DE3100249A1 - Verfahren zur abtrennung einer spezifischen (vorgegebenen) komponente, die in einer mischung von mehreren fettkomponenten enthalten ist, aus der mischung derselben - Google Patents
Verfahren zur abtrennung einer spezifischen (vorgegebenen) komponente, die in einer mischung von mehreren fettkomponenten enthalten ist, aus der mischung derselbenInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung einer in einer Mischung von mehreren Fettkomponenten enthaltenen spezifischen
Komponente aus der Mischung derselben.
Bisher wurde zur Abtrennung oder Konzentration einer spezifischen Komponente aus einer Fettverbindungs-Mischungszusammensetzung
von mehreren Komponenten ein Fest-Flüssig-Trennverfahren angewendet, bei dem die spezifische Komponente durch Änderung
der Temperaturbedingungen von der flüssigen in die feste Phase überführt wird. Das Fest-FlUssig-Trennverfahren hat jedoch
den wesentlichen Nachteil, daß für die Kristallisation eine lange Zeitspanne erforderlich ist und auch den weiteren
Nachteil, daß der Fraktionierungswirkungsgrad niedrig ist.
Aus diesen Gründen hat man versucht, diese Nachteile des Fest-Flüssig-Trennverfahrens,
in dem τχη Lösungsmittel oder ein Kristallisationshilfsmittel verwendet wird, zu beseitigen.
Bisher ist es jedoch nicht gelungen, die in dem Fest-Flüssig-Trennverfahren
auftretenden Probleme in zufriedenstellender Weise zu lösen.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß selbst dann, wenn die gewünschte Komponente unter Verwendung eines Lösungsmittels
kristallisiert wird, um sie von anderen Komponenten abzutrennen, eine 2- oder 3-malige 'Wiederholung der Fraktionierungsstufen
erforderlich ist, da aufgrund des niedrigen Fraktionierungswirkungsgrades
eine Verunreinigung der gewünschten
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Komponente durch viele andere Komponenten in großen Mengen auftritt. Darüber hinaus muß in der Fraktionierungsstufe eine
Lösung zur Alterung für einen langen Zeitraum bei einer spezifischen Temperatur gehalten werden und dies führt zu den Nachteilen,
daß großtechnische Installationen und große Arbeitsräume, sehr viel Energie und viel Personal erforderlich sind.
Weitere Probleme bestehen darin, daß die Bildung und das Wachstum der Kristalle mehrere Stunden bis zu mehreren hundert
Stunden dauert, wobei die Bildung und das Wachstum der Kristalle beeinflußt wird durch verschiedene Faktoren, wie z.B.
die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Kristallisationskeims, die Arten und Menge des Lösungsmittels, die Gestalt der Kristalle
und die Abkuhlungsgeschwindigkeit, um zu einer Differenzierung
zu gelangen, und daß der Fraktionierungswirkungsgrad in einem Mehrkomponentensystem beträchtlich absinkt, da wahrend
des Kuhlverfahrens in fast allen Fällen ein Unterkuhlungsphänomen
(SuperkUhlungsphbnomen) auftreten kann, welches verhindert, daß die spezifische Komponente bei der vorgegebenen
Temperatur kristallisiert.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Abtrennung
einer spezifischen Komponente innerhalb eines kurzen Zeitraumes von einer Mischungszusammensetzung von organischen
Verbindungen, die schwer voneinander trennbar sind, anzugeben. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zur Abtrennung
einer spezifischen Komponente von einer Mischungszusammensetzung von Fettverbindungen unter Erzielung eines guten Wirkungsgrades
anzugeben. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin,
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ein Verfahren zur Abtrennung einer spezifischen Komponente. von einer Mischungszusammensetzung von Fettverbindungen anzugeben,
zu dessen Durchführung weder ein großer Platzbedarf noch viel Energie noch viel Arbeitskräfte erforderlich sind.
