Obtención de esteres de citronelol por vía enzimática : estudio cinético

Abstract

El presente trabajo consistió en el estudio de la cinética enzimática en un medio libre de solvente para la reacción de alcohólisis entre el aceite de palmiste y el citronelol catalizada por la lipasa inmovilizada de Thermomyces lanuginosus (Lipozyme TL IM). Inicialmente, se determinó que la enzima Lipozyme TL IM no presenta restricciones difusionales internas para el sistema aceite de palmiste citronelol y en cuanto a las restricciones difusionales externas, estas son negligentes a velocidades de agitación por encima de las 200 rpm. Usando la metodología de superficie de respuesta (RSM), se evaluaron y optimizaron las variables de operación: temperatura, relación molar de sustratos y cantidad de catalizador. Se logró la producción de ésteres de citronelol a través de la reacción de alcohólisis alcanzándose un valor máximo de conversión del 71,9% a 67°C, 3 horas de reacción, relación molar de sustratos aceite/ alcohol 1:4,3 y cantidad enzima con respecto al peso del aceite inicial del 11%. Para la cinética de la reacción de alcohólisis se evaluaron cuatro modelos cinéticos que describían el mecanismo seguido por la enzima a las condiciones optimizadas. En cuanto al sistema aceite de palmiste y citronelol se determinó que sigue un mecanismo Ping Pong Bi Bi. Los sistemas menos complejos como el aceite de palmiste hidrogenado citronelol y el aceite de palma hidrogenado citronelol siguen un mecanismo Ordenado Bi Bi con inhibición por alcohol. Finalmente, se estableció que el mejor sistema para escalar el proceso a nivel de laboratorio es el reactor de lecho empacado.