Optimiranje enzimske interesterifikacije mješavine mliječne masti i kanola ulja pomoću imobilizirane lipaze iz Rhizopus oryzae, primjenom metode odzivnih površina

Blends of milk fat and canola oil (MF:CNO) were enzymatically interesterified (EIE) by Rhizopus oryzae lipase immobilized on polysiloxane-polyvinyl alcohol (SiO2-PVA) composite, in a solvent-free system. A central composite design (CCD) was used to optimize the reaction, considering the effects of different mass fractions of binary blends of MF:CNO (50:50, 65:35 and 80:20) and temperatures (45, 55 and 65 °C) on the composition and texture properties of the interesterified products, taking the interesterification degree (ID) and consistency (at 10 °C) as response variables. For the ID variable both mass fraction of milk fat in the blend and temperature were found to be significant, while for the consistency only mass fraction of milk fat was significant. Empiric models for ID and consistency were obtained that allowed establishing the best interesterification conditions: blend with 65 % of milk fat and 35 % of canola oil, and temperature of 45 °C. Under these conditions, the ID was 19.77 % and the consistency at 10 °C was 56 290 Pa. The potential of this eco-friendly process demonstrated that a product could be obtained with the desirable milk fat flavour and better spreadability under refrigerated conditions.Mješavina mliječne masti i kanola ulja (MF:CNO) enzimski je interesterificirana pomoću lipaze iz Rhizopus oryzae, imobilizirane na kompozitu od polisiloksana i polivinil-alkohola, u sustavu bez otapala. Da bi se reakcija optimirala, upotrijebljen je centralno složeni dizajn (CCD), pri čemu su ispitani utjecaj masenog omjera MF:CNO (50:50, 65:35 i 80:20) i temperature (45, 55 i 65 °C) na sastav i teksturu interesterificiranih produkata, uz zavisne varijable: stupanj interesterifikacije i konzistenciju pri 10 °C. Na stupanj interesterifikacije bitno su utjecali maseni udio mliječne masti u mješavini i temperatura, dok je na konzistenciju utjecao samo maseni udio mliječne masti. Dobiven je empirijski model pomoću kojeg su utvrđeni optimalni uvjeti interesterifikacije: mješavina 65 % mliječne masti i 35 % kanola ulja, te temperatura od 45 °C. Pri tim je uvjetima postignut stupanj interesterifikacije od 19,77 %, a konzistencija pri 10 °C bila je 56 290 Pa. Pomoću ovog ekološkog postupka može se dobiti proizvod poželjnog mliječnog okusa i bolje mazivosti pri hladnim uvjetima skladištenja

Hidrólise das proteínas do soro do queijo utilizando a alcalase imobilizada em pó de sabugo de milho / Hydrolysis of cheese whey proteins using immobilized alkali powder from corn cob

A hidrólise das proteínas do soro de queijo foi feita a 50º C, pH=9, 100 rpm por 24 h, utilizando o derivado alcalase glioxil pó de sabugo de milho (AGSM) e os resultados comparados com o derivado alcalase glioxil agarose (AGA) e enzima livre (AL). AL apresentou menor KM = 0,243mMe maior grau de hidrólise (DH)=59,63% com relação aos derivados, provavelmente devido aos efeitos difusionais da imobilização, dificultando o acesso do substrato a enzima. AGSM apresentou melhor estabilidade térmica (62 e 15,5 vezes maior do que a AL e AGA respectivamente). A SDS-PAGE demonstrou a ocorrência de hidrólise utilizando a AGSM, além do DH=26,59% e 3,29U/mg. Confirmando esta hidrólise, o perfil cromatográfico mostrou um aumento no número de picos em diferentes tempos de retenção. Resultados semelhantes foram encontrados para AGA, portanto, o SM representa uma fonte inovativa, de baixo custo, para imobilização da alcalase e obtenção de hidrolisados proteicos. 

