DE2512639A1

DE2512639A1 - Verfahren zur reinigung von phosphatiden

Info

Publication number: DE2512639A1
Application number: DE19752512639
Authority: DE
Inventors: Fritz Georg Sietz
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1974-03-22
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1975-10-16
Also published as: JPS50130797A; IE41884B1; DK122175A; ATA215075A; FR2264815A1; JPS5628132B2; NL7503304A; AT345462B; IT1030399B; CA1049551A; SE7503140A; SE7503140L; CH614606A5; SE415565B; LU72108A1; BE827026A; GB1504125A; IE41884L; FR2264815B1

Description

PATENTANWXLTE

DR. E. WIEGAND D'Pl -ίΝΟ. V/ NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPl-ING. C. GERNHASDT

MÖNCHEN HAMBURG 2512639

TELEFON: 55547« ₈₀₀0 MÖNCHEN 2,

TELEGRAMME: KARPATENT MATHI LDENSTRASSE 12

TELEX : 52906B KARP D

21. März 1975

W 42 29Ο/75 7/az

Unilever N. V.
Rotterdam (Niederlande)

Verfahren zur Reinigung von Phosphatiden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von Phosphatiden und das nach diesem Verfahren erhaltene Phosphatidprodukt.

üblicherweise werden Phosphatide aus Bohnen, insbesondere Sojabohnen, und anderen phosphatidhaltigen Materialien erhalten. Bei der Verarbeitung von Bohnen werden die Phosphatide z.B. durch Pressen oder Lösungsmittelextraktion der Bohnen und durch Trennen der Phosphatide von den sich ergebenden rohen ölen durch eine Behandlung mit Wasser oder wäßrigen Lösungen erhalten.

509842/1015

Der erhaltene wäßrige Schlamm enthält Phospholipide, einen gewissen Anteil an öl, Fettsäuren, Kohlenhydrate, Proteine, Mineralsalze, Sterine (sterols), gewisse Rückstände der Bohnenschalen und gegebenenfalls andere Materialien. Der Schlamm kann getrocknet werden, um eine gelbe bis schwarze Masse mit einer wachsartigen Konsistenz zu erhalten. Die Phosphatide können verschiedenen Behandlungen, wie einer Entfernung des Öls, Ersatz des Öls durch ein anderes öl, Hydroxylierung und Hydrolyse, entweder durch enzymatische Wirkung oder durch saure oder, alkalische Hydrolyse unterworfen werden.

Bis jetzt ist es jedoch sehr schwierig gewesen, aus den Phosphatiden einige der Materialien zu entfernen, welche sie weniger geeignet für gewisse Anwendungen machen.

In der US-PS 2 2ol o64 ist ein Reinigungsverfahren beschrieben, bei dem getrocknete Phosphatide in Hexan gelöst werden. Aus der BE-PS 59o 731 ist ein Reinigungsverfahren bekannt, bei dem getrocknete rohe Phosphatide z.B. mit Hexan und mit Aceton, das bis zu lo% Wasser enthalten kann, behandelt werden.

Die bekannten Verfahren ergaben kein transparentes Phosphatidprodukt.

Es ist jetzt gefunden worden, daß ein gereinigtes Phosphatidprodukt erhalten wird, wenn Phosphatide der kombinierten Wirkung einer hydrophoben Flüssigkeit und einer wäßrigen Flüssigkeit unterworfen werden. Die beiden Flüssigkeiten werden getrennt, und das gereinigte Phosphatidprodukt wird aus der hydrophoben Flüssigkeit gewonnen.

509842/1015

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird ein transparentes Phosphatidprodukt erhalten.

Überraschenderweise ist gefunden worden, daß die Gegenwart einer merklichen Menge eines polaren organischen Lösungsmittels, das in der wäßrigen Flüssigkeit gelöst ist, die Reinigung nachteilig beeinflußt. Es ist daher ein besonderes Merkmal der Erfindung, das Verfahren auszuführen, wenn weniger als 75 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 3o Gew.-%, insbesondere weniger als Io Gew,-% der wäßrigen Flüssigkeit aus einem organischen polaren Lösungsmittel bestehen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung erzeugt ein gereinigtes Phosphatidprodukt, das transparent ist. Überdies scheint viel von dem unangenehmen Fremdaroma (off-flavour), das gewöhnlich besonders mit üblichen hydrolysierten Phosphatiden verbunden ist, während der Reinigungsbehandlung entfernt worden zu sein.

