PL224013B1 - Sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroli - Google Patents
Sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroliInfo
- Publication number
- PL224013B1 PL224013B1 PL414604A PL41460413A PL224013B1 PL 224013 B1 PL224013 B1 PL 224013B1 PL 414604 A PL414604 A PL 414604A PL 41460413 A PL41460413 A PL 41460413A PL 224013 B1 PL224013 B1 PL 224013B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- acidolysis
- oil
- petroleum ether
- reactor
- mixture
- Prior art date
Links
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 title claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 22
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 16
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 claims description 14
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 claims description 14
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 claims description 14
- 241000235526 Mucor racemosus Species 0.000 claims description 14
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 13
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 11
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 claims description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 6
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims description 6
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 claims description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 claims description 2
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims 1
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- PVNIQBQSYATKKL-UHFFFAOYSA-N tripalmitin Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PVNIQBQSYATKKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229940040461 lipase Drugs 0.000 description 9
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 8
- 101000968489 Rhizomucor miehei Lipase Proteins 0.000 description 7
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 6
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000235403 Rhizomucor miehei Species 0.000 description 4
- 241000303962 Rhizopus delemar Species 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 4
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 3
- 108010048733 Lipozyme Proteins 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 3
- FCCDDURTIIUXBY-UHFFFAOYSA-N lipoamide Chemical compound NC(=O)CCCCC1CCSS1 FCCDDURTIIUXBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- 241000146387 Chromobacterium viscosum Species 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000235395 Mucor Species 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000588264 Rhizopus javanicus Species 0.000 description 2
- 240000005384 Rhizopus oryzae Species 0.000 description 2
- 235000013752 Rhizopus oryzae Nutrition 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000009884 interesterification Methods 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 1
- 101100366936 Caenorhabditis elegans sto-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000222175 Diutina rugosa Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 102000019280 Pancreatic lipases Human genes 0.000 description 1
- 108050006759 Pancreatic lipases Proteins 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- 229920001247 Reticulated foam Polymers 0.000 description 1
- 241000952054 Rhizopus sp. Species 0.000 description 1
- 241000223258 Thermomyces lanuginosus Species 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAECOWNUKCLBPZ-HIUWNOOHSA-N Triolein Natural products O([C@H](OCC(=O)CCCCCCC/C=C\CCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCC/C=C\CCCCCCCC)C(=O)CCCCCCC/C=C\CCCCCCCC BAECOWNUKCLBPZ-HIUWNOOHSA-N 0.000 description 1
- PHYFQTYBJUILEZ-UHFFFAOYSA-N Trioleoylglycerol Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCC=CCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCC=CCCCCCCCC PHYFQTYBJUILEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 241000179532 [Candida] cylindracea Species 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 238000010364 biochemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002385 cottonseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 239000008173 hydrogenated soybean oil Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 229940116369 pancreatic lipase Drugs 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 239000013587 production medium Substances 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- PHYFQTYBJUILEZ-IUPFWZBJSA-N triolein Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC PHYFQTYBJUILEZ-IUPFWZBJSA-N 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroli w reakcji acydolizy olejów roślinnych z nasyconymi kwasami tłuszczowymi, katalizowanej lipazą.
W czasopiśmie Process Biochemistry 2009, t. 44, s. 1284-1288 opisano sposób otrzymywania strukturyzowanych gliceroli w wyniku interesestryfikacji oleju siemienia lnianego z olejem arachidowym katalizowanej przez lipazę Rhizomucor miehei.
Z czasopisma Fett/Lipid 1998, t. 100, s. 156-160 jest znany sposób otrzymywania strukturyzowanych glicerydów reakcji oleju nasion bawełny, trioleinianu glicerolu i kwasu kaprylowego katalizowanej przez lipazy: Aspergillus niger (ANL), Rhizopus delemar (RDL), Rhizopus javanicus (RJL), Rhizopus oryzae (ROL), Candida rugosa (CRL) i Rhizomucor miehei (RML), Chromobacterium viscosum (CVL).
