Utilización de residuos del procesamiento de almidón de papa para la producción de biomasa de hongos, obtención de ß-glucanos y su uso en el desarrollo de un yogur tipo griego

Abstract

Actualmente la población humana sufre de enfermedades gastrointestinales, diabetes, dislipemia y enfermedades cardiovasculares, cuyas complicaciones pueden conllevar a muchas personas a la muerte, además de ocasionar costos elevados en los sistemas de salud. Por otro lado, los procesos de obtención de almidón de papa requieren de grandes cantidades de agua, que son descargadas al ambiente, creando problemas en los suelos y cuerpos de agua, debido a que contienen cantidades importantes de nutrientes. Por lo expuesto, los residuos líquidos del proceso de obtención de almidón de papa fueron optimizados mediante la adición de una fuente de carbohidratos (sacarosa, glucosa, almidón y melasa) y una fuente de nitrógeno (urea, extracto de levaduras, sulfato de amonio y cloruro de amonio) para la producción de biomasa y la posterior extracción de β-glucanos de paredes celulares de Aspergillus oryzae y Rhizopus oryzae. Estos últimos fueron utilizados en el desarrollo de un yogur natural tipo griego. Los hongos filamentosos fueron identificados molecularmente mediante la amplificación del gen ITS1 e ITS4. El proceso de extracción de β-glucanos fue realizado a una temperatura de 121 oC, 15 PSI y 1 h. Los β-glucanos fueron caracterizados físico, químicamente mediante la metodologías normalizadas, estructuralmente por métodos instrumentales y microbiológicamente de acuerdo a las normas ISO correspondientes. Los yogures formulados fueron evaluados sensorialmente mediante una prueba de aceptación, física y químicamente mediante las metodologías oficiales, reológicamente por pruebas de viscosidad, rotacionales y vibraciones, y la capacidad antioxidante mediante ensayos de DPPH, radical hidroxilo y superóxido de acuerdo a las metodologías descritas. Entre los resultados, cuatro aislados fueron identificados como Rhizopus oryzae y un aislado como Aspergillus oryzae. La optimización conllevó a la producción de β-glucanos de 31.19 mg/100 g de biomasa proveniente del aislado M6A5(Aspergillus oryzae) y 3218. 67 mg/100 g de biomasa proveniente del aislado M10A1 (Rhizopus oryzae). Este último fue seleccionado por su mayor rendimiento para los siguientes estudios. Los β-glucanos de Rhizopus oryzae fueron de calidad microbiológica adecuada, contenían 82.46% de azúcares totales, de los cuales el 61,55% correspondían a β-(1-3)/(1-6)-D-glucanos, con enlaces β-(1-3) y β-(1-6) y su peso molecular fue de 450 kDa. Con respecto a los yogures desarrollados, todas las formulaciones tuvieron características físicas, químicas y microbiológicas adecuadas, mayor capacidad antioxidantes, viabilidad de bacterias acidas lácticas, capacidad de retención de agua y menor sinéresis. Las propiedades reológicas fueron mejoradas ya que se incrementó la viscosidad. La evaluación sensorial de todas las muestras estuvieron entre “Me gustó un poco” a “Me gusta mucho”. Se puede concluir que el residuo líquido del proceso de obtención de almidón de papa puede ser suplementado con glucosa como fuente de carbono y cloruro de amonio para la producción de biomasa del aislado M10A1 de Rhizopus oryzae y extracción de β-glucanos. Estos polisacáridos pueden ser utilizados en el desarrollo de yogures natural tipo griego, ya que no modifica sus características físicas, químicas y microbiológicas, mejora las propiedades reológicas, antioxidantes, viabilidad de bacterias ácido lácticas y con una aceptación sensorial de “Me gustó un poco” a “Me gusta mucho.