CS240645B1 - Způsob výroby tokoferolového koncentrátu - Google Patents

Abstract

Tokoferolový koncentrát se vyrábí z vedlejších produktů vznikajících při výrobě a zpracování rostlinných olejů, např. z dezodoračních kondenzátů. Příprava zahrnuje pouze fyzikální operace, a to vakuovou destilagi a krystalizací. Nejprve se dvoustupňovou vakuovou destilací připravuje destilát, který se rozpouští v acetonu, ochlazením roztoku vykrystalují doprovodné látky, které se oddělí. Z matečného louhu se oddestiluje aceton a degtilační zbytek se podrobí dvoustupňové vakuové destilaci. Finální produkt obsahuje 45 až 60 % hmot. tokoferolů.

Description

Vynález se týká způsobu výroby tokoferolového koncentrátu z vedlejších produktů z výroby a zpracování rostlinných olejů, a to relativně jednoduchým postupem, který zahrnuje pouze fyzikální operace, tj. destilaci a krystalizaci.

Tokoferoly jsou metylderiváty tokolu, vyznačující se účinkem vitaminu E, což je výrazné zejména u alfa-tokoferolu (5,7,8-trinetyltokolu). Další metylderiváty tokolu označované jako beta-, gama- a delta-tokoferol mají antioxidační účinek. Tokoferoly lze připravit synteticky, výhodná je však jejich příprava z různých rostlinných materiálů. Vhodnou výchozí surovinou k přípravě tokoferolových koncentrátů jsou rostlinné oleje, resp. některé vedlejší produkty vznikající při výrobě a dalším zpracování těchto olejů, např. z dezodoračního kondenzátu.

Ten vzniká propíráním brýdových par restlinnýn olejem při dezodoraci rostlinných olejů a tuků. Dezederační kondenzáty obsahují obvykle 1 až 12 % hmot. tokoferolů, a to vedle triacylglycerolů, volných mastných kyselin, steroidních sloučenin a dalších doprovodných látek.

Podle známých způsobů výroby se tokoferolové koncentráty získávají z uvedených vedlejších produktů extrakcí, destilací nebo adsorpcí, případně kombinací těchto postupů. Podle britského patentu č. 1 030 514 se ve výchozí surovině nejprve esterifikují volné mastné kyseliny alkoholem obsahujícím až 6 atomů uhlíku, a to za přítomnosti silné kyseliny. Pak následuje selektivní extrakce směsí polárního a nepolárního rozpouštědla.

Podobný postup uvádí i britský patent S. 1 030 792, avšak místo úvodní esterifikace se provádí zmýdelnění volných mastnýoh kyselin alkálií. Podle britského patentu č. 774 855 se nejprve zmýdelní volné mastné kyseliny alkálií v prostředí alkoholu, následuje okyselení reakční směsi silnou kyselinou, oddělení uvolněného glycerolu, esterifikace, separace těkavých podílů molekulární destilací s následnou přípravou finálního produktu molekulární destilací při vyšší teplotě. Postup podle DOS 31 26 ,10 zahrnuje esterifikaci volných mastnýoh kyselin vícesytným alkoholem, hydrogenaci nenasycených podílů a odděleni netokoferolového podílu krystalizaci, případně dělení směsi hned po esterifikaci molekulární destilací.

Podle japonských zveřejněných přihlášek vynálezu č. 55-137 185 β 53-1Í6 71· se tekeferolové koncentráty připravují z dezodoračního kondenzátu pouze molekulární destilací, což vede k tokoferolovým koncentrátům s obsahem 24 až 28 % hmot. tokoferolů a s velkým množstvím dalších doprovodných látek. Podle japonské přihlášky vynálezu č. 57-144 200 se nejprve v dezodoračním kondenzátu esterifikují volné mastné kyseliny, reakční směs se rozpustí v nepolárním rozpouštědle a tokoferoly se selektivně adsorbují na speciálním typu silikagelu.

Uvedené postupy mají řadu nedostatků. Při katalytické esterifikaci za přítomnosti silné kyseliny se tvoří nežádoucí vedlejší produkty, působení alkálií snižuje výtěžek, zejména výtěžek alfa-tokoferolu. Destilační postupy vedou ke koncentrátům s vysokým obsahem doprovodných látek. Některé ze známých postupů jsou příliš komplikované a nepříliš vhodné k praktickému použití.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob výroby tokoferolového koncentrátu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se z výchozí suroviny, kterou je s výhodou dezodorační kondenzát, nejprve odstraní těkavé podíly vakuovou destilací při teplotě 180 až 220 °C a tlaku 10 až 100 Pa. V následujícím stupni se molekulární destilací při teplotě 200 až 250 °C a tlaku 0,5 až 10 Pa získá destilát. Ten se rozpustí v organickém rozpouštědle, např. v alifatickém alkoholu s 1 až 5 atomy uhlíku, v dialkylketonu, v chlorovaném uhlovodíku s 1 až 2 atomy uhlíku, v alkylesteru kyseliny octové, v parafinickém uhlovodíku obsahujícím nejméně 6 atomů uhlíku, v benzenu nebo ve směsi obsahující některá z uvedených rozpouštědel nebo v jejich směsi s vodou, výhodně však v čistém acetonu. Vzniklý roztok se během 2 až 24 hodin postupně ochlazuje na teplotu -1 až -30 °C, přičemž z roztoku vypadne krystalický podíl, který se oddělí filtrací nebo odstřeňováním.

