DE3519429A1 - Verfahren zur umesterung von fetten und oelen und enzympraeparat - Google Patents
Verfahren zur umesterung von fetten und oelen und enzympraeparatInfo
- Publication number
- DE3519429A1 DE3519429A1 DE19853519429 DE3519429A DE3519429A1 DE 3519429 A1 DE3519429 A1 DE 3519429A1 DE 19853519429 DE19853519429 DE 19853519429 DE 3519429 A DE3519429 A DE 3519429A DE 3519429 A1 DE3519429 A1 DE 3519429A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oils
- fats
- lipase
- transesterification
- enzyme preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 title claims description 84
- 239000003925 fat Substances 0.000 title claims description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 72
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims description 68
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 claims description 62
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 claims description 62
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 claims description 62
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 claims description 62
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 60
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 60
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 52
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003248 enzyme activator Substances 0.000 claims description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 claims description 3
- 241000251730 Chondrichthyes Species 0.000 claims 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 74
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 65
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 52
- 229940040461 lipase Drugs 0.000 description 52
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 36
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 19
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 19
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 19
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 19
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 17
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 14
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Substances CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 10
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 9
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 9
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 9
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 5
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 5
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- 125000005313 fatty acid group Chemical group 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 241000303962 Rhizopus delemar Species 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- FLIACVVOZYBSBS-UHFFFAOYSA-N Methyl palmitate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC FLIACVVOZYBSBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N Methyl stearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N batilol Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCOCC(O)CO OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- XIRNKXNNONJFQO-UHFFFAOYSA-N ethyl hexadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC XIRNKXNNONJFQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MVLVMROFTAUDAG-UHFFFAOYSA-N ethyl octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC MVLVMROFTAUDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 description 2
- 238000000199 molecular distillation Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 2
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 125000005480 straight-chain fatty acid group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 2
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000001889 Brahea edulis Species 0.000 description 1
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 1
- 241000631153 Diploknema butyracea Species 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 241000235395 Mucor Species 0.000 description 1
- 241001228726 Mucor japonicus Species 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 102000019280 Pancreatic lipases Human genes 0.000 description 1
- 108050006759 Pancreatic lipases Proteins 0.000 description 1
- 241000282376 Panthera tigris Species 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 241000235527 Rhizopus Species 0.000 description 1
- 240000005384 Rhizopus oryzae Species 0.000 description 1
- 235000019485 Safflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000018936 Vitellaria paradoxa Nutrition 0.000 description 1
- 241001135917 Vitellaria paradoxa Species 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229940110456 cocoa butter Drugs 0.000 description 1
- 235000019868 cocoa butter Nutrition 0.000 description 1
- 235000019879 cocoa butter substitute Nutrition 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 235000005687 corn oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002285 corn oil Substances 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002385 cottonseed oil Substances 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- SHFGJEQAOUMGJM-UHFFFAOYSA-N dialuminum dipotassium disodium dioxosilane iron(3+) oxocalcium oxomagnesium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[Fe+3].[Fe+3].O=[Mg].O=[Ca].O=[Si]=O SHFGJEQAOUMGJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N epoxidized methyl oleate Natural products CCCCCCCCC1OC1CCCCCCCC(=O)OC CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229940067592 ethyl palmitate Drugs 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229940013317 fish oils Drugs 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J kaolinite Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013310 margarine Nutrition 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116369 pancreatic lipase Drugs 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 235000005713 safflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003813 safflower oil Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229940057910 shea butter Drugs 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019871 vegetable fat Nutrition 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
- C12P7/6436—Fatty acid esters
- C12P7/6445—Glycerides
- C12P7/6458—Glycerides by transesterification, e.g. interesterification, ester interchange, alcoholysis or acidolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
- C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
- C11C3/08—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils with fatty acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
- C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
- C11C3/10—Ester interchange
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umesterung von Fetten und Ölen unter Verwendung eines enzymatisehen Lipasepräparats.
Die Umesterung von Fetten und Ölen ist ein wichtiges technisches Verfahren, vergleichbar mit der Hydrierung
bei der Herstellung von verarbeiteten Fetten, z.B. Margarinen und Shortening-Ölen.
Die Umesterungsreaktion eines Fetts oder Öls wird durch ein chemisches Verfahren durchgeführt unter Verwendung
von alkalischen Substanzen, z.B. Alkalimetallalkoholat, Alkalimetall- oder einem Erdalkalimetallhydroxid als
Katalysator. Bei dem bekannten Verfahren wird jedoch keine Spezifizierung hinsichtlich der Position der Fettsäure
in dem erhaltenen Fett oder Öl erhalten, da die Umesterung ohne Festlegung der Position der Fettsäure im Fett
oder Harz erfolgt. Der Nachteil des bekannten chemischen Umesterungsverfahrens liegt also somit in der Nicht-Selektivität
hinsichtlich der Position der Fettsäure im Fett oder Öl.
Vor kurzem sind Umesterungsverfahren für Fette oder Öle
mit einer Positionsspezifität anstelle der nichtselektiven üblichen Verfahren vorgeschlagen worden. Ein typisches
Beispiel für diese Verfahren ist ein Verfahren, worin Lipase als Enzym für die Hydrolyse von Fetten und
3o Ölen verwendet wird (vgl. JP-OS Io4 5o6/1977).
Bei diesem Verfahren muß jedoch Wasser im Reaktionssystem anwesend sein, um die Lipase zu aktivieren. Obwohl der
Wassergehalt bei nur ο,2 bis 1 % liegt, kann die dadurch
bedingte Bildung von Diglyceriden als Nebenprodukt der Hydrolyse der Fette und Öle und eine Herabsetzung der
Ausbeute des Austauschprodukts nicht verhindert werden. Dies liegt daran, daß so lange kleine Mengen an Wasser
im Reaktionssystem vorhanden sind, die Lipase die Hydrolyse der Fette und Öle verursacht.
Die Nebenprodukte, wie Diglyceride, sollten aus dem Gemisch entfernt werden, da sie die gewünschten Eigenschaften
des Umesterungsprodukts beeinträchtigen. Es sind ausserdem komplizierte Reinigungsstufen für die Entfernung
der Nebenprodukte notwendig. Diese bekannten Verfahren sind daher für die praktische Durchführung ebenfalls nicht
geeignet.
