BR112017016975B1 - Processo para produzir aminoácidos a partir de precursores obtidos por fermentação anaeróbica de biomassa fermentável - Google Patents

Abstract

o processo para a produção de aminoácidos a partir de moléculas de ácidos graxos voláteis (vfa), referidas como precursores, produzidas por fermentação anaeróbica a partir de biomassa fermentável, compreendendo pelo menos as seguintes etapas: - a) extrair as moléculas de ácido graxo voláteis (vfa), sem interromper a fermentação, através de meios de extração escolhidos entre meios que são, pelo menos, insolúveis no meio de fermentação, - b) coletar, fora do reator de fermentação, as moléculas de ácido graxo volátil (vfa) uma vez que foram extraídas, - c) sintetizar, por halogenação, utilizando um tipo de ácido graxo volátil (vfa) escolhido entre os ácidos graxos voláteis coletados na etapa b) e definidos de acordo com o tipo desejado de aminoácido, um dado ácido a-halo, - d) sintetizar a partir deste ácido a-halo um aminoácido definido.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um processo para a produção de aminoácido a partir de precursores obtidos por fermentação anaeróbica de biomassa fermentável.

[0002] Os aminoácidos são os compostos constituintes de peptídeos e, portanto, de proteínas. Eles são utilizados, inter alia, como aditivos em alimentos para animais (por exemplo, lisina, metionina ou treonina), como potenciadores de sabor em alimentos humanos, como glutamato, serina ou ácido aspártico, como nutrientes específicos no campo médico ou, alternativamente, no campo cosmético. A menção também pode ser feita de glicina, alanina, norvalina e norleucina como aminoácidos que possuem aplicações no campo da farmacopeia, cosméticos e química industrial.

[0003] A produção de aminoácidos por síntese química ou por conversão utilizando enzimas é conhecida. Embora sejam facilmente adaptáveis e permitam o controle ótimo dos parâmetros de produção, esses processos são complexos e dispendiosos de se implementar.

[0004] A fim de minimizar os custos de produção, existem processos, por exemplo, para a obtenção de aminoácidos por meio de uma via microbiana. Os aminoácidos são metabolitos primários produzidos por microrganismos durante um processo de fermentação. Embora tais processos tornem possível a produção de grandes quantidades de aminoácidos que são diretamente assimiláveis pelo corpo, no entanto, esse tipo de processo é dedicado a apenas um tipo de aminoácido.

[0005] A invenção é mais particularmente dirigida a superar estas desvantagens, propondo um processo para a produção de aminoácidos que possibilite a produção de vários tipos de aminoácidos, especialmente aminoácidos que não geram proteínas, facilmente e sem as restrições associadas aos métodos de produção conhecidos do estado da técnica.

[0006] Para este fim, um objetivo da invenção é um processo para a produção de aminoácidos a partir de moléculas de ácidos graxos voláteis (VFA), designadas como precursores, produzidos por fermentação anaeróbica a partir de biomassa fermentável, caracterizados por compreender, pelo menos, as seguintes etapas: - a) extrair as moléculas de ácido graxo voláteis (VFA), sem interromper a fermentação, através de meios de extração escolhidos entre meios que são, pelo menos, insolúveis no meio de fermentação, - b) coletar, fora do reator de fermentação, as moléculas de ácido graxo volátil (VFA) uma vez que foram extraídas, - c) sintetizar, por halogenação, utilizando um tipo de ácido graxo volátil (VFA) escolhido entre os ácidos graxos voláteis coletados na etapa b) e definidos de acordo com o tipo desejado de aminoácido, um dado ácido α-halo, - d) sintetizar a partir deste ácido α-halo um aminoácido definido.

[0007] Assim, tal processo permite combinar uma fase para a produção contínua de precursores através de microrganismos com uma fase de síntese realizada fora da fermentação, o que permite um fácil controle dos vários parâmetros, ao mesmo tempo que permite uma maior variabilidade no tipo de aminoácidos produzidos.

[0008] Tal processo torna possível fornecer continuamente precursores, ou seja, ácidos graxos voláteis, preservando ao mesmo tempo a capacidade de produção dos microrganismos presentes no biorreator.

