DE60315840T3

DE60315840T3 - Verfahren zur verringerung der cholesterinmenge in einem marinen öl unter verwendung eines flüchtigen arbeitsfluids

Info

Publication number: DE60315840T3
Application number: DE60315840.4T
Authority: DE
Inventors: Sverre Sondbo; Olav Thorstad
Original assignee: Pronova Biopharma Norge AS
Current assignee: Pronova Biopharma Norge AS
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2023-07-12
Also published as: EP2295529A3; NO20050653L; EP2295529A2; EP2295529B2; AU2003249109A1; NO330457B1; US20100104657A1; US7678930B2; ATE371007T1; NO330457B2; DK1534807T4; DE60315840D1; EP1534807B1; ES2293032T5; DE60315840T2; CA2492720C; EP1534807B2; CA2492720A1; EP1534807A1; EP2295529B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der Cholesterinmenge in einer ein Marineöl umfassenden Mischung, wobei das Marineöl das Cholesterin enthält.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist bekannt, dass Cholesterin ein wichtiges Steroid ist, das in den Lipiden (Fetten) im Blutstrom und in allen Zellen von Säugern vorhanden ist. Cholesterin wird verwendet, um Zellmembranen, einige Hormone und andere notwendige Gewebe zu bilden. Ein Säuger kann Cholesterin über zwei Wege aufnehmen; ein Teil wird vom Körper produziert und der Rest stammt von Produkten, die die Säuger konsumieren, wie Fleisch, Geflügel, Fisch, Eier, Butter, Käse und Vollmilch. Nahrung aus Pflanzen wie Früchte, Gemüse und Getreide enthalten kein Cholesterin.
Cholesterin und andere Fette können sich nicht im Blut auflösen. Sie müssen zu und von den Zellen über besondere Träger, Lipoproteine genannt, befördert werden, die auf der Grundlage ihrer Dichte benannt werden. Das Lipoprotein geringer Dichte, auch LDL genannt, transportiert Cholesterin von der Leber zu den peripheren Geweben und das vom LDL transportierte Cholesterin ist bekannt als „böses” Cholesterin, da zu viel LDL-Cholesterin die Arterien, die zum Herzen führen, verstopfen und das Risiko von Herzinfarkt erhöhen kann. Das Lipoprotein hoher Dichte, auch HDL genannt, transportiert das Cholesterin zurück zur Leber, wo das überschüssige Cholesterin von der Leber als Gallensäuren entsorgt wird. Das vom HDL transportierte Cholesterin wird als „gutes” Cholesterin bezeichnet, und hohe Spiegel von HDL können die Cholesterinablagerungen in den Arterien reduzieren. Damit der Organismus gesund bleiben kann, braucht es ein komplexes Gleichgewicht zwischen der Biosynthese von Cholesterin und seiner Verwertung, sodass die Ablagerung in den Arterien auf ein Mindestmaß reduziert werden kann.
In Marineölen wird das Cholesterin zum Beispiel in „freier Form” bzw. in „gebundener Form” gespeichert. In der gebundenen Form ist Cholesterin mit einer Fettsäure über die OH-Gruppe verestert.
Strukturformel von Cholesterin
Die für den Handel wichtigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren in den Marineölen, wie Fischöl, sind vorwiegend EPA (Eicosapentaensäure, C20:5) und DHA (Docosahexaensäure, C22:6). Die vollständige Nomenklatur dieser soll gemäß dem IUPAC-System ist: EPA cis-5,8,11,14,17-Eicosapentaensäure, DHA cis-4,7,10,13,16,19-Docosahexaensäure. Für zahlreiche Zwecke ist es notwendig, das Marineöl zu raffinieren, um den Gehalt von EPA und/oder DHA auf angemessene Niveaus zu erhöhen, oder ihre Konzentrationen zu reduzieren, oder sogar gewisse andere Substanzen zu entfernen, die naturgemäß im Rohöl vorkommen, wie zum Beispiel Cholesterin.
Die EPA- und DHA-Fettsäuren erweisen sich auch mehr und mehr als wertvoll vor allem für die pharmazeutische und nahrungsergänzende Industrie. Es ist auch sehr wichtig für Fischöle und andere temperaturempfindliche Öle (zum Beispiel Öle, die langkettige mehrfach ungesättigte Fettsäuren enthalten), um die Belastung der Temperatur so niedrig wie möglich zu halten. Was den Cholesteringehalt der Öle betrifft, so stellt dieser vor allem in Fischölen und Milchfett ein Problem dar.
Da außerdem die Verbindung zwischen hohen Serumcholesterinwerten und der Herzkrankheit mehr und mehr klar geworden ist, sind cholesterinfreie und cholesterinreduzierte Lebensmittel immer ansprechender für die Konsumenten geworden, und Lebensmittel ohne oder mit reduziertem Cholesteringehalt werden immer beliebter und bilden einen wachsenden Marktanteil.
Infolgedessen besitzt die Entfernung oder Reduzierung von Cholesterin in Lebensmitteln mit hohem Cholesteringehalt das Potential, ihre Absetzbarkeit und ihren Wert wesentlich zu erhöhen.
Die Entfernung oder Reduzierung von Cholesterin in Marineölen ist keine triviale Angelegenheit. Verschiedene Techniken wurden entwickelt, um diese Aufgabe durchzuführen, wobei jede von ihnen eine unterschiedliche Erfolgsquote erreicht hat. Die Cholesterinmenge in den Marineölen wird in Zukunft ein immer bedeutender Parameter für die verarbeitende Industrie werden.
Einige Methoden der Behandlung von Fischöl sind vom Stand der Technik her bekannt. Methoden dieser Art schließen traditionelle Vakuum-Verdampfungsverfahren zur Destillation von Fischölen bei hohen Temperaturen ein, welche unerwünschte Nebenwirkungen mit sich bringen, den EPA- und DHA-Gehalt des Öles vermindern, und das Enderzeugnis eine niedrige Geschmacksstabilität und eine niedrige Widerstandsfähigkeit gegen Oxidation aufweist.
US 5,436,018 offenbart ein Verfahren zur Entfernung der Cholesterinmenge eines Ausgangsöls, wie zum Beispiel Fischöl. Die Entfernung erfolgt mittels Gegenstrom-Dünnschichtdampfstrippen.
US 4,804,555 offenbart ein weiteres Verfahren zur Reduzierung der Cholesterinmenge in Fischölen. Bei diesem Verfahren wird das Fischöl entlüftet, mit Dampf vermischt, durch Flash-Verdampfung erhitzt, mit Gegenstrom-Dampf Dünnschicht-gestrippt, abgekühlt und dann unter sauerstofffreien Bedingungen gelagert.
US 4,996,72 offenbart ein Verfahren zur Reduzierung der Cholesterinmenge, das dem von US 4,804,55 ähnlich ist, wobei einige Verarbeitungsschritte, zum Beispiel die Entlüftung, weggelassen werden können. US 4,623,488 betrifft raffinierte Fischöle und das Verfahren zur Herstellung davon.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein wirksames Verfahren bereitzustellen, um die Cholesterinmenge in einer ein Marineöl umfassenden Mischung zu verringern, wobei das Marineöl das Cholesterin enthält, durch Verringerung und Trennung der in freier Form vorhandenen Cholesterinmenge.