Die vorliegende Erfindung beruht darauf, daß gefunden wurde, daß:
1.) Die schnelle Abkühlung einer Mischungszusammensetzung von
Fettkomponenten unter Verwendung eines Ultratieftemperatur-Kühlmittels dazu führt, daß die Mischungszusammensetzung in
ein sprödes festes (erstarrtes) Produkt überführt wird, aus dem durch Rühren leicht feine Körnchen (Granulate) gebildet
werden;
2.) die dabei erhaltenen einzelnen Kristalle, die gebildet werden beim Abkühlen einer Mischungszusammensetzung von Fettkomponenten
unter Verwendung eines Ultratieftemperatur-Kuhlmittels, um die gesamten Komponenten der Mischungszusammensetzung
zu verfestigen (zum Erstarren zu bringen), eine sehr geringe wechselseitige Löslichkeit mit anderen Komponenten auf·
weisen;
3·) eine Verbindung mit der niedrigsten Gefriertemperatur in
kritischer Weise von anderen Verbindungen abgetrennt werden kann durch Fest-FlUssig-Trennung durch Abkühlung einer Mischungszusammensetzung
von Fettkomponenten unter Verwendung eines Ultratieftemperatur-Kühlmittels, um die gesamten Komponenten
der Mischungszusammensetzung zu verfestigen (zum
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Erstarren zu bringen), durch anschließendes Erwärmen der
Erstarrungsprodukte, um die Temperatur auf einen Viert in der Nahe der niedrigsten Gefriertemperatur unter denjenigen der
gesamten Komponenten zu erhöhen und die Temperatur beizubehalten, wodurch die Verbindung mit der niedrigsten Gefriertemperatur
geschmolzen wird; und
4.) der Fraktionierungswirkungsgrad verbessert wird durch Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels in der in dem
obigen Abschnitt (3) erwähnten Fest-FlUssig-Trennung.
Hauptgegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Abtrennung einer spezifischen Komponente von einer Mischungszusammensetzung
aus mehreren Fettkomponenten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine flüssige Mischungszusammensetzung mit
einer Vielzahl von Komponenten unter Verwendung eines Ultratie ftemperatur-Kuhlmittels verfestigt (zum Erstarren gebracht)
wird, daß das dabei erhaltene erstarrte Produkt auf eine Temperatur erwärmt wird, die entspricht oder etwas höher ist als
der tiefste unter den Gefrierpunkten der voneinander zu trennenden
Komponenten, um eine Fraktion zu schmelzen, die als Hauptbestandteil die Komponente mit dem niedrigsten Gefrierpunkt
enthält, daß die dabei erhaltene Mischungszusammensetzung, bestehend aus den in dem Feststoff verbleibenden Komponenten
und den verflüssigten Komponenten, einer Fest-FlUssig-Trennung
unterworfen wird, um die ersten (geschmolzenen) flüssigen Komponenten von den ersten restlichen (zurückbleibenden)
festen Komponenten zu trennen, daß die ersten restlichen (zurückbleibenden)
festen Komponenten erneut erwärmt werden auf
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die gleiche Weise wie vorstehend in Bezug auf das Erwärmen des erstarrten Produkts zum Schmelzen der Komponente mit dem
niedrigsten Gefrierpunkt unter den von den ersten restlichen (zurückbleibenden) festen Komponenten abzutrennenden Komponenten
angegeben, daß die dabei erhaltene zweite Mischungszusammensetzung
einer zweiten Fest-FlUssig-Trennung unterworfen
wird, um die zweite flüssige Komponente von den zweiten restlichen (zurückbleibenden) festen Komponenten zu trennen,
und daß die Erwärmungs- und Fest-FlUssig-Trennstufen auf die
gleiche Weise wie vorstehend angegeben wiederholt werden.
Die Fettmischungszusammensetzungen, auf welche das erfindungsgemäße
Verfahren angewendet werden kann, umfassen alle flüssigen oder festen Fettsubstanzen (fettartigen Substanzen) natürlichen
Ursprungs und künstlich hergestellte Substanzen.
Geeignete Beispiele dafür sind pflanzliche oder tierische Öle und Fette, Crackungsprodukte und Derivate davon, wie z.B.
Glyceride, Wachse, Fettsäuren, Fettsäureester, höhere Alkohole, Vitamine, Phospholipide und dgl., Parfüms und essentielle
öle, wie z.B. Terpenverbindungen, Aldehyde und Ketone.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die Anwendung zur Abtrennung und Konzentration von hochungesättigten
Wi1 Familie-Coo , und C00 (Fett)-Säuren und
ο Il : 6 A> : 5
dergleichen, bei denen es sich um physiologisch aktive Substanzen aus Fischölen und Lebertranen (Leberölen) handelt.
Beispiele für Ultratieftemperatur-Kühlmittel sind flüssiger
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Stickstoff (Kp. -1960C), flüssiger Sauerstoff (Kp. -1830C),
flüssige Luft (Kp. -194°C), verflüssigte Erdgase (Kp. -160°C),
flüssiger Wasserstoff (Kp. -253 C). Unter den Ultratieftemperatur-Kuhlmitteln ist flüssiger Stickstoff, der chemisch inaktiv
ist, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders gut geeignet.
