Способ получения этиловых эфиров жирных кислот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 11 АЗ 19) (1 2 Р 7/б ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К ПАТЕНТ патент8.06.06.оннои хр щес жирны спирт жны вкл ия сло х слот, юкислот става С" тствии ка ализатора кетон на ут при тем эф ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(71) Носковский технологический институт пищевой промышленности (72) Ю.А,Султанович, Г.Б,Колесник, И.В.Рождественская, Е.В.Крюкова и С.А.Зайцев(73) Иосковский технологический институт пищевой промышленности (56) Авторское свидетельство СССР Р 1070135, кл. С 07 С 67/00, 1984,Опубликованная заявка на Японии ф 63-133991, опубл, 8 "ИСИ", 1989, Нф 6, с. 61.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛОВЫХ ЭФИРОВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ(57) Область использования; биотехнология, биохимический синтез органических веществ, в цастности сложных эфиров жирных кислот и одно" и много- атомных спиртов. Сущность иэобретеИзобретение относится к областииохимического синтеза органически в частности сложных эфиров кислот и одно- и многоатомныхИзвестен способ получеиров на основе жирных к чающий этерификацию жирны состава Ст-С 6 спиртами с С,о при нагревании в прис тализатора. В качестве ка используют полисульфофени алюмосиликате. Процесс ве пературе 170-220 С. 2ния; использование в качестве сырья для синтеза внутриклеточных жирных кислот штамма Ие);1)у 1 ососсцв сарзи 1 асця ВСБбеэ их предварительного выделения из биомассы, а также за счет использования внутриклеточного фермента того же штамма без его предварцтельного выделения из биомассы и иммобилизации на инертном носителе. Способ осуществляется следующим образом. Проводят культивирование штамма в жидкой питательной среде, полученную биомассу отделяют центрифугированием, наносят этанол в соотношении 5:1 - 5:10 и выдерживают в течение 20-25 сут при комнатной температуре на встряхивателе. Полученную смесь псдвергают обработке хлороформом с целью извлечения липидов, Этиловые эфиры жирных кислот выделяют с помощью колоноцной адматографии. Способ является сложным, так какв нем применяется дорогостоящий,трудно производимый катализатор. Прцесс проходит при достаточно высокотемпературе, при которой возможноокисление мирных кислот, особенно илиненасыценных.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатузаявляемому изобретению является спсоб получения сложных эфиров, заключающийся в том, цто проводят реакциэтерификации с участием 100 частейалифатического одноатомного спирта, 82241125-600 частей алифатической насыщен" ной или ненасыщенной карбоновой кислоты с числом атомов углерода от 3 до 22 и 400-100000 единиц (в расчете на 1 часть карбоновой кислоты) иммобилизованной липазы, полученной из микроорганизма. Реакцию проводят при температуре 20-80 С (предпочтительно при 30-60 С) при перемешиванииОбразующийся сложный эфир отделяют от реакционной смеси,Для осуществления способа требует" сл использование липазы, иммобилизованной на инертном носителе, и наличие в реакционной смеси исключительно только жирных кислот и спирта, что значительно затрудняет стадию подготовки синтеза,Целью предлагаемого изобретения ,является упрощение способа полученияэтиловых эфиров жирных кислот С 1 -Сенасыщенных, моно- и диненасьпценныхиод действием микробной липазы.Поставленная цель достигается тем, 5что в способе получения этиловыхэфиров жирных кислот, включающим этериФикацию жирных кислот этанолом с использованием в качестве катализатора микробной липазы, отличием является то, что в качестве источника жирных кислот используют биомассу, полученную путем культивирования штамма Ме Ьу 1 ососсн в сар вц 1 а ц з ВС Б, на которую после отделения культуральной жидкости наносят этанол в соот-ношении 5:1 - 5:10, полученную смесь выдерживают в течение 20-25 суток и подвергают обработке органическими растворителями для полученил концентрата этиловых эфиров жирных кислот.Использование биомассы, получен ной путем культивирования штамма М.сарзц 1 асив ВСБ, обусловлено высоким содержанием жирных кислот ( 20) нормального строения с числом атомов углерода от 13 до 18, насыщенных, моно- и диненасыщенных. Преоб, ладающими являются пальмитиновая и пальмитолеиновая кислоты, содержание которых достигает 41 и 493 соответ ственно. В ощутимых количествах присутствует также олеиновая кислота (5,53) .Ютамм, полученный во "ВНИИСинтезбелок", выделен из сточных вод нефтя; ной скважины ЛзССР и отселекционирован путем выращивания в длительном непрерывном процессе при постепенном понижении рН среды и повышении температуры. Морфологические, культуральные и Физиологические признаки, а также технологическая характеристика изложены в паспорте штамма.тамм является ацидотермотолерантным, используется в настоящее время для промышленного получения кормового белка из метана. Это создает возможность организовать дешевое промыш-ленное производство неионогенных поверхностно-активных веществ (этиловыхэфиров жирных кислот), так как сырьедля их синтеза может быть получено из биомассы штамма без снижения ее ценности как кормового белкового продукта.