FR2617501A1 - Enzymatic process carried out in an organic solvent - Google Patents

Enzymatic process carried out in an organic solvent Download PDF

Info

Publication number
FR2617501A1
FR2617501A1 FR8709366A FR8709366A FR2617501A1 FR 2617501 A1 FR2617501 A1 FR 2617501A1 FR 8709366 A FR8709366 A FR 8709366A FR 8709366 A FR8709366 A FR 8709366A FR 2617501 A1 FR2617501 A1 FR 2617501A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
tertiary
alcohols
application
process according
carried out
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.)
Granted
Application number
FR8709366A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2617501B1 (en
Inventor
Christian Gancet
Claude Guignard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe National Elf Aquitaine
Original Assignee
Societe National Elf Aquitaine
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe National Elf Aquitaine filed Critical Societe National Elf Aquitaine
Priority to FR8709366A priority Critical patent/FR2617501B1/en
Publication of FR2617501A1 publication Critical patent/FR2617501A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2617501B1 publication Critical patent/FR2617501B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62Carboxylic acid esters
    • C12P7/625Polyesters of hydroxy carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; 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
    • C12P7/6409Fatty acids
    • C12P7/6418Fatty acids by hydrolysis of fatty acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P1/00Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62Carboxylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; 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
    • C12P7/6436Fatty acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; 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
    • C12P7/6436Fatty acid esters
    • C12P7/6445Glycerides
    • C12P7/6454Glycerides by esterification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; 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
    • C12P7/6436Fatty acid esters
    • C12P7/6445Glycerides
    • C12P7/6458Glycerides by transesterification, e.g. interesterification, ester interchange, alcoholysis or acidolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Process for carrying out an enzymatic reaction in an organic solvent of the substrate to be treated; the solvent comprises or consists of one or a number of, in particular C4 or/and C5, tertiary alcohols. Application of this process to the hydrolysis of fats and the esterification of fatty acids.

Description

L'invention concerne un procédé permettant la réalisation de réactions enzymatiques entre des matières prises en solution dans un solvant organique. Elle est particulièrement utile dans le domaine des corps gras, où la transfor- mation est effectuée au moyen d'une hydrolase. The invention relates to a method for performing enzymatic reactions between materials taken in solution in an organic solvent. It is particularly useful in the field of fatty substances, where the transformation is carried out by means of a hydrolase.

Alors qu'à l'origine les réactions enzymatiques avaient toujours lieu en milieu aqueux, depuis quelques années on cherche à les effectuer dans des solvants organiques, éventuellement additionnés d'eau, afin de solubiliser, et. While the enzymatic reactions were always carried out in an aqueous medium, in recent years we have tried to carry them out in organic solvents, possibly with the addition of water, in order to solubilize, and.

ainsi mieux soumettre à l'action de l'enzyme, les substrats non hydrosolubles à traiter. C'est, notamment, le cas des différentes opérations sur les corps gras qui, étant insolubles dans l'eau, devaient être traités en milieu hétérogène, dont on connaît les inconvénients. Cependant, la recherche en ce domaine comporte beaucoup de difficultés, surtout à cause de la désactivation des enzymes par la plupart des solvants usuels. Un certain progrès fut réalisé par l'emploi de CO2 supercritique comme milieu de la réaction enzymatique, mais cela complique le travail ne serait-ce que par l'obliga- tion d'opérer sous pression.Un perfectionnement marqué a été obtenu par l'utilisation d'un solvant organique, notamment pour des matières grasses à hydrolyser, accompagné d'un tiers solvant ou d'un agent tensioactif,de façon à homogénéiser l'eau avec ce solvant organique tenant en solution la matière grasse ; ce procédé, décrit dans FR 2 585 365, a donné d'excellents résultats dans l'hydrolyse de différents glycérides en vue de l'obtention des acides gras correspondants. I1 exige, cependant, l'emploi d'un solvant tiers ou d'un agent tensioactif, en plus du solvant organique de la matière grasse ; il est, en outre, quelque peu limité à l'hydrolyse.thus better subject to the action of the enzyme, non-water-soluble substrates to be treated. This is particularly the case of the various operations on fatty substances which, being insoluble in water, should be treated in a heterogeneous medium, the disadvantages of which are known. However, research in this area is fraught with difficulty, especially because of the deactivation of enzymes by most of the usual solvents. Some progress has been made by the use of supercritical CO2 as the medium of the enzymatic reaction, but this complicates the work if only by the obligation to operate under pressure. A marked improvement has been obtained by the use of an organic solvent, especially for fat to be hydrolysed, accompanied by a third solvent or a surfactant, so as to homogenize the water with the organic solvent in solution the fat; this process, described in FR 2,585,365, has given excellent results in the hydrolysis of different glycerides in order to obtain the corresponding fatty acids. It requires, however, the use of a third solvent or a surfactant, in addition to the organic solvent of the fat; it is, in addition, somewhat limited to hydrolysis.

