PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE DIACILGLICEROL.

Un procedimiento para producir diacilglicerol, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

(i) hacer reaccionar triacilglicerol con agua y una preparación enzimática que tiene una actividad hidrolítica a una temperatura en el intervalo de 20ºC a 90ºC para obtener una mezcla de diacilglicerol, monoacilglicerol y ácido graso libre; (ii) separar el contenido de agua en la mezcla de la etapa (i) mediante deshidratación; y (iii) separar el monoacilglicerol, el ácido graso libre y el triacilglicerol residual mediante al menos un procedimiento de separación para obtener un diacilglicerol de alta pureza; en el que la cantidad de agua en la mezcla de reacción de la etapa (i) es de 20 a 180 partes en peso de la preparación enzimática, y la etapa (i) se lleva a cabo hasta obtenerse entre 5% y 50% de ácidos grasos libres, produciendo así diacilglicerol de hasta 96% de pureza con un alto rendimiento en un periodo de tiempo corto

La presente invención se refiere a la producción de diacilgliceroles. Más en particular, la presente invención se refiere a un procedimiento para producir un diacilglicerol de alta pureza con un rendimiento alto en un periodo de tiempo corto.

Antecedentes de la invención

Los diacilgliceroles se usan ampliamente en una variedad de aplicaciones tales como aditivos para mejorar la plasticidad de aceites y grasas, así como en aceites comestibles en la industria alimentaria, y como un material base para la producción de cosméticos y fármacos. En general, la preparación de dichos diacilgliceroles implica una reacción de esterificación del glicerol con su correspondiente ácido graso, una reacción de intercambio de alcohol del glicerol con un aceite o grasa, o similar, con el uso de un catalizador alcalino, o una enzima tal como una lipasa o similar. Sin embargo, es preferible el uso de un catalizador enzimático desde los puntos de vista del rendimiento y la pureza de los diacilgliceroles sintetizados y el ahorro de energía.

La solicitud de patente japonesa nº 71495/1989 describe un procedimiento de reacción catalizada por lipasa que incluye la reacción de un ácido graso o similar con glicerol en presencia de una lipasa selectiva de la posición 1,3, mientras se separa el agua formada por la reacción fuera del sistema, para obtener un diacilglicerol con un alto rendimiento y pureza. El inconveniente de este procedimiento es que no se pueden investigar las condiciones de producción a nivel industrial.

La solicitud de patente japonesa nº 330289/1992 describe un procedimiento en el que se añade glicerol en una cantidad equimolar o mayor, a un ácido graso para que reaccionen. La reacción se detiene cuando la concentración de un diacilglicerol ha aumentado, se separa el glicerol insoluble, y la reacción se vuelve a llevar a cabo mientras se deshidrata sintetizando así diacilglicerol a una alta velocidad de reacción de esterificación mejorando la eficacia de la deshidratación. Este procedimiento implica dificultades técnicas tales como la necesidad de detener la reacción en el momento en el que la concentración de diglicérido alcanza un máximo.

La solicitud de patente japonesa nº 234391/1998 describe un procedimiento en el que se hace reaccionar una mezcla de un ácido graso o similar y glicerol o similar, en un reactor de tipo tubo de flujo lleno con una lipasa mientras se controla la velocidad superficial de la mezcla en el reactor a al menos 0,05 cm/s. Esta técnica es fácil de llevar a cabo y puede mejorar la velocidad de reacción en cierto grado, pero es insuficiente en la pureza del diglicérido resultante y en la técnica aumentada a escala industrial.

La patente de Estados Unidos 6.361.980 describe un procedimiento para preparar diacilglicerol, que comprende una torre empaquetada con enzima que incluye una preparación de lipasa inmovilizada, llevando a cabo una reacción de esterificación entre: (1) un donador de grupo acilo seleccionado del grupo que consiste en un ácido graso, un éster de alcohol inferior del mismo, y una mezcla de los mismos; y (2) un aceptor de grupo acilo seleccionado del grupo que consiste en glicerol, un monoacilglicerol y una mezcla de los mismos; para obtener un fluido de reacción de dicha torre empaquetada con enzima; reduciendo el contenido de agua o el contenido de alcohol inferior en dicho fluido de reacción; y posteriormente a dicha reducción, recirculación del fluido de reacción a dicha torre empaquetada con enzima, en la que un tiempo de permanencia de dicho fluido de reacción en dicha torre empaquetada con enzima es 120 segundos o menos; para obtener un diacilglicerol, en el que dicha reducción comprende deshidratar o desalcoholizar dicho fluido de reacción mediante alimentación de dicho fluido de reacción por una tobera de pulverización, en un procedimiento de deshidratación. Sin embargo, este procedimiento es costoso y requiere el uso de ácidos grasos purificados caros como materias primas.

