Produção de monoacilgliceróis e diacilgliceróis ricos em ácidos graxos ômega-3 a partir da glicerólise enzimática de óleo de peixe

Abstract

O objetivo deste estudo foi apresentar novas informações experimentais para a obtenção de emulsificantes (monoacilgliceróis e/ou diacilgliceróis) por meio da glicerólise de óleo de peixe em diferentes sistemas (livre de solvente e de surfactante, na presença de terc-butanol ou contendo surfactante de grau alimentício), utilizando-se a lipase Novozym® 435 como catalisador. Entre os surfactantes testados (Tween 60, Tween 65, Tween 80 e lecitina de soja), o Tween 65 foi escolhido para o aprofundamento do estudo no meio contendo este aditivo, com o intuito de melhorar o contato entre os substratos imiscíveis (óleo e glicerol) e a enzima. Análises prévias verificaram, entretanto, que a lipase testada pode agir sobre todos os surfactantes avaliados. Nas reações de glicerólise testadas, o efeito de parâmetros de processo relevantes (concentração de enzima, temperatura, proporção molar de glicerol e óleo, proporção de solvente, concentração de surfactante) para a produção dos emulsificantes desejados foi avaliado em todos os meios reacionais. Para todos os sistemas, as condições da glicerólise mostraram-se importantes para a obtenção dos produtos desejados. Apesar de a reação de glicerólise ter sido viável em meio livre de solvente e de surfactante, foi necessário um longo tempo de reação (24h) para a obtenção de quantidades satisfatórias de mono- (25,93% m/m) e diacilgliceróis (38,24% m/m). Estes teores foram obtidos em reação conduzida a 70°C em banho-maria do tipo Dubnoff, com 5% de lipase (em massa, em relação ao total de substratos) e com a proporção molar de glicerol e óleo de 1:1. Foi possível produzir 43,30% e 43,10% de diacilgliceróis em meios contendo, respectivamente, 1:1 (v/v) de tercbutanol e 5% (m/m em relação ao total de substratos) de Tween 65. As reações para os dois sistemas foram conduzidas a 70°C, durante 2h sob agitação mecânica, utilizando-se a proporção molar de glicerol:óleo de 1:1 e 15% de lipase (m/m). Este estudo descreveu a viabilidade da produção de monoacilgliceróis e/ou diacilgliceróis enriquecidos em EPA e DHA, utilizando-se diferentes meios reacionais.

The aim of this study was to present new experimental information concerning the production of emulsifiers (monoacylglycerols and/or diacylglycerols) by means of glycerolysis of fish oil in different reaction systems (solvent-free and surfactant-free, with tert-butanol or with a food grade surfactant), by using the lipase Novozym® 435 as catalyst. After a screening of different surfactants (Tween 60, Tween 65, Tween 80 and soy lecithin), Tween 65 was chosen for further studies for the system containing this additive, in order to improve the contact between the immiscible substrates (glycerol and oil) and the enzyme. Previous analyses indicated, however, the lipase can modify all tested surfactants. In the performed glycerolyses reactions, the effect of the more relevant process parameters (enzyme concentration, temperature, glycerol to oil molar ratio, solvent ratio or surfactant concentration) on mono- and diacylglycerols production was assessed. For all systems, reaction conditions proved to be important for the formation of the desired products. Although the glycerolysis reaction in a solvent-free and surfactant-free system has been feasible, a long time (24h) was necessary to achieve appreciable amounts of monoacylglycerols (25.93wt%) and diacyglycerols (38.24wt%). These contents were observed for the reaction performed at 70°C in a Dubnoff water bath, with 5wt% of lipase (based on total substrates) and the glycerol to oil molar ratio of 1:1. It was possible to produce 43.30wt% and 43.10wt% of diacylglycerols in the reaction media containing, respectively, 1:1 (v/v) of tert-butanol and 5wt% of Tween 65 (based on total substrates). Reactions for both systems were carried out at 70°C for 2h under mechanical stirring, with the glycerol to oil molar ratio of 1:1 and 15wt% of lipase. This study described the feasibility of enzymatic synthesis of mono- and/or diglycerides rich in omega-3 fatty acids by using different reaction media.