EP3152283A1 - Verfahren und vorrichtung zur schrittweisen aufarbeitung eines organischen öls - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur schrittweisen aufarbeitung eines organischen öls

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EP3152283A1
EP3152283A1 EP15727638.7A EP15727638A EP3152283A1 EP 3152283 A1 EP3152283 A1 EP 3152283A1 EP 15727638 A EP15727638 A EP 15727638A EP 3152283 A1 EP3152283 A1 EP 3152283A1
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EP
European Patent Office
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oil
acid
phase
oil phase
fatty acids
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EP15727638.7A
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EP3152283B1 (de
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Steffen Hruschka
Wladislawa Boszulak
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GEA Westfalia Separator Group GmbH
Original Assignee
GEA Westfalia Separator Group GmbH
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Publication date
Application filed by GEA Westfalia Separator Group GmbH filed Critical GEA Westfalia Separator Group GmbH
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11B3/00—Refining fats or fatty oils
    • C11B3/001—Refining fats or fatty oils by a combination of two or more of the means hereafter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11B3/00—Refining fats or fatty oils
    • C11B3/006—Refining fats or fatty oils by extraction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11B3/00—Refining fats or fatty oils
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11B3/02—Refining fats or fatty oils by chemical reaction
    • C11B3/06—Refining fats or fatty oils by chemical reaction with bases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11B3/00—Refining fats or fatty oils
    • C11B3/10—Refining fats or fatty oils by adsorption

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for
  • oils are usually subjected to so-called degumming (degumming) in order to convert hydratable compounds into a water phase, whereby the dissolved or aggregated compounds can be separated off by phase separation processes.
  • degumming degumming
  • Fatty acids dissolved or undissolved alkaline earth salts may be included as impurities in the fraction of the free fatty acids.
  • a process according to the invention relates to the stepwise workup of an oil.
  • This step-by-step work-up can preferably be carried out in an established manner
  • Refining process for the production of a cooking oil or a fuel for internal combustion engines are integrated as a step sequence.
  • the step-by-step process includes the following steps: A Provision of a crude oil
  • the crude oil can be obtained, for example, from plants by pressing or
  • Dismantling is in itself a well-known process step. A distinction is made between water degumming and the less frequently used acid degumming. The latter is preferred in the process according to the invention.
  • the acid addition may be the addition of a dilute acid or, more preferably, the addition of a concentrated acid in conjunction with a subsequent addition of water.
  • Mainly hydratable mucilages e.g. hydratable phosphoglycerides, such as phosphatidylinositols and phosphatidylcholines, separated from the oil phase and transferred to the aqueous phase. These are centrifugally separable.
  • Alkaline earth compounds and / or iron compounds e.g. Chlorophyll, other magnesium complexes or calcium complexes or iron complexes result.
  • iron ions or iron compounds results in a lower oxidation susceptibility of the oil phase.
  • Some of the alkaline earth compounds may be present as phospholipids. It is particularly noteworthy that the addition of sodium hydrogen carbonate also results in a separation of non-hydratable phospholipids, preferably non-hydratable ones
  • Phosphoglycerides e.g. Phosphatidylethanolamines and even from
  • Phosphatidic acid and its salts in particular their alkali and alkaline earth salts, he follows. This is surprising in that the phosphatidic acid and
  • Phosphatid salts which are usually dissolved in an oil fraction, are very difficult to separate from the oil phase. That this can now even be done in such a way that the free fatty acids remain predominantly in the oil phase and are separable as a separate fraction.
  • the separation can preferably be carried out by phase separation of an aqueous phase and an oil phase in a centrifugal field.
  • step C an organic oil is obtained which, compared with the degummed oil fraction in step B, has a lower proportion of one or more
  • Olbegleitstoffen (Sterylglycosiden, alkaline earth compounds and / or phospholipids) which are usually difficult to be separated from the free fatty acids derived from an organic oil.
  • the content of free fatty acid compared to the oil fraction from step B is surprisingly virtually unchanged after step C.
  • the free fatty acids can now advantageously be obtained separately from the steryl glycosides and, if required, also separated from the phospholipids and / or other alkaline earth compounds by saponification. This takes place in a further optional step
  • step D adding an alkaline agent to the oil fraction in step C and separating the saponified fatty acids from the aforementioned oil phase.
  • the separation can preferably be carried out as in step C by phase separation of an aqueous phase and an oil phase in the centrifugal field.
  • a further refining of the oil phase can also take place in step C or D. This is done through the optional step E bleaching and / or deodorizing the oil phase.
  • the bleaching process can be carried out much more effectively.
  • the bleaching can be done very effectively, for example, by bleaching earth.
  • Deodorizing can also be done effectively. As is known, deodorizing can be carried out by machine e.g. by steam distillation in a so-called deodorizer.
  • an acid which is selected from one or more of the following acids: citric acid, acetic acid, formic acid, oxalic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and / or phosphoric acid. Particularly suitable for the separation of citric acid, acetic acid, formic acid, oxalic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and / or phosphoric acid. Particularly suitable for the separation of
  • Mucides have been found by the aforementioned acids, the organic acids.
  • step C The addition of sodium bicarbonate after step C can be repeated until the turbidity of the water phase and / or a determined content of
  • Alkaline earth ions of the oil phase and / or a determined phosphorus content of the oil phase falls below a predetermined target value. Especially by the addition of a powder or suspension and comparatively little water, no extensive water phase to be worked up. This allows step C several times
  • step C After the addition of sodium bicarbonate in step C, it is preferable to separate an aqueous phase containing an amount of free fatty acids corresponding to a separation of less than 1% points of free fatty acids from the oil phase.
  • the indication of percentage points refers to a decrease in the total amount of free fatty acids in the oil phase. It has been found that with sodium hydrogen addition, regardless of the total amount of free fatty acids in the oil is possible, always less than 1 percentage point in the
  • Water phase for example, while phospholipids, chlorophyll or other alkaline earth compounds are converted in large proportions in the aqueous phase.
  • Sodium bicarbonate in step C an aqueous phase are separated off, which contains a proportion of free fatty acids corresponding to a separation of less than 0.2% points of free fatty acids from the oil phase.
  • step C can preferably achieve the separation of an aqueous phase in which dissolved or suspended organic constituents are present which contain more than 30% by weight, preferably more than 50% by weight, of steryl glycosides.
  • step C saponification of free fatty acids with the addition of an alkaline agent to the oil phase of step C may be carried out whereby separation of these saponified fatty acids from the oil phase may occur.
  • the saponified fatty acids can pass as a relatively pure fraction from the oil phase in a water phase, which by
  • the saponified fatty acid may preferably have less than 3% by weight, preferably less than 1% by weight, of organic soils. These soaps can then be split again under pressure or with addition of acid to free fatty acids. This reaction is commonly known as soap cleavage. Due to the relatively high purity of the soap fraction, only a less contaminated water phase is involved in the soap cleavage. contaminated
  • step C or D bleaching and / or deodorizing of the oil phase from step C or D may occur. This will remove unwanted colorants and remove unwanted odors and flavors from the oil phase. These are usually final steps in refining an oil to produce edible oils or fuels.
  • the added alkaline agent in step D may preferably be an inorganic alkali liquor, preferably a sodium hydroxide solution.
  • the addition of this comparatively inexpensive agent is sufficient after the separation of
  • a device which is designed to carry out a method according to claim 1.
  • Fig. 1 shows the HLB lipophilicity scale, wherein in the range of 10 to 0 the
  • Lipophilicity increases and in the range of 10 to 20 the hydrophilicity increases and by 10 the substances are both lipophilic and hydrophilic, i. they are equi-amphiphilic.
  • the value is given according to the HLB lipophilicity scale;
  • Fig. 2 shows an apparatus according to the invention for carrying out the herein
  • 1 means a receptacle for receiving the aqueous phase containing the mentioned salts
  • 2 stands for a power
  • 3 for a container
  • 4 stands for an overflow return
  • 5 is a drain line
  • 6 is a valve
  • 8 a supply line
  • 10 a centrifuge 11 and 12 are two processes from the centrifuge, 13 a pump, 14 a further pump and 15 a distributor;
  • Fig. 3 shows a determined concentration curve of the phosphorus content in the
  • Fig. 4 shows a profile of the percentage decrease weight fraction of free
  • Fig. 5 shows exemlarisch the adjustment of the phosphorus content by dosing of acidic and alkaline agents in the process steps B, C and D;
  • Fig. 6 shows the technological classification of phospholipids, as they
  • FIG. 2 shows a device according to the invention which has a receptacle 1 for receiving the aqueous phase or the salt solution or a suspension of the salts described herein.
  • a line 2 in which a pump 14 is connected here
  • a container 3 is preferably designed as a constant pressure buffer container.
  • the Container 3 have an overflow return 4, which serves when exceeding an overflow level liquid from the container 2 in the
  • the container 3 further has a drain line 5 (preferably at its lower end), in which a valve 6 is connected here. With the valve 6, the volume flow in the drain line 5 can be controlled.
  • the drain line opens into a mixer 7.
  • a supply line 8 in which a pump 13 may be connected.
  • a further phase preferably the lipoid-containing (lipid) phase can be passed into the mixer 7.
  • the mixer 7 also has a drain line 9, which in an inlet of a
  • Centrifuge 10 opens. In the mixer 7, the two supplied phases are mixed.
  • the mixer 7 can be designed in various ways. So a static mixer or a dynamic mixer can be used. Also suitable are special forms such as a high-shear mixer or a nanoreactor. It is also conceivable to use as a mixer, the centrifuge itself. In this case, the lipoid phase and the salt solution (aqueous solution) are passed through separate feed lines in the centrifuge, where - for example, in a distributor 15 of the
  • Centrifuge drum the mixture of these two phases takes place.
  • Such distributors are known per se and serve to transfer the incoming product into the rotating drum.
  • a separation separator with a vertical axis of rotation is preferably used, which is designed to separate two liquid phases of different density.
  • the device may also be designed to operate under pressure p which is higher than the atmospheric pressure. Preferably, 1 bar ⁇ p ⁇ 10 bar.
  • the outlet pressure in the processes 1 1 and 12 should be higher than the inlet pressure in the supply line to the centrifuge. Preferably, it should be avoided to introduce air into the inlet in order to prevent an emulsion forming in the mixer and / or in the centrifuge drum to a disturbing extent.
  • the device can also be used in a subsequent step for the separation of free fatty acids from an oil phase.
  • main products derived from the oil may be used as fuels or as edible oils. If required, the recovered value products can also be esterified in one processing step in order to obtain biodiesel.
  • crude oil organic oil as used herein includes mixtures of biological origin, that is, from plants, algae, animals and / or
  • Microorganisms can be obtained and which have a water content of ⁇ 10% and a content of lipophilic substances comprising monoacylglycerides,
  • the lipoid phases may be extracts of oleaginous plants and microorganisms, such as rape seeds, soya, Camelopard, jatropha, palm trees, as well as algae and microalgae, as well as animal fats and oils.
  • the crude oil preferably has a water content of ⁇ 10% and a proportion of alkanes and / or cyclic aromatics and / or mono- / di- / triglycerides
  • An organic oil or a crude oil may for example be a vegetable oil.
  • the crude oil can also be an oil of animal origin.
  • the crude may be an already used oil, such as e.g. Frying fat, act, which has already been used and which it for further use, e.g. as fuel, to work up.
  • an already used oil such as e.g. Frying fat, act, which has already been used and which it for further use, e.g. as fuel, to work up.
  • the crude oil is an extract or extraction phases of lipid and lipoid stages from a previous separation or extraction
  • the crude oil can also be present in an amount of> 50% from organic
  • Solvents or hydrocarbon compounds exist.
  • fats and oils are classified in the class of lipids, while the group of lipoids are all other compounds of the class waxes, carotenoids, glycolipids, phosphatides, prostaglandins, etc.
  • oils or fats such as vegetable oils
  • Table 1 summarizes some classes of substances found in oils and / or fats derived from various crops. It can already be seen here that in general the neutral lipids make up the majority of the oils or fats, but the proportion of phospholipids and glycolipids /
  • Glycoglycerolipids / glycosphingolipids is variable.
  • the proportion of glycolipids, glycoglycerolipids and glycosphingolipids ranges from 0.2% in coconut oil, above approx. 2% in borage oil and 6.3-7% in rice bran oil up to 19.4% in oil from avocado cores.
  • Tab. 1 Content of lipids without ionic groups (NL), phospholipids (PL) and glycolipids together with glycoglycerolipids and glycosphingolipids (GL) in the seeds (S) or the oils of selected plants derived therefrom.
  • the content of PL and GL is given as a percentage of the total oil. In the case of semen, in some cases it is additionally stated how high the percentage of oil (total) is in comparison to the seed mass.
  • Rapeseed variant "Golden” Brassica X 34.8 98.8 3.0
  • Rapeseed variant "Zero Eruca” Brassica X 35,9 98, 1 1, 8
  • Jatropha Jatropha curcus X 32 97.6 1, 45 0.95
  • Crambe Crambe abyssinica X 75 88.6 1 1 -
  • Coriander oil Coriandrum sativum X 96.0 0.85 2.39
  • Niger seed Guizotia abyssinca X 97.0 0.28 1, 90
  • Hibiscus Hibiscus sabdariffa X 94, 1 2, 1 2.6
  • Crude oils include, but are not limited to, acai oil, acrocomia oil, almond oil, babassu oil, currant seed oil, borage seed oil, rapeseed oil, cashew oil, castor oil, coconut oil, coriander oil, corn oil, cottonseed oil, crumb oil, linseed oil, grapeseed oil , Hazelnut oil, other nut oils,
  • Palm oil peanut oil, pecan oil, pine kernel oil, pistachio oil, poppy seed oil, rice germ oil, thistle oil, camellia oil, sesame oil, shea butter oil, soybean oil, sunflower oil, tall oil, tsubaki oil, walnut oil, varieties of "natural" oils with altered
  • Neochloris oleoabundans oil Fatty acid compositions via genetically modified organisms (GMOs) or traditional breeds, Neochloris oleoabundans oil, Scenedesmus dimorphus oil, Euglena gracilis oil, Phaeodactylum tricornutum oil, Pleurochrysis carterae oil, Prymnesium parvum oil, Tetraselmis chui oil, Tetraselmis suecica oil, Isochrysis galbana oil, Nannochloropsis salina Oil, Botryococcus braunii oil, Dunaliella tertiolecta oil, Nannochloris oil, Spirulina oil, Chlorophyceae oil, Bacilliarophyta oil, a mixture of the foregoing oils as well as animal oils (especially marine oils) and biodiesel.
  • GMOs genetically modified organisms
  • Neochloris oleoabundans oil Scenedes
  • a crude oil phase and a solid phase are obtained.
  • the solids of the solid phase can be further processed, for example
  • Fatty acids, phospholipids, tocopherol and other substances are preferably present in a content of less than 400 ppm, preferably less than 100 ppm in the crude oil.
  • degumming In a further step of the oil processing, the so-called degumming, also called degumming, takes place.
  • phospholipids are separated. These are phosphorus-containing organic substances which have the properties of a fat.
  • Non-hydratable phospholipids are for example
  • Cations of the phospholipids are e.g. Sodium, potassium, calcium, etc.
  • a second step B first hydratable phospholipids and / or non-hydratable phospholipids, which, however, easily in a
  • For degumming water is added to the crude oil and phospholipids, if they are hydratable, hydrated. These phospholipids accumulate as sludge and can be centrifugally separated from the oil.
  • Non-hydratable phospholipids can be destroyed by heating, by addition of certain adsorbents, by filtration and / or by adding an acid as a complex and thereby converted into a hydratable form.
  • the addition of acid is called an acid degumming while the
  • water degumming Obtained after degumming a degummed oil fraction, which, however, still a residual amount of phospholipids, especially non-hydratable
  • an acidic aqueous phase which contains, for example, citric acid, acetic acid, formic acid and / or oxalic acid.
  • citric acid acetic acid
  • formic acid aqueous phase
  • oxalic acid aqueous phase
  • hydrochloric acid sulfuric acid, nitric acid and / or phosphoric acid can be used.
  • Fig. 6 shows again illustratively and by way of example the classification of
  • Phospholipids in non-hydratable and hydratable phospholipids are Phospholipids in non-hydratable and hydratable phospholipids. (NHP's and HP's).
  • PE in the acid is easy to convert into a hydratable form in that the amino group is protonated as shown in the figure.
  • phosphatidic acid compounds e.g. dissolved salts.
  • fatty acids is used synonymously with the term “free fatty acids” herein.
  • free is intended to clarify that they are unbound fatty acids, because in the nonpolar oil phase, the majority of the constituents contain bound fatty acids, for example as triacylglycerides, diacylglycerides or monoacylglycerides.
  • Fatty acids are aliphatic monocarboxylic acids having at least 8 carbon atoms.
  • fatty acids refers to free fatty acids (also abbreviated to FFAs), which are fatty acids which are free and non-glyceridically linked (i.e., to glycerol) or glycosidically (i.e., to sugar moieties).
  • fatty acids preferably includes the following compounds:
  • Retinoic acid isopalmitic acid, pristanoic acid, phytanic acid, 1 1, 1 2-methylene-octadecanoic acid, 9,1 0-methylene-hexadecanoic acid, coronaric acid, ⁇ R, S) -lipoic acid, (S) -liponic acid, (F?) -Lipoic acid, 6,8 (methylsulfanyl) octanoic acid, 4,6-bis (methylsulfanyl) hexanoic acid, 2,4-bis (methylsulfanyl) butanoic acid, 1,2-dithiolanecarboxylic acid, (R, S) -6,8-dithian Octanoic acid, (S) -6,8-dithiane octanoic acid,
  • Brassylic acid, and thapsic acid are examples of free fatty acids.
  • free fatty acids may be present as a pure fraction in edible fats e.g. in margarines or in colors or as possibly also as biodiesel fuel.
  • a fourth step D in which the reclaimed oil phase is treated with an alkaline agent.
  • an alkaline liquor ie a sodium hydroxide or a potassium hydroxide solution, wherein the use of sodium hydroxide solution is particularly efficient and
  • This lye separates the free fatty acids as by-products from the oil phase.
  • the free fatty acids are saponified and may be due to the previous separation of phospholipids as well as unwanted cations
  • soap cleavage e.g. by adding acid
  • soap cleavage e.g. by adding acid
  • Main product are created and a fraction of saponified free fatty acids are obtained with a very high degree of purity.
  • the fourth step takes place by the fourth step, by adding an alkaline agent, a deposition of a fraction of a relatively pure fatty acid as a soap.
  • the phosphorus content in the reclaimed oil phase can be lowered to a level of below 3 ppm, preferably even below 1 ppm, as with the soap levels of NHPs after cut 3 are more easily removed.
  • bleaching earth can be used as an agent, which can be used more efficiently in the present process. It is also possible to add the bleaching earth simultaneously with the sodium bicarbonate or sodium acetate.
  • the deodorization can be carried out, for example, by steam distillation in a so-called deodorizer. Thereby, e.g. unwanted odors are removed from the oil
  • further steps may be taken in the refining process of the oil and / or fat before or after bleaching and / or deodorizing.
  • oil polishing and / or vacuum drying may be used to remove portions of water.
  • the addition of sodium acetate instead of the sodium bicarbonate take place. It has surprisingly been found that with the addition of sodium acetate an additional accumulation of steryl glycosides in the aqueous phase takes place, which are separated from the degummed oil fraction. At the same time remaining phospholipids, free fatty acids and alkaline earth compounds, such. Chlorophyll remain predominantly or almost completely in the oil phase.
  • the steryl glycosides are sterols which are glycosidically linked via a hydroxy group to at least one saccharide radical. Sterylglycosides occur in plants, animals, fungi and also in some bacteria. In animals, for example, there is the cholesterol glucuronide in which a cholesterol residue is linked to a glucuronic acid residue.
  • the sterol moiety is preferably campesterol, stigmasterol, sitosterol, brassicasterol or dihydrositosterol, and the saccharide moiety preferably is glucose, galactose, mannose, glucuronic acid, xylose, rhamnose or arabinose.
  • the saccharide residue is linked to sterol in the case of plant sterol glycosides via the hydroxy group at C3 of the A ring of the sterol. Further saccharide residues may be linked to this first saccharide residue via a ⁇ -1, 4-glycosidic bond or a ⁇ -1, 6-glycosidic bond.
  • acylated steryl glycosides ASGs in which a saccharide residue at its hydroxy group at position 6 is esterified with a fatty acid. In many plants acylated steryl glycosides could be detected in virtually all plant parts in up to 0.125 wt .-%.
  • the proportion of non-acylated and acylated steryl glycosides in palm and soybean oil is particularly high.
  • a high proportion of steryl glycosides is discussed in connection with a poorer filterability.
  • a further step by adding an alkaline agent, a deposition phase.
  • the steryl glycoside content in the water phase is relatively high, ie at least over 60% by weight, preferably over 80% by weight, compared to the steryl glycoside content in the oil phase.
  • the recovered steryl glycosides can be used in cosmetics and / or pharmaceutical products.
  • a fourth step D in which the reclaimed oil phase is treated with an alkaline agent, the cleavage takes place in non-polar oil phase and polar aqueous soap phase.
  • This is preferably an alkali lye, that is to say a sodium hydroxide or a potassium hydroxide solution, wherein the use of sodium hydroxide solution has proven to be particularly preferred in this case as well.
  • the free fatty acids are saponified and can optionally be recovered by subsequent soap cleavage.
  • Crude oil (FFA content 0.48% by weight, H 2 0 content 0.05% by weight, iron content 1, 13 ppm, phosphorus content 80.42 ppm, magnesium content 8.47 ppm, calcium content 45 , 10 ppm) is filled as press oil of a rapeseed in the storage tank (storage tank 1).
  • the crude oil in the storage tank 1 is heated to 85 ° C and then with 0.1 wt .-% Verd. Citric acid (33% -.%., To room temperature) and stirred vigorously for 30 seconds and then 10 minutes at about Stirred at 100 to 150 rpm. Thereafter, 0.6% by weight of water is added.
  • the mixture of oil and dilute citric acid is then pumped into the separation separator and then, at a rate of 200 l / h, the aqueous phase B is separated from the oily phase A.
  • the aqueous phase A is collected and stored until further use.
  • the oily phase A is transferred for further processing in a further storage tank (storage tank 2).
  • the oily phase A is subsequently analyzed (FFA content 0.48% by weight, H 2 O content 0.23% by weight, iron content 0.34 ppm, phosphorus content 26.1 ppm, magnesium content 2 , 32 ppm, calcium content 9.04 ppm).
  • oily phase A is brought to a process temperature of 45 ° C and a sufficient volume of 8% - wt.%
  • Neutralization degree of free fatty acids of 90% is achieved.
  • a sufficient volume of sodium bicarbonate may be chosen such that more than 0.1% by weight of NaHCO 3 , based on the weight of oil phase used, for example 0.3% by weight of NaHCO 3, is added.
  • the addition does not necessarily have to be carried out as a solution, but can also be carried out as a powder. Subsequently, water can be added separately. Finally, using Ystral mixer for 30
  • the aqueous phase B is collected. In this Sterylglycoside were detected by means of DC.
  • the oily phase A is transferred back into the storage tank 1 for further processing.
  • the oily phase is subsequently analyzed (FFA content 0.32% by weight, H 2 O content 0.23% by weight, iron content 0.15 ppm, phosphorus content 5.75 ppm, magnesium content 0, 69 ppm, calcium content 3.46 ppm).
  • Crude oil (FFA content 0.43% by weight, H 2 O content 0.05% by weight, iron content 0.60 ppm, phosphorus content 52.52 ppm, magnesium content 5.43 ppm, calcium content 31 , 33 ppm) is filled as press oil of a rapeseed in the storage tank (storage tank 1).
  • the Rohölp is heated in the storage tank 1 to 85 ° C and then with 0.1 wt .-% citric acid (33%, to room temperature) and stirred vigorously for 30 seconds and then stirred for 10 min at about 100 to 150 rpm. Thereafter, 0.6% by weight of water is added.
  • the mixture of crude oil and dilute citric acid is then pumped into the separation separator and then, at a rate of 2001 / h, the aqueous phase B is separated from the oily phase A.
  • the aqueous phase A is collected and stored until further use.
  • the oily phase A is transferred for further processing in a further storage tank (storage tank 2).
  • the oily phase A is subsequently analyzed (FFA content 0.43% by weight, H 2 O content 0.26% by weight, iron content 0.17 ppm, phosphorus content 12.49 ppm, magnesium content 0 , 40 ppm, calcium content 1, 85 ppm).
  • oily phase A is brought to a process temperature of 45 ° C and a sufficient volume of 8% sodium acetate solution was added so that a neutralization degree of the free fatty acids of 90% is achieved.
  • the mixture is then stirred intensively for 30 seconds, preferably without gas introduction, by means of the Ystral mixer and then stirred normally for 10 minutes and preferably without gas introduction.
  • the resulting mixture is then pumped into the separation separator to separate the aqueous phase B from the oily phase A at a rate of 200 l / h.
  • aqueous phase B steryl glycosides were detected by TLC.
  • the oily phase A is transferred back into the storage tank 1 for further processing.
  • the oily phase A is analyzed (FFA content 0.43 wt.%, H 2 0 content 0.24 wt.%, Iron content 0.09 ppm, phosphorus content 5.79 ppm, magnesium content 0, 25 ppm, calcium content 0.89 ppm).
  • Crude oil (FFA content 0.54%, H 2 O content 0.05%, iron content 0.53 ppm, phosphorus content 78.32 ppm, magnesium content 5.70 ppm, calcium content 33.04 ppm) is filled as press oil of a rape seed in the storage tank (storage tank 1).
  • the crude oil in the storage tank 1 is heated to about 85 ° C and
  • citric acid 33%, to room temperature
  • 0.6% by weight of water is added.
  • the mixture of crude oil and dilute citric acid is then pumped into the separation separator and then, at a rate of 200 l / h, the aqueous phase B is separated from the oily phase A.
  • the aqueous phase A is collected and stored until further use.
  • the oily phase B is transferred for further processing in a further storage tank (storage tank 2).
  • the oily Phase A is subsequently analyzed (FFA content 0.48% by weight, H 2 O content 0.53% by weight, iron content 0.15 ppm, phosphorus content 1 6.57 ppm, magnesium content 0, 28 ppm, calcium content 1, 78 ppm).
  • oily phase A is brought to a process temperature of 40-45 ° C and a sufficient volume of 8% sodium carbonate solution was added so that a theoretical neutralization degree of the free fatty acids of 90% is achieved.
  • the mixture is then stirred for 30 seconds by means of the Ystral mixer intensively and preferably without gas introduction, and then stirred normally for 10 minutes, normally without gas introduction.
  • the resulting mixture is then pumped into the separation separator to separate the aqueous phase B from the oily phase A at a rate of 200 l / h.
  • aqueous phase B steryl glycosides were detected by TLC.
  • the oily phase A is transferred back into the storage tank 1 for further processing.
  • the oily phase A is analyzed (FFA content 0.25 wt.%, H 2 0 content 0.49 wt.%, Iron content 0.15 ppm, phosphorus content 2.21 ppm, magnesium content 0, 07 ppm, calcium content 0.32 ppm).
  • Examples 1 and 2 can then be worked up by adding a sufficient amount of 12% NaOH solution in a so-called oil polishing process. This allows separation of the oil phase from saponified free fatty acids.
  • Ansch manend can be done bleaching and deodorizing.
  • Fig. 3 shows, on the basis of experimentally determined data, that the addition of a sodium bicarbonate solution in step C reduces the phosphorus content in the oil phase. This reduced phosphorus content is accompanied by the reduction of phospholipids in the oil phase.
  • Fig. 4 also shows that the proportion of free fatty acids is not reduced with the addition of sodium bicarbonate. In comparison, it can be seen in Fig. 4 that it comes with the addition of sodium carbonate to a reduction of fatty acids in the oil phase.
  • Crude oil A1 was treated with aqueous citric acid solution (33% strength, addition: 1000 ppm) at 85 ° C. and mixed with a shaving head mixer for 30 seconds. After a reaction time of 10 minutes, a sample was taken and the oil phase A2 was measured.
  • 5a shows an exemplary sequence of the method steps B and C, as well as the optional method step D.
  • citric acid is first added as an aqueous solution.
  • the aqueous phase r-1 is separated from the oil phase.
  • the oil phase is a share of
  • Powder added preferably with subsequent addition of water - added.
  • the aqueous phase r 2 is separated from the oil phase.
  • further phospholipids can be separated.
  • the concentration of phospholipids in the oil phase can be very low, so that they are barely to be considered compared to the fatty acids.
  • the boundary Z between the two steps can thus be selected variably. And depends inter alia on the desired targets for the purity of the FFA phase.
  • the concentration of free fatty acids can be determined by determining the acid number of the oil phase after the respective steps.
  • the acid number (SZ) is a measure of the content of a fat / oil of free fatty acids (FFA). It corresponds to the amount of potassium hydroxide (KOH) in mg needed to neutralize the free fatty acids contained in 1 g of fat.
  • KOH potassium hydroxide
  • the content of free fatty acids in mass percent in fat / oil can be calculated directly via the molar masses of KOH and oleic acid. The calculation is made according to the following equation:
  • Magnesium and iron in the oil samples are measured by Inductively Coupled Plasma (ICP) emission spectral analysis.
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • the aerosol-atomized sample material is injected into the hot core of an argon plasma. At a temperature of more than 8000K, the sample material is atomized and simultaneously excited. It can be qualitatively and quantitatively analyzed for trace elements in the emission spectrum.
  • Thin-layer chromatography was carried out with silica gel G plates. The separation is carried out with a mixture of chloroform / acetone / water (30/60/2). The development was carried out with a Naphthyl ethylenediamine reagent which sugar residues of the oil impurities can be displayed in color.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur schrittweisen Aufarbeitung eines organischen Öls umfassend die Schritte: A) Bereitstellen eines Rohöls; B) Entschieimen des Rohöls durch Zugabe von Wasser oder von Säure zum Rohöl und Ausbildung von zumindest zwei Phasen, einer wäßrigen Phase und einer Ölphase, sowie Separierung der mit Phospholipid angereicherten wäßrigen Phase von der Ölphase; C) Zugeben von Natriumhydrogencarbonat und/oder Natriumacetat zu der Ölphase aus Schritt B, sowie Abtrennung von Erdalkaliverbindungen und/oder von Phospholipiden und/oder Sterylacetat gelöst oder suspendiert in einer wäßrigen Phase aus der Ölphase; sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur schrittweisen Aufarbeitung
eines organischen Öls
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
schrittweisen Aufarbeitung eines organischen Öls.
In einem organischen Öl sind lipide Bestandteile und verschiedene andere
Begleitstoffe enthalten, wobei letztere die Güte von aus dem Öl gewonnenen
Wertprodukten verringern und ggf. deren Verwendung limitieren.
Nach dem Stand der Technik werden Öle zum Zwecke einer technischen Raffination zumeist einem sogenannten Entschleimungsverfahren (Degumming) unterzogen um hydratisierbare Verbindungen in eine Wasserphase zu überführen, wodurch sich die gelösten oder aggregierten Verbindungen mit Verfahren zur Phasenseparation abtrennen lassen. Durch diese Verfahren wird der größte Teil hydratisierbarer und ein Teil nicht hydratisierbaren Phospholipiden abgetrennt.
Anschließend erfolgt eine Abtrennung von verbliebenden Phospholipiden und von Freien Fettsäuren als Begleitstoffe aus der Ölfraktion. Dies kann beispielsweise eine Verseifung der Freien Fettsäuren umfassen. Üblicherweise können im Pflanzenöl gelöste Magnesium- und/oder Calciumsalze und/oder Chelate wie z.B. Chlorophyll im Pflanzenöl enthalten sein. Diese sind jedoch nur schwer von den Freien
Fettsäuren zu trennen und daher können nach der Abtrennung der Freien
Fettsäuren gelöste oder ungelöste Erdalkalisalze als Begleitstoffe in der Fraktion der Freien Fettsäuren enthalten sein.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum schrittweisen Aufarbeiten eines organischen Öls bereitzustellen, um einen geringen Anteil an gelösten und/oder ungelösten Erdalkaliverbindungen und/oder Phospholipiden und/oder Sterylglycosiden zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die technische Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren betrifft die schrittweise Aufarbeitung eines Öls. Diese schrittweise Aufarbeitung kann vorzugsweise in einen etablierten
Raffinationsprozess zur Herstellung eines Speiseöls oder eines Kraftstoffen für Verbrennungskraftmaschinen als Schrittfolge integriert werden.
Die schrittweise Aufarbeitung umfasst die folgenden Schritte: A Bereitstellung eines Rohöls
Das Rohöl kann beispielsweise durch aus Pflanzen durch Press- oder
Extraktionsverfahren gewonnen werden. Es kommen jedoch auch vielfältige andere Bereitstellungsvarianten in Betracht. Dabei muss das Rohöl nicht zwingend direkt aus Lebewesen gewonnen sein, sondern kann auch, wie bei Frittieröl, bereits ein- oder mehrmalig bestimmungsgemäß verwendet worden sein.
B Entschieimen des Rohöls durch Zugabe von Wasser und/oder von Säure zum Rohöl und Ausbildung von zumindest zwei Phasen, einer wäßrigen Phase und einer Ölphase, sowie Separierung der mit Phospholipid angereicherten wäßrigen Phase von der Ölphase
Entschieimen ist an sich ein bekannter Verfahrensschritt. Man unterscheidet zwischen Wasserentschleimung und der seltener eingesetzten Säureentschleimung. Letztere ist beim der erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt. In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann es sich bei der Säurezugabe um die Zugabe einer verdünnten Säure handeln oder, ebenfalls bevorzugt, um die Zugabe einer konzentrierten Säure in Verbindung mit einer anschließenden Zugabe von Wasser. Dabei werden vorwiegend hydratisierbare Schleimstoffe, wie z.B. hydratisierbare Phosphoglyceride, wie Phosphatidylinositole und Phosphatidylcholine, aus der Ölphase getrennt und in die wäßrige Phase überführt. Diese sind zentrifugal abtrennbar.
C Zugabe von Natriumhydrogencarbonat oder Natriumacetat zu der Ölphase, sowie Abtrennung von Erdalkaliverbindungen und/oder von Phospholipiden und/oder von Sterylglycosiden gelöst in einer wäßrigen Phase aus der Ölphase
Die Zugabe von Natriumhydrogencarbonat hat eine Abtrennung von
Erdalkaliverbindungen und/oder Eisenverbindungen, so z.B. auch Chlorophyll, andere Magnesiumkomplexe oder auch Calciumkomplexe oder Eisenkomplexe zur Folge. Insbesondere die Entfernung von Eisenionen oder Eisenverbindungen hat eine geringere Oxidationsanfälligkeit der Ölphase zur Folge. Teilweise können die Erdalkaliverbindungen als Phospholipide vorliegen. Besonders erwähnenswert ist, dass durch die Natriumhyrdrogencarbonat-Zugabe auch eine Abtrennung von nicht- hydratisierbaren Phospholipiden, vorzugsweise nicht-hydratisierbare
Phosphoglyceride, wie z.B. Phosphatidylethanolaminen und sogar von
Phosphatidsäure und deren Salze, insbesondere deren Alkali- und Erdalkalisalze, erfolgt. Dies ist insofern überraschend, da die Phosphatidsäure und
Phosphatidsäuresalze, welche zumeist gelöst in einer Ölfraktion vorkommen, sehr schwer aus der Ölphase abtrennbar sind. Dass dies nunmehr sogar derart erfolgen kann, dass die Freien Fettsäuren überwiegend in der Ölphase verbleiben und als gesonderte Fraktion abtrennbar sind. Das Abtrennen kann vorzugsweise durch Phasenseparation einer wäßrigen und einer Ölphase in einem Zentrifugalfeld erfolgen.
Die Zugabe von Natriumacetat hat eine Abtrennung von Sterylglycosiden zur Folge. Ein Nachweis dieser Substanzklasse kann mittels Dünnschicht-Chromatographie (DC) erfolgen. Es hat sich dabei gezeigt, dass die mit Sterylglycosid-angereicherte wäßrige Phase nur sehr geringe Anteile weiterer organischer Bestandteile, wie z.B. Phospholipide oder Freien Fettsäuren, enthält.
Man erhält nach Schritt C ein organisches Öl, welches gegenüber der entschleimten Ölfraktion in Schritt B einen geringeren Anteil an einem oder mehreren
Olbegleitstoffen (Sterylglycosiden, Erdalkaliverbindungen und/oder Phospholipiden) aufweist, welche üblicherweise nur schwer getrennt von den Freien Fettsäuren aus einem organischen Öl gewonnen werden können. Der Gehalt an Freien Fettsäure gegenüber der Ölfraktion aus Schritt B ist nach Schritt C überraschend nahezu unverändert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Figuren sowie den Beispielen.
Die Freien Fettsäuren können in vorteihafter Art und Weise nunmehr getrennt von den Sterylglycosiden, und, je nach Bedarf, auch getrennt von den Phospholipiden und/oder weiteren Erdalkaliverbindungen durch Verseifung gewonnen werden. Diese erfolgt in einem weiteren optionalen Schritt
D Zugeben eines alkalischen Agens zu der Ölfraktion in Schritt C und unter Abtrennung der verseiften Fettsäuren aus der vorgenannten Ölphase.
Die Abtrennung kann vorzugsweise wie schon in Schritt C durch Phasenseparation einer wäßrigen und einer Ölphase im Zentrifugalfeld erfolgen.
In einem weiteren Schritt kann eine weitergehende Raffination der Ölphase auch in Schritt C oder D erfolgen. Dies erfolgt durch den optionalen Schritt E Bleichen und/oder Desodorieren der Ölphase.
Da zuvor im Schritt C selbst schwer abtrennbare Phospholipide in großem Umfang aus der Ölphase entfernt wurden, und optional selbst Freie Fettsäuren aus der Phosphorlipidphase entfernt wurden, kann der Bleichvorgang wesentlich effektiver erfolgen. Das Bleichen kann besonders effektiv beispielsweise durch Bleicherde erfolgen.
Das Desodorieren kann ebenfalls effektiv gestaltet werden. Bekannterweise kann das Desodorieren maschinell durch z.B. durch Wasserdampfdestillation in einem sogenannten Desodorierer erfolgen.
Im Folgenden werden weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einzelner
Verfahrensschritte näher erläutert:
Es ist von Vorteil, wenn das Entschieimen durch Zugabe einer Säure erfolgt, welche ausgesucht ist aus einer oder mehrerer der folgenden Säuren: Zitronensäure, Essigsäure, Ameisensäure, Oxalsäure, Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und/oder Phosphorsäure. Besonders geeignet hat zur Abtrennung von
Schleimstoffen haben sich dabei von den vorgenannten Säuren die organischen Säuren erwiesen.
Gerade für die Klasse der Phosphoglyceride als Unterklasse der Phospholipide wird u.a. die Ansicht im Fall von Triglyceriden vertreten, dass ausgehend von der (R'CH2)- (R"CH)-(R'"CH2)-Gerüststruktur die jeweiligen langkettigen Substituenten R', R" und R'" sich bei höheren Temperaturen annähern, was zur Folge hat, dass eine
Hydratisierung und damit den Übergang in eine Wasserphase und die Abtrennung dieser Substanzen erschwert wird. Zugleich erhöht sich allerdings auch die Viskosität der jeweiligen Öle.
Es hat sich gezeigt, dass das Entschieimen eines Öls nach Schritt B und auch die Zugabe von Natriumacetat und/oder Natriumhydrogencarbonat nach Schritt C bei einer Temperatur von mehr als 65°C trotz der vorgenannten Schwierigkeiten möglich ist, wobei das Entschieimen bei einer Temperatur im Bereich von 66-95°C, einen besonders guten Kompromiss zwischen den beiden vorgenannten Effekten darstellt.
Üblicherweise würde man zudem erwarten, dass die Zugabe von
Natriumhydrogencarbonat als wäßrige Lösung zu einer besseren Trennung der in der Ölphase enthaltenen Begleitstoffe führt, da in der Lösung bereits hydratisierte Kat- und Anionen vorliegen. Es hat sich allerdings gezeigt, dass auch die Zugabe von Natriumhydrogencarbonat und/oder das Natriumacetat als Pulver oder als Suspension zur Ölphase in Schritt C zugegeben und ggf. eine nachträgliche Zugabe einer, verglichen zu einer Lösung, zu einem vergleichbar gutem und selektiven Ergebnis bei der Abscheidung von Begleitstoffen aus der Ölphase führt. Dabei fällt jedoch wesentlich weniger einer aufzuarbeitenden Wasserphase an. Vorteilhaft erfolgt die Wasserzugabe vor oder nach der Zugabe des Pulvers.
Besonders gute Ergebnisse wurden bei Zugabe von mehr als 0,1 Gew.% an
Natriumhydrogencarbonat und/oder Natriumacetat, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ölphase in Schritt C, erzielt.
Es hat sich zudem gezeigt, dass bei Zugabe von zumindest 1 ,0 Gew.% an Wasser bezogen auf das Gesamtgewicht der Ölphase in Schritt C eine sehr gute Abtrennung von Begleitstoffen erreicht wird.
Die Zugabe an Natriumhydrogencarbonat nach Schritt C kann solange wiederholt werden, bis die Trübung der Wasserphase und/oder ein ermittelter Gehalt an
Erdalkaliionen der Ölphase und/oder ein ermittelter Phosphphorgehalt der Ölphase einen vorgegebenen Sollwert unterschreitet. Gerade durch die Zugabe als Pulver oder Suspension und vergleichsweise wenig Wasser fällt keine umfangreiche aufzuarbeitende Wasserphase an. Dadurch kann der Schritt C mehrfach
durchgeführt werden, ohne dass die Aufarbeitung aufgrund anfallender
Lösungsmittel unwirtschaftlich wird. Zugleich wird durch die mehrfache Zugabe eine quantitativ-verbesserte Abtrennung an Begleitstoffen erreicht.
Nach der Zugabe von Natriumhydrogencarbonat in Schritt C kann vorzugsweise eine wäßrige Phase abgetrennt werden, welche einen Anteil von Freien Fettsäuren enthält, der einer Abtrennung von weniger als 1 % - Punkten an Freien Fettsäuren aus der Ölphase entspricht. Die Angabe von Prozentpunkten bezieht sich auf Abnahme der Gesamtmenge an Freien Fettsäuren in der Ölphase. Es hat sich gezeigt, dass bei Natriumhydrogenzugabe unabhängig von der Gesamtmenge an Freien Fettsäuren im Öl möglich ist, stets weniger als 1 Prozentpunkt in die
Wasserphase zu überführen, während beispielsweise Phospholipide, Chlorophyll oder andere Erdalkaliverbindungen in großen Anteilen in die wäßrige Phase überführt werden.
In einer bevorzugten Ausführung kann nach der Zugabe von
Natriumhydrogencarbonat in Schritt C eine wäßrige Phase abgetrennt werden, welche einen Anteil von Freien Fettsäuren enthält, der einer Abtrennung von weniger als 0,2% - Punkten an Freien Fettsäuren aus der Ölphase entspricht.
Dieser vergleichsweise hohe Reinheitsgrad ist erreichbar, er kann jedoch auch je nach Interesse des Nutzers durch Minderdosierung geringer ausfallen.
Durch die Zugabe von Natriumacetat in Schritt C kann vorzugsweise die Abtrennung einer wäßrige Phase erreicht werden, in welcher organische Bestandteile gelöst oder suspendiert vorliegen, welche zu mehr als 30 Gew.%, vorzugsweise zu mehr als 50 Gew.% Sterylglycoside enthalten.
Im Anschluss an Schritt C kann vorzugsweise in einem Schritt D ein Verseifen von Freien Fettsäuren unter Zugeben eines alkalischen Agens zu der Ölphase aus Schritt C vorgenommen werden, wodurch ein Abtrennen dieser verseiften Fettsäuren aus der Ölphase erfolgen kann. Dabei können die verseiften Fettsäuren als relvativ reine Fraktion aus der Ölphase in eine Wasserphase übergehen, welche durch
Wasserzugabe vor, während oder nach der Zugabe des alkalischen Agens
ausgebildet wird.
Die verseifte Fettsäure kann vorzugsweise zu weniger als 3 Gew.%, vorzugsweise zu weniger als 1 Gew.%, organische Verschmutzungen aufweisen. Diese Seifen können anschließend unter Druck oder unter Säurezugabe wieder zu Freien Fettsäuren gespalten werden. Diese Reaktion ist gemeinhin als Seifenspaltung bekannt. Dabei fällt aufgrund der relativ hohen Reinheit der Seifenfraktion nur eine weniger verunreinigte Wasserphase bei der Seifenspaltung an. Verunreinigte
Seifenfraktionen würden andererseits die Seifenspaltung erschweren.
Im Anschluss an Schritt C oder D kann ein Bleichen und/oder Desodorieren der Ölphase aus Schritt C oder D erfolgen. Dadurch werden unerwünschte Farbstoffe entfernt und unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe aus der Ölphase entfernt. Dies sind meist abschließende Schritte bei der Raffination eines Öls zur Gewinnung von Speiseölen oder Kraftstoffen.
Das zugegebene alkalische Agens in Schritt D kann vorzugsweise eine anorganische Alkali-Lauge, vorzugsweise eine Natriumhydroxidlösung, sein. Die Zugabe dieses vergleichsweise kostengünstigen Agenz reicht nach erfolgter Abtrennung von
Sterylglycosiden und/oder Phospholipiden und/oder Erdalkalimetallverbindungen aus, um eine Ölphase zu erhalten, welche überwiegend frei von Begleitstoffen. Erfindungsgemäß wird zudem eine Vorrichtung vorgesehen, die ausgestaltet ist, ein Verfahren nach Anspruch 1 durchzuführen.
Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : zeigt die HLB-Lipophilitätsskala, wobei im Bereich von 10 bis 0 die
Lipophilie ansteigt und im Bereich von 10 bis 20 die Hydrophilie ansteigt und um 10 die Substanzen gleichermaßen lipophil wie hydrophil sind, d.h. sie sind equi-amphiphil. Beispielhaft ist für verschiedene TWEEN und SPAN Emulgatoren der Wert gemäß HLB-Lipophilitätsskala angegeben;
Fig. 2: zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausführung der hierin
beschriebenen Verfahren. 1 bedeutet ein Aufnahmegefäß für die Aufnahme der wäßrigen Phase enthaltend die erwähnten Salze, 2 steht für eine Leistung, 3 für einen Behälter, 4 steht für eine Überlaufrückführung, 5 ist eine Ablaufleitung, 6 ist ein Ventil, 7 ein Mischer, 8 eine Zuleitung, 9 Ablaufleitung, 10 eine Zentrifuge, 11 und 12 sind zwei Abläufe aus der Zentrifuge, 13 eine Pumpe, 14 eine weitere Pumpe und 15 ein Verteiler;
Fig. 3: zeigt einen ermittelten Konzentrationsverlauf des Phosphorgehalts in der
Ölphase nach Zugabe von Natriumhydrogencarbonat-Iösung;
Fig. 4: zeigt einen Verlauf der prozentualen Abnahme Gewichtsanteils an Freien
Fettsäuren in der Ölphase nach Zugabe von
Natriumhydrogencarbonatlösung im Vergleich zur Zugabe einer Natriumcarbonatlösung;
Fig. 5: zeigt exemlarisch die Einstellung des Phosphorgehalts durch Dosierung von saueren und alkalischen Agentien in den Verfahrensschritten B, C und D; und
Fig. 6: zeigt die technologische Einteilung von Phospholipiden, wie sie der
patentgemäßen Definition entspricht.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, welche ein Aufnahmegefäß 1 für die Aufnahme der wässrigen Phase bzw. der Salzlösung oder eine Suspension der hierin beschriebenen Salze aufweist. Von dem Aufnahmegefäß 1 führt eine Leitung 2 (in welche hier eine Pumpe 14 geschaltet ist) zu einem Behälter 3. Dieser Behälter 3 ist vorzugsweise als Konstantdruck-Pufferbehälter ausgelegt. Hierzu kann der Behälter 3 eine Überlaufrückführung 4 aufweisen, die dazu dient, beim Überschreiten eines Überlaufpegels Flüssigkeit aus dem Behälter 2 in das
Aufnahmegefäß 1 zurückzuleiten.
Der Behälter 3 weist ferner eine Ablaufleitung 5 auf (vorzugsweise an seinem unteren Ende), in welche hier ein Ventil 6 geschaltet ist. Mit dem Ventil 6 kann der Volumenstrom in der Ablaufleitung 5 gesteuert werden. Die Ablaufleitung mündet in einen Mischer 7. In den Mischer 7 führt zudem eine Zuleitung 8, in welche eine Pumpe 13 geschaltet sein kann. Durch die Zuleitung 8 kann eine weitere Phase, vorzugsweise die lipoidhaltige (lipide) Phase in den Mischer 7 geleitet werden. Der Mischer 7 weist ferner eine Ablaufleitung 9 auf, welche in einen Zulauf einer
Zentrifuge 10 mündet. In dem Mischer 7 werden die beiden zugeleiteten Phasen vermischt.
In der Zentrifuge 10 erfolgt eine zentrifugale Trennung in zwei Phasen
unterschiedlicher Dichte, die durch zwei Abläufe 1 1 und 12 aus der Zentrifuge abfließen. Der Mischer 7 kann auf verschiedene Weise ausgelegt sein. So kann ein statischer Mischer oder ein dynamischer Mischer eingesetzt werden. Geeignet sind auch Sonderformen wie ein High-Shear-Mischer oder ein Nanoreaktor. Denkbar ist es auch, als Mischer die Zentrifuge selbst zu verwenden. In diesem Fall werden die lipoide Phase und die Salzlösung (wäßrige Lösung) durch getrennte Zuleitungen in die Zentrifuge geleitet, wo - beispielsweise in einem Verteiler 15 der
Zentrifugentrommel - die Mischung dieser beiden Phasen erfolgt. Derartige Verteiler sind an sich bekannt und dienen zu Überleitung des zulaufenden Produktes in die rotierende Trommel.
Als Zentrifuge wird vorzugsweise ein Trenn-Separator mit vertikaler Drehachse eingesetzt, der dazu ausgelegt ist, zwei Flüssigkeitsphasen unterschiedlicher Dichte zu trennen.
Die Vorrichtung kann auch dazu ausgelegt sein, unter Druck p betrieben zu werden, der höher als der Atmosphärendruck ist. Vorzugseise gilt: 1 bar < p < 10 bar. Der Ablaufdruck in den Abläufe 1 1 und 12 sollte höher sein als der Zulaufdruck in der Zuleitung zur Zentrifuge. Vermieden werden soll vorzugsweise ein Lufteintrag im Zulauf, um zu vermeiden, dass sich im Mischer und/oder in der Zentrifugentrommel in störendem Maße eine Emulsion ausbildet.
Es konnte gezeigt werden, dass mit dieser Vorrichtung sich eine Emulsionsbildung vermeiden lässt, was zur Folge hat, dass einerseits zu separierte Fraktionen enthaltend Phospholipide, erdalkalihaltige Verbindungen und/oder Sterylglycoside besser abtrennbar ist, weil eine bessere Phasentrennung erfolgt und zum anderen die Abreicherung der Ölphase vollständiger ist als mit einem Misch- und
Separationssystem, das den erfindungsgemäßen Ausschluss einer Luft/- Gaseintragung nicht verhindert.
Die Vorrichtung kann zudem auch in einem Folgeschritt zur Separation von Freien Fettsäuren aus einer Ölphase genutzt werden.
Diese erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind zur Ausführung einzelner
Verfahrensschritte des im Folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens konzipiert.
1 . Vorbereitende Schitte
In einem ersten Schritt A erfolgt das Bereitstellen von Rohöl, also des
aufzuarbeitenden organischen Öls.
Aus dem Öl gewonnene Hauptprodukte können beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, als Kraftstoffe oder auch als Speiseöle eingesetzt werden. Bei Bedarf können die gewonnenen Wertprodukte auch in einem Verarbeitungsschritt verestert werden, um Biodiesel zu gewinnen.
Für die Gewinnung von Rohöl können vorbereitende Schritte vorgenommen werden. Ausgehend von Pflanzensamen können diese vorbereitet, z.B. geschält, und anschließend entölt werden. Das Entölen kann beispielsweise mittels eines
Pressvorgangs erfolgen. Es sind zur Gewinnung von Pflanzenöl Heißpress- und Kaltpressverfahren bekannt. Auch Extraktionsprozesse, z.B. eine Hexanextraktion, können angewandt werden.
Der Begriff „Rohöl"„organisches Öl", wie hierin verwendet, umfasst Stoffgemische biologischer Herkunft, die also aus Pflanzen, Algen, Tieren und/oder
Mikroorganismen gewonnen werden können und die einen Wassergehalt von <10% und einen Gehalt an lipophilen Substanzen umfassend Monoacylglyceride,
Diacylglyceride und/oder Triacylglyceride von insgesamt >70 Gew.-% oder >75 Gew.-% oder >80 Gew.-% oder >85 Gew.-% oder >90 Gew.-% oder >95 Gew.-% aufweisen. So kann es sich bei den lipoiden Phasen beispielsweise um Extrakte ölhaltiger Pflanzen und Mikroorganismen handeln wie Kerne von Raps, Soja, Leindotter, Jatropha, Palmen, aber auch von Algen und Mirkroalgen sowie um tierische Fette und Öle.
Das Rohöl hat bevorzugt einen Wassergehalt von <10% und einen Anteil an Alkanen und/oder cyclischen Aromaten und/oder Mono-/Di-/Triglyceriden
(Acylglyceride) von >75%. Dabei ist es unerheblich, ob es sich bei der lipoiden Phase um eine Suspension, Emulsion oder kolloidale Flüssigkeit handelt.
Ein organisches Öl bzw. ein Rohöl kann beispielsweise ein Pflanzenöl sein. Das Rohöl kann allerdings auch ein Öl mit tierischem Ursprung sein. Ebenfalls kann es sich bei dem Rohöl um ein bereits verbrauchtes Öl, wie z.B. Frittierfett, handeln, welches bereits genutzt wurde und welches es zur weiteren Verwendung, z.B. als Kraftstoff, aufzuarbeiten gilt. Es sind vielfache weitere raffinierte Öle denkbar, welche es im Rahmen der vorliegenden Erfindung aufzuarbeiten gilt.
Sofern es sich bei dem Rohöl um einen Extrakt bzw. Extraktionsphasen von lipider und lipoider Stuffe aus einer zuvor erfolgten Abtrennung oder Extraktion handelt, kann die das Rohöl auch zu einem Anteil von > 50% aus organischen
Lösungsmitteln oder Kohlenwasserstoffverbindungen bestehen.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung werden Fette und Öle in die Klasse der Lipide eingestuft, während die Gruppe der Lipoide alle anderen Verbindungen der Klasse Wachse, Carotinoide, Glykolipide, Phosphatide, Prostaglandine, usw.
umfasst. (Definition nach Beyer, Walter,„Lehrbuch der Organischen Chemie" 21 . Auflage S.Hirzel Verlag, 1988 - S.248)
Als natürlicher Bestandteil praktisch sämtlicher Zellen in pflanzlichen und tierischen Lebewesen, kommen sowohl Phospholipide, Glycolipide, Glycoglycerolipide als auch Glycosphingolipide unvermeidlich ebenfalls in aus diesen Lebewesen oder Pflanzen gewonnenen Ölen oder Fetten (wie z.B. Pflanzenöle) vor. Zu welchem Anteil dies tatsächlich der Fall ist hängt nicht nur von dem Gewebe, aus dem extrahiert wurde, sondern auch von dem Extraktionsverfahren ab. In Tabelle 1 sind einige in Ölen und/oder Fetten vorkommende Substanzklassen zusammengefasst, die aus diversen Nutzpflanzen gewonnen wurden. Hier lässt sich bereits erkennen, dass in der Regel die Neutrallipide den Hauptanteil der der Öle oder Fette ausmachen, jedoch der Anteil an Phospholipiden und Glycolipiden /
Glycoglycerolipiden / Glycosphingolipiden äußert variabel ist. So reicht der Anteil an Glycolipiden, Glycoglycerolipiden und Glycosphingolipiden von 0,2% in Kokosöl, über ca. 2% in Borretschöl und 6,3 - 7% in Reiskleienöl bis hin zu 19,4 % in Öl aus Avokadokernen. Tab. 1 : Gehalt an Lipiden ohne ionische Gruppen (NL), Phospholipiden (PL) und Glycolipiden zusammen mit Glycoglycerolipiden und Glycosphingolipiden (GL) in den Samen (S) bzw. den daraus gewonnenen Ölen ausgewählter Pflanzen. Der Gehalt an PL sowie GL ist in Prozent des gesamten Öls angegeben. Bei Samen ist z.T. zusätzlich angegeben, wie hoch der prozentuale Ölanteil (total) im Vergleich zur Samenmasse ist.
Quelle Ol s total NL PL GL
Soja: Glycine soya X 88 10 2
Palme: Elaieis guineensis X 96 2,4 1 ,4
Reiskleie: X 21 ,9- 88, 1 - 4,5- 6,3-
Oryza sativa 23,0 89,2 4,9 7,0
Mais X 96,8- 0,8- 1 ,5-
Zea mays 97,5 0,95 1 ,66
Raps X 95,8 3,2 0,9
Brassica napus 95,5 3,6 0,9
Raps - Variante„Golden": Brassica X 34,8 98,8 3,0
Raps - Variante„Zero Eruca": Brassica X 35,9 98, 1 1 ,8
Sonnenblumenkerne: Helianthus annuus X < 4
Jatropha: Jatropha curcus X 32 97,6 1 ,45 0,95
Kokosnuss X 93,6- 0,03- 0,2-
Cocos nucifera 98,2 0,4 0,35
Kakaobutter X 98,75 0,037 0,89
Färberdistel: Carthamus tinctorius X 94 1 ,2 4,5
Borretsch: Borago officinalis X 34,0 95,7 2,3 2,0
Krambe: Crambe abyssinica X 32,2 98,5 1 , 1
Krambe: Crambe abyssinica X 75 88,6 1 1 —
Schwarzkümmel: Nigella sativa X 97,2 0,3 2, 18
Korianderöl: Coriandrum sativum X 96,0 0,85 2,39
Nigersaat: Guizotia abyssinca X 97,0 0,28 1 ,90
Langkapselige Jute: Corchorus olitorius X 93,2 1 ,9 3,7
Hibiskus: Hibiscus sabdariffa X 94, 1 2, 1 2,6
Avocado: Persea americana X 10,8 60,2 20,4 19,4
Weißer Sternapfel: Chrysophyllum albidum X 7,7 54,6 23,4 22
Bittermelone: X 86,8- 3,22- 4,37-
Mormodica charantia 91 , 1 4,62 7,43
Sesam: X 42,5- 91 ,7- 0,08- 5,6-
Sesamum indicum 46,2 93,3 0, 1 5,8
Mexikanischer Stachelmohn: X 35 92, 1 - 1 ,5- 5,5-
Argemone mexicana 92,3 1 ,7 5,8
Shiso: X 38,6- 91 ,2- 2,0- 3,5-
Perilla frutescens 47,8 93,9 3,0 5,8
Mango: X 7, 1 - 58,5- 0,1 1 - 0,6-
Mangifera indica 10 96,8 0,8 1 ,2
Blaue Lupine: Lupinus angustifolius X 8,6 76,3 14,9 3,5
Paprika: X 37,5 82 1 1 ,9 6,1
Capsicum annum 26,4 82 13,2 4,8
Guinea-Pfeffer: X 67,72 13,68 3,75
Atremomum melequeta 50,0 10, 12 2,38 Zu den Rohölen im Sinne der hierin verwendeten Definition zählen u.a. Acai-Öl, Acrocomia-Öl, Mandelöl, Babassuöl, Johannisbeersamenöl, Borretschsamenöl, Rapsöl, Cashew-Öl, Rizinusöl, Kokosöl, Korianderöl, Maisöl, Baumwollsamenöl, Kramben-Öl, Leinsamenöl, Traubenkernöl, Haselnussöl, andere Nussöle,
Hanfsamenöl, Jatropha-Öl, Jojoba-Öl, Macadamianussöl, Mangokernöl,
Wiesenschaumkraut-Öl, Senföl, Klauenöl, Olivenöl, Palmöl, Palmkernöl,
Palmoleinöl, Erdnussöl, Pecan-Öl, Pinienkernöl, Pistazienöl, Mohnöl, Reiskeimöl, Distelöl, Kamelien-Öl, Sesamöl, Sheabutter-Öl, Sojaöl, Sonnenblumenöl, Tallöl, Tsubaki-Öl, Walnussöl, Sorten von "natürlichen" Ölen mit veränderten
Fettsäurezusammensetzungen über genetisch veränderte Organismen (GVO) oder traditionellen Züchtungen, Neochloris oleoabundans Öl, Scenedesmus dimorphus Öl, Euglena gracilis Öl, Phaeodactylum tricornutum Öl, Pleurochrysis carterae Öl, Prymnesium parvum Öl, Tetraselmis chui Öl, Tetraselmis suecica Öl, Isochrysis galbana Öl, Nannochloropsis salina Öl, Botryococcus braunii Öl, Dunaliella tertiolecta Öl, Nannochloris Öl, Spirulina Öl, Chlorophyceae Öl, Bacilliarophyta Öl, eine Mischung aus den vorhergehenden Ölen sowie tierische Öle (besonders Seetieröle) und Biodiesel.
Neben den vorgenannten Stoffen ist auch der Anteil an sogenannten Freien
Fettsäuren und Sterylglycosiden in den vorgenannten Ölen und Fetten nicht unerheblich. Diese Substanzen gilt es möglichst frei von Begleitstoffen und mit hoher Selektivität zu gewinnen.
Nach dem Entölen fällt eine Rohölphase und eine Feststoffphase an. Die Feststoffe der Feststoffphase können zu weiterverarbeitet werden, um beispielsweise
Futtermittel, Faserstoffe, Proteine, Polyphenole oder weitere Wertstoffe zu isolieren oder anzureichern.
Bei der Ölaufarbeitung werden Begleitstoffe, welche die Qualität des
Hauptproduktes verringern, vom Hauptprodukt getrennt. Diese Begleitprodukte können ebenfalls gereinigt und als Wertprodukte verkauft werden.
Zu diesen Wertprodukten gehört u.a. Glycerin, Sterylglycoside, die Freien
Fettsäuren, Phospholipide, Tocopherol und weitere Substanzen. Diese liegen vorzugsweise zu einem Gehalt von weniger als 400 ppm, vorzugsweise von weniger als 100 ppm im Rohöl vor.
Degumming In einem weiteren Schritt der Ölaufarbeitung erfolgt die sogenannte Entschleimung, auch Degumming, genannt. Dabei werden Phospholipide abgetrennt. Dabei handelt es sich phosphorhaltige organische Substanzen welche die Eigenschaften eines Fetts aufweisen. Man unterscheidet die Phospholipide in nicht-hydratisierbare Phospholipide (NHP) und hydratisierbare Phospholipide (HP). Hydratisierbare Phospholipide sind beispielsweise Phosphatidylinositol oder deren Salze,
Phosphatidylcholin. Nicht-hydratisierbare Phospholipide sind beispielsweise
Phosphatidylethanolamin und Phosphatidsäure oder deren -salze. Typische
Kationen der Phospholipide sind z.B. Natrium, Kalium, Calcium, usw.
2. Abtrennung von hydratisierbaren Phospholipiden
In einem zweiten Schritt B werden zunächst hydratisierbare Phospholipide und/oder nicht-hydratisierbare Phospholipide, welche sich allerdings leicht in eine
hydratisierbare Form umwandeln lassen, abgetrennt.
Zur Entschleimung wird dem Rohöl Wasser zugegeben und Phospholipide, sofern diese hydratisierbar sind, hydratisiert. Diese Phospholipide fallen als Schlamm an und können zentrifugal vom Öl getrennt werden.
Nicht-hydratisierbare Phospholipide können durch Erhitzen, durch Zugabe bestimmter Adsorptionsmittel, durch Filtration und/oder durch Zugabe einer Säure als Komplex zerstört und dadurch in eine hydratisierbare Form überführt. Die Zugabe von Säure nennt man eine Säureentschleimung, während die
ausschließliche Zugabe von Wasser als Wasserentschleimung bekannt ist. Man erhält nach der Entschleimung eine entschleimte Ölfraktion, welche allerdings noch einen Restanteil an Phospholipiden, insbesondere nicht-hydratisierbaren
Phospholipiden, aufweist (siehe Abschnitt 3.1 ).
Es hat sich herausgestellt, dass das Säuredegumming zu wesentlich besseren Ergebnissen bei der Entschleimung führt.
Für das Säuredegumming kann vorteilhaft eine saure wässrige Phase eingesetzt werden, welche beispielsweise Zitronensäure, Essigsäure, Ameisensäure und/oder Oxalsäure enthält. Alternvativ allerdings weniger bevorzugt kann Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und/oder Phosphorsäure eingesetzt werden.
Fig. 6 zeigt nochmals anschaulich und beispielhaft die Klassifizierung der
Phospholipide in Nicht hydratisierbare und hydratisierbare Phospholipide. (NHP's und HP's). Dabei ist PE im Sauren leicht in eine hydratisierbare Form dadurch umzuwandeln, dass die Aminogruppe wie in der Abbildung dargestellt protonisiert vorliegt.
3.1 Abtrennung von restlichen nicht-hydratisierbaren Phospholipiden incl. Lipoid- Abtrennung
In einem dritten Schritt III der Ölaufarbeitung erfolgt die Zugabe von
Natriumhydrogencarbonat. Es hat sich überraschend gezeigt, dass bei der Zugabe von Natriumhydrogencarbonat eine zusätzliche Trennung von verbleibenden Phospholipiden, insbesondere von nicht-hydratisierbaren Phospholipide,
insbesondere Phosphatidsäureverbindungen, wie z.B. gelöste Salze, erfolgt.
Auch eine Trennung von einem Anteil an Sterylglycosiden erfolgt bei
Natriumhydrogencarbonatzugabe, die aus der entschleimten Ölfraktion abgetrennt werden. Zudem wird der Anteil an Calcium-, Magnesium- und ggf. auch Eisenionen stark reduziert, da diese durch die Zugabe von Natriumionen in Form von
Natriumhydrogencarbonat verdrängt werden. Zugleich verbleiben die Freien
Fettsäuren nahezu vollständig in der Ölphase.
Der Begriff "Fettsäuren" wird hierin synonym mit dem Begriff "freie Fettsäuren" verwendet. Der Zusatz "freie" soll verdeutlichen, dass es sich um nicht gebundene Fettsäuren handelt, weil in der unpolaren Ölphase der überwiegende Anteil der Bestandteile gebundene Fettsäuren enthält, z.B als Triacylglyceride, Diacylglyceride oder Monoacylglyceride. Als Fettsäuren werden aliphatische Monocarbonsäuren mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen bezeichnet.
Der Begriff „Fettsäuren", wie hierin verwendet, bezieht sich auf freie Fettsäuren (auch FFAs angekürzt), also Fettsäuren, welche frei vorliegen und nicht glyceridisch (d.h. an Glycerin) oder glycosidisch (d.h. an Zuckerreste) gebunden sind.
Der Begriff "Fettsäuren" umfasst vorzugsweise die folgenden Verbindungen:
Hexansäure, Octansäure, Decansäure, Dodecansäure, Tetradecansäure,
Hexadecansäure, Heptadecansäure, Octadecansäure, Eicosansäure,
Docosansäure, Tetracosansäure, cis-9-Tetradecensäure, cis-9-Hexadecensäure, cis-6-Octadecensäure, cis-9-Octadecensäure, cis-1 1 -Octadecensäure, cis-9- Eicosensäure, cis-1 1 -Eicosensäure, cis-13-Docosensäure, cis-15-Tetracosensäure, t9-Octadecensäure, t1 1 -Octadecensäure, t3-Hexadecensäure, 9,12- Octadecadiensäure, 6,9,12-Octadecatriensäure, 8,1 1 ,14-Eicosatriensäure, 5,8,1 1 ,14-Eicosatetraensäure, 7,1 0,1 3,1 6-Docosatetraensäure, 4,7,1 0,13,1 6- Docosapentaensäure, 9,1 2,1 5-Octadecatriensäure, 6,9,12,1 5- Octadecatetraensäure, 8,1 1 ,14,1 7-Eicosatetraensäure, 5,8,1 1 ,14,1 7- Eicosapentaensäure, 7,1 0,1 3,1 6,1 9-Docosapentaensäure, 4,7,1 0,1 3,1 6,1 9- Docosahexaensäure, 5,8,1 1 -Eicosatriensäure, 9c1 1 t1 3t-Eleostearinsäure, 8t1 0t1 2c- Calendulasäure, 9c1 111 3c-Catalpinsäure, 4,7,9,1 1 ,13,1 6,1 9- Docosaheptadecansäure, Taxoleinsäure, Pinolensäure, Sciadonsäure, 6- Octadecinsäure, t1 1 -Octadecen-9-insäure, 9-Octadecinsäure, 6-Octadecen-9- insäure, t1 0-Heptadecen-8-insäure, 9-Octadecen-12-insäure, t7,t1 1 -Octadecadien- 9-insäure, t8,t1 0-Octadecadien-1 2-insäure, 5,8,1 1 ,1 4-Eicosatetrainsäure,
Retinsäure, Isopalmitinsäure, Pristansäure, Phytansäure, 1 1 ,1 2-Methylen- Octadecansäure, 9,1 0-Methylen-Hexadecansäure, Coronarinsäure, {R,S)- Liponsäure, (S)-Liponsäure, (F?)-Liponsäure, 6,8(methylsulfanyl)-Oktansäure, 4,6- bis(methylsulfanyl)-Hexansäure, 2,4-bis(methylsulfanyl)-Butansäure, 1 ,2-Dithiolan- Carboxylsäure, (R,S)-6,8-Dithian-Oktansäure, (S)-6,8-Dithian-Oktansäure,
Taririnsäure, Santalbinsäure, Stearolsäure, 6,9-Octadeceninsäure, Pyrulinsäure, Crepeninsäure, Heisterinsäure, t8,t1 0-Octadecadien-12-insäure, ETYA,
Cerebronsäure, Hydroxynervonsäure, Ricinoleinsäure, Lesquerolinsäure,
Brassylinsäure, und Thapsinsäure. Freie Fettsäuren können beispielsweise als reine Fraktion in Speisefetten z.B. in Margarinen oder in Farben oder auch als ggf. auch als Biodieselkraftstoff genutzt werden.
Es verbleibt eine Ölphase in welcher der Phospholipidgehalt als auch der Anteil an Erdalkalimetallverbindungen, z.B. auch Chlorophyll, bereits deutlich gesenkt ist, in welchem jedoch die Freien Fettsäuren noch nahezu vollständig vorhanden sind. Der erreichbare Anteil an Erdalkali und P kann auf einen Gehalt von bis zu unter 1 ppm, gesenkt werden. In der Praxis hat sich gezeigt einen P-Gehalt von um etwa 5 ppm zu belassen, da eine finale Absenkung des P gehalts in Schritt 3 , gemeinsam mit der Neutralisation der FFA erfolgen kann. Dennoch ist der Gehalt an P in der in Schritt 4 gewonnenen Seifenfraktion sehr gering (3-5 ppm P aus dem Öl werden in die Seifenfraktion überführt).
4.1 Neutralisation nach Schritt 3.1
Bekanntermaßen können freie Fettsäuren leicht oxidative Verbindungen eingehen. Um die Haltbarkeit von raffinierten Öl und Ölderivaten zu gewährleisten, sollten daher diese freien Fettsäuren aus der aufgearbeiteten Ölphase entfernt werden. Dies erfolgt in einem vierten Schritt D in welchem die aufgearbeitete Ölphase mit einem alkalischen Agens versetzt wird. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Alkali-Lauge, also um eine Natriumhydroxid oder eine Kaliumhydroxidlösung, wobei sich der Einsatz von Natriumhydroxidlösung als besonders effizient und
kostengünstig erwiesen hat.
Diese Lauge trennt die Freien Fettsäuren als Begleitstoffe aus der Ölphase ab. Die freien Fettsäuren werden verseift und können durch die vorhergehend-erfolgte Abtrennung von Phospholipiden als auch von unerwünschten Kationen
(Erdalkaliionen und Eisenionen) in sehr hoher Reinheit zurückgewonnen werden.
Anschließend kann durch Seifenspaltung, z.B. durch Säurezugabe, wieder die Freien Fettsäuren aus den Seifen gewonnen werden.
Durch diese schrittweise Aufarbeitung des Rohöls kann ein sehr reines
Hauptprodukt geschaffen werden und eine Fraktion an verseiften Freien Fettsäuren mit einem sehr hohen Reinheitsgrad gewonnen werden.
Hier erfolgt also durch den vierten Schritt, durch Zugabe eines alkalischen Agens, eine Abscheidung einer Fraktion einer vergleichsweise reinen Fettsäure als Seife. Durch diesen Schritt kann der Phosphorgehalt in der aufgearbeiteten Ölphase auf einen Gehalt von unter 3 ppm, vorzugsweise sogar unter 1 ppm, gesenkt werden, da mit der Seife Anteile an NHPs nach dem Schnitt 3 leichter entfernt werden.
5. Bleichen & Desodorieren
Schließlich erfolgt eine weitergehende Raffination des Hauptproduktes, also der Öle und Fette durch ein ein Bleichen und/oder ein Desodorieren.
Beim Bleichen kann vorwiegend Bleicherde als Agens verwendet werden, welche in dem vorliegenden Verfahren effizienter eingesetzt werden kann. Es ist auch möglich die Bleicherde gleichzeitig mit dem Natriumhydrogencarbonat oder Natriumacetat zuzugeben.
Das Desodorieren kann beispielsweise durch Wasserdampfdestillation in einem sogenannten Desodorierer erfolgen. Dabei können z.B. unerwünschte Geruchsstoffe aus dem Öl entfernt werden
Es können optional auch weitere Schritte im Raffinationsprozess des Öls und/oder Fettes vor oder nach dem Bleichen und/oder Desodorieren erfolgen. Diese umfassen beispielsweise ein Ölpolieren und/oder ein Trocknen unter Vakuum zur Entfernung von Wasseranteilen.
3.2 Sterylglycosidgewinnung
Optional kann in dem dritten Schritt C der Ölaufarbeitung auch die Zugabe von Natriumacetat, anstelle des Natriumhydrogencarbonats, erfolgen. Es hat sich überraschend gezeigt, dass bei der Zugabe von Natriumacetat eine zusätzliche Anreicherung von Sterylglycosiden in der wäßrigen Phase erfolgt, die aus der entschleimten Ölfraktion abgetrennt werden. Zugleich restliche Phospholipide, Freie Fettsäuren und Erdalkaliverbindungen, wie z.B. Chlorophyll verbleiben überwiegend oder nahezu vollständig in der Ölphase.
Bei den Sterylglykosiden handelt es sich um Sterole, die über eine Hydroxygruppe glykosidisch mit zumindest einem Saccharid-Rest verknüpft sind. Sterylglykoside kommen in Pflanzen, Tieren, Pilzen und auch in einigen Bakterien vor. In Tieren existiert beispielsweise das Cholesterol-Glucoronid, bei dem ein Cholesterol-Rest mit einem Glucuronsäure-Rest verknüpft ist. Bei Pflanzen handelt es sich bei dem Sterol-Rest bevorzugt um Campesterol, Stigmasterol, Sitosterol, Brassicasterol oder Dihydrositosterol und bei dem Saccharid-Rest bevorzugt um Glucose, Galactose, Mannose, Glucuronsäure, Xylose, Rhamnose oder Arabinose. Der Saccharid-Rest ist bei pflanzlichen Sterylglykosiden über die Hydroxygruppe am C3 des A-Ringes des Sterols mit dem Sterol verbunden. An diesen ersten Saccharid-Rest können weitere Saccharid-Reste über eine ß-1 ,4-glykosidische Bindung oder eine ß-1 ,6- glykosidische Bindung geknüpft sein. Es existieren zu dem acylierte Sterylglykoside (ASGs), bei denen ein Saccharid-Rest an seiner Hydroxygruppe an Position 6 mit einer Fettsäure verestert ist. In vielen Pflanzen konnten acylierte Sterylglykoside in praktisch allen Pflanzenteilen in bis zu 0,125 Gew.-% nachgewiesen werden.
Besonders hoch ist der Anteil an nicht-acylierten und acylierten Sterylglykosiden in Palm- und Sojaöl. Bei der Herstellung von Biodiesel wird ein hoher Anteil an Sterylglykosiden im Zusammenhang mit einer schlechteren Filtrierbarkeit diskutiert. Es verbleibt eine Ölphase in welcher der Sterylglycosidanteil bereits deutlich gesenkt ist, was eine Weiterverarbeitung erleichtert. Hier kann durch einen weiteren Schritt, durch Zugabe eines alkalischen Agens eine Abscheidung Phase erfolgen.
Der Sterylglycosid-Anteil in der Wasserphase ist relativ hoch, also zumindest über 60 Gew.%, vorzugsweise über 80 Gew.%, gegenüber dem Sterylglycosid-Anteil in der Ölphase. Die gewonnenen Sterylglycoside können in Kosmetik- und/oder Pharmaprodukten genutzt werden.
4.2 Neutralisation nach Schritt 3.2
In einem vierten Schritt D, in welchem die aufgearbeitete Ölphase mit einem alkalischen Agens versetzt wird, erfolgt die Abspaltung in unpolare Ölphase und polare wäßrige Seifenphase. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Alkali- Lauge, also um eine Natriumhydroxid oder eine Kaliumhydroxidlösung, wobei sich der Einsatz von Natriumhydroxidlösung auch in diesem Fall als besonders bevorzugt erwiesen hat.
Diese Lauge trennt die Freien Fettsäuren, sowie nun auch die verbleibenden
Phospholipide und Erdalkatispezies, so auch Chlorophyll, als Begleitstoffe in einer wässrigen Phase aus der Ölphase ab. Die Freien Fettsäuren werden dabei verseift und können optional durch anschließende Seifenspaltung rückgewonnen werden.
Für die Abtrennung der vorgenannten Stoffe, insbesondere der Phospholipide und/oder der Freie Fettsäuren, hat sich die vorhergehende Entfernung von
Sterylglycoside als besonders vorteilhaft erwiesen.
Im Anschluss erfolgt, wie zuvor beschrieben, eine weitergehende Raffination des Hauptproduktes, also der Öle und Fette durch ein ein Bleichen und/oder ein
Desodorieren.
Nachfolgend soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand zweier Beispiele und unter Vergleich mit einem Vergleichsbeispiel näher erörtert werden.
Beispiel 1 :
Rohöl (FFA-Gehalt 0,48 Gew.%, H20-Gehalt 0,05 Gew.%, Eisen-Gehalt 1 ,13 ppm, Phosphor-Gehalt 80,42 ppm, Magnesium-Gehalt 8,47 ppm, Calciumgehalt 45,10 ppm) wird als Pressöl einer Rapssaat in den Vorlagetank (Vorlagetank 1 ) eingefüllt.
Anschließend wird das Rohöl im Vorlagetank 1 auf 85°C erwärmt und anschließend mit 0,1 Gew.-% verd. Zitronensäure (33%ig - Gew.% , auf Raumtemperatur) versetzt und für 30 Sekunden intensiv gerührt und danach 10 min bei cirka 100 bis 150 UpM gerührt. Danach wird 0,6 Gew.-% Wasser hinzugegeben. Das Gemisch aus Öl und verdünnter Zitronensäure wird anschließend in den Trenn- Separator gepumpt und dann bei einer Leistung von 200 l/h die wässrige Phase B von der öligen Phase A getrennt. Die wässrige Phase A wird gesammelt und bis zur weiteren Verwendung gelagert. Die ölige Phase A wird zur weiteren Prozessierung in einen weiteren Vorlagetank (Vorlagetank 2) überführt. Die ölige Phase A wird anschließend analysiert (FFA-Gehalt 0,48 Gew.%, H20-Gehalt 0,23 Gew.%, Eisen- Gehalt 0,34 ppm, Phosphor-Gehalt 26,1 ppm, Magnesium-Gehalt 2,32 ppm, Calciumgehalt 9,04 ppm).
Die so gewonnene ölige Phase A wird auf eine Prozesstemperatur von 45°C gebracht und ein ausreichendes Volumen an 8%iger - Gew.%
Natriumhydrogencarbonat-Lösung hinzugegeben, so dass ein theoretische
Neutralisationsgrad der freien Fettsäuren von 90% erreicht wird. Ein ausreichendes Volumen an Natriumhydrogencarbonat, kann so gewählt sein, dass mehr als 0,1 Gew.% NaHC03, bezogen auf das Gewicht an eingesetzter Ölphase, z.B. 0,3 Gew.% NaHC03 zugegeben wird. Die Zugabe muss nicht zwingend als Lösung erfolgen, sondern kann auch als Pulver erfolgen. Anschließend kann Wasser gesondert zugegeben werden. Schließlich wird mittels Ystral-Mischer für 30
Sekunden intensiv aber ohne Eintrag von Luft, d.h. ohne Gaseintrag gerührt und danach 10 min normal aber weiterhin ohne Eintrag von Luft, d.h. ohne Gaseintrag gerührt. Das resultierende Gemisch wird anschließend in den Trenn-Separator gepumpt und so bei einer Leistung von 200 l/h die wässrige Phase B von der öligen Phase A getrennt.
Die wässrige Phase B wird gesammelt. In dieser wurden Sterylglycoside mittels DC nachgewiesen. Die ölige Phase A wird zur weiteren Prozessierung wieder zurück in den Vorlagetank 1 überführt. Die ölige Phase wird anschließend analysiert (FFA- Gehalt 0,32 Gew.%, H20-Gehalt 0,23 Gew.%, Eisen-Gehalt 0,15 ppm, Phosphor- Gehalt 5,75 ppm, Magnesium-Gehalt 0,69 ppm, Calciumgehalt 3,46 ppm).
Beispiel 2:
Rohöl (FFA-Gehalt 0,43 Gew.%, H20-Gehalt 0,05 Gew.%, Eisen-Gehalt 0,60 ppm, Phosphor-Gehalt 52,52 ppm, Magnesium-Gehalt 5,43 ppm, Calciumgehalt 31 ,33 ppm) wird als Pressöl einer Rapssaat in den Vorlagetank (Vorlagetank 1 ) eingefüllt.
Anschließend wird die Rohölp im Vorlagetank 1 auf 85°C erwärmt und anschließend mit 0,1 Gew.-% Zitronensäure (33%ig, auf Raumtemperatur) versetzt und für 30 Sekunden intensiv gerührt und danach 10 min bei cirka 100 bis 150 UpM gerührt. Danach wird 0,6 Gew.-% Wasser hinzugegeben. Das Gemisch aus Rohöl und verdünnter Zitronensäure wird anschließend in den Trenn-Separator gepumpt und dann bei einer Leistung von 2001/h die wässrige Phase B von der öligen Phase A getrennt. Die wässrige Phase A wird gesammelt und bis zur weiteren Verwendung gelagert. Die ölige Phase A wird zur weiteren Prozessierung in einen weiteren Vorlagetank (Vorlagetank 2) überführt. Die ölige Phase A wird anschließend analysiert (FFA-Gehalt 0,43 Gew.%, H20-Gehalt 0,26 Gew.%, Eisen-Gehalt 0,17 ppm, Phosphor-Gehalt 12,49 ppm, Magnesium-Gehalt 0,40 ppm, Caiciumgehalt 1 ,85 ppm).
Die so gewonnene ölige Phase A wird auf eine Prozesstemperatur von 45°C gebracht und ein ausreichendes Volumen an 8%iger Natriumacetat-Lösung hinzugegeben, so dass ein Neutralisationsgrad der freien Fettsäuren von 90% erreicht wird. Anschließend wird mittels Ystral-Mischer für 30 Sekunden intensiv und vorzugsweise gaseintragsfrei gerührt und danach 10 min normal und vorzugsweise gaseintragsfrei gerührt. Das resultierende Gemisch wird anschließend in den Trenn- Separator gepumpt und so bei einer Leistung von 200l/h die wässrige Phase B von der öligen Phase A getrennt.
In der wässrigen Phase B wurden Sterylglycoside mittels DC nachgewiesen. Die ölige Phase A wird zur weiteren Prozessierung wieder zurück in den Vorlagetank 1 überführt. Die ölige Phase A wird analysiert (FFA-Gehalt 0,43 Gew.%, H20-Gehalt 0,24 Gew.%, Eisen-Gehalt 0,09 ppm, Phosphor-Gehalt 5,79 ppm, Magnesium- Gehalt 0,25 ppm, Caiciumgehalt 0,89 ppm).
Vergleichsbeispiel mit Natriumcarbonat:
Rohöl (FFA-Gehalt 0,54%, H20-Gehalt 0,05 %, Eisen-Gehalt 0,53 ppm, Phosphor- Gehalt 78,32 ppm, Magnesium-Gehalt 5,70 ppm, Caiciumgehalt 33,04 ppm) wird als Pressöl einer Rapssaat in den Vorlagetank (Vorlagetank 1 ) eingefüllt.
Anschließend wird das Rohöl im Vorlagetank 1 auf ca. 85°C erwärmt und
anschließend mit 0,1 Gew.-% Zitronensäure (33%ig, auf Raumtemperatur) versetzt und für 30 Sekunden intensiv gerührt und danach 10 min bei cirka 100 bis 150 UpM gerührt. Danach wird 0,6 Gew.-% Wasser hinzugegeben.
Das Gemisch aus Rohöl und verdünnter Zitronensäure wird anschließend in den Trenn-Separator gepumpt und dann bei einer Leistung von 200l/h die wässrige Phase B von der öligen Phase A getrennt. Die wässrige Phase A wird gesammelt und bis zur weiteren Verwendung gelagert. Die ölige Phase B wird zur weiteren Prozessierung in einen weiteren Vorlagetank (Vorlagetank 2) überführt. Die ölige Phase A wird anschließend analysiert (FFA-Gehalt 0,48 Gew.%, H20-Gehalt 0,53 Gew.%, Eisen-Gehalt 0,15 ppm, Phosphor-Gehalt 1 6,57 ppm, Magnesium-Gehalt 0,28 ppm, Calciumgehalt 1 ,78 ppm).
