En el análisis físico / químico proximal de la maca micro pulverizado se obtuvo 10.57% de proteína, en el proceso de aislado de la proteína de la maca alcanza 11.6% de proteína, esto debido a que la maca micro pulverizado es sometido a la extracción por medios acido (ácido clorhídrico 6N) y alcalinos (hidróxido de sodio 6N), debido a estas reacciones se eliminan carbohidratos solubles e insolubles en la obtención del aislado proteico de la maca.
Tabla 14
Análisis químico proximal de la proteína aislada de maca
ANALISIS RESULTADOS
Proteína (%) 11.60
Fuente: LCC-FAIIA-UNCP (Anexo 5)
Tabla 15
Concentración de proteínas después del proceso de aislado.
Proteína de maca micro pulverizada (%)
Aislado de proteína de maca (%)
Incremento de concentración de proteína (%)
10.57 11.6 1.03
*En bases seca
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Figura 16
Incremento de proteína después del proceso de aislado.
Después del proceso de aislado de la proteína de la maca micro pulverizada se consiguió 1.03% más de concentrado de proteína, lo que prueba que se tiene una mayor purificación de la proteína, (Munive, 2009), indica en su investigación un incremento de 40.92% a 67.10% de proteínas después del proceso de aislado esto se debe a una mayor purificación de la proteína de la soya, (Quispe y Rojas, 2013), menciona en un incremento proteico de 58.40% a 65%, esto después del proceso de purificación para el aislado proteico de sachainche.
El aislado de proteína de maca es ideal para el proceso de hidrolisis, razón por la cual representa el sustrato.
Hidrolisis de la proteína aislada de maca
En esta investigación se evaluó los parámetros que influyen en el proceso de hidrolisis de la proteica de la maca, como la temperatura, tiempo, pH y E/S en el grado de hidrolisis (%).
Teniendo en cuenta los parámetros descritos que influyen en el resultado de grado de hidrolisis de la proteína aislada de la maca, se muestra la siguiente tabla 12.
Tabla 16
Grado de hidrolisis (%) para los 19 tratamientos
tratamientos Ph Temperatura e/s tiempo GH
1 7 60 1.5 60 17.04
2 5 50 0.5 120 8.96
12
CONCENTRACION DE PROTEINA ( +1 . 03%)
11.6 10.57
10 8 6 4 2 0
1.03
proteina de maca micro aislado de proteina de incremento de
pulverizada (%) maca (%) concentracion de
proteina (%)
56
3 6 55 1 90 21.20
4 5 50 1.5 60 9.97
5 7 50 0.5 120 10.51
6 6 55 1 90 21.20
7 5 50 1.5 120 10.64
8 7 50 0.5 60 9.64
9 5 60 1.5 120 13.24
10 7 50 1.5 120 14.54
11 5 60 1.5 60 11.86
12 6 55 1 90 21.20
13 7 60 0.5 120 16.78
14 5 60 0.5 120 10.47
15 7 60 1.5 120 19.32
16 5 50 0.5 60 8.02
17 5 60 0.5 60 9.32
18 7 60 0.5 60 15.92
19 7 50 1.5 60 12.18
Se puede visualizar los parámetros controlados de pH, temperatura, tiempo y E/S diferentes para los 19 tratamiento, datos que nos ayudan a obtener el grado de hidrolisis (%) y de esta manera obtener el mejor
tratamiento, los cuales serán parámetros óptimos para un proceso de hidrolisis de proteínas de maca.
Se observa en la tabla 11, que el grado de hidrolisis en todos los tratamientos se encuentran en el rango de 8.02% a 21.20%, donde podemos visualizar el mayor % de grado de hidrolisis, donde el pH, temperatura, tiempo y E/S son muy importantes en un proceso de hidrolisis de proteínas.
Figura 17
Análisis de los mejores tratamientos.
GRADO DE HIDROLISIS (%) PARA LOS MEJORES TRATAMIENTOS
140 120 100 80 60 40 20
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 tratamientos ph Temperatura e/s tiempo GH
57
El análisis de la figura 15 nos ayuda a visualizar el grado de hidrolisis más altos obteniendo un promedio de los tratamientos 3, 6 y 12 con parámetros iguales con un promedio de 21.19%, donde se especifica que el pH 6, temperatura 55°C, E/S 1% y un tiempo de 90 minutos son los óptimos para poder hidrolizar las proteínas de maca, donde el pH y la temperatura son muy importantes para un mayor grado de hidrolisis (%), esto con la enzima Flavouryme, (S. Lopez, Arambula, Torruco, Contreras, Hernández, M. Lopez y Herrera, 2018), en su investigación menciona que el grado de hidrolisis alcanzado con la enzima Flavourzime es de 25.44% en un menor tiempo de 30 minutos, (Ochoa, 2017), menciona en su investigación que una combinación de alcalsa/flavourzime alcanzan un grado de hidrolisis de 46.76%.
El tratamiento 16 con más bajo grado de hidrolisis 8.02% presenta un pH 5, temperatura 50 °C, E/S 0.5% y un tiempo de 60 minutos.
