Uso de enzimas en el procesamiento de aceites vegetales

CARRIN, MARIA ELENA; CRAPISTE, GUILLERMO

Concordia, Argentina

Conferencia; CyTAL 2009; 2009

AATA

Los mercados internacionales se caracterizan por la competitividad y las crecientes exigencias de calidad, lo que a nivel local exige mejores condiciones de procesamiento, y el desarrollo de productos o procesos alternativos que permitan un mejor aprovechamiento de los subproductos y satisfagan las tendencias nutricionales actuales. En los últimos años se observa un importante crecimiento de las investigaciones en el uso de enzimas para realizar reacciones de modificación de aceites, y en el desarrollo de procesos enzimáticos. Los procesos catalizados por enzimas presentan varias ventajas sobre las reacciones asistidas químicamente: gran actividad catalítica, posibilidad de trabajar en condiciones de baja temperatura y presión, especificidad de sustrato que permite la síntesis de productos que son difíciles o imposibles de obtener por vía química (dada la estereoselectividad y especificidad posicional de algunas lipasas), menores requerimientos de fraccionamiento o purificación, menor consumo energético y reducido impacto ambiental. Para el proceso de extracción de aceite, se han propuesto métodos adicionales al convencional, como pretratamientos  enzimáticos o simultáneos a la extracción e hidrotérmicos para la degradación y/o modificación de la estructura de la pared celular, y así permitir la fácil liberación del aceite. Además, se puede provocar la ruptura de complejos lipoproteínicos y liposacáridos en moléculas más simples, dejando disponible aceite que de otro modo no es extraíble. Es así que el empleo de enzimas como auxiliares tecnológicos en la extracción de aceites vegetales podría representar una nueva perspectiva de desarrollo para las industrias del sector debido a las condiciones suaves durante el procesado, lo que mantiene la calidad del aceite y la proteína. Por otro lado, la industria alimenticia demanda el desarrollo de nuevos procesos y productos que satisfagan las tendencias en requerimientos nutricionales (ácidos grasos poli insaturados, omega 3, bajo contenido de trans). Las enzimas han comenzado a ser empleadas como catalizadores en el procesamiento y modificación de aceites y derivados por hidrólisis, alcohólisis, acidólisis e interesterificación. Los productos obtenidos por la vía enzimática tienen propiedades y características distintivas, principalmente para su uso en la industria alimenticia, debido a condiciones de reacción más suaves que evitan el deterioro de los ácidos grasos y sus grupos funcionales, mayor pureza y biocompatibilidad sin formación de compuestos trans. Con el fin de que la tecnología enzimática sea competitiva a nivel local, se hace necesario el estudio y optimización de cada uno de los procesos de producción. Algunos estudios recientes indican que las margarinas o shortenings con bajo contenido de ácidos grasos trans pueden ser obtenidas por acidólisis o interesterificación enzimática. La modificación enzimática puede ser llevada a cabo en diferentes sistemas de reacción y con diferentes reactivos. Hoy en día y a nivel mundial, se dispone de algunas lipasas inmovilizadas comercialmente, y con las mismas se han ensayado varias modificaciones de lípidos en distintas condiciones de reacción. La mayor escasez de conocimiento se centra en los sistemas reales (aceites en lugar de triglicéridos modelo), en el modelado cinético de los mismos, en el desarrollo de nuevos sistemas enzima-soporte (tanto desde el punto de vista económico como de su resistencia mecánica para ser introducidos en un reactor agitado o empacado), y en la descripción matemática de todo el sistema reacción-reactor. Las lecitinas de soja son ampliamente utilizadas en la industria alimenticia, cosmética y farmacéutica, principalmente por sus propiedades emulsionantes. Las lecitinas de girasol resultan potencialmente adecuadas para ser utilizadas como suplemento de alimentos para animales o refinadas para producir aditivos. El uso de enzimas específicas capaces de hidrolizar los triglicéridos y/o fosfolípidos permiten obtener productos de hidrólisis como monoglicéridos, diglicéridos y/o lisofosfolípidos con características emulsionantes, estabilizantes y dispersantes propias. En el proceso de modificación enzimática, la velocidad de reacción es controlada por las concentraciones del sustrato, enzima y agua, temperatura y pH, existiendo escasos y controvertidos datos en la literatura sobre las condiciones óptimas de utilización, y en la especificidad de las enzimas. La composición en ácidos grasos de las lecitinas modificadas puede ser distinta a la de la lecitina original, y esto influir en su aplicabilidad alimenticia y farmacéutica. En este contexto, esta investigación está orientada al uso de enzimas libres e inmovilizadas comerciales para la obtención de sustitutos y derivados oleaginosos de mayor valor agregado a través de la modificación enzimática de lecitinas obtenidas por desgomado acuoso del aceite, de la obtención de lípidos estructurados por acidólisis y de la interesterificación de aceites hidrogenados para la obtención de grasas con bajo contenido de ácidos grasos trans.