Z matečného louhu se oddestiluje rozpouštědlo a destilační zbytek se podrobí druhé fázi vakuové destilace, při které se z něj v prvním stupni při teplotě 170 až 230 °C a tlaku ,0 až 100 Pa odstraní těkavé podíly. Ve druhém stupni se při teplotě 210 až 250 °C a tlaku 1 až 100 Pa získává finální produkt, a to jako destilát obsahující 45 až 60 % hmot. tokoferolů. Oddělený vykrystalovpný podíl se promývá organickým rozpouštědlem, výhodně acetonem o teplotě -1 až -30 °C. Ze vzniklého promývacího roztoku se oddestiluje organické rozpouštědlo a destilační zbytek se přidává do výchozí suroviny nebo se promývací roztok použije při rozpouštění destilátu, a to jako částečná nebo úplná náhrada čistého rozpouštědla.

Výhoda postupu podle vynálezu tkví v jeho relativní jednoduchosti a v tom, že během postupu nedochází k chemickým změnám tokoferolů ani k tvorbě nežádoucích vedlejších produktů. Postupem podle vynálezu lze na běžně dostupném zařízení a s použitím dostupných pomocných látek připravit tokoferolové koncentráty s dostatečně vysokým obsahem přírodních tokoferolů.

Způsob výroby je osvětlen na následujících příkladech.

Příklad 1

Do dvoustupňové molekulární odparky se při nástřiku 100 kg za hodinu přiváděl dezodorační kondenzát na bázi bezerukového řepkového oleje, který obsahoval 5,5 % hmot. tokoferolů. V prvním stupni se odstranily těkavé podíly při teplotě 180 až 190 °C a tlaku 20 až 30 Pa. Ve druhém stupni byl připraven destilát při teplotě 220 až 230 °C a tlaku

0,5 až 1 Pa. Destilát se v šaržích ,00 až 200 kg rozpouštěl v trojnásobném hmotnostním množství acetonu ve smaltovaném duplikátaru. Obsah duplikátaru se během 14 hodin postupně ochladil na -18 *C a vzniklý krystalický podíl se po částech oddělil na vakupvém filtru. Každý díl adsátéha krystalického podílu, tj. 5 až 10 kg se 3 až 4lcrát prámy1 vždy asi ,5 kg acetanu a teplotě -18 až -20 *C. Aceton se z matečného louhu oddestiloval běžným způsabem, zbytky acetonu se oddeetilovaly za vakua ve filmové odparce. Aceton z promývacího roztoku byl oddestllován stejným způsobem ale odděleně a destilační zbytek byl vrácen zpět do první fáze vakuová destilace.

Destilační zbytek po zpracování matečného louhu se podrobil dvoustupňové molekulární destilaci. V prvním stupni se oddestiloval těkavý pádil při teplotě '60 až 190 °C a tlaku 80 až 90 Pa. Ve druhém stupni byl získán při teplotě 215 až 225 °C a tlaku 1 až 10 Pa destilát, který obsahoval 55,3 fe hmot. tokoferolů, '3,4 fe hmot. sterolů,

5,8 fe hmot. volných mastných kyselin, přičemž nezmýdelnitelný podíl činil 79,5 fe hmot. Výtěžek finálního produktu, vztaženo na výchazí suravinu, činil 6,4 fe hmot., a to při výtěžnosti tokoferolů 64,4 fe hmot.

Přiklad 2

Dezodorační kondenzát na bázi bezerukového řepkového oleje 3 obsahem 7,3 fe hmot. tokoferolů se zpracoval v prvním stupni ve filmové rotorové odparce při teplotě 205 až 210 °C a tlaku 40 až 50 Pa a ve druhém stupni v molekulární odparce při teplotě 230 až 235 °C a tlaku 2 až 4 Pa. Výkon zařízení v každém destilačním stupni byl 500 až 600 g/hodinu. 4,5 kg destilátu se pak rozpustilo ve '3 kg acetonu a roztok se během 24 hodin ochladil na -25 °C, přičemž vykrystalovaly doprovodné látky, které se odfiltrovaly běžným způsobem. Následovalo jejich promytí acetonem o teplotě -21 °C.

