EP3469046A1 - Wässriges extraktionsverfahren zur gewinnung von schleimstoffen und emulsionstrennung - Google Patents

Wässriges extraktionsverfahren zur gewinnung von schleimstoffen und emulsionstrennung

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EP3469046A1
EP3469046A1 EP17733995.9A EP17733995A EP3469046A1 EP 3469046 A1 EP3469046 A1 EP 3469046A1 EP 17733995 A EP17733995 A EP 17733995A EP 3469046 A1 EP3469046 A1 EP 3469046A1
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EP
European Patent Office
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phase
separation
mucilage
water
lipid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17733995.9A
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Max DIETZ
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Drei Lilien Pvg Gmbh&co KG
Original Assignee
Drei Lilien Pvg Gmbh&co KG
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Publication date
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Publication of EP3469046A1 publication Critical patent/EP3469046A1/de
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    • C11B3/06Refining fats or fatty oils by chemical reaction with bases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • B01D17/045Breaking emulsions with coalescers

Definitions

  • the present invention relates to a method by which it is possible by adding a volume of water in which acid or base-forming compounds are contained and whose volume fraction is> 5% by volume in relation to the lipid phase to be purified and / or a volume ratio that to form a water phase to separate hydratable mucilages from a lipid phase, to purify a lipid phase and / or to recover the hydratable mucilages.
  • the separation of the water phase from a water-in-oil emulsion is carried out by centrifugal processes from the prior art (separator, decanter, centrifuge). It is known that the energy expenditure for the separation of the water phase with the registered Amount of water that is bound in an emulsion, correlated. It is therefore the endeavor of the methods known from the prior art to keep the amount of water to be introduced as small as possible.
  • the use of basic solutions for degumming lipid phases usually results in much more stable emulsions than is the case with the use of acids.
  • the prior art discloses processes in which, by mixing a basic solution into an oil to be purified, emulsions are produced which are subsequently separated again by centrifugation, giving a largely cloudy oil and an aqueous-emulsified mucilage phase. Since the classes of mucus present in the oil are in variable quantity and ratio, it is not possible to calculate the amount of basic compounds and / or the amount of water required to separate hydratable mucilages from the lipid phases. From the prior art, no methods are known which are universally applicable to different lipid phases and lead to a consistently good separation efficiency of the oil accompanying substances. The object of the invention is therefore to provide a method with which reliably and with consistently high efficiency oil accompanying substances, which are present in variable proportions, can be removed from the oil and obtained for further utilization.
  • the patent WO2015 / 185675A1 (method for obtaining glycoglycerolipids and glycosphingolipids from lipoid phases) describes a method in which basic aqueous solutions containing silicates, carbonates or borates in a volume ratio of 0.1 to 3% by volume of vegetable oils or animal fats be mixed, resulting in a complexation with the glycolipids present herein, which can then be separated by centrifugal separation techniques. At a higher water volume ratio, after phase separation with a separator, the heavy phases were in the form of cream-type emulsions containing relevant amounts of neutral lipids.
  • WO2015 / 181 1341A1 (method for refining lipid phases and use) describes a method in which an aqueous solution containing an amidine and / or guanidine group-carrying compound, oils or fats are admixed, which are subsequently mixed by centrifugal separation methods with those herein dissolved compounds present (free fatty acids, phospholipids, glycolipids, uam) is separated.
  • an intensive application of the aqueous solution showed a significantly improved effect with regard to the depletion of odor, taste and colorants, than the mere stirring of the aqueous solutions.
  • EP 0269277 A2 describes a process for the removal of phospholipids or mucilages from triglyceride oils.
  • a organic acid or acid anhydride is dispersed in the oil at a temperature not greater than about 40 ° C.
  • water is dispersed in the oil and the sewage sludge containing the gums removed from the oil to obtain an oil with a reduced content of phosphorus containing compounds.
  • another bleaching step is performed. Bleaching earth can be used for this purpose.
  • organic acids citric acid, maleic anhydride, maleic acid, lactic acid, oxalic acid and acetic anhydride are mentioned, wherein 50% by weight of the aqueous organic acid solution is preferred.
  • the listed amount of added organic acid is between 0.1 to 1, 0% by weight.
  • an added water content of 0.1 to 3% by weight is disclosed.
  • the phospholipids precipitate in the form of an aqueous sewage sludge. A phase separation to form a water phase is not described.
