Inulinasa inmovilizada de Aspergillus niger para la producción de jarabe de fructosa: un modelo de optimización

Abstract

La fructosa es un carbohidrato con aplicaciones esenciales en la industria alimentaria, principalmente debido a su alta dulzura y bajo coste. La presente investigación se centró en optimizar la producción de fructosa a partir de inulina comercial utilizando el método de inmovilización enzimática y aplicar la metodología de la superficie de respuesta en un diseño compuesto central de 12 pasos. Las variables independientes evaluadas fueron el pH (−) y la temperatura (°C). El sustrato consistía en una solución comercial de inulina a una concentración de 1 g/L, mientras que el catalizador consistía en la enzima inulinasa de Aspergillus niger (EC 232-802-3), inmovilizada en alginato sódico al 2% m/v. Se utilizó un reactor de vaso agitado durante 90 minutos a 120 rpm, y se determinó la cuantificación de azúcares reductores mediante métodos colorimétricos DNS y espectrofotométricos UV–Vis a una longitud de onda de 540 nm. Tras aplicar la metodología de la superficie de respuesta, se determinó que la actividad catalítica utilizando el método de inmovilización permite una productividad total máxima de 16,4 mg/h bajo pH y temperatura de 3,9 y 37 °C, respectivamente, con una eficiencia del 96,4%. Se evaluó la reutilización y estabilidad de las enzimas inmovilizadas en comparación con las de las libres, obteniendo actividad hasta el quinto ciclo de reutilización y mostrando ventajas significativas sobre el catalizador libre.