ES2629399T3 - Producción de ácidos grasos poliinsaturados usando un nuevo método de tratamiento celular - Google Patents

Producción de ácidos grasos poliinsaturados usando un nuevo método de tratamiento celular Download PDF

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Abstract

Un método para obtener células secas a partir de una biomasa de microorganismos que han producido uno o más compuestos comprendiendo el método las siguientes etapas: (a) preparar u obtener células húmedas que tienen un contenido en humedad promedio entre 30% y 80%; (b) someter a las células húmedas a secado primario usando un sistema de calentamiento por conducción, a una temperatura de calentamiento sobre la superficie de conducción de 100 a 200ºC, para obtener células secas primarias que tienen un contenido en humedad promedio entre 5% y 50%; (c) someter a las células secas primarias que se han obtenido en (b) a secado secundario usando un sistema de calentamiento por convección para obtener células secas secundarias que tienen un contenido en humedad promedio no mayor de 10%.

Description

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Después de la terminación del cultivo y esterilización a 120ºC durante 20 minutos, se recuperaron las células húmedas usando un deshidratador continuo y se desintegraron, y a continuación se llevó a cabo el secado mediante secado por aire caliente (temperatura del aire caliente: 120ºC) con un secador de lecho fluidizado vibratorio hasta un contenido en humedad de 1% en peso. Las células secas se enfriaron a 40ºC suministrando aire a temperatura ambiente al lecho fluidizado, y a continuación se usó un transportador de aire para llevar las células secas a la zona de llenado. Las células secas obtenidas se llenaron junto con nitrógeno gaseoso en una bolsa de recipiente en saco de aluminio que tenía un volumen de aproximadamente 1 m3, y la boca de la bolsa se cerró por calor antes de almacenarla en un refrigerador por debajo de 10ºC.
Las células secas en la bolsa de recipiente se sometieron a extracción con hexano, y a continuación la disolución de hexano se filtró para retirar la porción sólida y se calentó a presión reducida para retirar el hexano, con el fin de obtener un aceite bruto que comprendía ácido araquidónico como ácido graso constituyente.
Ejemplo de referencia 2. Enfriamiento estático de células secas
Después del cultivo y esterilización mediante el mismo método que en el Ejemplo de referencia 1, la recuperación y el secado de las células también se llevaron a cabo de la misma manera que en el Ejemplo de referencia 1 (fuera de la reivindicación 1). Las células secas se transfirieron a una tina plana y se extendieron uniformemente hasta un grosor de capa no mayor de 1 cm, para enfriamiento estático a temperatura ambiente. Tras enfriamiento a 50ºC, se llenaron junto con nitrógeno gaseoso en una bolsa de recipiente en saco de aluminio que tenía un volumen de aproximadamente 200 L, y la boca de la bolsa se cerró por calor antes de almacenarla en un refrigerador por debajo de 10ºC.
Ejemplo comparativo 1. Llenado de células secas sin enfriamiento
Después del cultivo y esterilización mediante el mismo método que en el Ejemplo 1, la recuperación y el secado de las células también se llevaron a cabo de la misma manera que en el Ejemplo de referencia 1 (fuera de la reivindicación 1). Las células secas se llenaron junto con nitrógeno gaseoso en una bolsa de recipiente en saco de aluminio que tenía un volumen de aproximadamente 200 L, y la boca de la bolsa se cerró por calor antes de almacenarla en un refrigerador por debajo de 10ºC.
Ejemplo de referencia 3. Análisis de células secas
Las bolsas de recipiente llenas que se prepararon en el Ejemplo de referencia 1, Ejemplo de referencia 2 y Ejemplo Comparativo 1 se abrieron una semana después del llenado, y se revisó el aspecto exterior de las células secas. A continuación, el aceite bruto se sometió a extracción mediante un método de extracción Soxhlet usando n-hexano como disolvente, para determinar el contenido en aceite. También se analizó el índice de peróxido (POV) del aceite bruto extraído mediante el método del Ejemplo de referencia 1.
Se confirmó con ello que cuando se lleva a cabo el llenado sin enfriamiento como en el Ejemplo Comparativo 1, las células y porciones de aceite experimentan una drástica reducción de calidad.
Tabla 1
Células de Ejemplo de referencia 1
Células de Ejemplo de referencia 2 Células de Ejemplo Comparativo 1
Aspecto exterior de las células
Igual que en el momento del llenado (estado pulverizado marrón) Igual que en el momento del llenado (estado pulverizado marrón) Diferente que en el momento del llenado (masas marrón oscuro)
Contenido en aceite (% peso)
55% 53% 20%
Aspecto exterior del aceite bruto
amarillo amarillo marrón
POV del aceite bruto (meq/kg)
0,7 meq/kg 1,0 meq/kg 200 meq/kg
Ejemplo 4. Comparación entre el método de la técnica anterior de suministrar biomasa microbiana granulada para secado, y el método de la presente invención de secado de la masa microbiana mediante sistema de calentamiento por conducción y sistema de calentamiento por convección
Después de cultivar la cepa de Mortierella alpina 1S-4 que produce ácido araquidónico de la misma manera que en el Ejemplo de referencia 1, se suministró a un deshidratador continuo (SEKISUI CS-1 de Yanagawa Engineering) para filtración hasta que se obtuvo una masa de células húmedas. Se midió el contenido en humedad de las células húmedas mediante el método de pérdida en el secado (temperatura de 105ºC), lo que indicó un contenido en humedad del 52%. La masa de células húmedas se secó a continuación en las siguientes condiciones (Experimentos 4-1 a 4-2): El Experimento 4-1 empleó moldeo con granulación a temperatura ambiente, y por lo tanto
10
no se vio cambio en el contenido en humedad de antes a después del moldeo. En el Experimento 4-2, el secado primario se realizó con un secador de tambor doble.
A continuación, las células granuladas y las células secas primarias se suministraron a un secador de lecho fluidizado para secado hasta un contenido en humedad de aproximadamente 2%. Las células secas se enfriaron 5 mediante el método del Ejemplo de referencia 2, y a continuación se extrajo la porción de grasa/aceite y se determinaron el aspecto exterior y el índice de peróxido. Ambas tuvieron aspectos exteriores satisfactorios e índices POV de 10 meq/kg o inferiores, indicando con ello que se habían obtenido aceites brutos de partida que eran satisfactorios para producción de grasas/aceites refinados. El tiempo de secado y el rendimiento de secado fueron superiores en el Experimento 4-2 en el que el secado se llevó a cabo en dos etapas, en comparación con el
10 Experimento 4-1 en el que el secado era en etapa única.
Tabla 2
Experimento 4-1
Experimento 4-2
Máquina de procesado primario
Granulador de extracción Secador de tambor doble
Temperatura de procesado primario
Temperatura ambiente (sin secado primario) Secado primario a la temperatura de superficie del tambor de 140ºC
Forma del producto primario procesado
Granular Tamaño de gránulo: 2-3 mm Forma no controlada (escamas)
Contenido en humedad del producto moldeado
52% 21%
 Secado secundario con secador de lecho fluidizado (temperatura del aire caliente seco: 120ºC)
Tiempo requerido para el secado
20 min 11 min
Contenido en humedad del producto seco
2,0% 1,9%
Rendimiento en seco *
92% 94%
* Rendimiento en seco (%) = volumen secado (como materia seca)/volumen que se carga de material de partida (como materia seca) x 100
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  1. imagen1
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