OBTENCIÓN DE JARABE A PARTIR DEL ALMIDÓN DEL MAÍZ MORADO Zea maydis L.

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Francisco Javier Lagos Quintero
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA PESQUERA Y DE ALIMENTOS INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA PESQUERA Y DE ALIMENTOS INFORME FINAL DEL PROYECTO DE

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA PESQUERA Y DE ALIMENTOS INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA PESQUERA Y DE ALIMENTOS INFORME FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN OBTENCIÓN DE JARABE A PARTIR DEL ALMIDÓN DEL MAÍZ MORADO Zea maydis L. AUTOR: Ing. ANA CELINA LANCHO RUIZ (PERIODO DE EJECUCIÓN: Del 01 de Julio del 2013 al 30 de Junio del 2015) (Resolución de aprobación Nº R) Callao,

2 a) ÍNDICE a) ÍNDICE 1 a.1) Índice de Tablas 3 a.2) Índice de Graficas 4 a.3) Índice de Figuras 5 b) RESUMEN y ABSTRACT 6 c) INTRODUCCIÓN 8 c.1) Problema de la investigación, incluye el objetivo 8 c.2) Importancia y justificación de la investigación 9 d) MARCO TEÓRICO 10 d.1) Los carbohidratos: Monosacáridos, disacáridos, polisacáridos su estructura y nomenclatura. Propiedades físicas y químicas. 10 d.2) El almidón; Distribución, su importancia como glúcido. Estructura y propiedades de los gránulos del almidón. Composición del almidón Estructura y propiedades de la amilosa. Estructura y propiedades de la amilopectina. Usos. 13 d.3) Tipos de Almidones: Almidón resistente. Almidones modificados. Almidones extrusionados. 17 d.4) La gelatinización y retrogradación del almidón 19 2

3 d.5) Proceso de degradación del almidón. Hidrolisis química del almidón. Hidrolisis enzimática del almidón. 21 d.6) Amilasas. α -amilasas. β-amilasas. Glucoamilasa 25 d.7) Maíces amiláceos. Maíz morado Zea maydis L. Principales características. 26 d.8) Jarabe de maíz. Aplicaciones en la Industria Alimentaria. 30 d.9) Elaboración de Jarabe de Maíz. 37 d.10) Caracterización fisicoquímica de jarabes obtenidos a partir del almidón. 38 e) MATERIALES Y MÉTODOS 40 e.1) Materiales utilizados en la investigación 40 e.2) Población de la investigación y la muestra 43 e.3) Técnicas, procedimientos e instrumentos de recolección de datos 44 e.4) Técnicas de análisis o los métodos estadísticos 44 e.5) Metodología 44 f) RESULTADOS 46 g) DISCUSIÓN 55 h) REFERENCIALES 56 i) APÉNDICES 62 j) ANEXOS. 68 3

4 a.1) Índice de Tablas TABLA N º e.1.1 REACTIVOS EMPLEADOS EN LA INVESTIGACIÓN 40 TABLA Nº e.1.2 EQUIPOS EMPLEADOS EN LA INVESTIGACIÓN 40 TABLA Nº e.1.3: MATERIAL DE VIDRIO A EMPLEAR EN LA INVESTIGACIÓN 41 TABLA Nº e.1.4: OTROS MATERIALES A EMPLEARSE EN LA INVESTIGACIÓN 42 TABLA Nº f.1:% DE GLUCOSA HIDROLISIS A 65 ºC y 30 % DE ALMIDÓN MAÍZ MORADO 46 TABLA Nº f.2: % DE AZUCARES SOLUBLES EN HIDROLISIS A 65 ºC y 30 % DE ALMIDÓN MAÍZ MORADO 48 TABLA Nº f.3: % DE GLUCOSA HIDROLISIS A 90 ºC y 30 % DE ALMIDÓN MAÍZ MORADO 49 TABLA Nº f.4: % DE AZUCARES SOLUBLES EN HIDROLISIS A 90 ºC y 30 % DE ALMIDÓN MAÍZ MORADO 50 TABLA Nº f.5: % DE AZUCARES SOLUBLES EN HIDROLISIS A 60 ºC y 15 % DE ALMIDÓN MAÍZ MORADO Y MAICENA CON 3% DE ALFA AMILASA 52 TABLA Nº f.6: % DE AZUCARES SOLUBLES EN HIDROLISIS A 38 ºC y 15 % DE ALMIDÓN MAÍZ MORADO Y ALMIDÓN REACTIVO CON 4% DE ALFA AMILASA POR 48 HORAS 53 4