Die gemäß der Erfindung zu verwendende hydrophobe Flüssigkeit kann aus irgendeiner hydrophoben Flüssigkeit bestehen, in der Phosphatide löslich sind. Beispiele sind aliphatische, vorzugsweise gesättigte Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Alkane wie Heptan, Hexan und Pentan. Cyclische Alkane wie Cyclohexan sind auch geeignet. Aromatische Verbindungen wie Benzol können auch Anwendung finden. Hexan wird bevorzugt. Die wäßrige Flüssigkeit besteht gewöhnlich aus Wasser, das jedoch einen gewissen Anteil einer anderen Flüssigkeit oder anderer Flüssigkeiten, die darin gelöst oder dispergiert sind, enthalten kann.

509842/1015

Eine bevorzugte Ausführungsform ist,wie oben angegeben, die Abwesenheit von wesentlichen Mengen von polaren organischen Flüssigkeiten aus der wäßrigen Flüssigkeit, Die Gegenwart von wesentlichen Mengen von polaren organischen Flüssigkeiten macht die darauffolgende Trennung von hydrophober Flüssigkeit und wäßriger Flüssigkeit schwieriger, überdies ist gefunden worden, daß polare organische Flüssigkeiten bewirken, daß die Gewinnung des Phosphatidprodukts aus der hydrophoben Flüssigkeit mühsamer und die Qualität des Produkts beeinträchtigt wird. Geringere Mengen zeigen im Gegensatz dazu nicht diese unerwünschten Eigenschaften und können sogar die Trennung der hydrophoben Flüssigkeit und der wäßrigen Flüssigkeit erleichtern.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform ist die Gegenwart einer geringeren Menge von Bleichmittel in der wäßrigen Flüssigkeit. Ein geeignetes Mittel ist H₃O-, Geeignete Mengen sind o,5 bis 5 Gew,-%, vorzugsweise o,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Flüssigkeit.

Der Ausdruck "Phosphatide", wie er hier benutzt wird, bezeichnet eine Mischung von Phospholipiden und anderen Materialien (kein Wasser), die nicht Nicht-Lipid-Materialien umfassen, wie sie z.B. in dem oben beschriebenen wäßrigen Schlamm möglicherweise nach einer oder mehreren der auch oben beschriebenen Behandlungen erhalten werden. Solche Produkte werden oft als "Lecithin" bezeichnet.

Die Menge an gemäß dem Verfahren nach der Erfindung zu verwendender wäßriger Flüssigkeit"beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 15o Vol% der Phosphatide, insbesondere zwischen 5o und loo Vo1%.

509842/1015

Die Kenge an bei dem Verfahren gemäß der Erfindung einzusetzender hydrophober Flüssigkeit beträgt vorzugsweise zwischen 2oo und 2ooo Vol% Phosphatide, insbesondere zwischen 4oo und 600 Vo1%.

Das Verfahren wird vorzugsweise ausgeführt,während die Menge (nach Volumen) der hydrophoben Flüssigkeit etwa ein- bis etwa dreimal, vorzugsweise etwa zweimal so groß wie die Menge (nach Volumen) der Phosphatide plus wäßriger Flüssigkeit ist.

Die Reihenfolge, in welcher die beiden Flüssigkeiten zu den Phosphatiden zugegeben werden,ist unwesentlich. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die hydrophobe Flüssigkeit zu dem oben beschriebenen wäßrigen Schlamm, der die Phosphatide enthält, gegebenenfalls nach einer anderen Behandlung wie z.B. Hydrolyse der Phospholipide hinzugefügt« Diese Arbeitsweise hat den Vorteil, daß die Notwendigkeit einer Trocknungszwischenstufe vermieden wird.

Die Weise, in welcher die beiden Flüssigkeiten getrennt werden,ist nicht wesentlich. Zentrifugieren wird bevorzugt.

