Producción de jarabe de fructosa con enzimas inmobilizadas en un proceso continuo a partir de tiquisque (<i>Xanthosoma sagittifolium</i>)

Abstract

High fructose corn syrups (HFCS) are mainly used by the food industry and are produced by enzymatic hydrolysis from cornstarch. The main objective of this project was to produce fructose syrups using tiquisque starch (Xanthosoma sagittifolium) as new source. Conditions to produce tiquisque glucose syrup were obtained in a previous study. Fructose was produced using a column packed isomerase (Sweetzyme IT). The effect of flow rate (0.5 and 1.0 mL/min), glucose syrup concentration (40 and 45 °Brix) and hydrolysis temperature (55 and 60 °C) were studied using a 23 factorial design. Response variables were fructose and glucose concentrations, fructose yield and conversion degree. All variables were statistically significant (p < 0.05), and flow rate presented the main effect on response variables. Higher conversion degree (99.16 %) was achieved using 40 °Brix glucose syrup and a flow rate of 0.5 mL/min at 60 °C. Fructose syrups obtained experimentally presented higher fructose content than commercial syrup (HFCS-42).

Los jarabes de fructosa (HFCS) son utilizados principalmente por la industria de alimentos y se producen por vía enzimática a partir de almidón de maíz. El objetivo principal de esta investigación fue producir jarabe de fructosa partiendo de una fuente no tradicional de almidón: el tiquisque (Xanthosoma sagittifolium). El jarabe de fructosa se produjo por tratamiento enzimático con una isomerasa (Sweetzyme IT) inmovilizada usando como sustrato jarabe de glucosa producido previamente. Se evaluó el efecto del flujo del jarabe a través de la enzima inomovilizada (0.5 y 1.0 mL/min), la concentración del jarabe de glucosa (40 y 45 °Brix) y la temperatura (55 y 60 °C), utilizando un diseño factorial 23 . Las variables respuesta fueron la concentración de glucosa y fructosa, el rendimiento de fructosa y el grado de conversión. El mayor grado de conversión (99.16 %) se logró usando una concentración de glucosa de 40 °Brix y un flujo de 0.5 mL/min a 60 °C. Los jarabes obtenidos experimentalmente presentaron un mayor contenido de fructosa que el jarabe comercial (HFCS-42).