W czasopiśmie European Journal of Lipid Science and Technology 2000, t. 102, s. 287-303, ujawniono metody otrzymywania strukturyzowanych triacylogliceroli z różnych substratów, w których jako katalizator stosuje się lipazy: CCL, Candida cylindracea, CVL, Chromobacterium viscosum, Lipozyme IM, Rhizomucor miehei (RML), PPL, Rhizopus arrhizus, Rhizopus delemar, Rhizopus javanicus, Rhizopus sp.
W czasopiśmie Biochemical Engineering Journal 2009, t. 46, s. 257-264 opisano otrzymywanie strukturyzowanych triacylogliceroli w reakcji oleju z tuńczyka i kwasu kaprylowego katalizowanej przez lipazy Rhizopus delemar i Mucor miehei.
W czasopiśmie Journal of Food Engineering 2010, t. 98, s. 492-497 opisano metodę otrzymywania strukturyzowanych triacylogliceroli z oleju słonecznikowego i kwasów palmitynowego i stearynowego w obecności lipazy Lipozyme RM IM.
Z czasopisma Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 2010, t. 66, s. 15-32 jest znane otrzymywanie strukturyzowanych triglicerydów katalizowane przez lipazę Rhizomucor miehei (RML).
W czasopiśmie Journal of Food Engineering 2008, t. 84. s. 243-249 ujawniono reakcję acydolizy oleju słonecznikowego z mieszaniną kwasów palmitynowego/stearynowego katalizowaną przez lipazy Rhizomucor miehei, Thermomyces lanuginosa lub lipazę z trzustki wieprzowej.
W czasopiśmie Bioresource Technology 2009, t. 100, s. 324-329 opisano reakcję oleju oliwkowego z kwasami: palmitynowym, stearynowym katalizowane przez lipazę Mucor miehei.
Znane jest także, z czasopisma Food Chemistry 2005, t. 92, s. 527-533 otrzymywanie strukturyzowanych triglicerydów z oleju palmowego i kwasu kaprylowego katalizowane przez lipazę Rhizomucor miehei.
W czasopiśmie LWT - Food Science and Technology 2010, t. 43, s. 458-464 opisano zastosowanie lipazy Lipozyme TLlM w procesach okresowej i ciągłej interestryfikacji pomiędzy olejeni słonecznikowym i uwodorowanym olejem sojowym.
Z opisów patentowych PL 165264, PL 165259 i PL 165256 są znane sposoby otrzymywania estrów z kwasów tłuszczowych i alkoholi za pomocą lipaz, w środowisku rozpuszczalników organicznych w obecności dietanoloaminy, trietanoloaminy, pirydyny, dimetyloformamidu lub piperydyny.
W kolekcji Instytutu Biochemii Technicznej Politechniki Łódzkiej znajduje się selektant szczepu pleśni Mucor racemosus A27/3sTAG.
Z opisu zgłoszenia patentowego P.396514 jest znany sposób otrzymywania grzybni selektanta pleśni Mucor racemosus A27/3sTAG zawierającej preparat lipaz, polegający na tym, że zarodniki hoduje się na podłożu stałym zawierającym w częściach wagowych: 20-30 części agaru, 1000 części brzeczki piwowarskiej o stężeniu 8°Be, a nadto 0,5-1 części tripalmitynianu glicerolu, w temperaturze 29-31°C w czasie 3-5 dni. Następnie zmywa się wyhodowane zarodniki sterylną solą fizjologiczną z dodatkiem surfaktanta, zaszczepia zawiesiną zarodników wysterylizowane, ciekłe podłoże aktywujące zawierające w częściach wagowych: oliwy 10-50 części z oliwek lub oleju, 30-73 części namoku kukurydzianego, 1000 części wody wodociągowej, a nadto 0,5-1 części tripalmitynianu glicerolu, sto3 3 sując 1 cm3 zarodników na 100 cm3 podłoża i prowadzi hodowlę wstrząsaną inokulum selekt anta w temperaturze 28-31°C w czasie 18 godzin przy stopniu napełnienia kolb 20% i szybkości obrotowej -1 wstrząsarki 180 minut-1, przy czym używa się wodę o barwie większej niż 5 mg Pt (PN-EN ISO 7887 : 2002), mętności nie większej niż 0,4 NTU (PN-EN ISO 7027 : 2003), przewodności nie większej niż 500 LiS/cm (PN-EN-27888 : 1999), pH w zakresie 7,1-7,4 (PN-90/C 04540.01), ChZT nie większym niż 1,75 (PN-ISO 15705 : 2005 PB-22.00 : 2009), twardości nie większej niż 150n, o zawartości azotanów nie większej niż 4 mg/l (PB-03.00 : 2008) i żelaza nie większej niż 0,2 mg/l (PN-ISO 6332 : 2001).