Un autre procédé récent, objet de FR 86 04352 apporte des nouvelles possibilités, fort intéressantes pour la chimie enzymatique, par l'utilisation d'hydrocarbures .fluorés comme solvants des matières à traiter ; il permet les opérations telles qu'estérification, thioestérification, transestérification, amidation, etc. avec bons rendements diverses matières grasses peuvent ainsi être traitées en solution organique, en discontinu ou en continu. En particulier, l'estérification d'acides gras se fait rapidement, avec différents alcools, à des taux très élevés ; cependant l'estérification avec du glycérol est assez lente et conduit à un mélange de mono- et di-glycéride en proportions du même ordre, ne permettant pas l'obtention sélective de monoglycéride. Another recent process, which is the subject of FR 86 04352, provides new and very interesting possibilities for enzymatic chemistry by the use of fluorinated hydrocarbons as solvents of the materials to be treated; it allows operations such as esterification, thioesterification, transesterification, amidation, etc. with good yields various fats can thus be treated in organic solution, batchwise or continuously. In particular, the esterification of fatty acids is carried out rapidly, with different alcohols, at very high levels; however, the esterification with glycerol is rather slow and leads to a mixture of mono- and di-glyceride in proportions of the same order, not allowing the selective production of monoglyceride.

Or, dans.le cadre de la présente invention, on a trouvé qu'en travaillant avec certains solvants organiques spéciaux, il devient possible d'obtenir des résultats que ne donnent pas les procédés précités. En effet, l'invention permet-elle de travailler plus aisément en continu. Dans le cas des estérifications aux polyols, en particulier au glycérol, elle rend possible l'obtention sélective de monoester, fait tout à fait nouveau. Ce résultat est sans doute lié à ce que cette invention comporte la solubilisation si- multanée de l'acide gras et du polyol dans le milieu réactionnel. However, in the context of the present invention, it has been found that by working with certain special organic solvents, it becomes possible to obtain results which are not provided by the aforementioned methods. Indeed, the invention allows it to work more easily continuously. In the case of esterifications with polyols, in particular glycerol, it makes possible the selective production of monoester, quite new. This result is undoubtedly related to the fact that this invention involves the simultaneous solubilization of the fatty acid and the polyol in the reaction medium.

Le procédé suivant l'invention, qui consiste à effectuer une réaction enzymatique au sein d'un solvant organique du substrat à traiter, est caractérisé en ce que le solvant comprend ou est constitué par un ou plusieurs alcools tertiaires. The process according to the invention, which consists in carrying out an enzymatic reaction in an organic solvent of the substrate to be treated, is characterized in that the solvent comprises or consists of one or more tertiary alcohols.

Lorsque ce solvant n'est pas intégralement formé par un alcool tertiaire, il est généralement constitué par un mélange d'un ou de plusieurs de tels alcools avec de l'eau ou/et avec d'autres liquides, tels que par exemple les éthers d'alkyles en C1 à C6, compatibles avec l'enzyme utilisée. When this solvent is not entirely formed by a tertiary alcohol, it generally consists of a mixture of one or more of such alcohols with water and / or with other liquids, such as, for example, ethers. of C1 to C6 alkyls, compatible with the enzyme used.

Les alcools tertiaires, liquides aux températures inférieures à environ 60"C, c'est-à-dire à celles auxquelles ont lieu les réactions enzymatiques, sont peu nombreux ; pra tiquement comptent seulement les tertio-alcanols en C4 et
C5 fondant au-dessous de 260C, mais il peut néanmoins être avantageux d'en employer d'autres,de points de fusion plus élevés, à condition de les mélanger avec des solvants avec lesquels ils donnent du liquide ; c'est le cas des alcools tertiaires en C6 à C12 aliphatiques ou porteurs de groupes aryliques.
Tertiary alcohols, which are liquid at temperatures below about 60 ° C, that is to say at those at which enzymatic reactions take place, are few in number, and only C4 tert-alkanols are practically counted.
C5 melting below 260C, but it may nevertheless be advantageous to use others, with higher melting points, provided they are mixed with solvents with which they give liquid; this is the case of aliphatic C 6 to C 12 tertiary alcohols or carriers of aryl groups.

Ainsi, les plus importants parmi les alcools ter tiares utiles selon l'invention. sont le méthyl-2

Figure img00030001
Thus, the most important among the tertiary alcohols useful according to the invention. are methyl-2
Figure img00030001

<tb> <SEP> OH
<tb> propanol-2 <SEP> CH3-C-CH3
<tb> tertio-butylique) <SEP> CH3
<tb> fondant à 250C (ou alcool bouillant à 82,90C entièrement miscible à l'eau et à l'éthanol le méthyl-2 butanol-2(ou alcool tertio-amylique)

Figure img00030002

fondant à -11,90C, bouillant à 1020C soluble dans l'eau à raison- de 14% à 300C
et intégralement dans l'éthanol.<tb><SEP> OH
<tb> propanol-2 <SEP> CH3-C-CH3
<tb> tert-butyl) <SEP> CH3
<tb> melting at 250C (or alcohol boiling at 82.90C fully miscible with water and ethanol) 2-methyl-2-butanol (or tertiary-amyl alcohol)
Figure img00030002

melting at -11.90C, boiling at 1020C soluble in water at a rate of 14% at 300C
and fully in ethanol.

