DE60215268T2

DE60215268T2 - Process for the preparation of sterol and stanol esters by enzymatic transesterification in solvent and anhydrous media

Info

Publication number: DE60215268T2
Application number: DE2002615268
Authority: DE
Inventors: Miguel Angel Fuenzalida Diaz; Martinez Irene Basterrechea; Markovits Alejandro Rojas; Markovits Endre Schersl
Original assignee: HAERTING THOMAS FRANCIS
Current assignee: HAERTING THOMAS FRANCIS
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: DE60215268D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umesterung von Sterolen oder Stanolen in Lösungsmittel-freiem Medium und ein Verfahren zur Herstellung von Steryl- oder Stanylestern durch enzymatische Umesterung von Sterolen in Lösungsmittel-freiem Medium.The The present invention relates to a process for the transesterification of Sterols or stanols in solvent-free Medium and a process for the preparation of steryl or stanyl esters by enzymatic transesterification of sterols in solvent-free medium.

Steryl- und Stanylester sind nützliche cholesterinsenkende Mittel und sind als solche derzeit als Ingredienzien für Functional Food stark gefragt. (Food Technology, 2001, 55, 1 S. 59–67).steryl and stanyl esters are useful Cholesterol lowering agents and are currently as such as ingredients for functional Food in high demand. (Food Technology, 2001, 55, 1 pp. 59-67).

Steryl- und Stanylester können durch organische Synthese unter Verwendung verschiedener Katalysatoren hergestellt werden, wie es im US-Patent Nr. 6 184 397 offenbart ist. Die vielen Nachteile einer organischen Synthese werden im US-Patent Nr. 5 219 733 diskutiert, das ein Verfahren zur enzymatischen Veresterung oder Umesterung von Sterolen mit Fettsäuren oder Fettsäureestern in wässrigem Medium bzw. wässrigen Medien, das/die mit Wasser gesättigtes organisches Lösungsmittel enthält/enthalten, offenbart.steryl and Stanylester can by organic synthesis using various catalysts as disclosed in U.S. Patent No. 6,184,397 is. The many disadvantages of organic synthesis are described in US Pat No. 5,219,733 which discloses a method for enzymatic esterification or transesterification of sterols with fatty acids or fatty acid esters in watery Medium or aqueous Media saturated with water organic solvent contains / contain, disclosed.

Dennoch leidet das offenbarte Verfahren auch an vielen Nachteilen. Das Vorliegen von freiem Wasser im Reaktionsgemisch kann eine Hydrolyse gegenüber einer Synthese begünstigen, wie es aus den Figuren, die in den Beispielen gezeigt sind, zu erkennen ist, und zusätzlich gibt es Lipasen, die in mit Wasser gesättigten organischen Lösungsmitteln keine Aktivität aufweisen. (Yokozeki et al., European J. Appl. Microbiol.Biotechnol., 1982, 14, 1-5).Yet The disclosed method also suffers many disadvantages. The presence of free water in the reaction mixture may cause hydrolysis over one Favor synthesis, as can be seen from the figures shown in the examples is, and in addition There are lipases in water-saturated organic solvents no activity exhibit. (Yokozeki et al., European J. Appl. Microbiol. Biotechnol., 1982, 14, 1-5).

Andererseits kann die Verwendung von organischen Lösungsmitteln mit der Erzeugung von Functional Food-Ingredienzien nicht kompatibel sein.on the other hand may be the use of organic solvents with the generation not be compatible with functional food ingredients.

Die Erfindung hierin offenbart ein neues und hoch-effizientes Veresterungsverfahren nicht nur für Sterole sondern auch für Stanole in Medium ohne freies Wasser oder organisches Lösungsmittel, was die veresterten Produkte besonders für Verwendungen in Functional Food geeignet macht.The Invention herein discloses a new and highly efficient esterification process not only for Sterols but also for Stanols in medium without free water or organic solvent, what the esterified products especially for uses in Functional Makes food suitable.