PL 224 013 B1
Otrzymanym inokulum zaszczepia się wysterylizowane i wstępnie napowietrzone sterylnym powietrzem, ciekłe podłoże produkcyjne zawierające w częściach wagowych: 10-50 części oliwy z oliwek lub oleju, 30-73 części namoku kukurydzianego oraz 1000 części wody wodociągowej o właściwościach jak podano wyżej, stosując inokulum w ilości 10% objętościowych stosunku do objętości podłoża i prowadzi hodowlę produkcyjną selektanta w temperaturze 28-31°C w czasie 72 godzin w obecności środków przeciwdziałających pienieniu, w trakcie napowietrzania sterylnym powietrzem doprowadzanym w ilości 1 część objętościowa na 1 część objętościową podłoża w czasie 1 minuty, przy mieszaniu zawartości fermentora z szybkością obrotową 120 minut-1 za pomocą mieszadła, do którego przymocowuje się rozłącznie porowaty nośnik hodowanego selektanta w postaci prostopadłościennych płatów pianki poliuretanowej na bazie poliolu poliestrowego, o całkowicie otwartej strukturze 3 komórkowej, charakteryzującej się gęstością 23-27 kg/m3 wytrzymałością na rozciąganie 100 kPa, średnicą porów 2,30-3,30 mm, o wymiarach 250 x 120 x 10 mm. Otrzymane w wyniku hodowli płaty pianki z przerośniętą biomasą selektanta Mucor racemosus A27/3sTAG oddziela się od cieczy pohodowlanej, przemywa się wodą destylowaną w celu odmycia rozpuszczalnych produktów metabolizmu, odwadnia acetonem schłodzonym do temperatury 4°C, ekstrahuje eterem naftowym i suszy w temperaturze pokojowej lub przemywa wodą destylowaną, zamraża do temperatury -45°C, liofilizuje, przemywa acetonem, eterem naftowym i suszy w temperaturze pokojowej. Przemycie wodą monitoruje się pomiarem absorbancji A < 0,05 dla długości fali λ = 280 nm, odwodnienie acetonem prowadzi
3-krotnie stosując 15 części wagowych acetonu na 1 część wagową pianki przerośniętej biomasą w czasie 10 minut w zakrytym naczyniu umieszczonym na wytrząsarce o szybkości obrotowej
120 minut-1, zaś suszenie prowadzi się na powietrzu w czasie 12 godzin.
Sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroli w reakcji acydolizy oleju rzepakowego, sojowego Iub słonecznikowego z kwasem stearynowym lub palmitynowym, katalizowanej lipazą, w środowisku rozpuszczalnika organicznego, według wynalazku polega na tym, że acydolizę prowadzi się przy stosunku molowym oleju do kwasu od 1:5 do 1:6, w środowisku eteru naftowego w obecności preparatu lipaz w postaci odwodnionej grzybni selektanta pleśni Mucor racemosus A27/3sTAG użytej w ilości 10% w stosunku do masy substratów, immobilizowanej w porach pianki poliuretanowej, korzystnie o średnicy porów 2,3-3,3 mm, wypełniającej ciągły reaktor kolumnowy, przy czym przez 3 reaktor najpierw przepuszcza się eter naftowy z szybkością 1 cm3/minutę w czasie 600 minut, a następnie mieszaninę oleju i kwasu w eterze naftowym użytym w nadmiarze 1,8-5,1 w stosunku do masy substratów, z szybkością zapewniającą przebywanie substratów w reaktorze przez 21-30 godzin, w temperaturze 35°C. Po zakończeniu reakcji acydolizy z mieszaniny reakcyjnej izoluje wytworzone strukturyzowane triacyloglicerole. Wolne kwasy tłuszczowe usuwa się z mieszaniny po acydolizie w drodze zmydlania wodorotlenkiem potasu.