Restructuration of milk fat by enzymatic interesterification using immobilized lipase: optimization of reaction and operational conditions

As indústrias de alimentos têm procurado desenvolver novas tecnologias visando à obtenção de produtos mais saudáveis que possuam características sensoriais apreciadas pelo consumidor. Entre os produtos alimentícios, os óleos e gorduras podem ser destacados em função de sua importância nas características sensoriais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi otimizar as condições reacionais e operacionais para reestruturação da gordura de leite por interesterificação enzimática com óleo de soja, empregando lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em matriz híbrida orgânico-inorgânica sílica-álcool polivinílico (SiO2-PVA). Nas primeiras etapas do trabalho, o sistema imobilizado foi empregado na condução das reações em modo batelada em reator de tanque agitado, por 48 h. As condições reacionais que favoreceram a maximização do grau de interesterificação (GI), minimização do teor de ácidos graxos livres e obtenção de produto interesterificado com consistência na faixa ideal (200 a 800 g/cm2) foram: 65% de gordura de leite na mistura reacional, 500 unidades de atividade por grama de meio, 10% de umidade no derivado imobilizado e temperatura de reação de 45 ºC. Nessas condições, obteve-se um produto interesterificado com consistência de 385 gf/cm2. Em seguida, foram realizados testes de interesterificação da gordura de leite com óleo de soja em reator de tanque agitado operando em batelada com a adaptação de cesta (central ou lateral) no seu interior, para isolar o sistema imobilizado do contato com as partes mecânicas do agitador. A cesta na configuração central foi selecionada, uma vez que em 4h de reação permitiu a obtenção de um produto interesterificado com adequado valor de consistência (387 gf/cm2), mais elevado grau de interesterificação (8,01%) e mais baixo teor de ácidos graxos livres (4,61 %), além da maior facilidade no manuseio, se comparado à cesta lateral. Nos testes em reatores operando em modo contínuo, empregou-se a lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em SiO2-PVA, por adsorção física. Foram efetuadas quatro reações em leito fixo, e avaliadas duas fontes comerciais distintas de gordura. A partir da interesterificação da gordura de leite oriunda de uma das marcas comerciais avaliadas, obteve-se um produto com consistência adequada (712,08 gf/cm2), em apenas 12 minutos. Finalmente, foram realizadas duas reações em leito fluidizado empregando-se a lipase comercial Novozym® 435 e a lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em SiO2-PVA. Os resultados revelaram que a lipase de Rhizopus oryzae representa um biocatalisador com potencial para modificação da gordura de leite, uma vez que apresentou maior redução percentual (52,31 %) da consistência dos produtos em relação à mistura reacional, comparativamente aos resultados observados empregando-se Novozym® 435 (33,97 %) como biocatalisador. Os resultados obtidos foram satisfatórios e permitiram a determinação de condições de processo em diferentes tipos de biorreatores, contribuindo com o desenvolvimento de tecnologias nacionais de processos enzimáticos em escala industrial para a fabricação de produtos de interesse econômico e social.The food industries have been interested to develop new technologies to obtain healthier products with sensory characteristics appreciated by the consumer. Among food products, oil and fat could be highlighted due to their importance in sensory characteristics. In this matter, the purpose of this study has been to optimize the reaction and operational conditions to restructure fat of milk by enzymatic interesterification with soybean oil, using immobilized lipase of Rhizopus oryzae in organic-inorganic polysiloxane-polyvinyl alcohol (SiO2-PVA) hybrid matrix. Firstly, the immobilized system has been used in the reactions on batch mode in stirred tank reactor for 48 hours. The reaction conditions that allowed the maximization of the interesterification degree, the minimization of the free fatty acids content and to have an interesterified product with the consistency in the target range (200 to 800 g/cm2) were: 65% milk fat in the reaction mixture, 500 units of activity per gram of medium, 10% humidity in the immobilized derivative and reaction temperature of 45 ºC. Under these conditions, an interesterified product with 385 gf/cm2 consistency was obtained. Following, tests of interesterification of milk fat with soybean oil were carried out in stirred tank reactor in batch mode and with a basket (central or lateral) inside the vessel aiming to isolate the immobilized system of the contact with mechanical parts of the mixer. The basket in the central configuration has been selected because, in 4 hours of reaction, it allowed to obtain an interesterified product with an adequate value of consistency (387.00 gf/cm2), the highest interesterification degree (8.01%) and the lowest free fatty acids content (4.61%), besides an easy handling compared to the lateral basket configuration. In tests on reactors operating in continuous mode, Rhizopus oryzae lipase immobilized by physical adsorption in SiO2-PVA was used. Four reactions have been performed in packed bed reactor, and two different commercial sources of fat have been evaluated. In the interesterification of milk fat of one of the commercial marks evaluated, a product with adequate consistency (712.08 gf/cm2) was obtained in just 12 minutes. Finally, two reactions in fluidized bed have been performed using the commercial lipase Novozym® 435 and Rhizopus oryzae lipase immobilized in SiO2-PVA. The results showed the Rhizopus oryzae lipase is a biocatalyst with potential for modification of milk fat, considering its use resulted in a higher percentual reduction (52.31 %) of the products consistency in relation to the reaction mixture, comparatively to the observed when Novozym® 435 (33.97 %) was used as biocatalyst. The obtained results were satisfactory and allowed the determination of process conditions in different kinds of bioreactors, besides to contribute to the development of national technologies of enzymatic processes in industrial scale for the manufacturing of products of economic and social interest

