Síntese enzimática de ascorbil oleato em sistema assistido por ultrassom

Abstract

Os antioxidantes são amplamente utilizados em alimentos e cosméticos para controlar o processo de oxidação. Entretanto, a quantidade de antioxidantes obtidos a partir de recursos naturais não é suficiente para atender à demanda atual e muitas vezes alguns destes antioxidantes, como o ácido L-ascórbico, não são estáveis em determinados produtos. Com isso, diversos métodos têm sido desenvolvidos visando à produção de antioxidantes estáveis tanto em produtos hidrofílicos como lipofílicos. A catálise enzimática para produção de ascorbil oleato a partir do ácido L-ascórbico usando ácido oleico está sendo investigada como um método de síntese alternativo ao método químico. O estudo da produção deste composto via síntese enzimática em sistemas alternativos, como banho de ultrassom é considerado uma tecnologia inovadora, visto que na literatura há poucos relatos da síntese de ascorbil ésteres, porém, com resultados vantajosos, o que a torna uma tecnologia promissora e passível de ser explorada em outros sistemas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi propor uma nova tecnologia para a produção enzimática de ascorbil oleato a partir de ácido L-ascórbico e ácido oleico, empregando a lipase Novozym 435, em sistema assistido por ultrassom. Estudos cinéticos foram realizados nas razões molares de ácido L-ascórbico:ácido oleico de 1:3, 1:6 e 1:9, 100% da potência do ultrassom (132 W), temperatura de 50, 60 e 70 ºC, 20 mL de terc-butanol, com ou sem adição de peneira molecular (2,5; 5; 10 e 20% (m/m)), com de 5% (m/m) da enzima. Ensaios controle sem utilização do ultrassom durante a reação de síntese enzimática de ascorbil oleato também foram realizados. Pela avaliação cinética do efeito da razão molar dos substratos e da temperatura foi identificado que a máxima conversão em ascorbil oleato (66%) foi obtida na razão molar de 1:9 e temperatura de 70 °C, porém as cinéticas apresentaram comportamento instável. O uso de peneira molecular pré-ativada no meio reacional (20%) levou a um comportamento mais estável da reação e uma conversão máxima em ascorbil oleato de 60%. Desta forma, a síntese enzimática de ascorbil oleato em sistema assistido por ultrassom mostra-se uma tecnologia bastante promissora.<br>

Abstract : Antioxidants are widely used in food and cosmetics to control the oxidation process. However, the amount of antioxidants obtained from natural resources is not sufficient to meet current demand and often these are not stable in certain products, such as L-ascorbic acid. Thus, several methods have been developed aiming stable antioxidants production either in hydrophilic products such as lipophilic. The enzymatic catalysis to ascorbyl oleate production from L-ascorbic acid using oleic acid is being investigated as an alternative method of synthesis instead of chemical methods. The study of the production of this compound via enzymatic synthesis in alternative systems such as ultrasound bath is considered an innovative technology, since in the literature there are only reports of other ascorbyl esters synthesis, with advantageous results, which makes it a promising and capable technology to be explored in other systems. In this context, the aim of this study was to propose a new technology for the enzymatic production of ascorbyl oleate from L-ascorbic acid and oleic acid, using Novozym 435 lipase, in system assisted by ultrasound. Kinetic studies were performed in molar ratios of L-ascorbic acid:oleic acid 1:3, 1:6, 1:9, 100% of the power of the ultrasound (132 W), temperature 50, 60 and 70 °C, 20 mL terc-butanol, with or without addition of molecular sieves, preactivated or not (2.5, 5, 10 and 20% (w/w)), and 5% (w/w) of the enzyme. Testing control without ultrasound use during the enzymatic synthesis of ascorbyl oleate was also conducted. By the kinetic study of the molar ratio of the substrate temperature and was identified that the maximum conversion acorbil oleate (66%) was obtained in a molar ratio of 1:9 and a temperature of 70 °C, but the kinetics exhibited unstable behavior. The use of pre-activated molecular sieve in the reaction system (20%) led to a more stable and a maximum conversion of 60% ascorbyl oleate. In this, the enzymatic synthesis of ascorbyl oleate in system assisted by ultrasound is shown to be a very promising technology.