VERFAHREN ZUM FRAKTIONIEREN VON ÖLEN UND FETTEN Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Abtrennen einer an zweifach gesättigten, einfach ungesättigten
Glyceriden, besonders von der Art des B-Oleodistearins, reichen Fraktion von einem
Ö1 oder Fett, das aus einer Glyceridmischung besteht, mit Hilfe einer Lösungsmittelfraktionierung.METHOD OF FRACTIONATION OF OILS AND FATS The invention relates to
refers to a process for separating a doubly saturated, monounsaturated
Glycerides, especially of the B-oleodistearin type, range in fraction of one
Oil or fat, which consists of a glyceride mixture, with the help of a solvent fractionation.
Im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Herstellung
einer Glyceridmischung, die in günstiger Weise als Ersatzfett für Kakaobutter verwendet
werden kann, indem man eine an zweifach gesättigten, einfach ungesättigten GlyceridePeiche
Fraktion herstellt, die eine in B-Stellung ungesättigte Säure aufweist. Ein solches
Glycerid bildet den Hauptbestandteil der Glyceridmischung der Kakaobutter.In particular, the present invention relates to manufacture
a glyceride mixture that is favorably used as a substitute fat for cocoa butter
can be obtained by adding a doubly saturated, monounsaturated glyceride pool
Prepares fraction which has an acid unsaturated in the B-position. One such
Glyceride is the main component of the glyceride mixture in cocoa butter.
Bei den im allgemeinen verwendeten natürlichen Ölen und Fetten
besteht, abgesehen von besonderen Fällen, die zweifach gesättigte, einfach ungesättigte
Glyceridkomponente aus einer
Mischung von SOS (B-Oleodistearin)
und OSS (P1,-Oleodistearin). Hierbei bedeutet S eine gesättigte Fettsäure, während
0 eine ungesättigte Fettsäure darstellt, die in der Hauptsache aus Oleinsäure besteht.
Es ist bekannt, daß der Hauptbestandteil, das sind 73 bis 83 ,96 der Glyceridkomponente
der Kakaobutter, aus Monooleo-, zweifach gesättigten Glyceriden besteht (vgl. T.P.
Hilditch "The Chemical Constitution of Natural Fats", 3. Auflage, 1956, John
Wiley & Sons Inc., Seite 351), wobei der Hauptbestandteil dem Typ SOS entspricht.
Weiterhin ist es bekannt, daß die ausgezeichneten Eigenschaften, welche die Kakaobutter
bei ihrer technischen Verwendung kennzeichnen, wie leichtes Schmelzen im Munde,
enger Schmelzpunktsbereich und Formbarkeit,von dem Gehalt an ß-Oleodistearinverbindungen
innerhalb der Monooleo-, zweifach gesättigten Glyceride herrühren.Is among the generally used natural oils and fats, except for special cases, the twice-saturated, monounsaturated glyceride of a mixture of SOS (B oleodistearin) and OSS (P1, -Oleodistearin). Here, S stands for a saturated fatty acid, while 0 stands for an unsaturated fatty acid, which mainly consists of oleic acid. It is known that the main constituent, that is 73 to 83.96 of the glyceride component of cocoa butter, consists of monooleo, doubly saturated glycerides (cf. TP Hilditch "The Chemical Constitution of Natural Fats", 3rd edition, 1 956, John Wiley & Sons Inc., page 351), whereby the main component corresponds to the type SOS. It is also known that the excellent properties which characterize cocoa butter in its industrial use, such as easy melting in the mouth, narrow melting point range and malleability, stem from the content of β-oleodistearin compounds within the monooleo-, doubly saturated glycerides.
Die nach dem Verfahren von Jurriens, DeVries und Schouten (Journal
of Lipid Research, Band 5, Jahrgang 1964, Seite 366) bestimmten Glyceridbestandteile
und die Fettsäurekomponenten von zweifach gesättigten, einfach ungesättigten Glyceriden
in verschiedenen ölen und Fetten sind folgende:
Tabelle '! : Glyceridbestandteile in Molprozenten
01e und Hammel- gehärte- gakao-
Glyceride Fette Rindertalg talg tes Palm butter
öl
S3 13,8 18,0 3,9 1,9
s20 43.3 47,1 39,8 77,1
*
82Z+S02 26,9 24,3 32,0 16,5
03 und andere 16,0 10,6 24,3 4,5
Bestandteile
* Z stellt eine ungesättigte Fettsäure von der Art der Zinolsäure oder Linolensäure
dar.
