Producción de amilasas y proteasas de Aspergillus oryzae ATCC 20386 por fermentación en sustrato sólido, para la optimización de la elaboración de siyao de "tarwi" (Lupinus mutabilis)

Abstract

La fermentación del siyao comprende; una fermentación en Sustrato Sólido o Koji y una fermentación sumergida en salmuera o Moromi. Bajo este contexto el presente estudio se realizó con la finalidad de optimizar las condiciones de crecimiento de Aspergillus oryzae ATCC 20386 en una fermentación en Sustrato Sólido de una mezcla de tarwi y trigo y otra de salvado de trigo; y lograr altos niveles de actividad amilásica y proteolítica en la fermentación del moromi, que permitan acortar al máximo el tiempo de fermentación con un alto rendimiento de nitrógeno. Se pesaron 1.5 Kg de koji, de tarwi y trigo (1:1) de tres diferentes maneras: El primero constituido de granos de tarwi desamargados y trigo. El segundo constituido de granos de tarwi pelado y desamargado y trigo. El tercero constituido por harina de tarwi desamargado y trigo. Estas mezclas se inocularon con 5 ml de una suspención de 10 esporas/ml de Aspergillus oryzae en Tween 80 al 1% por cada 150 g de koji. El primer koji fue incubado tradicionalmente en bandejas de 45 x 28.5 x 8 cm, y los dos últimos fueron incubados en placas de 150 mm dispuestos en un fermentador de vidrio de sustrato sólido donde se determinaron las condiciones óptimas de crecimiento, que fueron: alta tasa de aireación, 85% de HR, 0.45 de Aw inicial, 30 °C de temperatura por 72 horas, tiempo en el cual se observó la mayor producción de amilasas y proteasas. Posteriormente los tres kojis fueron transferidos a recipientes de vidrio de 10 lt de capacidad conteniendo 4.38 lt de salmuera al 18% que equivalen al 120% del volumen que ocupa 1.5 kg de koji con 45% de humedad, habiéndose trabajado con un volumen útil de 7.5 Lt. Paralelamente se procedió a elaborar una preparación cruda de amilasas y proteasas. Para ello se realizó una fermentación sólida de salvado de trigo por 72 hrs a partir del cual se extrajo las proteínas solubles en una solución acuosa, constituyendo éste el estracto crudo enzimático que luego fue sometido a una concentración por precipitación con alcohol etílico. El precipitado resultante con un rendimiento de 24.6 g por cada 860 de salvado de trigo denominado preparación cruda de enzimas, fue añadido al tercer fermentador del moromi. Al tercer día los fermentadores fueron inoculados con 200 ml de Pediococcus halophilus ATCC 21786 Y 200 ml de Zigosacharomices rouxii ATCC 34518 que sumados equivalen al 5% del volumen del moromi. Los muestreos se realizaron cada 15 días hasta los 63 días, tiempo en el cual superaron los tres fermentadores el 50% de rendimiento. Específicamente se logró en el moromi tradicional un 62.5% ; en el moromi de sustrato sólido 60.2% y en el moromi de preparación enzimática 77.09% de rendimiento. Estadísticamente se han logrado diferencias altamente significativas entre los tres tratamientos para todas las variables estudiadas.