Weber N et al., "Fatty acid steryl, stanyl, and steroid ester by esterificfation and transesterification in vacuo using Candida rugosa lipase as catalyst", Journal of agricultural and food chemistry, US Bd. 49, Nr.1, Januar 2001 (2001-01), Seiten 67-71, ISSN: 0021-8561, offenbart eine enzymatische Herstellung von Carbonsäureestern, insbesondere Fettsäureestern, von Sterolen, Stanolen und Steroiden in hoher Ausbeute durch Veresterung und Umesterung von Fettsäuren und anderen Carbonsäureestern.weaver N et al., "Fatty acid steryl, stanyl, and steroid ester by esterification and transesterification in vacuo using Candida rugosa lipase as catalyst ", Journal of agricultural and food chemistry, US Vol. 49, No. 1, January 2001 (2001-01), pages 67-71, ISSN: 0021-8561, discloses a enzymatic production of carboxylic acid esters, in particular fatty acid esters, of sterols, stanols and steroids in high yield by esterification and transesterification of fatty acids and other carboxylic acid esters.

Shimada Yuji et al., "Facile purification of tocopherols from soybean oil deoderizer distillate in high yield using lipade", Journal of the American oil chemist's society, American oil chemist's society campaign, US Bd. 77, Nr. 10, Oktober 2000 (2000-10), Seiten 1009-1013, ISSN: 0003-021X, offenbart eine enzymatische Veresterung von Sterolen bei der Tocopherolreinigung.Shimada Yuji et al., "Facile purification of tocopherols from soybean oil deoderizer distillate in high yield using lipade ", Journal of American Oil Chemist's Society, American Oil Chemist's Society, US Vol. 77, No. 10, October 2000 (2000-10), pages 1009-1013, ISSN: 0003-021X, discloses enzymatic esterification of sterols in tocopherol purification.

Dementsprechend richtet sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Sterol- oder Stanolestern durch enzymatische Umesterung in Lösungsmittel- und Wasser-freiem Medium, wie es in Anspruch 1 ausgeführt ist. Bevorzugte Merkmale werden in den Unteransprüchen 2 bis 11, einschließlich, beschrieben.Accordingly The present invention is directed to a process for the preparation of sterol or stanol esters by enzymatic transesterification in solvent and water-free medium as set forth in claim 1. Preferred features are described in subclaims 2 to 11, inclusive.

In der vorliegenden Erfindung wurde beobachtet, dass bestimmte mikrobielle Lipasen Umesterungswirkung auf Sterole und Stanole oder auf Gemische dieser Verbindungen in einem Reaktionssystem in Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels und freiem Wasser aufweisen.In In the present invention, it has been observed that certain microbial Lipase transesterification effect on sterols and stanols or on mixtures of these compounds in a reaction system in the absence of one organic solvent and have free water.

Das Reaktionssystem wird gebildet, wenn die Lipase mit einem Reaktantengemisch, umfassend Sterole, Stanole und eine oder mehrere Komponenten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fettsäuren, die mit kurzkettigen aliphatischen Alkoholen verestert sind, in Kontakt gebracht wird.The Reaction system is formed when the lipase is mixed with a reactant mixture, comprising sterols, stanols and one or more components selected from the group consisting of fatty acids that are esterified with short-chain aliphatic alcohols, in contact is brought.