Tabelle 2: Fettsäurebestandteile in Molprozent
in ß-Stellung in S20-Glyceriden
Öle und Rinder- Hammel- .gehärtetes Kakao-
Fett- Fette talg talg Falmöl butter
säuren
C12 2,0 2,1 1,2 -
C14 493 3,7 1t3 096
C16 27,8 22,8 28,6 3,0
C16F 313 294 - -
018 19,7 22,4 0,7 2,4
C18F 42,9 46,6 68,2 94,0
SOS 0,462 0,490 0,682 0,954
S + 0337
Es ist allgemein bekannt, ein 01 oder Fett in verschiedene Glyceridfraktionen,
die verschiedene physikalische Eigenschaften haben, dadurch zu zerlegen, daß man
sie einem Zösungsmittelfraktionierverfahren unterwirft. Bei einem solchen Verfahren
wird das 01 oder Fett in eine erste Fraktion, die im wesentlichen aus dreifach
gesättigten Glyceriden besteht, eine zweite Fraktion, die im wesentlichen aus einer
Mischung von doppelt gesättigten, einfach ungesättigten Glyceriden und einfach gesättigten,
doppelt ungesättigten Glyceriden besteht, und schließlich eine dritte Fraktion zerlegt,
die im wesentlichen eine Mischung der restlichen doppelt ungesättigten Glyceride
und die Gesamtmenge der ganz ungesättigten Glyceride enthält. Nach diesem üblichen
Ver."ahren läßt sich jedoch eine an B-Oleodistearinglyceriden reche Fraktion schwierig
erhalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung"wird der Lösungsmittelfraktionierprozeß
derart durchgeführt, daß zunächst in. einem ersten Fraktionierverfahren eine erste
Fraktion-entfernt wird, die im wesentlichen aus (83 + 880)-Glyeeriden besteht, und
daß in einer zweiten Fraktionierstuf e eine zweite Fraktion gewonnen wird, die den
Bflß-Glyceridbestandteil in konzentrierter Form enthält.The glyceride components and the fatty acid components of doubly saturated, monounsaturated glycerides in various oils and fats determined by the method of Jurriens, DeVries and Schouten (Journal of Lipid Research, Volume 5, Volume 1964, page 366) are as follows: Tabel '! : Glyceride components in mole percent
01e and mutton hardened gakao-
Glyceride Fats Beef suet tallow tes Palm butter
oil
S3 13.8 18.0 3.9 1.9
s20 43.3 47.1 39.8 77.1
*
8 2Z + S02 26.9 24.3 32.0 16.5
03 and others 16.0 10.6 24.3 4.5
Components
* Z represents an unsaturated fatty acid of the zinoleic or linolenic acid type. Table 2: Fatty acid components in mol percent
in ß-position in S20 glycerides
Oils and beef mutton hardened cocoa
Fatty fats sebum sebum fallow oil butter
acids
C12 2.0 2.1 1.2 -
C14 493 3.7 1t3 096
C16 27.8 22.8 28.6 3.0
C16F 313 294 - -
0 18 19.7 22.4 0.7 2.4
C18F 42.9 46.6 68.2 94.0
SOS 0.462 0.490 0.682 0.954
S + 0337
It is well known, a 01 or fat in different Glyceridfraktionen that have different physical properties to disassemble the fact that subjecting them to a Zösungsmittelfraktionierverfahren. In such a process, the oil or fat is divided into a first fraction, which consists essentially of triply saturated glycerides, a second fraction, which essentially consists of a mixture of doubly saturated, monounsaturated glycerides and monosaturated, doubly unsaturated glycerides, and Finally, a third fraction is broken down, which essentially contains a mixture of the remaining double-unsaturated glycerides and the total amount of the completely unsaturated glycerides. According to this customary procedure, however, a fraction rich in B-oleodistearing glycerides can be obtained with difficulty. 83 + 880) glycerides, and that in a second fractionation stage a second fraction is obtained which contains the Bflβ glyceride component in concentrated form.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung soll weiterhin 1-Nitropropan
oder 2-Nitropropan oder eine Mischung derselben als Lösungsmittel verwendet werden,
um eine Fraktion zu gewinnen, die reich an Glyceriden des ß-Oleoäistearintyps ist.
