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Verfahren zur Gewinnung von Fetten oder Ölen durch Säuerung Die pflanzlichen
und tierischen Rohstoffe, die zur Gewinnung von Ölen oder Fetten dienen, enthalten
neben dem Öl oder Fett fast immer noch Gewebe, die aus Kohlehydraten und Eiweißstoffen
in Verbindung mit Wasser bestehen. Sämtliche Bestandteile bilden ein kolloidales
System, aus dem das Wasser und das Fett nur schwierig abgetrennt werden können.
Für die Trennung benutzt man heute in der Hauptsache Preß- und Extraktionsverfahren,
die in der Wärme ausgeführt werden. Man erhält dabei indessen verhältnismäßig unreine
Öle oder Fette, da Öl in der Wärme auch Schleim -und Eiweißstoffe u. dgl. löst.
Dieselben Nachteile haben die sogenannten Ausschmelzverfahren, bei denen die Öle
oder Fette von den Geweben durch Kochen getrennt werden. Zwar hat man versucht,
hierbei die Beschaffenheit der Öle oder Fette dadurch zu verbessern, daß man die
Rohstoffe vor dem Ausschmelzen oder auch während des Ausschmelzens mit meist ziemlich
starken Lösungen von Säuren oder sauren Salzen behandelte, die auf die Gewebereste
antiseptisch oder beizend wirken sollten. Die Aufnahmefähigkeit der Öle oder der
Wärme auch Schleim- und Eiweißstoffe Wärme läßt sich dadurch indessen nur wenig
vermindern. Außerdem können Ausschmelzverfahren mit einigermaßen befriedigendem
Ergebnis wohl nur auf tierische Rohstoffe, d. h. Speck und Talg, angewendet werden.
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Zwar hat man auch schon versucht, die Erhitzung der Rohstoffe bei
der Gewinnung von Ölen oder Fetten zu vermeiden. So sollen nach einem bekannten
Verfahren die Rohstoffe in einer schnellaufenden Schlagstiftmühle zerkleinert werden.
Die Abscheidung des Öles oder Fettes soll dann durch einfache mechanische Maßnahmen,
wie Abfiltrieren, Schleudern usw., erfolgen können. Die Ausbeute an Ölen oder Fetten
bei diesem Verfahren war indessen so gering, daß es sich nicht hat in die Praxis
einführen können.
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Nach der Erfindung gelingt die Abtrennung von Ölen oder Fetten aus
den Rohstoffen mit den einfachsten Mitteln dadurch, daß den in geeigneter Weise,
z. B. durch Vermahlen, vorbereiteten Rohstöffen Säure mit der Maßgabe zugesetzt
wird, daß während der Säuerung eine Wasserstoffionenkonzentration (PH) von 5 bis
x aufrechterhalten wird. Aus dem mit oder ohne Wasserzusatz auf eine Säurekonzentration
von 5 bis r gebrachte Gut können nach einer entsprechenden Säuerungsdauer die Öle
oder Fette durch Abschleudern abgetrennt werden, dem gegebenenfalls noch eine weitere
Vermahlung vorhergehen kann.
Durch diese Änderung der Wasserstoffionenkonzentration
des das Fett umgebenden Stoffes wird die Oberflächenspannung der Bestandteile der
Rohstoffe geändert, und zwar in der Weise, daß das Fett oder Öl eine kleinere Neigung
zum Befeuchten der festen Teile des Rohstoffes erhält als die wäßrigen Anteile des
Rohstoffes.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht. nur auf tierische oder
pflanzliche Rohstoffe, wie Fischleber, Oliven, Kopra, anwendbar, sondern auch auf
Abfall- und Zwischenprodukte der Öl- und Fettindustrie, die, wie z. B. verbrauchte
Entfärbungsmittel oder Katalvsatoren aus der Fettindustrie, Öle oder Fette neben
festen Bestandteilen und Verunreinigungen in erheblichen Mengen enthalten. Die aus
derartigen Stoffen erfindungsgemäß gewonnenen Öle oder Fette zeichnen sich vor den
durchExtraktion hergestellten besonders dadurch aus, daß sie keine schwer zu entfernenden
Reste von Extraktionsmittel und keine Nichtfettstoffe enthalten, die im Extraktionsmittel
löslich sind und durch den Extraktionsprozeß in die Fette oder Öle eingeführt werden.
Gegenüber den bekannten Preßverfahren hat die Erfindung den Vorteil. daß das Erzeugnis
sich nicht in kolloidalem Gemisch mit großen Mengen von Ei-Weißstoffen und Gewebeteilen
des Rohstoffes vorfindet, aus dem das Öl oder Fett nur mit Schwierigkeiten ausgeschieden
werden kann. Auch die nicht fettstoffhaltigen Teile, die nach dem Verfahren gemäß
der Erfindung anfallen, unterscheiden sich vorteilhaft von den ähnlichen Erzeugnissen
der bekannten Verfahren. Sie enthalten z. B. nicht wie Extraktionsreste Spuren eines
Extraktionsmittels oder wie Preßkuchen noch verhältnismäßig große Mengen von Fettstoffen.
