Optimización de la producción de epilactosa a partir de lactosa mediante procesos enzimáticos y de purificación
Director del proyecto
Dr. Carlos Vera Académico e Investigador de la Facultad de Química y Biología Usach.
Contexto
La lactosa es un azúcar ampliamente disponible como subproducto de la industria láctea, caracterizado por su alta pureza y bajo costo. Sin embargo, su utilización directa está limitada debido a la alta incidencia de intolerancia en la población mundial. En este escenario, transformarla en compuestos funcionales como la epilactosa, un prebiótico con potencial para mejorar la salud intestinal, representa una estrategia alineada con los principios de la economía circular y la química verde, agregando valor a un recurso abundante y subutilizado.
Problema
Pese a su atractivo funcional, la epilactosa se encuentra entre los derivados de lactosa menos estudiados, principalmente por las dificultades técnicas que presenta su producción. Los procesos enzimáticos actuales ofrecen un rendimiento bajo, y la separación de los productos de reacción epilactosa, lactulosa y lactosa no transformada, es compleja debido a su similitud estructural. Estas limitaciones impiden contar hoy con un proceso integral, eficiente y económicamente viable para la fabricación de epilactosa a escala industrial, restringiendo su potencial comercial y su disponibilidad como ingrediente funcional.
Solución
El proyecto propone desarrollar y optimizar de forma integral el proceso de producción de epilactosa a partir de lactosa, abordando las etapas críticas que limitan su viabilidad industrial. Para ello se trabajará en la optimización de la síntesis enzimática mediante enzimas especializadas (C2E), la cristalización selectiva para recuperar lactosa no transformada, la hidrólisis y fermentación selectiva para eliminar azúcares residuales y facilitar la purificación, y el análisis económico del proceso completo. Este enfoque busca no solo mejorar el rendimiento global, sino también reducir el costo mínimo de venta, asegurando la competitividad y sustentabilidad del proceso en el contexto industrial.
Objetivos
1. Desarrollar un proceso de síntesis y purificación de epilactosa con mayor rendimiento global y menor costo mínimo de venta.
2. Optimizar condiciones de reacción enzimática para maximizar la productividad.
3. Mejorar el rendimiento de cristalización y estrategias de reciclaje de lactosa.
4. Seleccionar enzimas y microorganismos para etapas de hidrólisis y fermentación con alta selectividad.
5. Evaluar técnica y económicamente la viabilidad del proceso a escala industrial.
Beneficios
La implementación exitosa de este proyecto permitirá valorizar un subproducto abundante de la industria láctea, transformándolo en un ingrediente funcional con beneficios probados para la salud intestinal. Además de generar un nuevo mercado para la epilactosa, se fomentará el desarrollo de procesos sustentables y alineados con los principios de la química verde, contribuyendo a reducir desperdicios y cerrar ciclos productivos. Finalmente, el conocimiento generado fortalecerá la capacidad tecnológica local y ofrecerá oportunidades de transferencia a la industria alimentaria y biotecnológica, con potencial impacto económico y social positivo.