Die Art und Weise, in der die Mischungszusammensetzung der
Fettkomponenten mit dem Kühlmittel in Kontakt gebracht wird, kann entweder eine direkte oder eine indirekte sein, das Verfahren,
in dem ein direkter Kontakt angewendet wird, ist aber vorteilhafter, da der direkte Kontakt einen besseren thermischen Wirkungsgrad ergibt und begleitet ist von der feinen
Aufteilung der Feststoffteilchen aufgrund einer Versprödung
und das Kuhlmittel durch Verflüchtigen leicht entfernt werden
kann.
Bei den Mengen, in denen die Ultratieftemperatur-Kühlmittel verwendet werden sollen, handelt es sich mindestens um solche
Mengen, die zur Verfestigung bzw. Erstarrung der Mischungszusammensetzung von Fettkomponenten erforderlich und ausreichend
sind, sie werden jedoch in der Regel im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit in etwas überschüssigen Mengen verwendet.
Eine typische Menge, die in Abhängigkeit von der Art der
Fraktionierung, den Arten der Mischungszusammensetzung von Fett oder Öl und den Arten des verwendeten Ultratieftemperatur-Kühlmittels
variieren kann, liegt insbesondere als Standard innerhalb des Bereiches, der dem 1- bis 20-fachen, vor-
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zugsweise dem 2- bis 10-fachen des Gewichtes der Mischungszusammensetzung entspricht.
Die Fest-Flussig-Trennung kann in der Weise durchgeführt
werden, daß, nachdem das Ultratieftemperatur-Kuhlmittel, das zum Abkühlen der Mischungszusammensetzung der Fettkomponenten
zur Herstellung eines verfestigten (erstarrten) Produktes verwendet worden ist, zuerst abgetrennt und dann durch
Dekantieren oder dgl. entfernt worden ist, das dabei erhaltene verfestigte (erstarrte) Produkt auf eine vorgegebene Temperatur
erwärmt wird, um dadurch ein geschmolzenes Produkt herzustellen, das dann auf konventionelle Weise durch Filtrieren,
Zentrifugieren oder dgl. abgetrennt wird.
Der Abtrennungswirkungsgrad kann verbessert werden durch Zugabe eines spezifischen Lösungsmittels zu dem verfestigten (erstarrten)
Produkt, anschließendes Erwärmen der dabei erhaltenen Mischung vor der Abtrennstufe, wobei die in dem verfestigten
(erstarrten) Produkt enthaltene spezifische Komponente abgs~
trennt wird durch Erwärmen derselben, wodurch die spezifische Komponente zur Abtrennung geschmolzen wird. Das dafür verwendete
Lösungsmittel wird aus der ExtraktionsflUssigkeit und den
festen Rückstand unter Anwendung eines konventionellen Verfahrens unter Vakuum oder in einer umgebenden Atmosphäre aus Stickstoffgas,
Wasserdampf und dgl. entfernt.
Als spezifisches Lösungsmittel wird beispielsweise verwendet
ein nicht-polares Lösungsmittel, wie η-Hexan oder Benzol, ein
polares Lösungsmittel, wie Methanol, Äthanol oder Aceton,
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ein Lösungsmittel einer dazwischenliegenden Art, wie Äthyläther,
und ein Gemisch der Lösungsmittel,.
Nach dem erfindungsgemößen Verfahren wird eine spezifische
bzw. vorgegebene Komponente (dafUr wird zur Vereinfachung hier stets der Ausdruck "spezifische Komponente" verwendet)
konzentriert oder abgetrennt durch schnelles Abkühlen der Mischungszusammensetzung von Fettverbindungen, welche diese
spezifische Komponente enthält, um sie zu verfestigen bzw. zum Erstarren zu bringen, durch anschließendes Erwärmen derselben
auf eine spezifische (vorgegebene) Temperatur, die dann für einen kurzen Zeitraum beibehalten wird, während ein konventionelles
Verfahren nicht nur einen langen Zeitraum benötigt zur Bildung und zum Wachstum der Kristalle der spezifischen
Komponente, sondern auch zur Wiederholung der Bildung und des Wachstums der Kristalle, da die erhaltenen Kristalle
durch andere Komponenten verunreinigt sind. Deshalb kann die Fraktionierung bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes durchgeführt werden, verglichen mit dem konventionellen Verfahren.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Fraktionierungswirkungsgrad
höher als in dem konventionellen Verfahren, da die geschmolzene Komponente nicht durch andere Komponenten verunreinigt
ist, wenn die Mischungszusammensetzung der Fettverbindungen verfestigt (zum Erstarren gebracht) wird unter
Verwendung des Ultratieftemperatur-Kühlmittels und anschließendes
Erwärmen des verfestigten (erstarrten) Produktes auf
die spezifische (vorgegebene) Temperatur, um hauptsächlich die
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spezifische Komponente zum Schmelzen zu bringen.