Comme mentionné plus haut, ces alcools présentent l'intéressante propriété de dissoudre à la fois les matières grasses, acides et esters, comme les polyols, notamment le glycérol.As mentioned above, these alcohols have the interesting property of dissolving both fats, acids and esters, such as polyols, especially glycerol.

Toutefois, des alcools tertiaires plus lourds peuvent constituer des systèmes solvants fort utiles, lorsqu'ils sont pris en mélanges avec les deux précédents ou/et avec des composés tels comme par exemple diéthyl éther, di-isopropyl éther, méthyl t.butyl éther, di-isobutyl éther, di-n. However, heavier tertiary alcohols can be very useful solvent systems when they are taken in admixture with the two preceding ones and / or with compounds such as, for example, diethyl ether, di-isopropyl ether, methyl t-butyl ether, di-isobutyl ether, di-n.

butyl éther, di-méthoxypropane, phényl éthyl éther, di-éthoxy-1,2 éthane, diglyme, acétone, méthyl-éthyl cétone, glycérol-formal, etc., choisis - bien entendu - parmi ceux qui ne désactivent pas l'enzyme donnée.butyl ether, di-methoxypropane, phenyl ethyl ether, 1,2-di-ethoxyethane, diglyme, acetone, methyl-ethyl ketone, glycerol-formal, etc., chosen, of course, from those which do not deactivate the enzyme given.

A titre d'exemples non limitatifs, voici quelques uns des alcools tertiaires fondant au-dessus de 45 cl, qui peuvent être employés dans les conditions sus indiquées

Figure img00040001

tertio-hexanols
Figure img00040002

méthyl éthyl isopropyl carbinol (tertio-heptanol) tertio-octanol diphényl-l,l éthanol fondant à 800C
Les alcools tertiaires suivant l'invention non seulement sont parfaitement compatibles avec le fonctionnement des lipases,estérases et protéases, dont ils n'affectent en rien l'activité, mais - de plus - ont un comportement inattendu : leur fonction alcool ne réagit pas avec des acides gras, en présence de l'enzyme, alors que les alcools primaires réagissent bien pour donner de l'ester.By way of nonlimiting examples, here are some of the tertiary alcohols melting above 45 cl, which can be used under the conditions indicated above.
Figure img00040001

tert-hexanol
Figure img00040002

methyl ethyl isopropyl carbinol (tertio-heptanol) tert-octanol diphenyl-l, 1 ethanol melting at 800 ° C
The tertiary alcohols according to the invention are not only perfectly compatible with the functioning of lipases, esterases and proteases, of which they do not affect the activity, but - moreover - have an unexpected behavior: their alcohol function does not react with fatty acids, in the presence of the enzyme, while the primary alcohols react well to give the ester.

Le solvant à base de tert.alcool, suivant l'invention, reste donc inaltéré et récupérable, tout au long des opérations portant sur les matières grasses.The solvent based on tert.alcohol, according to the invention, remains unaltered and recoverable throughout the operations on the fat.

Le procédé de l'invention peut en général être réalisé à des températures de 100 à 600C, et surtout entre 300 et 400C, la concentration du substrat à traiter par l'enzyme étant de 1 à 60% en poids dans le solvant employé. The process of the invention can generally be carried out at temperatures of from 100 to 600 ° C., and especially from 300 to 400 ° C., the concentration of the substrate to be treated by the enzyme being from 1 to 60% by weight in the solvent employed.

L'application de l'invention aux corps gras, particulièrement importante, peut être réalisée sous les différentes formes suivantes. The application of the invention to fatty substances, particularly important, can be carried out in the following different forms.

Le corps gras est hydrolysé après sa mise en solution dans le tert.alcool, accompagné de la quantité adéquate d'eau et de l'hydrolase appropriée.  The fatty substance is hydrolysed after being dissolved in the tert.alcohol, accompanied by the appropriate amount of water and the appropriate hydrolase.

La synthèse directe d'un ester est effectuée par dissolution d'un acide gras et d'un polyol dans du tert.alcool, au contact de l'enzyme nécessaire. Cette opération peut avoir lieu en discontinu, auquel cas il est indiqué d'introduire dans le milieu réactionnel un adsorbant de l'eau,par exemple un tamis moléculaire, afin d'éliminer l'eau de la réaction. Pour conduire cette synthèse directe en continu, on fait passer la solution des réactifs à travers un lit catalytique supportant l'enzyme ;des éléments absorbant l'eau sont prévus sur le parcours de la solution. The direct synthesis of an ester is carried out by dissolving a fatty acid and a polyol in tert.alcohol, in contact with the necessary enzyme. This operation can take place batchwise, in which case it is advisable to introduce into the reaction medium an adsorbent of water, for example a molecular sieve, in order to remove the water from the reaction. To conduct this direct synthesis continuously, the reagent solution is passed through a catalyst bed supporting the enzyme and water-absorbing elements are provided along the solution pathway.

La synthèse a lieu suivant l'équation.