  • DE 1058184B describes a process for removing vegetable oils, for example soybean, cottonseed, perilla, linseed, peanut, corn and fuel oils, by means of water and at least one of the following acid anhydrides: acetic acid, propionic acid, butyric acid, maleic acid.
  • Succinic, monomethylsuccinic or dimethylsuccinic anhydride The acid anhydride and the water can be added to the oil be added separately or simultaneously. There are added at least 1 .5 wt.% Water based on oil. However, it is recommended to limit the amount of water to a minimum, since increased water volumes increase the oil losses and reduce the required contact time especially at temperatures below 60 ° C. Furthermore, an amount of water of at least 1 .5% by weight is described only in connection with a separate addition of acid and water. The examples described contain only examples with at most 3% by weight of water relative to the oil, first mixing the oil with an acid anhydride and then adding at most 3% by weight of water.
  • the oil is centrifuged to separate the aqueous slime phase from the oil.
  • a sewage sludge which leads to a significant inclusion of the oil to be purified in the water phase and thus a high oil loss associated with the just mentioned method.
  • this method has the further disadvantage that the phase separation is difficult to accomplish.
  • AT 356 229 B describes a process for degumming triglyceride oils using an acid and water to remove an aqueous slurry containing the mucilage after the oil, the degumming agent and the water have been at least 5 min. were kept in contact with each other.
  • the degumming agents are inorganic or organic acids such as phosphoric acid, acetic acid, citric acid, tartaric acid, succinic acid, etc., or mixtures thereof.
  • 0.001 to 0.5% wt.% Of an acid having a pH of at least 0.5 in a 1-molar solution or its anhydride is dispersed in the oil, then 0.2 to 5 wt.% Water in the dispersed mixture and finally separating the aqueous slurry, wherein the mixture of oil, water and acid is maintained at a temperature below 40 ° C, before the aqueous slurry is separated.
  • the aqueous slurry is separated by centrifugation.
  • the oil can be further treated, for example. by bleaching and deodorization process.
  • significant amounts of the oil are transferred to the aqueous phase, resulting in a large loss of the oil to be purified.
  • this method has the further disadvantage that the phase separation is difficult to accomplish.
  • the solution of the present task is achieved by the volume of water added to the oil or fat to be purified of an acidic or basic solution is chosen so large that spontaneously forms a free water phase after mixing the solution with the oil. It has been found that if the amount of water added is significantly greater than required by prior art methods of separating gums, the aqueous solution separation efficiency of acid or base forming compounds can be improved so that the hydrated gums are already can be separated and separated from an oil phase or lipid phase by sedimentative methods.
  • the economical use of the compounds which can be used for this purpose is further improved, since free water phases are obtained which can be freed from the aggregated mucilages contained therein by simple measures, such as filtration, for example, and used repeatedly in the process.
  • the process sequence of the purification process is also significantly simplified, wherein despite the use of larger volume flows, which are required for this, the purification process can be significantly economized.
  • the present invention is directed to a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • a volume fraction of an acid or base-containing aqueous solution added to the lipid phase may be> 3% by volume, more preferably> 5% by volume, more preferably> 6% by volume, more preferably> 7% by volume, more preferably from > 8% by volume, more preferably> 9% by volume, more preferably> 10% by volume, more preferably> 12.5% by volume, more preferably> 15% by volume, more preferably> 17.5% by volume, more preferably> 20% by volume, more preferably> 25% by volume and most preferably> 30% by volume.