[0009] Especificamente, as etapas de extração e coleta a) e b) permitem não só extrair e coletar continuamente as moléculas de ácidos graxos voláteis produzidas no reator de fermentação, como também preservar os microrganismos responsáveis por essa produção. Especificamente, a extração e a coleta de fato são realizadas sob condições que são pelo menos não letais para todos os microrganismos, ou seja, em condições de extração e coleta biocompatíveis, uma vez que a extração preserva a atividade dos microrganismos e a coleta é realizada fora do reator de fermentação.

[0010] Desta forma, os problemas associados com a acumulação de metabólitos no reator de fermentação são superados, por exemplo, a partir da acidificação do meio de fermentação pela acumulação dos ácidos graxos voláteis produzidos, que são prejudiciais para os microrganismos. A quantidade e atividade dos microrganismos são mantidas em um nível alto, próximo do nível inicial, ao longo do ciclo de fermentação.

[0011] Ao fornecer uma produção contínua e regular de VFA, isso oferece uma fonte fácil e rapidamente utilizável de precursores variados. No processo que é objeto da invenção, essa utilização ocorre, através da etapa c), por síntese química e, portanto, em condições facilmente controláveis e modificáveis, o que também oferece maior variabilidade no tipo de moléculas sintetizadas. Especificamente, durante a etapa c), dependendo da VFA selecionada para realizar a halogenação, obtém-se um dado tipo de ácido α-halo e assim, depois disso, é obtido um dado tipo de a-aminoácido.

[0012] Tal processo torna possível, durante a fase de fermentação anaeróbica, utilizar biomassa fermentável. O termo "biomassa fermentável" designa neste documento um substrato orgânico, que vantajosamente não 'é de qualidade alimentar, obtido a partir de resíduos, subprodutos e co-produtos formados a partir de material orgânico, ou seja, de biomassa, derivados de atividades humanas, sejam estas domésticas, industriais, agrícolas, silvicultura, aquáticas, agroindustriais, derivadas de criação de animais ou similares. Exemplos não limitativos de substratos orgânicos que podem ser mencionados incluem estrume, a fração fermentável de lixo doméstico, co-produtos de matadouros, celulose ou resíduos à base de lignocelulose provenientes da agroindústria, como os derivados da transformação de cana-de-açúcar (bagaço), girassol ou soja.

[0013] O termo "fermentação anaeróbica" significa fermentação realizada em condições anaeróbicas por microrganismos eucariotas ou procariotas, tais como bactérias, fungos, algas ou leveduras.

[0014] De acordo com aspectos vantajosos, mas não obrigatórios da invenção, o referido processo pode compreender uma ou mais das seguintes características: - durante a etapa c), o composto halo utilizado é a dibromina, - durante a etapa c), o composto halo utilizado é diferente da dibromina, - durante a etapa c), o anidrido acético é utilizado numa percentagem molar relativa ao ácido graxo volátil na região de 12%, - durante a etapa c), é utilizado um anidrido correspondente ao ácido graxo volátil (VFA) a ser halogenado, - durante a etapa c), a temperatura à qual a reação de bromação é realizada é de 20 °C a 40 °C abaixo do ponto de ebulição do ácido graxo volátil, - durante a etapa d), a síntese é realizada por reação com amônia em excesso em relação à estequiometria de reação, - durante a etapa d), a síntese é realizada por reação com uma amina, - durante a etapa d), a temperatura está entre 20 °C e 50 °C, - durante a etapa d), é sintetizado pelo menos um coproduto definido como um diácido imino e/ou um triácido nitrila.

[0015] Existem vários tipos de aminoácidos que são de interesse para uso industrial, cosmético, médico, alimentar ou outro. Exemplos que podem ser mencionados incluem aminoácidos não formadores de proteínas, tais como homoalanina, norvalina e norleucina, que são desejados para a síntese de moléculas da plataforma de farmacopeia.

[0016] O termo "aminoácido"designa aqui ácidos contendo pelo menos uma função amina primária, secundária ou terciária.

[0017] Além disso, por meio do processo da invenção, é possível sintetizar vários tipos de aminoácidos, tais como, mas não exclusivamente, aqueles anteriormente mencionados, de forma regular e controlada, a partir de um substrato de origem biológica, combinando uma produção biológica com uma produção química.