Gemäß dem ersten Aspekt dieser Erfindung, werden diese und andere Aufgaben durch ein Verfahren zur Verringerung der Cholesterinmenge in einer ein Marineöl umfassenden Mischung gelöst, wobei das Marineöl das Cholesterin enthält, wobei das Verfahren die Schritte des Hinzufügens eines flüchtigen Arbeitsfluids zu der Mischung vorsieht, wobei das flüchtige Arbeitsfluid zumindest einen Fettsäuremethylester, und/oder ein Fettsäureethylester und/oder ein Fettsäureamid umfasst, und die Mischung mit dem hinzugefügten flüchtigen Arbeitsfluid Strippen in zumindest einem Verarbeitungsschritt unterzogen wird, in dem eine Menge des Cholesterins im Marineöl zusammen mit dem flüchtigen Arbeitsfluid von der Mischung getrennt wird. Die Menge des Cholesterins, das im Marineöl vorhanden ist und zusammen mit dem flüchtigen Arbeitsfluid von der Mischung getrennt wird, besteht aus Cholesterin in freier Form. In diesem Zusammenhang schließt „eine Menge” nach der gegebenen Interpretation die Zunahme einer Menge bis zu fast 100% des Cholesterins, das in freier Form vorhanden ist, ein, d. h. eine wesentliche Entfernung des Cholesterins in freier Form von einem Marinefett oder einer Ölmischung bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten der Mischung. Der Gehalt von gebundenem Cholesterin wird vom Verarbeitungsschritt des Strippens nach dieser Erfindung weniger beeinflusst, da das gebundene Cholesterin erfindungsgemäß einen höheren Siedepunkt im Vergleich zum Arbeitsfluid hat.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der Cholesterinmenge in einer Marineöl umfassenden Mischung, wobei das Marineöl das Cholesterin enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte umfasst von

– Hinzufügen eines flüchtigen Arbeitsfluids zu der Mischung, wobei das flüchtige Arbeitsfluid zumindest einen Fettsäureester, und ein Fettsäureamid umfasst,
– Unterziehen der Mischung mit dem zugefügten flüchtigen Arbeitsfluide zu mindestens einen Verarbeitung Schritt des Strippens, in dem eine Menge des im Marineöl in freier Form vorliegenden Cholesterins zusammen mit dem flüchtigen Arbeitsfluid von der Mischung abgetrennt wird,
– Unterziehen der gestrippten Marineöl Mischung zumindest einer Umesterungsreaktion mit einem C₁-C₆-Alkohol unter im Wesentlichen wasserfreien Bedingungen, und danach
– unterziehen des im obigen Schritt gewonnenen Produkts zumindest einer oder mehreren Destillationen, bevorzugt einer oder mehreren Molekulardestillation, um eine Destillatfraktion mit verringerten Konzentrationen sowohl an freien als auch an gebundenem Cholesterin zu erzielen, wobei von dem Produkt eine Menge von Cholesterin in gebundenen Form in die Rückstandsfraktion abgetrennt worden ist.

Ein Vorteil der Verwendung eines flüchtigen Arbeitsfluids in einem Strippverfahren besteht darin, dass das in freier Form vorhandene Cholesterin zusammen mit dem flüchtigen Arbeitsfluid leichter gestrippt werden kann. Vorzugsweise ist dies möglich, solange das flüchtige Arbeitsfluid wesentlich gleich oder weniger flüchtig ist als das Cholesterin, das von der Ölmischung entfernt werden soll. Das gestrippte, in freier Form vorhandene Cholesterin und das flüchtige Arbeitsfluid sind im Destillat aufzufinden. Wenn das flüchtige Arbeitsfluid die erwähnte Eigenschaft besitzt, so ist es möglich, in Verbindung mit den vorteilhaften Bedingungen des Strippverfahrens, fast das gesamte Cholesterin, das in freier Form im Marineöl vorhanden ist, wirksamer zu trennen oder zu strippen. Die Wirkung des Hinzufügens eines flüchtigen Arbeitsfluids zu einer Marineölmischung vor dem Strippen kann in einem weiteren Umfang und auch mehr kommerziell genutzt werden im Unterschied zu einem allgemeinen Verfahren zur Verringerung des Cholesteringehaltes in einer Ölmischung bei höherer Strömungsgeschwindigkeit. In diesem Zusammenhang wird der Begriff „hohe Strömungsgeschwindigkeit” so verstanden, dass er die Strömungsgeschwindigkeit der Mischung in einem Intervall zwischen 80 und 150 kg/h·m² einschließt. Unter den oben genannten Verfahrensbedingungen, ermöglicht die Verwendung eines flüchtigen Arbeitsfluids eine viel bessere Nutzung der Kapazität der Verarbeitungsanlage und ein viel schnelleres Strippverfahren.
Des Weiteren ist es mithilfe dieses Strippverfahrens auch möglich, eine effektive Cholesterinmenge, die in freier Form in einem Marineöl vorhanden ist, bei niedrigeren Temperaturen zu verringern, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 220°C, im Vergleich zu Techniken, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Es ist vor allem wichtig, die Temperatur während der Verarbeitung von Marineölen, wie etwa Fischölen und anderen Temperatur empfindlichen Ölen (z. B. Öle, welche lange Ketten von ungesättigten Fettsäuren enthalten) so niedrig wie möglich zu halten. Dies ist nicht so kritisch für oben nicht erwähnte Öle. Des Weiteren ermöglicht das flüchtige Arbeitsfluid nach dieser Erfindung das Strippen von in freier Form vorhandenem Cholesterin, z. B. durch Molekulardestillation selbst von Ölen schlechterer Qualität, wie z. B. von Futterölen.
Das flüchtige Arbeitsfluid ist ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung von Lösungsmitteln mit einer Flüchtigkeit, die vergleichbar ist mit der des Cholesterins in freier Form.
Besonders bevorzugt ist das flüchtige Arbeitsfluid eine Mischung von Fettsäureethyl, oder -Methylestern aus Marineölen, wie z. B. Fischkörperöl und/oder Fischleberöl.
In einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung kann das flüchtige Arbeitsfluid gewonnen werden, indem man Fette oder Öle aus einer verfügbaren Quelle, z. B. Fette oder Öle, die aus mindestens einem tierischen, aus mikrobiellen oder pflanzlichen Ursprung stammen, einer Inter-Veresterung unterzieht, bei der die Triglyceride der Fette und Öle zu Estern von aliphatischen Alkoholen wie in den Ansprüchen definiert umgesetzt werden. Zusätzlich kann ein Biodiesel und/oder ein Mineralöl als flüchtiges Arbeitsfluid verwendet werden. Falls das flüchtige Arbeitsfluid ein Biodiesel ist, so kann dieses durch ein Verfahren gewonnen werden, der normalerweise Anwendung findet, um Kraftstoffe (Biodiesel) herzustellen, und daher auch einem Fachmann bekannt ist, wobei dieses Verfahren eine Mischung des Fetts oder des Öls mit einer angemessenen Menge aliphatischer Alkohole vorsieht, indem man einen angemessenen Katalysator hinzufügt und die Mischung über einen gewissen Zeitraum erhitzt. Ähnliche Ester aliphatischer Alkohole wie den Ansprüchen definiert können auch durch eine bei hoher Temperatur katalytisch direkten Veresterung hergestellt werden, indem eine Mischung von freien Fettsäuren mit einem entsprechenden aliphatischen Alkohol zur Reaktion gebracht werden. Die Fettsäureestermischung, die auf diese Weise hergestellt wurde, kann in dieser Form als flüchtiges Arbeitsfluid verwendet werden, aber normalerweise ist die Umsetzung zu Estern oder aliphatischen Alkoholen nicht vollständig, da der Umsetzungsprozess vorwiegend nicht-reagierte, nicht-flüchtige Glyceride in der Mischung hinterlässt. Des Weiteren können einige Fette oder Öle eine gewisse Menge von nicht-flüchtigen, nicht-Glycerid Komponenten enthalten (z. B. Polymere). Solche nicht-flüchtigen Komponenten werden an das Endprodukt übermittelt und damit vermischt, wobei dieses Produkt eine geringe Cholesterinmenge enthält, wenn die Fettsäureestermischung als flüchtiges Arbeitsfluid verwendet wird. Ein Arbeitsfluid, das auf diese Weise hergestellt wird, sollte daher der Destillation unterzogen werden, vorzugsweise einer Molekulardestillation und/oder Kurzwegdestillation in mindestens einem Schritt, wobei das Destillationsverfahren ein Destillat erzeugt, das geeigneter ist, um als neues flüchtiges Arbeitsfluid verwendet zu werden.