Sie sind deshalb besonders geeignet, gegebenenfalls nach geeigneter Weiterbehandlung,
zur Verwendung als Futtermittel oder Düngstoffe o. dg 1.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung hat ferner den großen Vorteil, daß
es in vielen Fällen schon bei gewöhnlicher Temperatur ausgeführt werden kann. Natürlich
muß die Arbeitstemperatur stets so hoch gehalten werden, daß_ die Öle oder Fette
geschmolzen sind. Indessen übersteigen die Temperaturen, die hierfür erforderlich
sind, selten 3o bis .Io° C.
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Die erfindungsgemäß vorgeschriebene Wasserstoffionenkonzentration
des den Fettstoff umgebenden Stoffes kann entweder durch Säurezusatz oder durch
Zusatz von Salzen erreicht werden, die in wäßriger Lösung in passendem Grade sauer
reagieren. Sie kann aber auch hervorgerufen werden mit Hilfe von Mikroorganismen,
gegebenenfalls unter Zusatz von Salzen, die die Entwicklung der Mikroorganismen
begünstigen. Auch Wasser und andere Stoffe können gegebenenfalls zugesetzt werden,
um den Nichtfettstoffen die Bildung einer gesamten Phase zu erleichtern. Mit der
Einstellung der Wasserstoffionenkonzentration gemäß der Erfindung kann in vielen
Fällen vorteilhaft eine mechanische Sprengung der Zellwände der Rohstoffe verbunden
werden, die z. B. durch Zerkleinern oder Vermahlen erfolgt. Nach der Säuerung werden
die Fette oder Öle durch mechanische Behandlung, z. B. Umrühren, Schütteln oder
Schleudern, jedoch ohne Erwärmung über die Temperatur hinaus, die zum Flüssighalten
des Fettes oder Öles oder zur Erzeugung einer geeigneten Viskosität notwendig ist,
zur Bildung einer zusammenhängenden Phase gebracht. Ein weiterer großer Vorteil
des Verfahrens gemäß der Erfindung liegt darin, daß durch die Einhaltung der vorgeschriebenen
Wasserstoffionenkonzentration das Öl oder Fett z. B. in Dorsch- und anderen Fischlebern,
Fischen, Früchten, Samen (Heringen, Palmfrüchten, Kopra usw.) weder durch Fettspaltung,
z. B. auf enzymatischem Wege, durch Oxydation oder Färbung o. dgl., noch durch Aufnahme
von Fremdstoffen aus den begleitenden Geweben, selbst bei sehr langer Lagerung,
nachteilig verändert wird. Die Behandlung der Öle oder Fette nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung wirkt also gleichzeitig in hohem Maße konservierend. Es ist
also keineswegs notwendig, daß nach genügender Säuerung bei einer Wasserstoffionenkonzentration
zwischen 5 und i das Öl oder Fett sofort von den Nichtfettstoffen getrennt wird.
Vielmehr können Säuerung und Abtrennung durch Lagerung, Transport oder ähnliche
in der Fettindustrie notwendige bzw. übliche Maßnahmen zeitlich beliebig lange voneinander
getrennt werden.
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Es ist bekannt, Säuren oder Salze zur Konservierung kohlehydrathaltiger
und teilweise auch eiweißhaltiger Stoffe zu verwenden. Die Zusätze wurden dann indessen
so bemessen, daß die zu konservierenden Stoffe chemisch verändert wurden. So wurden
die Kohlehydrate mehr oder weniger hydrolysiert, während die Aminogruppen der Eiweißstoffe
von der Säure gebunden wurden. Erfindungsgemäß werden dagegen die zu konservierenden
Fette oder Öle nicht chemisch verändert. Nur die Wasserstoffionenkonzentration der
sie umgebenden Nichtfettstoffe wird in der Weise beeinflußt, .daß die Nichtfettstoffe
die Fette oder Öle gegen, Zerstörung schützen.
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Wenn die Rohstoffe für das Verfahren gemäß der Erfindung durch Zerkleinerung,
z. B. Vermahlung, vorbehandelt werden, so
kann die Änderung der
Wasserstoffionenkonzentration gemäß der Erfindung dahin wirken, daß unmittelbar
eine Ausscheidung eines größeren oder kleineren Teils der Fette oder Öle stattfindet.