[0018] A invenção será entendida de forma mais clara e outras vantagens dela se revelarão mais claramente na leitura do relatório descritivo de várias modalidades da invenção, que se dá a título de exemplo não limitante.

[0019] As várias etapas do processo são agora descritas com referência às várias modalidades, entendendo-se que as etapas que são conhecidas per se não são detalhadas.

[0020] Em primeiro lugar, o substrato utilizado é vantajosamente não tratado, ou seja, não foi submetido a nenhum pré-tratamento físico-químico ou enzimático. Este substrato é predominantemente constituído por biomassa fermentável. Como exemplos adicionais não limitativos, pode-se mencionar resíduos agrícolas ou baseados em plantas (palha, bagaço, resíduos de destilação de milho, grama, madeira, ceifas), resíduos de papel (papelão, papel), resíduos agroalimentares, resíduos de matadouros, fração fermentável de lixo doméstico, efluentes de criação de animais (adubos, chorume, excrementos), algas, resíduos de aquicultura, resíduos da atividade florestal ou coprodutos fermentáveis da indústria de cosméticos. Certos substratos contêm moléculas orgânicas, como ácidos orgânicos, que terão pouca ou nenhuma influência no processo de fermentação. Por outro lado, estas moléculas podem ser encontradas no meio de fermentação e podem participar, por exemplo, na produção das moléculas orgânicas finais definidas.

[0021] Como lembrete e de maneira conhecida, o substrato é introduzido em um reator de fermentação, que é conhecido per se e dimensionado para a produção desejada, quer esta produção esteja na escala de laboratório para realizar testes ou na escala industrial no caso de uma produção. Em outras palavras, o reator de fermentação ou biorreator tem um volume no intervalo desde alguns litros a várias centenas de metros cúbicos, dependendo da necessidade.

[0022] Os microrganismos são vantajosamente introduzidos inicialmente no reator de fermentação em uma quantidade suficiente para iniciar a fermentação. Os microrganismos são vantajosamente inoculados na forma de um consórcio. O termo "consórcio"denota uma mistura ou mistura de microrganismos eucarióticos e procarióticos, quer sejam bactérias, leveduras, fungos ou algas. Estes vários microrganismos originam-se essencialmente de ecossistemas naturais, vantajosamente, mas não exclusivamente, de ecossistemas anaeróbicos, como exemplos não limitativos, a zona anaeróbia de meios aquáticos, como a zona anóxica de certos lagos, solos, pântanos, lamas de purificação, o rúmen de ruminantes ou intestino de cupins. Deve-se ter em mente que a distribuição qualitativa e quantitativa dos vários tipos e espécies de microrganismos no consórcio não é conhecida com precisão e, sobretudo, pode variar em grandes proporções. Acontece que essa diversidade qualitativa e quantitativa oferece surpreendentemente a robustez e a adaptabilidade dos microrganismos, o que permitem assegurar o uso ideal dos substratos, independentemente da composição desses substratos e em condições variáveis de fermentação.

[0023] Além disso, devido ao fato de que o substrato é usado na forma não modificada, ou seja, não é esterilizado ou, em geral, não está livre de microrganismos que continha antes da sua introdução no biorreator, verifica-se que os microrganismos endêmicos ao substrato são, de fato, incorporados no consórcio ou, pelo menos, combinados com o mesmo no biorreator.

[0024] Além disso, a fermentação ocorre sob condições anaeróbicas, mais precisamente quando o potencial redox é inferior a -300 mV, vantajosamente entre -550 mV e -400 mV, e quando o pH é inferior a 8, preferencialmente entre 4 e 7. A fermentação é vantajosamente limitada à produção de metabólitos de fermentação "precursores", nomeadamente ácidos graxos voláteis ou VFA que contém de dois a oito carbonos, preferencialmente de dois a seis. Uma reação semelhante ao fenômeno de acidose encontrada em ruminantes é assim induzida e, ao mesmo tempo, possui uma produção de metano próxima a zero. Geralmente, o metano é um dos metabólitos de fermentação finais obtidos durante a fermentação anaeróbica pelos microrganismos derivados de ecossistemas naturais.

