Banano

HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DEL FRUTO DEL BANANO

KATHERYN GOMEZ
ELIANA SALAZAR JARAMILLO
ALVARO DIAZ

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLIN
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS
DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGÍA
MEDELLIN
2011

HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DEL FRUTO DEL BANANO


1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
La hidrólisis de polisacáridos a carbohidratosesenciales a partir de biomateriales determina el rendimiento y la composición de azucares fermentables, influenciando así la calidad del alcohol y su producción en la etapa de fermentación. Se considera que un proceso hidrolítico para la producción de azucares fermentables (glucosa, maltosa (G2), maltotriosa (G3) y dextrinas) a partir del fruto del banano, se le es posible aumentar el rendimiento deproducción experimental, por medio de reacciones enzimáticas, definidas aprovechando su alta selectividad en la degradación de enlaces glucosídicos. Las reacciones más importantes en la producción de jarabes azucarados fermentables son la hidrólisis de la amilopectina y amilosa contenida en las células del almidón del fruto del banano, ya que estas determinan la cantidad y la calidad decarbohidratos fermentables.

Gracias a la degradación de almidón con un complejo enzimático compuesto por endo-amilasas que atacan a las cadenas de amilosa y amilopectina para producir polisacáridos de menor longitud y exo-amilasas que atacan a las terminales no reductoras de estas cadenas más cortas, se cree que es posible encontrar las mejores condiciones (pH, Temperatura, tiempo de reacción,concentración de enzima, etc.) para llevar a cabo este proceso y el procedimiento adecuado, para así, poder obtener una alta cantidad de azucares fermentables, todo esto, pues no se cuentan con estas condiciones ni con un proceso definido para llevar a cabo la hidrólisis enzimática del fruto del banano.

2. JUSTIFICACIÓN
El calentamiento global, la contaminación urbana y el agotamiento de loscombustibles fósiles han sido las fuerzas impulsoras para la constante investigación sobre el uso de fuentes alternativas de energía. El banano como potencial fuente de recurso para la producción de etanol, además de su conversión a productos con alto valor agregado se ha propuesto como alternativa en la parcial reducción del consumo masivo de combustibles fósiles el cual es considerado como uno delos principales productores de gases de efecto invernadero, además de su posible solución ambiental al problema de bananos de rechazo que se presentan en las bananeras de Urabá, donde se están desechando aproximadamente 800.000ton/año de banano (Romero y Ruiz, 2006).
El banano verde posee un alto contenido de almidones, bajo contenido proteíco y un alto contenido de taninos, por lo que no es unafuente nutricional adecuada para la alimentación animal; en cambio, posee características adecuadas para realizar una degradación de estos polisacáridos (almidones) en azucares fermentables por medio de hidrólisis enzimática, la cual presenta ventajas ambientales comparadas con otros sistemas de degradación tales como la hidrólisis ácida, sin embargo al momento de diseñar un sistema de producción,se debe tener conocimiento de cómo las variables operacionales afectan la cinética de la reacción y la productividad total del sistema.

3. MARCO TEÓRICO

4.1 ESTADO DEL ARTE
El almidón es la principal reserva de carbohidratos sintetizados por plantas superiores que llegan a constituir una fuente esencial de energía para todos los organismos vivientes, especialmente el hombre.(Buléon 1990; Luallen 1988). Los almidones representan un componente importante en un largo número de productos agro-industriales como el cereal (maíz, arroz, trigo) cuyo contenido de polisacáridos varía de 30 a 80%; legumbres (frijol, guisantes, haba) con 25–50%; tubérculos (papa, tapioca) con 60–90%, como también algunas frutas tropicales como el banano, cuyo contenido en base seca cuando está verde...