Enzymatic acidolysis of triolein with palmitic and caprylic acids: Optimization of reaction parameters by response surface methodology

An acidolysis reaction of triolein with caprylic and palmitic acids was performed using immobilized sn-1,3 specific lipase from Mucor miehei to produce a reduced calorie spreadable structured lipid (SL). Response surface methodology was applied to model and optimize the reaction conditions using a four-factor five-level central composite rotatable design. The selected factors were time (10-24 h), enzyme load (10-25 wt%), substrate mole ratio (Triolein:Caprylic acid:Palmitic acid), (1:1:1-1:2.5:2.5) and temperature (45-60 °C). The produced SLs were compared to fat extracts of commercial margarine in terms of melting prole and solid fat content (SFC). SL with a melting peak of 42 °C and SFC of 40.69% at 0 °C was very similar to soft margarines. The caloric value of this SL was determined as 37.74 kJ/g, theoretically. The optimum reaction conditions were found as reaction time 14 h; substrate mole ratio 1:2.1:2.1; temperature 58 °C; and enzyme load 15 wt%. Under optimum conditions, the product contained 29.68% COC, 25.47% POC, and 3.80% POP.

La reacción de acidolísis de la trioleina con los ácidos caprílico y palmítico se realizó utilizando lipasa inmovilizada Mucor miehei, específica de sn-1, 3, para producir una grasa de untar baja en calorías compuesta de lípidos estructurados (SL). La metodología de superficie de respuesta se aplica para modelar y optimizar las condiciones de reacción utilizando un factor-cuatro y nivel-cinco de diseño central compuesto. Los factores seleccionados fueron el tiempo (10-24 h), la carga de enzima (10-25% en peso), la relación molar de sustratos (Trioleína:Ácido Caprílico:Ácido Palmítico), (1:1:1-1:2.5:2.5) y la temperatura (45-60 °C). Los SLs producidos se compararon con extractos de grasa de margarina comercial en términos de perfil de fusión y contenido de grasa sólida (SFC). El SL con un pico de fusión a 42 °C y SFC de 40,69% a 0 °C era muy similar a las margarinas suaves. El valor calórico de este SL se determinó teóricamente siendo 37,74 kJ/g. Las condiciones óptimas de reacción encontradas fueron 14 h de tiempo de reacción; una relación molar de sustratos 1:2.1:2.1; una temperatura de 58 °C, y una carga enzima de 15% en peso. En condiciones óptimas el producto contenía 29,68% de AOC, 25,47% de POC, y 3,80% de POP