En Food Biotechnology; 2004, pp 265 - 278 y J. Agric. Food Chem.; 2004, pág. 5347 - 5353 se describe la producción de diacilgliceroles.

En vista de lo anterior, sería ventajoso proporcionar un procedimiento para producir un diacilglicerol de alta pureza con un rendimiento alto en un periodo de tiempo corto a un nivel industrial.

Resumen de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para producir un diacilglicerol de alta pureza con un alto rendimiento en un periodo de tiempo corto, comprendiendo dicho procedimiento:

(i) hacer reaccionar triacilglicerol con agua y una preparación enzimática que tiene una actividad hidrolítica a una temperatura en el intervalo de 20ºC a 90ºC para obtener una mezcla de diacilglicerol, monoacilglicerol y ácido graso libre;

(ii) separar el contenido de agua en la mezcla mediante deshidratación; y

(iii) separar el monoacilglicerol, el ácido graso libre y el triacilglicerol residual mediante uno o más procedimientos de separación para obtener un diacilglicerol de alta pureza;

en el que la cantidad de agua en la mezcla de reacción de la etapa (i) es de 20 a 180 partes en peso de la preparación enzimática, y la etapa (i) se lleva a cabo hasta obtenerse entre 5% y 50% de ácidos grasos libres, produciendo así diacilglicerol de hasta 96% de pureza con un alto rendimiento en un periodo de tiempo corto.

De acuerdo con la presente invención, se puede producir un diacilglicerol de alta pureza con un rendimiento alto en un periodo de tiempo corto.

En otro aspecto de la presente invención, se proporcionan procedimientos para preparar composiciones de aceites o grasas que comprenden diacilglicerol en una cantidad de hasta 96% en peso, que comprenden (a) producir diacilglicerol por el procedimiento anterior; y (b) añadir al menos un éster de fitosterilo o al menos un éster de ácido ferúlico en una cantidad en el intervalo de 0,5% a 25% en peso de diacilglicerol.

Descripción de las realizaciones preferidas

Los diferentes objetos, características y ventajas que acompañan de la presente invención se apreciarán de forma más completa cuando ésta se comprenda mejor a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas de la invención.

La presente invención proporciona un procedimiento para producir un diacilglicerol de alta pureza con un rendimiento alto y en un periodo de tiempo corto. Las características y detalles de la invención, sea como etapas de la invención o como combinación de partes de la invención, se describirán ahora con mayor detalle. El experto en la materia entenderá que las realizaciones particulares de la invención se muestran a modo de ilustración de ejemplo y no como limitaciones de la invención. Aunque estos ejemplos se presentan para mostrar al experto en la materia como trabajar dentro del alcance de esta invención, no deben servir de limitación en el alcance de la invención, ya que el alcance es sólo el definido en las reivindicaciones.

El procedimiento para producir diacilglicerol de acuerdo con la presente invención comprende las siguientes etapas:

(i) hacer reaccionar triacilglicerol con agua y una preparación enzimática que tiene una actividad hidrolítica a una temperatura en el intervalo de 20ºC a 90ºC, para obtener una mezcla compuesta de diacilglicerol, monoacilglicerol y ácido graso libre;

(ii) separar el contenido de agua en la mezcla mediante un procedimiento de deshidratación; y

(iii) separar el monoacilglicerol, el ácido graso libre y el triacilglicerol residual mediante uno o más procedimientos de separación para obtener un diacilglicerol de alta pureza.

De acuerdo con la presente invención, la etapa (i) implica la reacción de hidrólisis controlada que se lleva a cabo en presencia de agua. Desde el punto de vista de potenciar la pureza y la velocidad de producción del diacilglicerol, la cantidad de agua en el fluido de reacción es de 20 a 180 partes en peso por 100 partes en peso de la preparación enzimática.

La reacción de hidrólisis en la presente invención se controla de modo que la cantidad de ácidos grasos libres que resultan de la hidrólisis controlada está en el intervalo de 5% a 50% en peso, preferiblemente de 25% a 35% en peso.

La preparación enzimática usada en la presente invención tiene una actividad hidrolítica y está... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir diacilglicerol, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

(i) hacer reaccionar triacilglicerol con agua y una preparación enzimática que tiene una actividad hidrolítica a una temperatura en el intervalo de 20ºC a 90ºC para obtener una mezcla de diacilglicerol, monoacilglicerol y ácido graso libre;

(ii) separar el contenido de agua en la mezcla de la etapa (i) mediante deshidratación; y

(iii) separar el monoacilglicerol, el ácido graso libre y el triacilglicerol residual mediante al menos un procedimiento de separación para obtener un diacilglicerol de alta pureza;

en el que la cantidad de agua en la mezcla de reacción de la etapa (i) es de 20 a 180 partes en peso de la preparación enzimática, y la etapa (i) se lleva a cabo hasta obtenerse entre 5% y 50% de ácidos grasos libres, produciendo así diacilglicerol de hasta 96% de pureza con un alto rendimiento en un periodo de tiempo corto.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la preparación enzimática en la etapa

