Inmovilización de pectinasas sobre biopolímeros mixtos: un potencial biocatalizador para la industria enológica

GERMAN A. GORRI DELLÓLIO; MARIO D. NINAGO; VILMA I MORATA DE AMBROSINIA,; MARÍA C. MARTÍN

Los Reyunos. San Rafael. Mendoza

Encuentro; X Encuentro de Investigadores y Docentes de Ingeniería; 2019

Facultades Regionales San Rafael y Mendoza de la UTN, las Facultades de Ingeniería y de Ciencias Aplicadas a la Industria de la Universidad Nacional de Cuyo, las Facultades de Ingeniería de la Universidad Juan Agustín Maza, la Universidad de Mendoza y la

Las pectinasas son un grupo de enzimas que catalizan la hidrólisis de la pectina, polisacárido estructural de la pared celular vegetal, principalmente por ruptura del enlace α-1,4-glucosídico del ácido galacturónico. En la industria enológica se las utiliza para acelerar el proceso de extracción, clarificación y filtrabilidad de mostos, ya que ayudan a la disminuir la turbidez y mejorar la calidad del producto final. Sin embargo las enzimas libres son relativamente inestables y difíciles de recuperar, dificultando su reúso. Por lo tanto, la inmovilización de enzimas se plantea como una técnica que ayuda a la recuperación, estabilidad y reúso de las mismas.En el presente trabajo se propone realizar la inmovilización de una pectinasa enológica comercial en matrices de polímeros mixtos de agar-alginato. Los biocatalizadores obtenidos serán usados para acelerar y mejorar la etapa de desfangado y clarificación de mostos de uva y vinos. Asimismo, se optimizarán las formulaciones, evaluando la efectividad de inmovilización de la pectinasa, así como también se caracterizará el comportamiento bioquímico, cinético y estructural de los biocatalizadores.Para la inmovilización de la pectinasa se utilizó el método de entrampamiento de enzimas en polímeros inertes mixtos (agar-alginato). El alginato de sodio es un polisacárido ampliamente usado para la formación de hidrogeles porque es factible el intercambio de cationes sodio con cationes divalentes, formando una red tridimensional. Además, resulta muy efectivo por su biocompatibilidad, bajo costo y resistencia a la contaminación microbiana. Por otra parte, el agar-agar es un polisacárido que posee fuertes propiedades gelificantes, es estable a la acidez y no muestra actividad con las proteínas.Los hidrogeles se prepararon por gelación externa a partir de soluciones acuosas del polímero mixto (agar-alginato), en distintas concentraciones (3%-3%; 3%-4%; 3%-5% m/v), y la pectinasa a dos concentraciones (0,375%-0,75% m/v), empleando como entrecruzante cloruro de calcio al 2,5% (m/v). La actividad enzimática se midió por método de ácido 3-5 dinitrosalicílico (DNS) a 28ºC y pH 4,0, condiciones semejantes a las de vinificación. La caracterización estructural se realizó mediante Análisis de perfil de textura (TPA), Espectroscopía Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) y microestructura de hidrogeles con Microscopía Electrónica de Barrido (SEM).Los resultados obtenidos hasta el momento han permitido determinar que la mejor formulación del polímero mixto, estructuralmente, fue 3%-5% (agar-alginato), para una concentración de pectinasa inicial de 0,75%. Además, se ha evaluado el comportamiento catalítico de la pectinasa, alcanzando rendimientos de inmovilización similares a los reportados por otros autores; así como el reúso del catalizador, manteniendo el 60% de la actividad enzimática hasta el sexto ciclo. Por otra parte, se incluirán ensayos de liofilización del biocatalizador para evaluar su conservación.