DE859351C

DE859351C - Process for the production of carotene

Info

Publication number: DE859351C
Application number: DEI1778A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr Schroeder
Original assignee: Imhausen & Co Chem Fab GmbH
Current assignee: Imhausen & Co Chem Fab GmbH
Priority date: 1950-08-26
Filing date: 1950-08-26
Publication date: 1952-12-15

Description

Bekannt sind verschiedene analytische Methoden zur Bestimmung des Carotins in pflanzlichem Material, die das carothin quantitativ erfassen. Diese Methoden lassen sich aber nicht zur großtechnischen Gewinnung von Carotin anwenden, da, ahgesehen von technischen Schwierigkeiten, die großen Einsätze ulld Verluste an organischen Lösungsmitteln die Verfahren unwirtschaftlich gestalten. Various analytical methods are known for determining the Carotene in plant material that quantifies the carothin. These However, methods cannot be used for the large-scale production of carotene, there, apart from technical difficulties, the big bets and losses make the process uneconomical with organic solvents.

Es sind daher schon zahlreiche Versuche gemacht worden, das Carotin nach Methoden zu isolieren, die großtechnisch durchführbar sind. Einige Verfahren wurden auch schon industriell ausgewertet. Numerous attempts have therefore already been made to use carotene to isolate by methods that can be carried out on an industrial scale. Some procedures have already been evaluated industrially.

Teils geht man hierbei vom getrockneten. teils vom frischen Pflanzenmaterial aus und versucht in geeigneter Weise mit den verschiedensten Lösungsmitteln das Carotin zu extrahieren. Die Ausbeuten an Carotin bzw. die Wirtschaftlichkeit der Verfahren sind bisher aber nicht befriedigend.Partly one goes here from the dried. partly from fresh plant material and tries in a suitable manner with a wide variety of solvents Extract carotene. The yields of carotene and the economics of the However, methods have so far not been satisfactory.

So sind bei Trocknung des wasserreichen pflanzlichlen Materials nicht nur ein großer Wärmeaufwand, sondern auch wegen der Hitze- und Luftempfindlichkeit des Carotins eine schonende sorgfältige Trocknung bei niedrigen Temperaturen im Vakuum erforderlich: außerdem verhornen beim Trockene die Zellwände so stark, daß sie nur noch sehr wenig durchgängig sind für die Lösungsmittel und so leinen großen Lösungsmittelverbrauch bei nur schlechten Ausbeuten bedingen.This is not the case when the water-rich vegetable material is dried only a large amount of heat, but also because of the sensitivity to heat and air of the carotene a careful careful drying at low temperatures in the Vacuum required: in addition, when dry, the cell walls keratinize so much that they are only very poorly permeable for the solvents and so big linen Solvent consumption cause poor yields.

Um diese Nachteile des getrockneten Materials zu vermeiden, gehen andere Verfahren vom frischen Gut aus, das entweder direkt mit besonderen, für das feuchte Medium geeigneten Lösungsmitteln behandelt wird oder aber nach besonderen Methoden zunächst aufgeschlossen, ohne Trocknung ent- Verfahren zur Gewinnung von Carotin wässert und mit den üblichen organischen Lösung mitteln extrahiert wird. Der Aufschluß des Zellmaterials erfolgt meist durch Alkalieinwirkung. To avoid these disadvantages of the dried material, go for it other processes based on fresh goods, either directly with special, for the moist medium is treated with suitable solvents or according to special Methods initially opened, without drying Process for obtaining carotene water and average with the usual organic solutions is extracted. The cell material is usually broken down by the action of alkali.

Diese Verfahren sind aber recht umständlich oder die verwendeten Lösungsmittel zu kostspielig, um wirtschaftlich tragbar zu sein. Bei einem alkalischen Aufschluß tritt außerdem eine teilweise Zerstörung der pflanzlichen Inhaltsstoffe auf, die schon äußerlich durch eine starke Verfärbung des Pflanzenbreies merkbar wird; die Zersetzungsprodukte erschweren die Gewinnung eines reinen Carotin.However, these processes or the solvents used are quite cumbersome too expensive to be economically viable. With an alkaline digestion there is also a partial destruction of the herbal ingredients that is already noticeable externally through a strong discoloration of the vegetable pulp; the Decomposition products make it difficult to obtain a pure carotene.