Selection of commercial lipase preparations for interesterification of milkfat with soybean oil

O presente projeto teve como objetivo selecionar lipases comerciais para a interesterificação enzimática da gordura do leite com óleo de soja visando à obtenção de produto enriquecido com ácidos graxos essenciais. Foram testadas lipases de diferentes fontes microbianas (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti e Rhizomucor miehei) imobilizadas em matriz híbrida polissiloxano-álcool polivinílico (POS-PVA) previamente caracterizada quanto às suas propriedades físicoquímicas e morfológicas. Tanto as enzimas livres como imobilizadas, foram inicialmente caracterizadas com relação às suas atividades hidrolítica e de esterificação. Em função da alta complexidade das matérias-primas \"gordura do leite e óleo de soja\", optou-se pela triagem inicial da enzima em um sistema reacional modelo de interesterificação. Como reagentes de partida, foram escolhidos tripalmitina e trioleína, uma vez que os ácidos graxos palmítico e oléico estão presentes em grande quantidade nos triglicerídeos que compõem as matériasprimas de interesse. Assim, as lipases imobilizadas no suporte POS-PVA foram empregadas na catálise de reações de interesterificação no sistema modelo empregando-se hexano como solvente. O valor mais elevado de rendimento de interesterificação (31%) foi obtido com o emprego da lipase de Rhizopus oryzae (L036P), sendo esta enzima selecionada para continuidade do trabalho. Testes adicionais foram efetuados para verificar a influência da concentração de trioleína e tripalmitina no rendimento da reação. Neste caso, o melhor resultado foi alcançado no substrato equimolar de tripalmitina e trioleína (40mM), para o qual observou-se um rendimento de interesterificação de 45%, em 24 h de reação. O sistema imobilizado selecionado foi caracterizado quanto às suas propriedades físico-químicas e de estabilidade, empregando-se técnicas como difratometria de raios-X e espectroscopia no infravermelho. Foi observada boa estabilidade à estocagem, mantendo-se 100% da atividade hidrolítica inicial após 120 dias de armazenamento. Finalmente, foram realizados testes de interesterificação da gordura do leite com óleo de soja sendo que, de maneira geral, a lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em POS-PVA promoveu o aumento na concentração dos triglicerídeos C26-C34 e C46-C50, e diminuição dos triglicerídeos C38, C44 e C54, obtendo-se 12% de rendimento de interesterificação. A análise de textura do meio reacional e do produto interesterificado mostrou que a simples mistura física de óleo de soja com a gordura do leite provocou uma diminuição de mais de 50% na consistência desta gordura. Após a reação de interesterificação, o produto obtido apresentou redução de aproximadamente 24 % na consistência em relação à da mistura física das matérias-primas, devido à incorporação dos ácidos graxos insaturados do óleo de soja nos triglicerídeos presentes na gordura do leite, e à formação de mono e diglicerídeos devida à hidrólise parcial das matérias-primas. Assim, os resultados promissores obtidos com o uso da lipase de Rhizopus oryzae (L036) imobilizada em POS-PVA, tanto na reação modelo de interesterificação