Lipase bedeutet in der vorliegenden Erfindung eine Formulierung, die Umesterungsaktivität in Abwesenheit von freiem Wasser oder organischen Lösungsmitteln exprimiert, und sie kann eine oder mehrere Verbindungen, die aus einer Fermentationsbrühe eines Mikroorganismus stammen, oder eine oder mehrere Verbindungen, die aus einem zellulären Extrakt eines Mikroorganismus stammen, umfassen. In diesen Fällen wird die Formulierung freie Lipase genannt. Alternativ kann die Formulierung einen inerten Träger, der eine oder mehrere Verbindungen, die aus einer Fermentationsbrühe eines Mikroorganismus stammen, immobilisiert, oder einen inerten Träger, der eine oder mehrere Verbindungen, die von einem zellulären Extrakt eines Mikroorganismus stammen, immobilisiert, umfassen. In den letztgenannten Fällen wird die Formulierung immobilisierte Lipase genannt. Verbindungen, die aus einer Fermentationsbrühe stammen, oder Verbindungen, die aus einem zellulären Extrakt von Bakterien der Gattung Pseudomonas wie Pseudomonas stutzeri oder Pseudomonas (Burkholderia) cepacia stammen, sind zur Herstellung von Lipasen, entweder freier oder immobilisierter, geeignet.Lipase in the present invention means a formulation expressing transesterification activity in the absence of free water or organic solvents, and may include one or more compounds derived from a fermentation broth of a microorganism or one or more compounds selected from a cellular extract of a microorganism come from, include. In these cases the formulation is called free lipase. Alternatively, the formulation may comprise an inert carrier which immobilizes one or more compounds derived from a fermentation broth of a microorganism, or an inert carrier which immobilizes one or more compounds derived from a cellular extract of a microorganism. In the latter cases, the formulation is immobili called lipase. Compounds derived from a fermentation broth or compounds derived from a cellular extract of bacteria of the genus Pseudomonas such as Pseudomonas stutzeri or Pseudomonas (Burkholderia) cepacia are suitable for the production of lipases, either free or immobilized.

Eine lipolytische Einheit ist die Menge an Formulierung, die ein Mikromol Fettsäure pro Minute bei 37°C aus Olivenöl, das in Gegenwart von Polyvinylalkohol emulgiert wurde, freisetzt. Das Verfahren zur Bestimmung der lipolytischen Aktivität, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist im US-Patent Nr. 5 219 733 beschrieben und stellt eine Standardtechnik zur Messung der lipolytischen Aktivität dar. Es wurde beobachtet, dass es eine Korrelation zwischen hydrolytischer Aktivität und Umesterungsaktivität der Lipasen gibt, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.A lipolytic unit is the amount of formulation containing a micromole fatty acid per minute at 37 ° C from olive oil, which was emulsified in the presence of polyvinyl alcohol releases. The method for the determination of lipolytic activity, which in used in the present invention is disclosed in US Pat. 5,219,733 and provides a standard technique for measurement the lipolytic activity It has been observed that there is a correlation between hydrolytic activity and transesterification activity the lipases used in the present invention.

Die Reaktion kann entweder in Gegenwart einer stöchiometrischen Menge oder eines stöchiometrischen Überschusses an Estern der Fettsäureester durchgeführt werden.The Reaction can either be in the presence of a stoichiometric amount or a stoichiometric excess esters of fatty acid esters carried out become.

Eine Umesterungsreaktion im Reaktionsgemisch wird vorzugsweise in Rührreaktoren bei Drücken unter Atmosphärendruck, vorzugsweise unter 300 mbar und bei Temperaturen im Bereich von 30 und 90°C durchgeführt.A Transesterification reaction in the reaction mixture is preferably in stirred reactors when pressed under atmospheric pressure, preferably below 300 mbar and at temperatures in the range of 30 and 90 ° C performed.

Fettsäuren, deren Ester zur Umesterung von Sterolen oder Stanolen nützlich sind, können von einem Speiseöl, z.B. Rapssamenöl, Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl, Sonnenblumenöl, Palmöl, Fischöl, stammen und können auch Fettsäuren mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen pro Molekül umfassen. Diese Fettsäuren können mit einem kurzkettigen aliphatischen Alkohol, z.B. Methanol, Ethanol, Propanol oder Butanol, in Gegenwart von Schwefelsäure als Katalysator verestert werden und als Umesterungsmittel verwendet werden.Fatty acids whose Esters are useful for transesterification of sterols or stanols, can from a cooking oil, e.g. Rapeseed oil, Soybean oil, Cottonseed oil, Sunflower oil, Palm oil, Fish oil, come and can also fatty acids comprising 2 to 14 carbon atoms per molecule. These fatty acids can be used with a short chain aliphatic alcohol, e.g. Methanol, ethanol, Propanol or butanol, in the presence of sulfuric acid as Catalyst esterified and used as a transesterification agent become.