Sposób według wynalazku umożliwia otrzymanie strukturyzowanych triacylogliceroli z wydajnością 58-97% (mierzoną metodą GC) i liczoną względem ilości użytego oleju. Proces wytwarzania strukturyzowanych triglicerydów jest katalizowany przez naturalny, otrzymany na drodze biosyntezy, preparat lipazy Mucor racemosus A27/3sTAG, którego mycelium w procesie hodowli ulega immobilizacji na porowatym nośniku. Preparat ten po odwodnieniu i usunięciu lipidów wykazuje w środowisku niewodnym bardzo wysoką katalityczną aktywność i trwałość w reakcji acydolizy olejów roślinnych. W reakcji tej ulega aktywacji w obecności niewielkich stężeń amin. W procesach ciągłych, prowadzonych w reaktorach kolumnowych, zachowuje aktywność katalityczną dłużej niż 1 rok; po inaktywacji łatwo ulega całkowitej biodegradacji w środowisku ziemi lub kompostu.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d 1
W celu otrzymania grzybni selektanta pleśni Mucor racemosus A27/3sTAG zawierającej preparat lipaz, selektant Mucor racemosus A27/3sTAG. wysiano na wysterylizowane termicznie w czasie 15 minut w temperaturze 121°C podłoże stałe o składzie w częściach wagowych: 1 część tripalmitynianu glicerolu, 30 części agaru, 1000 części brzeczki piwowarskiej o stężeniu 8°Be i po 3 dniach hodowli w temperaturze 29-31°C zarodniki selektanta zmywano sterylną solą fizjologiczną zawierającą 0,01% Tritonu® X-100 stosując 8 ml soli fizjologicznej ma 1 skos. Otrzymaną zawiesiną zarodników szczepiono wysterylizowane w czasie 30 minut w temperaturze 121°C, podłoże hodowlane o składzie w częściach wagowych: 0,5 części tripalmitynianu glicerolu 27 części oliwy z oliwek, 37 części namoku kukurydzianego oraz 1000 części wody wodociągowej o właściwościach jako podano wyżej, stosu33 jąc 1 cm3 zarodników na 100 cm3 podłoża i prowadzono hodowlę wstrząsaną w temperaturze 28-31°C, w czasie 18 godzin, przy stopniu napełnienia kolb 20% objętościowych i szybkości obroto4
PL 224 013 B1 wej wstrząsarki 180 min-1. Otrzymanym w wyniku tej hodowli inokulum zaszczepiono, uprzednio wysterylizowane w czasie 30 minut w temperaturze 121°C, podłoże o objętości 18 litrów wprowadzone do fermentoru o objętości całkowitej 24 litrów, wstępnie napowietrzone sterylnym powietrzem, o składzie analogicznym jak w hodowli inokulum, ale bez dodatku tripalmitynianu glicerolu, stosując 10% objętościowych inokulum w stosunku do objętości podłoża. Do mieszadła umieszczonego w fermentorze zamocowano w powtarzalny sposób prostopadłościenne płaty pianki poliuretanowej na bazie polioIu poliestrowego o całkowicie otwartej strukturze komórkowej - pianki retykulowanej. Uzyskanej w wyniku procesu termicznej retykulacji, o numerze klasyfikacyjnym S28280, charakteryzującej się 3 gęstością 23-27 kg/m3, wytrzymałością na rozciąganie 100 kPa, średnicą porów 2,30-3,30 mm, o wymiarach 250 x 120 x 10 mm. Hodowlę prowadzono w temperaturze 28-31°C w czasie 72 godzin, w obecności środków przeciwdziałających pienieniu, przy mieszaniu z szybkością obrotową 120 minut-1, doprowadzając powietrze w ilości 1 część objętościowa na 1 część objętościową podłoża w czasie 1 minuty.