Außerdem ermöglicht das flüchtige Arbeitsfluid, das im Verfahren und in der Anwendung nach dieser Erfindung verwendet wird, das Strippen von Cholesterin z. B. durch Molekulardestillation sogar von Ölen schlechterer Qualität.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird mindestens ein Fettsäureester und ein Fettsäureamid, aus denen das flüchtige Arbeitsfluid wie in den Ansprüchen definiert zusammengesetzt ist, aus mindestens einem pflanzlichen, mikrobiellen oder tierischen Fett oder Öl gewonnen, das verzehrbar ist oder in Kosmetika verwendet wird. Vorzugsweise handelt es sich beim tierischen Fett oder Öl um Marineöl, z. B. um Fischöl oder Öl aus einem anderen marinen Organismus, wie z. B. Meeressäuger. Es ist auch möglich, dass die oben erwähnten Fettsäureester z. B. ein Nebenprodukt der Destillation einer Ethylestermischung sein können, die durch Ethylierung vorzugsweise von Fischöl erzeugt wird. In der Verarbeitungsindustrie nimmt der Handel mit Zwischenprodukten zu und eröffnet zusätzliche Geldeinnahmen.
Im Fischöl ist das Cholesterin üblicherweise in einer Konzentration von 5–10 mg/g vorhanden, aber es wurden auch höhere Konzentrationen beobachtet. In diesem Fall sind 2–4 mg/g üblicherweise gebundenes Cholesterins und 3–6 mg/g sind freies Cholesterin. Freies Cholesterin kann auch wirksam entfernt werden, indem man ein flüchtiges Arbeitsfluid hinzufügt, bevor man mindestens eines der Strippverfahren nach dieser Erfindung durchführt.
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens nach dieser Erfindung enthält das Marineöl gesättigte und ungesättigte Fettsäuren in Form von Triglyceriden enthält, und das Marineöl wird aus Fisch und/oder Meeressäugern gewonnen. Marineöle, welche kein Cholesterin oder eine geringe Menge von Cholesterin in freier Form enthalten, werden immer beliebter und zugleich zu einem wachsenden Marktanteil.
Es ist wichtig hervorzuheben, dass sich diese Erfindung nicht auf Verfahren beschränkt, in denen das Arbeitsfluid vom selben Ausgangsmaterial erzeugt wird wie das Öl, das gereinigt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt das Verhältnis von flüchtigem Arbeitsfluid zu Marineöl etwa 1:100 bis 15:100. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis von flüchtigem Arbeitsfluid zu Marineöl etwa 3:100 bis 8:100.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Verarbeitungsschritt des Strippens bei Temperaturen im Bereich von 120–270°C durchgeführt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Verarbeitungsschritt des Strippens bei Temperaturen im Bereich von 150–220°C durchgeführt. Indem man der Marineölmischung ein flüchtiges Arbeitsfluid bei dieser Temperatur hinzufügt, zeigt die Erfindung überraschenderweise, dass sogar die ungesättigten thermolabilen Fette mit einer guten Wirkung behandelt werden können, ohne dass man dadurch eine Verschlechterung der Qualität des Öls verursacht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Verarbeitungsschritt des Strippens bei einem Druck von weniger als 1 mbar ausgeführt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Verarbeitungsschritt des Strippens zumindest ein Dünnschicht-Verdampfungsverfahren, eine Molekulardestillation oder eine Kurzwegdestillation oder eine beliebige Kombination davon. Falls mindestens einer der Verarbeitungsschritte des Strippens ein Dünnschicht-Verdampfungsverfahren ist, so wird das Verfahren auch bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Mischung im Bereich von 30–150 kg/h·m² durchgeführt, besonders bevorzugt im Bereich von 80–150 kg/h·m². Die Wirkung der Hinzufügens eines flüchtigen Arbeitsfluids zu einer Marineölmischung vor dem Strippen ist umfangreicher und auch kommerziell nützlicher, im Verhältnis zu einem allgemeinen Verfahren zur Verringerung des Cholesterins, das in einem Marinefett oder -öl in freier Form bei höherer Strömungsgeschwindigkeit vorhanden ist.
Durch die Anwendung des Strippverfahrens, z. B. eine Destillationsmethode, zur Verringerung der Cholesterinmenge in einem Marineöl in freier Form, wobei die Marineölmischung ein flüchtiges Arbeitsfluid enthält, ist es möglich, die Verarbeitungsschritte des Strippens bei niedrigeren Temperaturen durchzuführen, was das Öl schont und gleichzeitig für das Endölprodukt günstig ist.
Eine andere Ausführungsform dieser Erfindung ist ein Strippverfahren, in dem ein flüchtiges Arbeitsfluid zu einer Marineöl-umfassenden Mischung hinzugefügt wird, die Cholesterin enthält, vor Durchführung eines Dünnschicht-Verdampfungsverfahrens, wobei das flüchtige Arbeitsfluid mindestens einen Fettsäureethylester und einen Fettsäuremethylester (oder eine Kombination derselben) enthält, wobei die Mischung mit dem hinzugefügten flüchtigen Arbeitsfluid dem Arbeitsschritt des Dünnschicht-Verdampfungsverfahrens unterzogen wird, in dem eine im Marineöl in freier Form vorhandene Cholesterinmenge von der Mischung mit dem flüchtigen Arbeitsfluid getrennt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform nach dieser Erfindung wird das Strippverfahren durch eine Molekulardestillation in den folgenden Bereichen durchgeführt; Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich von 30 bis 150 kg/h·m², Temperaturen im Bereich von 120 bis 270°C, und einen Druck von weniger als 1 mbar.
In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird die Molekulardestillation bei Temperaturen im Bereich von 150 bis 220°C und einem Druck von weniger als 0,05 mbar durchgeführt, oder durch ein Dünnschichtverfahren, wobei dieses Verfahren im Bereich von 80 bis 150 kg/hm² und bei Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich von 800 bis 1600 kg/h bei einem erhitzten Dünnschichtfilmbereich von 11 m²; 73–146 kg/h·m² durchgeführt wird. Man beachte, dass diese Erfindung auch in einem oder mehreren darauf folgenden Verarbeitungsschritten des Strippens ausgeführt werden kann.