Unter diesen Umständen sind Verfahren vorgeschlagen worden, in denen die Umesterung wirksam durchgeführt worden
ist durch die Kontrolle der Hydrolyse der Fette und Öle, um die Nachteile der bekannten Verfahren zu verhindern.
Es sind z.B. folgende Verfahren vorgeschlagen worden:
(a) Aus der JP-OS 648o/82 und der JP-OS 78 496/82 ist
ein Verfahren bekannt, bei dem ein niedriger mehrwertiger Alkohol anstelle von Wasser als Lipaseaktivator verwendet
wird, um die Hydrolyse des Fetts oder Öls bei der Umesterung zu unterdrücken.
(b) Aus der JP-OS 198 798/1982 ist ein Verfahren bekannt, das auf der Tatsache beruht, daß die Umesterung in einer
Grenzfläche zwischen dem Öl und dem Wasser in dem hydrogenen System stattfindet. Lipase ist wasserlöslich.
Bei diesem Verfahren wird ein Tensid zu dem heterogenen Reaktionssystem hinzugegeben, um den Kontakt des Fetts
35
oder Öls mit der Lipase in der Grenzfläche zu verbessern.
(c) Aus der JP-OS 116 689/1983 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Umesterungsrate erhöht wird durch
die Kontrolle des Wassergehalts mit einem ■wasserabsorbierenden
Harz, das in der Lage ist, Wasser in einer Menge zu absorbieren entsprechend dem mehrmals hundertfachen
Gewicht des Absorptionsmittels. Io
(d) Aus der JP-PS 27 159/1982 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Umesterung des Fetts oder Öls durchgeführt
wird unter Verwendung eines Esters eines niedrigen Alkohols mit einer Fettsäure mit einem niedrigen
Schmelzpunkt anstelle der Fettsäure an sich mit einem höheren Schmelzpunkt, um die Reaktion einheitlicher
durchzuführen.
Es hat sich herausgestellt, daß auch die oben beschriebenen
bekannten Verfahren nicht für den industriellen Einsatz geeignet sind, da sie folgende Nachteile aufweisen:
Das Verfahren (a) ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
niedriger mehrwertiger Alkohol, z.B. Glycerin, anstelle von Wasser als Lipaseaktivator verwendet wird. Bei Verwendung
dieses Aktivators ist die Umesterungsrate extrem niedrig und es wird nahezu eine Woche benötigt, um
eine entsprechende Umwandlung zu erreichen, obwohl die Hydrolysereaktion zum Teil kontrolliert werden kann.
Bei dem Verfahren (b) kann das Öl wirksam mit der Lipase in der Grenzfläche zwischen der Ölschicht und der
wäßrigen Schicht kontaktiert werden, und die Umesterung 35
verläuft relativ selektiv, wenn das Tensid hinzugegeben wird. Hierbei wird ein inverses Mizell auf der Oberfläche des Enzymproteins
gebildet und so eine Bedingung geschaffen, die geeignet ist für die Herstellung eines Komplexes aus der
Lipase und dem Substrat,und als Ergebnis daraus wird eine hohe Umesterungsaktivität erreicht. Der Nachteil dieses
Verfahrens liegt jedoch darin, daß die Hydrolyse nicht in ausreichendem Maße kontrolliert werden kann und daß das Tensid
im Umesterungsprodukt verbleibt und so die physikalisehen Eigenschaften des Fetts bzw. Öls beeinträchtigt. Das
Tensid bzw. der Emulgator muß mittels eines komplizierten Behandlungsverfahrens entfernt werden, so daß auch dieses
bekannte Verfahren für den Einsatz in der industriellen Praxis nicht geeignet ist.
Bei dem bekannten Verfahren (c) kann die 'Hydrolyse des Fetts oder Öls nicht in ausreichendem Maße kontrolliert
werden, und ein Ausgangsmonomer, das als Verunreinigung
im Harz vorhanden ist, kann daher ausgeschieden werden und so in das Fett bzw. Öl gelangen. Desweiteren wurde festgestellt,
daß beim Verfahren (c) das wasserabsorbierende Harz quillt und an den Wandungen des Reaktionsgefäßes haftet,
wenn es mit Wasser in Kontakt kommt. Auf diese Weise kommt es zu einem Verlust von Lipase, was wiederum einen
Nachteil bei der Rückgewinnung der Lipase und bei der Wiederverwendung bedeutet.
Bei dem bekannten Verfahren (d) müssen die Fettsäureester vor der Umesterung hergestellt werden, was zu einer Komplikation
der Verfahrensschritte führt.
Wie oben im einzelnen dargelegt worden ist, sind die bekannten Verfahren für eine industrielle Verwendung nicht
geeignet.
35
35
Es ist somit kein Verfahren bekannt für die Umesterung,
bei dem gleichzeitig die Hydrolyse des Fetts bzw. Öls in entsprechender Weise kontrolliert bzw. gesteuert werden
kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem nur die gewünschte Umesterung
in effektiver Weise abläuft und wobei gleichzeitig die Hydrolyse der Fette und Öle kontrolliert wird.
Io
Die Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines Enzympräparats,
das erhalten wird nach einem neuen und einfachen Lipaseaktivierungsverfahren.
Für die Herstellung einer aktiven Lipase ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem ein Trägermaterial in einer
wäßrigen Lipaselösung dispergiert wird, um die Lipase oder eine Lipase enthaltende Substanz an dem Trägermaterial zu
adsorbieren,und dann wird das Trägermaterial getrocknet, um ein Enzympräparat mit einem vorgegebenen Wassergehalt
herzustellen (vgl. JP-OS 127 087/1981 und 48 oo6/1983).
Aber auch diese bekannten Verfahren haben Nachteile, die nachfolgend im einzelnen dargelegt werden und die die Verfahren
für den großtechnischen Einsatz ungeeignet machen.
