Optimization of caprylic acid incorporation into corn oil via enzymatic acidolysis using response surface methodology

Abstract

Bu çalısmada mısır yagı-kaprilik asit (C 8:0) enzimatik asidoliz reaksiyonu ileyapılandırılmıs yag üretimi ve asidoliz reaksiyonunun tepki yüzey metodu ileoptimizasyonu amaçlanmıstır. Asidoliz reaksiyonları 1,3 spesifik lipaz, Lipozyme TL IMvarlıgında, Hekzan ortamında 50 ºC ve 220 rpm'de gerçeklestirilmistir. Enzim miktarı,substratların mol oranı ve reaksiyon süresi bagımsız degisken, mısır yagına katılanKaprilik asit bagımlı degisken (tepki) olarak seçilmistir. Tepki yüzey metodu ilebelirlenen optimum noktalar, %13,2 enzim, 1:3,2 mısıryagı:kaprilik asit mol oranı ve3,15 saat reaksiyon süresidir. kinci dereceden polinom olan model denklemden eldeedilen tahmin tepkileri ile gözlenen tepki degerleri arasındaki lineer baglantınınkorelasyon katsayısı 0,99 dur. Optimum noktada yürütülen deneyler sonucunda teorikolarak beklenen %22,0 lik kaprilik asit degerine karsılık %21,5± 0,8 lik kaprilik asitkatılımı bulunmustur. Bu veri de model denkleminin güvenilirligini desteklemistir.Yapılan deneyler sonucu elde edilen en yüksek kaprilik asit katılımı %29,8 (mol) olarakbulunmustur. Elde edilen bu yag gıda sanayinde bir yag ikame maddesi olarakdegerlendirilebilir. Tıbbi olarak da bu yag, pankreatik enzim yetersizligi ve/veya yagemiliminde sorunları olan hastalar için bir esansiyel yag asidi kaynagı olarakkullanılabilir.Anahtar Kelimeler: Mısır yagı, kaprilik asit, Enzimatik asidoliz, Tepki yüzeymetodolojisi

The aims of the study were to produce a structured lipid by acidolysis of corn oil withcaprylic acid and optimize the reaction conditions of acidolysis using response surfacemethodology. The acidolysis reaction was catalyzed by sn-1,3 specific lipase, LipozymeTL IM in hexane at 50 ºC and 220 rpm. Three-variable (factor), three-level facecentered-cube design was used to optimize the reaction. The independent variables ofthe reaction were chosen as enzyme amount (weight % of substrates), substrates moleratio, and reaction time (h). The experimental data were analyzed by response surfaceprocedure using Statistica 6.0 to fit the second-order polynomial model predicted foroptimization of corn oil acidolysis. This model yielded a correlation of 0.99. The criticalvalues were; enzyme amount = 13.2 %, corn oil: caprylic acid mole ratio = 1:3.9,reaction time = 3.1h. The experimental verification of caprylic acid incorporation at theoptimum point gave a good correlation of 21.5±0.8 (mol%) with the computed value of22.0 (mol%). The maximum caprylic acid incorporation into corn oil was found to be29.8 (mol %). The resulting structured lipid can be used both for a high quality fat fordaily use and medical purposes such as, pancreatic insufficiencies and fat malabsorptionproblems.Keywords: Corn oil, Caprylic acid, Enzymatic acidolysis, Response surface methodology.