Sterole oder Stanole, die aus dem Rückstand der Entschleimungsbehandlung von Speiseölen, z.B. Sojabohnenöl, Sonnenblumenöl, Maiskeimöl, Palmöl, Rapssamenöl stammen, oder die sogenannten Holzalkohole, die Gemische von Sterolen und Stanolen sind, die aus Schwarzlaugen stammen, aus Kraft-Zellulosepulpenherstellungsverfahren, Talgöl stammen, oder dem Rückstand einer Talgöldestillation, bekannt als Talgölpech, stammen, sind für das offenbarte Umesterungsverfahren geeignet.sterols or stanole, from the backlog the degumming treatment of edible oils, e.g. Soybean oil, sunflower oil, corn oil, palm oil, rapeseed oil, or the so-called wood alcohols, the mixtures of sterols and Stanols derived from black liquors are kraft cellulose pulp production processes, tallow oil come from or behind a tallow oil distillation, known as tallow oil pitcher, are for, are for the disclosed transesterification method is suitable.

Um die Reaktion abzuschließen, wird die Lipase entweder durch Absetzenlassen, Filtrieren, Zentrifugieren oder durch eine beliebige Technik vom Reaktionsgemisch abgetrennt. Das resultierende umgesetzte Gemisch umfasst Steryl- oder Stanylester von Fettsäuren. Wenn ein stöchiometrischer Überschuß an Fettsäureestern in der Umesterungsreaktion verwendet wird, wird das umgesetzte Gemisch auch den nicht umgesetzten Überschuß dieser Ester umfassen. Wenn es gewünscht wird, kann dieser Überschuß an Estern aus dem Reaktionsgemisch durch Destillation bei reduziertem Druck entfernt werden, wie es in Beispiel 7 beschrieben ist.Around to complete the reaction The lipase is either allowed to settle, filtered, centrifuged or separated from the reaction mixture by any technique. The resulting reacted mixture comprises steryl or stanyl ester of fatty acids. When a stoichiometric excess of fatty acid esters is used in the transesterification reaction, the reacted mixture also the unreacted surplus of these Ester include. If desired This excess of esters can be used from the reaction mixture by distillation at reduced pressure are removed, as described in Example 7.

Nach dem was offenbart wurde, umfasst das Verfahren zur Herstellung von Steryl- oder Stanylestern die folgenden Schritte:

a) Bilden eines Reaktionsgemisches, indem eine Lipase mit einem Reaktantengemisch in Kontakt gebracht wird, wobei das Reaktantengemisch Styrole oder Stanole und einen oder mehrere Ester, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Estern einer Fettsäure mit einem kurzkettigen aliphatischen Alkohol, umfasst;
b) Abtrennen der Lipase aus dem Reaktionsgemisch unter Bildung eines umgesetzten Gemisches und
c) Abtrennen von Steryl- oder Stanylestern aus dem umgesetzten Gemisch.

According to what has been disclosed, the process for the preparation of steryl or stanyl esters comprises the following steps:

a) forming a reaction mixture by contacting a lipase with a reactant mixture, the reactant mixture comprising styrenes or stanols and one or more esters selected from the group consisting of esters of a fatty acid with a short chain aliphatic alcohol;
b) separating the lipase from the reaction mixture to form a reacted mixture and
c) separating steryl or stanyl esters from the reacted mixture.

Ein Verfahren für die Umesterung von Sterolen oder Stanolen umfasst die Bildung eines Reaktionsgemisches durch In-Kontakt-Bringen einer Lipase mit einem Reaktantengemisch, wobei das Reaktantengemisch Sterole oder Stanole und einen oder mehrere Ester, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Estern einer Fettsäure mit einem kurzkettigen aliphatischen Alkohol, umfasst.One Procedure for the transesterification of sterols or stanols involves the formation of a Reaction mixture by contacting a lipase with a Reactant mixture, wherein the reactant mixture sterols or stanols and one or more esters selected from the group consisting from esters of a fatty acid with a short chain aliphatic alcohol.