Bei dem Verfahren der Umesterung für Fette und Öle unter Verwendung kleiner Mengen von Wasser als Enzymaktivator
ist dargelegt worden, daß die Hydrolyse des Fetts oder Öls abläuft zusätzlich zu der gewünschten Umesterung, und daß
so die Ausbeute an Umesterungsprodukt verringert wird (vgl. "Journal of the American Oil Chemist's Society", Bd. 6o,
Seiten 291-294 (1983)). Es ist gefunden worden, daß, wenn das hier verwendete Wasser ersetzt wird durch einen niedri-
35
gen mehrwertigen Alkohol, z.B. Glycerin, die Umesterungsrate extrem niedrig ist und es nahezu einer Woche bedarf,
um die gewünschte Umwandlung zu erhalten, obwohl die Hydrolysereaktion in einem gewissen Ausmaß kontrolliert
wird.
Die bei der Hydrolyse des Öls oder Fetts gebildeten Nebenprodukte beeinträchtigen die Eigenschaften des gewünschten
Umesterungsprodukts, so daß ein Produkt mit einer hohen
Qualität oder der gewünschten Qualität nicht erhalten werden kann. Außerdem ist es notwendig, um die gewünschte Qualität
zu erreichen, die Nebenprodukte durch Isolations- und Reinigungsbehandlungen in zusätzlichen Verfahrensschritten
zu entfernen. Auf diese Weise sind weitere Verfahrensstufen notwendig, die die bekannten Verfahren vom Standpunkt
der Industrie her unvorteilhaft gestalten und außerdem besteht die Gefahr, daß die Zusammensetzung des Fetts oder
Öls bei dieser Behandlung modifiziert wird.
Die bekannten Verfahren unter Einsatz eines Enzymaktivators sind unzureichend. Kürzlich ist zum Beispiel in der
JP-OS 198 798/1982 die Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels oder Emulgators und in der JP-OS 116 689/1983 die
Verwendung eines Harzes mit einer hohen Wasserabsorptionsfähigkeit vorgeschlagen worden als Katalysator für eine
wirksame enzymatische Umesterung, um auf diese Weise die Nachteile des Enzymaktivators zu überwinden und die Hydrolyse
zu steuern. Jedoch selbst dann, wenn die Enzymkatalysatoren gemäß diesen bekannten Verfahren verwendet werden,
kann die Hydrolyse nicht in ausreichender Weise unterbunden werden und der Emulgator verbleibt im umgeesterten
Fett oder es verbleiben Verunreinigungen, z.B. Monomeranteile, die in dem eingesetzten Harz mit der hohen Wasserabsorptionsfähigkeit
enthalten sind, im Fett. Daher sind
auch diese bekannten Verfahren für großtechnische Verwendung nicht geeignet.
Für das zweite bekannte Verfahren, d.h. für die Herstellung des aktiven Enzyms, ist es notwendig, eine Trocknung
über einen langen Zeitraum durchzuführen, um eine hohe enzymatische Aktivität zu erhalten, wobei die Trocknungsrate
sehr genau kontrolliert werden muß, damit ein Optimum an enzymatischer Aktivität erhalten wird. Dabei ist zu berücksichtigen,
daß die enzymatische Wirksamkeit bei der über einen langen Zeitraum durchgeführten Trocknungsbehandlung
verringert wird. Somit ist auch dieses bekannte Verfahren nicht als industriell einsetzbares Verfahren geeignet,
da es sehr schwierig durchzuführen ist und einen hohen Ar-
15 beitseinsatz notwendig macht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, enzymatische Katalysatoren zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen,
die gewünschte Umesterung in wirksamer Weise durchzuführen, während gleichzeitig die Nebenreaktionen minimiert
werden. Es ist ein Verfahren zur Herstellung eines Enzympräparats mittels eines einfachen neuen enzymatischen
Aktivierungsverfahrens gefunden worden. Die Erfindung beruht insbesondere auf dieser Erkenntnis.
Die Erfindung betrifft die Umesterung von Fetten und Ölen in wirksamer Weise in Gegenwart eines Enzympräparats, das
für die Umesterung wirksam ist, wobei das Verfahren durchgeführt wird durch Zugabe von Fetten und Ölen zu einem Gemisch
eines Lipaseaktivators, einer Lipase und eines Trägermaterials. Der Veresterungsverfahrensschritt wird weiterhin
durchgeführt in Gegenwart eines Lipaseaktivators.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren für die Herstellung des Enzympräparats zur Verfügung gestellt, wobei
- Io -
dieses gekennzeichnet ist durch die Verfahrensschritte der
Zugabe von Fetten und Ölen zu einer Mischung eines Lipaseaktivators, einer Lipase und eines Trägermaterials, Umsetzung
der Komponenten miteinander zur Zersetzung der Fette und Öle, und Entfernung der Fette und Öle aus dem
Zersetzungsproduktzur Abtrennung des Enzympräparats. Das
Verfahren enthält auch die Verfahrensschritte der Zugabe der Öle und Fette zu der Mischung des Enzymaktivators, der
Lipase und des Trägermaterials.
Io
Io
Die Erfindung betrifft weiterhin das Enzympräparat, erhältlich nach dem oben angegebenen Verfahren.
Gemäß der Erfindung wird ein Lipaseaktivator, z.B. Wasser, oder ein zweiwertiger oder dreiwertiger niedriger Alkohol
zu einer Lipase hinzugegeben und dann wird ein Trägermaterial und Fett oder Öl zu der Mischung hinzugegeben, um
das Fett oder Öl durch die Lipase zu zersetzen und um das Enzym wirken zu lassen. Dabei wird ein Enzympräparat mit
einer hohen Umesterungsaktivität erhalten. Bei Verwendung
des erhaltenen Enzyms (nachfolgend als "Enzympräparat" bezeichnet)
wird die gewünschte Umesterung der Fette und Öle in wirksamer Weise erreicht, während gleichzeitig die
Hydrolyse unterbunden bzw. kontrolliert wird.
Es ist ein Umesterungsverfahren bekannt, bei dem ein Enzympräparat
mit hoher Aktivität verwendet wird, das erhalten wird durch die Adsorption von Lipase an einem Trägermaterial.