Otrzymane w wyniku hodowli produkcyjnej płaty pianki poliuretanowej, przerośnięte biomasą Mucor racemosus A27/3sTAG, po oddzieleniu od cieczy pohodowlanej na drodze filtracji, przemywano wodą w celu odmycia rozpuszczalnych produktów metabolizmu monitorowanego pomiarem absorbancji A < 0,05 dla długości fali λ = 280 nm, zalewano kolejno 3 porcjami acetonu schłodzonego do temperatury 4°C, stosowanym w ilości 15 części wagowych na 1 część wagową pianki przerośniętej biomasą i odwadniano 10 minut w zakrytym naczyniu umieszczonym na wytrząsarce o szybkości ob-1 rotowej 120 minut-1, a następnie ekstrahowano eterem naftowym. Odwodnioną i odlipidowaną biomasę, zaadsorbowaną w porach pianki poliuretanowej, suszono na powietrzu w czasie 12 godzin w temperaturze pokojowej.
3
Przez reaktor kolumnowy o objętości 368 cm3 i wymiarach: długość 75 cm, średnica 2,5 cm, upakowywany piankami poliuretanowymi o kształcie sześcianów o rozmiarach 10 x 10 x 10 min i średniej wielkości porów 2,3-3,3 mm z osadzonym w nich w ilości 16,1 g 30 s.m. grzybnią pleśni 3
Mucor racemosus A27/3sTAG, przepuszczano eter naftowy z szybkością 1 cm3/min przez 600 minut.
3
Następnie do reaktora podawano w sposób ciągły z szybkością 0,15 cm3/minutę mieszaninę 44,2 g oleju rzepakowego, 64 g kwasu palmitynowego i 800 ml eteru naftowego. Czas przebywania reaktantów w reaktorze wynosił 30 godzin, temperatura acydolizy 35°C.
Proces ciągłej acydolizy prowadzono w temperaturze 35°C w czasie 2,5 miesiąca.
Otrzymano strukturyzowane triacyloglicerole ze stałą wydajnością podstawienia kwasu w pozycje Sn-1 i Sn-3, mierzoną metodą GC i liczoną względem ilości użytego oleju, równą 81%.
Wolne kwasy tłuszczowe z mieszanin po acydolizie oddzielano metodą zmydlania 0,5 M wodorotlenkiem sodu w 40% wodnym roztworze etanolu stosując 4-molowy nadmiar zasady w stosunku do wolnych kwasów tłuszczowych zawartych w danej próbie, delikatnie mieszając 0,5 godziny w temperaturze 30-35°C, próby pozostawiono w temperaturze 30-35°C na około 2-3 godziny do rozdziału na fazy wodną (dolną, zawierająca mydła) oraz górną fazę organiczną z rozpuszczonymi modyfikowanymi w reakcji acydolizy triacyloglicerolami. Z fazy górnej odparowano w wyparce próżniowej rozpuszczalnik. Pozostałość stanowiącą mieszaninę strukturyzowanych triacylogliceroli, w której stężenie wolnych kwasów tłuszczowych nie przekraczało 0,2%, przechowywano w 4°C.
P r z y k ł a d 2
Grzybnię selektanta pleśni Mucor racemosus A27/3sTAG zawierającą preparat lipaz otrzymano postępując jak w przykładzie 1.
3
Przez reaktor kolumnowy o objętości 368 cm3 i wymiarach: długość 75 cm, średnica 2,5 cm, upakowywany piankami poliuretanowymi o kształcie sześcianów o rozmiarach 10 x 10 x 10 mm i średniej wielkości porów 2,3-3,3 mm z osadzonym w nich w ilości 16,9 g s.m. mycelium pleśni Mucor 3 racemosus A27/3sTAG, przepuszczano eter naftowy z szybkością 1 cm3/minutę przez minimum 600 3 minut. Następnie do reaktora podawano w sposób ciągły z szybkością 0,15 cm3/minutę mieszaninę substratów sporządzoną z 44,2 g oleju słonecznikowego, 64 g kwasu palmitynowego, 800 ml eteru naftowego. Czas przebywania reaktantów w reaktorze wynosił 30 godzin, temperatura acydolizy 35°C.