Außerdem kann erfindungsgemäß eine chemisch instabile Substanz,
wie z.B. eine hoch-ungesättigte Fettsäure, leicht fraktioniert und isoliert werden, da die die spezifische
Komponente enthaltende Mischungszusammensetzung der Fettkomponenten innerhalb eines kurzen Zeitraumes bei einer
ultratiefen Temperatur behandelt wird, um die spezifische (vorgegebene) Komponente durch Fraktionierung von der Mischung
abtrennen zu können.
Erfindungsgemäß ist es außerdem möglich, Energie und Arbeit bzw. Arbeitskräfte einzusparen unter Erzielung eines ausgezeichneten
Fraktionierungswirkungsgrades und auch unter Vereinfachung der erforderlichen Installationen, weil die Abtrennung
auf kritische Weise innerhalb einer innerhalb einer kurzen Zeit ablaufenden Abtrennstufe durchgeführt werden kann.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die darin enthaltenen
Prozentangaben beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben
ist, auf das Gewicht.
In ein mit einem Rührer versehenes 10 1-Dewar-Gefäß wurden
3,0 kg flüssiger Stickstoff eingeführt und 1,0 kg Methylester aus
Tintenfisch-Lebertran mit einer Jodzahl von 220,0, die durch Destillation gereinigt worden waren, wurde vorsichtig unter
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Rühren in das Gefäß gegossen, um sie darin zu dispergieren
und zum Erstarren zu bringen (zu verfestigen).
Dann wurde nach 10-minUtiger Fortsetzung des Ruhrens der
Inhalt des Gefäßes 10 Minuten lang stehen gelassen und der
dabei erhaltene überstehende flüssige Stickstoff wurde durch Dekantieren abgetrennt.
Während des Ruhrens der Körnchen aus dem Tintenfisch-Lebertran,
die in dem Dewar-Gefäß zurückblieben, wurden langsam
5,0 kg Aceton, das vorher durch ein Trockeneis/Methanol-Kuhltnittel
auf -60 C abgekühlt worden war, zugegossen, um die festen Körnchen zu dispergieren. Die Temperatur der Dispersion
stieg dabei auf -70 C.
Es wurde eine Extraktion in dem Dewar -Gefäß durchgeführt durch Rühren des Inhalts innerhalb des Temperaturbereiches
von -61 bis -60 C und danach wurde der Inhalt bei dieser Temperatur filtriert. Das dabei erhaltene Extraktionsfiltrat
wurde unter Vakuum eingedampft, um das Lösungsmittel zu entfernen, wobei man 310 g eines fraktionierten Öls erhielt.
Dieses fraktionierte Öl enthielt physiologisch aktive C A00
C«0#c to 3, C«« # κ^>3 und C^ , ,co 3 in einer Summenmenge
2.COq (^ C^n) von 76,3 %, wobei CO „ die Verbindungen repräsentiert,
in denen die Doppelbindungen der Fettsäuren in der dritten Position ab den endständigen Methylgruppen angeordnet
waren, und die Summenmenge diejenigen der 60 „-Verbindungen
mit mindestens 20 Kohlenstoffatomen repräsentiert, wobei die Jodzahl des fraktionierten Öls 341,0 betrug, Diese
Werte wurden mit der Summenmenge von 37,0 % der Fettsäuren
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von Co „ mit mindestens 20 Kohlenstoffatomen und mit einer
Jodzahl von 220,0 in Verbindung mit dem Ausgangsmaterial-Lebertranmethylester von Tintenfisch verglichen. Aus dem
Vergleich geht hervor/ daß in diesem Beispiel ein bemerkenswerter Fraktionierungseffekt in Bezug auf das fraktionierte
Öl erzielt wurde. Die Bestimmung der Fettsäuren erfolgte durch Gaschromatographie der Methylester.
Die in Beispiel 1 verwendeten Methylester von Tintentisch-Lebertran
wurden mit Alkali auf konventionelle Weise verseift und 1,0 kg der dabei erhaltenen Natriumseifen wurden auf die
gleiche Weise wie in Beispiel 1 verfestigt (zum Erstarren gebracht).
