Acidolysis of terebinth fruit oil with palmitic and caprylic acids in a recirculating packed bed reactor: optimization using response surface methodology

Abstract

SUMMARY:The acidolysis reaction of terebinth fruit oil with caprylic and palmitic acid has been investigated. The reaction was catalyzed by lipase (Lipozyme IM from Rhizomucormiehei) and carried out in recirculating packed bed reactor. The effects of reaction parameters have been analyzed using response surface methodology. Reaction time (3.5-6.5 h), enzyme load (10-20%), substrate flow rate (4-8 mL·min −1 ) and substrate mole ratios (Terebinth oil : Palmitic acid : Caprylic acid, 1:1.83:1.22-1:3.07:2.05) were evaluated. The optimum reaction conditions were 5.9 h reaction time, 10% enzyme load, 4 mL·min −1 substrate flow rate and 1:3.10:2.07 substrate mole ratio. The structured lipid obtained at these optimum conditions had 52.23% desired triacylglycerols and a lower caloric value than that of terebinth fruit oil. The melting characteristics and microstructure of the structured lipid were similar to those of commercial margarine fat extracts. The results showed that the structured lipid had the highest oxidative stability among the studied fats. KEYWORDS: Caprylic acid; Palmitic acid; Pistaciaterebinthus L.; Response surface methodology; Structured lipidRESUMEN: Acidolisis de aceite de pistacho con los ácidos palmítico y caprílico en un reactor de recirculación de lecho compacto: optimización mediante metodología de superficie de respuesta. Se ha investigado la reacción de acidolisis del aceite de pistacho con los ácidoscaprílico y palmítico. La reacción fue catalizada por la lipasa Lipozyme IM de Rhizomucormiehei y realizada mediante recirculación del reactor de lecho compacto. Los efectos de los parámetros de la reacción han sido analizados mediante el uso de la metodología de superficie de respuesta. El tiempo de reacción (3.5 hasta 6.5 h), la carga de enzima (10-20%), el caudal de sustrato (4-8 mL·min −1 ) relaciones molares de los sustrato (aceite de pistacho: ácido palmítico: ácido caprílico, 1: 1,83: 1,22-1: 3,07: 2,05) fueron evaluados. Las condiciones óptimas de reacción fueron 5,9 h de tiempo de reacción, el 10% de carga de la enzima, 4 mL·min −1 de caudal de sustrato y 1: 3,10: 2,07 de relación molar de sustratos. Los lípidos estructurados obtenidos en las condiciones óptimas tenías 52,23% de triacilgliceroles deseados y un valor calórico menor que la de encina aceite de la fruta. Características de fusión y microestructura de lípido estructurado fueron similares a las de los extractos de grasa margarina comerciales. Los resultados mostraron que el lípido estructurado tenía una estabilidad oxidativa más alta entre las grasas estudiadas.