ANÁLISIS Y DISEÑO DE EXPERIMENTOS APLICADOS AL ESTUDIO DEL DESGOMADO ENZIMÁTICO

DANIELA.L. LAMAS, LILIANA N. CECI, GUILLERMO.H. CRAPISTE, DIANA.T. CONSTENLA.

BUENOS AIRES

Congreso; XIII CONGRESO CYTAL 2011; 2011

ASOCIACIÓN ARGENTINA DE TECNÓLOGOS ALIMENTARIOS

ANÁLISIS Y DISEÑO DE EXPERIMENTOS APLICADOS AL ESTUDIO DEL DESGOMADO ENZIMÁTICO.  Daniela.L. LAMAS, Liliana N. CECI, Guillermo.H. CRAPISTE,  Diana.T. CONSTENLA. PLAPIQUI  (Universidad Nacional del Sur - CONICET)  La Carrindanga Km 7, C.C. 717, 8000 Bahía Blanca, Buenos Aires, Argentina.  E-mail: dlamas@plapiqui.edu.ar Los aceites vegetales crudos tienen componentes indeseables en suspensión que durante su almacenaje les imparten turbidez e inestabilizan desde el punto de vista organoléptico, entre los que se destacan los fosfolípidos, las ceras y los iones metálicos. Estos compuestos pueden eliminarse mediante procesos de desgomado y descerado. Para optimizar procesos, condiciones de reacción y métodos de análisis, es necesario conocer qué variables influyen significativamente en el sistema objeto de estudio, y cómo afectan. El diseño de experimentos permite estudiar simultáneamente los efectos de todos los factores de interés sobre un determinado proceso, y la posible interacción entre ellos. El principal objetivo de este trabajo es aplicar el diseño experimental factorial (diseño completo 25 con dos réplicas) al proceso de desgomado enzimático de aceite de girasol para determinar el efecto de las distintas variables: pH, temperatura, concentración de la enzima, tiempo de desgomado y relación buffer/sustrato, sobre la eficiencia del proceso, utilizando dos tipos de enzimas, fosfolipasa A1 y A2, y una posible combinación de ambas. Para el ensayo de desgomado enzimático se utilizaron las fosfolipasas microbianas Lecitase Ultra (fosfolipasa A1, PLA1, de Thermomyces lanuginosus) y Maxapal A2 (fosfolipasa A2, PLA2 de Aspergillus niger), para desgomar aceite crudo de girasol. El ensayo fue realizado en un sistema  batch con agitación continua, utilizando dos relaciones bufer/sustrato, 2 % y 3 % v/m, con bufer 0,1 M de citrato de sodio/hidróxido de sodio, pH 5 y 7; temperatura, 45 °C y 55 °C y dos concentraciones de enzima diferentes, 100 y 200 U/kg de aceite. El desgomado se evaluó a dos tiempos 120 y 180 minutos. La reacción enzimática se detuvo calentando el producto de reacción, durante 30 minutos a 100°C. Luego se centrifugó (10 minutos a 5000 rpm) para recuperar las fases oleosa y acuosa.  Las respuestas seleccionadas para evaluar el diseño experimental fueron las determinaciones de fósforo (Método AOCS Ca 12-55) y acidez (Método IUPAC 2.201) en la fase oleosa, y la evaluación de recuperación de aceite gravimétricamente. A partir del análisis de los efectos significativos de cada factor, y de las interacciones entre ellos, se obtuvo un modelo predictivo cuyos coeficientes fueron analizados mediante ANOVA. Las interacciones de tres o más factores son sumamente raras en la práctica, por lo que en general se pueden suponer como no existentes o insignificantes, y por lo tanto no se evaluaron. Después de tres horas de desgomado, se obtuvieron valores de fósforo menores que 10ppm, y un índice de acidez de 5 mg KOH/g de aceite, utilizando PLA1. El aumento en la concentración de enzima arrojó resultados con menor nivel de fósforo, mostrando valores de 15 y 1 mg/kg para PLA2 y PLA1 respectivamente. Las variables que más influyeron en el proceso de desgomado fueron el pH y la temperatura, no encontrándose diferencias significativas entre los dos tiempos de desgomado testeados. Palabras clave: diseño experimental, aceites de girasol, desgomado enzimático, fosfolipasas.