[0025] A fermentação conduz, numa primeira fase, à formação de ácidos graxos voláteis contendo principalmente de dois a quatro átomos de carbono, por exemplo, ácido acético, ácido propiônico e ácido butírico. São adicionados ácidos graxos voláteis de cadeia longa, com mais de quatro carbonos, como ácido valérico, ácido capróico, ácido heptanóico ou ácido octanóico, em menor quantidade. Ao continuar a fermentação e/ou aumentar a quantidade de microrganismos no biorreator, se necessário com microrganismos selecionados, é possível promover a produção de VFA de cadeia longa de carbono, portanto, com mais de quatro carbonos.

[0026] Em outras palavras, os ácidos graxos voláteis produzidos em quantidade durante a fermentação são essencialmente ácidos graxos voláteis de dois a seis carbonos.

[0027] A fermentação é, em todos os casos, realizada para garantir a produção de VFA, na fase líquida. Normalmente, o tempo de fermentação é entre 1 e 7 dias, preferencialmente entre 2 e 4 dias. A concentração de metabólitos obtidos no meio de fermentação na conclusão deste período é variável, mas, para os ácidos graxos voláteis, é geralmente de cerca de 10 a 20 g/L, dependendo dos ácidos graxos voláteis, entendendo-se que sob certas condições, pode ser superior a 35 g/L, por exemplo na região de 50 g/ L. No final da etapa de fermentação, o meio de fermentação está em um pH ácido, que está geralmente entre 4 e 6, devido à presença de ácidos graxos voláteis no meio de fermentação.

[0028] Quando a produção de VFA atinge uma quantidade definida, geralmente na fase de regime permanente da fermentação, a etapa a) de extração das moléculas é iniciada. De preferência, mas não obrigatoriamente, esta quantidade definida de VFA corresponde a um abrandamento do crescimento dos microrganismos, assim, na região de um limiar de inibição para os microrganismos.

[0029] Os meios de extração são escolhidos a partir de meios de extração líquidos ou sólidos, que são, pelo menos, insolúveis no meio de fermentação. Quando o meio de extração é líquido, portanto, quando é um solvente, preferencialmente, a densidade do solvente é menor que a do meio de fermentação.

[0030] Mais precisamente, a extração é realizada com meios de extração sólidos ou líquidos, cujas condições operacionais permitem preservar a atividade e/ou o crescimento dos microrganismos nas condições de fermentação prevalecentes no biorreator e que são definidas para realizar a fermentação. As moléculas de VFA são preferencialmente extraídas por famílias moleculares e, em seguida, separadas vantajosamente individualmente através de técnicas que são conhecidas per se.

[0031] Quando moléculas tais como ácidos graxos voláteis são extraídas do meio de fermentação, de fato, a acidificação do meio de fermentação é reduzida por estes ácidos. Assim, a fermentação e, portanto, a produção de metabólitos, continua em condições similares às condições iniciais, o meio de fermentação permanecendo pouco ativo.

[0032] A extração é vantajosamente realizada de forma contínua ou pelo menos sequencialmente, por exemplo com uma extração a cada 12 horas. Em outras palavras, é possível continuar a fermentação ao mesmo tempo em que se extrai os metabolitos produzidos, seja gradualmente, conforme eles forem produzidos, ou regularmente.

[0033] A extração líquido-líquido com solventes orgânicos como meio de extração é o método de extração preferencial, mas não exclusivamente, adotado.

[0034] Numa modalidade, a extração não é realizada num membro separado do reator de fermentação, mas diretamente no referido reator. O solvente é introduzido, por exemplo, através de um dispositivo de tipo borbulhador localizado no fundo do reator. Como uma variante, um elemento de extração é acoplado ao reator, sendo disposta uma comunicação com o meio de fermentação.

[0035] Na conclusão da extração, a etapa de coleta b) é realizada. Durante esta etapa, os VFAs são coletados da fase orgânica através de técnicas conhecidas per se, como destilação ou evaporação.

