ESTUDIO DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN EN CONTINUO DE HIDROLIZADOS DE ALMIDÓN DE YUCA INTEGRANDO HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA Y CLARIFICACIÓN CON MEMBRANAS

Gloria Lizeth DÍAZ-ARENAS, Dietmar José RAMOS-GONZÁLEZ, Carlos Jesús MUVDI-NOVA
2017 Revista Vitae  
RESUMEN Antecedentes: Los jarabes de glucosa obtenidos a partir del almidón de yuca han sido estudiados debido al alto contenido de almidón que su materia prima presenta (87,67 % base seca). El proceso de producción se realiza convencionalmente por vía enzimática en reactores batch (en dos etapas), seguida de una etapa de clarificación para remover sólidos suspendidos e impurezas insolubles; esta configuración aumenta los costos de producción y lo hace menos productivo. Objetivos: Estudiar el
more » ... oceso de producción en continuo de hidrolizados de almidón de yuca integrando hidrólisis enzimática (en una sola etapa) y clarificación con tecnología de membranas. Métodos: Se utilizaron membranas cerámicas tubulares monocanal TAMI InsideCeram ® de 50 kDa y 0,2 μm de umbral de corte. Se analizó el efecto de la concentración de enzima (α-amilasa: 0,028-0,112 % p/p; glucoamilasa: 0,0315-0,126 % p/p) en los hidrolizados producidos en una sola etapa, además de evaluar el efecto del umbral de corte en la producción de hidrolizados bajo la configuración en continuo. Se determinaron permeabilidades, y los hidrolizados y sus filtrados fueron caracterizados en turbidez, ED, % glucosa, % materia seca y °Brix. Resultados: Se encontró que las características de los hidrolizados no se ven afectadas significativamente por las concentraciones de enzima evaluadas en mezcla, permitiendo trabajar con la menor relación. Los resultados para continuo mostraron que es posible trabajar con la membrana de 0,2 μm sin afectar la calidad del producto, haciendo el proceso más productivo. Conclusiones: Se comprobó las ventajas de utilizar una configuración en continuo respecto a una en batch, distanciando tiempos de parada, manteniendo la calidad del producto, y aumentando la productividad. ABSTRACT Background: Glucose syrups obtained from cassava starch have been studied due to the high content of starch that their raw material presents (87.67% dry base). The production process is performed conventionally in batch reactors using enzymes (in two steps). Subsequently, the hydrolysates produced are clarified to S26 Vitae gl. Díaz-Arenas et al. remove suspended solids and insoluble impurities; this configuration increases production costs and productivity. Objectives: Continuous production process of cassava starch hydrolysates integrating enzymatic hydrolysis (one-step) and clarification with membrane technology was studied. Methods: Tubular monochannel ceramic membranes InsideCeram ® from TAMI Industries were used: molecular weight cut-off: 50 kDa and 0.2 μm, and lengths of 1.2 m (surface area of 0.132 m 2 ) and 0.14 m (surface area of 0.00307 m 2 ). It was analyzed the effect of enzyme concentration (α-amylase: 0.028-0.112 % w/w; glucoamylase: 0.0315-0.126% w/w) on hydrolysates produced by one-step starch hydrolysis. Besides, it was evaluated the effect of molecular weight cut-off on hydrolysates production during steps of liquefaction and saccharification under continuous configuration. Fluxes were determinated and all hydrolysates and their permeates were characterized in turbidity, DE, % glucose, % dry matter and °Brix. Results: The results showed that hydrolysates characteristics were not significantly affected by the evaluated enzyme concentrations (mixtures), allowing to work with the lowest concentrations (reducing times of operation and costs of production). On the other hand, the results for continuous process configuration showed that it is possible to work with a membrane of 0.2 μm without affecting permeate quality and increasing the productivity. Conclusions: Finally, the advantages of using a continuous configuration instead a batch configuration were found: longer times of operation, permeates of high quality and an increase of productivity.
doi:10.17533/udea.vitae.v24n2(2)a04 fatcat:usik7pgih5bzjema76tmlvahq4