Kinetics of enzymatic hydrolysis of methyl ricinoleate

• T.S.V.R. Neeharika ^[2] ; P. Lokesh ^[2] ; K.N. Prasanna Rani ^[2] ; T. Prathap Kumar ^[1] ; R.B.N. Prasad ^[2]
  1. [1] Institute of Chemical Technology

     Institute of Chemical Technology

     India

     
  2. [2] Centre for Lipid Research, Hyderabad, India
• Localización: Grasas y aceites, ISSN-e 1988-4214, ISSN 0017-3495, Vol. 66, Nº 4, 2015
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Cinética de la hidrólisis enzimática del ricinoleato de metilo
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• Resumen
  • español

    El ácido ricinoleico es un hidroxi ácido insaturado que se produce naturalmente en el aceite de ricino en proporciones de hasta el 85–90%. El ácido ricinoleico es una materia prima con gran potencial y tiene aplicaciones en revestimientos, formulaciones lubricantes y en áreas farmacéuticas. Para la preparación del ácido ricinoleico se prefiere la hidrólisis enzimática del aceite de ricino a la hidrólisis convencional, para evitar la formación de estólidos. En este estudio se llevó a cabo la cinética de la hidrólisis enzimática del ricinoleato de metilo en presencia de lipasa de Candida antarctica B mediante la variación de la temperatura de reacción (40–60 °C) y la concentración de la enzima (2–5%). Las condiciones óptimas de la reacción para alcanzar una conversión máxima de 98,5% fueron: 6 h de reacción, 60 °C, relación tampón/ ricinoleato de metilo: 2:1 (v / w) y una concentración de enzima del 4%. Se propone un modelo cinético de reacción reversible de primer orden para describir esta reacción y se observó una buena concordancia entre los datos experimentales y los valores del modelo. El efecto de la temperatura sobre la constante de velocidad de la evolución de la reacción se determinó mediante su incorporación a la ecuación de Arrhenius. La energía de activación para el progreso de la reacción se encontró que era de 14.69 KJ·mol−1.

  • English

    Ricinoleic acid is an unsaturated hydroxy fatty acid that naturally occurs in castor oil in proportions of up to 85–90%. Ricinoleic acid is a potential raw material and finds several applications in coatings, lubricant formulations and pharmaceutical areas. Enzymatic hydrolysis of castor oil is preferred over conventional hydrolysis for the preparation of ricinoleic acid to avoid estolide formation. A kinetics analysis of the enzymatic hydrolysis of Methyl Ricinoleate in the presence of Candida antarctica Lipase B was carried out in this study by varying reaction temperature (40–60 °C) and enzyme concentration (2–5%). The optimal conditions were found to be 6 h reaction time, temperature 60°C, buffer to methyl ricinoleate ratio 2:1(v/w) and 4% enzyme concentration to achieve a maximum conversion of 98.5%. A first order reversible reaction kinetic model was proposed to describe this reaction and a good agreement was observed between the experimental data and the model values. The effect of temperature on the forward reaction rate constant was determined by fitting data to the Arrhenius equation. The activation energy for forward reaction was found to be 14.69 KJ·mol−1.