Figure img00050001
The synthesis takes place according to the equation.
Figure img00050001

<tb><Tb>

-OH <SEP> lipase <SEP> RCOO <SEP> HO
<tb> OH <SEP> + <SEP> R <SEP> COOH <SEP> W <SEP> <SEP> HO <SEP> <SEP> + <SEP> RCOO- <SEP>
<tb> tertio-alcool <SEP> HO <SEP> HO
<tb>
R étant en alkyle en C2 à C30.
-OH <SEP> lipase <SEP> RCOO <SEP> HO
<tb> OH <SEP> + <SEP> R <SEP> COOH <SEP> W <SEP><SEP> HO <SEP><SEP> + <SEP> RCOO- <SEP>
<tb> tertio-alcohol <SEP> HO <SEP> HO
<Tb>
R being C2 to C30 alkyl.

Cette équation illustre le résultat inattendu de l'invention, mentionné plus haut : au sein d'un alcool tertiaire on obtient du mono-glycéride avec forte sélectivité, alors qué dans la technique antérieure les mono- et di-glycérides sont formés en proportions du même ordre.This equation illustrates the unexpected result of the invention, mentioned above: in a tertiary alcohol is obtained mono-glyceride with high selectivity, whereas in the prior art the mono- and di-glycerides are formed in proportions of same order.

La synthèse indirecte d'un ester s'obtient, suivant l'invention, par l'alcoolyse d'un ester donné, au sein d'une solution dans le tert.alcool, en présence de l'enzyme appropriée. On opère ainsi en milieu anhydre, et il est recommandable de déshydrater convenablement les matières en présence. C'est le cas notamment où l'on fait réagir du glycérol avec un triglycéride, en solution dans l'alcool tertiaire, en présence d'une lipase ; sous peine d'hydrolyse indésirable on doit déshydrater préalablement le milieu réactionnel ; de préférence il ne doit plus y rester que moins de 50 ppm d'eau. The indirect synthesis of an ester is obtained, according to the invention, by the alcoholysis of a given ester, in a solution in the tert.alcohol, in the presence of the appropriate enzyme. This is done in an anhydrous medium, and it is advisable to properly dehydrate the materials involved. This is particularly the case where glycerol is reacted with a triglyceride, in solution in the tertiary alcohol, in the presence of a lipase; under penalty of undesirable hydrolysis, the reaction medium must be dehydrated beforehand; preferably there should be less than 50 ppm water.

Dans les exemples non limitatifs, donnés plus loin, on relate différents essais effectués avec la lipase du champignon Rhizopus arrhizus (ATCC 24563) ; ce catalyseur était préparé selon FUKUMOTO et coll. (J. Gen. Appl. Microbiol. 10, 1964, 257-65), de la façon suivante.  In the nonlimiting examples, given below, various trials carried out with the lipase of the fungus Rhizopus arrhizus (ATCC 24563); this catalyst was prepared according to FUKUMOTO et al. (J. Gen. Appl Microbiol 10, 1964, 257-65), as follows.

Le microorganisme est cultivé dans un fermenteur sur le milieu composé de
- huile de colza 20 g/l
- "Corn Steep Liquor" 50
KH2Po4 2
-KCl 0,5
-NaNO3 0,5
-MgSO4.7H2O 0,5
Le pH initial est de 4,6. La croissance a lieu pendant 3-5 jours à 25-300C. Le mycélium est alors essoré, lavé à l'eau distillée et séché soit à l'étuve sous vide à température modérée, soit par lyophilisation.
The microorganism is cultured in a fermentor on the medium composed of
- rapeseed oil 20 g / l
- "Corn Steep Liquor" 50
KH2Po4 2
-KCl 0.5
-NaNO3 0.5
-MgSO4.7H2O 0.5
The initial pH is 4.6. Growth takes place for 3-5 days at 25-300C. The mycelium is then drained, washed with distilled water and dried either in a vacuum oven at a moderate temperature or by lyophilization.

Le mycélium sec est dégraissé par extraction, puis broyé, tamisé et conservé au sec.The dry mycelium is defatted by extraction, then crushed, sieved and kept dry.

L'activité lipasique du mycélium ainsi préparé se situe entre 0,9 et 4 unités/mg (sur trioléine en émulsion.The lipase activity of the mycelium thus prepared is between 0.9 and 4 units / mg (on triolein in emulsion.

EXEMPLE 1
Hydrolyse en discontinu
Le mélange réactionnel est constitué de 88,9g d'alcool tertio-amylique contenant 10g d'huile végétale raffinée et 1,5g d'eau. Chaque opération est réalisée sur 10 mu de ce mélange mis en contact avec 100 mg de mycélium de R.arrhizus préparé comme indiqué plus haut.
EXAMPLE 1
Hydrolysis in batch
The reaction mixture consists of 88.9 g of tert-amyl alcohol containing 10 g of refined vegetable oil and 1.5 g of water. Each operation is carried out on 10 mu of this mixture brought into contact with 100 mg of R.arrhizus mycelium prepared as indicated above.

Après 2 heures de réaction, la conversion, c'est-à-dire la proportion des acides gras libérés par rapport au total des acides gras présents est de 12,8%.After 2 hours of reaction, the conversion, that is to say the proportion of fatty acids released relative to the total fatty acids present is 12.8%.