Die Gewinnung des gereinigten Phosphatidprodukts aus der hydrophoben Flüssigkeit erfolgt vorzugsweise durch Verdampfung.

Die Temperatur und der Druck, bei welchen das Verfahren ausgeführt wird, können innerhalb weiter Grenzen variieren. Atmosphärischer Druck bei Raumtemperatur wird bevor-2 ugt.

509842/1015

Das erhaltene gereinigte Phosphatidprodukt ist transparent und dem unbehandelten Produkt hinsichtlich des Geruchs, des Geschmacks und der Öllöslichkeit überlegen. Das Produkt kann besonders brauchbar bei Lebensmittelzubereitungen wie Margarine Anwendung finden. Noch ein anderer Vorteil des gereinigten Phosphatidprodukts gemäß* der Erfindung ist seine gute öllöslichkeit im Vergleich mit üblichen Produkten.

Die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung sind besonders deutlich, wenn das Verfahren auf Phosphatide angewendet wird, die durch Pankreatin hydrolysiert worden sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher veranschaulicht.

Beispiel 1

loo kg roher Sojabohnenphosphatidschlaram mit einem Gehalt¹ von 33% Wasser wurden mit 2oo 1 Hexan homogenisiert und zentrifugiert. Die transparente Hexanphase, die aus der Zentrifuge austrat, wurde in zwei Stufen eingedampft, in der ersten Stufe in einem senkrechten Verdampfer, in der zweiten Stufe in einem Dünnschichtverdampfer. Im Vergleich zu den Phosphatiden, die in der üblichen Weise gewonnen wurden, d.h. durch Trocknen des Schlamms, zeigten die erhaltenen Phosphatide die folgenden Eigenschaften:

509842/1015

acetonunlösliches Material (1) Feuchtigkeit (2) Farbe/Gardner (3) Farbe/Jod (4) Farbe/Lovibond (5)

Zucker (ber. auf Saccharose) (6) Transparenz (7) Säurezahl (8) Phosphor (9) Eisen (lo)

Zusammensetzung mit 2o% öl

ppm

übliches Ver fahren	Verfahren ge mäß d. Erfindung
63	63
o,5	<. o_#o5
Io	Io
2o	18
35 g + 3,6 r + 0,6 b	35 + 3,2
3,5	1,5
12,8	84,5
23	23
1,93	2,o
152	73
setzt sich ab	setzt sich nicht ab

(1) acetonunlosliches Material bestimmt gemäß den Official and Tentative Methods der American Oil Chemists' Society

(2) Modizifiertes Karl Fischer-Verfahren gemäß Official and Tentative Methods der American Oil Chemists· Society

(3) Official and Tentative Methods der A.O.C.S.

(4) Verfahren der deutschen Gesellschaft für Fettwissenschaft, MünsterAfestfalen

(5) Methoden der A.O.CS.

(6) dto.

509842/1015

(7) Die Transparenz wurde, wie folgt, bestimmt:

Das Material wird auf 5o°C in einem Wasserbad erhitzt. Es wird dann unter Rühren aufgelöst in gleichen Gewichtsteilen Xylol.

Die Trübung der Lösung wird in einer Trübungsmesseinheit der B, Lange GmbH, Berlin (Deutschland), gemessen.

Die Transparenz der Lösung ist T = loo - t, wobei t die gemessene Trübung ist.

Die Extinktion der Lösung ist E = logy . Die Transparenz des Materials wird dann aus der Formel

E_v · 2 = logf

berechnet.

(8) Methoden der A.O.C.S.

(9) dto.

