Stability of immobilized Rhizomucor miehei lipase for the synthesis of pentyl octanoate in a continuous packed bed bioreactor

Abstract

-The enzymatic synthesis of organic compounds in continuous bioreactors is an efficient way to obtain industrially important chemicals. However, few works have focused on the study of the operational conditions and the bioprocess performance. In this work, the aliphatic ester pentyl octanoate was obtained by direct esterification using a continuous packed bed bioreactor containing the immobilized enzyme Lipozyme ® RM IM as catalyst. Enzymatic deactivation was evaluated under different conditions for the operational parameters substrate/enzyme ratio (5.00, 1.67, 0.83 and 0.55 mmol substrate ·min -1 ·g -1 enzyme ) and temperature (30, 40, 50 and 60 °C). The optimal condition was observed at 30 ºC, which gave the minimum enzymatic deactivation rate and the maximum conversion to the desired product, yielding approximately 60 mmols of ester for an enzyme loading of 0.5 g into the bioreactor. A first-order deactivation model showed good agreement with the experimental data.

Lipase-Catalyzed Synthesis of Kojic Acid Derivative in Bioreactors and the Analysis of Its Depigmenting and Antioxidant Activities

“…Enzymatic synthesis of wax ester, adipate ester, hexyl laurate, pentyl octanoate, and ethyl butyrate have been conducted in STR using solvent and solvent-free system with significant high yield of up to 80% [6,[16][17][18][19][20]. The combination of supercritical fluid and molecular sieves can improve the yield of sugar esters up to 67% [18,21].…”

ESTERIFICAÇÃO ENZIMÁTICA CONTÍNUA DO ÓLEO FÚSEL COM ÁCIDO LÁURICO EMPREGANDO LIPASE DE Rhizopus oryzae IMOBILIZADA EM SUPORTE POLIMÉRICO

“…Este é um ponto importante, uma vez que concentrações mais elevadas podem interferir negativamente na atividade da enzima, bem como modificar a distribuição da água entre a fase líquida (meio reacional) e sólida (biocatalisador Mesmo elevando a concentração do álcool isoamílico para 0,80 mol/L foi observado um comportamento similar ao obtido anteriormente, sendo também possível manter estável a operação do reator ao longo do processo fornecendo concentrações de ésteres da ordem de 0,81±0,08 mol/L, correspondendo a uma produtividade de 1598,68 ± 135,79 μmol/g.min. O tempo de meia-vida do biocatalisador (t 1/2 ) foi estimado em 248 h. Esses resultados demonstram que o sistema proposto neste estudo foi altamente satisfatório e superior aos sistemas relatados na literatura (Chang et al, 2007;Woodcock et al, 2008;Skoronski et al, 2014) e confirmam a importância de levar em conta um controle rígido de água em todo o processo, incluindo a polaridade do suporte utilizado como matriz para imobilização da lipase selecionada. O produto obtido foi purificado e as propriedades determinadas com relação a viscosidade cinemática a 40° C (5.64 mm 2 /s), densidade (807.6 kg/m 3 ) e teor de água (0.036%) foram similares aos produtos normalmente encontrados no comércio recomendados para elaboração de formulações de cremes e loções cosméticas.…”

“…Uma variedade de ésteres que pode ser obtida a partir do óleo fúsel, entre os quais destacam-se os ésteres de isoamila, como o acetato de isoamila devido ao seu forte aroma de banana, e o laurato de isoamila amplamente utilizado como emoliente em muitas aplicações na indústria de cosméticos (Chang et al, 2007). Para esta aplicação a síntese enzimática apresenta vantagens por fornecer produto incolor o que aumenta consideravelmente seu valor de mercado (Skoronski et al, 2014).…”

Lipase Catalyzed Acidolysis for Efficient Synthesis of Phospholipids Enriched with Isomerically Pure cis-9,trans-11 and trans-10,cis-12 Conjugated Linoleic Acid

“…It is therefore evident that it is more favorable to conduct the enzymatic acidolysis with magnetic stirring, hence in these studies, subsequent reactions were carried out on a magnetic stirrer placed in a thermostatically controlled laboratory oven. Mechanical agitation brings the risk of the carrier break down to overcome this problem methods applying pack bed [63] or rotating bed reactor [64] have been proposed. These however are suitable for large scale processes.…”