Es ist weiterhin bekannt, pflanzliches Material mit Lösungen von Invertseifen zu behandeln, die die Farbstoffe, insbesondere das Carotin, leicht extrahierbar machen. Eei diesem Verfahre ii verzettelt sich aber das Carotin sehr stark, denn nicht nur der rückständige Pflanzenbrei, sondern auch die Invertseifenlösung enthält Carotin gelöst und sogar zum Teil in festem Zustand ausgeschieden, so daß die gesamte, um die Aufschlußlösung vermehrte Masse mit organischen Lösungsmitteln behandelt werten muß. It is also known to use herbal material with solutions of To treat invert soaps, which the coloring agents, especially the carotene, easily make extractable. In this process, however, the carotene is very wasted strong, because not only the residual plant pulp, but also the invert soap solution contains carotene dissolved and even partially excreted in a solid state, so that the entire mass increased by the digestion solution with organic solvents must be treated.

Es wurde nun gefunden, daß sich carotinhaltiges Pflanzenmaterial, insbesondere Möhren, schonend und leicht aufschließen läßt, wenn das zunächst mechanisch zerkleinerte und vorteilhaft vom Preßsaft befreite Material mit der Lösung einer Alkaliseife gekocht, der erlialtene Brei durch Zentrifugieren von der Flüssigkeit abgetrennt und der Rückstand in an sich bekannter Weise mit organi--schen Lösungsmitteln vom Carotin befreit wird. It has now been found that carotene-containing plant material, especially carrots, can be opened up gently and easily, if that's initially mechanical crushed and advantageously freed from the pressed juice material with the solution of a Alkali soap boiled, the obtained pulp by centrifugation of the liquid separated off and the residue in a manner known per se with organic solvents is freed from carotene.

Das Verfahren bietet den großen Vorteil, daß der Aufschluß mit einfachen Hilfsmitteln sehr rasch und vollständig ohne Auftreten von störenden pflanzlichen Zersetzungsprodukten erfolgt und fast das gesamte Carotin im Zentrifugenrückstand bleibt, so daß nur relativ sehr kleine und leicht extrahierbare Mengen der Behandlung mit organischen Lösungsmitteln zu untenverfen sind.The process offers the great advantage that the digestion can be carried out with simple Aids very quickly and completely without the appearance of disturbing herbal Decomposition products occurs and almost all of the carotene is in the centrifuge residue remains so that only relatively very small and easily extractable amounts of the treatment are to be taken down with organic solvents.

