Screening of Food Grade Lipases to be Used in Esterification and Interesterification Reactions of Industrial Interest

Paula, Ariela Veloso de; Nunes, Gisele F.M.; Silva, Josiane de Lourdes; Castro, Heizir F. de; Santos, Júlio César dos

doi:10.1007/s12010-009-8578-z

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“…The hybrid matrix of SiO 2 -PVA was prepared by a sol-gel technique and activated with sodium metaperiodate, as described elsewhere (PAULA et al, 2010b). The activated hybrid particles were soaked in hexane with stirring (100 rpm) for 1h at 25 °C.…”

Section: Support Preparation and Lipase Immobilizationmentioning

confidence: 99%

“…The immobilized derivative displayed an average hydrolytic activity of 4150 U g -1 using emulsified olive oil as the substrate (SOARES et al, 1999). Additional properties of the biocatalyst are given elsewhere (PAULA et al, 2010b).…”

Section: Support Preparation and Lipase Immobilizationmentioning

confidence: 99%

“…The TAG calibration curve was prepared using the butterfat standard from the Community Bureau of Reference Materials (PRECHT; MOLKENTIN, 1997) (an example of the chromatogram is shown in the Annex A, Figure A1). The interesterification yield (IY) was defined according to Paula et al (2010b).…”

Section: Triacylglycerol (Tag) Compositionmentioning

confidence: 99%

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Assessing the reaction conditions to mediate the milkfat-soybean oil enzymatic interesterification

Paula

Nunes

Castro

et al. 2016

Braz. J. Food Technol.

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This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Assessing the reaction conditions to mediate the milkfat-soybean oil enzymatic interesterification Determinação das condições reacionais para mediar a interesterificação enzimática da gordura do leite e do óleo de soja SummaryA food grade lipase from Rhizopus oryzae immobilized on a hybrid polysiloxane-polyvinyl alcohol matrix (SiO 2 -PVA) was used as the biocatalyst to mediate the interesterification reactions of a blend containing 65% milkfat and 35% soybean oil. All the reactions occurred in an inert nitrogen atmosphere in cylindrical glass reactors (80 mL) with 40 g of the milkfat-soybean oil blend. The influence of the following variables was evaluated: biocatalyst loading (250-1500 activity units per gram of blend), biocatalyst moisture content (5-20%), temperature (45-60 °C) and incubation time (2-48 h). The reactions were monitored by determining the free fatty acid content, triacylglycerol (TAGs) composition in carbon species, and the consistency of the interesterified (IE) products. The reaction conditions were set based on the parameters that provided a high interesterification yield and good consistency of the final product within the ideal range (200 to 800 gf cm -2 ). Hence the best results were obtained using a biocatalyst loading of 500 U g -1 of blend with 10% moisture content at 45 °C for 4 h. Under these conditions the consistency of the interesterified product was 539.7 ± 38 gf cm -2 . The results demonstrated the potential of the immobilized lipase to alter the TAGs profile of the milkfat-soybean oil blend, allowing for the production of structured lipids.Keywords: Rhizopus oryzae lipase; Milkfat; Soybean oil; Interesterification. ResumoLipase de grau alimentício de Rhizopus oryzae, imobilizada em uma matriz híbrida de polissiloxano-polivinilálcool (SiO 2 -PVA), foi usada como biocatalisador para mediar reações de interesterificação de uma mistura contendo 65% de gordura de leite e 35% de óleo de soja. Todas as reações ocorreram sob atmosfera inerte de nitrogênio, em reatores de vidro cilíndricos (80 mL) com 40 g da mistura. Avaliou-se a influência das seguintes variáveis: carregamento de biocatalisador (250-1.500 unidades de atividade por grama de mistura), umidade do biocatalisador (5-20%), temperatura (45-60 °C) e tempo de incubação (2-48 h). O progresso das reações foi monitorado pela determinação do conteúdo de ácidos graxos livres, da composição em triacilgliceróis (TAGs) em espécies de carbono e da consistência de produtos interesterificados (IE). As condições reacionais foram estabelecidas com base nos parâmetros que proporcionaram alto grau de interesterificação e consistência do produto final dentro da faixa ideal (200 a 800 gf cm -2 ). Neste contexto, os melhores resultados foram obtidos utilizando-se 500 U de biocatalisador por grama de mistura, com 10% de...

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Section: Support Preparation and Lipase Immobilizationmentioning

confidence: 99%

Section: Support Preparation and Lipase Immobilizationmentioning

confidence: 99%

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Assessing the reaction conditions to mediate the milkfat-soybean oil enzymatic interesterification

Paula

Nunes

Castro

et al. 2016

Braz. J. Food Technol.