Die folgenden Beispiele erläutern Wege zur Durchführung der vorliegenden Erfindung.The explain the following examples Ways to carry of the present invention.

Beispiel 1. Herstellung von Ethylester von Fettsäuren von SonnenblumenölExample 1. Preparation of ethyl esters of fatty acids of sunflower oil

10 l Ethanol technischer Qualität, 313 g konzentrierte Schwefelsäure und 10,3 g handelsübliche Sonnenblumenöl-Fettsäuren wurden unter leichtem Stickstoffstrom in einen 40 l-Stainless Steel-Rührreaktor eingegeben, der mit Heizvorrichtung, einer Spirale, einem Einfülltrichter, einer Kolonne, einem Kühler, einem Dean-Stark-Separator, Bodenventil, Stickstoffinjektor und Vakuumanschluß zur Destillation bei reduziertem Druck ausgestattet war. Der Stickstofffluß wurde unterbrochen und das Gemisch wurde für 10 Stunden bei 77°C mit periodischer Überwachung der Säure refluxiert. Als die Säurezahl 6,4 erreichte, wurde Ethanol abdestilliert, bis 90% der Anfangsmenge an Ethanol gewonnen worden waren. Das Gemisch wurde auf 60°C abgekühlt und mit 7 kg Hexan verdünnt. Die verbleibende Azidität wurde mit 8 kg einer wässrigen 10%igen Lösung von Natriumcarbonat technischer Qualität neutralisiert. Die wässrige Phase wurde eliminiert und die organische Phase wurde dreimal mit 1 kg eines Wasser:Ethanol-Gemisches (1:1) bis pH 6,8 gewaschen. Die neutrale organische Phase wurde bei 95°C und 25 mbar von Lösungsmittel befreit. Schließlich wurden 9,64 kg Ethylester von Fettsäuren von Sonnenblumenöl erhalten.10 l of technical grade ethanol, 313 g concentrated sulfuric acid and 10.3 g commercial sunflower oil fatty acids were introduced under a gentle stream of nitrogen into a 40 l stainless steel stirred reactor equipped with a heating device, a spiral, a feed hopper, a column, a condenser, a Dean-Stark separator, bottom valve, nitrogen injector and vacuum port for distillation at reduced pressure Pressure was equipped. Nitrogen flow was discontinued and the mixture was refluxed for 10 hours at 77 ° C with periodic monitoring of the acid. When the acid value reached 6.4, ethanol was distilled off until 90% of the initial amount of ethanol had been recovered. The mixture was cooled to 60 ° C and diluted with 7 kg of hexane. The remaining acidity was neutralized with 8 kg of an aqueous 10% solution of technical grade sodium carbonate. The aqueous phase was eliminated and the organic phase was washed three times with 1 kg of a water: ethanol mixture (1: 1) to pH 6.8. The neutral organic phase was freed from solvent at 95 ° C and 25 mbar. Finally, 9.64 kg of ethyl esters of sunflower oil fatty acids were obtained.

Beispiel 2. Umesterung eines Gemisches von Sterolen und StanolenExample 2. Transesterification a mixture of sterols and stanols