Ein flüchtiges Cholesterin-verringerndes Arbeitsfluid, das verwendet wird, um eine Cholesterinmenge zu verringern, die sich in freier Form in einem Marineöl befindet, umfasst das flüchtige Arbeitsfluid mindestens einen Fettsäuremethylester, einen Fettsäureethylester, und ein Fettsäureamid, mit im Wesentlichen gleichen oder geringeren Flüchtigkeit im Vergleich zum Cholesterin, welches vom Marineöl getrennt werden soll, oder eine beliebige Kombination davon.
Vorzugsweise wird das flüchtige Cholesterin-verringernde Arbeitsfluid als Fraktionierungsprodukt gebildet. Zusätzlich ist das flüchtige Cholesterin-verringernde Arbeitsfluid ein Nebenprodukt, wie etwa eine Destillatfraktion, von einem regulären Verfahren zur Erzeugung von Ethyl- und/oder Methylesterkonzentraten. Dieses Nebenprodukt kann nach dieser Erfindung in einem neuen Verfahren eingesetzt werden, vorzugsweise für Fett und Öl, das verzehrbar ist oder in Kosmetika verwendet wird. Besonders bevorzugt kann das flüchtige Cholesterin-verringernde Arbeitsfluid, das dazu verwendet wird, um die Cholesterinmenge, die im Marinefett oder Öl vorhanden ist, zu verringern, ein Nebenprodukt (eine Destillatfraktion) sein, das aus einem regulären Verfahren zur Herstellung von Ethylesterkonzentraten stammt, wobei eine Mischung, die ein verzehrbares oder nicht verzehrbares Fett oder Öl umfasst, vorzugsweise ein Fischöl, einer Ethylierung und vorzugsweise einer Molekulardestillation in zwei Schritten unterzogen wird. Bei der Molekulardestillation in zwei Schritten wird eine Mischung, die aus vielen Fettsäuren in Ethylesterform besteht, voneinander getrennt in einer flüchtigen (leichten Fraktion), einer schweren (Rückstandsfraktion) und einer Produktfraktion. Die flüchtige Fraktion der ersten Destillation wird noch mal destilliert und die flüchtige Fraktion der zweiten Destillation umfasst dann mindestens ein flüchtiges Arbeitsfluid, vorzugsweise eine Fettsäureethylesterfraktion. Diese Fraktion besteht aus mindestens einer von C14- und C16-Fettsäuren und mindestens einer C18-Fettsäure des Fettes oder Öls, und ist daher kompatibel mit dem verzehrbaren und nicht-verzehrbaren Öl. Die Fraktion kann einmal oder mehrmals neu destilliert werden, falls dies als angemessen angesehen wird. Dieses vorbereitete Arbeitsfluid kann dann in einem neuen Verfahren zur Verringerung der Cholesterinmenge in einem Marineöl in freier Form als Arbeitsfluid verwendet werden, wobei die verzehrbaren und nicht verzehrbaren Fette oder Öle und das Marineöl derselben oder verschiedener Art sind.
Das flüchtige Cholesterin-verringernde Arbeitsfluid ist für die Nutzung zur Verringerung einer Cholesterinmenge, die in einem Marineöl vorhanden ist, vorzugsweise ein Fettsäureester wie in den Ansprüchen definiert (z. B. Fettsäureethylester oder Fettsäuremethylester) oder ein Fettsäureamid, das mindestens aus einem pflanzlichen, mikrobiellen und tierischen Fett oder Öl, oder aus einer Kombination dieser, gewonnen wird.
Vorzugsweise ist das tierische Fett oder Öl ein Marineöl, zum Beispiel ein Fischöl und/oder ein aus Meeressäugern gewonnenes Öl.
Ein flüchtiges Cholesterin-verringerndes Arbeitsfluid wird in einem Verfahren eingesetzt, um die Cholesterinmenge in einer Marineöl umfassenden Mischung zu verringern, wobei das Marineöl Cholesterin enthält, wobei in dem Verfahren das flüchtige Arbeitsfluid zur Mischung hinzugefügt wird und dann die Mischung mindestens einem Verarbeitungsschritt des Strippens unterzogen wird, vorzugsweise einem Dünnschicht-Verdampfungsverfahren, einer Molekulardestillation oder einer Kurzwegdestillation oder einer beliebigen Kombination davon, und in dem Verfahren eine Menge des im Marineöl in freier Form enthaltenen Cholesterins aus der Ölmischung abgetrennt wird.
Das flüchtige Cholesterin-verringernde Arbeitsfluid ist ein Nebenprodukt, wie zum Beispiel eine Destillatfraktion aus einem regulären Verfahren zur Herstellung von Ethyl- und/oder Methylesterkonzentraten.
Ebenfalls offenbart wird ein Gesundheitspräparat oder ein pharmazeutisches Mittel, das Öl(end)produkte mit einer verringerten Cholesterinmenge enthält, vorzugsweise mit stark reduzierten Cholesterinmengen, die in freier Form vorhanden sind, das gemäß mindestens einem der oben erwähnten Verfahren hergestellt wird. Für die Pharmaindustrie und Gesundheitspräparatindustrie werden die Marineöle des Öfteren verarbeitet, um die Menge von EPA und/oder DHA auf angemessene Niveaus zu erhöhen, wobei die Entfernung oder Reduzierung von Cholesterin das Potential haben, die Absetzbarkeit und den Wert wesentlich zu erhöhen. Daher offenbart diese Beschreibung auch ein Gesundheitspräparat bzw. ein pharmazeutisches Mittel, das mindestens ein Marineöl, wie zum Beispiel Fischöl, enthält, wobei das Marineöl nach dem oben erwähnten Verfahren verarbeitet wurde, um die Gesamtmenge des Cholesterins zu verringern, die im Marineöl vorhanden ist. Es soll in diesem Zusammenhang hervorgehoben werden, dass das erfundene Verfahren auch für Marineöle eingesetzt werden kann, die nicht verarbeitet worden sind, um die Menge von EPA und/oder DHA auf angemessene Niveaus zu erhöhen.
Das pharmazeutische Mittel und/oder Gesundheitspräparat wird vorzugsweise zur Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) und inflammatorischen Erkrankungen angedacht, aber sie haben auch positive Wirkungen auf andere Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, wie zum Beispiel Plasmalipidprofil, Hypertonie und Gefäßentzündungen. Bevorzugt umfasst das pharmazeutische Mittel und/oder Gesundheitspräparat mindestens ein EPA/DHA-Triglycerid/Ethylester und dient einer Reihe von therapeutischen Anwendungen, einschließlich: Behandlung von Hypertriglyceridämie, sekundäre Vorbeugung von Myokardinfarkt, Prävention von Arteriosklerose, Behandlung von Bluthochdruck, psychischen Störungen und/oder Nierenerkrankungen, und zur Verbesserung der Lernfähigkeit von Kindern.
Vorzugsweise basiert das pharmazeutische Mittel und/oder Gesundheitspräparat, das gemäß mindestens einem der oben erwähnten Verfahren hergestellt wurde, auf Fischöl.
Vorzugsweise basiert das gemäß den oben erwähnten Verfahren hergestellte Marineölerzeugnis auf Fischöl oder einer Fischöl-Zusammensetzung.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform folgt dem Verarbeitungsschritt des Strippens ein Umesterungsverfahren.
