Cinética enzimática del dihidrocafeato de dodecilo y evaluación de su capacidad antioxidante

Resumen

El uso de compuestos antioxidantes naturales para la protección de productos de interés se ve limitado, debido a la baja solubilidad que los polifenoles presentan en matrices alimenticias, esta limitante puede superarse mediante la adición enzimática de cadenas alifáticas saturadas. Sin embargo, el escalamiento y formulación de nuevos productos de interés puede verse afectado por el desconocimiento de las cinéticas de reacción y la no determinación de la capacidad antioxidante de los compuestos formados. Por lo anterior, los propósitos de este trabajo fueron (i) ajustar los parámetros cinéticos que describan la reacción del dihidrocafeato de dodecilo y (ii) evaluar su capacidad antioxidante en aceite de palma. Se estudió la reacción de esterificación del ácido 3,4-dihidroxihidrocinámico con dodecanol catalizada por Novozym 435® en medio orgánico, 31% de carga enzimática, 96 horas y agitación de 450 rpm. Se optimizaron las variables temperatura y relación molar mediante una metodología de superficie de respuesta. El seguimiento de sustratos y productos se realizó usando cromatografía líquida de alta eficiencia y cromatografía gaseosa. Diferentes modelos cinéticos derivados del mecanismo Ping Pong Bi Bi fueron probados para ajustar el comportamiento de la reacción de esterificación. La capacidad antioxidante del dihidrocafeato de dodecilo se midió usando el método ORAC lipofílico. Las condiciones óptimas de reacción fueron: 54 °C y relación molar dodecanol/ácido 4:1. El rendimiento máximo del éster fue de 68,24%; y se encontró que el modelo de inhibición por producto proporcionó el mejor ajuste con un R2 de 0,971 y un error absoluto promedio de 10,6%. Finalmente se evaluó la capacidad antioxidante, de un aceite de palma enriquecido con dihidrocafeato de dodecilo, el cual mostró una capacidad protectora superior al ter-butilhidroquinona, utilizada actualmente como agente antioxidante. El nivel de ajuste del modelo sugiere que podría ser empleado para el diseño del proceso de producción de dihidrocafeato de dodecilo.