Biorefinería de los subproductos agrícolas de ñame (Dioscorea alata): Obtención de fructanas con potencial aplicación en la industria alimentaria
Guardado en:
| Autores: | , , , , |
|---|---|
| Formato: | artículo |
| Fecha de Publicación: | 2020 |
| Descripción: | La actividad agrícola de Costa Rica es de vital importancia para el desarrollo económico del país. Recientemente, este sector ha incrementado su presencia con los cultivos no tradicionales, como las raíces y tubérculos, dentro de los que destaca el ñame. Todos estos productos, durante el proceso de comercialización, generan productos de rechazo o excedentes, que constituyen la biomasa residual. Esta situación constituye un problema ambiental y económico, que requiere de nuevas estrategias de remediación en las regiones dedicadas a este tipo de actividades. Este trabajo propone la utilización de esa biomasa residual para la obtención de materiales con un valor agregado. Se plantea el uso del ñame Dioscorea alata de rechazo, proveniente de la región Huetar Norte de Costa Rica, para la extracción de fructanas. Las fructanas son polisacáridos de fructosa y forman parte del contenido de fibra dietética del tubérculo, que poseen aplicaciones alimenticias, por ejemplo, como sustitutos de azúcar. El sustrato fue caracterizado, se realizaron análisis de humedad, ceniza, grasa, proteína, solubilidad en agua caliente y fría, así como determinaciones de carbohidratos, que demostraron porcentajes máximos de carbohidratos del 25% y contenido de fibra dietética total en un intervalo de 2,9 a 7,2%. Estos porcentajes están relacionados con el contenido de fructanas, por lo que son valores determinantes en el presente estudio. La investigación permitió el desarrollo de un método de extracción y cuantificación de las fructanas en medio acuoso. Para las extracciones se evaluaron tres factores de extracción: lotes de obtención del sustrato, temperatura y tiempo, aplicando un diseño estadístico para su análisis. Para separar los sólidos insolubles las muestras extraídas se filtraron en tres etapas; se determinó el contenido de inulina en los extractos, realizando una técnica de hidrólisis enzimática, donde primeramente se evaluaron los azúcares simples como la fructosa, glucosa y sacarosa libres en el extracto, mediante la técnica de cromatografía líquida de alta eficiencia. Posteriormente, se realizó un proceso de hidrólisis enzimática utilizando amiloglucosidasa e inulinasa de Aspergillus niger, para determinar por la misma técnica la cantidad de moléculas de fructosa y glucosa provenientes de las inulinas y así poder obtener mediante diferencia la concentración final de las fructanas presentes en cada uno de los ensayos. Los resultados mostraron porcentajes de fructanas para los 24 ensayos realizados en un intervalo de 0,22 a 3,8%. Por último, se realizó una caracterización térmica de las fructanas, donde se determinó que la temperatura de descomposición de las inulinas obtenidas es de 330ºC, por lo que es posible utilizar estos compuestos en procesos alimenticios en los que se utilicen temperaturas inferiores a este valor sin ver afectada la estabilidad térmica de las fructanas. Además, se determinó mediante la técnica de cromatografía de exclusión por tamaño que las fructanas extraídas son de cadena corta, al poseer pesos moleculares de 1.500 Da e inferiores. Se concluyó que es posible extraer, cuantificar y caracterizar las inulinas obtenidas a partir del ñame de rechazo de la zona Huetar Norte de Costa Rica, de la especie Dioscorea alata; con el potencial de utilizarlas para posibles aplicaciones alimenticias gracias a las características prebióticas que poseen estos compuestos. |
| País: | Repositorio UNA |
| Institución: | Universidad Nacional de Costa Rica |
| Repositorio: | Repositorio UNA |
| Lenguaje: | Español |
| OAI Identifier: | oai:null:11056/28171 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/11056/28171 |
| Palabra clave: | DESECHO FRUCTANA BIOPOLÍMEROS BIORREFINERÍA ÑAME YAMS BIOREFINERY BIOPOLYMERS COSTA RICA |