Dieses bekannte Verfahren basiert jedoch auf komplizierten Verfahrensvorschriften für die Herstellung des Enzympräparats,
da eine lange Zeitperiode für die Trocknung des Präparats vorgeschrieben ist und die Trocknungsrate
sehr genau eingehalten werden muß. Außerdem ist bei der Umesterung mit dem bekannten Enzympräparat ein Verfahrens-
schritt einzuhalten, bei dem die Reaktionsflüssigkeit durch eine Säule gegeben wird, die mit dem Enzympräparat gefüllt
ist, oder wobei weiterhin ein wasserentziehendes
Mittel mitverwendet wird, um die Hydrolyse des Fetts bzw. Öls zu unterbinden,bzw. wobei das Reaktionssystem
unter vermindertem Druck erhalten wird. Diese bekannten Verfahren können daher nicht in einfacher Weise durchgeführt
werden und sind für die Verwendung im industriellen Maßstab nicht geeignet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anschließend näher erläutert.
Ein Fett oder Öl wird zu einer Mischung hinzugegeben,
enthaltend einen Lipaseaktivator, z.B. Wasser oder einen zweiwertigen oder dreiwertigen niedrigen Alkohol, eine
Lipase und ein Trägermaterial, um die Komponenten miteinander umzusetzen und das Fett oder Öl zu zerlegen bzw.
zu zersetzen. Dann wird das Fett oder Öl aus dem Umsetzungsprodukt
durch Filtration oder ein ähnliches Verfahren abgetrennt, um ein Enzympräparat herzustellen.
Das erhaltene Enzympräparat kann als solches für die Umesterung verwendet werden oder, falls notwendig, nach dem
Waschen mit einem Lösungsmittel, welches die Enzymaktivität nicht beeinträchtigt, z.B. ein Kohlenwasserstoff, und
25 anschließend wird das Präparat getrocknet.
Die Umesterung wird durchgeführt durch Umsetzung einer Mischung, enthaltend ein Fett oder ein Öl, eine Fettsäure
und ein Lösungsmittel, z.B. ein Kohlenwasserstoff, in Gegenwart des obigen Enzympräparats, oder durch Umsetzung des
Fetts oder Öls mit einer Mischung, enthaltend ein Fett oder ein Öl und ein Lösungsmittel in Gegenwart des Enzympräparats.
Bei der Durchführung der Umesterung in Gegenwart des erfindungsgemäßen Enzympräparats kann, falls not-
wendig, ein Lipaseaktivator, z.B. Wasser oder ein zweiwer-
tiger oder dreiwertiger niedriger Alkohol, mitverwendet werden, obgleich der gewünschte Erfolg auch in ausreichendem
Maße in Abwesenheit eines Lipaseaktivators erreicht wird. Ein gereinigtes Umesterungsprodukt wird erhalten
durch die Entfernung der Fettsäure und kleiner Mengen Monoglyceride und Diglyceride aus dem Umesterungsprodukt
mittels eines üblichen Abtrenn- und Reinigungsverfahrens, z.B. durch Flüssig-Flüssig-Extraktion, Neutralisation mit
Alkali, Vakuumdestillation oder Molekulardestillation. Io
Die erfindungsgemäß verwendete Lipase weist vorzugsweise eine spezifische Selektivität auf, z.B. eine Selektivität
für eine Position des zu bindenden Glycerids oder eine Selektivität für eine Vielzahl von Fettsäuren, denn wenn
die Selektivität gering ist bei der enzymatischen Umesterung, dann würde keine Verbesserung gegenüber einem üblichen
Umesterungsverfahren, bei dem ein Alkalimetallkatalysator
oder ein ähnliches Mittel verwendet wird, erhalten werden. Die Lipasen mit einer ausgezeichneten Positions-Selektivität
schließen zum Beispiel ein solche, die herstellbar sind über die Mikroorganismen Rhizopus, Aspergillus,
Candida und Mucor und Pankreaslipase. Bei der spezifischen Umesterung von Fettsäuregruppen in den Positionen 1 und 3
eines Glycerids kann geeigneterweise eine Lipase eingesetzt werden, hergestellt durch Rhizopus delemar, Rhizopus japonicus
oder Mucor japonicus. Bei diesen Lipasen handelt es sich um bekannte, auf dem Markt erhältliche Lipasen.
Bevorzugte Enzymaktivatoren sind Wasser und zweiwertige und dreiwertige niedrige Alkohole. Besonders wirksam sind
Wasser und Glycerin.
Das Trägermaterial kann aus bekannten Trägermaterialien ausgewählt werden. Geeignete Trägermaterialien sind solche,
35
die in dem Reaktionssystem bei der Herstellung des Enzympräparats und bei der erfindungsgemäßen Umesterung unlöslich
sind und die die enzymatische Aktivität nicht beeinträchtigen.
Geeignete Trägermaterialien sind z.B. Celite, Diatomeenerden, Kaolinit, Perlit, Silicagelj Glasfasern,
Aktivkohle, Cellulosepulver und Calciumcarbonat. Die Trägermaterialien
können in Form von Pulver, Granulaten, Fasern usw. eingesetzt werden.
Für die erfindungsgemäß eingesetzten Fette und Öle sind geeignet übliche Pflanzen- und Tierfette und -öle als
auch behandelte Fette und Öle und Mischungen davon. Geeignete Beispiele schließen ein Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl,
Rapsöl, Olivenöl, Maisöl, Kokosnußöl, Safloröl, Rindertalg, Schweineschmalz und Fischöle. Bei der Herstellung
eines Ersatzprodukts für Kakaobutter durch Umesterung können verwendet werden Fette und Öle, enthaltend eine große
Menge an Ölsäure in der Position 2 des Glycerins, z.B. Palmöl, Olivenöl, Tsubakiöl, Sasanquaöl, SaIfett,
Illippebutter, Kokumbutter, Sheabutter, Mowrahfett, Phulwarabutter,
Borneotalg· und die daraus fraktionierten Öle und Fette. Obgleich das Fett oder Öl, das für die Herstellung
des Enzympräparats verwendet wird, unabhängig von den Fetten oder Ölen ausgewählt wird, die für die Umesterung
eingesetzt werden, ist es wünschenswert, daß ein Fett oder Öl für die Herstellung des Enzympräparats verwendet wird,
das eine Zusammensetzung aufweist, die nahe bei der Zusammensetzung der Fette und Öle liegt, die für die Umesterung
eingesetzt werden.