de tripalmitina com trioleína quanto nas matérias-primas lipídicas, possibilitaram a seleção deste sistema enzimático visando ao seu emprego no bioprocesso de interesse.The objective of this work was to select a commercial lipase for enzymatic interesterification of milkfat with soybean to obtain a product enriched with essential fatty acids. Lipases from different microbial sources (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti, Rhizomucor miehei) were immobilized on polysiloxane- polyvinyl alcohol hybrid matrix (POS-PVA) previously characterized in relation to its physico-chemical and morphological properties. All lipase preparations in both free and immobilized forms were initially characterized, regarding their hydrolytic and esterification activities. Owing to the high complexity of the raw materials \"milkfat and soybean oi\", the lipase screening assay was carried out using a model interesterification system consisted of tripalmitin and triolein. These triglycerides were chosen as starting materials since palmitic and oleic fatty acids are present at high amount proportions in the raw materials. Thus, immobilized lipase derivatives on POS-PVA were used to catalyze the interesterification of tripalmitin with triolein in the presence of hexane as solvent. The highest interesterification (31%) was obtained using the lipase from Rhizopus oryzae (L036P) and therefore, this enzyme was selected for continuing the work. Additional tests were performed to verify the influence of the molar ratio between triolein and tripalmitin in the reaction yield. The best result was achieved for the substrate containing equimolar amounts of tripalmitin and triolein (40 mM), attaining 45% of interesterification yield at 24 h reaction. The selected immobilized system was characterized in relation to its physico-chemical and stability properties using techniques as X-ray difractometry and IR spectroscopy. High stability was found for the immobilized lipase that maintained full original activity after 120 days storage at 4?C. Finally, interesterification tests of milkfat with soybean oil were carried out, and the use of Rhizopus oryzae lipase immobilized in POS-PVA increased the concentration of the triglycerides C26- C34 and C46-C50, and decreased the concentration of the triglycerides C38, C44 and C54, which corresponded to 12% of interesterification yield. The texture analysis of both reaction medium and interesterified product showed that simple physical blend of soybean oil with milk fat reduced more than 50% the milkfat consistency. After the interesterification reaction, the obtained product showed even lower consistency (24% reduction) in comparison with the physical raw materials blend, due to the incorporation of unsaturated fatty acids from soybean oil in the triglycerides of milkfat, and to the formation of mono and diglycerides resulting from partial hydrolysis of the raw materials. Thus, the promising results obtained using Rhizopus oryzae lipase (L036P) immobilized on POS-PVA, both in the model interesterification reaction of tripalmitin with triolein and in the lipid raw materials, indicated the suitability of the selected immobilized derivative to be applied in the proposed bioprocess

