Abstract We investigated the immobilization of a tetrameric Kluyveromyces lactis β-galactosidase (EC: 3.2.1.23) (KL-Gal) on Immobead 150 using different support modification strategies. Immobead support was modified using an acid solution of H2SO4:HNO3 (3:1) (Immobead-Ac) or 5 % (v/v) glutaraldehyde (Immobead-Glu). Its unmodified form (Immobead) was also tested. Immobilization yields and efficiencies were evaluated by testing protein loads from 10 to 200 mg.g-1 support. The thermal, physico-chemical, textural and catalytic properties of the supports (modified and unmodified) and their derivatives (Immobead-KL-Gal, Immobead-Ac-KL-Gal and Immobead-Glu-KL-Gal) were analyzed. The highest immobilization yields and efficiencies were achieved with a protein load of 100 mg.g-1 support. Surface and pore areas of the Immobead support were greatly decreased after modification. Michaelis constant of the immobilized β-galactosidase increased in the derivatives. Maximum velocity decreased approximately 2.8 times for Immobead-KL-Gal and Immobead-Glu-KL-Gal, and approximately 1.4 times for Immobead-Ac-KL-Gal. In batch processes, the three derivatives could be reused successfully at least 15 times, maintaining high residual enzymatic activity during the lactose hydrolysis (in both cheese whey and milk). The tetrameric K. lactis β-galactosidase immobilized on Immobead supports via the tested treatments was stabilized and is an alternative tool for lactose hydrolysis in the dairy industry.

RESUMO: Um dos grandes desafios das indústrias de laticínios é destinar de forma correta todo o soro gerado durante a produção de queijo, devido ao seu impacto ambiental, grande volume gerado e potencial tecnológico. A hidrólise enzimática da lactose presente no soro de queijo é uma alternativa biotecnológica. Contudo, um dos fatores limitantes de sua utilização é o custo relativamente alto das enzimas, o que poderia ser minimizado com a imobilização destes biocatalisadores. Baseado nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a enzima comercial β-galactosidase de Kluyveromyces lactis , imobilizada em esferas de alginato de cálcio e gelatina, empregando o glutaraldeído e a concanavalina A (ConA) como agentes modificadores, no processo de hidrólise da lactose presente no soro de queijo. Os resultados obtidos demonstraram que o encapsulamento da enzima complexada com ConA em esferas de alginato-gelatina, sem a presença de glutaraldeído no meio de imobilização, aumentou de modo significativo o teor de hidrólise da lactose, obtendo conversão máxima de 72%.

ABSTRACT: One of the greatest challenges for dairy industries is the correct destination of all the whey generated during cheese making, considering its high impact, the large volume created, and its technological potential. Enzymatic hydrolysis of cheese whey lactose is a biotechnological alternative. However, one of the limiting factors of its use is the relatively high cost of the enzymes, which could be lowered with the immobilization of these biocatalysts. Considering this context, the objective of this research was to evaluate the commercial Kluyveromyces lactis β-galactosidase enzyme immobilized in calcium alginate spheres and gelatin, using glutaraldehyde and concanavalin A (ConA) as modifying agents in the hydrolysis of cheese whey lactose process. Results have shown that the enzyme encapsulation complexed with ConA in alginate-gelatin spheres, without glutaraldehyde in the immobilization support, has significantly increased the hydrolysis of lactose rate, achieving a maximum conversion of 72%.

Se avaliou o efeito do ácido fosfórico na desodorização de uma base protéica de pescado (BPP). A carne da pescada (Macrodon Ancylodon) foi homogeneizada em um microprocessador doméstico e submetida à extração de compostos nitrogenados. Foram testadas soluções solventes em diferentes concentrações 1:3 e 1:2 por três ciclos de extrações, por dois minutos. O dissolvente experimentado foi o H3PO4 0,05% comparativamente com a água destilada. Os parâmetros utilizados foram o nitrogênio total (Kjeldhal), nitrogênio não protéico e nitrogênio protéico, proteínas solúveis avaliadas pela reação do biureto e a avaliação sensorial mencionada em um teste de ordenação. Nas condições experimentais, os resultados permitiram concluir que os dissolventes utilizados apresentaram diferença com relação à eficiência de extração; o ácido fosfórico, na concentração avaliada, demonstrou maior eficiência de extração, em relação a água destilada e a avaliação sensorial indicou que não é necessário mais que dois ciclos de extração para eliminar o odor do pescado.

Se evaluó el efecto del ácido fosfórico en la desodorización de la base proteica de pescado (BPP). La carne de pescado (Macrodon ancylodon) fue homogeneizada en un multiprocesador doméstico y sometida a la extracción de compuestos nitrogenados. Fueron experimentadas las relaciones de solución:disolvente en la proporción 1:3 y 1:2 por tres ciclos de extracciones, por dos minutos. El disolvente experimentado fue H3PO4 0,05% comparativamente a agua destilada. Los parámetros utilizados en la observación fueron nitrógeno total (Kjeldhal), nitrógeno no proteico y nitrógeno proteico, proteinas solubles evaluadas según la reacción del biureto y la evaluación sensorial referida en un test de ordenación. En las condiciones experimentales los resultados permiten concluir que las relaciones solución:disolvente utilizadas presentan diferencia en cuanto a la eficiencia de extracción; el ácido fosfórico en la concentración evaluada demostró mayor eficiencia de extracción en relación al agua destilada y la evaluación sensorial indica que no es necesario más que dos ciclos de lavado para eliminar el olor a pescado.