EXEMPLE 2
Hydrolyse en continu
On fait passer en continu, à travers un réacteur, le mélange constitué de la façon suivante, en g pour 100g de mélange
Huile végétale 12
Eau 1,8
Alcool t.amylique 86,2
La colonne du réacteur contient 5,5g de mycélium pour 1Oml de silice, soit un volume total d'environ 35 ml.
EXAMPLE 2
Continuous hydrolysis
The mixture constituted as follows is passed continuously through a reactor, in g per 100 g of mixture
Vegetable oil 12
Water 1.8
Amyl alcohol 86.2
The reactor column contains 5.5 g of mycelium per 100 ml of silica, ie a total volume of approximately 35 ml.

Le volume mort est de l'ordre de 15 ml pour un débit de l'ordre de 12 ml/h, ce qui correspond à un temps de séjour de l'ordre de 75 mn.The dead volume is of the order of 15 ml for a flow rate of the order of 12 ml / h, which corresponds to a residence time of the order of 75 minutes.

La réaction a lieu en continu avec un taux de conversion de 39% (proportion d'acide gras libérés par rapport aux acides gras présents).The reaction takes place continuously with a conversion of 39% (proportion of fatty acids released relative to the fatty acids present).

EXEMPLES 3 à 5
Estérification en discontinu
Le mélange réactionnel est constitué par 9,2 g de glycérol (0,1 M) et de 14,1g d'acide oléique (0,05 M) pour 100 ml de solvant qui varie d'un exemple à l'autre.
EXAMPLES 3 to 5
Batch esterification
The reaction mixture consists of 9.2 g of glycerol (0.1 M) and 14.1 g of oleic acid (0.05 M) per 100 ml of solvent which varies from one example to another.

Après ajout de 2g de mycélium de R-arrhizus et 10 g de tamis moléculaire, on laisse sous agitation à TOC pendant e h puis on procède à l'analyse des produits de la réaction par chromatographie en phase gazeuse des dérivés triméthylsilyl de l'acide gras libre, ainsi que de mono- et diglycéride présents.After addition of 2 g of R-arrhizus mycelium and 10 g of molecular sieve, the mixture is left stirring with TOC for 1 hour and then the reaction products are analyzed by gas chromatography of the trimethylsilyl derivatives of the fatty acid. free, as well as mono- and diglyceride present.

Les résultats sont réunis dans le tableau ci-après, où la composition du mélange obtenu est exprimée en moles %
Exemple NO 3 4 5
Solvant alcool tert. trichloro-tri- C02/77 bars
amylique fluoro-éthane
TOC 400C 400C 32 "C
Durée e h 18 18 5
Etat du milieu 1- phase plusieurs
homogène phases
Composition % mol
acide oléique 82,9 32,4 32,2
monoglycéride 17,9 37,1 -44,1
diglycéride 0 30,5 23,7
Bien que, dans l'exemple 3 correspondant à l'emploi d'un alcool tertiaire, l'estérification soit allée moins loin que dans les exemples comparatifs 4 et 5 représentant l'art antérieur, le résultant est néanmoins très intéressant, puisqu'il démontre la possibilité d'obtention de monoglycé ride seul.
The results are summarized in the table below, where the composition of the mixture obtained is expressed in mole%
Example NO 3 4 5
Solvent alcohol tert. trichloro-tri- CO2 / 77 bar
amyl fluoroethane
TOC 400C 400C 32 "C
Duration 18 18 5
State of the middle 1- phase several
homogeneous phases
% Mol composition
oleic acid 82.9 32.4 32.2
monoglyceride 17.9 37.1 -44.1
diglyceride 0 30.5 23.7
Although, in Example 3 corresponding to the use of a tertiary alcohol, the esterification has gone less far than in Comparative Examples 4 and 5 representing the prior art, the result is nonetheless very interesting, since demonstrates the possibility of getting monoglyceride alone.

EXEMPLE 6
Estérification en continu dans un réacteur segmenté
Le réacteur proprement dit est constitué de une ou plusieurs colonnes en cascade avec stockage intermédiaire.
EXAMPLE 6
Continuous esterification in a segmented reactor
The reactor itself consists of one or more columns in cascade with intermediate storage.

Chaque colonne (résistanteau milieu solvant) est thermostatée par double enveloppe, et alimentée par une pompe volumétrique à débit constant.Each column (resistant solvent medium) is thermostated by double jacket, and powered by a constant displacement volumetric pump.

Le garnissage de chaque segment est fait à sec avec un mélange de mycélium broyé sec et de silice de granulométrie 300 , à raison de.0,54 g de silice pour 1 g de mycélium (soit environ 0,4 volume de silice pour 1 volume de mycélium).The lining of each segment is made dry with a mixture of dry milled mycelium and silica of particle size 300, at the rate of 0.54 g of silica per 1 g of mycelium (ie about 0.4 volume of silica per 1 volume of mycelium).

Le mélange initial est préparé dans un premier bac de stockage. La teneur en eau du mélange est ajustée dans chaque stockage intermédiaire. Le temps de séjour sur chaque étape est de l'ordre de 75 mn pour un volume parcouru voisin de la moitié du volume total.The initial mixture is prepared in a first storage tank. The water content of the mixture is adjusted in each intermediate storage. The residence time on each stage is of the order of 75 minutes for a volume traveled close to half the total volume.

