DE69005459T2 - Anreicherungsverfahren der fette an polyungesättigten fettsäuren und phospholipiden und anwendung dieser angereicherten fette. - Google Patents
Anreicherungsverfahren der fette an polyungesättigten fettsäuren und phospholipiden und anwendung dieser angereicherten fette.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anreicherung von Fett hinsichtlich mehrfach ungesättigter Fettsäuren und Phospholipiden (PL), wodurch das Fett mit einem fettlösenden, polaren Alkohol extrahiert wird.
- Es ist bekannt, daß die Zusammensetzung von Fettsäuren im Fett in der Nahrung für die Prophylaxe von Herzkrankheiten und Arterienverkalkung bedeutsam ist, und daß es wünschenswert ist, Fett mit einem hohen Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren zu verwenden.
- Aus der EP-A - 0 175 468 ist bekannt, EPA und/oder DHA in der Behandlung und/oder Vorbeugung von Krankheiten zu verabreichen.
- Es ist auch bekannt, daß solche Säuren als Teil von Phospholipiden im Körper leichter absorbiert und verdaut werden.
- In diesem Zusammenhang sind die folgenden ungesättigten Fettsäuren sehr wichtig:
- EPA (Eicosapentaensäure), Benennung C20:5n-3,
- DHA (Dokosahexaensäure), Benennung C22:6n-3,
- DPA (Dokosapentaensäure), Benennung C22:5n-3.
- Die meisten der Fisch- und Säugetierarten des Meeres besitzen ein Fett, das relativ große Mengen an in Phospholipiden gebundenem EPA und DHA aufweist.
- Mit industrieller Produktion von Lipiden aus tierischen und pflanzlichen Materialien hat die Erfahrung gelehrt, daß es schwieriger ist, Phospholipide als Triglyceride aus Körpergeweben durch herkömmliche Verfahren (Kochen, Auspressen, Extraktion, etc.) abzutrennen, und daß das in den Geweben verbleibende Fett durch solche Produktionsverfahren mit Phospholipiden angereichert wird.
- Aus der EP-A - 0 347 509 ist ein Extraktions- und Reinigungsverfahren von mehrfach ungesättigten Fettsäuren bekannt, durch welches Fett einer Saponifizierung oder Alkoholyse unterworfen wird. Danach werden die freien Fettsäuren oder die Methyl- oder Ethylester davon mit Harnstoff komplexiert. Dies bedeutet, daß das Fett eine chemische Reaktion durchmacht.
- Durch Extraktion mit einer polaren Extraktionsflüssigkeit kann jedoch das meiste des verbleibenden Fettes wiedergewonnen werden.
- Um die positive Wirkung von diesem Typus Fett auf die Gesundheit zu steigern, ist es wünschenswert, das Fett hinsichtlich sowohl EPA, DHA, DPA als auch Phospholipiden anzureichern, jedoch ohne die natürliche biologische Struktur und die natürlichen biologischen Eigenschaften des Fettes zu ändern.
- Ein solches angereichertes Fett wird nicht nur für die prophylaktische Wirkung hinsichtlich Herzkrankheiten und Arterienverkalkung von großer Bedeutung sein, sondern auch für eine bessere Ernährung für menschliches und tierisches Leben, insbesondere im pränatalen und im frühen Wachstumsstadium.
- Eine geeignete Ergänzung eines solchen angereicherten Fettes in der Nahrung würde helfen, richtige Nährstoffkombinationen sicherzustellen, und würde dadurch die Sterblichkeit beachtlich reduzieren und die Wachstumsbedingungen für solches Leben verbessern.
- Dies ist für Fischzüchten von speziellem Interesse, wo ergänzende Mengen angereichertes Fett in normalen Futterkombinationen, bei ungefähren Mengen von
- 0,5 bis 1 % des Futters oder, bezogen auf das Gesamtfett,
- 10 bis 20 % des Fettes in Futter, gemäß veröffentlichten Testberichten die Sterblichkeit wahrscheinlich beträchtlich verringern und die Wachstumsrate um ungefähr 10 % steigern.
