| Resumo: | O presente estudo objetivou a síntese de éste de aroma de fruta por reação de esterificação em meio de heptano. Dois suportes foram testados na imobilização da lipase de pâncreas de porco (LPP) como poli-hidróxi butirato (PHB) e palha de arroz. O biocatalisador com maior concentração de enzima imobilizada foi testado na síntese de quatro diferentes ésteres. O sistema reacional que apresentou maior conversão foi selecionado e as condições experimentais foram otimizadas por delinemanento experimental “estrela rotacional” [1]. Testes de bateladas sequenciais (estabilidade operacional) nas condições experimentais ótimas foram também realizados. A imobilização da lipase foi realizada em tampão fosfato de sódio pH 7,0 (5 mM) por 12 h de incubação sob agitação (200 rpm) [2]. Neste estudo, o carregamento de proteína foi de 40 mg/g de suporte [3]. A síntese do éster foi realizada por esterificação direta de ácidos carboxílicos e álcoois em meio de heptano. A síntese de acetato de isoamila (aroma de banana) catalisada por LPP imobilizada em PHB foi otimizada por metodologia de superfície de resposta [1]. Em condições experimentais ótimas, foi realizada a reutilização do biocatalisador após 6 reações sucessivas. O biocatalisador preparado pela imobilização de LPP em PHB exibiu maior concentração de enzima imobilizada (20.4 ± 0,8 mg/g de suporte), 5 vezes maior que palha de arroz (3.9 ± 0,2 mg/g). Este biocatalisador foi mais ativo na síntese de acetato de isoamila, selecionado para posteriores testes de otimização por delineamento experimental. Máxima conversão em éster (77,1 ± 1,2%) foi obtida empregando concentração de biocatalisador de 12,5% m/m, razão molar ácido:álcool de 1:2 e 30 °C. Após 6 sucessivos ciclos de reação, o biocatalisador reteve 37% de sua atividade inicial. Os resultados obtidos mostram que a imobilização de LPP em PHB é atrativa na síntese de compostos de interesse industrial como acetato de isoamila (aroma de banana).
Financiamento: CNPq
Referências:
[1] Bressani APP, Garcia KCA, Hirata DB, Mendes AA. 2015. Production of alkyl esters from macaw palm oil by a sequential hydrolysis/esterification process using heterogeneous biocatalysts: optimization by response surface methodology. Bioprocess Biosyst. Eng. 38: 287-297.
[2] Mendes AA, Oliveira PC, Velez AM, Giordano RC, Giordano RLC, Castro HF. 2012. Evaluation of immobilized lipases on poly-hydroxybutyrate beads to catalyze biodiesel synthesis. Int. J. Biol. Macromol. 50: 503-511.
[3] Bassi JJ, Todero LM, Lage FAP, Khedy GI, Dell Ducas J, Custódio AP, Pinto MA, Mendes AA. 2016. Interfacial activation of lipases on hydrophobic support andapplication in the synthesis of a lubricant ester. Int. J. Biol. Macromol. 92: 900-909. |