Z matečného louhu se pak oddestiloval aceton. Destilační zbytek zpracoval v prvním. stupni vakuové destilace ve filmové rotorové odparce při teplotě 220 až 225 °C a tlaku až 65 Pa. Ve druhém stupni byl připraven destilát - finální produkt, a sice destilaci v molekulární odparce při teplotě 210 až 215 °C a tlaku 10 až 15 Pa. Výkon jednotlivých destilačních stupňů byl 500 až 600 g/hodinu, Finální produkt obsahoval 51,9 % hmot. tokoferolů. Výtěžek finálního produktu, vztaženo na výchozí surovinu, činil 7,2 5» hmot. a to při výtěžnosti tokoferolů 51,2 ib.hmot.

Příklad 3

Dezodorační kondenzát ná bázi sójového oleje obsahující 10,7 % hmot. tokoferolů byl zpracován postupem uvedeným v příkladu 1. Získaný finální produkt obsahoval 55,9 % hmot. tokoferolů. Výtěžek finálního produktu, vztaženo na výchozí surovinu, činil 10,7 U> hmot., a to při výtěžnosti tokoferolů 55,6 % hmot.

Příklad 4

Dezodorační kondenzát na bázi slunečnicového oleje obsahující 3,9 % hmot. tokoferolů byl zpracován postupem uvedeným v příkladu 1 s tím rozdílem, že k rozpuštění 30 kg destilátu bylo použito 200 kg promývaoího roztoku z předcházejících šarží, který obsahoval 160 kg acetonu a 40 kg rozpuštěných látek. Získaný koncentrát obsahoval 48 % hmot. tokoferolů, a to při výtěžku finálního produktu 4,6 % hmot. a výtěžnosti tokoferolů 64 56 hmot.

Příklad 5

Směs 20 'Λ hmot. dezodoračního kondenzátu z bezerukového řepkového oleje a 80 hmot. dezodoračního kondenzátu ze sójového oleje, která obsahovala 5,5 % hmot. tokoferolů byla zpracována postupem uvedeným v příkladu 1 s tím rozdílem, že destilační zbytek po oddestilovéní acetonu z matečného louhu se destiloval v prvním etupni v rotorové odparce při teplotě 210 až 215 °C a tlaku 50 až 60 Pa a ve druhém stupni ve stejné odparce při teplotě 240 °C a tlaku 20 až 25 Pa. Koncentrát obsahoval 56 % hmet. tslceferelů, výtěžek finélníhe preduktu, vztažené na výchazi surovinu, činil 6,3% hmat., a ta při výtěžnosti tekeferelů 64 % hmat.

Způsob výroby tokoferolového koncentrátu podle vynálezu se uplatní zejména v tuko• vám průmyslu při zpracování vedlejších produktů vznikajících při výrobě nebo dalším zpracováním rostlinných olejů. Vlastní koncentrát je vhodný jako přísada potravin a krmiv, k přípravě dietetických výrobků, jako antioxidační přísada olejů a tuků a jako výchozí produkt k přípravě jednotlivých tokoferolů a jejich derivátů.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby tokoferolového koncentrátu destilací a krystalizací z vedlejších produktů z výroby a zpracování rostlinných olejů, vyznačený tím, že se výchozí surovina podrobuje dvoustupňové destilaci,tak, že se v prvním stupni odstraňují těkavé podíly při teplotě 180 až 220 °C a tlaku 10 až 100 Pa a ve druhém stupni se molekulární destilací při teplotě 200 až 250 °C a tlaku 0,5 až 10 Pa připravuje destilát, který se pak rozpouští v acetonu, přičemž na 1 hmot. díl destilátu připadá 1 až 5 hmot. dílů acetonu, vzníkklý roztok se během 2 až 24 hodin postupně ochlazuje na teplotu -1 až -30 °C, přičemž krystalují doprovodné látky, které se pak oddělují a promývají acetonem o teplotě -1 až -30 °C, přičemž ha ' hmot. díl promývané látky připadá 1 až 20 hmot. dílů acetonu, z matečného louhu se oddestiluje a destilační zbytek se podrobuje dvoustupňové destilaci tak, že se v první stupni odstraňuje těkavý podíl při teplotě 170 až 230 °C a tlaku 10 až 100 Pa, načež se ve druhém stupni při teplotě 210 až 250 °C a tlaku 1 až 100 Pa, výhodně molekulární destilací, připravuje destilát obsahující 45 až 60 % hmot. tokoferolů.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se z roztoku vzniklého promýváním vykrystalovaných, oddělených doprovodných látek oddestiluje aceton a óestilační zbytek se přidává do výchozí suroviny,
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se při rozpouštění destilátu aceton alespoň z části nahrazuje roztokem vzniklým promýváním vykryštelovaných, oddělených doprovodných látek, přičemž takto připravený roztok obsahuje na 1 hmot. díl rozpuštěných látek .1 až 5 hmot. dílů acetonu.