- Ein solches angereichertes Fett wird gemäß der Erfindung durch die folgenden Schritte erhalten,
- daß das gelöste Fett dann in Fraktionen mit zunehmendem Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren und Phospholipiden gefällt wird, indem
- a&sub1;) die flüssige Lösung durch Abdampfung konzentriert wird, bis eine Fällung der ersten Fettfraktion beginnt,
- a&sub2;) die erste Fettfraktion abgetrennt wird, und
- a&sub3;) eine weitere Fällung und Konzentrierung schrittweise durch Abtrennung einer anderen Fettfraktion mit dem Beginn je der folgenden Fällung vorgenommen werden, wodurch die Anzahl an gefällten Fraktionen und relativen Mengen bei jeder Fällung durch Zugeben von Flüssigkeit reguliert werden können.
- Gemäß der Erfindung wird durch dieses Verfahren eine einstellbare Anreicherung an EPA, DHA und DPA zusammen mit Phospholipiden ohne chemische Umwandlung durch zum Beispiel Veresterung der Fettsäuren erzielt.
- Isopropanol ist als ein Extraktionslösungsmittel besonders geeignet. Er löst Fett wirksam, bildet ein azeotropes Gemisch, das für das Verfahren geeignet ist, und besitzt eine gute Konservierungswirkung.
- Auch Ethanol kann für dieses Verfahren verwendet werden.
- Es ist durch dieses Verfahren notwendig, daß die letzten abgetrennten Fettfraktionen eine höhere Anreicherung an natürlichen Phospholipiden und an mehrfach ungesättigten Fettsäuren des Typus n-3 besitzen oder ihnen gegeben werden kann.
- Gemäß der Erfindung ist gezeigt worden, daß mehrfach ungesättigte Fettsäuren in den späteren Fraktionen hauptsächlich als Phospholipide angereichert werden, d.h., daß die gesättigten Fette hauptsächlich als Triglyceride als erstes während der Abdampfung ausfallen. Dadurch wird es möglich, Fett mit einem hohen Gehalt an Phospholipiden und mehrfach ungesättigten Fettsäuren, insbesondere der oben erwähnten n-3-Fettsäuren, herzustellen.
- Meeresfette sind besonders reich an den oben erwähnten n- 3-Fettsäuren, und es ist daher natürlich, Fisch als Rohmaterial zu wählen, auch aus Gründen, daß ein Rohmaterial genutzt werden kann, welches als Nahrung nicht direkt verwendet werden kann und daher billig ist (Industriefisch, Fischabfall, etc.).
- Im folgenden wird ein Beispiel der Erfindung beschrieben.
- Geeiste Fjord-Heringe mit Verbrauchsqualität (d.h. unter 15 mg N pro 100 g Hering) wurden auf die übliche Weise bei einer Kochtemperatur von 60ºC in einen Preßkuchen verarbeitet. Nach dem Auspressen wurde der Preßkuchen durch einen schnellen Zerhacker geführt, mit Isopropanol verinischt und mit einem Antioxidans stabilisiert.
- Der Preßkuchen hatte einen Wassergehalt von etwa 50 %. 880 g Preßkuchen in einem 5-Liter-Kolben wurden 3080 g Isopropanol bis zu dem Isopropanolgehalt von etwa 87,5 % des Gesamten aus Isopropanol plus Wasser, d.h. bis zur azeotropen Konzentration, zugegeben.
- Der Kolbeninhalt wurde in ein Glas mit einem Plastikfilm als Abdeckung übertragen und unter stetigem Rühren und Spülen mit Stickstoff in etwa 1 Stunde auf 55ºC erwärmt. Danach wurde die Suspension filtriert, wodurch etwa 2865 g Filtrat erhalten wurden.
- Das Filtrat wurde durch Abdampfen in einem Vakuumfilmabdampfer konzentriert, bis ein Ausfallen begann, welches visuell durch Beobachten der Lösungstrübung registriert wurde. 2415 g Isopropanol waren dann abgedampft. Der Rest, 450 g, wurde zentrifugiert, wodurch etwa 6 g einer gelblichen Substanz erhalten wurden (Fraktion 1).
- Ein zweites Abdampfen begann mit 430 g Lösung und wurde mit einem Rest von 212 g unterbrochen, als das Trüben begann. Der Rest wurde zentrifugiert, und die erhaltene Substanz betrug etwa 2 g (Fraktion 2).
- Ein drittes Abdampfen begann mit etwa 192 g und wurde mit einem Rest von 115 g unterbrochen, als ein schwaches Trüben registriert wurde. Dieser Rest wurde zentrifugiert. Die abgetrennte Substanz war gelblich und betrug 2 g (Fraktion 3).
