PLANTA PILOTO PARA LA PRODUCCIÓN DE HIDROLIZADOS ENZIMÁTICOS DE PROTEÍNAS

LÁCTEAS

F. Camacho, P. González-Tello, M.P. Páez,

E.M. Guadix, G. Luzón, C.A. Prieto

Departamento de Ingeniería Química

Universidad de Granada

REACCIÓN DE HIDRÓLISIS

22 NHPCOOHPOHPNHCOP −+−⇒+−−−+− +−⇔− HCOOPCOOHP ++ +−⇔− HNHPNHP 23

cambios en pH

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

pH

+NH3-P-COOH+NH3-P-COO-NH2-P-COO-

cambios en

osmolaridad

HIDRÓLISIS DE PROTEÍNAS

EFECTO SOBRE LAS

PROPIEDADES FUNCIONALES

EFECTO SOBRE LAS

PROPIEDADES NUTRICIONALES

Solubilidad

Adsorción de humedad

Actividad emulsificante

Poder espumante

Viscosidad

Gelación

Digestibilidad

Absorción intestinal

Palatabilidad

Alergenicidad

Bioactividad

PROCESO

hidrólisis concentración

secado envasado

reactor discontinuo

reactor enzimas inmovilizadas

reactor de membrana

mezclador

evaporador

equipo de filtración

Secadero por atomización

PRODUCCIÓN DE HIDROLIZADOS

Simplicidad de diseño y operación

Equipamiento de control no costoso

Flexibilidad de la operación

Altas concentraciones de sustrato

Coste de enzima, energético y de mano de obra elevados

Gran superficie de implantación

Proceso lento

Control de calidad difícil

Operación continua

Reutilización de enzima

Mejora del control del proceso

Consistencia de las propiedades funcionales

Alto coste de inmovilización de enzima.

Pérdida de actividad enzimática

Uso de enzimas solubles

Control del producto

Alta conversión

Flexibilidad operacional

Alta capacidad

Fuga de enzima a través de la membrana

Efectos de cizalladura

Concentración por polarización

Colmatación de la membrana

REACTORES DISCONTINUOS

REACTORES DE ENZIMAS INMOVILIZADAS

REACTORES DE MEMBRANA

REACTOR DE MEMBRANA

Filtrado

M

Alimentación

RetenidoFI

FI

PfCPfI

PsI

PsC

PeI PeC

pHI

pHCTC

REACTOR

MEMBRANABOMBA

CONTROL DE LA HIDRÓLISIS

totalescospeptídienlacesoshidrolizadcospeptídienlacesx =Grado de hidrólisis

Métodos Determinación de nitrógeno soluble

método Kjeldahl reacción de Biuret

Determinación de los grupos α-amino libres

ninhidrina TNBS OPA

Valoración del protón método del pH-stato

Medida del descenso del punto de congelación

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200

t, min

% in

itial

act

ivity

CSTMRCSTR (w/o membrane)

actividad enzimática

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600t, min

% in

itial

act

ivity

CSTRCSTR w/o membraneCSTMR

Reactor de membrana

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 250 500 750 1000

t (min)

J (L

/(m2 h)

)

Reactor de membrana

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

0 250 500 750 1000

t (min)

X

Reactor de membrana

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0 250 500 750 1000

t (min)

DH

Sustrato WPC hidrolizado

REACTOR DE MEMBRANA vs REACTOR DISCONTINUO

Capacidad comparada

τ0

f

eN

Reactor de membrana

ReactorDepósito alimentación Depósito

producto

Control de pH

Módulo dmembran

ReactorDepósito alimentación Depósito

producto

Control de pH

Módulo dmembran

ReactorDepósito alimentación Depósito

producto

Control de pH

Módulo dmembran

ReactorDepósito alimentación Depósito

producto

Control de pH

Módulo dmembran

Reactor de membrana

Concentración ósmosis inversa

Secado por atomización