Hidrólisis enzimática de lactosa en leche y permeados de lactosuero con ß-galactosidasa (Bacillus circulans) inmovilizada en resinas acrílicas entrampadas en una matriz de alginato.

PEDRO R. TORRES; ENRIQUE J. MAMMARELLA; SILVINA A. REGENHARDT; FRANCISCO D. BATISTA-VIERA; AMELIA RUBIOLO

Funcionalidad de componentes lácteos

Limencop-Universidad Miguel Hernández de Elche

Lugar: Valencia, España; Año: 2009; p. 1 - 24

El derivado beta-galactosidasa-Eupergit C mostró estabilidades operacionales promisorias, bajo las condiciones empleadas en este trabajo, pudiéndose obtener conversiones del 77-92% con lactosa en buffer y permeado de lactosuero. La presencia de una membrana de diálisis afectó de forma poco significativa los niveles de conversión alcanzados, evidenciando que no existe un efecto de concentración del inhibidor galactosa en un sistema como el descrito, en relación al batch control sin membrana de diálisis. La recuperación de actividad tras el uso fue superior al 50%, lo cual permitió un ciclo adicional de reutilización, con niveles de conversión comparables. Los niveles de conversión obtenidos con lactosa (50 g/l) resultaron superiores a aquellos obtenidos con permeados en todos los reactores en batch.  Por su parte, los biocatalizadores desarrollados en base a beta-galactosidasa de Bacillus circulans por inmovilización de la enzima en soportes acrílicos y posterior entrampado en esferas de alginato, exhibieron adecuadas propiedades funcionales para la bioconversión de lactosa en buffer y permeados. Los niveles de conversión obtenidos con lactosa (50 g/l) resultaron comparables a aquellos obtenidos con permeados en el caso de este sistema. El entrampado en alginato, no generó retardos difusionales, mostrando los derivados buena estabilidad mecánica en las condiciones de operación. De los resultados podría desprenderse una mayor estabilidad operativa de los derivados entrampados, si bien la comparación se realizó con los resultados de los correspondientes reactores en batch. Probablemente en el interior de las partículas la temperatura alcanzada sea inferior a la temperatura de operación. Los niveles de conversión obtenidos con lactosa en los sistemas en batch fueron superiores a aquellos obtenidos con permeado. En el caso del sistema en lecho empacado se obtuvieron conversiones comparables operando con lactosa y permeado. La microscopía electrónica reveló que las partículas acrílicas se encuentran encerradas en una red de alginato, ambiente que podría protegerlas en cierta medida del medio. La microscopía dejó en evidencia además las diferencias existentes entre las redes de alginato en torno a la partícula acrílica en los casos de operación con lactosa en buffer y con permeado. La estrategia de entrampado de la enzima inmovilizada covalentemente, proporciona nuevas aplicaciones para estos derivados enzimáticos, eliminando la pérdida que resulta del entrampado de la enzima directamente en la matriz de alginato, así como los inconvenientes relacionados con el reducido tamaño de partícula en el caso de la inmovilización en resinas acrílicas comerciales. De los estudios realizados se puede inferir que resulta factible planificar un nuevo escalamiento del proceso con el derivado entrampado con vistas a completar los estudios de aplicabilidad a escala industrial.