EXTRACCION ENZIMATICA

Extraccion Enzimatica

Enzimas: Pectinesterasa o pectinmetilesterasa (convierte pectinas de alto metoxilo en bajo metoxilo sin despolimerización de la pectina)

Formas:

• Usando enzimas que degradan pectina y ayudan a aislar los fragmentos de pectina y ácido galacturónico
• Usando enzimas capaces de destruir la pared celular de la planta y aislar la pectina

Condiciones:

Tamaño: Reducción de tamaño del sustrato para un mejor acceso a las células.

Pros:

• Ph: no necesario que sea acido
• Tº: no necesario que sea alta
• Usando enzimas específicas y solventes de baja temperatura disminuye la corrosión del equipo
• Menor producción de residuos que el método convencional
• Menor necesidad de pre tratamientos (reducción extrema de tamaño de material crudo, quitando azucares y pigmentos) (WIKIERA VER) lo cual lleva a una Extracción más rápida y en menor tiempo gracias a un mejor proceso de desorción que se observa en el material que contiene la pectina durante la hidrolisis enzimática.
• Con la actividad enzimática, los pre tratamientos con solventes de la materia prima tienen mayor efecto, dando como resultado un mayor rendimiento de extracción y menor uso de solvente (Puri et al (2012)) al usar menor solvente, se usa menos volumen de alcohol, lo cual se resume en una reducción de costos a largo plazo y adoptar el movimiento de “química verde”
• Si se usan las condiciones necesarias del proceso , se obtiene una pectina de mejor calidad en términos de masa molecular y esterificacion, que losmetodos convencionales (Ptichkina)
• La estructura y propiedades funcionales de algunos polisacáridos son preservadas.

Contras: A nivel industrial

• Costo de las enzimas, debido a un mayor volumen de materia orima
• Requerimientos, como temperatura y disponibilidad de nutrientes, las cuales pueden variar rapidamente durante el proceso y no se pueden controlar a nivel industrial (Puri)

Afectado por: Composición y concentración de las enzimas, tiempo de hidrolisis, relación solvente-biomasa, en menor medida contenido de humedad de sustrato.

Contreras-Esquivel et al. (2006) Comparación con el método convencional

• Materia prima: pomaza de limón
• Enzima: Endopoligalacturonasa de Aspergillus niger
• Resultado: Bajo rendimiento

Ptchkina et al. (2008) Degradar la celulosa y las sustancias insolubles de la pared vegetal

• Materia prima: calabaza gris (Cucurbita pepo)
• Enzima: Aspergillus awamori
• Condiciones: 3 horas, enzima al 1% (p/v) (Pectinas con 53% de esterificación en 3h)

Matora et al (1995)

• Materia prima: Calabaza gris
• Enzima: Bacillus Polymyxa
• Rendimiento: 22%

Jeong et al (2014)

• Materia prima: Pastel de colza
• Enzima: Celluclast and Alcalase (1:4)
• Rendimiento: 6.85% a ph y temperatura constante
• Resultado: pectina de bajo metoxilo

Wikiera, Mika and Grabacka (2015) Comparacion entre  EAE and metedo convencional

• Materia prima: pomaza de manzana
• Enzima: Celluclast
• Resultado: alta masa molecular (490.30) con igual nivel de acido galacturonico

Panouille et al (2006)

• Materia prima: Coliflor
• Enzima: Celluclast (celulosa) y Neutrase (proteasas)
• Resultados: mayor rendimiento (35.6%) comparado con CHE, pero bajo peso molecular de la pectina (-300)

Zhao et al. (2015) De-esterificación de pectina comercial de alto metoxilo a bajo metoxilo

Enzima: Pectin metilesterasa

Zykwisnka etl al (2008)

Enzima: Pectin mertileserasa

Resultado: Pectina de bajo metoxilo de una pectina de alto metoxilo

Pasos: Endo-polisacaridasas: endo-poligalacturonasa (Aspergillus niger), endo-celulasa (Trichoderma sp.) y endo-arabinasa (A. niger)

...