- Ein viertes Abdampfen begann mit 105 g und wurde mit einem Rest von 77 g unterbrochen, als ein schwaches Trüben registriert wurde. Ein Zentrifugieren ergab keine abgetrennte Substanz, und das Abdampfen wurde fortgeführt, bis der Geruch von Isopropanol verschwand. Der Rückstand war bräunlich und glich sowohl in Farbe als auch in Konsistenz Molasse. Gewicht 22 g (Fraktion 4).
- Jede Fraktion (1-4) wurde analysiert. Die Kombination an Fettsäuren, die Summe an gesättigten, die Summe an mehrfach ungesättigten, die Summe an n-3-Fettsäuren und die Summe der Säuren EPA und DHA sind unten in der Tabelle 1 gezeigt.
- Der Tabelle 1 wird entnommen, daß die Summe EPA+DHA von 32,36 % auf 42,19 %, d.h. um 30 %, erhöht worden ist.
- Der Test wurde mit dem gleichen Rohmaterial wiederholt, und dies ergab etwa das gleiche Ergebnis. Die Analyse schloß auch ein Auffinden des Gehalts an Phospholipiden (PL) in den Fraktionen ein, und, wie aus Tabelle 2 gesehen werden kann, besteht eine beträchtliche Zunahme von 49 % in der ersten bis 78 % in der letzten Fraktion.
- Es wurde ein weiterer Test mit dem gleichen Typus von Rohmaterial durchgeführt, aber an einer anderen Jahreszeit. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 unter Rohmaterial B angegeben. Die Werte für die n-3-Fettsäuren aus diesem Test waren etwas niedriger, aber die Zunahme ist relativ viel höher: 54 %, d.h. beträchtlich höher als für das Rohmaterial A. Rohmaterial B zeigte auch eine beträchtliche Zunahme bei den Phospholipiden von 10 % in der ersten bis 86 % in der letzten Fraktion. Tabelle 1. Die Fettsäurekombination (%) in verschiedenen Fraktionen nach Extraktion. Fettsäuren Summe gesättigte Summe Monoene Summe PUFA² Suinme n-3-Fettsäuren Summe EPA+DHA³ Spuren
- 1) n-x, wo x den Ort der ersten Doppelbindung angibt, gezählt vom Methylenende der Fettsäure.
- 2) PUFA = mehrfach ungesättigte Fettsäuren
- 3) 20:5n-3 (EPA), 22:6n-3 (DHA)
- 4) Das Verhältnis zwischen der Summe mehrfach ungesättigter (P=PUFA) und gesättigter (S) Fettsäuren. Tabelle 2 Rohmaterial Fraktion Fettsäuren Summe gesättigte und Monoene: Summe Polyene: Summe Phospholipide: Triglyceride:
Claims (3)
1. Verfahren zur Anreicherung von Fett hinsichtlich mehrfach
ungesättigter Fettsäuren und Phospholipiden, wodurch das Fett
mit einem fettlösenden, polaren Alkohol extrahiert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das gelöste Fett dann in Fraktionen mit zunehmendem
Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren und Phospholipiden
gefällt wird, indem
a&sub1;) die flüssige Lösung durch Abdampfung konzentriert
wird, bis eine Fällung der ersten Fettfraktion beginnt,
a&sub2;) die erste Fettfraktion abgetrennt wird, und
a&sub3;) eine weitere Fällung und Konzentrierung schrittweise
durch Abtrennung einer anderen Fettfraktion mit dem Beginn
jeder folgenden Fällung vorgenommen werden, und
a&sub4;) die Anzahl an gefällten Fraktionen und relativen
Mengen bei jeder Fällung durch Zugeben von Flüssigkeit
reguliert werden können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Extraktionslösungsmittel Isopropanol verwendet wird.
3. Anwendung von Fett, welches hinsichtlich mehrfach
ungesättigter Fettsäuren und Phospholipiden durch das Verfahren nach
Anspruch 1 oder 2 hergestellt und angereichert wurde,
a) als Nahrungsergänzung für menschliches und tierisches
Leben, insbesondere in den ersten
Entwicklungs-/Wachstumsperioden,
b) als Nahrungsergänzung für lebende Tiere, welche dazu
bestimmt sind, als Nahrung oder Futter zu dienen, und welche
mit mehrfach ungesättigten Fettsäuren und Phospholipiden
angereichert werden sollen,
c) als Inhaltsstoff in Nahrungsprodukten, welche mit
mehrfach ungesättigten Fettsäuren und Phospholipiden
angereichert werden sollen.
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