Desarrollo de una metodología que permita obtener un hidrolizado proteico a partir de la biomasa residual de la microalga Parachlorella kessleri como insumo en la producción de piensos acuícolas
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2023
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Resumen
La acuicultura constituye uno de los grandes contribuyentes de carne de pescado a nivel mundial pero afronta algunos retos asociados a la obtención de piensos de calidad para la alimentación de los peces de cultivo, por esto, desde el concepto de biorrefinería se busca el aprovechamiento de los residuos de biomasa microalgal para suplir esta necesidad.
En este trabajo se desarrolló una metodología para obtener un hidrolizado de proteína a partir de biomasa residual microalgal. Para esto se realizaron 3 fases iniciando con la consulta bibliográfica de los métodos actuales de obtención del hidrolizado donde mediante matrices de decisión, se definieron los parámetros y variables para la elaboración de los diseños experimentales. Posteriormente se aplicaron las diferentes variables de caracterización y finalmente se evaluó la calidad del producto de acuerdo con las características de solubilidad proteica, cantidad de cenizas, humedad, estabilidad térmica y contenido de aminoácidos. Como resultado se planteó una metodología que consta de 3 fases principales: extracción de proteína, hidrólisis de proteínas y evaluación de calidad del hidrolizado.
Se obtuvieron 8 pruebas por duplicado en la extracción de proteína por medio químico, el en el cual el mejor rendimiento de extracción fue de 72.96% en condiciones de temperatura 45°C, pH 13 durante 120 minutos. Asimismo, en el hidrolizado proteico se realizaron 6 pruebas por duplicado empleando la enzima pepsina mostrando un mayor grado de hidrólisis (21.98%) bajo las condiciones operacionales de pH 3, 37°C, relación enzima sustrato 2% p/p durante 4 horas. De acuerdo a los procesos con mayor rendimiento se realizó la caracterización y evaluación, a partir de la cual se concluyó que la metodología descrita para obtener el hidrolizado proteico fue exitosa al contar con la presencia de aminoácidos esenciales para alimentación acuícola.
Descripción
Abstract
Aquaculture is one of the largest contributors of fish meat worldwide but faces some challenges associated with obtaining quality feed for farmed fish, For this reason, the concept of biorefinery seeks the use of microalgal biomass waste to meet this need.
In this work a methodology was developed to obtain a protein hydrolysate from residual microalgal biomass. For this purpose, 3 phases were carried out in which a bibliographic consultation of the current methods of obtaining the hydrolysate was carried out and the parameters and variables for the elaboration of the experimental designs were defined by means of decision matrices, After this, the different variables were applied and finally the product quality was evaluated according to the characteristics of protein solubility, ash quantity, humidity, thermal stability and aminoacid content. As a result, a methodology was proposed that consists of 3 main phases: protein extraction, protein hydrolysis and hydrolysate quality evaluation.
Eight duplicate tests were obtained in the extraction of protein by chemical means, in which the best extraction yield was 72.96% in temperature conditions 45°C, pH 13 for 120 minutes. Also, in the protein hydrolysate 6 duplicate tests using the enzyme pepsin showing a higher degree of hydrolysis (21.98 %) under operational conditions of pH 3, 37°C, substrate enzyme ratio 2% w/p for 4 hours. According to the processes with the highest yield, the characterization and evaluation was carried out, from which it was concluded that the methodology described to obtain the protein hydrolysate was successful in having the presence of aminoacids essential for aquaculture feed.
Palabras clave
Acuicultura, Proteínas, Aminoácidos, Microalgas, Biorrefinería, Hidrolizado
Keywords
Aquaculture, Proteins, Aminoacids, Microalgae, Biorefinery, Hydrolyzed