Ein Reaktionsgemisch der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung (Anfangszusammensetzung zur Zeit = 0) wurde gebildet, indem 1000 ml Ethylester von Fettsäuren von Sonnenblumenöl, 180 g eines Gemisches aus Sterolen und Stanolen (Holzalkohole) und 10 g Lipase von Pseudomonas stutzeri (MEITO SANGYO CO., LTD., Lipase-TL) mit einer lipolytischen Aktivität von 20000 Einheiten pro Gramm vermischt wurden und in einen 2000 ml-Schott-Duran-Reaktionskolben mit rundem Boden und Planschliff mit einem Planschliffdeckel, ausgestattet mit 4 Standardhälsen, eingefüllt wurde. Der Reaktor wurde teilweise in ein Wasserbad mit 60°C eingetaucht. Ein Reaktorauslaß wurde an eine Vakuumpumpe (TRIVAC B D 16B) angeschlossen, die während der Reaktion einen Druck von 2 mbar im Reaktor aufrecht hielt. Ein Rühren erfolgte mittels Magnetrührer. Das Rühren wurde jede Stunde gestoppt, um die Entnahme einer Probe zu ermöglichen, die Probe wurde mit 10000 g für 15 min zentrifugiert, um Lipase zu entfernen, und der Sterol- und Stanolgehalt der zentrifugierten Probe wurde gemessen.One Reaction mixture of the composition shown in Table 1 (initial composition at the time = 0) was formed by adding 1000 ml of ethyl esters of fatty acids of Sunflower oil, 180 g of a mixture of sterols and stanols (wood alcohols) and 10 g lipase from Pseudomonas stutzeri (MEITO SANGYO CO., LTD., Lipase-TL) with a lipolytic activity of 20000 units per gram were mixed and in a 2000 ml Schott Duran reaction flask with round bottom and flat grinding with a flat ground cover with 4 standard necks, filled has been. The reactor was partially immersed in a 60 ° C water bath. A reactor outlet was connected to a vacuum pump (TRIVAC B D 16B), which during the Reaction maintained a pressure of 2 mbar in the reactor upright. Stirring took place by means of magnetic stirrer. Stirring was stopped every hour to allow the taking of a sample the sample was loaded with 10,000 g Centrifuged for 15 min to remove lipase, and the sterol and Stanol content of the centrifuged sample was measured.

Eine Analyse von freien Stanolen und Sterolen wurde unter Verwendung eines Hewlett-Packard HP 6890-Serie 2-Chromatographen durchgeführt, der mit einer HP-5-Kapillarsäule mit einer Länge von 30 m, einem Durchmesser von 0,32 mm und einem Film von 0,25 mm ausgestattet war. Die Ofentemperatur war 300°C, die Injektor- und Detektor-Temperatur war 320°C, der Heliumträgerfluß war 0,92 ml/min mit 60:1-Aufsplittung und einem 15 minütigen Programm. Die Details der Analyse sind in der chilenischen Patentanmeldung Nr. 85/98 offenbart.A Analysis of free stanols and sterols was done using a Hewlett-Packard HP 6890 series 2-chromatograph performed with an HP-5 capillary column with a length of 30 m, a diameter of 0.32 mm and a film of 0.25 mm was equipped. The oven temperature was 300 ° C, the injector and detector temperature was 320 ° C, the helium carrier flux was 0.92 ml / min with 60: 1 split and a 15 minute program. The details The analysis are disclosed in Chilean Patent Application No. 85/98.

Tabelle 1 zeigt die Veränderung der Zusammensetzung des umgesetzten Gemisches zu verschiedenen Reaktionszeiten.table 1 shows the change the composition of the reacted mixture at different reaction times.

Tabelle 1. Veränderung der Zusammensetzung des umgesetzten Gemisches zu verschiedenen Reaktionszeiten gemäß Beispiel 2 Zeit (h)

Table 1. Change in the composition of the reacted mixture at different reaction times according to Example 2 Time (h)

1 zeigt die Umwandlungskinetik der Umesterung von Holzalkoholen in die entsprechenden Fettester. Die Umwandlung von Holzalkoholen in Fettester (X_Alkohole) wird durch den folgenden Ausdruck errechnet: XAlkohole = (C0Alkohole – CAlkohole)/C0Alkohole worin C_0Alkohole die Konzentration an Sterolen und Stanolen im Reaktantengemisch ist; C_Alkohole die Konzentration an Sterolen und Stanolen im umgesetzten Gemisch ist. 1 shows the conversion kinetics of the transesterification of wood alcohols into the corresponding fatty esters. The conversion of wood alcohols into fatty esters (X _alcohols ) is calculated by the following expression: X alcohols = (C 0Alkohole - C alcohols ) / C 0Alkohole wherein C _{0Alkole is} the concentration of sterols and stanols in the reactant mixture; C _{alcohols is} the concentration of sterols and stanols in the reacted mixture.

