Juan de Jarpa (Junin), con las siguientes enzimas comerciales: a-am'ilasa TERMAMYL TIPO 120L de Bacillus licheniformis, glucoamilasa AMG 400L de Aspergillus niger, proteasa/peptidasa FLAVOURZYME de Aspergillus oryzae, celulasa BIOCELULASA P79 de Trichoderma reesei y pectinasa BIOPECTINASA P200 de Aspergillus niger. Se evaluó la influencia del tratamiento térmico, antes del cortado de la raíz, en la solubilización de los componentes de la maca. El tratamiento más eficiente resultó con la hidrólisis de la raíz intacta sin un tratamiento térmico previo. El flujo de trabajo seguido para la obtención del jarabe concentrado fue: lavado de la raíz, desinfectado, lavado, cortado, molienda, h¡drohs¡s enz¡matlca, filtrado, centrifugado, concentrado y estandarizado del producto fi nal La torta fue lavada para incrementar la recuperación de sólidos. Se evaluó la cinética de licuefacción empleando tres concentraciones de TERMAMYL TIRO 120L (0.10, 0.99 y 1.97 U/g de almidón) y tres diluciones de la suspensión de maca molida:agua 1:7, 1:5 y 1:3 (p:p) durante 0, 7.5, 15, 30, 45 y 60 minutos. La suépensión licuefactada de mayor recuperación de sólidos, mayor ED y más estable se obtuvo con una dilución de maca molida:agua de 1:5 con 0.99 U de a-amilasa/g de almidón a 92°C, pH 6.2, durante 45 minutos. Para estudiar la solubilización con las otras enzimas se utilizó la dilución maca:agua de 1:3 con 0.1 U de a-amilasa/g de almidón durante 30 minutos debido a sus aceptables características para la posterior concentración. Con la finalidad de aumentar la hidrólisis del almidón (que no fue atacada por la a-amilasa) y el rendimiento en sólidos a partir del almidón- de maca por licuefacción, se evaluó el tratamiento térmico a presión elevada con el fin de ablandar la fibra, logrando incrementar el rendimiento en sólidos y proteína soluble, no obstante se obtuvo menor hidrólisis del almidón (menor porcentaje de azúcares reductores y menor ED en los extractos). Luego se estudió la solubilización de los componentes de la raíz utilizando la combinación de a-amilasa (dilución maca:agua de 1:3 con 0.1 U a-amilasa/g de almidón durante 30 minutos) y cada una de las siguientes enzimas: 0.021 U d;e AMG 400L/g almidón, 72.75 HUT de FLAVOURZYME/g proteina, 0.002 U de BIOCELULASA P79/g ms y 0.153 U de BIOPECTINASA P200/g ms, durante 15, 30 y 45 minutos a pH 5.0 y 50°C. Se analizaron el hidrolizado y la torta residual de los mejores tratamientos enzimáticos, en los que se utilizó la combinación de a-amilasa y cada una de las siguientes enzimas: AMG 400L durante 45 minutos, FLAVOURZYME durante‘ 15 minutos y BIOPECTINASA P200 durante 30 minutos. El mejor tratamiento resultó de la hidrólisis de la suspensión con el mejor tratamiento de licuefacción seguida de la combinación de a-amilasa con AMG 400L durante 45 minutos, a 50°C y pH 5.0.Se realizó la hidrólisis enzimática a nivel piloto durante 1 hora utilizando 0.136 U de AMG 400L/g ms y 0.367 U de BIOPECTINASA/g ms, y, 30 minutos antes que finalice el proceso de hidrólisis enzimática, se utilizó 27.51 HUT de FLAVOURZYME/g ms. Luego, se concentró a presión de vacío (y 50-60°C), así se obtuvo el jarabe concentrado, determinanado que es pseudoplástico, el cual fue sometido a análisis fisico-quimico y nutricional (contenido de lisina y triptófano); cuyos principales resultados (bh) son: humedad, 25.6%; ceniza, 4.31%; proteína, 7.47%; azúcares reductores, 33.77%; además, se recuperó 25.69% de lisina y 49.81% de triptófano en el concentrado a partir de la raíz de maca.