Enzymatic Hydrolysis of Salmon Oil by Native Lipases: Optimization of Process Parameters

Abstract

Três lipases microbianas nativas (Aspergillus niger, Rhizopus javanicus e Penicillium solitum) foram utilizadas na hidrólise do óleo de salmão (teor de AGPI n-3 de 30,1%) com o objetivo de concentrar o conteúdo de ácidos graxos poliinsaturados n-3 (AGPI n-3) nos acilgliceróis residuais. A metodologia de planejamento experimental e análise de superfície de resposta foi usada para se chegar às condições otimizadas de cada reação enzimática, utilizando as seguintes variáveis; temperatura (X1), quantidade de lipase (X2) e taxa de água/óleo (X3). Com base nos resultados do planejamento, a lipase de Aspergillus niger foi a mais eficiente na concentração dos AGPI n-3, sendo que as condições ótimas de reação foram: concentração de enzima de 500 U g-1 óleo, temperatura 45 oC e taxa de água/óleo de 2:1 m/m após 24 h de reação. O grau de hidrólise (60%) conduziu a um aumento do conteúdo de ácido docosahexaenóico (DHA) de 14,4% para 34,0% (enriquecimento de 2,4 vezes) nos acilgliceróis residuais após a hidrólise do óleo de salmão. In an attempt to concentrate the content of n-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFA) in the residual acylglycerol, salmon oil (n-3 PUFA content of 30.1%) was hydrolyzed with three kinds of native microbial lipases (Aspergillus niger, Rhizopus javanicus and Penicillium solitum). For each lipase, a response surface methodology was used to obtain maximum PUFA content and to optimize the parameters of enzymatic reactions with respect to important reaction variables; temperature (X1), amount of lipases (X2) and water/oil ratio (X3). Based on these results, optimal reaction conditions were established. Aspergillus niger lipase was the most effective in concentrating n-3 PUFA. The degree of hydrolysis (60%) led to an increase in the docosahexaenoic acid (DHA) content from 14.4% in the original oil to 34.0% (2.4-fold enrichment) in the residual acylglycerol under optimum conditions: enzyme concentration of 500 U g-1 oil, reaction temperature of 45 oC and water/oil mass rate of 2:1 (m/m) after 24 h reaction.