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DSM Food Specialties Dairy Ingredients

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MAXILACT


1QueQue sonson laslas enzimasenzimas ??

• Proteinas con actividad catalitica• Presentes en todos los organismos vivos• Son especificas, catalizan sólo un tipo de reacción• La actividad depende de las condiciones de temperatura y pH• Son inactivadas por condiciones extremas de temperatura


2ComoComo actuanactuan laslas enzimasenzimas??

Catalizando reacciones.Las enzimas no son consumidas en la reacción.Después de cumplir su función se encuentran disponibles una vez maspara una nueva reacción.


3CualesCuales son losson los beneficiosbeneficios dede usarusar enzimasenzimas en laen laindustriaindustria dede alimentosalimentos

• Reducción de costos• Menor o materia prima mas economica• Simplificación de procesos

• Mejora de la calidad• Textura• Sabor• Estabilidad

• Vida útil

• Beneficios nutricionales

• … … … .. sostenibilidad


4CondicionesCondiciones dede usouso dede enzimasenzimas en laen la industriaindustriadede alimentosalimentos

• Condiciones que pueden influenciar la acción de enzimas

• Disponibilidad de sustrato• Humedad• Temperatura• pH• Concentración (actividad)• Tiempo de reacción


5CondicionesCondiciones:: DisponibilidadDisponibilidad dede sustratosustrato

• Si no hay sustrato la reaccion no tiene lugar:• Sustrato errado

• Ejemplo una proteasa no puede hidrolisar almidón

• Sustrato no puede ser alcanzado por la enzima• La enzima fisicamente separada del sustrato por la presencia de una

cobertura


6CondicionesCondiciones:: HumedadHumedad

• Una enzima hidrolítica necesita la presencia de agua libre• <5% de agua libre: no hay reacción• 5% < X < 10% minima reacción• > 10% la reacción tendra lugar facilmente


7CondicionesCondiciones:: TemperaturaTemperatura

• Si la temperatura es muy alta o muy baja la reacción no va a tenerlugar

• Muy baja• La enzima se inmobilizará pero se activara nuevamente al aumentar la

temperatura

• Muy alta• Enzima de cierta temperatura la enzima se desnaturalizara. Esto es

irreversible


8CondicionesCondiciones: pH: pH

• Las enzimas son muy sensibles al pH (pH muy ácido o alcalino va aalterar la reacción)

• Cambios en el pH van a crear una diferencia en:• Carga de la enzima• Estructura de la enzima

• Resultando en una reducción o potenciamiento de la actividad enzimatica


9ConcentraciConcentracióónn vs.vs. disponibilidaddisponibilidadTiempoTiempo dede reaccireaccióónn

• Cuanta mas enzima este presente, mas reacciones van a tener lugary mayor sera el efecto en un mismo tiempo (= mas hidrólisis en elmismo tiempo)

• Cuanto mas tiempo haya disponible mas reacciones van a tenerlugar, mas hidrolisis.


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11ProducciProduccióónn dede enzimasenzimas:: PlantaPlanta dede SeclinSeclin -- FranciaFrancia

ISO 9001:2000


12FermentaciFermentacióónn del model mo productorproductor

Factores de crecimientopHOxigeno

• Composición• Fuente de carbono• Fuente de nitrogeno• Microelementos

Crecimiento del modeseado produciendo laenzima deseada… … … ..


13MAXILACTMAXILACT

• Es una preparación de lactasa purificada aislada de unacepa de Kluyveromyces lactis.


14ProcesoProceso dede producciproduccióónn

FERMENTACION S / L SEPARACION

FILTRACION

CONCENTRACION

FORMULACION

Cromatografía


15MaxilactMaxilact:: TiposTipos yy actividadesactividades

• Rango básico• L 2000 (2000 NLU)• LX 5000 (5000 NLU)

• Purificada por cromatografía(Major vida útil del producto por ser extra puro)

• LG 1000 (1000 NLU)• LG 2000 (2000 NLU)• LG5000 (5000 NLU)

• Kosher Passover• 5000 KPO (5000 NLU)

• Estéril para aplicaciones especiales (FlexDos)• LAG 1000 (1000 NLU)• LAG 2000 (2000 NLU)


16HPLCHPLC MaxilactMaxilact®® L2000L2000

various peaks…


17HPLCHPLC sobrepuestossobrepuestos L and LL and LG

Lactase Activity

difference showsimproved purity


18MaxilactMaxilact nuevanueva generacigeneracióónn

• Producto mejorado:

• Pureza (actividades secundarias)• Disminución de la viscosidad• Filtrabilidad• Optimo control respecto a desarrollo de off flavours• Apariencia mas clara

• Kosher, Halal, non-GMO, Allergens


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23MaxilactMaxilact:: productosproductos lláácteoscteos

• Productos reducidos en lactosa: solo 30 –40% hidrólisis.Ejemplo: Arequipe

• Productos bajos en lactosa: lactosa parcialmente hidrolisada 70 –90%de hidrólisis