Beispiel 3. Umesterung von HolzalkoholenExample 3. Transesterification of wood alcohols

Ein Reaktionsgemisch, dessen Zusammensetzung in Tabelle 2 gezeigt ist, wurde hergestellt, indem 100 ml Ethylester von Fettsäuren von Talgöl, hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, in dem Reaktor von Beispiel mit 10 g Holzalkohol und 0,5 g Lipase von Pseudomonas (Burkholderia) capacia (MEITO SANGYO CO., LTD., Lipase-SL) mit einer lipolytischen Aktivität von 36000 Einheiten pro Gramm vermischt wurden. Die Reaktionstemperatur war 70°C und der Druck war 0,8 mbar. Die Extraktion von Proben und eine Analyse wurden wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt. Tabelle 2 zeigt die Veränderung der Zusammensetzung des umgesetzten Gemisches mit der Zeit und 2 zeigt die Veränderung zu verschiedenen Reaktionszeiten der Umwandlung in dem umgesetzten Gemisch von Holzalkoholen zu Steryl- und Stanylestern.A reaction mixture, the composition of which is shown in Table 2, was prepared by mixing 100 ml of ethyl ester of fatty acids of tallow oil prepared as described in Example 1 in the reactor of Example with 10 g of wood alcohol and 0.5 g of Pseudomonas lipase (Burkholderia). capacia (MEITO SANGYO CO., LTD., Lipase-SL) having a lipolytic activity of 36,000 units per gram. The reaction temperature was 70 ° C and the pressure was 0.8 mbar. The extraction of samples and analysis were performed as described in Example 2. Table 2 shows the change in the composition of the reacted mixture with time and 2 shows the change at different reaction times of the conversion in the reacted mixture of wood alcohols to steryl and stanyl esters.

Tabelle 2. Veränderung der Zusammensetzung des umgesetzten Gemisches zu verschiedenen Reaktionszeiten nach Beispiel 2 Zeit (h)

Table 2. Change in the composition of the reacted mixture at different reaction times according to Example 2 Time (h)

Beispiel 4. Immobilisierung von Lipase in CeliteExample 4. Immobilization from lipase to Celite

Lipase von Pseudomonas stutzeri PL-836 (MEITO SANGYO CO., LTD., Lipase-TL) mit einer lipolytischen Aktivität von 45000 Einheiten pro Gramm wurde durch Adsorption an Celite und auch durch Einschließen des adsorbierten Enzyms in einem polymeren Harz entsprechend dem Verfahren von Yokokezi et al. (European J. Appl. Microbiol. Biotechnol, 1982, 14, 1-5) immobilisiert, was zu einem Katalysator mit einer lipolytischen Aktivität von 25000 bzw. 32000 Einheiten pro Gramm immobilisierter Lipase führte.lipase Pseudomonas stutzeri PL-836 (MEITO SANGYO CO., LTD., Lipase-TL) with a lipolytic activity of 45,000 units per gram was by adsorption on celite and also by inclusion of the adsorbed enzyme in a polymeric resin according to Method of Yokokezi et al. (European J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1982, 14, 1-5), resulting in a catalyst with a lipolytic activity of 25,000 and 32,000 units per gram of immobilized lipase, respectively led.

Beispiel 5–6. Umesterung mit immobilisierter LipaseExample 5-6. transesterification with immobilized lipase

