EFECTO DE LA SEPARACIÓN DE PRODUCTOS DE HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DE PROTEÍNAS DE SUERO DE LECHE MEDIANTE ULTRAFILTRACIÓN SOBRE LA PRODUCTIVIDAD DE UN REACTOR DE MEMBRANA

Abstract

La hidrólisis enzimática de proteı́nas de aislado proteico de suero de leche (APSL), genera péptidos con alto valor agregado, debido a las múltiples propiedades funcio- nales ausentes en las proteı́nas originales. Se sabe que la enzima es el factor más importante en los costos del proceso y que es inhibida por los productos de la reac- ción, disminuyendo la productividad del sistema. La hipótesis postula que la separa- ción de los productos de hidrólisis y el reciclaje de la enzima mediante un reactor de membrana aumentan significativamente la productividad del proceso. El objetivo de esta propuesta es determinar el efecto de la separación de productos de reacción y del reciclaje de enzimas mediante ultrafiltración en la productividad del reactor en- zimático de membrana (REM) para la hidrólisis de APSL. La metodologı́a consistió en el estudio del desempeño de un reactor acoplado a una membrana de ultrafil- tración. Se propusieron tres configuraciones del reactor: i) el reactor enzimático de membrana cı́clico por lotes (CBEMR), para estudiar el efecto inhibitorio del tamaño de los péptidos formados durante la hidrólisis, ii) el reactor enzimático de membra- na semicontinuo (SCEMR), para evaluar el efecto de la separación de los productos de hidrólisis durante la reacción y iii) el reactor enzimático de membrana continuo (CEMR), para evaluar el efecto de la adición continua de sustrato fresco a la reacción. La evidencia obtenida mostró un aumento significativo de la productividad debido a la separación continua de los productos de hidrólisis mediante una membrana de ultrafiltración comparado con un reactor operado en modalidad batch. Se observó un aumento de la eficiencia del proceso, debido a la retención y reutilización de la enzima en 5 ciclos completos de operación, con una disminución del efecto de la inhibición por producto y un aumento de la productividad total del sistema de 439 [ %], 530 [ %] y 416 [ %] para los CEMR de 1 [kDa], 5 [kDa] y 10 [kDa], respectivamente. Los resul- tados de esta investigación resaltan la importancia de la implemetanción de reactores enzimáticos de membrana para las reacciones de hidrólisis de proteı́nas en términos de la productividad total acumulada y de la actividad relativa de la enzima.