Thesis:

Efecto de la separación de productos de hidrólisis enzimática de proteínas de suero de leche mediante ultrafiltracón sobre la productividad de un reactor de membrana

La hidrólisis enzimática de proteínas de aislado proteico de suero de leche (APSL), genera péptidos con alto valor agregado, debido a las múltiples propiedades funcionales ausentes en las proteínas 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 reacción, disminuyendo la productividad del sistema. La hipótesis postula que la separación 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 enzimático de membrana (REM) para la hidrólisis de APSL. La metodología consistió en el estudio del desempeño de un reactor acoplado a una membrana de ultrafiltración. Se propusieron tres configuraciones del reactor: i) el reactor enzimático de membrana cíclico por lotes (CBEMR), para estudiar el efecto inhibitorio del tamaño de los péptidos formados durante la hidrólisis, ii) el reactor enzimático de membrana 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 resultados de esta investigación resaltan la importancia de la implemetanci on de reactores enzimáticos de membrana para las reacciones de hidrólisis de proteínas en términos de la productividad total acumulada y de la actividad relativa de la enzima.