PROCESO PARA LA PRODUCCION DE DIACILGLICEROL.

Proceso para la producción de diacilglicerol que comprende las etapas de:

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

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

(iii) separar dicho monoacilglicerol, ácido graso libre y triacilglicerol residual mediante al menos un procedimiento de separación para obtener un diacilglicerol de pureza elevada; en el que la cantidad de agua en la mezcla de reacción de la etapa (i) es de 20 a 180 partes en peso por 100 partes en peso del triacilglicerol y se realiza la etapa (i) hasta que se obtiene entre un 5% y un 50% de ácidos grasos libres, produciendo así diacilglicerol de hasta un 96% de pureza con un rendimiento elevado en un corto período de tiempo

Proceso para la producción de diacilglicerol.

La presente invención se refiere a la producción de diacilgliceroles. Más particularmente, la presente invención se refiere a un proceso para producir un diacilglicerol de alta pureza con un rendimiento elevado en un corto período de tiempo.

Antecedentes de la invención

Los diacilgliceroles se utilizan ampliamente en una variedad de aplicaciones, por ejemplo, como aditivos para mejorar la plasticidad de aceites y grasas, y también como aceites comestibles en la industria alimenticia, y como un material base para la producción de cosméticos y medicamentos. Generalmente, la preparación de tales diacilgliceroles implica una reacción de esterificación de glicerol con su ácido graso correspondiente, una reacción de intercambio de alcohol de glicerol con aceite o grasa, o similares, con la utilización de un catalizador de álcali, o una enzima como una lipasa, o similares. Sin embargo, la utilización de un catalizador de enzima es preferible desde los puntos de vista del rendimiento y la pureza de los diacilgliceroles sintetizados y de ahorro de energía.

La solicitud de patente japonesa n.º 71495/1989 describe un proceso de reacción de lipasa catalizada que incluye la reacción de un ácido graso o similar con glicerol en presencia de una lipasa selectiva en las posiciones 1, 3 y al mismo tiempo elimina el agua formada por la reacción fuera del sistema para obtener un diacilglicerol con rendimiento y pureza elevados. El inconveniente de este proceso es que no permite investigar las condiciones de producción a nivel industrial.

La solicitud de patente japonesa n.º 330289/1992 describe un proceso en el que se añade glicerol en una cantidad equimolar o superior a un ácido graso para su reacción. Cuando la concentración de un diacilglicerol ha sido potenciada, la reacción se para, el glicerol insoluble se separa y la reacción se mantiene durante la deshidratación, provocando que el diacilglicerol se sintetice a una velocidad de reacción de esterificación elevada mediante la mejora de la eficacia de la deshidratación. Este proceso implica dificultades técnicas como la necesidad de parar la reacción en el momento en que la concentración de diglicéridos alcanza un punto muy alto.

La solicitud de patente japonesa n.º 234391/1998 describe un proceso en el que una mezcla de ácido graso o similar y glicerol reacciona en un reactor de tipo tubo de flujo llenado con una lipasa mientras que se controla la velocidad superficial a al menos 0,05 cm/s. Esta técnica es fácil de realizar y puede mejorar la velocidad de reacción hasta cierto punto, pero es insuficiente en cuanto a la pureza del diglicérido resultante y la técnica a mayor escala industrial.

La patente de Estados Unidos n.º 6.361.980 describe un proceso para preparar diacilglicerol, que comprende una columna de relleno de enzima que incluye una preparación de lipasa inmovilizada, llevando a cabo una reacción de esterificación entre:

(1) un donante de grupo acilo seleccionado del grupo formado por 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 formado por glicerol, un monoacilglicerol, y una mezcla de los mismos; para obtener un líquido de reacción a partir de dicha columna de relleno de enzima; reducir el contenido de agua o el contenido de alcohol inferior en dicho líquido de reacción; y después de dicha reacción, recircular el líquido de reacción a dicha columna de relleno de enzima, en la que el tiempo de residencia de dicho líquido de reacción en dicha columna de relleno de enzima es de 120 segundos o menos, para obtener un diacilglicerol, en el que dicha reducción comprende deshidratar o desalcoholizar dicho líquido de reacción, que se realiza alimentando dicho líquido de reacción con una boquilla pulverizadora, en un proceso de deshidratación. Sin embargo, este proceso es costoso, ya que requiere el uso de ácidos grasos purificados caros como materia prima.

