OPTIMIZACIÓN DE PARÁMETROS OPERACIONALES, ESCALADO Y DETERMINACIÓN DE REQUERIMIENTOS PARA LA INVERSIÓN ENZIMÁTICA DE SACAROSA

Autores/as

  • Amanda Acosta Solares Departamento de Ingeniería Química. Facultad de Química y Farmacia. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas. Carretera a Camajuaní km 5 ½, Santa Clara, Villa Clara, Cuba https://orcid.org/0000-0002-7656-5476
  • Omar Pérez Navarro Departamento de Ingeniería Química. Facultad de Química y Farmacia. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas. Carretera a Camajuaní km 5 ½, Santa Clara, Villa Clara, Cuba. https://orcid.org/0000-0001-6963-1327
  • Enrique R. Pérez Cruz Laboratorio de Fermentaciones, Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología de Sancti Spíritus (CIGBSS). Circunvalación Norte, Facultad de Ciencias Médicas, Apartado Postal 83, CP 60200, Sancti Spíritus, Cuba https://orcid.org/0000-0002-6385-1692
  • Duniesky Martínez García Laboratorio de Fermentaciones, Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología de Sancti Spíritus (CIGBSS). Circunvalación Norte, Facultad de Ciencias Médicas, Apartado Postal 83, CP 60200, Sancti Spíritus, Cuba https://orcid.org/0000-0001-9652-8878

Palabras clave:

biocatalizador, escalado, glucosa, hidrólisis enzimática, óptimos, termoestabilidad

Resumen

Introducción:
Una propuesta atractiva y novedosa para la aplicación de la inversión enzimática de la sacarosa a escala industrial, lo constituye la β-fructosidasa de Thermotoga maritima (BfrA) expresada en Pichia pastoris e inmovilizada en alginato de calcio (PpABfrA), dada la elevada termoestabilidad y termoactividad de este biocatalizador.
Objetivo:
Determinar las condiciones operacionales para el escalado industrial de la hidrólisis enzimática de la sacarosa en una instalación productora de glucosa, a partir de las variables experimentales óptimas y los requerimientos de facilidades auxiliares.
Materiales y Métodos:
Se combinó el diseño de experimentos y la optimización del comportamiento de las variables experimentales influyentes en el porcentaje de hidrólisis alcanzado con el biocatalizador termoestable PpABfrA. Se escalaron las condiciones reactivas experimentales y se seleccionó la tecnología para la inserción de este método, con los consumos correspondientes.
Resultados y Discusión:
El tiempo óptimo de reacción resultó ser 12 h para una concentración de sacarosa de 1,75 mol/l, donde se alcanza un 85,6 % de inversión. A su vez, mantener el cizallamiento del biocatalizador constante en el reactor se seleccionó como criterio de escalado más acertado. Con la concepción tecnológica de esta etapa se estimó una capacidad de hidrólisis de 201,6 t de sacarosa en 11 días donde se realizan 16 ciclos de inversiones con 2,10 t de biocatalizador, en un volumen efectivo de reacción de 24 m3.
Conclusiones:
Los parámetros operacionales determinados a escala industrial para la inserción de esta tecnología, aseguran el incremento del rendimiento y calidad de la glucosa obtenida.

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Publicado

2022-04-01

Cómo citar

Acosta Solares, A., Pérez Navarro, O., Pérez Cruz, E. R., & Martínez García, D. (2022). OPTIMIZACIÓN DE PARÁMETROS OPERACIONALES, ESCALADO Y DETERMINACIÓN DE REQUERIMIENTOS PARA LA INVERSIÓN ENZIMÁTICA DE SACAROSA. Revista Centro Azúcar, 49(2), 1–14. Recuperado a partir de http://centroazucar.uclv.edu.cu/index.php/centro_azucar/article/view/697

Número

Sección

Artículos

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