Nach der Abtrennung des flüssigen Stickstoffs wurden die dabei erhaltenen festen Körnchen unter Verwendung von 5 kg Methanol
auf eine Temperatur von -30 C gebracht und 20 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten, um die geschmolzenen
Komponenten zu extrahieren.
Nach der Extraktion wurde die extrahierte Flüssigkeit von den festen Komponenten abgetrennt und aus der Flüssigkeit
wurde das Lösungsmittel entfernt unter Bildung eines fraktionierten Öls. Die Ausbeute betrug 271,2 g und die Summenmenge
der Fettsäuren von Od~ mit mindestens 20 Kohlenstoffatomen
ZLCC (^C0n) betrug 70,8 %. Die Jodzahl des Produkts
betrug 329.
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1 kg der Fettsäuren, die durch Verseifen der in Beispiel 1
verwendeten Methylester von Tintenfisch bei Raumtemperatur und anschließende Säurezersetzung hergestellt worden waren,
wurden unter Verwendung von flüssigem Stickstoff auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 verfestigt (zum Erstarren
gebracht) und dann wurde der flüssige Stickstoff entfernt.
Den dabei erhaltenen Körnchen wurden 5 kg η-Hexan zugesetzt und die dabei erhaltene Mischung wurde 15 Minuten lang bei
-50 C extrahiert. Die ExtraktionsflUssigkeit wurde abgetrennt
und nach der Entfernung des Lösungsmittels erhielt man ein fraktioniertes öl. Die Ausbeute an fraktioniertem Öl betrug
329 g. Ihr Gehalt an Fettsäuren von CO mit mindestens 20
Kohlenstoffatomen betrug 74,8 % und die J'odzahl des Produkts betrüg 338.
500 g eines verfestigten (erstarrten) Produkts, das durch Verfestigung der Methylester von Tintenfisch-Lebertran, hergestellt
unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen, erhalten worden war, wurden unter Rühren erwärmt, um die
Temperatur auf -50 C zu erhöhen. Die dabei erhaltene Fest-Flüssig-Mischung
wurde in einen Zentrifugenabscheider vom Korb-Typ eingeführt und es wurde eine Trennung durchgeführt,
um die flüssige und die feste Phase voneinander zu trennen, wobei man 210 g Flüssigphasenkomponenten und 258 g Festphasenkomponenten
erhielt. Es wurde gefunden, daß die Jodzahl der
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FlUssigphasenkomponenten 322 betrug und aus der Summenkonzentration
vonCCj-Sauren mit mindestens 20 Kohlenstoffatomen,
die sich aus den Ergebnissen ergab, wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße Trennung besser war als die konventionelle
Trennung, wie in dem nachfolgenden Vergleichsbeispiel 1 beschrieben, sowohl in Bezug auf dieOJ -Säurekonzentration
als auch in Bezug auf ihre Ausbeute.
500 g der in Beispiel 1 verwendeten Methylester von Tintenfisch-Lebertran
wurden in 5 kg Aceton gelbst und die dabei erhaltene Lösung wurde in eine mit einem Kühlmantel und einer
Filtriereinrichtung ausgestattete Kühlapparatur eingeführt.
Der Inhalt wurde anschließend auf Temperaturen von -20 C, -40 C und -60 C in dieser Reihenfolge abgekühlt und während
des Abkühlens wurde jede Temperatur jeweils 10 Stunden lang aufrechterhalten.
Die Kristalle, die sich bei jeder Temperatur ausgeschieden hatten, wurden durch Filtrieren abgetrennt. Das letzte fraktionierte
Öl wurde bei -600C in einer Menge von 115g erhalten.
Die Ausbeute betrug 23 %, bezogen auf die verwendeten Methylester
von Tintenfisch-Lebertran.
Die Summenmenge der Fettsäuren vonCo mit mindestens 20
Kohlenstoffatomen betrugen 61,8 % und die Jodzahl betrug
303.
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Andererseits war die Abtrennung der Komponenten, die bei -60 C schmelzen sollten, in dem Falle nicht erfolgreich, in dem die
Methylester von Lebertran direkt auf -600C abgekühlt wurden,
da alle Teile verfestigt (zum Erstarren gebracht) wurden.