Proces ciągłej acydolizy prowadzono w temperaturze 35°C w czasie minimum 2,5 miesiąca.
Otrzymano strukturyzowane triacyloglicerole ze stałą wydajnością podstawienia kwasu w pozycję Sn-1 i Sn-2, mierzoną metodą GC i liczoną względem ilości użytego oleju, równą 84%.
Wolne kwasy tłuszczowa oddzielono z mieszaniny po acydolizie metodą zmydlania postępując jak w przykładzie 1.
PL 224 013 B1
P r z y k ł a d 3
Grzybnię selektanta pleśni Mucor racemosus A27/3sTAG zawierającą preparat lipaz otrzymano postępując jak w przykładzie 1.
3
Przez reaktor kolumnowy o objętości 368 cm3 i wymiarach: długość 75 cm, średnica 2,5 cm, upakowywany handlowo dostępnymi piankami poliuretanowymi o kształcie walca o średnicy 25 mm.
wysokości 5 mm i średniej wielkości porów 2,3-3,3 mm z osadzonym w nich w ilości 22,3 g s.m. my3 celium pleśni Mucor racemosus A27/3sTAG, przepuszczano eter naftowy z szybkością 1 cm3/min przez minimum 600 minut. Następnie do reaktora podawano w sposób ciągły z szybkością 0,15 3 cm3/minutę mieszaninę substratów sporządzoną z 66 g oleju rzepakowego, 128 g kwasu stearynowego, 705 ml eteru naftowego. Czas przebywania reaktantów w reaktorze wynosił 30 godzin, temperatura acydolizy 35°C. Proces ciągłej acydolizy prowadzono w temperaturze 35°C w czasie 2,5 miesiąca.
Otrzymano strukturyzowane triacyloglicerole ze stałą wydajnością podstawienia kwasu w pozycje Sn-1 i Sn-2, mierzoną metodą GC i liczoną względem ilości użytego oleju, równą średnio 83%.
Wolne kwasy tłuszczowe oddzielono z mieszaniny po acydolizie metodą zmydlania postępując jak w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 4
Grzybnię selektanta pleśni Mucor racemosus A27/3sTAG zawierającą preparat lipaz otrzymano postępując jak w przykładzie 1.
3
Przez reaktor kolumnowy o objętości 368 cm3 i wymiarach: długość 75 cm. Średnica 2,5 cm, upakowywany piankami poliuretanowymi o kształcie sześcianów o rozmiarach 10 x 10 x 10 mm i średniej wielkości porów 2,3-3,3 mm z osadzonym w nich w ilości 22,0 g s.m. mycelium pleśni Mucor 3 racemosus A27/3sTAG, przepuszczano eter naftowy z szybkością 2 cm3/minutę przez 300 minut.
3
Następnie do reaktora podawano w sposób ciągły z szybkością 0,25 cm3/minutę mieszaninę substratów z 37,1 g oleju słonecznikowego, 64 g kwasu palmitynowego i 800 ml eteru naftowego. Czas przebywania reaktantów w reaktorze wynosił 21 godzin, temperatura acydolizy 34°C.
Proces ciągłej acydolizy prowadzono w temperaturze 34°C w czasie 2,5 miesiąca. Otrzymano strukturyzowane triacyloglicerole ze stałą wydajnością podstawienia kwasu w pozycję Sn-1 i Sn-2, mierzoną metodą GC i liczoną względem ilości użytego oleju, równą średnio 91%.
Wolne kwasy tłuszczowe oddzielono z mieszaniny po acydolizie metodą zmydlania postępując jak w przykładzie 1.
