Ajuste de los parámetros cinéticos de la esterificación enzimática del ácido 3,4-dihidroxihidrocinamico con dodecanol en solventes orgánicos
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Date
2016
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Los modelos cinéticos son herramientas útiles en el diseño de procesos biocatalíticos, escalamiento y optimización con el fin de mejorar la productividad. Los ácidos cinámicos son antioxidantes naturales con gran potencial para remplazar moléculas artificiales, pero presentan baja solubilidad en matrices lipídicas, la cual se mejora mediante adición de cadenas alifáticas de alcoholes grasos a la estructura del ácido por esterificación. Se estudió la reacción de esterificación del ácido 3,4- dihidroxihidrocinámico con dodecanol catalizada por Novozym 435® en medio orgánico compuesto de hexano y butanona en relación volumétrica 65:35, 31% de carga enzimática, 96 horas de reacción y agitación de 450 rpm donde la limitación de transferencia de masa externa presentó menor efecto. Se optimizaron las variables temperatura y relación molar mediante una metodología de superficie de respuesta. Las condiciones óptimas fueron: temperatura de 54°C y relación molar dodecanol:ácido de 4:1. El rendimiento máximo de dihidrocafeato de dodecilo fue de 68,24%. Diferentes modelos cinéticos derivados del mecanismo Ping Pong Bi Bi fueron probados para ajustar el comportamiento de la reacción de esterificación y se encontró que el modelo de inhibición por producto proporcionaba el mejor ajuste. Finalmente se evaluó el modelo cinético en las condiciones óptimas con los parámetros estimados Vm=0,668 mM/h, Ki1=1,491 mM-1 , Ki2=0,325 mM-2 , Km=0,186 mM obteniendo un rendimiento predicho de 70,52% con un error de 3,3% respecto al rendimiento obtenido del análisis estadístico.
Description
Keywords
Catálisis Enzimática, Novozym 435®, Inhibición Por Producto, Parámetros Cinéticos.