Restructuration of milk fat by enzymatic interesterification using immobilized lipase: optimization of reaction and operational conditions

As indústrias de alimentos têm procurado desenvolver novas tecnologias visando à obtenção de produtos mais saudáveis que possuam características sensoriais apreciadas pelo consumidor. Entre os produtos alimentícios, os óleos e gorduras podem ser destacados em função de sua importância nas características sensoriais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi otimizar as condições reacionais e operacionais para reestruturação da gordura de leite por interesterificação enzimática com óleo de soja, empregando lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em matriz híbrida orgânico-inorgânica sílica-álcool polivinílico (SiO2-PVA). Nas primeiras etapas do trabalho, o sistema imobilizado foi empregado na condução das reações em modo batelada em reator de tanque agitado, por 48 h. As condições reacionais que favoreceram a maximização do grau de interesterificação (GI), minimização do teor de ácidos graxos livres e obtenção de produto interesterificado com consistência na faixa ideal (200 a 800 g/cm2) foram: 65% de gordura de leite na mistura reacional, 500 unidades de atividade por grama de meio, 10% de umidade no derivado imobilizado e temperatura de reação de 45 ºC. Nessas condições, obteve-se um produto interesterificado com consistência de 385 gf/cm2. Em seguida, foram realizados testes de interesterificação da gordura de leite com óleo de soja em reator de tanque agitado operando em batelada com a adaptação de cesta (central ou lateral) no seu interior, para isolar o sistema imobilizado do contato com as partes mecânicas do agitador. A cesta na configuração central foi selecionada, uma vez que em 4h de reação permitiu a obtenção de um produto interesterificado com adequado valor de consistência (387 gf/cm2), mais elevado grau de interesterificação (8,01%) e mais baixo teor de ácidos graxos livres (4,61 %), além da maior facilidade no manuseio, se comparado à cesta lateral. Nos testes em reatores operando em modo contínuo, empregou-se a lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em SiO2-PVA, por adsorção física. Foram efetuadas quatro reações em leito fixo, e avaliadas duas fontes comerciais distintas de gordura. A partir da interesterificação da gordura de leite oriunda de uma das marcas comerciais avaliadas, obteve-se um produto com consistência adequada (712,08 gf/cm2), em apenas 12 minutos. Finalmente, foram realizadas duas reações em leito fluidizado empregando-se a lipase comercial Novozym® 435 e a lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em SiO2-PVA. Os resultados revelaram que a lipase de Rhizopus oryzae representa um biocatalisador com potencial para modificação da gordura de leite, uma vez que apresentou maior redução percentual (52,31 %) da consistência dos produtos em relação à mistura reacional, comparativamente aos resultados observados empregando-se Novozym® 435 (33,97 %) como biocatalisador. Os resultados obtidos foram satisfatórios e permitiram a determinação de condições de processo em diferentes tipos de biorreatores, contribuindo com o desenvolvimento de tecnologias nacionais de processos enzimáticos em escala industrial para a fabricação de produtos de interesse econômico e social.The food industries have been interested to develop new technologies to obtain healthier products with sensory characteristics appreciated by the consumer. Among food products, oil and fat could be highlighted due to their importance in sensory characteristics. In this matter, the purpose of this study has been to optimize the reaction and operational conditions to restructure fat of milk by enzymatic interesterification with soybean oil, using immobilized lipase of Rhizopus oryzae in organic-inorganic polysiloxane-polyvinyl alcohol (SiO2-PVA) hybrid matrix. Firstly, the immobilized system has been used in the reactions on batch mode in stirred tank reactor for 48 hours. The reaction conditions that allowed the maximization of the interesterification degree, the minimization of the free fatty acids content and to have an interesterified product with the consistency in the target range (200 to 800 g/cm2) were: 65% milk fat in the reaction mixture, 500 units of activity per gram of medium, 10% humidity in the immobilized derivative and reaction temperature of 45 ºC. Under these conditions, an interesterified product with 385 gf/cm2 consistency was obtained. Following, tests of interesterification of milk fat with soybean oil were carried out in stirred tank reactor in batch mode and with a basket (central or lateral) inside the vessel aiming to isolate the immobilized system of the contact with mechanical parts of the mixer. The basket in the central configuration has been selected because, in 4 hours of reaction, it allowed to obtain an interesterified product with an adequate value of consistency (387.00 gf/cm2), the highest interesterification degree (8.01%) and the lowest free fatty acids content (4.61%), besides an easy handling compared to the lateral basket configuration. In tests on reactors operating in continuous mode, Rhizopus oryzae lipase immobilized by physical adsorption in SiO2-PVA was used. Four reactions have been performed in packed bed reactor, and two different commercial sources of fat have been evaluated. In the interesterification of milk fat of one of the commercial marks evaluated, a product with adequate consistency (712.08 gf/cm2) was obtained in just 12 minutes. Finally, two reactions in fluidized bed have been performed using the commercial lipase Novozym® 435 and Rhizopus oryzae lipase immobilized in SiO2-PVA. The results showed the Rhizopus oryzae lipase is a biocatalyst with potential for modification of milk fat, considering its use resulted in a higher percentual reduction (52.31 %) of the products consistency in relation to the reaction mixture, comparatively to the observed when Novozym® 435 (33.97 %) was used as biocatalyst. The obtained results were satisfactory and allowed the determination of process conditions in different kinds of bioreactors, besides to contribute to the development of national technologies of enzymatic processes in industrial scale for the manufacturing of products of economic and social interest