Die zu verwendende Lösungsmittelmenge soll 1,5 bis 5 mal so groß sein wie das zu
behandelnde 01 oder Fett, um ein günstiges Ergebnis zu liefern. Ein Überschuß vermindert
die Ausbeute an SOS in der erhaltene. Fraktion. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung
besteht in einer ersten Stufe, in der ein Ö1 oder Fett, welches ß-Oleo-, zweifach
gesättigte Glyceride innerhalb der zweifach gesättigten, einfach ungesättigten Glyceriäkomponente
enthält, wie beispielsweise Rindertalg, Hammeltalg, Palmöl oder die entsprechenden
leicht hydrierten Öle oder Fette, in dem oben erwähnten speziellen Lösungsmittel
gelöst werden, worauf die Lösung unter langsamem Rühren auf eine Temperatur von
10 bis 18 00 gekühlt wird und die ausgeschiedenen Kristalle zur Gewinnung einer
ersten Fraktion erbfiltriert werden, und einer zweiten Stufe, in der das Filtrat
weiterhin auf eine Temperatur von 3 bis 5 00 unter Rühren gekühlt und der gebildete
Kristallniederschlag erbfiltriert wird, wobei eine zweite Fraktion erhalten wird,
und schließlich einer zusätzlichen oder dritten Stufe, in der das Lösungsmittel
aus der ersten und zweiten Fraktion und auch aus dem Filtrat der zweiten Stufe ausgetrieben
wird.In the process according to the invention, 1-nitropropane should also be used
or 2-nitropropane or a mixture thereof are used as the solvent,
to obtain a fraction rich in glycerides of the β-oleo-stearin type.
The amount of solvent to be used should be 1.5 to 5 times as large as that
treating 01 or fat to give a beneficial result. An excess diminishes
the yield of SOS in the obtained. Fraction. The method of the present invention
consists in a first stage, in which an oil or fat, which ß-oleo, twice
saturated glycerides within the doubly saturated, monounsaturated glyceride component
contains, such as beef tallow, mutton tallow, palm oil or the corresponding
slightly hydrogenated oils or fats, in the special solvent mentioned above
are dissolved, whereupon the solution is brought to a temperature of
10 to 18 00 is cooled and the precipitated crystals to obtain a
first fraction to be erbfiltered, and a second stage in which the filtrate
further cooled to a temperature of 3 to 5 00 with stirring and the formed
Crystal precipitate is filtered off, whereby a second fraction is obtained,
and finally an additional or third stage in which the solvent
expelled from the first and second fractions and also from the second stage filtrate
will.
Bei diesem Verfahren kann eine Fraktion mit hohem Gehalt an SOS als
zweite erhalten werden.
Beispiel 1
Ein entsäuerter und entfärbter
raffinierter Hammeltalg mit einer Säurezahl von 0,3, einer Verseifungszahl von 195
, einer Jodzahl von 42,7 und einem Schmelzpunkt von 45 0C wurde in einem Verhältnis
von 3 cm 3 je g Fett in jedem der drei in der folgenden Tabelle angegebenen Lösungsmittel
gelöst. Die Lösung wurde. auf 10 bis 11 00 gekühlt, und die erhaltenen Kristalle
bildeten die erste Fraktion. Dann wurde das Filtrat weiter auf 3 bis 4 00 gekühlt,
wobei die erhaltenen Kristalle die zweite Fraktion bildeten. Die Ergebnisse sind
aus den Tabellen 3, 4 und 5 ersichtlich.
Tabelle 3
Erste Fraktion Zweite Fraktion
Lösungsmittel Ausbeute Jodzahl Ausbeute Jodzahl
(Mol 96) (Mol i6)
2-Nitropropan 32,7 21,5 33,5 24,5
Aceton 20,5 37,5 30,2 38,5
n-Hexan 34,3 20,7 28,5 39,4
Tabelle 4 : Zusammensetzung der Glyceride der zweiten
Fraktionen nach Tabelle 3 (Mol i6)
'1 Glyceride
Lösungsmittel) 8 3 S20 S2L#S02 03
2-Nitropropan 1,8 77,7 11,5 9,0
Aceton 2,4 69,3 14,4 13,9
n-Hexan 2,2 75,8 13,5 8,5
Die Zusammensetzung der Fettsäuren in B-Stellung der 520-Glyceride
und die quantitativen Verhältnisse der SOS-Glyceride innerhalb der S20-Glyceride
(SOS : SOS + OSS) innerhalb der ersten und zweiten Fraktion gemäß Tabelle 3 wurde
untersucht. Die Ergebnisse sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich.