In einer bevorzugten Ausführungsform folgt dem Strippverfahren eine Umesterungsverfahren. Bevorzugt folgt dem Verarbeitungsschritt des Strippens die Schritte von: Unterziehen der gestrippten Marineölmischung mindestens einer Umesterungsreaktion mit einem C₁-C₆-Alkohol unter im Wesentlichen wasserfreien Bedingungen, und in Gegenwart eines geeigneten Katalysators (eines chemischen Katalysators oder eines Enzyms), um die Fettsäuren, die in Form von Triglyceriden in der Marineölmischung vorhanden sind, in Ester der entsprechenden Alkohole umzusetzen, und dann das im oben genannten Schritt gewonnene Produkt mindestens einer oder mehreren Destillationen zu unterziehen, vorzugsweise einer oder mehreren Molekulardestillationen.
Nach der Umesterungsreaktion bleiben einige Glyceride und der größte Teil des gebundenen Cholesterins nicht-reagiert. Sowohl die nicht-reagierten Glyceride als auch das gebundene (veresterte) Cholesterin, haben höhere Siedepunkte als die wertvollen Ester der mehrfach ungesättigten Fettsäuren, und werden daher in der Rückstands(Abfall)-Fraktion konzentriert sein. Auf diese Weise kann eine wesentliche Reduzierung des gebundenen Cholesterins in der Destillat(Produkt)-Fraktion erhalten werden.
Indem diese Schritte des ersten Strippens des Cholesterins in freier Form mit den Marineöltriglyceriden verbunden werden, unter Verwendung eines flüchtigen Arbeitsfluids, gefolgt von katalysierter Veresterung des Marineöls mit einem C₁-C₆-Alkohol unter im Wesentlichen wasserfreien Bedingungen, und anschließender Destillation unter geeigneten Bedingungen zur Anreicherung des gebundenen Cholesterins in der Rückstands(Abfall)-Fraktion, so kann ein Fettsäureesterprodukt mit einer signifikanten Reduzierung sowohl an freiem als auch an gebundenem Cholesterin hergestellt werden. Besonders bevorzugt handelt es sich beim C₁-C₆-Alkohol um Ethanol.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN:
Die Vorteile und Details der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung aufgezeigt, wobei diese in Verbindung zu den begleitenden Abbildungen steht, wobei:
1 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform ist, die eine Methode veranschaulicht, um die Cholesterinmenge in einem Marineöl zu verringern, durch Hinzufügen eines flüchtigen Arbeitsfluids vor einer Molekulardestillation.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Anzahl von bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zur Verringerung der Cholesterinmenge in einer Mischung, umfassend ein flüchtiges Arbeitsfluid und ein Marineöl, das Cholesterin enthält, wird im Folgenden aufgezeigt.
Eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zur Verringerung der Cholesterinmenge in einem Marineöl durch Hinzufügen eines flüchtigen Arbeitsfluids vor der Molekulardestillation wird im 1 dargestellt. Das Ausgang-Marineöl in der ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein Fischöl, ob frisch raffiniert, umgekehrt oder aus Mischungen davon, die durch eine anfängliche oder natürliche Cholesterinmenge gekennzeichnet sind. Die genaue Cholesterinmenge variiert je nach Faktoren wie Fischart, Saisonabhängigkeit, geographische Fangorte und ähnlichem.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff Molekulardestillation auf ein Destillationsverfahren, das unter hohem Vakuum und vorzugsweise bei niedriger Temperatur (über 120°C) durchgeführt wird. Hierin liegen die Kondensations- und Verdampfungsoberflächen in einer geringen Entfernung voneinander, um die Ölzusammensetzung den geringsten Schaden zuzufügen.
Die Anlage für die Molekulardestillation (1), dargestellt in 1, umfasst einen Mischer (2), einen Vorerwärmer (3), einen Entlüfter (4), eine Destillationseinheit (5) und eine Vakuumpumpe (6). Nach dieser Ausführungsform wird ein flüchtiges Arbeitsfluid bestehend aus einer Ethylesterfraktion (6% bezüglich des Öls) der Fischölmischung hinzugefügt und in einem Mischer (2) vermischt. Die Fischölmischung wird dann wahlweise durch eine Vorrichtung geführt, die die Ölbeschickungsrate kontrolliert, wie etwa ein übliches Drosseldurchgangsventil. Die Fischölmischung wird dann mit einer Heizvorrichtung (3) vorerwärmt, wie etwa einem Plattenwärmeaustauscher, um daraus eine vorerwärmte Fischölmischung zu gewinnen. Dann wird die Mischung durch einen Entlüftungsschritt (4) geführt und in den Kurzwegverdampfer (5), einem Rohr (7) mit der Kondensations- (8) und Verdampfungsoberfläche (9), geleitet. Die Fischölmischung, die konzentriert werden muss, wird mittels Drehblätter (nicht dargestellt) gesammelt, sobald sie in das Rohr (7a) gelangt. Die Blätter reichen fast bis zum Boden des Rohrs und sind so montiert, dass es einen Abstand von ungefähr 1,3 mm zwischen ihren Spitzen und der inneren Oberfläche des Rohrs gibt. Des Weiteren werden die Blätter durch einen externen Motor angetrieben. Die Fischölmischung wird gegen die Wand des Rohrs geschleudert und sofort breitet sie sich zu einem Dünnschichtfilm aus und wird schnell nach unten (A) an der Verdampfungsoberfläche getrieben. Der Film fließt durch die Gravitationskraft nach unten und während er fällt, werden die leichten und schweren Fraktionen aufgrund der Siedepunktunterschiede voneinander getrennt.
Erwärmte Wände und hohes Vakuum strippen das flüchtige Arbeitsfluid zusammen mit dem Cholesterin, d. h. die flüchtigeren Komponenten (Destillat) werden an der nah positionierten internen Kondensator (8) geleitet, die weniger flüchtigen Komponenten (Rückstand) laufen an dem Zylinder nach unten. Die daraus resultierende Fraktion, die gestrippte Fischölmischung, welche mindestens die EPA- und DHA-Fettsäuren umfasst, wird getrennt und über einen eigenen Ableitungsausgang (10) nach außen befördert.
In einer zweiten Ausführungsform wird ein Fallfilmverdampfer verwendet. In Fallfilmverdampfern fließen Flüssigkeiten und Dämpfe in parallelen Strömen nach unten. Die Flüssigkeit, die konzentriert werden muss, hier die Fischölmischung, wird bis zum Siedepunkt erhitzt. Die Ölmischung wird über eine Verteilungsvorrichtung im oberen Teil des Verdampfers durch die Erwärmungsrohre geführt, fließt bei der Siedetemperatur nach unten und verdampft zum Teil. Diese durch die Gravitationskraft angetriebene Bewegung nach unten wird zunehmend durch den mitströmenden Dampfstrom erhöht. Fallfilmverdampfer können bei niedrigen Temperaturunterschieden zwischen dem erwärmenden Mittel und der siedenden Flüssigkeit durchgeführt werden und besitzen auch kurze Produktkontaktzeiten, welche normalerweise nur einige Sekunden pro Durchfluss betragen.
In einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung, wird das Verfahren mittels einer Kurzwegdestillation durchgeführt, welche den Einsatz eines Kurzwegverdampfers einschließt, der die Eigenschaften und die Vorteile eines Dünnschicht- oder gewischte Filmverdampfer integriert, aber mit Innenkondensatoren für Anwendungen ergänzt ist. Kurzwegverdampfer werden umfangreich in Fein- und Spezialchemikalien für die thermische Trennung von Zwischenprodukten, für die Konzentration von hochwertigen Erzeugnissen und für die Molekulardestillation unter Feinvakuumbedingungen eingesetzt. Ihre Schlüsseleigenschaften machen sie besonders verwendbar für die schonende Verdampfung und die Konzentration von wärmesensiblen Erzeugnissen bei niedrigem Druck und Temperaturen.