Selection of commercial lipase preparations for interesterification of milkfat with soybean oil

O presente projeto teve como objetivo selecionar lipases comerciais para a interesterificação enzimática da gordura do leite com óleo de soja visando à obtenção de produto enriquecido com ácidos graxos essenciais. Foram testadas lipases de diferentes fontes microbianas (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti e Rhizomucor miehei) imobilizadas em matriz híbrida polissiloxano-álcool polivinílico (POS-PVA) previamente caracterizada quanto às suas propriedades físicoquímicas e morfológicas. Tanto as enzimas livres como imobilizadas, foram inicialmente caracterizadas com relação às suas atividades hidrolítica e de esterificação. Em função da alta complexidade das matérias-primas \"gordura do leite e óleo de soja\", optou-se pela triagem inicial da enzima em um sistema reacional modelo de interesterificação. Como reagentes de partida, foram escolhidos tripalmitina e trioleína, uma vez que os ácidos graxos palmítico e oléico estão presentes em grande quantidade nos triglicerídeos que compõem as matériasprimas de interesse. Assim, as lipases imobilizadas no suporte POS-PVA foram empregadas na catálise de reações de interesterificação no sistema modelo empregando-se hexano como solvente. O valor mais elevado de rendimento de interesterificação (31%) foi obtido com o emprego da lipase de Rhizopus oryzae (L036P), sendo esta enzima selecionada para continuidade do trabalho. Testes adicionais foram efetuados para verificar a influência da concentração de trioleína e tripalmitina no rendimento da reação. Neste caso, o melhor resultado foi alcançado no substrato equimolar de tripalmitina e trioleína (40mM), para o qual observou-se um rendimento de interesterificação de 45%, em 24 h de reação. O sistema imobilizado selecionado foi caracterizado quanto às suas propriedades físico-químicas e de estabilidade, empregando-se técnicas como difratometria de raios-X e espectroscopia no infravermelho. Foi observada boa estabilidade à estocagem, mantendo-se 100% da atividade hidrolítica inicial após 120 dias de armazenamento. Finalmente, foram realizados testes de interesterificação da gordura do leite com óleo de soja sendo que, de maneira geral, a lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em POS-PVA promoveu o aumento na concentração dos triglicerídeos C26-C34 e C46-C50, e diminuição dos triglicerídeos C38, C44 e C54, obtendo-se 12% de rendimento de interesterificação. A análise de textura do meio reacional e do produto interesterificado mostrou que a simples mistura física de óleo de soja com a gordura do leite provocou uma diminuição de mais de 50% na consistência desta gordura. Após a reação de interesterificação, o produto obtido apresentou redução de aproximadamente 24 % na consistência em relação à da mistura física das matérias-primas, devido à incorporação dos ácidos graxos insaturados do óleo de soja nos triglicerídeos presentes na gordura do leite, e à formação de mono e diglicerídeos devida à hidrólise parcial das matérias-primas. Assim, os resultados promissores obtidos com o uso da lipase de Rhizopus oryzae (L036) imobilizada em POS-PVA, tanto na reação modelo de interesterificação de tripalmitina com trioleína quanto nas matérias-primas lipídicas, possibilitaram a seleção deste sistema enzimático visando ao seu emprego no bioprocesso de interesse.The objective of this work was to select a commercial lipase for enzymatic interesterification of milkfat with soybean to obtain a product enriched with essential fatty acids. Lipases from different microbial sources (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti, Rhizomucor miehei) were immobilized on polysiloxane- polyvinyl alcohol hybrid matrix (POS-PVA) previously characterized in relation to its physico-chemical and morphological properties. All lipase preparations in both free and immobilized forms were initially characterized, regarding their hydrolytic and esterification activities. Owing to the high complexity of the raw materials \"milkfat and soybean oi\", the lipase screening assay was carried out using a model interesterification system consisted of tripalmitin and triolein. These triglycerides were chosen as starting materials since palmitic and oleic fatty acids are present at high amount proportions in the raw materials. Thus, immobilized lipase derivatives on POS-PVA were used to catalyze the interesterification of tripalmitin with triolein in the presence of hexane as solvent. The highest interesterification (31%) was obtained using the lipase from Rhizopus oryzae (L036P) and therefore, this enzyme was selected for continuing the work. Additional tests were performed to verify the influence of the molar ratio between triolein and tripalmitin in the reaction yield. The best result was achieved for the substrate containing equimolar amounts of tripalmitin and triolein (40 mM), attaining 45% of interesterification yield at 24 h reaction. The selected immobilized system was characterized in relation to its physico-chemical and stability properties using techniques as X-ray difractometry and IR spectroscopy. High stability was found for the immobilized lipase that maintained full original activity after 120 days storage at 4?C. Finally, interesterification tests of milkfat with soybean oil were carried out, and the use of Rhizopus oryzae lipase immobilized in POS-PVA increased the concentration of the triglycerides C26- C34 and C46-C50, and decreased the concentration of the triglycerides C38, C44 and C54, which corresponded to 12% of interesterification yield. The texture analysis of both reaction medium and interesterified product showed that simple physical blend of soybean oil with milk fat reduced more than 50% the milkfat consistency. After the interesterification reaction, the obtained product showed even lower consistency (24% reduction) in comparison with the physical raw materials blend, due to the incorporation of unsaturated fatty acids from soybean oil in the triglycerides of milkfat, and to the formation of mono and diglycerides resulting from partial hydrolysis of the raw materials. Thus, the promising results obtained using Rhizopus oryzae lipase (L036P) immobilized on POS-PVA, both in the model interesterification reaction of tripalmitin with triolein and in the lipid raw materials, indicated the suitability of the selected immobilized derivative to be applied in the proposed bioprocess