Handelt es sich darum, die erfindungsgemäß gesäuerten Rohstoffe aufzubewahren, so
kann dies mit oder ohne Abtrennung dieses ausgeschiedenen Teils der Öle oder Fette
von dem Rest erfolgen. Ausführungsbeispiel i i kg von guten Dorschlebern, im November
in Kopenhagen eingekauft, wurde mittels Wolfes grob zerkleinert. Eine Durchschnittsprobe
ergab einen Gehalt von 69 °/o Tran. Unter Rühren wurde 8°,"'oige Salzsäure zugesetzt,
bis ein PH-Wert von 1,5 erreicht war. Hierzu wurden 8o cm' Säure benötigt. Nach
einiger Zeit wurde die Mischung mittels einer Farbmühle üblicher Konstruktion fein
zerkleinert. Der größte Teil des Trans schied sich hierbei schon aus. Das Gemisch
wurde dann durch Schleudern völlig zerlegt, und zwar in Tran und eine ganz dünne
Suspension von Zellteilen in wäßriger Flüssigkeit, deren Fettinhalt durch Analyse
zu 1 °f. festgestellt wurde. Auf den gesamten Fettinhalt der Leber bezogen, ergab
sich also eine Tranausbeute von rund 99,5 °!@. Ausführungsbeispiel -2 5oo g -zerriebene
Kopra wurden sorgfältig mit 1 1 Wasser gemischt, und es wurde das Gemisch in einer
Farbmühle vermahlen. Die fein vermahlene Mischung von Kopra und Wasser -wurde sorgfältig
umgerührt, und es wurden drei Proben zu ioo g entnommen, die jede für sich zu verschiedener
Wasserstoffionenkonzentration gesäuert wurde, jedoch unter Zusatz derselben Flüssigkeitsmengen.
Nach starkem Umrühren und Stehenlassen während zweier Stunden wurden die pii-Konzentrationen
elektrometrisch mit Kinhydronelektroden gemessen. Es ergaben sich folgende Werte:
Probe i : PH - 2,q., Probe pH - 1,8, Probe 3: PH = r,5.
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Da der Schmelzpunkt für Kokosfett bei 26 bis 28° C liegt, wurden die
Versuchsmischungen auf q.o° C gebracht und zentrifugiert. Auch hierbei wurden natürlich
alle drei Proben genau in derselben Weise behandelt. Man erhielt für die Ausbeute
vom Gesamtfettgehalt folgende Werte: Probe i 87,2 °to, Probe 2: 88,2 °f o,
Probe 3: 90,2 °fo. Der Gesamtgehalt des Rohstoffes war 1q.,2°/0. Ausführungsbeispiel
3 Zu diesem Versuch wurden gesalzene reife Oliven aus Südfrankreich mit einem Gehalt
von 22,6 °1o öl und 53,6 °f, Wasser benutzt. Das Fruchtfleisch wurde von den Kernen
getrennt und mit verdünnter Salzsäure bis auf einen PH-Wert von 3,32 gesäuert. Nachdem
die Mischung eine Woche gestanden hatte, wurde sie durch zweimaligen Durchgang durch
eine Farbmühle fein gemahlen. Der Fettgehalt der Mischung wurde zu 13,8 °fo bestimmt.
Von der Mischung wurden verschiedene Proben abgewogen. Nachdem sie kurz auf 30°
erwärmt worden waren, wurden sie geschleudert. Das Öl, das Wasser und der Schleuderkuchen
bildeten scharf getrennte Schichten. Die abgeschleuderte Ölschicht wurde gemessen
und das Gewicht des Öles mit einem spezifischen Gewicht von o.916 als Grundlage
bestimmt. Ferner wurde der Schleuderkuchen gewogen und dessen Ölgehalt bestimmt.
Als Werte für das abgeschleuderte öl (Ausbeute) wurden bei den verschiedenen
Proben 88,5 bis 88,7 °fa der ursprünglichen Olmenge festgestellt. Im Schleuderkuchen
befanden sich 13,5 bis 13,8 °f" des ursprünglichen Gesamtölgehaltes. Wie die gut
übereinstimmenden Werte zeigen, arbeitet also das Verfahren gemäß der Erfindung
auch durchaus zuverlässig. Ausführungsbeispiel q. Statt Säurezusatz kann man auch
Bakterienzusatz verwenden. Durch Zusatz von Milchsäurebakterien (B. cremoris) zu
gequetschten Oliven und Stehenlassen bei etwa 25° C ändert die gebildete Milchsäure
die Wasserstoffionenkonzentration derart, daß das Öl und der Rest leicht durch Ausschleudern
getrennt werden können. Ausführungsbeispiel s Durch Zusatz von Wasser und Säure
zu einem Gemisch von Entfärbungspulver und Mineralöl, bis der Wasserstoffionenexponent
etwa 3 ist, wird das Gemisch in eine aus Entfärbungspulver und Wasser und eine aus
Öl bestehende Schicht geteilt.