[0036] A coleta é realizada como uma mistura de VFAs ou por tipo de VFA. É claro que a escolha de VFA ou da mistura de VFAs é determinada pelo tipo de molécula(s) final(is) desejada(s). Para isto, as condições de coleta, tipicamente os parâmetros de evaporação ou destilação, são adaptadas.

[0037] Uma vez que esta etapa de coleta foi realizada, a etapa seguinte c) é executada. Isto é vantajoso, mas não exclusivamente, realizado após a etapa de coleta. Como uma variante, é realizada em outro momento e/ou em outro local, os VFA produzidos sendo transportados e/ou armazenados, de acordo com técnicas conhecidas per se.

[0038] Esta etapa de halogenação consiste em fazer reagir um halogênio com um VFA de modo a produzir um ácido α-halo, que é um tipo de molécula altamente reativa e, portanto, particularmente vantajosa para a produção de outras moléculas. Uma tal reação, conhecida per se, é realizada por adição de bromo, o que é preferido, entendendo-se que os outros halógenos podem ser utilizados, nomeadamente cloro, flúor ou iodo ou moléculas halogenadas tais como tri-halogenetos de fósforo, halógenos ou haletos de acil.

[0039] Dibromina foi selecionada uma vez que um ácido α-halo bromado é mais reativo do que o correspondente ácido a-halo clorado, sendo uma ligação carbono-bromo mais fácil de quebrar do que uma ligação carbono-cloro. Além disso, a dibromina é mais fácil de manusear devido à sua forma líquida.

[0040] Para realizar a síntese de ácido α-bromo, a via utiliza um anidrido, neste caso, foi adotada o anidrido acético e a piridina. É claro que outras rotas sintéticas, por exemplo com ácido polifosfórico ou tri-haletos de fósforo, são conhecidas per se. Os testes com ácido polifosfórico foram conduzidos, mas os resultados não foram conclusivos, entre outros, devido à alta viscosidade deste composto, o que dificulta a manipulação.

[0041] Os testes de cloração também foram conduzidos pelo requerente para a síntese de ácidos α-cloro, por exemplo, com ácido tricloroisocianúrico. Os resultados obtidos são inferiores, em termos de rendimento e de facilidade de implementação, aos obtidos com dibromina.

[0042] A via sintética utilizando um anidrido correspondente ao ácido graxo volátil que se deseja halogenar é vantajosa e torna possível obter um ácido α-halo, neste caso um ácido α-bromo de um dado tipo. O uso de anidrido acético com outros VFAs e/ou com uma mistura de VFAs de dois a seis carbonos permite obter uma mistura de a-haloácidos de dois a seis carbonos.

[0043] Foram realizados testes utilizando ácido acético (VFA que contém dois carbonos), ácido propiônico (VFA que contém três carbonos), ácido butírico (VFA que contém quatro carbonos), ácido capróico (VFA que contém seis carbonos) e também uma mistura de VFAs de dois a seis carbonos variando a quantidade de anidrido acético e outros parâmetros, tais como a temperatura.

[0044] Durante os vários testes, um protocolo é respeitado. Envolve, numa fase preliminar, aquecer ao refluxo uma mistura inicial de VFA, de anidrido acético e de piridina. Em seguida, durante a bromação real, a dibromina é adicionada lentamente, ao longo de várias horas, a uma temperatura abaixo do ponto de ebulição da mistura e, uma vez que a dibromina foi adicionada, a mistura é novamente levada ao refluxo antes de ser arrefecida. No final da reação, vantajosamente, é adicionada água para destruir o anidrido presente. O ácido α- bromo é então extraído através de vários métodos, dependendo do ácido. São, por exemplo, destilação ou extração separativa.

[0045] A temperatura inicial, para levar a mistura ao refluxo, é entre 120° C, para VFAs contendo dois carbonos e 200° C, para VFA contendo seis carbonos. A temperatura de bromação varia entre 80° C e 180° C, dependendo se os VFAs contêm de dois a seis carbonos. O tempo de reação de bromação e, portanto, de fato, o tempo de adição de dibromina, varia de aproximadamente uma hora para VFA contendo seis carbonos até cerca de quatro horas para VFA contendo dois carbonos.

