DE1961861B2

DE1961861B2 - Verfahren zur gewinnung von hellen, farbstabilen fettsaeuren

Info

Publication number: DE1961861B2
Application number: DE19691961861
Authority: DE
Inventors: Sasanka Sekahr Dipl Chem Renckhoff Gustav Dr rer nat 5810 Witten Naskar
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1969-12-10
Filing date: 1969-12-10
Publication date: 1973-03-15
Also published as: DE1961861C3; DE1961861A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von hellen, farbstaoilen Fettsäuren. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Rohfettsäuren der Kettenlänge C₈ C_1S oder deren Gemische mit einem Vanadinoxid oder einem Alkylvanadat erhitzt und im Vakuum destilliert werden.

Es ist bekannt, anorganische und organische Borverbind jngen zur Farbverbesserung von Fettsäuren zu verwenden. Die USA.-Patentschrift 2 583 028 und die britische Patentschrift 1 081 522 beschreiben ein Verfahren zur Behandlung von Fettsäuren mit Bortrifluorid bzw. dessen Ätherkomplex. Dieses Verfahren ist jedoch mit erheblichen Korrosionsproblemen verbunden. Nach der USA.-Patentschrift 2 862 943 bzw. der deutschen Auslegeschrift 1214 212 werden die Fettsäuren mit anorganischen bzw. organischen Borverbindungen behandelt. Die Nachteile dieses Verfahrens liegen darin, daß die sautrstoffhaltigen Borverbindungen als Kondensauonf-.katalysatoren wirken und die Bildung von unverseifbaren Kondensationsprodukten der Fettsäuren fordern, die bei der Destillation der behandelten Fettsäure als unverseifbare, nicht destillierbare Verbindungen im Rückstand verbleiben und so verlorengehen. In ier deutschen Auslegeschrift 1 073 665 wird ein Verf-.hren beschrieber., das die Herstellung eben dieser Kondensationsprodukte aus Fettsäuren zum Gegenstand hat. wobei sauerstoffhallige Borverbindungen als. Kondensationskatalysatoren angewendet werden. Die Ausbeute an unverseifbaren Kondensationsprodukten beträgt bei diesem Verfahren bis zu 92%.

Es wurde nun ein Verfahren zur Gewinnung von hellen, farbstabilen Fettsäuren mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Rohfettsäuren oder deren Gemische mit 0,1 bis 0,6 Gewichtsprozent eines Vanadinoxids oder eines Alkylvanadats mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, jeweils bezogen auf die eingesetzte Menge Fettsäure versetzt, 0,5 bis 4 Stunden auf Temperaturen von 180 bis 260 C erhitzt und die Fettsäuren anschließend in an sich bekannter Weise im Vakuum destilliert.

Bevorzugt werden 0,2 bis 0,3 Gewichtsprozent der Vanadinoxidc oder Alkylvanadale bei 200 bis 245'C während 1 bis 3 Stunden verwendet.

Beim Arbeiten gemäß der Erfindung verbleiben nach der Behandlung die Vanjdinverbindungen mit den in der Fettsäure befindlichen Verunreinigungen im Destillationsrückstand verbunden. Das Verfahren hat den Vorteil, daß auch nach der Behandlung mit Vanadinoxid oder einem Alkylvanadat und anschließender Destillation das vorliegende Destillat mengenmäßig nicht mehr unverseifbare Verbindungen aufweist als das Destillat der unbehandelten Fettsäuren. Insbesondere enthält der Destillationsrückstand der behandelte.i Fettsäure keine neugebildeten Kondensationsprodukte, wie es bei der Behandlung mit Borsäure oder deren Estern der Fall ist, da Borverbindungen als Lewis-Katalysatoren wirken und die Bildung von unverseifbaren, undestillierbaren Kondensationsprodukten fördern. Im Destillationsrückstand befinden sich beim erfindungsgemäßen Arbeiten nach beendeter Destillation schwerdestillierbare Vanadin verbindungen.

Quelle der Rohfetlsäuren, die für die Behandlung gemäß der Erfindung in Frage kommen, können sowohl natürliche Fette und öle als auch synthetische Fettsäuren sein Ein jroßer Teil dieser Fettsäuren entsteht als Nebenprodukt während verschiedener Stufen der Raffination von Speiseölen und -fetten. z. B. bei der Entsäurung durch Neutralisation mit Alkali bzw. direkter Destillation von leiten und ölen mit höheiem Fettsäuregehalt im Vakuum. Entfärbung und Desodorierung.

Bei der Behandlung des entschleimten oder rohen Öls mit Alkali werden die freien Fettsäuren in Seifen umgewandelt und abgetrennt. Der anfallende Seifenstock enthält neben Neutralö! auch Schleimstoffe und andere Verunreinigungen.

Der Seifenstock wird mit einer verdünnten Mineralsäure gespalten, und die dabei entstehende Raffinationsfettsäure, auch Säureöl genannt (60 bis 80% freie Fettsäure), wird in Anwesenheit von Wasser im Autok!a> unter Druck gespalten. Die hierbei abgespaltene Fettsäure wird durch Destillation gewonnen und gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt und nochmals im Vakuum destilliert.

Bei einem Fett oder öl, welches eine schlechte Farbqualität und einen hohen Säuregehalt aufweist, kann auf jegliche Raffination verzichtet werden, wenn das Fett oder öl direkt gespalten und die hierbei gewonnene Fettsäure gemäß der Erfindung behandelt und destilliert wird.