(i) comprende una lipasa libre o una lipasa inmovilizada.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la lipasa inmovilizada comprende una lipasa no selectiva de posición y/o selectiva de la posición 1,3 inmovilizada.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la lipasa libre o lipasa inmovilizada se selecciona del grupo que consiste en lipasas obtenidas de microorganismos del género Rhizopus, Aspergillus, Mucor, Candida y Pseudomonas, que incluyen Rhizopus delemar, Rhizopus japonicus, Rhizopus niveus, Aspergillus niger, Mucor javanicus, Mucor miehei, Candida rugosa, Candida antarctica y/o Pseudomonas cepacia.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el triacilglicerol usado en la etapa (i) se selecciona del grupo que consiste en grasa o aceite vegetal y animal, y/o mezclas de los mismos.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la grasa o aceite se selecciona del grupo que consiste en aceite de canola, aceite de coco, aceite de maíz, aceite de semilla de algodón, aceite de palma, aceite de almendra de palma, aceite de cacahuete, aceite de colza, aceite de cártamo, aceite de soja, aceite de girasol, aceite de oliva, aceite de salvado de arroz, aceite de salvado de maíz, aceite de borraja, aceite de onagra, aceite de semilla de lino, aceite de semilla de uva, aceite de linaza, aceite de argán, aceite de alfalfa, aceite de semilla de almendra, aceite de hueso de albaricoque, aceite de aguacate, aceite de babasú, aceite de baobab, aceite de semilla de grosella negra, aceite de nuez de Brasil, aceite de semilla de cacao, aceite de camelia, aceite de zanahoria, aceite de anacardo, aceite de avellana, aceite de semilla de cáñamo, aceite de semilla de kiwi, aceite de nuez de macadamia, aceite de semilla de mango, aceite de semilla de melón, aceite de semilla de níger, aceite de hueso de melocotón, aceite de perilla, aceite de pistacho, aceite de semilla de amapola, aceite de semilla de calabaza, aceite de semilla de rambután, aceite de escaramujo, aceite de sésamo, aceite de semilla de karité, aceite de bogol, aceite de nuez y aceite del germen de trigo, sebo de vaca, manteca de cerdo, aceite de pescado; aceites o grasas obtenidos de procedimientos de endurecimiento, hidrogenación, transesterificación o aleatorización, fraccionamiento, destilación; y/o mezclas de los mismos.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el triacilglicerol comprende ácidos grasos saturados o insaturados que tienen de 2 a 24 átomos de carbono, que incluyen ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico, ácido caproico, ácido enántico, ácido caprílico, ácido pelargónico, ácido cáprico, ácido undecanoico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido miristoleico, ácido palmítico, ácido palmitoleico, ácido zoomárico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido petroselínico, ácido linoleico, ácido -linoleico, ácido -linolénico, ácido -linolénico, ácido estearidónico, ácido araquídico, ácido araquidónico, ácido gadoleico, ácido aráquico, ácido dihomo--linoleico, ácido icosapentanoico, ácido behénico, ácido erúcico, ácido adrénico, ácido docosapentaenoico, ácido docosohexanoico, ácido nervónico o una forma isómera de los mismos, o ácidos grasos obtenidos por procesamiento de aceites o grasas, endurecimiento, hidrogenación, transesterificación o aleatorización, fraccionamiento, destilación; y/o mezclas de los mismos.

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la deshidratación se lleva a cabo por centrifugación, condensación, destilación, evaporación y/o absorción.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el procedimiento de separación se lleva a cabo por destilación por vapor, destilación molecular y/o cromatografía de adsorción.

10. Un procedimiento para preparar una composición de aceites o grasas que comprende diacilglicerol en una cantidad de hasta 96%, que comprende (a) producir diacilglicerol por el procedimiento de la reivindicación 1; y

(b) añadir al menos un éster de fitosterilo en una cantidad en el intervalo de 0,5% a 25% en peso de diacilglicerol.

5 11. Un procedimiento para preparar una composición de aceites o grasas que comprende diacilglicerol en una cantidad de hasta 96% en peso, que comprende (a) producir diacilglicerol por el procedimiento de la reivindicación 1; y (b) añadir al menos un éster de ácido ferúlico en una cantidad en el intervalo de 0,5% a 25% en peso de diacilglicerol.

12. Un procedimiento para preparar un producto alimentario procesado con aceite o grasa, un producto de bebida y un producto de aceite para cocinar, que comprende una etapa de preparación de una composición de aceites o grasas por un procedimiento como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, y/o cualquier combinación de los mismos.