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Título : Hidrólisis enzimática del mucilago de cacao ccn-51 (theobroma cacao l.) para incrementar la concentración de azúcares fermentables
Autor : Morocho Espinoza, Karen Maribel
Director(es): Ayala Armijos, José Humberto
Palabras clave : MUCILAGO;Α AMILASA;Β GLUCOSIDASA;CTEC2
Fecha de publicación : 2018
Editorial : Machala : Universidad Técnica de Machala
Citación : Morocho Espinoza, K.M. (2018) Hidrólisis enzimática del mucilago de cacao ccn-51 (theobroma cacao l.) para incrementar la concentración de azúcares fermentables (trabajo de titulación). UTMACH, Unidad Académica de Ciencias Químicas y de la Salud, Machala, Ecuador.
Descripción : Los granos de cacao están rodeados por una pulpa aromática y rica en azúcares fermentables, esta pulpa recibe el nombre de mucílago de cacao es desechado en forma de exudado durante la fermentación, los cacaoteros por falta de desconocimiento permiten que sea desechado en su totalidad, lo cual causa una severa contaminación ambiental, siendo medio de diversos microorganismos y parásitos que a su vez podían causar enfermedades y daños a la salud de los habitantes alrededor de estas plantaciones. La presente investigación tuvo como objetivo hidrolizar los carbohidratos presentes en el mucílago de cacao CCN-51 para incrementar la concentración azúcares fermentables, utilizando enzimas hidrolíticas. La recolección de cacao CCN-51 se realizó en la finca agropecuaria de la Universidad Técnica de Machala, realizando un proceso de selección de las mazorcas en estado óptimo de madurez, se procedió a realizar la cosecha, luego de ser recolectadas, a cada mazorca se procedió a realizar un corte transversal para extraer las pepas recubiertas de mucílago, dichas pepas se las envolvió en una malla, para que mediante estrujamiento, el mucílago de cacao sea obtenido en forma de exudado. La caracterización físico-química al mucílago de cacao, se realizó mediante cromatografía líquida de alta resolución, empleando una columna de SUPERCOGEL C-610H a 50°C , para la medición de azúcares totales como; glucosa, sacarosa, fructosa y celobiosa, humedad y cenizas mediante termogravimetría, pH por potenciometría, acidez total por titulación expresado en porcentaje del ácido dominante (ácido cítrico), análisis elemental para determinar el contenido de Carbono, Hidrógeno, Nitrógeno y Azufre, que se lo realizó utilizando un analizador elemental Flas EA1112 (Thermo Finnigan) dentro de un intervalo de 323-1173 °K y la medición de azúcares reductores mediante el método del ácido 3,5 Dinitro salicílico (DNS). El proceso de hidrólisis enzimática se realizó a concentración constante de azúcares y variando el tipo de enzima (α Amilasa, β Glucosidasa y CTEC2). Los resultados de la caracterización del mucílago de cacao CCN-51 fueron: 45,03% de Carbono, 5,40% de Hidrógeno, ˂0,05 de Azufre y 0,80% de Nitrógeno; 17.60 °Brix, 3.40 de pH, 82.02% de humedad, 0.94% de cenizas, 1.5% de acidez total del cual pertenece 0.94 al ácido predominante del mucílago (ácido cítrico) y 15% de azúcares reductores y de azúcares totales: 1.78 g/l de Celobiosa, 108,43 g/l de Sacarosa, 79,78 g/l de Fructosa y de Glucosa 67,18 g/l y los resultados del análisis elemental realizado fueron los siguientes: 45,03% de Carbono (C), 5.40% de Hidrógeno (H), ˂0,05 de Azufre (S), y 0,80% de Nitrógeno (N). El proceso de hidrólisis enzimática se lo realizaba durante 1 hora a temperatura ambiente, para cada tratamiento y se tomaba muestras cada 15 min, para realizar análisis de pH, temperatura (°C) y azúcares reductores (%). Luego de la hidrólisis enzimática, las mejores condiciones correspondieron al tratamiento 3, en el que se utilizó la enzima CTEC2 (cellulase enzyme blend), cuyas condiciones óptimas fueron pH=3.50 y temperatura de 22°C, dando un incremento del 25% de azúcares reductores. Dado que el mucílago de cacao es un producto rico en azúcares fermentables, este puede ser aprovechado en su totalidad para obtener derivados como; jaleas, jarabes, mermeladas, néctares y alcohol, mejorando su proceso a través de hidrólisis enzimática.
