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Hidrólisis continua de la proteína de la leche en un reactor de membrana

Resumen
Caseina fue hidrolisado usando alcalasa en un reactor de membrana con un tanque de agitación continuo (CSTMR) utilizando una membrana de ultrafiltración de fibra hueca. Un método de diseño experimental fue usado para optimizar las 4 variables: concentración de la enzima, la concentración del sustrato, flujode permeado y volumen del reactor. Alta conversión (>90%) de la caseína se puede lograr después de una hora a 50 °C y pH 8. La Actividad del reactor fue más afectada por la relación enzima –a-sustrato. La estabilidad del reactor (i.e, decaimiento de la actividad de enzima con el tiempo) era una función de la fuga de la enzima a través de la membrana, la inactivación térmica y las interaccionesenzima-membrana.


Introduccion
La hidrólisis de Proteína en una antigua tecnología utilizada durante siglos en todo el mundo. Últimamente un renovado interés por este tema ha dado lugar al desarrollo de proteínas modificadas utilizado para mejorar y / o modificar las propiedades funcionales y la palatabilidad de los productos alimenticios o como un producto farmacéutico diseñado para parasuplemento de los requisitos nutricionales de los pacientes que por diversas razones (por ejemplo, estrés post operativo, intolerancia a la proteína) no puede consumir proteína sin digeridas (Maubois, 1998). Hidrolizados de proteína de leche (mph) también se pueden utilizar como aditivos para fórmulas infantiles. Además, la digestión enzimática de proteínas de la leche ha sido encontrado para sereficaz en la destrucción de la antigenicidad de la proteína completa (Takase et al, 1979, Otani et al, 1986; Jost et al, 1987).
La hidrólisis enzimática ha sido ampliamente revisada por Whitaker (1977), richardson, Kinsella y Whitehead (1987) y Adler-Nissen (1986). La modificación enzimática de la caseína ha sido discutido por Clegg y whalker (1974), y boudrant Cheftel (1976), Takase et. al(1979), Shimizu et al. (1986), Adler-Nissen (1986), Lasch et al (1987) y Maubois (1988). Sin embargo, los altos costos están involucrados en el proceso de tipo discontinuo debido a la gran cantidad de enzima costes requeridos, de alta energía, mano de obra y capital. La reacción lote típico implica mezclar la enzima y el sustrato en una cubeta grande y manteniendo la temperatura y el pH constantedurante varias horas. al alcanzar el grado requerido de hidrólisis se termina la reacción por cambio del pH y / o el aumento de la temperatura para inactivar la enzima. Así, la enzima se utiliza sólo una vez. Además, los procesos por lotes es lenta, la conversión de sustrato y los rendimientos son bajos y las propiedades del producto pueden variar de lote a lote.
El desarrollo de la tecnología demembrana ha dado lugar a un nuevo concepto: reacción continua y la separación simultánea del producto de la mezcla de reacción (Cheryan y Deeslie, 1980; Deeslie y Cheryan, 1981b; Cheryan y Mehaia, 1986). Un módulo de membrana con el tamaño de poro apropiado y propiedades fisicoquímicas se incorpora en el reactor que contiene la enzima. El alimento es continuamente bombeado a la mezcla de reacciónmientras que el producto se retira continuamente como el permeado. El tamaño molecular del producto se puede controlar mediante la sección apropiada del tamaño de los poros de la membrana. La enzima se recicla y se reutiliza, por lo tanto, mejorando la utilización de enzimas y la productividad global.
El propósito de este estudio era Diseñar y optimizar un reactor de membrana para la hidrólisiscontinua de proteína de la leche. Factores que afectan a la actividad y estabilidad del reactor de membrana se determinaron con el fin de maximizar la productividad y el rendimiento del proceso.

La metodología de Hus et al. (1977) se utilizó para medir la digestibilidad in vitro de proteínas. Cincuenta ml de solución acuosa al 1% o 8% (w / v) de caseína, en agua des-ionizada, se ajusto a ph...