Die Umesterung des Fetts oder Öls wird durchgeführt durch Umsetzung mit einer Fettsäure oder durch die Umsetzung mit
einem Fett oder Öl.
Die Fettsäuren sind geradkettige Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, und dabei handelt es sich um natürliche
Fettsäuren, z.B. Palmitinsäure, Stearinsäure oder Ölsäure
.
5
5
Bei der Umesterung können Alkoholester der Fettsäuren zusätzlich zu den obengenannten Fettsäuren verwendet werden.
Die Alkohol/Fettsäureester schließen solche ein, die erhalten werden aus den obigen Fettsäuren (geradkettige Fettsäuren
mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen) und gesättigten geradkettigen einwertigen Alkoholen. Geeignet sind z.B. Methylpalmitat,
Ethylpalmitat, Methylstearat und Ethylstearat.
Das Fett oder Öl kann ausgewählt werden aus den oben angegegebenen, z.B. aus üblichen Pflanzenfetten und -ölen,
tierischen Fetten und -ölen, behandelten Fetten und Ölen und Mischungen davon.
Die Lösungsmittel, die während der Umesterung gemäß der Erfindung verwendet werden, sind organische Lösungsmittel,
die gegen Lipase inert sind, z.B. η-Hexan, handelsübliches Hexan, Petroläther und Petrolbenzin. Ein Lösungsmittel,
das für die Umesterung verwendet wird, kann auch für die Herstellung des Enzympräparats verwendet werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird anschließend näher erläutert.
Das erfindungsgemäße Enzympräparat wird hergestellt aus einem Fett oder Öl, einem Lipaseaktivator, z.B. Wasser
oder einem zweiwertigen oder dreiwertigen niedrigen Alkohol, einer Lipase und einem Trägermaterial, insbesondere
aus o,öl bis Io Gew.-Teilen einer handelsüblichen Lipase,
o,l bis 2o Gew.-Teilen eines Lipaseaktivators und 1 bis 5o Gew.-Teilen eines Trägermaterials, und zwar hinzugege-
ben zu loo Gew.-Teilen eines Fetts oder Öls. Das Gemisch
wird dann bei 2o bis 80 0C für 1 bis 24 h gerührt, um die
Fette oder Öle zu zerlegen. Die Zersetzung des Fetts oder Öls wird durchgeführt im oben angegebenen Temperaturbereich,
insbesondere in einem Temperaturbereich, der für die verwendete Lipase besonders geeignet ist. Danach wird
das Fett oder Öl aus dem Zersetzungsprodukt durch Filtration oder durch eine andere übliche Methode entfernt, um
das Enzympräparat zu gewinnen. Das Enzympräparat kann als solches bei der Umesterung eingesetzt werden. Jedoch,
falls notwendig, kann das Enzympräparat auch mit einem inerten organischen Lösungsmittel, das die Aktivität des
Enzyms nicht beeinträchtigt, z.B. mit einem der obengenannten Kohlenwasserstoffe, wie η-Hexan oder Petrolbenzin,
gewaschen werden. Anschließend wird das Präparat getrocknet, wobei möglichst nicht erwärmt wird, da dadurch die
Enzymaktivität beeinträchtigt werden kann. Die Umesterung wird durchgeführt in Gegenwart des in obiger Weise hergestellten
Enzympräparats, und zwar in der folgenden Weise:
Eine Mischung von loo Gew.-Teilen eines Fetts oder Öls
und 25 bis 3oo Gew.-Teile einer Fettsäure oder eines Alkoholesters einer Fettsäure oder eines anderen Fetts oder
Öls, o,l bis loo Gew.-Teilen des nach der obigen Weise hergestellten Enzympräparats, enthaltend o,ol bis Io Gew.-Teile
einer Lipase und eines Trägermaterials, O bis Io Gew.-Teile Wasser oder eines zweiwertigen oder dreiwertigen
niederen Alkohols als Lipaseaktivator und, falls notwendig, O bis looo Gew.-Teile eines inerten organischen
Lösungsmittels werden bei 2o bis 80 0C miteinander verrührt.
Die erfindungsgemäße Umesterung kann durchgeführt werden bei dem oben angegebenen Temperaturbereich, wobei innerhalb
dieses Temperaturbereiches die Temperatur bevorzugt wird, die für die Lipase besonders geeignet ist. Die Reaktionszeit
liegt bei 1 bis 3 Tagen.
Nach der Vervollständigung der Umesterung kann Fettsäure und kleine Mengen an Monoglyceriden und Diglyceriden auf
leichte Weise aus der Reaktionsflüssigkeit durch übliche Isolations- und Reinigungsverfahren entfernt werden, z.B.
mittels Flüssig-Flüssig-Extraktions, Neutralisation mit Alkali oder Vakuumdestillation oder Molekulardestillation
oder durch eine geeignete Kombination dieser Verfahren. Auf diese Weise wird das gewünschte gereinigte, umgeesterte
Produkt erhalten.
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die gewünschte Umesterung des Fetts oder Öls in wirksamer Weise durchgeführt
werden kann, während die Hydrolyse des Fetts oder Öls kontrolliert wird durch die Verwendung des Enzympräparats
mit einer hohen Umesterungsaktivität, wobei das Enzympräparat über ein einfaches Verfahren herstellbar ist,
d.h. daß das erfindungsgemäße Verfahren eine sehr hohe Produktivität aufweist.
Ein weiterer vorteilhafter Effekt gemäß der Erfindung liegt darin, daß die Deaktivierung des Enzyms während der Reaktion
vernachlässigbar ist und daß das nach der Beendigung der Umsetzung rückgewonnene Enzympräparat erneut wirksam
eingesetzt werden kann, so daß das Verfahren in großtechnischem Maßstab unter ökonomisch vorteilhaften Bedingungen
durchgeführt werden kann.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß bei der erfindungsgemäßen Umesterung zum
Beispiel ein hochwertiges Ersatzprodukt für Kakaobutter hergestellt werden kann aus preiswertem Palmöl, und zwar
unter Verwendung einer Lipase mit einer speziellen Selektivität hinsichtlich der Umesterungspositionen.