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“…O progresso da reação catalisada por R. oryzae confirmou a potencialidade desta lipase para mediar reações em meio orgânico (esterificação e interesterificação), conforme anteriormente reportado. 27 Desta forma, selecionou-se esta preparação de lipase para testes subsequentes. Adicionalmente esta lipase na forma imobilizada apresentou elevado tempo de meia-vida quando utilizada em processos descontínuos (com reciclo do sistema imobilizado) 28 e contínuos.…”

Section: Determinação Dos Produtos Formados E Reagentes Consumidosunclassified

Síntese enzimática do caprilato de isopentila utilizando óleo fúsel como matéria-prima

Bôas¹,

Biaggio²,

Giordani³

et al. 2017

Quim. Nova

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publicado na web em 24/03/2017 ENZYMATIC SYNTHESIS OF ISOPENTYL CAPRYLATE USING FUSEL OIL AS FEEDSTOCK. Four commercial lipase preparations immobilized by covalent attachment on epoxy-polysiloxane-β-cyclodextrin were tested as potential biocatalysts to mediate the esterification reaction of isopentanol with caprylic acid in solvent-free medium. Among them, the immobilized lipase from Rhizopus oryzae was the most active biocatalyst, attained ester conversion higher than 80% in 24 h, being selected for subsequent tests using fusel oil as source of isopentanol. An experimental design was performed and the analysis of the results revealed that the formation of the isopentyl caprylate was strongly influenced by the variable molar ratio at 95% of confidence level. The proposed mathematical model allowed predicting that the excess of caprylic acid (molar ratio fusel oil to acid of 1:1.5) and reaction temperature of 45 °C favor the reaction to attain high ester conversion. Sensory evaluation of the flavors profile in relation to all the components involved in the reaction (caprylic acid, fusel oil and esters) showed that the formed esters had distinct aromas from the starting materials, confirming that the changes in flavors occurred before and after esterification reactions.Keywords: isopentyl caprylate; immobilized lipase; fusel oil; optimization; esterification. INTRODUÇÃOEntre os diversos subprodutos gerados pela Indústria Sucroalcooleira, o óleo fúsel apresenta amplo potencial de reaproveitamento devido sua composição rica em alcoóis superiores e elevado volume gerado (120 milhões de litros/ ano). 1Apesar do seu aproveitamento não atuar diretamente na redução do custo final do álcool, sua utilização como insumo nas indústrias de transformação certamente representa um importante passo para aumentar a eficiência global da produção industrial do etanol. Atualmente, a taxa de recuperação do óleo fúsel é de apenas 25% do total produzido no país, ou seja, 30 milhões de litros/ ano.3 Possíveis alternativas para o aproveitamento deste subproduto incluem a produção de alcoóis superiores por destilação fracionada, 4 e síntese de ésteres por via química ou biotecnológica. [5][6][7] Ésteres são componentes importantes de aromas naturais e contribuem na formação e acentuação dos aromas em diversos alimentos. 8-11Com a demanda crescente de produtos naturais, a indústria de alimentos está interessada no uso da rota biotecnológica para produção de ésteres aromatizantes.11 Desta forma, é crescente o interesse da aplicação de catalisadores bioquímicos em síntese orgânica, 8-10 entre os quais especial atenção tem sido dedicada às enzimas lipolíticas (lipases e esterases), em função da elevada atividade catalítica exibida em diversos meios não convencionais. 9,10A síntese catalisada por lipases (glicerol éster hidrolases EC 3.1.1.3) de mais de 50 ésteres de aromatizantes já foi descrita na literatura 8,11 e, em princípio, a reação pode ser conduzida em meio reacional constituído de álcool e ácido carboxílico em presença ou ausência de...

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“…Nesta técnica, a enzima fica retida no interior (poros) ou na superfície de um material que é utilizado como suporte (DE CASTRO et al, 2008 Vários trabalhos são encontrados na literatura que tratam das diferentes técnicas de imobilização de lipases, caracterização dos complexos ativados e aplicações em reações que se processam em meio aquoso ou não-aquoso (SCHMID et al, 2002;PEREZ et al, 2007;MENDES et al, 2007;SANTOS, 2005;FREITAS et al, 2009;SOLINAS, 2007;MOREIRA et al, 2007;FRANCISCO;GOUCH;DEY, 2007;PAULA et al, 2009;ANTCZAK et al, 2009 como glicidol e epicloridrina (GUISAN, 1988;SANTOS et al, 2008b).…”

Section: Técnicas De Imobilização De Enzimasunclassified

Produção enzimática de biodiesel em reator de leito fluidizado a partir da etanólise do óleo de babaçu: estabelecimento das condições reacionais e operacionais

Fidalgo¹

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Assessing the reaction conditions to mediate the milkfat-soybean oil enzymatic interesterification

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Síntese enzimática do caprilato de isopentila utilizando óleo fúsel como matéria-prima

Produção enzimática de biodiesel em reator de leito fluidizado a partir da etanólise do óleo de babaçu: estabelecimento das condições reacionais e operacionais

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