Optimization of enzymatic hydrolysis of corn starch to obtain glucose syrups by genetic algorithm
Este trabajo corresponde a la optimización de las variables de operación de la hidrólisis enzimática de almidón de maíz para la obtención de jarabes de glucosa utilizando el algoritmo genético de Matlab (2020a). Para ello, el proceso de hidrólisis se modeló matemáticamente mediante la metodología d...
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| Published: |
Universidad Nacional de Colombia
2025-03-01
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| author | Jonathan Serrano-Febles Jesús Luis-Orozco Héctor Luis Ramírez Leissy Gómez-Brizuela Carlos Martín Ariel García-Cruz |
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Este trabajo corresponde a la optimización de las variables de operación de la hidrólisis enzimática de almidón de maíz para la obtención de jarabes de glucosa utilizando el algoritmo genético de Matlab (2020a). Para ello, el proceso de hidrólisis se modeló matemáticamente mediante la metodología de superficie de respuesta. El diagrama de Pareto indicó que las variables de sacarificación ejercen la mayor influencia en la conversión del almidón. Este modelo matemático es de gran utilidad para una mejor comprensión y control operacional de la hidrólisis a nivel industrial. La solución del problema de optimización muestra que puede alcanzarse un equivalente máximo de dextrosa del 98,13% si la hidrólisis se realiza en las condiciones operacionales óptimas, las cuales se comprobaron experimentalmente. Los resultados muestran que, para alcanzar el mayor rendimiento, la licuefacción debe llevarse a cabo a una temperatura de 92oC, pH de 6,3, dosis de α-amilasa de 1,5 mg de enzima/g de almidón y tiempo de hidrólisis de 1 hora; mientras que la sacarificación debe realizarse a una temperatura de 57oC, pH de 4,9, dosis de glucoamilasa de 1,15 mg de enzima/g de almidón y tiempo de hidrólisis de 34 horas. El fenómeno de reversión se detectó cuando el tiempo de hidrólisis superó las 35 horas, con una incidencia negativa sobre el equivalente en dextrosa.
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| institution | DOAJ |
| issn | 0012-7353 2346-2183 |
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| publishDate | 2025-03-01 |
| publisher | Universidad Nacional de Colombia |
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| spelling | doaj-art-c2ac8bc5ba864bddb868fbb70d812cd22025-08-20T03:07:46ZengUniversidad Nacional de ColombiaDyna0012-73532346-21832025-03-019223510.15446/dyna.v92n235.116302Optimization of enzymatic hydrolysis of corn starch to obtain glucose syrups by genetic algorithmJonathan Serrano-Febles0https://orcid.org/0000-0002-7434-8611Jesús Luis-Orozco1https://orcid.org/0000-0001-6484-0672Héctor Luis Ramírez2https://orcid.org/0000-0003-1383-5149Leissy Gómez-Brizuela3https://orcid.org/0000-0003-4832-7160Carlos Martín4https://orcid.org/0000-0002-4258-0512Ariel García-Cruz5https://orcid.org/0000-0002-3703-8278Faculty of Technical Sciences, Chemistry Department, Matanzas University, Matanzas, CubaFaculty of Technical Sciences, Chemistry Department, Matanzas University, Matanzas, CubaCenter for Biotechnology Studies, Matanzas University, Matanzas, CubaCenter for Biotechnology Studies, Matanzas University, Matanzas, CubaUniversity of Inland Norway, Department of Biotechnology, Hamar, NorwayFaculty of Chemical Sciences of the Autonomous University of Coahuila, Nanobiosciences Research Groups, Saltillo, Méxic Este trabajo corresponde a la optimización de las variables de operación de la hidrólisis enzimática de almidón de maíz para la obtención de jarabes de glucosa utilizando el algoritmo genético de Matlab (2020a). Para ello, el proceso de hidrólisis se modeló matemáticamente mediante la metodología de superficie de respuesta. El diagrama de Pareto indicó que las variables de sacarificación ejercen la mayor influencia en la conversión del almidón. Este modelo matemático es de gran utilidad para una mejor comprensión y control operacional de la hidrólisis a nivel industrial. La solución del problema de optimización muestra que puede alcanzarse un equivalente máximo de dextrosa del 98,13% si la hidrólisis se realiza en las condiciones operacionales óptimas, las cuales se comprobaron experimentalmente. Los resultados muestran que, para alcanzar el mayor rendimiento, la licuefacción debe llevarse a cabo a una temperatura de 92oC, pH de 6,3, dosis de α-amilasa de 1,5 mg de enzima/g de almidón y tiempo de hidrólisis de 1 hora; mientras que la sacarificación debe realizarse a una temperatura de 57oC, pH de 4,9, dosis de glucoamilasa de 1,15 mg de enzima/g de almidón y tiempo de hidrólisis de 34 horas. El fenómeno de reversión se detectó cuando el tiempo de hidrólisis superó las 35 horas, con una incidencia negativa sobre el equivalente en dextrosa. https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/116302hidrólisis enzimáticajarabes de glucosaamilasasalgoritmo genéticoequivalente de dextrosa |
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