Die Erfindung wird,durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1 5
5o g einer weichen Fraktion eines Palmöls, 5 g Celite, o,5 g eines ionenausgetauschten Wassers und o,l g einer
handelsüblichen Lipase (Lipase, hergestellt mittels Rhizopus delemar) wurden miteinander bei 4o "C in einem
geschlossenen Reaktionsgefäß für 12 h gerührt, um die Enzymreaktion (Hydrolyse) durchzuführen. Nach der Beendigung
der Reaktion wurden die unlöslichen Teile mittels Filtration ( Gemisch aus Celite und Lipase) abgetrennt.
Es wurde mit 5 ml η-Hexan dreimal bis zur vollständigen Entfernung des Öls gewaschen. Das Produkt wurde dann getrocknet
bei 2o bis 3o 0C unter verringertem Druck für 1 h, um das Enzympräparat herzustellen.
2,6 g des so erhaltenen Enzympräparats, enthaltend o,o5 g Lipase und 2,55 g Celite, wurden verrührt mit Io g einer Palmölfraktion
mit mittlerem Schmelzpunkt,mit einer Jodzahl von und einem Diglyceridgehalt von 2 %, Io g Stearinsäure und
4o ml η-Hexan bei 4o 0C in einem geschlossenen Reaktionsgefäß für 3 Tage, um die Enzymreaktion durchzuführen (Umesterungsreaktion).
Nach der Vervollständigung der Umsetzung wurde die Umsetzung der Umesterungsreaktion bestimmt
über den Stearinsäuregehalt des erhaltenen Öls, und der Diglyceridgehalt (DG) wurde mittels Säulenchromatographie
ermittelt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.
1 g des Enzympräparats gemäß Beispiel 1 wurde verrührt mit Io g einer Palmölfraktion mit einem mittleren Schmelzpunkt,
mit einer Jodzahl von 34 und einem Diglyceridgehalt von
2%, Io g Stearinsäure, o,ol5 g ionenausgetauschten Wassers und 4o ml η-Hexan bei 4o 0C in einem geschlossenen Reaktionsgefäß für 2 Tage, um die Enzymreaktion durchzuführen (Umesterungsreaktion).
Nach der Vervollständigung der Reaktion wurde die Umwandlung und der Diglyceridgehalt bestimmt
in der gleichen Weise,wie in Beispiel 1 angegeben. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.
Io Verffleichsbeispiel 1
Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt unter den gleichen Reaktionsbedingungen (Temperatur und Zeit), jedoch
mit der Ausnahme, daß die weiche Fraktion des PaImöls
ersetzt wurde durch 4o ml n-Hexan,und die Menge des ionenausgetauschten Wassers wurde geändert auf o,o9 g, um
ein Enzympräparat zu erhalten. Das so hergestellte Enzympräparat wurde nicht isoliert und vermischt und Io g Palmölfraktion
mit einem mittleren Schmelzpunkt, mit einer Jodzahl von 34 und einem Diglyceridgehalt von 2% und Io g
Stearinsäure wurden zugegeben. Die enzymatisch« Reaktion (Umesterungsreaktion) wurde durchgeführt bei 4o 0C in einem
geschlossenen Reaktionsgefäß für 4 Tage.
Nach der Vervollständigung der Umsetzung wurde die Umwandlung und der Diglyceridgehalt in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 beschrieben, bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengefaßt.
3o · Verffleichsbeispiel 2
2o mg der Lipase, die in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde
verrührt mit Io g einer mittleren Schmelzpunktsfraktion des Palmöls mit einer Jodzahl von 34 und einem Diglyceridgehalt
von 2 Ji, Io g Stearinsäure und o,ol8 g ionenausge-35
tauschten Wassers und 4o ml η-Hexan bei 4o 0C in einem geschlossenen
Reaktionsgefäß für 3 Tage, um die Enzymreaktion (Umesterungsreaktion) durchzuführen. Nach der Vervollständigung
der Umsetzung wurde die Umwandlung und der Diglyceridgehalt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.
Enzympräparat | Umesterungs- bedingungen |
Reaktions zeit |
Umwandlung | Diglycerid- gehalt |
Enzympräparat (Beispiel 1) |
Wasser gehalt* ) |
3 Tage | 95 % | 2,5 % |
Enzympräparat (Beispiel 2) |
** | 2 Tage | 96 % | 4,ο % |
Enzym, hergestellt ohne Verwendung von Fett oder Öl (Vergleichsbei spiel 1) |
o,15 Gew. % |
4 Tage | 6 % | 7 % |
handelsübliches Enzym ohne jede Behandlung (Vergleichsbeispiel 2) |
o,18 Gew.% |
3 Tage | 5o % | 7 % |
o,18 Gew.% |
Bemerkung:
bezogen auf das Fett oder Ol
ionenausgetauschtes Wasser wurde nicht verwendet
ionenausgetauschtes Wasser wurde nicht verwendet
co cn & CO
CO
Beispiel 3
5o g einer weichen Palmölfrakion wurden verrührt mit 5 g
Celite, o,5 g Glycerin und o,l g einer handelsüblichen
Lipase (Lipase, hergestellt mittels Rhizopus delemar) bei 4o 0C in einem geschlossenem Reaktionsgefäß für 12 h,
um die Enzymreaktion (Hydrolyse) durchzuführen.
Nach der Vervollständigung der Reaktion wurde der unlösliehe
Teil, bestehend aus einem Gemisch von Celite und Lipase, durch Filtration abgetrennt und dann mit 5 ml
η-Hexan dreimal gewaschen, um das Öl zu entfernen. Nach dem Trocken bei 2o bis 3o 0C unter verringertem Druck für
1 h wurde das Enzympräparat erhalten. 15
2,6 g des so erhaltenen Enzympräparats wurden verrührt
mit Io g einer Palmölfraktion mit einem mittleren Schmelzpunkt mit einer Jodzahl von 34 und einem Diglyceridgehalt
von 2 %t Io g Stearinsäure und 4o ml η-Hexan bei 4o 0C in
einem geschlossenen Reaktionsgefäß für 3 Tage, um die Enzymreaktion (Umesterungsreaktion) durchzuführen.
