Production of flavour esters by immobilized Staphylococcus simulans lipase in a solvent-free system

Karra-Châabouni, Maha; Ghamgui, Hanen; Bezzine, Sofiane; Rekik, A.; Gargouri, Youssef

doi:10.1016/j.procbio.2006.02.022

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“…[12,13] Apart from increased flexibility of enzyme/substrate contact, [13] the immobilization process may also protect the enzyme from solvent denaturation. [14] In this context, the simpler and more economical method of immobilization is the physical attachment of CRL onto multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) as a support. This approach is suited for the fitting of large amounts of lipases, allowing large-scale processes [15] and offering a feasible solution for the extension of the reaction life of the lipases.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Modelling and optimization ofCandida rugosananobioconjugates catalysed synthesis of methyl oleate by response surface methodology

Marzuki

Huyop

Aboul‐Enein

et al. 2015

Biotechnology & Biotechnological Equipment

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Esters, such as methyl oleate, are functionally important compounds in many industrial sectors, mainly as components for manufacturing of emulsifiers, detergents, intermediate stabilizers and wetting agents. Acid functionalization of multiwalled carbon nanotubes (F-MWCNTs) by using a mixture of HNO 3 and H 2 SO 4 (1:3, v:v) was employed as the matrix for the adsorption of Candida rugosa lipase (CRL) as nanobioconjugates (CRL-MWCNTs) for the production of methyl oleate. Structural information of the developed CRL-MWCNTs was confirmed using Fourier Transform Infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and transmission electron microscopy, which revealed a successful attachment of CRL onto the F-MWCNTs. Process parameters (reaction time, temperature and alcohol:acid molar ratio) were optimized for high percent conversion of methyl oleate. Structural analysis established that CRL was successfully attached to the surface of the F-MWCNTs. Under the optimized conditions, which were 13.87 h, 51 C, molar ratio oleic acid: methanol (1:3.80), a high ester yield of 90.90% was attained. Also, under conditions of the shortest reaction time of 6 h, 47.07 C and acid:methanol ratio of 1:2.54, the CRL-MWCNTs catalysed a 74.51% ester yield. Hence, we established that response surface methodology (RSM) can be a practical technique for the prediction of the conditions that favour the high yield production of methyl oleate. Under optimized conditions, the CRL-MWCNTs nanobioconjugates are potentially good and economical biocatalysts for the production of methyl oleate, as well as other types of commercially important fatty-acid methyl esters.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Modelling and optimization ofCandida rugosananobioconjugates catalysed synthesis of methyl oleate by response surface methodology

Marzuki

Huyop

Aboul‐Enein

et al. 2015

Biotechnology & Biotechnological Equipment

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“…Considera-se baixa a diferença entre as conversões produzidas com as concentrações de 5 e 10% de enzima, optou-se por considerar a concentração de 5% com 60 min (1 h) de tempo reacional como a melhor condição para a produção de acetato de eugenila catalisada pela Lipozyme TL IM, uma vez que nesta condição se reduz os custos de produção, devido ao fato que com menor quantidade de biocatalisador é possível obter conversões tão elevadas quanto as conversões obtidas em concentrações mais elevadas de enzima. Além disso, um excesso de enzima pode propiciar a formação de aglomerados, tornando o sítio ativo da enzima indisponível para os substratos no meio reacional, o que pode contribuir para uma diminuição da conversão da reação (Karra-Châabouni et al, 2006). Babicz et al (2010) avaliaram o efeito da concentração de enzima (1 e 2% m/m) na hidrólise de óleo de soja e observaram que quando utilizado 1% (m/m) de Lipozyme TL IM em 1,5 h, o rendimento foi de 40%, no entanto quando utilizado 2% (m/m) da mesma enzima, o rendimento foi de 32%, em 3 h.…”

Section: Resultsunclassified

EFEITO DA CONCENTRAÇÃO DE ENZIMA E RAZÃO MOLAR DE SUBSTRATOS NA ACETILAÇÃO ENZIMÁTICA DE ÓLEO ESSENCIAL DE CRAVO-DA-ÍNDIA (Syzygium aromaticum L.)

