INVESTIGADORES
CARRIN Maria Elena
congresos y reuniones científicas
Título:
Acidólisis enzimática en reactor de lecho empacado con biocatalizadores no comerciales
Autor/es:
PALLA, CAMILA; CARRIN, MARIA ELENA
Lugar:
San Rafael
Reunión:
Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas; 2012
Resumen:
A través de la acidólisis enzimática es posible incorporar un grupo acilo deseado en una posición específica del triglicérido para producir lípidos estructurados. Previamente hemos estudiado la acidólisis enzimática de aceite de girasol (SO) con ácidos palmítico+esteárico (SPFA) en reactor batch agitado (SBR), catalizada por enzimas inmovilizadas comerciales y también por un biocatalizador sólido producido en el laboratorio. Estos estudios nos permitieron obtener condiciones óptimas de reacción y modelos cinéticos para representar matemáticamente su comportamiento. La utilización de reactores de lecho empacado (PBR) para confinar la enzima inmovilizada permitiría aumentar la escala de producción, llevándolo además a la operación en continuo. El objetivo del presente trabajo es producir lípidos estructurados en un PBR por acidólisis de SO+SPFA, utilizando lipasas de Rhizomucor miehei inmovilizadas en microesferas de quitosano modificado superficialmente. La reacción se estudió en presencia de solvente, en condiciones de relación de sustratos, dilución y temperatura preestablecidas previamente, evaluándose el efecto del caudal y de la configuración de flujo en la performance del sistema. Se determinó la incorporación de SPFA a la estructura de los glicéridos (I) y la formación de subproductos. Para comparar el comportamiento del sistema SBR con PBR se definió el parámetro IOT=me*t/(mTAG0) (me, masa de biocatalizador; t, tiempo de reacción, mTAG0, masa de triglicéridos inicial). En el caso del PBR, mTAG0 se calcula como el producto de la concentración inicial de TAG por el caudal de operación. Con el IOT de equilibrio en SBR (148 h) se estimó el caudal necesario (0.016 mL/min) para lograr la misma I (49%) en PBR. Se encontró que el bombeo de la bomba peristáltica provoca la formación de burbujas en el lecho debido al flujo pulsado discontinuo generado. Si bien este tipo de flujo evitaría tener problemas de transferencia de materia externa, el área de contacto biocatalizador-sustratos disminuye, provocando una disminución de la eficiencia del sistema de reacción. Esta hipótesis se verificó experimentalmente, ya que para el mismo IOT (batch y continuo) no se obtuvo la misma I. Se propuso la incorporación de un término de eficiencia de contacto en la expresión de IOT del PBR, la cual resultó aumentar linealmente con el caudal de operación. I fue favorecida por el aumento del tiempo de residencia en el lecho. La I máxima obtenida fue 10% a 0.008 mL/min (IOT medido: 296h, IOT estimado: 10.5h). La contribución de este trabajo permitirá a futuro mejorar el diseño de reactores a mayor escala.