Le mélange réactionnel est constitué d'acide oléique (1 mole) et de glycérol (3 moles) pour 1000 ml d'alcool tertio-amylique. Le débit est choisi de façon à assurer en continu un temps de séjour de l'ordre d'une heure par élément. Chaque élément de réacteur est suivi d'un élément de tamis moléculaire où le temps de séjour est du même ordre.The reaction mixture consists of oleic acid (1 mole) and glycerol (3 moles) per 1000 ml of tertiary amyl alcohol. The flow rate is chosen so as to ensure a continuous residence time of the order of one hour per element. Each reactor element is followed by a molecular sieve element where the residence time is of the same order.

Résultats
Temps de séjour 1 heure Conversion du mélange
obtenu
(% molaires)
acide oléique monoglycéride diglycéride
libre 1er passage 72,39 27,1 0,0 2ème " 53,3 44,7 2,0
En rapprochant ces résultats de ceux de l'exemple 3, on constate qu'il est bien possible, avec le procédé de l'invention, de pousser la formation de monoglycéride assez loin (44,7%) en n'obtenant qu'une très faible proportion de diglycéride (2%). Cet exemple est donc à comparer avec les exemples 4 et 5.
Results
Residence time 1 hour Conversion of the mixture
got
(mol%)
oleic acid monoglyceride diglyceride
free 1st pass 72.39 27.1 0.0 2nd "53.3 44.7 2.0
Comparing these results with those of Example 3, it is found that it is possible with the process of the invention to push the formation of monoglyceride far enough (44.7%) by obtaining only one very low proportion of diglyceride (2%). This example is therefore compared with Examples 4 and 5.

EXEMPLE 7
Glycérolyse du suif en continu dans l'alcool tertio-amylique
Le mélange réactionnel est constitué de 50g de glycérol (0,54 mole) et de 50g de suif (0,05 mole) pour 1000 ml d'alcool tertio-amylique.
EXAMPLE 7
Glycerolysis of tallow continuously in tertiary amyl alcohol
The reaction mixture consists of 50 g of glycerol (0.54 mol) and 50 g of tallow (0.05 mol) per 1000 ml of tert-amyl alcohol.

Le mélange est passé sur colonne à un débit assurant un temps de séjour de l'ordre de 75 mn au contact du mycélium.The mixture is passed over a column at a rate ensuring a residence time of about 75 minutes in contact with the mycelium.

L'analyse est faite par chromatographie en phase gazeuse des dérivés triméthyl-silyl, et rendue quantitative par utilisation d'un étalon interne (acide laurique).The analysis is made by gas chromatography of the trimethylsilyl derivatives, and made quantitative by using an internal standard (lauric acid).

te rendement observé en monoglycérides par rapport au suif est de 17,2g de monoglycérides pour 100g de suif.the observed yield of monoglycerides relative to tallow is 17.2 g of monoglycerides per 100 g of tallow.

EXEMPLE 8
Glycérolyse suif en continu dans l'alcool tertio-butylique
Le mélange réactionnel est constitué de 10g de glycérol et de 10g de suif pour 100g d'alcool tertio-butylique. Le mélange est préalablement déshydraté sur tamis moléculaire puis passé sur colonne à un débit assurant un temps de séjour de l'ordre de 75 mn au contact du mycélium.
EXAMPLE 8
Glycerolysis continuously tallow in tertiary butyl alcohol
The reaction mixture consists of 10 g of glycerol and 10 g of tallow per 100 g of tert-butyl alcohol. The mixture is previously dehydrated on molecular sieves and then passed over a column at a rate ensuring a residence time of about 75 minutes in contact with the mycelium.

L'analyse est faite comme dans l'exemple 7.The analysis is done as in Example 7.

Le rendement obtenu est de 38,8 g de monoglycérides pour 100g de suif.The yield obtained is 38.8 g of monoglycerides per 100 g of tallow.

EXEMPLE 9
Glycérolyse du suif hydrogéné en continu dans l'alcool tertioamylique
Le mélange réactionnel est constitué de 5g de suif hydrogéné et de 5g de glycérol pour 85g d'alcool tertio-amylique, et est laissé en contact de 10g de tamis moléculaire pendant 20 heures avant réaction.
EXAMPLE 9
Glycerolysis of hydrogenated tallow continuously in tertiary amyl alcohol
The reaction mixture consists of 5 g of hydrogenated tallow and 5 g of glycerol per 85 g of tert-amyl alcohol, and is left in contact with 10 g of molecular sieve for 20 hours before reaction.

Le mélange est passé sur colonne à un débit correspondant à un temps de séjour de 75 mn au contact du mycélium.The mixture is passed over a column at a rate corresponding to a residence time of 75 minutes in contact with the mycelium.

L'analyse est faite par chromatographie en phase gazeuse comme en 5a. Le rendement observé est de 27,7g de monoglycérides pour 100g de suif hydrogéné. The analysis is done by gas chromatography as in 5a. The yield observed is 27.7 g of monoglycerides per 100 g of hydrogenated tallow.