In einer vierten Ausführungsform der Erfindung folgen auf das Strippverfahren die Schritte, Unterziehen der gestrippten Marineölmischung mindestens einer Umesterungsreaktion mit C₁-C₆-Alkoholen unter im Wesentlichen wasserfreien Bedingungen und dann Unterziehen des im obigen Schritt gewonnene Produkts mindestens einer oder mehreren Destillationen, vorzugsweise einer oder mehreren Molekulardestillationen. Der Schlüsselschritt in allen Umesterungsreaktionen ist die Reaktion zwischen einer Estermischung, bestehend aus Fettsäuren gebunden an einen Alkohol A, und einen Alkohol B, wobei die Reaktionsprodukte eine Estermischung ergeben, bestehend aus denselben Fettsäuren gebunden an Alkohol B und Alkohol A, wie nach der folgenden allgemeinen Formel dargestellt:
Die Reaktion wird vorzugsweise katalysiert und die Reaktion ist ein Gleichgewicht und die Ausbeute der erwarteten Fettsäurenester wird weitgehend durch die Konzentration der Alkohole bestimmt. Hierin wird z. B. der Verarbeitungsschritt des Strippens von einer katalysierten Umesterung der Triglyceride des Marineöls gefolgt. Die Trennung der Ethylesterfraktion von der Fraktion, welche die nicht-reagierten Glyceride und das gebundene Cholesterin enthält, wird durch mindestens eine Molekulardestillationstechnik durchgeführt, wobei die weniger flüchtige Rückstandsmischung leicht von den relativ flüchtigen Ethylestern entfernt werden kann.
BEISPIELE
Diese Erfindung wird nun anhand des folgenden Beispiels erläutert. Dieses Beispiel wird ausschließlich für Darstellungszwecke angeführt.
Das unten angeführte Beispiel fasst einige Ergebnisse aus verschiedenen Aufreinigungen von Fischöl durch Molekulardestillation zusammen.
BEISPIEL 1
Ein Strippverfahren zur Verringerung der Cholesterinmenge, die in einer Mischung aus Fischöl in freier Form vorhanden ist, mit beziehungsweise ohne der Verwendung eines flüchtigen Arbeitsfluids
Dieses Beispiel zeigt ein Verfahren im industriellen Maßstab zur Verringerung der Cholesterinmenge in einer raffinierten Mischung aus Fischöl in freier Form, mit und ohne Hinzufügen eines flüchtigen Arbeitsfluids zu der Fischölmischung, wobei die Mischung einer Molekulardestillation unterzogen wird.
In diesem Zusammenhang wurde ein Sardellenöl aus Peru mit einer Fettsäurezusammensetzung von 18% EPA und 12% DHA verwendet. Das Öl enthält ungefähr 9 mg Cholesterin/g Fischöl, wovon 6 mg/g aus Cholesterin in freier Form und ungefähr 3 mg/g aus Cholesterin in gebundener Form bestanden. In den Tests 1 und 3 wurde ein flüchtiges Arbeitsfluid bestehend aus einer Fettsäureethylestermischung, 6% Ethylester relativ zum Fischöl, d. h. in einem Verhältnis von flüchtigem Arbeitsfluid zu Fischöl von etwa 6:100, der Fischölmischung hinzugefügt, bevor diese Mischung einer Molekulardestillation unterzogen wurde. Alle unten angegebenen Tests wurden bei Strömungsgeschwindigkeiten der Mischung von 900 oder 400 kg/h in einer Molekulardestillationseinheit mit einer Verdampfungsoberfläche von 11 m² durchgeführt. Die Tests 1 und 2 wurden bei einer Temperatur von 210°C und bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Mischung von 900 kg/h durchgeführt. Die Tests 3 und 4 wurden bei einer niedrigeren Temperatur von 205°C und bei einer niedrigeren Strömungsgeschwindigkeit von 400 kg/h durchgeführt. Die in der Fischölmischung in freier Form vorhandene Cholesterinmenge wurde mittels einer Methode analysiert, die auf Standard-Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Analysen basierte. Tabelle 1: Cholesterinmenge in einem Fischöl in freier Form nach Molekulardestillation

Test Temp. (°C) Strömungsgeschwindigkeit (kg/h) % zugefügter Methylester freies Cholesterin (mg/g)

1 210 900 6 1,4

2 210 900 0 2,4

3 205 400 6 0,2

4 205 400 0 0,4
Die Ergebnisse in der obigen Tabelle zeigen, dass es möglich ist, die Menge von freiem Cholesterin in einem Marineöl wirksamer zu verringern (zu trennen), durch Hinzufügen eines flüchtigen Arbeitsfluids zu einer Marineölzusammensetzung, und danach Unterziehen der Fischölmischung einem Verarbeitungsschritt des Strippens nach dieser Erfindung. Es ist wichtig zu wissen, dass die Wirkung durch Hinzufügen eines flüchtigen Arbeitsfluids zu einer Marineölzusammensetzung, vor dem Unterziehen von zumindest einem der Verarbeitungsschritte des Strippens, besser und interessanter ist, wenn das Strippverfahren bei einer höheren Strömungsgeschwindigkeit der Mischung durchgeführt wird, vorzugsweise bei einer Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 80 bis 150 kg/h·m². Unter diesen Bedingungen eröffnet die Verwendung eines flüchtigen Arbeitsfluids die Möglichkeit einer viel besseren Nutzung der Kapazität der Verarbeitungsanlage und einem schnelleren Strippverfahren.
Ein weiterer Vorteil durch Verwendung eines flüchtigen Arbeitsfluids nach dieser Erfindung besteht darin, dass die Wirkung des Strippens bei niedrigen Temperaturen [Temperaturen im Bereich von 120 bis 220°C] für Marineöle zufriedenstellend ist. Für die Marineöle, wie Fischöle, und für andere temperaturempfindliche Öle (zum Beispiel Öle, die lange Ketten von mehrfach ungesättigten Fettsäuren enthalten), um die Belastung der Temperatur so niedrig wie möglich zu halten, ist es nämlich wichtig, die Temperaturbelastung während der Verfahren so niedrig wie möglich zu halten. Aber dies ist weniger wichtig für andere Öle, die oben nicht erwähnt werden.
Des Weiteren ist die Wirkung des Hinzufügens eines flüchtigen Arbeitsfluids, im Vergleich zum Nicht-Hinzufügen desselben, weniger erkennbar in dem Fall, in dem das Strippverfahren bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten der Mischung durchgeführt wird [d. h. Strömungsgeschwindigkeiten < 30 kg/h·m²]. Aber andererseits ist es nicht bekannt, dass es kommerziell relevant wäre, ein Strippverfahren unter Verwendung von niedrigen Beschickungsraten und relativ hohen Temperaturen durchzuführen, da das Strippverfahren zu lange zum Beenden benötigt. Des Weiteren ist es heute ein Problem für die Marineöl-Industrie, wirksame und schnelle Techniken zu finden, die dazu geeignet sind, die Cholesterinmenge in Marineölen bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten zu verringern.
Die oben erwähnten Tests zeigen auch, dass die Menge an freiem Cholesterin von ungefähr 6 mg/g auf ungefähr 1,4 mg/g verringert wurde, durch Hinzufügen eines flüchtigen Arbeitsfluids zu einer Fischölmischung vor einer Molekulardestillation, wobei dieses Verfahren
bei einer Temperatur von 210°C und bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Mischung von 900 kg/h pr durchgeführt wurde. In diesem Fall hat sich die Cholesterinmenge in freier Form um ungefähr 75–80% verringert.