• Libres de lactosa > 99% de hidrólisis


24MaxilactMaxilact:: aplicacionesaplicaciones

• Proceso en batchAdición de Maxilact a la leche pasteurizada

• Hidrólisis durante 4 a 30 horas (dependiendo de la temperatura y dosis de Maxilact)

• Adición de Maxilact en línea (Aldose y FlexDos)• Producto es hidrolisado en el envase final (3 a 7 días dependiendo de la dosis y la

temperatura de almacenamiento)


25MaxilactMaxilact:: ProcesoProceso en batchen batch

• La leche se pasteuriza previo a la hidrólisis• Se enfria a 6 –10 C o a 37C• Se adiciona Maxilact• Hidrólisis toma 4 a 30 horas dependiendo la dosis y temperatura

(agitación)• Tratamiento térmico• Envasado


26MaxilactMaxilact: Yogurt: Yogurt

• Yogurt contiene 3 –6% de lactosa (leche 4.7%)• A pesar de ser un producto ácido, Maxilact puede ser usado en la fase

inicial de la acidificación (hasta pH 5.7)


27MaxilactMaxilact:: FlexDosFlexDos ––AplicaciAplicacióónn asaséépticaptica

• Inyección de Maxilact en linea, justo antes del envasado.• Debido a los largos tiempos de incubación es posible trabajar con dosis

de 200 –300 NLU/l


28PuntosPuntos crcrííticosticos enen AldoseAldose

•pH del agua (dilución) –Optimo de Maxilact 6,6 –6,8(corrección KOH 4N ó H2SO4 4N)

•Dureza del agua (< 17mg CaCO3 / L (agua blanda))•Recipiente donde se prepare la suspensión (metales pesados)

USAR AGUA DESTILADA


29Típico ejemplo de hidrolisis de lactosa en lecheEfecto de la temperatura sobre la actividad

% hydrolysis

Temperature(°C)

70

60

50

40

30

20

10

010 15 20 25 30 35 40 455

Reaction conditions:pHTimeEnzyme amount

6.64 hours500 NLU/l


30Típico ejemplo de hidrolisis de lactosa en lecheEfecto del pH sobre la actividad

% hydrolysis70

60

50

40

30

20

10

0

pH5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5

Reaction conditions:TemperatureTimeEnzyme amount

37 °C4 hours500 NLU/l


31Típico ejemplo de hidrolisis de lactosa en lecheEfecto de la concentración de enzima

% hydrolysis

60

40

20

0

Reaction conditions:TemperaturepH

37 °C6.6

80

1 2 3 4 5 6 Hours

1000 NLU/ltr500 NLU/ltr250 NLU/ltr

2000 NLU/ltr


32CondicionesCondiciones dede hidrhidróólisislisis

804040.7 - 1.1

804012.9 - 4.4

803041.7 - 2.6

803016.9 - 10.4

805241.5 - 2.2

805103.5 - 5.4

504040.2 - 0.4

504010.9 - 1.4

503040.5 - 0.8

503012.1 - 3.1

505240.5 - 0.7

505101.0 - 1.6

204040.05 - 0.1

204010.2 - 0.4

203040.1 - 0.2

203010.5 - 0.9

205240.1 - 0.2

205100.3 - 0.5

Grado de hidrólisisTemperatura de

reacción °CTiempo de reacción

(horas)Dosificación de Maxilact®

L2000 (ml/l)


33InhibidoresInhibidores yy activadoresactivadores

• Condiciones mas importantes paraobtener una actividad enzimáticacontinua son el pH y la temperatura.

• En la práctica estan presentes tantoactivadores como inhibidores, sinembargo en la leche o el suero nose encuentran exigenciasespeciales si la hidrólisis se realizaen un equipo de acero inoxidable.

• Si se necesita una corección del pH(normalmente para incrementar elpH), es aconsejable usar hidróxidode potasio, ya que el potasiorefuerza mucho la actividad.

Fosfato (10 E -2)- Ca++ ( > 10 E-4 M)

K+ (10 E-4 M)- Co ( >5 x 10E-4 M)

Mn++ (10 E-4 M)- Zn ( >5 x 10E-4 M)

Mg++ (10 E-4 M)Metales pesados

ActivadoresInhibidores


34EstabilidadEstabilidad

• Condiciones de almacenamiento:

Temperatura: 4 –8 ºCVida útil: 24 meses, pérdida de actividad < 5 %

1.0%40

0.3%30

0.1%20

Perdida de actividad / díaTemperatura de almacenaje °C


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36Métodos para la determinación del % de hidrólisis

Reacción de color medida por espectrofotometríaUV

Tiras reactivasSimple, rápido pero no muy exactoPodría mejorarse mediante lectura óptica del color

Basado en la coloración del test de glucosa

Crioscopía Basado en la disminución del punto de congelaciónSimple, rápido y exacto

Método enzimático Basado en la determinación de lactosa o glucosa

Test de Boehringer/Mannheim

Exacto pero es un metodo de laboratorio

HPLC Exacto pero es un método de laboratorio sofisticado

Milkoscan Exacto pero es un método de laboratorio


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Gracias por su atención!

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