Claims (1)
- Sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroli w reakcji acydolizy oleju rzepakowego, sojowego lub słonecznikowego z kwasem stearynowym lub palmitynowym, katalizowanej lipazą, w środowisku rozpuszczalnika organicznego, znamienny tym, że acydolizę prowadzi się przy stosunku molowym oleju do kwasu od 1:5 do 1:6, w środowisku eteru naftowego w obecności preparatu lipaz w postaci odwodnionej grzybni selektanta pleśni Mucor racemosus A27/3sTAG użytej w ilości 10% w stosunku do masy substratów, immobilizowanej w porach pianki poliuretanowej o średnicy porów korzystnie 2,3-3,3 mm, wypełniającej ciągły reaktor kolumnowy, przy czym przez reaktor najpierw 3 przepuszcza się eter naftowy z szybkością 1 cm3/ minutę w czasie 600 minut, a następnie mieszaninę oleju i kwasu w eterze naftowym użytym w nadmiarze 1,8-5,1 w stosunku do masy substratów, z szybkością zapewniającą przebywanie substratów w reaktorze przez 21-30 godzin, w temperaturze 35°C, a po zakończeniu reakcji z mieszaniny reakcyjnej izoluje wytworzone strukturyzowane triacyloglicerole, zaś wolne kwasy tłuszczowe usuwa się z mieszaniny po acydolizie w drodze zmydlania wodorotlenkiem potasu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL414604A PL224013B1 (pl) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | Sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroli |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL414604A PL224013B1 (pl) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | Sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroli |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL414604A1 PL414604A1 (pl) | 2015-12-07 |
| PL224013B1 true PL224013B1 (pl) | 2016-11-30 |
Family
ID=54776672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL414604A PL224013B1 (pl) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | Sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroli |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL224013B1 (pl) |
-
2013
- 2013-03-18 PL PL414604A patent/PL224013B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL414604A1 (pl) | 2015-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hama et al. | Effect of fatty acid membrane composition on whole-cell biocatalysts for biodiesel-fuel production | |
| Martino et al. | Recovery of amorphous polyhydroxybutyrate granules from Cupriavidus necator cells grown on used cooking oil | |
| Thiru et al. | Process for biodiesel production from Cryptococcus curvatus | |
| Ramos-Sánchez et al. | Fungal lipase production by solid-state fermentation | |
| US6361980B2 (en) | Preparation process of diglyceride | |
| DK2115107T3 (en) | PROCEDURE FOR PREPARING A GLYCERIDE COMPOSITION | |
| López et al. | Biodiesel production from Nannochloropsis gaditana lipids through transesterification catalyzed by Rhizopus oryzae lipase | |
| Abdelmoez et al. | Utilization of oleochemical industry residues as substrates for lipase production for enzymatic sunflower oil hydrolysis | |
| Urrutia et al. | Two step esterification–transesterification process of wet greasy sewage sludge for biodiesel production | |
| Rarokar et al. | Progress in synthesis of monoglycerides for use in food and pharmaceuticals | |
| US9879291B2 (en) | Continuous production of biodiesel fuel by enzymatic method | |
| ZA200504258B (en) | Methods for producing alkyl esters | |
| Yesiloglu et al. | Lipase‐catalyzed esterification of glycerol and oleic acid | |
| Sowan et al. | ZIF-8 as support for enhanced stability of immobilized lipase used with a thermoresponsive switchable solvent to simplify the microalgae-to-biodiesel process | |
| JP5607329B2 (ja) | 酵素法による連続式バイオディーゼル燃料の生産方法 | |
| Jiang | Bioprocessing technology of rice bran oil | |
| PL224013B1 (pl) | Sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroli | |
| PL224012B1 (pl) | Sposób otrzymywania strukturyzowanych triacylogliceroli | |
| PL222419B1 (pl) | Sposób otrzymywania strukturyzowanych triacylogliceroli | |
| JP2013153734A (ja) | 酵素法による連続式バイオディーゼル燃料の生産方法 | |
| Hosseini | Sustainable pretreatment/upgrading of high free fatty acid feedstocks for biodiesel production | |
| PL222870B1 (pl) | Sposób wytwarzania strukturyzowanych triacylogliceroli | |
| PL222934B1 (pl) | Sposób otrzymywania strukturyzowanych triacylogliceroli | |
| US11060120B1 (en) | Method of producing biodiesel from microalgae using thermo-responsive switchable solvent | |
| PL222418B1 (pl) | Sposób otrzymywania strukturyzowanych triacylogliceroli |