1,0 kg Fettsäure-Methylester, hergestellt bei Raumtemperatur
aus einem gereinigten Sardinenöl, wurde unter Verwendung von
flüssigem Stickstoff verfestigt (zum Erstarren gebracht). Nach dem Verfestigen wurde der flussige Stickstoff entfernt
und die dabei erhaltenen festen Körnchen wurden unter Verwendung von 5 kg Aceton 10 Minuten lang bei -60 C extrahiert.
Dabei wurde ein fraktioniertes Öl in einer Menge von 292 g erhalten.
Die Fettsäuregehalte des Ausgangsmaterials waren folgende:
0,55
f.
9'6 * 22:5"3! '<2 *
Die Fettsäuregehalte in dem fraktionierten öl waren folgende:
20,7 %
14,2 % 38,2 %
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500 g der gleichen Fettsäure-Methylester von Sardinenöl, wie sie in Beispiel 4 verwendet worden waren, wurden auf
die gleiche Weise wie in dem Vergleichsbeispiel 1 fraktioniert unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in
Beispiel 4. Dabei ergaben sich folgende Ergebnisse: die Ausbeute an fraktioniertem öl bei -60 C betrug 108 g
(21,6 %), die Summenmenge Σ<Α (>C_fi) betrug 25,1 %. Zur
Fraktionierung der bei -60 C geschmolzenen Komponenten mußten Vorfraktionierungen bei -20 C und -40 C durchgeführt
werden.
0,5 kg Talg-Fettsäuren mit der folgenden Zusammensetzung: 4,2 % Myristinsäure, 22,8 % Palmitinsäure, 16,6 % Stearinsäure,
47,0 % Ölsäure, 7,9 % Linolsäure und 1,5 % Linolensäure,
wurden zum Schmelzen erhitzt und in einen Scheidetrichter eingeführt.
Andererseits wurden 2,5 kg flüssiger Stickstoff in ein mit
einem Rührer ausgestattetes Dewar -Gefäß eingeführt. Dann wurde der Rindertalg aus dem Scheidetrichter in den flüssigen
Stickstoff eingetropft, während der Inhalt der Dewar-Gefäßes gerührt wurde. Nach Beendigung der Zugabe wurde der
Inhalt weitere 10 Minuten lang gerührt, um den Rindertalg zu verfestigen (zum Erstarren zu bringen). Nach der Entfer~
nung des flüssigen Stickstoffs aus dem Inhalt des Dewar-
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Gefäßes wurden 5,0 kg η-Hexan zu dem Inhalt zugegeben, der
dann unter Ruhren erwärmt wurde, um seine Temperatur zu
erhöhen. Er wurde 10 Minuten lang bei -20 C gehalten, um die olsäurekomponente durch η-Hexan zu extrahieren.
Die dabei erhaltene Extraktionslösung wurde von den festen Komponenten abgetrennt und es wurde das Lösungsmittel daraus
entfernt, wobei man die olsäurekomponente erhielt. Das Produkt wurde in einer Menge von 0,275 kg erhalten, wobei der Ölsäuregehalt
78,1 % betrug, bestimmt durch Gaschromatographie. Das Produkt hatte eine Jodzahl von 93,5, wobei dieser Wert gegenüber
65,0 des Ausgangsmaterials erhöht war.
500 g der in Beispiel 5 verwendeten Rindertalg-Fettsäuren wurden in 5 kg η-Hexan gelöst. Die dabei erhaltene Lösung
wurde in die gleiche Apparatur, wie sie in dem Vergleichsbeispiel
1 verwendet worden war, eingeführt und der Inhalt wurde auf die gleiche Weise wie in dem Vergleichsbeispiel 1 jeweils
10 Stunden lang bei 20 C, 0 C und -20 C gehalten.
Die bei jeder Temperatur ausfallenden Kristalle wurden abfiltriert
und gesammelt, £s wurden die folgenden Ergebnisse
erhalten: das Produkt aus der Ölsäurefraktion wurde in der
bei -20 C durchgeführten Schlußfraktionierung in einer Menge von 289 g (Ausbeute 57,8 %) erhalten und es enthielt Ölsäure
in einer Menge von 69,1 %, Die Jodzahl betrug 83,3.
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500 g Sojabohnen-Fettsäuren mit der folgenden Zusammensetzung:
Π, 5 % Palmitinsäure, 4,2 % Stearinsäure, 23,1 % Ölsäure,
53,8 % Linolsäure und 7,4 % Linolensäure, die außerdem eine
Jodzahl von 131 hatten, wurdon auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 5 verfestigt (zum Erstarren gebracht).