Food Biotechnology; 2004, pág. 265-278 y J. Agric. Food Chem; 2004, pág. 5347-5353 describe la producción de diacilgliceroles. WO-A-03/06444 describe composiciones que comprenden diacilgliceroles.

En vista de lo anterior, sería ventajoso proporcionar un proceso para la producción de un diacilglicerol de rendimiento elevado en un corto período de tiempo a nivel industrial.

Resumen de la invención

Según la presente invención, se proporciona un proceso para la producción de diacilglicerol comprendiendo las etapas de:

        (i)        hacer reaccionar triacilglicerol con agua y una enzima con una actividad hidrolítica a una temperatura de entre 20ºC a 90ºC para obtener una mezcla de diacilglicerol, monoacilglicerol y ácido graso libre;

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

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

en el que la cantidad de agua en la mezcla de reacción de la etapa (i) es de 20 a 180 partes en peso por 100 partes en peso del triacilglicerol y se realiza la etapa (i) hasta que se obtiene entre 5% y 50% de ácidos grasos libres, produciendo así diacilglicerol de hasta un 96% de pureza con un rendimiento elevado en un corto período de tiempo.

Según la presente invención, se puede producir un diacilglicerol de pureza elevada a un rendimiento elevado en un corto período de tiempo.

En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para preparar una composición de aceite o grasa que comprende diacilglicerol en una cantidad de hasta el 96% por peso comprendiendo (a) producir diacilglicerol mediante el proceso de la reivindicación 1, (b) añadir al menos un éster de fitoesterol y/o éster de ácido ferúlico en una cantidad entre 0,5% y 25% por peso de diacilglicerol.

Descripción de las realizaciones preferidas

Otros varios objetos, características y ventajas relacionadas de la presente invención se apreciarán completamente ya que los mismos se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas de la invención.

La presente invención proporciona a un proceso para producir un diacilglicerol de alta pureza con un rendimiento elevado en un corto período de tiempo. Ahora se describirán más detalladamente las características y detalles de la invención, ya sea como etapas de la invención o como una combinación de las partes de la invención. Un experto en la materia entenderá que las realizaciones particulares de la invención se muestran a modo de ejemplo y no como limitaciones de la invención. Estos ejemplos se presentan para mostrar a un experto en la materia cómo operar dentro del ámbito de esta invención, y no para servir como una limitación en el ámbito de la invención donde tal ámbito solo está definido en las reivindicaciones.

Según la presente invención, se proporciona un proceso para la producción de diacilglicerol comprendiendo las etapas de:

        (i)        hacer reaccionar triacilglicerol con agua y una enzima con una actividad hidrolítica a una temperatura desde 20ºC a 90ºC para obtener una mezcla de diacilglicerol, monoacilglicerol y ácido graso libre;

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

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

en el que la cantidad de agua en la mezcla de reacción de la etapa (i) es de 20 a 180 partes en peso por 100 partes en peso del triacilglicerol y se realiza la etapa (i) hasta se obtiene...

1. Proceso para la producción de diacilglicerol que comprende las etapas de:

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

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

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

en el que la cantidad de agua en la mezcla de reacción de la etapa (i) es de 20 a 180 partes en peso por 100 partes en peso del triacilglicerol y se realiza la etapa (i) hasta que se obtiene entre un 5% y un 50% de ácidos grasos libres, produciendo así diacilglicerol de hasta un 96% de pureza con un rendimiento elevado en un corto período de tiempo.