Tabelle 5 :
Zösungs- Fraktion hol SOb
mittel Nr. 12 14 16 16 1018 18 b + S9
2-Nitro-
propan 1 0,5 4,3 23,4 2,7 30,8 38,3 0,410
2 0,8 2,5 13,3 3,0 16t3 64,1 0,671
Aceton 1 0,3 1,7 16,1 2,5 30,8 48,6i .0,509
2 3,0 3,6 14,3 3,0 20,0 56,1 0,591
1 0,9 2,1 17,5 2,8 30,2 46,5 0,493
n-Hexan
2 1,7
3,0 18,2 2,4 22,21 52,5 1 0,549
Aus Tabelle 5 ist ersichtlich, daß bei Verwendung von 2-Nitropropan als Lösungsmittel
das SOS-Verhältnis in der zweiten Fraktion den besten Wert zeigte.In this process, a fraction high in SOS can be obtained second. Example 1 A deacidified and decolored refined mutton tallow with an acid number of 0.3, a saponification number of 195, an iodine number of 42.7 and a melting point of 45 0C was in a ratio of 3 cm 3 per g of fat in each of the three in the Solvent specified in the following table. The solution was. cooled to 10-1100 and the resulting crystals formed the first fraction. Then the filtrate was further cooled to 3 to 4,000, the resulting crystals forming the second fraction. The results are shown in Tables 3, 4 and 5. Table 3
First parliamentary group Second parliamentary group
Solvent Yield Iodine Value Yield Iodine Value
( Mole 96) (mole i6)
2-nitropropane 32.7 2 1 5 33.5 24.5
Acetone 20.5 37.5 30.2 38.5
n-hexane 34.3 20.7 28.5 39.4
Table 4: Composition of the glycerides of the second
Fractions according to Table 3 (Mol i6)
'1 glyceride
Solvent) 8 3 S20 S2L # S02 03
2-nitropropane 1.8 77.7 11.5 9.0
Acetone 2.4 69.3 14.4 13.9
n-hexane 2.2 75.8 13.5 8.5
The composition of the fatty acids in the B position of the 520 glycerides and the quantitative ratios of the SOS glycerides within the S20 glycerides (SOS: SOS + OSS) within the first and second fractions according to Table 3 were examined. The results are shown in the table below. Table 5:
Zösungs Fraction get SOb
medium No. 12 14 16 16 1018 18 b + S9
2-nitro
propane 1 0.5 4.3 23.4 2.7 30.8 38.3 0.410
2 0.8 2.5 13.3 3.0 16t3 64.1 0.671
Acetone 1 0.3 1.7 16.1 2.5 30.8 48.6 i .0.509
2 3.0 3.6 14.3 3.0 20.0 56.1 0.591
1 0.9 2.1 17.5 2.8 30.2 46.5 0.493
n-hexane
2 1.7
3.0 18.2 2.4 22.21 52.5 1 0.549
It can be seen from Table 5 that when 2-nitropropane was used as the solvent, the SOS ratio in the second fraction showed the best value.
Beispiel 2
Der raffinierte Hammeltalg nach Beispiel 1 wurde
unter Verwendung der in Tabelle 6 angegebenen Lösungsmittel in den angegebenen Verhältnissen
in Lösung gebracht; dieÜnter leichtem Rühren bei 18 °C entstandenen Kristalle wurden
durch Filtrieren nach 30 Minuten abgetrennt und bildeten die erste Fraktion. Bei
den Versuchen Nr. 3 und 6 erfolgte die Abtrennung nach einer Kristallisation bei
10 0 0 nach 10 Minuten. Dann wurde das Filtrat auf .5 o0 gekühlt, eine Stunde
lang auf dieser Temperatur gehalten und unter vorsichtigem Rühren kristallisieren
gelassen. Die Kristalle wurden durch Filtration abgetrennt und bildeten die zweite
Fraktion. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 6.
Tabelle 6:
Verhältni Glyceridzusammen-
von Lö- #Frak- Ausbeu- Setzung (Moi 9b)
Versuch Nr. Lömittelsungs-sunßsm. tion te in Jod-
zu Q1 Nr. Gew.-% zahl 8 3 S20 02#S2 03
(cm /g)
1-Nitro- 1 28,7 23,7
1 Propan 10 . 2 29,9 37,9 2,1 794 1190 7,8
3 40,4 60,9
28,9 23,7
2 @@ 7,5 2 27,9 36,2 0,8 76,5 15,2 795
3 43,7 58,2
1 350 24,2
3 2 26,7 38,6 0,8 75,6 16,3 7,3
3 39,3 58,6
1 24,6 15,5
4 Azeton 10 2 35,1 36,8 5,9 75,7 12,3 6,1
3 39,7 59,2
1 25,7 15,7
5 @@ 7,5 2 32,1 36,6 5,7 77,8 12,3 4,2
3 41,7 5892
1 35,7 22,4
6 @@ 3 2 32,0 40,4 5,7 72,2 13,8 8,3
3 32,9 61,4
i
Die in ß-Stellung befindlichen Fettsäurekomponenten der S20-Teile innerhalb der
bei den Versuchen erhaltenen zweiten Fraktionen und die hieraus berechneten SOS-Ausbeuten
(SOS : SOS + OSS) sind in Tabelle 7 aufgeführt.