Sollten geringe Mengen Carotin mit Eiweiß und Schleimstoffen in den Preßsaft übergegangen sein, so lassen sie sich mit diesen Eiweißstoffen u. dgl. ausfällen, und die abgetrennte Fällung kann mit dem Zentrifugenrückstand verarbeitet werden. Should small amounts of carotene with protein and mucilage in the If pressed juice have passed over, they can be mixed with these proteins and the like. precipitate, and the separated precipitate can be processed with the centrifuge residue will.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß, obwohl Lösungen üblicher Alkaliseifen alkalisch reagieren, diese dennoch nicht die Zersetzungserscheinungen hervorrufen, wie sie beim Aufschluß von pflanzlichem Material mit Alkalien, selbst Carboraten oder Bicarbonaten, auftreten. Vergleicht man z. B. Möhrenaufkochungen, die mit einer 10%igen Seifenlösung sowie einer ½%igen Alkali-und einer 20.0igen Carbonatlösung hergestellt wurden, so sieht man, daß die Alkali- und Garbonataufkochungen dunkelbraun verfärbt sind, während der Möhrenbrei in der Seifenaufkochung seine natürliche gelbrote Farbe behalten hat. Das pflanzliche Material wird also durch den Nlkaliseifenaufschluß kaum abgebaut, und das Carotin fällt durch die Extraktion in hoher Reinheit, frei von durch Alkali entstandenen Zersetzungsprodukten an. Bewährt hat sich eine lo°10ige Lösung üblicher Natronseifr, die in der etwa doppelten bis dreifachen Gewichtsmenge des aufzuschließenden Pflauzenmaterials, insbesondere der Möhren, angewendet wird. Die Seifenlösung läßt sich mehrfach benutzen und kann, wenn sie aus dem Verfahren ausgeschieden werden soll, gegebenenfalls durch Extraktion von den geringen, in ihr enthaltenen Carotimmengen befreit werden. Surprisingly, it has been shown that, although solutions are more common Alkaline soaps have an alkaline reaction, but these do not show signs of decomposition as they are caused by the digestion of plant material with alkalis, even Carborates or bicarbonates. If you compare z. B. carrot boiling, those with a 10% soap solution as well as a ½% alkali and a 20.0 Carbonate solution were produced, it can be seen that the alkali and carbonate boil-ups are dark brown in color, while the carrot mash is in the soap boil has retained its natural yellow-red color. The plant material is so through the potassium soap digestion is hardly degraded, and the carotene falls through the extraction in high purity, free from decomposition products caused by alkali. Proven there is a lo ° 10 solution of usual soda soap, which is about double to three times the weight of the plant material to be digested, especially the Carrots, is applied. The soap solution can be used several times and can, if it is to be eliminated from the process, possibly by extraction be freed from the small amounts of carotene it contains.

Beispiel 5 kg Möhren werden nach dem Säubern auf einer Reibe zerkleinert und, gegebenenfalls nach Abtrennung des Preßsaftes, mit 10 bis 151 einer 1oW'oigen Lösung einer normalen Natronseife I bis Stunden unter Ergänzen des verdampfenden Wassers gekocht. Der erhaltene weiche Brei, der je nach Möhrenart gelb bis orangerot gefärbt ist, wird durch Zentrifugieren von den flüssigen Anteilen befreit und der Rückstand in an sich bekannter Weise mit organischen Lösungsmitteln extrahiert. Die Extraktion erfolgt nach Vorbehandlung mit Methyl- oder Äthylalkohol zur Entfernung der wäßrigen Anteile mit Petroläther oder Normalbenzin und ist nach dreimaligem halbstündlichem Digerieren und jedesmaligem Abzentrifugieren des Lösungsmittels beendet. Es hinterbleibt ein nur schwachgrau gefärbtes Material. Die P etroläther-bzw. Normalbenzinlösung wird eingeengt und läßt beim Erkalten den größten Teil des Carotins in kristallisierter Form ausfallen. Die Ausbeute beträgt so bis 90% des Gesamtcarotins der eingesetzten Frischmöhren. Example 5 kg of carrots are chopped up on a grater after cleaning and, if necessary after separating off the pressed juice, with 10 to 151 of a 1oW'oigen Solution of a normal soda soap I to hours with supplementing the evaporating Boiled water. The resulting soft pulp, which is yellow to orange-red depending on the type of carrot is colored, is freed from the liquid components by centrifugation and the Extracted residue in a known manner with organic solvents. The extraction takes place after pretreatment with methyl or ethyl alcohol for removal the aqueous components with petroleum ether or regular gasoline and is after three times half-hourly digestion and each time centrifuging off the solvent completed. What remains is a material that is only slightly gray in color. The petroleum ether or. Regular gasoline solution is concentrated and leaves most of the carotene when it cools precipitate in crystallized form. The yield is up to 90% of the total carotene of the fresh carrots used.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the extraction of carotene from vegetable Raw materials, especially carrots. Digestion with solutions of capillary-active substances and subsequent treatment with organic solvents, characterized in that that the crushed carrots cooked with a solution of an alkali soap, the obtained Slurry freed from the aqueous phase and the residue in a conventional manner with orga. niche solvents is extracted.