2. Proceso según la reivindicación 1, en el que dicha enzima de la etapa (i) es una lipasa.

3. Proceso según la reivindicación 2, en el que dicha lipasa es una lipasa inmovilizada.

4. Proceso según la reivindicación 3, en el que dicho preparado de enzima lipasa inmovilizada comprende una lipasa inmovilizada no selectiva en la posición y/o selectiva en las posiciones 1, 3 que se selecciona del grupo formado por lipasas derivadas de microorganismos de los géneros Rhizopus, Aspergillus, Mucor, Candida y Pseudomonas, lipasas derivadas de Rhizopus delemar, Rhizopus japonicus, Rhizopus niveus; Aspergillus niger, Mucor javanicus, Mucor miehei, Candida rugosa, Candida antarctica, Pseudmonas cepacia.

5. Proceso según la reivindicación 1, en el que dicho triacilglicerol utilizado en la etapa (i) se selecciona del grupo formado por grasas, o aceites, vegetales y animales, y mezclas de los mismos.

6. Proceso según la reivindicación 5, en el que dicha grasa o aceite se selecciona del grupo formado por: aceite de canola, aceite de coco, aceite de maíz, aceite de semilla de algodón, aceite de palma, aceite de palmiste, 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 borraja, aceite de onagra, aceite de linaza, aceite de pepitas, aceite de linaza, aceite de argán, aceite de alfalfa, aceite de almendra, aceite de albaricoque, aceite de aguacate, aceite de babasú, aceite de baobab, aceite de pepitas de grosella negra, aceite de nuez de Brasil, aceite de semillas de cacao, aceite de camelia, aceite de zanahoria, aceite de anacardo, aceite de avellana, aceite de semilla de cañamón, aceite de pepitas de kiwi, aceite de nuez de macadamia, aceite de pepitas de mango, aceite de pepitas de melón, aceite de semilla de níger, aceite de melocotón, aceite de perilla, aceite de pistacho, aceite de semillas de adormidera, aceite de pepitas de calabaza, aceite de semillas de rambután, aceite de escaramujo, aceite de sésamo, aceite de karité, aceite de tall oil, aceite de nuez y aceite de germen de trigo, sebo de bovino, manteca de cerdo, aceite de pescado, aceites o grasas obtenidos a partir del proceso de endure- cimiento, hidrogenación, transesterificación o aleatorización, fraccionamiento, destilación; y mezclas de los mismos.

7. Proceso según la reivindicación 1, en el que dicho triacilglicerol incluye ácidos grasos saturados o insaturados que tienen de 2 a 24 átomos de carbono, como ácido acético, ácido propanoico, ácido butírico, ácido valérico, ácido hexanoico, 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 a-linolénico, ácido ?-linolénico, ácido estearidonico, ácido araquídico, ácido arachidonico, ácido gadoleico, ácido aráquico, ácido dihomo-linoleico, ácido eicosapentaenoico, ácido behénico, ácido erúcico, ácido adrénico, ácido docosapentaenoico, ácido docosahexaenoico, ácido nervónico o una forma isomérica de los mismos.

8. Proceso según la reivindicación 1, en el que dicho procedimiento de deshidratación es centrifugación, condensación, destilación, evaporación o absorción.

9. Proceso según la reivindicación 1, en el que dicho procedimiento de separación es destilación con vapor de agua, destilación molecular o cromatografía de adsorción.

10. Proceso para preparar una composición de aceite o grasa que comprende diacilglicerol en una cantidad de hasta el 96% en peso que comprende: (a) producir diacilglicerol mediante el proceso de la reivindicación 1; y (b) añadir al menos un éster de fitoesterol en una cantidad de entre 0,5 a 25% en peso de diacilglicerol.

11. Proceso para preparar una composición de aceite o grasa que comprende diacilglicerol en una cantidad de hasta el 96% en peso que comprende: (a) producir diacilglicerol mediante el proceso de la reivindicación 1; y (b) añadir al menos un éster de ácido ferúlico en una cantidad de entre 0,5 a 25% en peso de diacilglicerol.

12. Proceso para preparar un producto alimenticio con aceite o grasa procesada, un producto para beber y un producto de aceite para cocinar que comprende una etapa de preparación de una composición de aceite o grasa mediante un proceso definido en cualquiera de las reivindicaciones 10 ó 11, y/o cualquier combinación de los mismos.