Hidrólisis enzimática del aceite de Bactris guineensis con fracciones del látex de Carica papaya: estudio del efecto de la temperatura, ph y concentración del sustrato

Las lipasas de Carica papaya son biocatalizadores con potencial para la bioconversión de lípidos. Esta investigación estudió la actividad lipolítica (AL) de las fracciones cruda (P3) y libre de proteasas (CPL-p) del látex de C. papaya sobre el aceite de corozo Bactris guineensis. El látex y el aceite se obtuvieron de residuos agroindustriales. Un diseño central compuesto permitió establecer el efecto de la temperatura (T) y el pH sobre la AL de P3 y CPL-p; también se determinó la estabilidad térmica, del pH y los parámetros cinéticos. La AL máxima fue 722,43 ± 1,92 U/g (T= 40°C y pH= 9) y 518,65 ± 4,70 U/g (T = 54°C y pH= 8) para P3 y CPL-p, respectivamente. P3 presentó mayor afinidad (KM = 1,3x104 ± 1,3x103 µM y Vmax = 18,66 ± 0,47 µmol/min) en comparación con CPL-p (KM = 2,6x104 ± 1,1x103 µM y Vmax = 16,58 ± 0,08 µmol/min); y mayor eficiencia en la hidrólisis, debido al alto contenido de ácidos grasos de cadena mediana (láurico y mirístico > 80%). Se concluye, que P3 es un biocatalizador eficiente para la bioconversión del aceite de corozo, demostrando que los residuos de estos frutos son recursos valorizables para sus cadenas productiva

Hidólise enzimática do óleo de Bactris guineensis com frações de Barica papaya latex: estudo do efeito de temperatura, ph e concentração de substratos