Nach der Vervollständigung der Umsetzung wurde die Umwandlung während der Umesterungsreaktion bestimmt über den
Stearinsäuregehalt des erhaltenen Öls. Der Stearinsäuregehalt betrug 95 % und der Diglyceridgehalt in dem erhaltenen
Öl betrug 3,ο %.
Claims (6)
1. Verfahren zur Umesterung von Fetten und Ölen in Gegenwart eines Enzympräparats, das eine
5 Umesterungsaktivität aufweist und das herstellbar ist durch Zugabe von Fetten und Ölen zu einer Mischung aus
einem Lipaseaktivator, einer Lipase und einem Trägermaterial.
Io
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch ge kennzeichnet
, daß der Umesterungsschritt
Telefon
Telephone
Telephone
l'ernselirciher
I"ele\
Velekopierer
ΡιίΜμίηι München
Klo Nr IMWM-NlVI
HI /"IMi HKISiI
Deutsehc Biink Munclu-n
Bayer Vereinshaiik MuikIicii
Kin Nr 1Ki(I(II.'
I)I /"'IH) .1J).'70
durchgeführt wird in der zusätzlichen Gegenwart eines Lipaseaktivators.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-
zeichnet, daß als Lipaseaktivator Wasser oder ein zweiwertiger oder dreiwertiger niedriger Alkohol verwendet
wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzympräparat erhältlich
ist durch Zugabe von Fetten und Ölen zu einer Mischung eines Lipaseaktivators, einer Lipase und eines Trägermaterials,
Umsetzung der Komponenten miteinander zur Zerlegung der Fette und Öle und Entfernung der Fette
und Öle aus dem Zersetzungsprodukt zur Abtrennung des Enzympräparats.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzympräparat erhältlich
ist durch Zugabe von Ölen und Fetten zu einem Gemisch aus einem Enzymaktivator, einer Lipase und einem Trägermaterial,
Umsetzung der Komponenten miteinander zur Zerlegung der Fette und Öle und Entfernung der Fette und
Öle aus dem Zersetzungsprodukt zur Abtrennung des Enzym-
25 präparats.
6. Enzympräparat, erhältlich nach einem der Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5.
3o
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59110333A JPS60251884A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 油脂のエステル交換に有用な酵素剤の製造方法 |
JP59110334A JPS60251891A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 油脂のエステル交換反応方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3519429A1 true DE3519429A1 (de) | 1985-12-05 |
Family
ID=26449979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853519429 Withdrawn DE3519429A1 (de) | 1984-05-30 | 1985-05-30 | Verfahren zur umesterung von fetten und oelen und enzympraeparat |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4940845A (de) |
CH (1) | CH665219A5 (de) |
DE (1) | DE3519429A1 (de) |
GB (1) | GB2159527B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3545056A1 (de) * | 1984-12-21 | 1986-07-03 | Kao Corp., Tokio/Tokyo | Enzympraeparat fuer die umesterung |
DE3843027A1 (de) * | 1988-12-21 | 1990-06-28 | Battelle Institut E V | Biotechnisches verfahren zur gewinnung von oel und ggf. fettsaeuren aus oelhaltigen pflanzen |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2588272B1 (fr) * | 1985-10-07 | 1988-12-02 | Gattefosse Ets Sa | Procede de synthese d'esters d'acides organiques et d'alcools en phase heterogene par catalyse enzymatique |
DE3854042T2 (de) * | 1987-12-09 | 1995-11-16 | Kao Corp., Tokio/Tokyo | Immobilisiertes Enzym und Veresterung und Zwischenveresterung mit demselben. |
JP2571587B2 (ja) * | 1987-12-22 | 1997-01-16 | 旭電化工業株式会社 | 油脂のエステル交換方法 |
JP2578658B2 (ja) * | 1989-02-21 | 1997-02-05 | チッソ株式会社 | 光学活性化合物及びその製造法 |
DK190689D0 (da) * | 1989-04-19 | 1989-04-19 | Novo Industri As | Omestringsproces |
JPH05345900A (ja) * | 1991-07-08 | 1993-12-27 | Fuji Oil Co Ltd | 硬質油脂の製造法 |
CA2225475A1 (en) * | 1995-06-27 | 1997-01-16 | Unilever Plc | Immobilized enzyme and its use for the processing of triglyceride oils |
CZ221899A3 (cs) * | 1996-12-19 | 1999-11-17 | Unilever N. V. | Způsob imobilizace enzymu |
IL134717A0 (en) * | 2000-02-24 | 2001-04-30 | Enzymotec Ltd | Method for increasing the performance of immobilized biocatalysts, and catalysts obtained thereby |
US20030054509A1 (en) * | 2001-04-06 | 2003-03-20 | Archer-Daniels-Midland Company | Method for producing fats or oils |
RU2315483C2 (ru) * | 2002-05-21 | 2008-01-27 | Юнилевер Н.В. | Способ производства жира с высоким содержанием триглицеридов, пищевой продукт, жировая фаза и спред, содержащие его |
EP1651058A4 (de) | 2003-07-16 | 2007-07-11 | Archer Daniels Midland Co | Verfahren zur herstellung von fetten oder ölen |
DE102004019472A1 (de) * | 2004-04-22 | 2005-11-17 | Bayer Healthcare Ag | Phenylacetamide |
TW200637914A (en) * | 2005-01-19 | 2006-11-01 | Nisshin Oillio Group Ltd | Method for producing a purified lipase |
US8685680B2 (en) * | 2005-05-13 | 2014-04-01 | Thomas P. Binder | Method for producing fats or oils |
CA2567576A1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-10 | Archer-Daniels-Midland Company | Methods for producing proplylene glycol monoesters using a lipase |
UA97127C2 (uk) * | 2006-12-06 | 2012-01-10 | Бандж Ойлз, Инк. | Спосіб безперервної ферментативної обробки композиції, що містить ліпід, та система для його здійснення |
US9416383B2 (en) * | 2007-04-27 | 2016-08-16 | University Of North Carolina At Chapel Hill | Method for enhancing catalytic activity of a lipase |