Wenn das Strippverfahren bei 900 kg/h durchgeführt wird, wird die Menge des freien Cholesterins noch mehr verringert im Verhältnis zum Strippverfahren, bei dem kein Ethylester (Arbeitsfluid) bei der gleichen Strömungsgeschwindigkeit hinzugefügt wurde. Man beachte, dass die Menge von gebundenem Cholesterin durch das Strippverfahren nach dieser Erfindung weniger beeinflusst wird. Des Weiteren erweist sich der Einsatz sehr hoher Temperaturen, d. h. von Temperaturen über 270°C als nicht relevant. Solche Temperaturen fügen dem Öl Schaden zu. Zu hohe Temperaturen können auch schädlich für die Produktionsanlage sein.
Des Weiteren ist auch die Menge (%) des Hinzufügens von Ethylester von Bedeutung. Das Hinzufügen von mindestens 4% Ethylester oder einer Ethylesterfraktion hat auch zu guten Ergebnissen geführt. Vorzugsweise sollte das Verhältnis von flüchtigem Arbeitsfluid zu Marineöl etwa 1:100 bis 15:100 betragen, und stärker bevorzugt ist das Verhältnis von flüchtigem Arbeitsfluid zu Marineöl etwa 3:100 bis 8:100.
Während die Erfindung detailliert und mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen davon beschrieben wurde, ist es jedem Fachmann klar, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dabei vom Wesen und Zweck dieser Erfindung abzuweichen.
DEFINITIONEN
Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff Marineöl auch Marinefett und ein fermentiertes und raffiniertes Produkt, das mindestens n – 3 mehrfach ungesättigte Fettsäuren, vorwiegend EPA und DHA eines rohen Marineöls umfasst. Des Weiteren handelt es sich beim Marineöl vorwiegend um Öl aus mindestens einem Fisch, Schellfisch (Schalentieren) und Meeressäugern oder einer Kombination davon. Nicht beschränkende Beispiele von Fischölen sind Menhadenöl, Kabeljau-Leberöl, Heringöl, Kapelanöl, Sardinenöl, Sardellenöl und Lachsöl. Die oben genannten Fischöle können aus Organen des Fisches gewonnen werden, wie zum Beispiel Kabeljau-Leberöl, oder aus dem Fleisch des Fisches, aus dem gesamten Fisch oder dem Fischabfall. Des Weiteren bedeutet der Begriff „Öl und Fett” Fettsäuren mit mindestens einer der Triglycerid- und Phospholipidformen. Im Allgemeinen kann das Öl, falls das Ausgangsmaterial für das Strippverfahren ein Marineöl ist, irgendein Rohöl oder teilweise behandeltes Öl sein, das aus Fisch oder aus anderen marinen Quellen gewonnen wird und Fettsäuren umfasst, wobei diese mehrfach ungesättigte Fettsäuren in der Form von Triglyceriden einschließen. In seiner typischen Form umfasst jedes Triglyceridmolekül in einem solchen Marineöl mehr oder weniger zufällig verschiedene Fettsäureestereinheiten, die gesättigt, einfach ungesättigt oder mehrfach ungesättigt sind, oder langkettig oder mittellangkettig sind. Weitere Beispiele von Pflanzenölen oder Fetten sind Maiskeimöl, Palmöl, Rapsöl, Sojabohnenöl, Sonnenblumenöl und Olivenöl. Zusätzlich können das Marinefett oder das Marineöl in einem oder verschiedenen Schritten vorverarbeitet werden, wobei diese das Ausgangsmaterial für beschriebene Strippverfahren darstellen.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „verzehrbar” für Menschen und/oder Tiere verzehrbar. Zusätzlich bedeutet der Begriff „für den Gebrauch in Kosmetika” ein Öl oder ein Fett, das in Erzeugnissen verwendet werden kann, welche dazu dienen, das Aussehen und/oder den gesundheitlichen Zustand der Menschen zu verbessern, wie zum Beispiel Kosmetik- und/oder Schönheitspflegeprodukte. Des Weiteren kann ein Fett oder ein Öl, das verzehrbar ist oder für den Gebrauch in Kosmetika verwendet wird, nach dieser Erfindung auch eine Mischung z. B. aus mikrobiellen Ölen, Fischölen, Pflanzenölen oder eine beliebige Kombination davon sein.
Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff mikrobielle Öle auch „Einzelzell-Öle” und Vermischungen oder Mischungen, welche unmodifizierte mikrobielle Öle enthalten. Mikrobielle Öle und „Einzelzell-Öle” sind jene Öle, die natürlich durch Mikroorganismen während deren Lebensdauer produziert werden.
Wie hierin verwendet, ist der Begriff Arbeitsfluid wie in den Ansprüchen definiert.
Wie hierin verwendet, wird der Begriff im Wesentlichen ebenso oder weniger flüchtig so ausgelegt, dass das flüchtige Arbeitsfluid, das im Verhältnis zur Flüchtigkeit des im Marineöl in freier Form vorhandenen Cholesterins eine geeignete Flüchtigkeit besitzt, so dass es von der Marinemischung gestrippt werden kann. Des Weiteren ist dies normalerweise der Fall, wenn die Flüchtigkeit des Arbeitsfluids dieselbe oder geringer ist als die Flüchtigkeit des in freier Form vorhandenen Cholesterins. Allerdings wird der Begriff im Wesentlichen ebenso oder weniger flüchtig auch so verstanden, dass er den Fall einschließt, in dem das flüchtige Arbeitsfluid einigermaßen flüchtiger ist als das Cholesterin in freier Form.
Des Weiteren wird der Begriff Strippen in diesem Zusammenhang so ausgelegt, dass er eine allgemeine Methode betrifft, um gasförmige Verbindungen aus einem flüssigen Strom zu entfernen, zu trennen, aufzubrechen oder abzudunsten. Zusätzlich bezieht sich der Begriff „Verarbeitungsschritt des Strippens” in diesem Zusammenhang auf eine Methode/Verfahren zur Verringerung der Cholesterinmenge in einem Marineöl oder Fett durch einen oder mehrere Destillationen oder Destillationsprozesse, d. h. Kurzwegdestillationen, Dünnschicht-Destillationen (Dünnschicht-Strippen oder Dünnschicht-(Dampf)-Strippen), Fallfilm-Destillationen und Molekulardestillationen und Verdampfungsprozesse.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „zusammen mit”, dass das flüchtige Arbeitsfluid zusammen mit, in Verbindung mit, oder in anhaftender Form mit dem Cholesterin gestrippt wird, und zwar, dass das Cholesterin das Arbeitsfluid begleiten wird.