Claims (12)

Revendicationsclaims 1. Procédé pour effectuer une réaction enzymatique au sein d'un solvant organique du substrat à traiter, caractérisé en ce que le solvant comprend ou est constitué par un ou plusieurs alcools tertiaires. 1. A method for carrying out an enzymatic reaction in an organic solvent of the substrate to be treated, characterized in that the solvent comprises or consists of one or more tertiary alcohols. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les alcools tertiaires sont en C4 ou/et en 2. Process according to claim 1, characterized in that the tertiary alcohols are C4 or / and C5, notamment alcools tertio-butylique ou/et tertio-amylique.C5, especially tert-butyl or / and tert-amyl alcohols. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les alcools tertiaires sont mélangés à d'autres solvants. 3. Process according to claim 1, characterized in that the tertiary alcohol or alcohols are mixed with other solvents. 4. Procédé suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des alcools tertiaires en 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that tertiary alcohols in C6 à C12 sont employés en mélange liquide avec des alcools tertiaires en C4 ou/et C5, ou/et avec des solvants, en particulier éthers.C6 to C12 are used in a liquid mixture with tertiary alcohols C4 or / and C5, and / or with solvents, in particular ethers. 5. Application du procédé, suivant une des revendications 1 à 4, à l'hydrolyse enzymatique de corps gras, en continu ou en discontinu. 5. Application of the process, according to one of claims 1 to 4, to the enzymatic hydrolysis of fatty substances, continuously or discontinuously. 6. Application du procédé, suivant une des revendications 1 à 4, à l'estérification d'un acide gras, en continu ou en discontinu. 6. Application of the process, according to one of claims 1 to 4, to the esterification of a fatty acid, continuously or discontinuously. 7.Application suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'un absorbant de l'eau, en particulier un tamis moléculaire, est placé dans le milieu réactionnel. 7.Application according to claim 6, characterized in that an absorbent of water, in particular a molecular sieve, is placed in the reaction medium. 8. Application du procédé suivant une des revendications 1 à 4, à l'estérification indirecte, par la réaction d'un glycéride avec un mono- ou polyol , caractérisé en ce que le milieu réactionnel est préalablement déshydraté, de préférence jusqu'à moins de 50 ppm d'eau. 8. Application of the process according to one of claims 1 to 4, indirect esterification, by the reaction of a glyceride with a mono- or polyol, characterized in that the reaction medium is previously dehydrated, preferably to less 50 ppm water. 9. Application du procédé suivant une des revendications 1 à 4 à la production exclusive d'un monoglycéride.  9. Application of the process according to one of claims 1 to 4 to the exclusive production of a monoglyceride. 10.-Procédé suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les composés traités sont dissous dans l'alcool tertiaire à raison de 1 à 60% en poids. 10. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the treated compounds are dissolved in the tertiary alcohol in a proportion of 1 to 60% by weight. 11. Procédé suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé à une température de 10 à 600C, et de préférence entre 300 et 400C. 11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is carried out at a temperature of 10 to 600C, and preferably between 300 and 400C. 12. Procédé suivant une des revendications précédentes, mis en oeuvre avec la lipase du Rhizopus arrhizus.  12. Process according to one of the preceding claims, carried out with the lipase of Rhizopus arrhizus.
FR8709366A 1987-07-02 1987-07-02 ENZYMATIC PROCESS CARRIED OUT IN AN ORGANIC SOLVENT Expired - Fee Related FR2617501B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8709366A FR2617501B1 (en) 1987-07-02 1987-07-02 ENZYMATIC PROCESS CARRIED OUT IN AN ORGANIC SOLVENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8709366A FR2617501B1 (en) 1987-07-02 1987-07-02 ENZYMATIC PROCESS CARRIED OUT IN AN ORGANIC SOLVENT

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2617501A1 true FR2617501A1 (en) 1989-01-06
FR2617501B1 FR2617501B1 (en) 1990-03-16

Family

ID=9352784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8709366A Expired - Fee Related FR2617501B1 (en) 1987-07-02 1987-07-02 ENZYMATIC PROCESS CARRIED OUT IN AN ORGANIC SOLVENT

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2617501B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0293001A2 (en) * 1987-05-29 1988-11-30 Lion Corporation Method for continuous preparation of highly pure monoglyceride
FR2643647A1 (en) * 1989-02-27 1990-08-31 Sanofi Sa MICROBIOLOGICAL PROCESS FOR OBTAINING METHYLCETONES
FR2648147A1 (en) * 1989-06-13 1990-12-14 Gattefosse Ets Sa Process for the preparation of beta-monoglycerides and products obtained
EP0413307A1 (en) * 1989-08-15 1991-02-20 Lion Corporation Process for producing saccharide fatty acid monoesters
US5935828A (en) * 1989-05-01 1999-08-10 Opta Food Ingredients, Inc. Enzymatic production of monoglycerides containing omega-3 unsaturated fatty acids
EP1637610A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-22 Sunho Biodiesel Corporation Methods for producing alkyl esters

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2924555A (en) * 1959-03-11 1960-02-09 Elwyn T Reese Two-phase system for carrying out enzymatic reactions
JPS61257191A (en) * 1985-05-09 1986-11-14 Meito Sangyo Kk Production of polyalcohol fatty acid ester