Tabelle 7
f
Versuch Mol 9b Boß
Nr. 12 14 16016F 18 18F
1 0,6 2,1 22,4 1,1 30,5 43,3 0,444
2 1,9 2,7 19,4 2,5 19,7 53,8 0,563
3: 0,5 2,2 13,3 2,7 . 15,4 6599 09686
4 i190 5,8 20,0 0,2 25,0 48,0 0,482
5 0,4 2,3 18,0 1,9 26,9- 50,5 0,524
r
6 1,1 5,8 20,9 0,7 21,4I 50,1 0,508
Beispiel 3
Ein schwach bis zu einer Jodzahl von 420 0 hydriertes gehärtetes
Palmöl wurde in 2-Nitropropan in einem Verhältnis von 3 cm3/g Ö1 gelöst.
Es wurde eine erste Fraktion bei 15 0C und eine zweite Fraktion bei 5 00
aus dem Filtrat erhalten. Die Ergebnisse zeigt Tabelle B.
Tabelle 8
Jod- Fettsäuren in B-Stellung in Gew.-%
zahl
012 014 016 C18 018F
Erste 171
Fraktion
Zweite 3498 1,4 1,1 17,2 1,1 7992
Fraktion
Example 2 The refined mutton tallow according to Example 1 was brought into solution using the solvents given in Table 6 in the given proportions; the crystals formed with gentle stirring at 18 ° C were separated off by filtration after 30 minutes and formed the first fraction. In experiments Nos. 3 and 6, the separation took place after crystallization at 10 0 0 after 10 minutes. The filtrate was then cooled to .50 °, kept at this temperature for one hour and allowed to crystallize with careful stirring. The crystals were separated by filtration and formed the second fraction. The results are shown in Table 6. Table 6:
Ratio of glyceride to
of Lö- # Frak- exploitation (Moi 9b)
Try no. Solvent-sunßsm. tion te in iodine
to Q1 no.% weight number 8 3 S20 02 # S2 03
(cm / g)
1-nitro-1 28.7 23.7
1 propane 10. 2 29.9 37.9 2.1 794 1190 7.8
3 40.4 60.9
28.9 23.7
2 @@ 7.5 2 27.9 36.2 0.8 76.5 15.2 795
3 43.7 58.2
1,350 24.2
3 2 26.7 38.6 0.8 75.6 16.3 7.3
3 39.3 58.6
1 24.6 15.5
4 acetone 10 2 35.1 36.8 5.9 75.7 12.3 6.1
3 39.7 59.2
1 25.7 15.7
5 @@ 7.5 2 32.1 36.6 5.7 77.8 12.3 4.2
3 41.7 5892
1 35.7 22.4
6 @@ 3 2 32.0 40.4 5.7 72.2 13.8 8.3
3 32.9 61.4
i
The ß-position fatty acid components of the S20 parts within the second fractions obtained in the experiments and the SOS yields calculated therefrom (SOS: SOS + OSS) are listed in Table 7. Table 7
f
Try Mol 9b Boss
No. 12 14 16016F 18 18F
1 0.6 2.1 22.4 1.1 30.5 43.3 0.444
2 1.9 2.7 19.4 2.5 19.7 53.8 0.563
3: 0.5 2.2 13.3 2.7. 15.4 6599 09686
4 i190 5.8 20.0 0.2 25.0 48.0 0.482
5 0.4 2.3 18.0 1.9 26.9- 50.5 0.524
r
6 1.1 5.8 20.9 0.7 21.4 I 50.1 0.508
Example 3 A hardened palm oil which had been weakly hydrogenated to an iodine number of 420 0 was dissolved in 2-nitropropane in a ratio of 3 cm 3 / g oil. A first fraction at 15 ° C. and a second fraction at 500 ° C. were obtained from the filtrate. The results are shown in Table B. Table 8
Iodine fatty acids in B-position in% by weight
number
012 014 016 C18 018F
First 171
fraction
Second 3498 1.4 1.1 17.2 1.1 7992
fraction