Die Farbstabilität der gemäß der Erfindung behandelten und der nicht behandelten Vorlauffettsäuren wurde durch Erhitzen von Proben in einem mit einer Kappe abgedeckten Glasröhrchen mit einem Durchmesser von 14 Millimetern und einer Füllhöhe von 115 Millimetern auf 200"C während 6 Stunden festgestellt. Dieser Erhitzungstest wurde in einem thermostatisierten Trockenschrank durchgeführt, der während der gesamten Dauer des Tests nicht geöffnet wurde. Gemessen wurdf die Farbintensität in Jodfarbzahleinheiten, wobei die Jodfarbzahl angibt, wieviel Milligramm freies Jod in 100 Millilitern wäßriger Jod-Jodkalium-Lösung bei gleicher Farbtiefe enthalten sind, wenn bei einer Schichtdicke von 25 Millimetern gemessen wird.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden.

Beispiele

In den bcispiclcn der Tabelle wurden jeweils die Kenndaten der einzelnen Fettsäuretypen der einfach destillierten unbehandelten Fettsäuren den-

1 96! 861

jenigen der erfindungsgemäß behandelten destillierten Fettsäuren gegenübergestellt.

Bei den Beispielen 2, 4, 6, 8, 10, 11 und ^!2 der Tabelle wurden je 1200 Gewichtsteile der wasserfreien Fettsäure unttr Zusatz von Vanadinsäureanhydrid bzw. Alkylester der Vanadinsäure während 2 bis 4 Stunden auf eine Temperatur von 230 bis 250 C erhitzt. Darauf wurde die Temperatur durch Kühlung bis auf 9O⁰C gesenkt, und die behandelten Fettsäuren wurden im Vakuum von 1 bis 2 Torr über eine kleine Destillationskolonne innerhalb von 2 Stunden destilliert, wobei ein kleiner Vorlauf (etwa 1 bis 2%) und eine Hauptfraktion (etwa 91 bis 94%) abgenommen wurden. Der Vorlauf aus den meisten behandelten technischen Fettsäuren hat einen stark unangenehmen Geruch und findet keine Verwendung. Es wurde daher auch kein Erhitzungstest durchgeführt. Der Rückstand betrug etwa 4 bis 8%. Das Unverseifbare des Rückstandes wurde bestimmt. Vom Hauptlauf der unbehandelteii und behandelten Fettsäuren wurde jeweils die Hazen-Farbzahl von frisch destillierten Proben und die Jodfarbzahl nach dem Erhitzen der Probe bei 200° C während 6 Stunden ermittelt. Die Jodfarbzahl und Hazen-F arbzahl wurden

ίο im ->Lovibond 100ö«-Komparator und seinem Zubehör von Tintometer gemessen. In den Beispielen 11 UJQ 12 wurde entsprechend dem obengesagten verfahren, wobei jedoch eine Behandlungsdauer von einer Stunde bei 250" C bzw. von 4 Stunden bei 220° C gewählt wurde.

I Bei spiel	Feltia lre- typ
Nr.
I	Kokos
-»	K.UP.OS
3	Palmkern- fett
4	Palmkern ret t
5	Kokos
6	Kükos
7	Palmöl
8	Palmöl
9 10	Talg Talg
U	Kokos
12	Kokos

I-ettsiiureschiiiu

C H C _I0

Behandlungsmittel

Cu" C_u

C₈ C₁₀

Vanadinpenioxid

0,4%

Vanadylbutylat 0,3%

Vanadin pentoxid 0,3%

Vanadindll 1-oxid 0,2%

Vanadin pentoxid

0,2% Vanadylp^ropylal

0,2% Vanadylmethylat

0,2%

Behand-	Tem	Vorlauf	93,9	llauptlauf	Farbe	Jod-	Rücklauf	Unver-
lungsdaucr	pera		93,4			Farb		seif-
	tur		92,9		(Hazen-	zahl	Ge	bares
	' ^C\|-l	Ge	92,5	Saure-	Farbzahl)	nach	wicht	(Ge
(Stun		wichts	91,6	zahl	100 125	6 Std.<	prozent	wichts
den)	240	prozent	91,3		I0--I5	200 C		prozent
		1.9	90,8		100	50		1.1
	230	1.8	90.7	366	20	5	4,2	1.2
2		!.8	91,0	367	150	50	4,8	1.4
	245	1.9	90.6	360	70	6.	5.3	1.6
3		1,6	91	360	100-125	40	5.6	2.2
	240	i.8	91,1	271	60	8^	6R	2,4
2		1.9	270	225-250	35	6.9	1.8
	240	1.8	202	85	8	7,3	1,7
2	250	1.2	202	10— 15	20-25	7,5	1.4
	220	1.5	197	15	8-9	7.8	1.5
T		1,2	197		6	7.9	1,3
I	1,3	365	6	7.8	1,2
4		366	7,6

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Gewinnung von hellen, farbstabilen Fettsäuren mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Rohfettsäuren oder deren Gemische mit 0,1 bis 0,6 GewichtsDrozent eines Vanadinoxids oder eines Alkylvanadats mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, jeweils bezogen auf die eingesetzte Menge Fettsäure, versetzt, 0,5 bis 4 Stunden auf Temperaturen von 180 bis 260'C erhitzt und die Fettsäuren anschließend in an sich bekannter Weise im Vakuum destilliert.