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2924555A (en) * 1959-03-11 1960-02-09 Elwyn T Reese Two-phase system for carrying out enzymatic reactions
JPS61257191A (en) * 1985-05-09 1986-11-14 Meito Sangyo Kk Production of polyalcohol fatty acid ester

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIOLOGICAL ABSTRACTS, vol. 71, no. 9, no. 71059073, Philadelphia, US; D.H. PLIURA et al.: "Effects of organic solvents on immobilized enzyme catalyses chymotrypsin EC-3.4.21.1 immobilized on sephadex", & CANADIAN JOURNAL OF CHEMISTRY(CANADA) 1980 (RECD. 1981), vol. 58, no. 23, p2633-2640 *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 106, no. 19, mai 1987, page 555, résumé no. 154821n, Columbus, Ohio, US; & JP-A-61 257 191 (MEITO SANGYO CO., LTD) 14-11-1986 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0293001A3 (en) * 1987-05-29 1990-05-30 Lion Corporation Method for continuous preparation of highly pure monoglyceride
EP0293001A2 (en) * 1987-05-29 1988-11-30 Lion Corporation Method for continuous preparation of highly pure monoglyceride
US5153126A (en) * 1987-05-29 1992-10-06 Lion Corporation Method for continuous preparation of highly pure monoglyceride
FR2643647A1 (en) * 1989-02-27 1990-08-31 Sanofi Sa MICROBIOLOGICAL PROCESS FOR OBTAINING METHYLCETONES
US4957862A (en) * 1989-02-27 1990-09-18 Sanofi Microbiological process for the preparation of methyl ketones
EP0390624A1 (en) * 1989-02-27 1990-10-03 Elf Sanofi Microbiological process for the preparation of methyl ketones
US5935828A (en) * 1989-05-01 1999-08-10 Opta Food Ingredients, Inc. Enzymatic production of monoglycerides containing omega-3 unsaturated fatty acids
FR2648147A1 (en) * 1989-06-13 1990-12-14 Gattefosse Ets Sa Process for the preparation of beta-monoglycerides and products obtained
EP0413307A1 (en) * 1989-08-15 1991-02-20 Lion Corporation Process for producing saccharide fatty acid monoesters
EP1637610A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-22 Sunho Biodiesel Corporation Methods for producing alkyl esters
US7473539B2 (en) 2004-09-20 2009-01-06 Sunho Biodiesel Corporation Methods for producing alkyl esters
US7666666B2 (en) 2004-09-20 2010-02-23 Sunho Biodiesel Corporation Fuel production
AU2005200356B2 (en) * 2004-09-20 2011-03-03 Sunho Biodiesel Corporation Methods for producing alkyl esters
US8076110B2 (en) 2004-09-20 2011-12-13 Sunho Biodiesel Corporation Methods for producing alkyl esters

Also Published As

Publication number Publication date
FR2617501B1 (en) 1990-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1644318B1 (en) Method for synthesizing ceramide-type compounds
CH665219A5 (en) PROCESS FOR THE ESTERIFICATION OF FATS AND OILS, AND ENZYMATIC PREPARATION BY IMPLEMENTING THE PROCESS.
JPH09510091A (en) Essential oil composition
CA2481704A1 (en) Astaxanthin medium-chain fatty acid ester, production method of the same, and composition comprising the same
FR2930782A1 (en) ENZYMATIC PROCESS FOR OBTAINING A FATTY ACID ESTER
EP0741183B1 (en) Process for the fractionation of fatty acids
JPH01312995A (en) Modification of oil and fat with enzyme
CH667671A5 (en) PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF AN ENZYMATIC PREPARATION FOR INTERESTERIFICATION.
FR2617501A1 (en) Enzymatic process carried out in an organic solvent
EP2089400B1 (en) Method for preparing acetyl,docosahexaenoyl-glycerophosphocholine and use thereof for the delivery of polyunsaturated fatty acids
JP3840459B2 (en) Glyceride and method for producing the same
John et al. Lipase catalysis and its applications
JP3340182B2 (en) Method for producing triglyceride containing docosahexaenoic acid
EP0239470B1 (en) Process for carrying out enzymatic reactions in an organic solvent
EP0200648B1 (en) Process and apparatus for the enzymatic hydrolysis of fatty substances
JPH11263750A (en) Long-chain unsaturated fatty acid menthol ester and its production by enzyme method
JPH11290094A (en) Production of fatty acid ester of astaxanthin
CA2026802A1 (en) Process for the production of a mixture of gamma linolenic and stearidonic acid enriched glycerides
JPH0533988B2 (en)
WO2022008856A1 (en) Method for preparation of a heptanoic acid triglyceride
EP1023039B1 (en) Use of alkylmonoglucosides as molecular vectors
JPH10265795A (en) Highly unsaturated fatty acid-containing fat or oil composition increased in its hydration
FR2788280A1 (en) PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF A NON-FAT EMOLLIENT FROM OLIVE EXTRACTS
JP2004091487A (en) Conjugate fatty acid menthol ester and its production method
JP2657675B2 (en) Fat / oil reforming method

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse