DE941653C

DE941653C - Verfahren zur Entfernung von Wasser aus wasserhaltigen, insbesondere organischen Stoffen

Info

Publication number: DE941653C
Application number: DEI2030A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Karl-Heinz Imhausen; Dr Rer Nat Walter Rudolph
Original assignee: Imhausen & Co GmbH; KARL HEINZ IMHAUSEN DR RER NAT
Current assignee: Imhausen & Co GmbH; KARL HEINZ IMHAUSEN DR RER NAT
Priority date: 1950-09-22
Filing date: 1950-09-22
Publication date: 1956-04-12

Description

Verfahren zur Entfernung von Wasser aus wasserhaltigen, insbesondere organischen Stoffen Um organische, neben freiem, unter Umständen auch viel Quellwasser enthaltende Materialien mit Lösungsmitteln extrahieren zu können, ist es üblieh und meist auch erforderlich, diese Materialien vor der Extraktion zu trocknen. Bei diesem Trocknen besteht natürlich die Gefahr, daß die später zu extrahierenden Stoffe gegenüber dem Zustand, in -dem sie in dem ursprünglichen Material vorliegen, verändert werden. Andererseits ist es in sehr vielen Fällen durchaus nicht einfach, organische Materialien so zu trocknen, daß man ein gut extrahierbares Materialerhalt. In vielen Fällen wird die organische Substanz - z. B. wenn es sich um Eiweißkörper handelt - hornig werden und dadurch dem durchgreifend4ui Zugriff der Extraktionsmittel widerstreben. Überhaupt besteht bei Wasserentzug durch Erwärmen oder Erhitzen bei Normaldruck oder auch im Vakuum die Möglnchkelit, da,ß die feinsten natürlichen Poren oder die bis dahin mit Wasser ausgefüllten Kapillarräume im Zuge der fortschreitenden Entwässerung verkleben und die spätere Diffuslionsmögli!chkeit des Extraktionsmittels beschränken.
Man hat schon Extrakte aus solchen wasserhaltigen Materialien hergestellt unter Wahrung der Struktur des extrahierten Materials bzw. unter Vermeidung des Verklebens der natürlichen Kapillarräume, indem man diie Materialien stufenweise durch wasserlösliche organische Lösungsmittel mit fallendem Wassergehalt führt bis zur schließlichenVerwendung wasserfreien organischen Lösungsmittels. Dadurch wird erreicht, daß das in Iden organischen Materialienenthaltene Wasser ganz allmählich verdrängt und durch das organische Lösungsmittel in .steigender Konzentration ersetzt wird. Es leuchtet ein, daß man .dabei je nach Lage der Dinge eine größere Zahl von Extrakten erhält, die im Anfang viel, später weniger und am Ende gax kein Wasser mehr enthalten. "Von einer definierten Extraktionswirkung des verwendeten wasserlöslichen Extraktionsmittels kann in solchem Falle natürlich nicht gesprochen werden, weil im Zuge der Gesamtextraktion Gemische von organischem Lösungsmittel mit Wasser verschiedener Konzentration zur Anwendung kommen. Es werden also beispielsweise in. einer mittleren Phase einer solchen Extraktion sowohl die Lösungskräfte des Wassers als auch die des benutzten wasserlöslichen Lösungsmittels zur Auswirkung kommen, weshalb eins solches Verfahren im Hinblick auf eine selektive Extraktion ungeeignet erscheint.
Es wurde nun gefurnden, daß man. aus organischen Stoffen den Wassergehalt mir: großem Vorteil durch eine Destillation mit sollen organiischen Lösungsmitteln entfernt, die mit Wasser mischbar sind oder zumindost ein hohes Läseviermögen für Wasser aufweisen:. Diiiese Art Bier Entwässerung kann; bei. bel'iebngemn Druck, insbesondere auch .im Vakuum, durchgeführt wenden. Sie kann. erfolgen, indem man das zu entwässernde M,a teriail den Bedingungen der Dampfidestilllati@ön, (Vakuumdest.i111atioal) mit (dem betreffendan Lösungsmii;ttel unterwirft; die Entwässerung erfolgt sosehr rasch und auß-eromdünYiich @intensiv.
Das organisiche Material wird .dabei vo;#llstänidiiig von dem gewählten Lösungsmnfttel durchdrungen, und es kann nach völlig beendeter Austreibung dies Wassers derExtraktionnach den üblichen Methoden unterworfen werden (gegebenenfalls wieder im Vakuum). Soll, an eine Extraktion des organiischon Materiails mit ednem bestimmten Lösungsmütitel eine weitere Exhrakk'on mit einem anderen Lösungsmittel @durchgedüh.rt werden, so entfernt miau aus dem mit dem ersten Lösungsmittel völlig extrahierten Material dieses Lösungsmittels I durch ein weiteres Mittel oder eine Reihe von weiteren Mdftteln, an die lediglich die Anfodrdferungen zu stellen sind, dhaß sjile mit dem jewelis. vorher benutztem. mischbar sind oder zumindest eine hohe Lösefähigkeit für es aufweisen.
Es ist auf diese Weise möglich, durch geeignete Aufeainarnderfoilge .der angewandkn Lösungsmittel Extrakt- in den reinen Mlitt@ln zu gewinnen, ohne d'aß Extrakte aindalllen, .die durch undibersichtl:iiche I@ombinationen zweier verschiedener Mittel gewonnen sind.
Nach dem, erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich .gegebenenfalls auch anorganische Stoffe, z. B. Gele, entwässern:.
Günstig ist es, wenn das verdrängende Lösungsmitte1, mit denn zu, Verdrängenden eine niedrig siedendes Azeotrop bildet, da .hierdurch die Verdrängung bei tieferen Temperaturen b@zw. rascher i durchgeführt werden kann.
Es ist bekannt, organische strukturierte Stoffe durch, Destillation mit in Wasser nicht lösenden. Flüssigkeiten, wie Petroleum, Xty'fol, Toluol oder Tetrachloräthan, zu entwässern. Hierbei. findet aber eine ebenso starke Veränderung der Struktur statt wie bei dem Entwässern -im Vakuum oder ,durch Erwärmen ohne Zusatz einer Hil.£sfiüss.igkeit, so. d:aß die Weiterverarbeitung der getrockneten Rückstände mit Schwierigkeiten verbunden ist.
Es ist weiter bekannt, aus organischen Flüssigkeiten, wi'e Glylzolen oder Glycerin, Wasser zwecks Bestimmung seiner Menge durch Destillation mit r-Biutanol, abzutreiben; hieraaus läßt sich: nicht entnehmen, daß sich Wasser aus strukturierten Substanzen unter Erhaltung der Struktur m'it dem Dampf wasserlösender organischer Lösungsmittel entfernen läßt. Beispiele, i. 12519 Pferdefleisch werden mit 5ocm3Butanol übergossen und! durch,die Mischung- Biu:tanoildampf, zweckmäßig im Vakuum" geleitet. Je nach der Stärkedes Biutanoldampfstromes r.es:ultiert in mehr oder weniger kurzer Zeit eine Aufschlemmung der wasserfreien Fleischsubstanz in Butanol, die durch Extraktivstoffegelb gefärbt ist und beim Stehen in der Kälte einen weißen., kristallinen Stoff vom Srohmel.zpun ilct 53° abscheidet (r,5 g').
Die Suspension wird abfiltriert und der Rücks-tand in1 Soxhlet erschöpfend- mit Butanol im Vakuum weiter extrahiert. Der so gewonnene Extrakt wird mit dem ersten Filtrat vereinigt und gemeinsam aufgearbeitet und, stellt einen rein butano@lischen Extrakt dar. Das in dieser Art mit Butanol erschöpfend extrahierte Material. wind. nunmehr noch. durch Zugabe von Toluol der Vakuum, dfampfdestillation, mit Toglluol unterworfen. Das im Fleischrückstand befindliche Butanol destilliert ab, und man erhält eine von: Biutanol freie Au:fschllemmung der F'lleiis-ahsubstanz in Toluol, die ähnlich, wie oben bei Butanol beschrieben, mit Tolwoil weiter erschöpfend extrahiert wird.
Nach ents.pre-chender Entfernung dies Toluols kann weiterhin ein Extrakt in Methylench.lorid oder Äthylalhohöl oder .Methyl.'äthy'lketon oder Buthyl,form:iat oder Isoibuthgl.äther oder Tetrachlorkohlenstoff oder Trichloräthylen oder Aceton oder Methylalkohol oder Octan (Petro@lätber) oder Äthylacetat oder Dioxan usw. gewonnen werden. D;as so extrahierte Fleisch stellt ein lockeres, faseriges Material von schwachrötlicher Farbe dar; das Gewicht beträgt 27 g.
2. 3oo g Möhren werden fein geschnitzelt und .in einem Rundkolben mit 3.5o@cm3 Butanol versetzt. Unter gleichzeitigem Einleiten von Butanoldampf - von insgesamt etwa 45o.cm3 Butano . - destilliert man im, Vakuum bei etwa 45° mit einer soilahen, Destillationsgesohwindiigkeit, daß das Flüssigkeitsniveau im Destillationsko:lben erhalten bleibt. Dabei geht ein .aoeotropes Gemisch von Butanol und Wasser über. Wenn nur noch reines Butanol überdestilliert, ;ist der Entwässerungsp.rozeß beendigt. Im, alfgemeinen dauert dies 11/s bis 11/z Stunde. Der Kolbeninhalt wird abgesaugt. Als Filtrat erhält man eine intensiv gelbgefärbte butanolisohe Lösung, die reiben anderen Ext.raktivstoffen die Carotinoi,de der Möhren enthält. Der gelbgefärbte Absaugrückstand kann für sich nach bekannten Verfahren weiter mit organischen Lösungsmitteln extrahiert werden und geht dabei in einte fast farblose, krümelige Masse über. Man erhält davon 42 g.
Der Verwendungszweck der erfindungsgemäß getrockneten Stoffe spielt für das Verfahren selbst keine Rolle; Bestimmungen auf dem Gebiet des Lebensmittelrechtes werden :durch das vorliegende Verfahren nicht verletzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entfernung von Wasiser aus wasserhaltigen strukturierten organischen Stoffen, insbesondere von Fleiis,ch. und Pflanzenteilen, unter Erhaltung ihrer Struktur mit Hilfe wasserlösender organischer Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, diaß das organische Material, zweckmäßig nach Übergießen mit 1/4 his der doppelten Menge an organischem Lösungsmittel, mit einem Strom des Dampfes des organischen Lösungsmittels, gegeibenenfalilis im Vakuum, behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet , -daß das wasserfreie, das wasserlösende organische Lösungsmittel enthaltende Material, gegebenenfalls nach Extraktion mit diesem wasserlösenden Lösungsmittel" mit dem Dampf eines anderen organischen Lösungsmittels, das das erste zu lösen vermag, bis zur Entfernung des erstenLösungsmitteIs behandelt wird. Angezogene Druckschriften: R. Strohecker »Methoden ider Lebensmittelchemie, 1943, S. 45 und 46; A. Beythien »Laboratoriumsbruch für den Leb-ens,mittelchem,iker«, 1942, S. 128 bis 130; Aufsatz von C. B. Jordan: und; V. O. Hatch in »Analytical Chemistry«, 1950, S. 177 bis i79.