(lo) Verfahren der Deutschen Gesellschaft für Fettwissenschaft, Münster/Westfalen

Beispiel 2

loo kg roher Sojabohnenphosphatidschlamm mit einem Gehalt von 55% Wasser wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Der Verlust des Schlamms, berechnet auf Trockensubstanz, belief sich auf etwa 9,5%. Analytische Ergebnisse:

509842/1015

acetonunlösliches Material

Feuchtigkeit Farbe/Jod Zucker Transparenz Säurezahl Phosphor Eisen

Zusammensetzung mit 2o% öl

ppm

übliches Ver fahren	Verfahren ge mäß d, Erfinduna
67	67
0,6	^ o,o5
24	22
3,2
Io	88
18	18
1,96	2,o4
28o	135
setzt sich ab	setzt sich nicht ab

Teile je Million

Beispiel 3

Io kg rohe Sojabohnenphosphatide wurden mit Io 1 Wasser homogenisiert. Der Schlamm wurde dann mit 4o 1 Cyclohexan homogenisiert, und die löschung wurde zentrifugiert. Die weiße Lösungsmittelphase wurde eingedampft. Die so erhaltenen Phosphatide waren transparent. Eine Analyse zeigte, daß der Zukkergehalt auf etwa 4o% und der Eisengehalt auf etwa 55% des Ausgangswertes abgenommen hatten.Der P-Gehalt war um o,o4% gestiegen. Farbe, acetonunlösliches Material und Säurezahl waren im wesentlichen konstant geblieben.

509842/1015

Beispiel 4

Io kg rohe Sojabohnenphosphatide wurden in 4o 1 Hexan gelöst. Danach wurden Io 1 Wasser in die Lösung gerührt. Nach Io Minuten Rühren wurde die Lösung absetzen gelassen. Nach einer Verweilzeit von fünf Stunden und Trennung der Phasen wurde die Hexanlösung eingedampft. Die so erhaltenen Phosphatide waren transparent. Die analytischen Werte entsprachen denjenigen der vorgehenden Beispiele.

Beispiel 5

Io kg roher Phosphatidschlamm, der enzymatisch gemäß IB-PS 3 65 2 397 hydrolysiert worden war, wurde mit Io 1 Hexan homogenisiert und zentrifugiert. Die von der Hexanphase isolierten, hydrolysieren Phosphatide waren transparent. Die Gehalte an Zucker und Eisen waren auf etwa die Hälfte der Ausgangswerte herabgesetzt worden.

Der P-Wert war um o,o5% gestiegen. Die anderen Werte (Farbe; acetonunlösliches Material, Säurezahl) waren konstant geblieben.

509842/1015

Claims

Patentansprüche

■Ο
(1» Verfahren zur Reinigung von Phosphatiden, bei

dem die Phosphatide mit einem Lösungsmittel behandelt und aus dem Lösungsmittel gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatide der kombinierten Wirkung einer hydrophoben Flüssigkeit und einer wäßrigen Flüssigkeit mit einem Gehalt von weniger als etwa 75 Gew.-% eines organischen polaren Lösungsmittels unterworfen werden, wobei die Menge der hydrophoben Flüssiakeit 2oo bis 2ooo Vol%, vorzugsweise 4oo bis 6oo Vol%, beträgt und die Menge von wäßriger Flüssigkeit 5 bis 15o Vol%, vorzugsweise 5o bis loo Vol%, berechnet auf die Phosphatide ist, die hydrophobe Flüssigkeit und die wäßriga Flüssigkeit,die vorzugsweise durch Zentrifugieren getrennt werden, und das gereinigte Phosphatidprodukt aus der hydrophoben Flüssigkeit vorzugsweise durch Verdampfung gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophobe Flüssigkeit ein aliphatischer, gesättigter Kohlenwasserstoff angewendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophobe Flüssigkeit Hexan angewendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Phase weniger als 5o Gew.-%, vorzugsweise weniger als Io Gew.-% eines organischen,polaren Lösungsmittels enthält.

509842/1015
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophobe Flüssigkeit zu einem rohön Phosphatidschiamm zugesetzt wird, der durch Entschleimung eines rohen Öls mit Wasser und ohne Trocknung des Schlamms erhalten worden ist»
6« Verfahren nach Anspruch 5_y dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der hydrophoben Flüssigkeit, auf das Volumen bezogen, etwa das 1- bis 3-fache, vorzugsweise etwa das 2-fache der Menge des rohen Phosphatidschlamms beträgt.
7. Gereinigtes Phosphatidprodukt, das nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 erhalten worden ist,

509842/1015