MY154965A (en) | 2007-06-01 | 2015-08-28 | Solazyme Inc | Production of oil in microorganisms |
US20100151112A1 (en) | 2008-11-28 | 2010-06-17 | Solazyme, Inc. | Novel Triglyceride and Fuel Compositions |
US20100297749A1 (en) * | 2009-04-21 | 2010-11-25 | Sapphire Energy, Inc. | Methods and systems for biofuel production |
CN107058116A (zh) | 2010-05-28 | 2017-08-18 | 泰拉瑞亚控股公司 | 由重组异养微生物生产的特制油 |
CN103827307A (zh) | 2011-02-02 | 2014-05-28 | 索拉兹米公司 | 产自重组产油微生物的定制油 |
SG10201702442RA (en) | 2012-04-18 | 2017-05-30 | Terravia Holdings Inc | Tailored oils |
US9816079B2 (en) | 2013-01-29 | 2017-11-14 | Terravia Holdings, Inc. | Variant thioesterases and methods of use |
US9567615B2 (en) | 2013-01-29 | 2017-02-14 | Terravia Holdings, Inc. | Variant thioesterases and methods of use |
US9783836B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-10-10 | Terravia Holdings, Inc. | Thioesterases and cells for production of tailored oils |
US9290749B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-22 | Solazyme, Inc. | Thioesterases and cells for production of tailored oils |
EP2993993A2 (de) | 2013-04-26 | 2016-03-16 | Solazyme, Inc. | Öle mit niedrigem gehalt an mehrfach ungesättigten fettsäuren und verwendungen davon |
BR112016006839A8 (pt) | 2013-10-04 | 2017-10-03 | Solazyme Inc | Óleos customizados |
US9765368B2 (en) | 2014-07-24 | 2017-09-19 | Terravia Holdings, Inc. | Variant thioesterases and methods of use |
WO2016044779A2 (en) | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Solazyme, Inc. | Acyl-acp thioesterases and mutants thereof |
AU2016246701A1 (en) | 2015-04-06 | 2017-11-02 | Corbion Biotech, Inc. | Oleaginous microalgae having an LPAAT ablation |
MY192787A (en) * | 2016-04-27 | 2022-09-08 | Adeka Corp | Flavor improving material |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5571797A (en) * | 1978-11-21 | 1980-05-30 | Fuji Oil Co Ltd | Manufacture of cacao butter substitute fat |
JPS5584397A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-25 | Ajinomoto Kk | Fat and oil ester exchange using lipase |
DE3163939D1 (en) * | 1980-03-08 | 1984-07-12 | Fuji Oil Co Ltd | Method for enzymatic interesterification of lipid and enzyme used therein |
EP0079986A1 (de) * | 1981-11-19 | 1983-06-01 | Fuji Oil Company, Limited | Verfahren zur Modifizierung von Fetten und Ölen |
-
1985
- 1985-05-17 US US06/735,421 patent/US4940845A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-05-20 GB GB08512702A patent/GB2159527B/en not_active Expired
- 1985-05-29 CH CH2258/85A patent/CH665219A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1985-05-30 DE DE19853519429 patent/DE3519429A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3545056A1 (de) * | 1984-12-21 | 1986-07-03 | Kao Corp., Tokio/Tokyo | Enzympraeparat fuer die umesterung |
DE3843027A1 (de) * | 1988-12-21 | 1990-06-28 | Battelle Institut E V | Biotechnisches verfahren zur gewinnung von oel und ggf. fettsaeuren aus oelhaltigen pflanzen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2159527B (en) | 1988-03-16 |
US4940845A (en) | 1990-07-10 |
GB2159527A (en) | 1985-12-04 |
GB8512702D0 (en) | 1985-06-26 |
CH665219A5 (fr) | 1988-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3519429A1 (de) | Verfahren zur umesterung von fetten und oelen und enzympraeparat | |
DE2946565C2 (de) | ||
EP0708813B2 (de) | Verfahren zur herstellung von fettsäurealkylestern | |
DE69810307T2 (de) | Verfahren zur erzeugung von diglyceriden | |
DE60032337T2 (de) | Lipasekatalysierte veresterung von fischoelen | |
DE3854042T2 (de) | Immobilisiertes Enzym und Veresterung und Zwischenveresterung mit demselben. | |
DE69403962T2 (de) | Verfahren zur herstellung von muttermilch -fettersatzstoffen | |
DE3430944C2 (de) | ||
DE3888944T2 (de) | Verfahren zur Umesterung von Fetten und Ölen. | |
EP1322588A1 (de) | Verfahren zur herstellung von fettsäurealkylestern | |
DE3545056C2 (de) | ||
DE69936757T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines immobilisierten Enzyms | |
DE3727981A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines als kraft- bzw. brennstoff geeigneten fettsaeureestergemisches | |
DE4131209C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkoholen | |
DE3428576C2 (de) | ||
DE69016838T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von organischen Estern. | |
DE69329736T2 (de) | Verbessertes verfahren zur fettspaltung | |
DE102012103423A1 (de) | Verbessertes Verfahren der Enzym-Interveresterung | |
EP1314775B1 (de) | Verfahren zur Entsäuerung von natürlichen Fetten und Ölen | |
AT412280B (de) | Gereinigter fettsäurealkylester mit niedrigem schwefelgehalt und verfahren zu seiner herstellung | |
JPS61149084A (ja) | 酵素の活性化方法 | |
DE10054480A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von 12-Hydroxystearinsäure | |
EP0519542A1 (de) | Kombiniertes Fraktionierungs-, Raffinations- und Umesterungsverfahren | |
JPH0369516B2 (de) | ||
JPS6253153B2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SOLF, A., DR.-ING., 8000 MUENCHEN ZAPF, C., DIPL.- |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8130 | Withdrawal |