Abstract

FIGUEROA-FLOREZ, Jorge et al. Procesos de biocatálisis enzimática sobre el orden semicristalino y morfológico de los almidones nativos de mandioca (Manihot esculenta). Rev. Fac. Nac. Agron. Medellín [online]. 2024, vol.77, n.3, pp.10839-10852.  Epub Sep 30, 2024. ISSN 0304-2847.  https://doi.org/10.15446/rfnam.v77n3.111270.

La biocatálisis enzimática ha surgido como una tecnología verde en la modificación de almidones con resultados divergentes a nivel morfológico en función de procedencia de la fuente amilácea. Por consiguiente, diversos biocatalizadores enzimáticos fueron implementados para evaluar su efecto sobre las características morfológicas y semicristalinas en almidones nativos de yuca. El grado de afinidad de los biocatalizadores y la tasa de conversión sobre almidones nativos de yuca fueron determinados mediante parámetros cinéticos como la constante de Michaelis-Menten, cuyos resultados revelaron el siguiente orden de afinidad de mayor a menor: α-amilasa, amiloglucosidasa, pululanasa y β-amilasa. Además, se evidenció una mayor actividad biocatalítica de la α-amilasa y β-amilasa sobre las zonas amorfas del polímero debido a la disminución del contenido de amilosa y un aumento significativo en el grado de cristalinidad relativa. Según los análisis morfológicos y DRX, la acción de la amiloglucosidasa promovió fenómenos de exoerosión y la aparición de laceraciones en la superficie granular del almidón con la consiguiente disminución del orden semicristalino. La pululanasa provocó la obtención de gránulos fragmentados levemente erosionados con una mayor actividad biocatalítica en las zonas cristalinas asociada con el aumento significativo del contenido de amilosa aparente. El análisis de FTIR en la región 1.200-900 cm-1, correspondiente a la huella digital del almidón, permitió determinar cambios notorios en el grado del orden molecular después del ataque enzimático, este resultado fue coherente con el grado de cristalinidad relativo estimador por difracción de rayos-X. Asimismo, los resultados permitieron identificar cambios significativos en el orden semicristalino y características morfológicas durante la modificación con α-amilasa (AAM) y amiloglucosidasa (AMG) asociado a su mayor afinidad y acción preferencial sobre las estructuras amorfas ubicadas en la superficie granular del almidón nativo de yuca.

Keywords : Zona amorfa; Amilasas; Biocatálisis; Exo-erosión; Orden semicristalino; Almidón.

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