[0046] Foram realizados testes de bromação de ácidos graxos voláteis contendo dois, três, quatro ou seis carbonos, juntamente com um teste sobre uma mistura de ácidos graxos voláteis: ácido acético (C2):0,53 mol ácido propiónico (C3):0,53 mol ácido butírico (C4):0,53 mol ácido capróico (C6):0,24 mol mistura de VFAs de C2 a C6:0,54 mol.

[0047] A quantidade de dibromina adicionada é 0,21 mol ou 0,11 mol de tal modo que o ácido graxo volátil está em excesso. Vantajosamente, o requerente descobriu que uma proporção molar de 2: 1 a favor do VFA é ótima.

[0048] A quantidade de anidrido adicionada é, para cada ácido, 0,06 mol para um teste e 0,03 mol para outro teste.

[0049] A mistura de VFA compreende ácido acético (C2), ácido propiônico (C3), ácido butírico (C4), ácido valérico (C5) e ácido capróico (C6).

[0050] As temperaturas de refluxo, durante a fase preliminar, variam de acordo com o VFA:120° C para ácido acético; 120° C e 140° C para os testes com ácido propiônico; 150° C e 160° C para ácido butírico; 200° C para ácido capróico e 180° C para a mistura.

[0051] As temperaturas de bromação para os vários testes com cada ácido são de 10° C a 50° C e vantajosamente de 20° C a 40° C abaixo das temperaturas de refluxo e, assim, do ponto de ebulição do ácido graxo volátil.

[0052] Os rendimentos e purezas dos a-bromoácidos obtidos na conclusão dos vários testes são classificados abaixo na Tabela 1, na qual os VFAs são denotados, para simplicidade, pelo número de carbonos. TABELA 1

[0053] A análise e os cálculos do rendimento foram realizados por meio de técnicas analíticas conhecidas per se, nomeadamente por RMN (ressonância magnética nuclear) e por HPLC (cromatografia líquida de alta performance). Os rendimentos são definidos em relação à quantidade de VFA consumida.

[0054] O requerente descobriu que a taxa de reação, ilustrada pela descoloração da mistura reacional após a adição da dibromina, é mais rápida quando a quantidade de anidrido é maior, sendo a pureza pouco afetada. No entanto, é adequada para que a temperatura para as duas etapas, a etapa preliminar e a etapa de bromação, seja otimizada.

[0055] Para isso, o requerente observou que é necessária uma temperatura de bromação abaixo do ponto de ebulição do ácido graxo volátil, sem estar muito distante dessa temperatura.

[0056] Os vários ensaios tornaram possível definir que uma temperatura de bromação de cerca de 10° C a 50° C abaixo do ponto de ebulição do ácido graxo volátil, vantajosamente 20° C abaixo, tornou possível, sendo todas as outras condições idênticas, obter uma rendimento ótimo, tipicamente entre 60% e 100% com um tempo de reação de 1 hora a 4 horas.

[0057] No que diz respeito ao papel do anidrido acético, à luz dos resultados na tabela, parece que a porcentagem molar de anidrido em relação ao VFA deve ser na região de 12% para uma ótima reação de bromação, entendendo-se que uma porcentagem entre 5% e 20% é aceitável.

[0058] Utilizando os a-bromoácidos obtidos, ou mais precisamente utilizando um determinado ácido α-bromo, a síntese é então realizada, na etapa d), de um determinado α- aminoácido. Para fazer isso, adiciona-se amônia em forma gasosa ou em solução. Como variante, a amônia é substituída por uma amina primária ou secundária.

[0059] Os testes foram realizados pelo Requerente por reação de amônia com ácidos α-bromo contendo de dois a seis carbonos, nomeadamente com ácido bromoacético, ácido a-bromopropiônico, ácido a-bromobutírico, ácido α- bromovalérico e ácido α-bromocaproico. Tal reação possibilita a obtenção de α- aminoácidos com uma cadeia de carbono de, respectivamente, dois, três, quatro, cinco ou seis carbonos, ou seja, glicina, alanina, homoalanina, norvalina e norleucina.