Wie hier verwendet, wird der Begriff Gesundheitspräparat so ausgelegt, dass er Nahrung und Nahrungsergänzung für Tiere und/oder Menschen, Ernährungsanreicherung, Diätergänzung, funktionelle (und medizinische) Nahrung und Nährstoffergänzung umfasst.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „Behandlung” sowohl die Behandlung zwecks Heilung oder Linderung als auch die Behandlung zwecks Vorbeugung. Die Behandlung kann entweder akut oder chronisch erfolgen. Zusätzlich bedeutet der Begriff pharmazeutische Mittel, wie hierin verwendet, pharmazeutische Präparate und Zusammensetzungen, Funktional Foods (Nahrungsmittel mit gesteigertem Wert) und medizinische Nahrung. Ein pharmazeutisches Präparat kann auch andere Substanzen umfassen, wie zum Beispiel ein träges Bindemittel oder eine pharmazeutisch akzeptable Adjuvans, Träger, Konservierungsstoffe, usw., welche alle dem Fachmann bekannt sind.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „Öle schlechterer Qualität” vorzugsweise, dass das Öl eine größere Menge freier Fettsäuren umfasst, was das Öl weniger geeignet für Ernährungszwecke macht und dass das traditionelle Raffinieren mit Basen in solchen Ölen kompliziert und kostspielig ist. Zusätzlich wird der Begriff Mineralöl so ausgelegt, dass er Mineralölerzeugnisse umfasst, wie zum Beispiel Fraktionen von Destillationsprozessen und Terpentinersatz. Wie hierin verwendet, werden die Kohlenstoffe so ausgelegt, dass sie organische Verbindungen umfassen, die aus relativ großen Molekülen, vor allem aus Kohlenstoff und Wasserstoff, bestehen. Sie können unter anderem auch Stickstoff-, Phosphor-, Schwefel- und Chloratome umfassen.
Des Weiteren kann die Methode nach dieser Erfindung auch in einer Vielzahl von Steroiden einschließlich Cholesterin angewendet werden. Die Mehrheit dieser Steroide kann, falls sie in freier Form vorhanden sind, durch die beschriebene Technik vom Marineöl getrennt werden, solange das flüchtige Arbeitsfluid im Wesentlichen gleich oder weniger flüchtig ist als das Steroid in freier Form, das von der Marineölmischung getrennt werden soll.

Claims

Verfahren zur Verringerung der Cholesterinmenge in einer ein Marineöl umfassenden Mischung, wobei das Marineöl das Cholesterin enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte umfasst: – Hinzufügen eines flüchtigen Arbeitsfluids zu der Mischung, wobei das flüchtige Arbeitsfluid zumindest einen Fettsäuremethylester, und/oder einen Fettsäureethylester und/oder ein Fettsäureamid umfasst, und – Strippen der Mischung mit dem hinzugefügten Arbeitsfluid in zumindest einem Verarbeitungsschritt, in dem eine Menge des im Marineöl in freier Form vorliegenden Cholesterins zusammen mit dem flüchtigen Arbeitsfluid von der Mischung abgetrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüchtige Arbeitsfluid im Wesentlichen ebenso flüchtig wie oder weniger flüchtig als das Cholesterin in freier Form ist, das von der Marineölmischung abgetrennt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Fettsäuremethylester, und/oder eine Fettsäureethylester und/oder das eine Fettsäureamid, die das flüchtige Arbeitsfluid darstellen, aus zumindest einem pflanzlichen und/oder mikrobiellen und/oder tierischen Fett oder Öl gewonnen werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das tierische Fett oder Öl ein Marineöl ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Marineöl gesättigte und ungesättigte Fettsäuren in Gestalt von Triglyceriden enthält, und aus Fischen oder Meeressäugern gewonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von flüchtigem Arbeitsfluid zu Marineöl etwa 1:100 bis 15:100 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von flüchtigem Arbeitsfluid zu Marineöl etwa 3:100 bis 8:100 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verarbeitungsschritt des Strippens bei Temperaturen im Bereich von 120–270°C ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verarbeitungsschritt des Strippens bei Temperaturen im Bereich von 150–220°C ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verarbeitungsschritt des Strippens bei einem Druck von weniger als 1 mbar ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verarbeitungsschritt des Strippens ein Dünnschicht-Verdampfungsverfahren, eine Molekulardestillation oder eine Kurzwegdestillation oder eine beliebige Kombination davon ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dünnschicht-Verdampfungsverfahren bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Mischung im Bereich von 30–150 kg/h·m² ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verarbeitungsschritt des Strippens effektiv bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Mischung im Bereich von 80–150 kg/h·m² ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Verarbeitungsschritt des Strippens die Schritte folgen: – Unterziehen der gestrippte Marineölmischung zumindest einer Umesterungsreaktion mit einem C₁-C₆-Alkohol unter im Wesentlichen wasserfreien Bedingungen, und danach – Unterziehen des im obigen Schritt gewonnenen Produkts zumindest einer oder mehreren Destillationen, bevorzugt einer oder mehreren Molekulardestillationen, um eine Destillatfraktion mit verringerten Konzentrationen sowohl an freiem als auch an gebundenem Cholesterin zu erzielen, aus der eine Menge von Cholesterin in gebundener Form in die Rückstandsfraktion abgetrennt worden ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der C₁-C₆-Alkohol Ethanol ist.
Verwendung eines flüchtigen, Cholesterin verringernden Arbeitsfluids, das zumindest einen Fettsäuremethylester, und/oder einen Fettsäureethylester und/oder ein Fettsäureamid, oder einer beliebigen Kombination davon umfasst, zur Verringerung der Menge von Cholesterin in einer Mischung umfassend ein Marineöl, wobei das Marineöl das Cholesterin enthält, wobei das flüchtige Arbeitsfluid zu der Mischung hinzugefügt wird und die Mischung dann zumindest einem Verarbeitungsschritt des Strippens unterzogen wird, bevorzugt einem Dünnschicht-Verdampfungsverfahren, einer Molekulardestillation oder einer Kurzwegdestillation oder einer beliebigen Kombination davon, und wobei eine Menge des im Marineöl in freier Form enthaltenen Cholesterins zusammen mit dem flüchtigen Arbeitsfluid aus der Ölmischung abgetrennt wird.
Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Fettsäureestermethylester, und/oder eine Fettsäureethylester und/oder das eine Fettsäureamid, aus zumindest einem pflanzlichen und/oder mikrobiellen und/oder tierischen Fett oder Öl gewonnen werden.
Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das tierische Fett oder Öl ein Fischöl und/oder ein aus Meeressäuger gewonnenes Öl ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das flüchtige Arbeitsfluid ein Nebenprodukt, wie zum Beispiel eine Destillatfraktion, aus einem regulären Verfahren zur Erzeugung von Ethyl- und/oder Methylesterkonzentraten ist.
Verfahren zur Verringerung der Cholesterinmenge in einer ein Marineöl umfassenden Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass das Marineöl das Cholesterin enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte umfasst: – Hinzufügen eines flüchtigen Arbeitsfluids zu der Mischung, wobei das flüchtige Arbeitsfluid zumindest einen Fettsäuremethylester, und/oder einen Fettsäureethylester und/oder ein Fettsäureamid umfasst, und – Strippen der Mischung mit dem hinzugefügten Arbeitsfluid in zumindest einem Verarbeitungsschritt, in dem eine Menge des im Marineöl in freier Form vorliegenden Cholesterins zusammen mit dem flüchtigen Arbeitsfluid von der Mischung abgetrennt wird, – Unterziehen der gestrippten Marineölmischung zumindest einer Umesterungsreaktion mit einem C₁-C₆-Alkohol unter im Wesentlichen wasserfreien Bedingungen, und danach – Unterziehen des im obigen Schritt gewonnenen Produkts zumindest einer oder mehreren Destillationen, bevorzugt einer oder mehreren Molekulardestillationen, um eine Destillatfraktion mit verringerten Konzentrationen sowohl an freiem als auch an gebundenem Cholesterin zu erzielen, aus der eine Menge von Cholesterin in gebundener Form in die Rückstandsfraktion abgetrennt worden ist.