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La producción mejorada de jarabe de maíz con alto contenido de fructosa: la inmovilización de la glucosa isomerasa en MOF (Co)-525 reduce la dependencia de Co en la isomerización de glucosa a fructosa
La creciente demanda de alimentos procesados ha llevado al uso industrial generalizado de la glucosa isomerasa (GI) para la producción de jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (HFCS). Esta dependencia de las GIs requiere una continua suplementación de Co para mantener una alta actividad catalítica a lo largo de múltiples ciclos de reacción. En este estudio, la GI fue inmovilizada en las superficies del material de marco orgánico metálico (MOF) MOF (Co)-525 para generar MOF (Co)-525-GI para su uso en la catalización de la isomerización de glucosa para generar fructosa. El examen de las características estructurales de MOF (Co)-525-GI utilizando microscopía electrónica de barrido-espectroscopía de dispersión de energía, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y espectroscopía ultravioleta no reveló cambios estructurales después de la inmovilización de la GI y la adición de Co. Notablemente, MOF (Co)-525-GI exhibió una actividad catalítica óptima a pH 7.5 y 70 grados Celsius, con una tasa de reacción máxima de 37.24 +/- 1.91 M/min y un valor de Km de 46.25 +/- 3.03 mM observado. Notablemente, la GI inmovilizada exhibió una alta actividad catalítica sostenida a lo largo de múltiples ciclos sin infusión continua de Co, manteniendo su estructura molecular y el 96.38% de su actividad inicial después de seis ciclos de reacción. Estos resultados subrayan el potencial de MOF (Co)-525-GI para servir como una tecnología enzimática inmovilizada más segura y eficiente en comparación con las tecnologías tradicionales de procesamiento de alimentos basadas en GI.
Autores: Geng, Xu; Li, Yi; Wang, Ruizhe; Jiang, Song; Liang, Yingchao; Li, Tao; Li, Chen; Tao, Jin; Li, Zhengqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Disponible con Suscripción Virtualpro
Artículo científico
Categoría
Tecnología e Industria de alimentos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Este documento es un artículo elaborado por Xu Geng, Yi Li, Ruizhe Wang, Song Jiang, Yingchao Liang, Tao Li, Chen Li, Jin Tao y Zhengqiang Li para la revista Foods, Vol. 13, Núm. 4. Publicación de MDPI. Contacto: foods@mdpi.com
La creciente demanda de alimentos procesados ha llevado al uso industrial generalizado de la glucosa isomerasa (GI) para la producción de jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (HFCS). Esta dependencia de las GIs requiere una continua suplementación de Co para mantener una alta actividad catalítica a lo largo de múltiples ciclos de reacción. En este estudio, la GI fue inmovilizada en las superficies del material de marco orgánico metálico (MOF) MOF (Co)-525 para generar MOF (Co)-525-GI para su uso en la catalización de la isomerización de glucosa para generar fructosa. El examen de las características estructurales de MOF (Co)-525-GI utilizando microscopía electrónica de barrido-espectroscopía de dispersión de energía, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y espectroscopía ultravioleta no reveló cambios estructurales después de la inmovilización de la GI y la adición de Co. Notablemente, MOF (Co)-525-GI exhibió una actividad catalítica óptima a pH 7.5 y 70 grados Celsius, con una tasa de reacción máxima de 37.24 +/- 1.91 M/min y un valor de Km de 46.25 +/- 3.03 mM observado. Notablemente, la GI inmovilizada exhibió una alta actividad catalítica sostenida a lo largo de múltiples ciclos sin infusión continua de Co, manteniendo su estructura molecular y el 96.38% de su actividad inicial después de seis ciclos de reacción. Estos resultados subrayan el potencial de MOF (Co)-525-GI para servir como una tecnología enzimática inmovilizada más segura y eficiente en comparación con las tecnologías tradicionales de procesamiento de alimentos basadas en GI.
Descripción
La creciente demanda de alimentos procesados ha llevado al uso industrial generalizado de la glucosa isomerasa (GI) para la producción de jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (HFCS). Esta dependencia de las GIs requiere una continua suplementación de Co para mantener una alta actividad catalítica a lo largo de múltiples ciclos de reacción. En este estudio, la GI fue inmovilizada en las superficies del material de marco orgánico metálico (MOF) MOF (Co)-525 para generar MOF (Co)-525-GI para su uso en la catalización de la isomerización de glucosa para generar fructosa. El examen de las características estructurales de MOF (Co)-525-GI utilizando microscopía electrónica de barrido-espectroscopía de dispersión de energía, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y espectroscopía ultravioleta no reveló cambios estructurales después de la inmovilización de la GI y la adición de Co. Notablemente, MOF (Co)-525-GI exhibió una actividad catalítica óptima a pH 7.5 y 70 grados Celsius, con una tasa de reacción máxima de 37.24 +/- 1.91 M/min y un valor de Km de 46.25 +/- 3.03 mM observado. Notablemente, la GI inmovilizada exhibió una alta actividad catalítica sostenida a lo largo de múltiples ciclos sin infusión continua de Co, manteniendo su estructura molecular y el 96.38% de su actividad inicial después de seis ciclos de reacción. Estos resultados subrayan el potencial de MOF (Co)-525-GI para servir como una tecnología enzimática inmovilizada más segura y eficiente en comparación con las tecnologías tradicionales de procesamiento de alimentos basadas en GI.