El ph y temperatura influyen en el proceso de hidrolisis de las proteínas en los resultados de esta investigación, (Acosta, Benitez, Lenis, Hoyos, 2015), mencionan que el tiempo es el factor más influyente sobre el grado de hidrolisis (%), también (Munive, 2009), menciona en su investigación que una combinación de papaína y Flavourzime alcanza mayor grado de hidrolisis de 47.74%, a un pH de 7 y una temperatura de 50°C.
Para el análisis del diseño factorial se utilizó el método de superficie respuesta, (Acosta, Benitez, Lenis, Hoyos, 2015), con niveles de significancia de 0.05. los resultados de análisis de varianza (ANOVA) se muestra en tabla 14.
Tabla 17
Resultado estadístico.
Desviación estándar 0.3939
Mediana 13.79
R2 0.9900
Tabla 18
Análisis de varianza para grado de hidrolisis
Fuente Suma de
cuadrados
GL Cuadrado medio
Valor- F Valor–P
Modelo 169.33 6 28.22 181.87 <0.0001
A: pH 69.93 1 69.93 450.65 <0.0001
B: °T 54.35 1 54.35 350.27 <0.0001
C: E/S 22.97 1 22.97 148.01 <0.0001
D: tiemp 6.90 1 6.90 44.49 <0.0001
AB 13.86 1 13.86 89.30 <0.0001
ABC 1.32 1 1.32 8.49 0.0141
58
curvatura 195.17 1 195.17 1257.69 <0.0001
residual 1.71 11 0.1552
Falta de ajuste 1.71 9 0.1896 1896.40 0.0005
Error total 0.0002 2 0.0001
Total (corr) 366.20 18
El ANOVA “indica que el cuadrado medio del error es 0.0001, indicando que dos factores evaluados presentan diferencia significativa, a mayor temperatura y pH mayor grado de hidrolisis, (Acosta, Benítez, Lenis, Hoyos, 2015), en su investigación menciona que el tiempo tiene mayor influencia, para un mayor grado de hidrolisis.
En la figura 18, muestra un gráfico de Pareto que representa el análisis de varianza y los efectos de los factores involucrados en la hidrólisis, el orden se puede observar de manera descendente, el histograma muestra 2 líneas horizontales que cruzan la gráfica, sus posiciones dependen del intervalo de confianza de diseño. en este caso es del 95%, si algún factor supera la línea roja afectará significativamente la hidrólisis, el color naranja representa todos los factores que influyen positivamente en la reacción de hidrólisis en el campo Esta combinación y el color azul son factores que afectan negativamente nuestra respuesta para cambiar, en este caso el grado de hidrólisis (%) de la proteína de maca en polvo.
Figura 18
Gráfico de Pareto estandarizado para el grado de hidrolisis.
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En la figura 19, nos permite visualizar diferentes contornos, cada uno de ellos representa un estándar para el grado de hidrolisis, con una representación especifica de incremento del valor de la variable respuesta, grado de hidrolisis.
Este es un dato muy importante para poder establecer usos adecuados en el proceso de hidrolisis de las proteínas de la maca, debido a que características y propiedades fisicoquímicas pueden variar, con la modificación de variables como tiempo, temperatura, pH y E/S en la secuencia de las cadenas proteicas de la maca.”
En nuestro “análisis de contorno nos indica que las variables de temperatura y pH, son importantes que a mayor temperatura y pH el grado de hidrolisis es mayor, (Acosta, Benitez, Lenis, Hoyos, 2015), indica en su análisis de contornos que a mayor tiempo de reacción y mayor concentración de enzimas se obtiene mayor grado de hidrolisis.
Figura 19
Gráfico de contornos para el grado de hidrolisis (%) de la proteína de la maca.
Se puede observar líneas circulares o conocidas como contornos, que nos permite observar deferentes datos como respuesta debido a los cambios sobre los factores a mayor pH y temperatura mayor grado de hidrolisis, se visualiza que el grado de hidrolisis se incrementa de 12, 14, 16 hasta llegar al grado de
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hidrolisis de 21,19% y los factores actuales son 1.5% de E/S y un tiempo de 120 minutos.
Figura 20
Gráfico de superficie respuesta valores de pH y temperatura óptima para el grado de hidrolisis (%) de la proteína de maca amarilla.
Los dos “puntos rojos nos indican sobre la superficie y los puntos rosados indican debajo de superficie el incremento de grado de hidrolisis es de 8.02%
que va del color azul, pasando por un color verde hasta llegar a un color rojo que es el más alto grado de hidrolisis 21.19% obtenido en la investigación este grafico nos indica a mayor temperatura y pH hay un incremento del grado de hidrolisis (%), en las proteínas de la maca micro pulverizada, el análisis de varianza (ANOVA) demuestra que el modelo representa adecuadamente los datos experimentales, teniendo en cuenta que el R2 es 0.99, lo que indica que este tiene influencia en las variables sobre el grado de hidrolisis de las proteínas de la maca micro pulverizada.
En esta investigación el análisis de varianza demuestra que las variables estudiadas de pH, tiempo, temperatura y E/S influyen en el grado de hidrolisis por tal motivo influye en el proceso de hidrolisis de la proteína de la maca.
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