Maestra en Ciencias en Alimentos

Materia: Qumica de los aliementosEnzimas en el tratamiento de residuosPresenta : IBQ. Araceli Gutirrez CervantesCatedrtico : Dra. Araceli Prez SilvaNoviembre del 2011

Enzimas en el tratamiento de residuos

Fuente alternativa de combustible (etanol y metanol) Sustrato de fermentacin (glucosa) etanol, protena y CO25/5/2012 2

Enzimas en el tratamiento de residuosAlmidn y amilasas Celulosa y celulasas Hemicelulosas y pentosanasas Protenas y enzimas proteolticos Lpidos y lipasas

Almidn y amilasasAlmidn de maz molido en hmedo Amilasas, glucoamilasa y glucosa isomerasas

Jarabes de uso diario con varios DPs glucosa y furtosa. Etanol5/5/2012 4

Almidn y amilasas Mezclar el almidn con agua para hacer una suspensin de almidn. Calentar en presencia de cidos (esto produce una disminucin de la viscosidad de la suspensin de almidn) Utilizar mezclas de alfa y beta amilasas para obtener jarabes de alto contenido en maltosa.

La glucoamilasa puede ser usada para producir jarabes de glucosa ya que esta enzima ataca al almidn desde el sitio no reductor e hidroliza los enlaces alfa 1-4 y alfa 1-6.5/5/2012 5

Almidn y amilasas Mezclar el almidn con agua para hacer una suspensin de almidn. Calentar en presencia de cidos (esto produce una disminucin de la viscosidad de la suspensin de almidn) Utilizar mezclas de alfa y beta amilasas para obtener jarabes de alto contenido en maltosa.

La glucoamilasa puede ser usada para producir jarabes de glucosa ya que esta enzima ataca al almidn desde el sitio no reductor e hidroliza los enlaces alfa 1-4 y alfa 1-6.(Borneo, 2009)

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Almidn y amilasasGrados de conversin dextrosa equivalente (DE). es una medida del porcentaje de enlaces glicosdicos que han sido hidrolizados. Suspensin con cidos el jarabe resultante con un grado DE de 40. Alfa y beta amilasas se obtiene jarabes de maltosa de grados DE de 70 aproximadamente Con la glucoamilasa de 92-95. Mientras ms alto es el DE mayor es el dulzor del jarabe ya que el mismo tiene mayor contenido de glucosa libre. Para un jarabe con mayor dulzor parte de la glucosa debe convertirse en fructosa esta conversin se logra enzimticamente usando glucosa isomerasa.(Borneo, 2009)5/5/2012 7

Celulosa y celulasasEndoglucanasas Celobiohidrolasas Exoglucohidrolasas

-glucosidasas

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Celulosa y celulasasEndoglucanasas Relativamente inactivas frente a regiones cristalinas del algodn y del Avicel Hidrolizan regiones amorfas de estos sustratos Hidrolizan al azar los enlaces -glucosdicos Rpida disminucin de viscosidad relativa con relacin a la velocidad de incremento de grupos reductores Productos finales: glucosa, celobiosa y celodextrinas de varios tamaos5/5/2012 9

Celulosa y celulasasEndoglucanasas Relativamente inactivas frente a regiones cristalinas del algodn y del Avicel Hidrolizan regiones amorfas de estos sustratos Hidrolizan al azar los enlaces -glucosdicos Rpida disminucin de viscosidad relativa con relacin a la velocidad de incremento de grupos reductores Productos finales: glucosa, celobiosa y celodextrinas de varios tamaos5/5/2012 10

Celulosa y celulasasCelobiohidrolasas Enzimas de tipo exo Degradan la celulosa amorfa por eliminacin cuantitativa de celobiosa Pueden hidrolizar cerca del 40% de los enlaces hidrolizables del Avicel Menor velocidad de disminucin de viscosidad con relacin al aumento de grupos reductores5/5/2012 11

Celulosa y celulasasExoglucohidrolasas Hidroliza consecutivamente unidades de glucosa del extremo reductor de las celodextrinas. La velocidad disminuye a medida que disminuye la longitud de la cadena

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Celulosa y celulasas-glucosidasas Escinden la celobiosa hasta glucosa Eliminan la glucosa del extremo no reductor de celodextrinas pequeas La velocidad aumenta a medida que el tamao del sustrato disminuye

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Hemicelulosas y pentosanasas Tipo endo Arabanasas: hidrolizan los enlaces glucosdicos 1,4--Darabinopiranosilo en el esqueleto lineal de los arbanos Xilanasas: hidrolizan los enlaces glicosidicos 1,4--Dxilanopiranosilo en xilanos y arabinoxilanos.

Tipo exo Primer grupo Arabinosidasas arabanos Xilosidasas xilanos Xilanosidasas Arabinoxilanos

Segundo grupo Arabinosidasas: eliminan unidades arabinofuranoslicas laterales de los arabinoxilanos

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Protenas y enzimas proteolticos

Endoproteasas

Pepsina, tripsina, quimiotripsina y elastasa

PROTEASASCarboxipeptidasas Exoproteasas Aminopeptidasas

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Protenas y enzimas proteolticosDesechos de carne, habas, frutos secos y semillas 20-35%

BIOMASA

Endoproteasas: hidrolizan enlaces peptdicos especficos en el interior de la cadena proteica para la que no son especficos. Exoproteasas: catalizan la hidrlisis de enlaces peptdicos, uno a la vez, a partir de los extremos de los polipptidos.5/5/2012 16

Lpidos y lipasas Hidrolizan triacilgliceroles hasta cidos grasos, mono y/o diacilgliceroles y glicerol Las lipasas no especificas del tipo 1, 2 y 3 pueden hidrolizar lipidos de los materiales de desecho. Actuan sobre la forma micelar de los lipidos, preferentemente en estado lquido Los lipidos slidos se hidrolizan lentamente.

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Consideraciones en el uso de enzimas Limitaciones tcnicas y econmicas Utilizacion del residuo en otro proceso La necesidaddd de hidrolizar polmeros complejos para incrementar su posterior degradacin microbiolgica.

Degradacin de residuos toxicos5/5/2012 18

Gracias por su atencin5/5/2012 19