5 a.2 Índice de Graficas Grafica f.1 Glucosa en Hidrolisis de almidón maíz morado con alfa amilasa al 1% a 65º C 47 Grafica f.2 %Glucosa en Hidrolisis de almidón maíz morado con HCl al 1% a 65º C 47 Grafica f.3 Grafica de dispersión de %Azucares sol. (1% AA) vs. Minutos 48 Grafica f.4 %Glucosa en hidrolisis de almidón de maíz morado al 1% de alfa amilasa (AA) a 90º C 49 Grafica f.5 % de Glucosa en Hidrolisis de almidón (30%) de maíz morado al 1% de HCl a 90º C 50 Grafica f.6 %Azucares en Hidrolisis de almidón de maíz morado(30%) con alfa amilasa (AA) al 1% a 90ºC 51 Grafica f.7 %Azucares en Hidrolisis de almidón de maíz morado con HCl al 1% a 90ºC 51 Grafica f.8 %Azucares de almidón de maíz morado al 15% (AMM) con 3% de alfa amilasa a 60ºC 52 Grafica f.9 %Azucares de Maicena al 15% con 3% de amilasa a 60ºC 53 Grafica f.10 % de Azucares solubles en Hidrolisis a 38º C y 15% de Almidón maíz morado y almidón reactivo con 4% de alfa amilasa por 48 horas 54 Grafica i.1 Hidrolisis de almidón de maíz, papa y reactivo 64 5

6 a.3 Índice de Figuras FIGURA Nº i.1 almidón de maíz morado para la hidrolisis con HCl y alfa amilasa 62 FIGURA Nº i.2 Jarabe de almidón 63 FIGURA Nº i.3 % de Obtención de Glucosa 65 FIGURA Nº i.4 Enzima proporcionada por GRANOTEC Alfa amilasa 66 FIGURA Nº i.5 Muestras de jarabe de almidón de maíz morado Para determinar % Azucares y ph 66 FIGURA Nº i.6 Muestras de Jarabe de almidón de maíz morado 67 6

7 b) RESUMEN El maíz morado Zea maydis L., es un cereal nativo del Perú, que es apreciado por su contenido de antocianinas en la coronta. Sin embargo los granos tienen un contenido de almidón del 16.09% (Lancho, 2009). En los laboratorios de la Facultad de Ingeniería Pesquera y de Alimentos de la Universidad Nacional del Callao, y en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, se extrajo el almidón y evaluó la hidrolisis química, también la hidrolisis enzimática; con ácido clorhídrico al 1% y alfa amilasa al 1%, y a 65 ºC y 90 ºC; en suspensiones de almidón de maíz morado Zea maydis L al 30%. Se logró un mejor resultado, en la hidrolisis enzimática incorporando una pre gelificación del almidón antes de incorporar la enzima alfa amilasa, obteniendo una hidrolisis del almidón nativo hasta en 24.0% de azucares solubles para constituir un jarabe a partir del almidón del maíz morado Zea maydis L de superior calidad. Palabras clave: Almidón, hidrolisis, amilasas, azucares 7

8 ABSTRACT The purple corn called Zea maydis L. is a native cereal from Peru, this cereal is appreciated by their anthocyanin content of the coronta. Nevertheless, the corn kernels of this cereal have a starch content of 16,09% (Lancho,2009). In the laboratories of the Faculty of Fisheries and Food Engineering of the National University of Callao, and the School of Biological Sciences, National University of San Marcos, starch was extracted from the corn kernels, and the chemical hydrolysis was evaluated. Also, enzymatic hydrolysis was evaluated too, with hydrochloric acid to the 1%, alpha amylase to the 1% and with a temperature of 65 C and 90 C, in the suspensions starch purple corn Zea maydis L to the 30%. A better result was achieved in the enzymatic hydrolysis, when pre starch gelation was incorporated, before the alpha amylase enzyme was incorporated, It generated a native starch hydrolysis up 24,0% of soluble sugar to construct a superior quality syrup from the starch of the purple corn Zea maydis L. Key words: starch, hydrolysis, amylases, sugar 8

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