Pereira¹,

Loss²,

Silva³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -O óleo de cravo-da-Índia é um líquido amarelo claro, oleoso, imiscível em água, obtido pela destilação das flores, caules e folhas da árvore Syzygium aromaticum L. Vem sendo utilizado mundialmente como agente flavorizante nos alimentos, e como agente antimicrobiano, onde as propriedades biológicas são atribuídas a seu composto majoritário Eugenol. Processos enzimáticos têm sido apontados como uma alternativa sustentável para produção de compostos de valor para as indústrias farmacêutica, cosméticos e de alimentos. Desta forma, o presente trabalho objetivou avaliar o efeito da concentração de enzima e da razão molar de eugenol e anidrido acético na produção de acetato de eugenila via acetilação catalisada por Lipozyme TL IM. As concentrações de enzimas avaliadas foram 1, 5 e 10% (m/m de substrato) e as razões molares foram 1:1, 1:5, 1:9 e 1:12, em intervalos de tempo variando de 15 a 360 minutos. Através do estudo cinético foi possível observar que as concentrações de enzima de 5 e 10% favoreceram a obtenção de elevadas conversões em acetato de eugenila. Em relação à razão molar, somente a razão de 1:1 não favoreceu elevadas conversão em éster. Desta forma, foram definidas a concentração de enzima de 5% e razão molar de eugenol e anidrido acético de 1:5 como as condições otimizadas para a produção de acetato de eugenila. INTRODUÇÃODesde tempos antigos as civilizações focaram na atividade antimicrobiana presente nas essências de óleos de várias plantas que apresentam componentes benéficos e terapêuticos nos campos da medicina. Neste sentido, óleos essenciais derivados de plantas aromáticas medicinais têm excepcionalmente bons efeitos antimicrobianos, antimicóticos e antitoxigênicos, contra bactérias, leveduras, fungos filamentosos e vírus (Devi et al., 2010), fato que faz com que estes compostos tenham recebido grande atenção na aplicação em alimentos como aditivos antimicrobianos, por suas propriedades hidrofóbicas que limitam sua dispersão ajudando à estabilização em sistemas aquosos dentro dos alimentos (Brenes; Roura, 2010).

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“…Additionally, organic solvents increase the toxicity of the reaction media, requiring more control and safety measures for the industrial plant that produces esters. Moreover, cosolvents are derived from petroleum and their use frustrates the independence of the renewable biofuel technology [16,34,35].…”

Section: Calculationsmentioning

confidence: 99%

Enzyme activation using dynamic manipulation of process variables.

Dantas

Harth

Paris

et al. 2015

JBT

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Experimental design and surface response methodology were used to study the production of radish oil ethyl ester, using Burkholderia cepacia lipase. The estimative of the standard effects were determined as a function of time to analyze the importance of some variables. The results showed the importance of variables, as well the extents of their effect, vary throughout the reaction. Then was possible to analyze the behavior of the reaction medium and to propose situations where higher yields could be obtained. In fact, when the reactor was operated in this way, an 80,1% yield was achieved, much higher than common operation (39.9%). Also, enzymatic activity of ester production was tenfold.

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Production of flavour esters by immobilized Staphylococcus simulans lipase in a solvent-free system

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Modelling and optimization ofCandida rugosananobioconjugates catalysed synthesis of methyl oleate by response surface methodology

Modelling and optimization ofCandida rugosananobioconjugates catalysed synthesis of methyl oleate by response surface methodology

EFEITO DA CONCENTRAÇÃO DE ENZIMA E RAZÃO MOLAR DE SUBSTRATOS NA ACETILAÇÃO ENZIMÁTICA DE ÓLEO ESSENCIAL DE CRAVO-DA-ÍNDIA (Syzygium aromaticum L.)

Enzyme activation using dynamic manipulation of process variables.

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