[0060] Estes a-aminoácidos estão entre os mais utilizados como componentes de produtos cosméticos ou alimentares, seja em alimentos humanos ou alimentos para animais, ou como intermediários de reação em química e farmacopeia. É facilmente apreciado que o processo que é objeto da invenção permite a produção de outros tipos de aminoácidos.

[0061] Para os vários testes, o protocolo consistiu em reagir, a uma temperatura entre a temperatura ambiente, ou seja, cerca de 20°C e 50°C, amônia com o α-bromo ácido. A reação é realizada por um tempo variável, variando de 30 minutos a 72 horas dependendo do tipo de α-bromo ácido e dependendo da temperatura. Um α-bromo ácido longo, ou seja, um contendo pelo menos quatro carbonos, requer um tempo de reação longo, tipicamente de mais de 24 horas à temperatura ambiente, mas inferior a 12 horas a 50°C.

[0062] O Requerente verificou que uma temperatura de reação elevada na região de 50°C permite reduzir o tempo de reação.

[0063] O Requerente descobriu que, quando a amônia é utilizada em excesso, ou seja, numa proporção molar na região de 1:10, a conversão em aminoácido é otimizada.

[0064] A Tabela 2 abaixo resume os resultados obtidos.

[0065] A análise e os cálculos de rendimento e dos graus de conversão foram realizados através das técnicas analíticas de RMN (ressonância magnética nuclear) e HPLC (cromatografia líquida de alta performance). Os graus de conversão são calculados a partir da quantidade de aminoácido produzido no meio da reação em relação à quantidade inicial de α-bromo ácido. Os rendimentos são definidos em relação à massa e análise qualitativa dos produtos, recuperados após extração e recristalização a partir de metanol. Tabela 2

[0066] Assim é obtida uma produção de aminoácidos de uma fonte biofornecida, com condições de produção fáceis de implementar e controlar.

[0067] Além disso, uma vez que os graus de conversão em aminoácidos são inferiores aos graus de consumo de a-bromo-ácido, surge que pelo menos um coproduto definido como diácidos imino e/ou triácidos nitrilo é sintetizado. Como exemplos não exaustivos, para a síntese de glicina, os coprodutos são, inter alia, ácido iminodiacético e ácido nitrilotriacético e, para a síntese de alanina, os coprodutos são, inter alia, ácido a, a'-iminodipropiónico e a, a', a''- ácido nitrilotripropiônico.

Claims (10)

1. Processo para a produção de aminoácidos a partir de moléculas de ácidos graxos voláteis (VFA), referidas como precursores, produzidas por fermentação anaeróbica a partir de biomassa fermentável, caracterizado pelo fato de compreender, pelo menos, as seguintes etapas: - a) extrair as moléculas de ácido graxo voláteis (VFA), sem interromper a fermentação, através de meios de extração escolhidos entre meios que são, pelo menos, insolúveis no meio de fermentação, - b) coletar, fora do reator de fermentação, as moléculas de ácido graxo volátil (VFA) uma vez que foram extraídas, - c) sintetizar, por halogenação, utilizando um tipo de ácido graxo volátil (VFA) escolhido entre os ácidos graxos voláteis coletados na etapa b) e definidos de acordo com o tipo desejado de aminoácido, um dado ácido α-halo, - d) sintetizar a partir deste ácido α-halo um aminoácido definido.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa c), o composto halo utilizado é a dibromina.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que durante a etapa c), o composto de halo utilizado é diferente da dibromina.

4. Processo, de acordo com a Reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que durante a etapa c), o anidrido acético é utilizado numa percentagem molar relativa ao ácido graxo volátil na região de 12%.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que durante a etapa c), é utilizado um anidrido correspondente ao ácido graxo volátil (VFA) a ser halogenado.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que durante a etapa c), a temperatura à qual a reação de bromação é realizada é de 20°C a 40°C abaixo do ponto de ebulição do ácido graxo volátil.

7. Processo, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa d), a síntese é realizada pela reação com amoníaco em excesso em relação à estequiometria de reação.

8. Processo, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa d), a síntese é realizada pela reação com uma amina.

9. Processo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa d), a temperatura está entre 20 °C e 50 °C.

10. Processo, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa d), pelo menos um coproduto definido como um diácido imino e/ou um triácido nitrilo.