15 g Sterole und 15 g Stanole wurden getrennt umgeestert, wie es in Beispiel 2 beschrieben ist, und zwar mit 0,5 g Lipase von Pseudomonas stutzeri PL-836 (MEITO SANGYO CO., LTD., Lipase-TL), die durch Adsorption an Cellite immobilisiert worden war, mit 100 ml Ethylester von Fettsäuren von Sonnenblumenöl. Tabelle 3 zeigt Reaktionsbedingungen und Resultate der entsprechenden Umwandlungen, die nach 6-stündiger Reaktion erreicht waren. Die Analyse der Probe wurde wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt. Tabelle 3. Resultate der Beispiele 5 und 6

worin:
Gew.-% der Gewichtsprozentanteil an Sterolen oder Stanolen im Reaktantengemisch ist,
T, Reaktionstemperatur (°C),
P, Druck im Reaktor (mbar).15 g of sterols and 15 g of stanols were transesterified separately as described in Example 2 with 0.5 g of Pseudomonas stutzeri PL-836 lipase (MEITO SANGYO CO., LTD., Lipase-TL), which was obtained by adsorption immobilized on celite, with 100 ml of ethyl ester of sunflower oil fatty acids. Table 3 shows reaction conditions and results of the respective conversions achieved after 6 hours of reaction. The analysis of the sample was carried out as described in Example 2. Table 3. Results of Examples 5 and 6

wherein:
Wt% of the weight percent of sterols or stanols in the reactant mixture,
T, reaction temperature (° C),
P, pressure in the reactor (mbar).

Beispiel 7. Abtrennung von nicht umgesetzten Ethylestern von Fettsäuren von SonnenblumenölExample 7. Separation of unreacted ethyl esters of fatty acids of sunflower oil

Ein Reaktionsgemisch, das entsprechend Beispiel 3 hergestellt worden war, wurde filtriert, wobei 978,5 g Lipase-freies umgesetztes Gemisch erhalten wurden.One Reaction mixture prepared according to Example 3 was filtered, yielding 978.5 g of lipase-free reacted mixture were obtained.

Das umgesetzte Gemisch wurde bei 10 mbar in einer UIC KDL 4-Kurzweg-Destillationskolonne bei Temperaturen der erhitzten Oberfläche und des inneren Kühlers von 170 bzw. 30°C destilliert. 622,7 g Destillat wurden am inneren Kühler gesammelt, das nicht umgesetzte Ethylester von Fettsäuren von Sonnenblumenöl enthielt, und 352,8 g Rückstand wurden am Boden der erhitzten Oberfläche gesammelt, der 16 Gew.-% Holzalkohole umfasste.The reacted mixture was at 10 mbar in a UIC KDL 4 short path distillation column at temperatures of the heated surface and the inner cooler of 170 or 30 ° C distilled. 622.7 g of distillate were collected on the inner condenser, containing unreacted ethyl ester of sunflower oil fatty acids, and 352.8 g of residue were collected at the bottom of the heated surface containing 16% by weight Wood alcohols included.

Claims

A process for the transesterification of a mixture of stanols and sterols comprising reacting the mixture with one or more esters of a fatty acid in the presence of a microbial lipase in the absence of an organic solvent and added water to form a reaction mixture, characterized in that the mixture of sterols and stanols consisting essentially of campesterol, campestanol, sitosterol and sitostanol, and further characterized in that the lipase in the reaction mixture was obtained from Pseudomonas stutzeri.

Method according to claim 1, characterized in that that the reaction at a temperature of 30 ° C to 90 ° C and a pressure of below atmospheric pressure carried out becomes.

Method according to claim 2, characterized in that that the pressure is less than 300 mbar.

Method according to one of the preceding claims, characterized marked that the ratio the mass of lipase in the reaction mixture to the mass of stanols and sterols in the mixture of stanols and sterols less than Is 0.05.

Method according to claim 4, characterized in that that the fatty acid ester or the fatty acid esters in larger molar amount present / present as the stanols and sterols.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the reaction at a temperature of 30 ° C to 90 ° C and at a pressure of below atmospheric pressure carried out becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the fatty acid ester or the fatty acid esters Methyl or ethyl esters of fatty acids.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the lipase after a period of reaction time of not less than 1 hour from the reaction mixture is to form a reacted mixture.

Method according to claim 8, characterized in that that the reacted mixture as a component in fatty Food is used.

Method according to claim 8, characterized in that that the reacted mixture is distilled at a pressure of 10 mbar is to make a distillate and a heavy residue.

The method of claim 10, wherein the heavy residue is used as a component in fatty foods.