Carica papaya lipases are biocatalysts with potential for lipid bioconversion. This research studied the lipolitic activity (LA) of the crude powder (P3) and protease-free (CPL-p) fractions of C. papaya latex on Bactris guineensis (corozo) oil. Latex and oil were obtained from agro-industrial waste. A composite central design allowed to establish the temperature (T) and pH effect on LA of P3 and CPL-p; thermal, pH stabilities and kinetic parameters were also determined. The maximum LA were 722,43 ± 1,92 U/g (T= 40°C y pH= 9) and 518,65 ± 4,70 U/g (T = 54°C y pH= 8) for P3 and CPL-p respectively. P3 showed higher affinity (KM = 1,3x104 ± 1,3x103 µM y Vmax = 18,66 ± 0,47 µmol/min) compared to CPL-p (KM = 2,6x104 ± 1,1x103 µM y Vmax = 16,58 ± 0,08 µmol/min); similarly, greater efficiency in hydrolysis, due to the high content of medium chain fatty acids (lauric and miristic acid > 80%). As a conclusion, the fraction P3 is an efficient biocatalyst for the bioconversion of corozo oil, demonstraring that the residues of these fruits are valuable resources for its production chains.Las lipasas de Carica papaya son biocatalizadores con potencial para la bioconversión de lípidos. Esta investigación estudió la actividad lipolítica (AL) de las fracciones cruda (P3) y libre de proteasas (CPL-p) del látex de C. papaya sobre el aceite de corozo Bactris guineensis. El látex y el aceite se obtuvieron de residuos agroindustriales. Un diseño central compuesto permitió establecer el efecto de la temperatura (T) y el pH sobre la AL de P3 y CPL-p; también se determinó la estabilidad térmica, del pH y los parámetros cinéticos. La AL máxima fue 722,43 ± 1,92 U/g (T= 40°C y pH= 9) y 518,65 ± 4,70 U/g (T = 54°C y pH= 8) para P3 y CPL-p, respectivamente. P3 presentó mayor afinidad (KM = 1,3x104 ± 1,3x103 µM y Vmax = 18,66 ± 0,47 µmol/min) en comparación con CPL-p (KM = 2,6x104 ± 1,1x103 µM y Vmax = 16,58 ± 0,08 µmol/min); y mayor eficiencia en la hidrólisis, debido al alto contenido de ácidos grasos de cadena mediana (láurico y mirístico > 80%). Se concluye, que P3 es un biocatalizador eficiente para la bioconversión del aceite de corozo, demostrando que los residuos de estos frutos son recursos valorizables para sus cadenas productivas.  As lipases de Carica papaya são biocatalisadores com potencial para bioconversão lipídica. Esta pesquisa estudou a atividade lipolítica (AL) das frações bruta (P3) e livre de protease (CPL-p) do látex de Carica papaya no óleo de Bactris guineensis (corozo). Látex e óleo foram obtidos a partir de resíduos agroindustriais. Um planejamento experimental central composto permitiu estabelecer o efeito da temperatura (T) e pH na atividade de P3 e CPL-p. A estabilidade térmica, de pH e parâmetros cinéticos também foram determinados. A AL máximo foi 722,43 ± 1,92 U/g (T= 40°C e pH= 9) e 518,65 ± 4,70 U/g (T= 54°C e pH= 8) com P3 e CPL-p respectivamente. O P3 apresentou maior afinidade pelo óleo de corozo (KM = 1,3x104 ± 1,3x103 µM e Vmax = 18,66 ± 0,47 µmol/ min) em comparação ao CPL-p (KM = 2,6x104 ± 1,1x103 µM e Vmax = 16,58 ± 0,08 µmol / min). Além disso, a maior eficiência na hidrólise, devido ao alto teor de ácidos graxos de cadeia média (láurico e mirístico > 80%). Conclui-se que a fração P3 é um biocatalisador eficiente para a bioconversão de óleo de corozo, demostrando que os resíduos dessas frutas são recursos valiosos para suas cadeias produtivas. &nbsp

Biochemical modification of milkfat

Made available in DSpace on 2019-09-11T20:58:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010Recent advances for improving physicochemical and nutritional properties of lipids are reviewed, with emphasis on products attaining by biochemical processing of natural fats and oils. Enzymatic interesterification provides an important route to modify physical and nutritional properties of milkfat without generating trans isomers. This process makes use of lipases, a versatile class of enzyme that is able to perform efficiently the target modification in both solvent and solvent free systems. The present review covers important features of lipases, lipase-catalyzed interesterification reactions and their effects on the composition and texture of the resulting product.[Santos, Júlio César dos] Universidade de Taubaté, BrazilNunes, Gisele Fátima Morais; Paula, Ariela Veloso de; Castro, Heizir Ferreira de] Universidade de São Paulo, Brazi