Die so gewonnene ölige Phase A wird auf eine Prozesstemperatur von 40 - 45°C gebracht und ein ausreichendes Volumen an 8%iger Natriumcarbonat-Lösung hinzugegeben, so dass ein theoretischer Neutralisationsgrad der freien Fettsäuren von 90% erreicht wird. Anschließend wird mittels Ystral-Mischer für 30 Sekunden intensiv und vorzugsweise gaseintragsfrei gerührt und danach 10 min vorzugsweise gaseintragsfrei normal gerührt. Das resultierende Gemisch wird anschließend in den Trenn-Separator gepumpt und so bei einer Leistung von 200l/h die wässrige Phase B von der öligen Phase A getrennt.
In der wässrigen Phase B wurden Sterylglycoside mittels DC nachgewiesen. Die ölige Phase A wird zur weiteren Prozessierung wieder zurück in den Vorlagetank 1 überführt. Die ölige Phase A wird analysiert (FFA-Gehalt 0,25 Gew.%, H20-Gehalt 0,49 Gew.%, Eisen-Gehalt 0,15 ppm, Phosphor-Gehalt 2,21 ppm, Magnesium- Gehalt 0,07 ppm, Calciumgehalt 0,32 ppm).
Die Beispiele 1 und 2 können im Anschluss durch Zugabe einer ausreichenden Menge von 12%-iger NaOH-Lösung in einem sogenannten Öl-Polierverfahren aufgearbeitet werden. Dies ermöglicht die Trennung der Ölphase von verseiften Freien Fettsäuren.
Anschießend kann ein Bleichen und Desodorieren erfolgen.
Fig. 3 zeigt anhand von experimentell ermittelten Daten dass bei Zugabe einer Natriumhydrogencarbonatlösung in Schritt C der Phosphorgehalt in der Ölphase reduziert wird. Dieser reduzierte Phosphorgehalt geht mit der Reduzierung von Phospholipide in der Ölphase einher. Fig. 4 zeigt zudem dass der Anteil an Freien Fettsäuren bei Zugabe von Natriumhydrogencarbonat nicht reduziert wird. Im Vergleich dazu erkennt man in Fig. 4, dass es bei Zugabe von Natriumcarbonat zu einer Reduktion an Fettsäuren in der Ölphase kommt.
Analog zum Phosphorgehalt wurde auch eine Reduktion u.a. an Calcium-,
Magnesium- und Eisenionen im Öl bei Zugabe von Natriumhydrogencarbonat festgestellt. Zugleich konnten die vorgenannten abgetrennten Ionen in der
Wasserphase nachgewiesen werden. Vergleichsbeispiel mit Natriumchlorid:
Rohöl A1 wurde mit wäßriger Citronensäurelösung (33%ig, Zugabe: 1000ppm) bei 85°C behandelt und mit Scherkopfmischer 30 Sekunden gemischt. Nach einer Reaktionszeit von 10min wurde eine Probe genommen und die Ölphase A2 gemessen.
Zur derart behandelte Ölphase A2 wurde 1 Gew.% Natriumchlorid und 3 Gew.% dest. Wasser zugegeben und mit einem Scherkopfmischer 30 Sekunden bei 60°C gemischt. Nach einer Reaktionszeit von 10 min wurde eine Probe genommen und die Ölphase A3 gemessen
Zur säureentschleimten Ölphase A2 wurde 1 Gew.% Natriumhydrogencarbonat und 3 Gew.% dest. Wasser zugegeben und mit einem Scherkopfmischer 30 Sekunden bei 60°C gemischt. Nach einer Reaktionszeit von 10 min wurde eine Probe genommen und die Ölphase A4 gemessen.
Folgende Ergebnisse wurden erzielt
P Fe Ca Mg
Probenname mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg
Olphase A4 1 ,7 0,07 1 ,9 0,2
Ölphase A3 12,1 0,25 1 ,6 0,4
Ölphase A2 17,3 0,18 5,8 1 ,2
Ölphase A1 58,2 0,41 41 ,4 6,3
Wie man an den vorgenannten Ergebnissen erkennt, führt eine identische
Behandlung der identischen Ölphase A2 mit Natriumhydrogencarbonat und
Natriumchlorid bei Natriumhydrogencarbonat zu einer signifikanten Reduzierung an Phospholipiden um mehr als das 7-fache. Deutlich erkennbar sind auch signifikanten Reduzierungen für Fe Ca, und Mg, die (mit Ausnahme von Ca) bei derr Verwendung von Kochsalz bei identischer Vorbehandliüng nicht identifiziert werden.
Fig. 5a zeigt eine beispielhafte Abfolge der Verfahrensschritte B und C, sowie dem optionalen Verfahrensschritt D. Ausgehend von einem Rohöl I wird zunächst Zitronensäure als wäßrige Lösung zugegeben. Dabei wird der Phosphorgehalt und damit auch der Anteil an Phospholipiden in der Ölphase reduziert. Die wäßrige Phase r-ι wird von der Ölphase getrennt. Zur Ölphase wird ein Anteil an
Natriumhydrogencarbonat als Lösung, Suspension oder als Pulver - bei
Pulverzugabe vorzugsweise mit anschließender Wasserzugabe - zugegeben. Dabei erfolgt eine weitere Reduzierung an Phospholipiden in der Ölphase. Die wäßrige Phase r2 wird von der Ölphase abgetrennt. Sodann können im optionalen Schritt D weitere Phospholipide abgetrennt werden. Je nach Dosiervolumen in Schritt C kann die Konzentration an Phospholipiden in der Ölphase allerdings sehr gering sein, so dass sie gegenüber den Fettsäuren kaum mehr zu berücksichtigen sind. Die Grenze Z zwischen den beiden Schritten kann somit variabel gewählt werden. Und hängt u.a. von den gewünschten Zielvorgaben an die Reinheit der FFA-Phase ab.
Die Konzentration an freien Fettsäuren kann durch die ermittlung der Säurezahl der Ölphase nach den jeweiligen Schritten erfolgen. Die Säurezahl (SZ) ist ein Maß für den Gehalt eines Fettes/Öles an freien Fettsäuren (FFA). Sie entspricht der Menge an Kaliumhydroxid (KOH) in mg, die benötigt wird, um die in 1 g Fett enthaltenen freien Fettsäuren zu neutralisieren. Zur Ermittlung der SZ titriert man das in einem 2:5 Gemisch aus Toluol und Ethanol gelöste Fett/Öl mit 0,1 M KOH gegen
Phenolphthalein. Die SZ kann dann wie folgt berechnet werden:
E Einwaage Fett/Öl in g
56,1 · V N V Verbrauch Natronlauge in ml
SZ=
N Normalität der Lauge
Aus der Säurezahl kann über die molaren Massen von KOH und Ölsäure unmittelbar der Gehalt an freien Fettsäuren in Massenprozent im Fett/Öl berechnet werden. Die Berechnung erfolgt nach folgender Gleichung:
%FFA{ml m) = SZ ^^ = ^ 0,503 , wobei SZ = Säurezahl
MKOH - 10
MÖIS = 282,46 g/Mol
Zur Wassergehaltbestimmung in Ölen wird üblicherweise der der Methode von Karl Fischer gefolgt. Dabei wird Monomethylsulfit durch Titration mit lod zu
Monomethylsulfat oxidiert. Es entsteht lodid, welches visuell und elektrochemisch nachweisbar ist. Die Reaktion benötigt zusätzlichen elementaren Sauerstoff, welcher nur durch das in der Probe enthaltene Wasser geliefert wird. Vorliegend wurde das halbautomatische Gerät KFS-Titrino 720 von Metrohm verwendet und wertet über Platin-Elektroden während der Titration aufgezeichnete, charakteristische, Strom- Spannungs-Kurven aus und bestimmen so automatisch den Wassergehalt der Probe. Die direkte und quantitative Bestimmung der Elemente Phosphor, Calcium,
Magnesium und Eisen in den Ölproben erfolgt mittels Inductively Coupled Plasma - Emissionsspektralanalyse (ICP). Das zu einem Aerosol zerstäubte Probenmaterial wird dabei in den heißen Kern eines Argonplasmas injiziert. Bei einer Temperatur von mehr als 8000K wird das Probenmaterial atomisiert und gleichzeitig angeregt. Es kann so im Emissionsspektrum qualitativ und quantitativ auf Spurenelemente analysiert warden.
In den wässrigen Phasen und in den Ölphasen der jeweiligen Verfahrensschritte erfolgte für eine Bestimmung des HLB-Wertes. Die Analyse erfolgt mit einer
Asahipak GF-310 HQ Mehrfach-Lösungsmittel GPC-Säule. Hierduch können ionische und nicht-ionische Tenside differenziert und nach ihrem HLB-Wert eingeordnet werden.
Zum Nachweis der jeweiligen Begleitstoffe, beispielsweise von Sterylglycosiden, wurde ein DC-Verfahren (Dünnschichtchromatographie) angewandt. Die
Dünnschicht-chromatographie erfolgte mit Silica Gel G Platten. Die Trennung erfolgt mit einem Gemisch aus Chloroform/Aceton/Wasser (30/60/2). Die Entwicklung erfolgte mit einem Naphthyl ethylenediamine-Reagenz wodurch Zuckerreste der Öl- Begleitstoffe farblich dargestellt werden können.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur schrittweisen Aufarbeitung eines organischen Öls umfassend die Schritte:
A Bereitstellen eines Rohöls
B Entschieimen des Rohöls durch Zugabe von Wasser und/oder von Säure zum Rohöl und Ausbildung von zumindest zwei Phasen, einer wäßrigen Phase und einer Ölphase, sowie Separierung der mit Phospholipid angereicherten wäßrigen Phase von der Ölphase;
C Zugeben von Natriumhydrogencarbonat und/oder Natriumacetat zu der Ölphase aus Schritt B, sowie Abtrennung von Erdalkaliverbindungen und/oder von Phospholipiden und/oder Sterylglycosiden gelöst oder suspendiert in einer wäßrigen Phase aus der Ölphase.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Entschieimen durch Zugabe einer Säure erfolgt, welche ausgesucht ist aus einer oder mehrerer der folgenden Säuren: Zitronensäure, Essigsäure, Ameisensäure, Oxalsäure, Salpetersäure, Salzsäure, Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt B
und/oder Schritt C bei einer Temperatur von mehr als 65°C, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 66-95°C erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Natriumhydrogencarbonat und/oder das Natriumacetat als Pulver oder als Suspension zur Ölphase in Schritt C zugegeben wird
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserzugabe vor oder nach der Zugabe des Pulvers erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 0,1 Gew.% an Natriumhydrogencarbonat und/oder
Natriumacetat, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ölphase in Schritt C, zugegeben wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 1 ,0 Gew.% an Wasser bezogen auf das Gesamtgewicht der Ölphase in Schritt C zugegeben wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe an Natriumhydrogencarbonat nach Schritt C solange wiederholt wird, bis die Trübung der Wasserphase und/oder ein ermittelter Gehalt an Erdalkaliionen der Ölphase und/oder ein ermittelter Phosphphorgehalt der Ölphase einen vorgegebenen Sollwert unterschreitet.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Zugabe von Natriumhydrogencarbonat in Schritt C eine wäßrige Phase abgetrennt wird, welche einen Anteil von Freien Fettsäuren enthält, der einer Abtrennung von weniger als 1 % - Punkten an Freien Fettsäuren aus der Ölphase entspricht.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Zugabe von Natriumhydrogencarbonat in Schritt C eine wäßrige Phase abgetrennt wird, welche einen Anteil von Freien Fettsäuren enthält, der einer Abtrennung von weniger als 0,2% - Punkten an Freien Fettsäuren aus der Ölphase entspricht.
1 1 .Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Zugabe von Natriumacetat in Schritt C eine wäßrige Phase abgetrennt wird, in welcher organische Bestandteile gelöst oder suspendiert vorliegen und wobei die organischen Bestandteile zu mehr als 30 Gew.%, vorzugsweise zu mehr als 50 Gew.% Sterylglycoside enthalten.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an Schritt C in einem Schritt D ein Verseifen von Freien Fettsäuren unter Zugeben eines alkalischen Agens zu der Ölphase aus Schritt C vorgenommen und ein Abtrennen dieser verseiften Fettsäuren aus der Ölphase vorgenommen wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verseifte Fettsäure zu weniger als 3 Gew.%, vorzugsweise zu weniger als 1 Gew.%, organische Verschmutzungen aufweist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an Schritt C oder D ein Bleichen und/oder Desodorieren der Ölphase aus Schritt C oder D erfolgt.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zugegebene alkalische Agens in Schritt D eine anorganische Alkali- Lauge, vorzugsweise eine Natriumhydroxidlösung, ist.
1 6. Vorrichtung die ausgestaltet ist, ein Verfahren nach Anspruch 1 durchzuführen.
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