Dem dabei erhaltenen verfestigten (erstarrten) Produkt wurden 5 kg Aceton zugegeben zur Herstellung einer Mischungszusammensetzung,
die auf eine Temperatur von -20 C erwärmt wurde.
Die Mischungszusammensetzung wurde 10 Minuten lang bei dieser
Temperatur gehalten, um Linolsäure und Linolensäure zu extrahieren und abzutrennen. Ein Gemisch aus Linolsäure und
Linolensäure wurde in einer Menge von 372 g erhalten. Die gaschromatographische Untersuchung ergab, daß das Gemisch
79,5 % Linolsäure, 10,9 f<>
Linolensäure und 9,6 % andere Substanzen enthielt. Das Gemisch hatte eine Jodzahl von
178.
500 g der in Beispiel 6 verv/endeten Sojabohnen-Fettsäuren
wurden in 5 kg Aceton gelöst. Die daboi erhaltene Lösung wurde
in der gleichen Apparatur wie sie in Vergleichsbeispiel 1
verwendet worden v/ar, auf die gleiche V.'eise wie in dem Vergleichsbeispiel 1 jeweils 10 Stunden lang bsi 20 C, 0 C
und -20 C gehalten, wobei dio Lösung jeweils auf eine Tercpe-
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ratur in der genannten Reihenfolge erwärmt wurde.
Nach der Entfernung des Lösungsmittels aus dem bei -20 C abgeschiedenen Produkt erhielt man ein Produkt, das als
Hauptkomponenten Linolsäure und Linolensäure enthielt·
Die Ausbeute an Produkt betrug 348 g.
Die gaschromatographische Analyse ergab, daß das Produkt
Linolsäure und Linolensäure in Mengen von 70,8 % bzw. 8,9 %
und außerdem andere Substanzen in einer Menge von 20,3 % enthielt. Die Jodzahl des Produkts betrug 147.
500 g flüssiger Stickstoff wurden in ein mit einem Rührer ausgestattetes 2 1-Dewar-Gefäß eingeführt, dann wurden unter
Rühren 100 g eines Pfefferminzöls zugegeben, um sie zu dispergieren
und zu verfestigen (zum Erstarren i.u bringen).
Dann wurde nach weiterem 10-minUtigem Rühren der flüssige
Stickstoff von dem Inhalt des Gefäßes abgetrennt, es wurden 600 g Äthylalkohol zugegeben und gerührt. Die dabei erhaltene
Mischung wurde auf -35 C erwärmt und 10 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten und die dabei erhaltene flüssige
Phase wurde abfiltriert. Aus der flüssigen Phase wurde Äthylalkohol unter vermindertem Druck entfernt, wobei man 141 g
eines Produkts (als Fraktion A bezeichnet) erhielt, das bestand aus 35,5 % £-Limon©n, 25,5 % a-Pinen, 23,9 % Isobarrelaldehyd,
3,0 % Furfural und 2,1/2 sonstigen Komponenten.
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Der zurückbleibende (restliche) Feststoff, der beim Abfiltrieren der Fraktion A erhalten worden war, wurde mit 500 g
Äthanol versetzt und unter gutem Rühren durchgemischt. Die dabei erhaltene Mischung wurde 10 Minuten lang bei einer
Temperatur von -5 C gehalten und die erhaltene Mischung wurde einem Lösungsmittelentfornungsverfahren unterworfen,
wobei man 27,9 g eines Produkts B (nachfolgend als Fraktion B bezeichnet) erhielt, die bestand aus 93,3 % Menthon und
6,7 % sonstigen Komponenten. Die Ausbeute an Filtrations-Feststoffmaterial
(als Fraktion C bezeichnet), das beim Abfiltrieren der Fraktion B erhalten wurde, betrug 58,0 g
und es bestand aus 94,8 % ^-Menthol und 5,2 % sonstigen
Komponenten.