Нанесение этанола на биомассу в указанных соотношениях обусловлено необходимостью достижения максимальной скорости синтеза этиловых эфиров жирных кислот, При соотношении биомассы и этанола менее 5:1 количество синтезированных этиловых эфиров жир" ных кислот не превышает 353. При увеличении соотношения биомассы и этанола свыше 5: 10 выход этиловых эфировжирных кислот оСтается прежним. (523),Выдержка полученной смеси в течение 20-25 суток обусловлена полнотой образования этиловых эфиров жирных кислот. При выдержке менее 20 суток количество синтезированных этиловых эфиров мирных кислот не превышает 35- 40. Иаксимальное количество эфиров образуется на 22-25 сутки, При дальнейшей выдержке увеличения количества эфиров практически не происходит,Обработку смеси после выдержки проводят органическими растворителями с целью получения концентрата этиловых эфиров жирных кислот.Укаэанные свойства являются не только новыми, но и позволяют получить положительный эффект, заключающийся в упрощении подготовки и самого процесса получения этиловых эфиров жирных кислот,Способ осуществляется следующим образом. Проводят култивирование штамма М.сарвц 1 асыв ВСБв жидкой питательной среде полученную биомас" су отделяют центрифугированием, нанослт этанол в соотношении 5:1 5:10 и выдерживают в течение 20- 25 суток при комнатной температуре на встрлхивателе. Процесс синтеза эфиров и его окончание контролируют50 5 18при помощи тонкоспойной хроматографии на пластинках "Сипуфол" в системе растворителей гексан:диэтиповыйэфир-уксусная кислота (80;20:1) поколичеству Фракций свободных жирныхкислот и этиповых эфиров жирных кис"лотПолученную смесь подвергают обработке хлороФормом (3 раза по двухкратному количеству нд экстрдгируемый объем) с целью извпецения липидов, Этиловые эфиры жирных кислот выделяют с помощью копоноцной адсорбционной хроматографии,П р и м е р 1, Биомассу получалипутем глубинного культивированияштамма бактерий М.сарвц 1 аСцз ВСБ в непрерывном режиме в Ферментереобъемом 40 л (рабочий объеи 20 л) напитательной среде следующего состава,г/л: 803 нхР 04 - 0,05 ил, 11850 7 н О 0,02, КС 1 - 0,025; микроэлементы,(мг/л): 7 пБО+ 71 О - 0,03, МпЯО 4х 4 НО - 1,9, ГцБ 04 5 Н О - 1,0, НВОу)471 О - 2 1 Ид 1 Ь 042 НО 0,045, СоЯО 7 НО - 0,048, 1304 хх 71 0 - О, 1, Л 1 д ( БО 4 )41, О - О, 2,СгС 1 2 Н О - 0,085.Расход природного газа на 1 л среды - 15 л/ч, воздуха - 45 и/цас, температура культивирования 42 ОС, рНсреды 5,6, р = 0,25 и-,Содержание липидов составляет 15 ьот сухой биомассы.Полученную биомассу отделяют центрифугированием (10 тыс. об/мин,1520 мин) и в количестве 50 г помещаютв коническую колбу со шпионом на200 мл. Влажность биомассы составляет 75 ь. В колбу вносят 10 г этанола,закрывают пробкой и ставят на остряхиватель (100 циклов/иин, амплиту.да - 5). Колбу выдерживают в указанных условиях при комнатной температуре в течение 20 суток,Этиловые эфиры жирных кислот экстрагируют хлороформом (3 раза по100 мл) и выделяют с помощью копоноцной адсорбционной хроматографии,1Количество синтезированных этиповЪх эфиров жирных кислот составило35 ь.П р и м е р 2. Бдктериальную биомассу получали аналогично примеру 1,В колбу с 50 г биомассы вносили,100 гэтанола, что составляет 5:10, и выдерживали в течение 25 сут. Выделениесинтезированных эфиров осуцествлялианалогично примеру 1. Количество синтезированных этиловых эфиров жирных кислот состаоило52 с.П р и и е р 3. Бдктеридпьную биомассу получали андпогицно примеру 1,В колбу с 50 г биомассы вносили 20 гэтанола, цто составляет 5;2, и выдерживали в течение 22 сут, Выделениесинтезированных эфиров осуществлялианалогично примеру 1.Количество синтезированных этило-,вых эфиров жирных кислот составило501,П р и м е р 4. Бактериальную биомассу получали андлогично примеру 1.В колбу с 50 г биомассы вносили 5 г о этанолд, цто составляет 5:0,5, и выдерживали 15 суток. Выделение синте"20 зированных эфиров осуществляли аналогично примеру 1,1Количество синтезированных этиловых эфироо жирных кислот. составило30.П р и м е р 5, Бактериальную биомассу получали аналогично примеру 1.В колбу с 50 г биома сы вносили200 г этанола, что составляет 5:20,и выдерживали в течение 30 суток. Вы 30 деление синтезированных эфиров осуществплли аналогично примеру 1.Количество синтезированных этилооых эфиров жирных кислот составило52 ь,Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволит упростить получение этиловых эфироо жирных кислот зд счет использования в качестве сырья для синтеза40.онутриклетоцных жирных кислот штаммаМ.саряц 1 ацз ВСБбез их предварительного выделения из биомассы, атакже за сцет использования внутри"клеточного Фермента того же штамма45 без его предварительного выделенияиз биомассы, и иммобилизации на инертном носителе.Формула изобретения Способ получения этиловых эфиров жирных кислот, включаюций этерификацию жирных кислот этанолом с использованием в качестве катализатора микробной липдзы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упроцения процесса, в качестве источника жирных кислот и пипдзы используют биомассу, полученную путем культивирования1822411 Составитель Ю.СултановичРедактор В.Трубченко Техред И.Иоргентал Корректор И.Керецман Заказ 2118 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по,изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосквэ, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 штамма ИеСЬу 1 ососсцз сарви 1 асцв ВКПИ, на которую после отделения культуральной жидкости наносят этанол в соотношении 5:1 - 5:10, полученную смесь выдерживают в течение 20-25 сути выделяют целевой продукт экстрагированиеи органическими растворителями.