Resumen : The cocoa beans are surrounded by an aromatic pulp rich in fermentable sugars, this pulp is called cocoa mucilage is discarded in the form of exudate during fermentation, the cacao producers, due to lack of knowledge, allow the sea to decompose in its entirety, which causes an environmental contamination, being the means of diverse microorganisms and parasites that sometimes can cause diseases and damages to the health of the inhabitants of these plantations. The objective of the present research was to hydrolyze the carbohydrates present in the cocoa mucilage CCN-51 to increase the concentration of fermentable sugars, using hydrolytic enzymes. The CCN-51 cocoa harvest was carried out in the agricultural farm of the Technical University of Machala, carrying out a process of selection of the ears in optimum state of maturity, proceeded to carry out the harvest, after being harvested, to each ear proceeded to make a cross section to extract the mucilage-coated seeds, said seeds were wrapped in a mesh, so that by squeezing, the cocoa mucilage is obtained in the form of exudate. The physical-chemical characterization of cocoa mucilage was carried out by high performance liquid chromatography, using a SUPERCOGEL C-610H column at 50 ° C, for the measurement of total sugars such as; glucose, sucrose, fructose and cellobiose, moisture and ash by thermogravimetry, pH by potentiometry, total acidity by titration expressed as a percentage of the dominant acid (citric acid), elemental analysis to determine the content of Carbon, Hydrogen, Nitrogen and Sulfur, which it was carried out using a Flas EA1112 elemental analyzer (Thermo Finnigan) within a range of 323-1173 ° K and the measurement of reducing sugars by the 3.5 Dinitro salicylic acid (DNS) method. The process of enzymatic hydrolysis was carried out at a constant concentration of sugars and varying the type of enzyme (α Amylase, β Glucosidase and CTEC2). The results of the characterization of the cocoa mucilage CCN-51 were: 45.03% Carbon, 5.40% Hydrogen, ˂0.05 Sulfur and 0.80% Nitrogen; 17.60 ° Brix, 3.40 pH, 82.02% humidity, 0.94% ash, 1.5% total acidity of which 0.94 belongs to the predominant acid of the mucilage (citric acid) and 15% of reducing sugars and total sugars: 1.78 g / l of Celobiosa, 108.43 g / l of sucrose, 79.78 g / l of fructose and of glucose 67.18 g / l and the results of the elemental analysis carried out were the following: 45.03% of Carbon (C), 5.40% Hydrogen (H), ˂0.05 Sulfur (S), and 0.80% Nitrogen (N). The enzymatic hydrolysis process was carried out for 1 hour at room temperature, for each treatment and samples were taken every 15 min, to perform pH, temperature (° C) and reducing sugar (%) analyzes. After enzymatic hydrolysis, the best conditions corresponded to treatment 3, in which the enzyme CTEC2 (cellulase enzyme blend) was used, whose optimal conditions were pH = 3.50 and temperature of 22 ° C, giving an increase of 25% of sugars reducers. Since the cocoa mucilage is a product rich in fermentable sugars, it can be used in its entirety to obtain derivatives such as; jellies, syrups, jams, nectars and alcohol, improving its process through enzymatic hydrolysis.
URI : http://repositorio.utmachala.edu.ec/handle/48000/13284
Aparece en las colecciones: Trabajo de Titulación Ingeniería en Alimentos

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