Aus den vorstehenden Ergebnissen geht hervor, daß erfindungsgemäß eine Fraktion A mit spezifischen Komponenten, die bei
Anwendung der konventionollen Verfahren nicht erhalten wurde, erhalten werden kann und daß außerdem Menthon bzw. L-Menthol
in hoher Ausbeute erhalten werden kann und daß die Abtrennung auch innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes durchgeführt werden
kann.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte
Ausfuhrungsformen näher erläutert,es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs
beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der
Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
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Claims (8)
1. Verfahren zur Abtrennung einer in einer Mischung von
mehreren Fettkomponenten enthaltenen spezifischen (vorgegebenen) Komponente aus der Mischung derselben, dadurch
gekennzeichnet , daß
a) die Mischungszusammensetzung unter Verwendung eines Ultratief temperatur-Kuhlmittels verfestigt wird,
b) das dabei erhaltene verfestigte (erstarrte) Produkt auf eine Temperatur erwärmt wird, die entspricht oder etwas
höher ist als der tiefste unter den Gefrierpunkten der Koni-
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if:LF.FON(t.»e)>,'5efii Tr-. L κ χ im-'j'-'anti ielf^.^.-.mmc μονιραγ telfko.veoi.h
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pononten der Mischungszusammensetzung, um dadurch eine Fraktion
der Zusammensetzung zum Schmelzen zu bringen, die unter den Komponenten der Mischungszusammensetzung als Hauptbestandteil
die Komponente mit dem tiefsten Gefrierpunkt enthält,
c) die dabei erhaltene Mischungszusammensetzung, bestehend aus den in dem Feststoff verbleibenden Komponenten und der
verflüssigten Komponente; einer Fest-FlUssig-Trennung unterworfen
wird, um dadurch die ersten geschmolzenen flüssigen Komponenten und die ersten restlichen (zurückbleibenden) festen
Komponenten zu gewinnen,
d) die ersten restlichen (zurückbleibenden) festen Komponenten auf die gleiche Weise wie in den ersten Erwärmungsstufen
erwärmt werden,
e) die dabei erhaltene zweite Mischungszusammensetzung einer zweiten Fest-Flüssig-Trennung unterworfen wird, um dadurch die
zweiten geschmolzenen flüssigen Komponenten und die zweiten restlichen (zurückbleibenden) festen Komponenten zu gewinnen,
und
f) die Erwärmungs- und Fest-FlUssig-Trennstufen auf die gleiche
Weise wie vorstehend angegeben wiederholt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Ultratieftemperatur-Kühlmittel verflüssigter Stickstoff
verwendet wird.
130049/05U
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Mischung von mehreren Fettkomponenten tierische Öle und Fette, pflanzliche Öle und Fette, Crackungsprodukte
davon, Derivate davon, ein Parfüm oder ein essentielles öl verwendet wird.
4. Verfahren zur Abtrennung einer in einer Mischung von mehreren Fettkomponenten enthaltenen spezifischen Komponente
von der Mischung derselben, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Mischungszusammensetzung unter Verwendung eines Ultratieftemperatur-Kühlmittels
verfestigt wird,
b) die verfestigte (erstarrte) Mischungszusammensetzung mit einem Lösungsmittel gemischt wird,
c) die in der Stufe (b) erhaltene Mischung auf eine Temperatur erwärmt wird, die entspricht oder etwas höher ist als
der tiefste der Gefrierpunkte der Komponenten der Mischungszusammensetzung, um dadurch eine Fraktion zu schmelzen, die
unter den Komponenten der Mischungszusammensetzung als Hauptbestandteil
die Komponente mit dem niedrigsten Gefrierpunkt enthält, um die geschmolzene Fraktion zu extrahieren,
d) die dabei erhaltene Mischung, bestehend aus den in dem Feststoff verbleibenden Verbindungen und der extrahierten
Lösung, einer Fest-FlUssig-Trennung unterworfen wird, um dio
erste extrahierte Lösung und die ersten verbleibenden festen Komponenten zu gewinnen,
130049/0514
e) die erste extrahierte Lösung mit einem Lösungsrnittelentferner (desolvent) behandelt wird, um dadurch die erste geschmolzene Komponente
zu gewinnen, und die erste geschmolzene Komponente und die restliche feste Komponente mit einem Lösungsmittel gemischt
werden, wonach die dabei erhaltene Mischung auf die gleiche Weise wie in den ersten Erwärmungsstufen erwärmt wird
zur Gewinnung der zweiten extrahierten Lösung und der zweiten verbleibenden festen Komponenten, und
f) die Behandlung mit dem Losungsmittelentfarner, die Erwärmungsund
Fest-Flussig-Trennstufen auf die gleiche Weise wie vorstehend
angegeben wiederholt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
als Ultratieftemperatur-Kuhlmittel verflüssigter Stickstoff
verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel η-Hexan, Aceton oder Methylalkohol
verwendet wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als Mischung von mehreren Fettkomponenten eine gesättigte Fettsäure, ein Derivat davon,
eine ungesättigte Fettsäure, ein Derivat davon und eine Mischung davon verwendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigte Fettsäure oder das Derivat davon hoch-ungesättigt
ist und eine sehr lange Kotte aufweist.
130Ö49/05U
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