  • the volume fraction of an aqueous acidic or base solution added to the lipid phase may range from 3 to 300% by volume, in a range from 3 to 150% by volume, in a range from 3 to 100% by volume. , further in a range of 3 to 80 vol.%, further in a range of 3 to 60 vol.%, further in a range of 3 to 50 vol.%, or further in a range of 3 to 30 vol.%.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in the range of 5 to 300% by volume, in the range of 5 to 150% by volume, in the range of 5 to 100% by volume %, in a range of 5 to 80% by volume, in a range of 5 to 60% by volume, in a range of 5 to 50% by volume, or in a range of 5 to 30% by volume.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in the range of 6 to 300% by volume, in a range of 6 to 150% by volume, in a range of 6. 100% by volume, a range of 6 to 80% by volume, in a range of 3 to 60% by volume, in a range of 6 to 50% by volume, or in a range of 6 to 30% by volume.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in the range of 7 to 300% by volume, in the range of 7 to 150% by volume, in the range of 7 - 100 Vol%, in a range of 7 to 80% by volume, in a range of 7 to 60% by volume, in a range of 7 to 50% by volume, or in a range of 7 to 30% by volume.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in the range of 8-300 vol.%, In the range of 8-150 vol.%, In the range of 8 - 100% by volume, in a range of 8 - 80% by volume, in a range of 8 - 60% by volume, in a range of 8 - 50% by volume or in a range of 8 - 30% by volume. Further preferably, the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in the range of 9
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in the range of 10 to 300% by volume, in a range of 10 to 150% by volume, in a range of 10. 100% by volume, in a range of 10 - 100% by volume, in a range of 10 - 60% by volume, in a range of 10 - 50% by volume, or in a range of 10 - 30% by volume.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in a range of 12.5 to 300% by volume, in a range of 12.5 to 150% by volume a range of 12.5 to 100 vol%, in a range of 12.5 to 100 vol%, in a range of 12.5 to 60 vol%, in a range of 12.5 to 50 vol% or in a range of 12.5-30% by volume.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in the range of 15-300% by volume, in the range of 15-150% by volume, in the range of 15%. 100% by volume, in a range of 15-100% by volume, in a range of 15-60% by volume, in a range of 15-50% by volume, or in a range of 15-30% by volume.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in a range of 17.5 to 300% by volume, in a range of 17.5 to 150% by volume a range of 17.5
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in a range of 20-300 vol%, in a range of 20-150 vol%, in a range of 20 - 100% by volume, in a range of 20-100% by volume, in a range of 20-60% by volume, in a range of 20-50% by volume or in a range of 20-30% by volume.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in a range of 25-300 vol%, in a range of 25-150 vol%, in a range of 25 - 100% by volume, in a range of 25-100% by volume, in a range of 25-60% by volume, in a range of 25-50% by volume or in a range of 25-30% by volume.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase is in a range of 30 to 300 vol%, in a range of 30 to 150 vol%, in a range of 30 100% by volume, in a range of 30-100% by volume, in a range of 30-60% by volume or in a range of 30-50% by volume.
  • the volume fraction of a water phase containing an acid- or base-forming compound added to the lipid phase ranges from 5% to 50% by volume.
  • the volume ratio is preferably chosen so that the formation of a free water phase is ensured after the mixing entry.
  • the present invention is also directed to a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • a preferred embodiment of the invention is a method of purifying a lipid phase and / or separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • the present invention is also directed to a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • a preferred embodiment of the present invention relates to a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • One embodiment of the present invention is a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • An embodiment of the present invention is also a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • step b) a water phase containing at least one acid- or base-forming compound having a volume ratio of> 5% by volume, which ensures complete hydration of hydratable gums, is added and mixed.
  • One embodiment of the present invention is thus a process for the purification of lipid phases and / or for the separation of mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • a further embodiment of the present invention is thus a method for purifying lipid phases and / or for separating mucous substances from a lipid phase, comprising the following steps:
  • step b) of a process according to the invention the volume fraction of the acidic or basic aqueous solution which is introduced into a lipid phase from step a) by means of a stirring and / or intensive introduction, is at least so great that a complete hydration all of the process step hydradiersierbaren Schleimstoffe is achieved.
  • a preferred embodiment of the present invention therefore relates to a process for the purification of lipid phases and / or for the separation of mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • step a1 Preference is therefore given to a method according to the invention for purifying lipid phases and / or for separating mucilages, in which the hydrolyzability and / or separability of the mucilages contained in step a) is detected in step a1), which may also be optional, in that after mixing in a water phase consisting of an acidic or basic aqueous solution to form an emulsion, spontaneously a visible free water phase containing hydrated mucilages is formed.
  • step b) of an inventive method an acidic or basic aqueous solution is added with such a large volume fraction of the lipid phase and mixed by means of an Intensiveintrags until a free water phase forms spontaneously after mixing.
  • a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • the present invention is also directed to a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps: a) providing a lipid phase containing mucilage,
  • the amounts of residual water present in lipid phases before and after centrifugal phase separation are lower than those in a method in which a low water volume ratio has been used, with one otherwise same use of compounds that are present in the aqueous solutions.
  • the method according to the invention therefore makes it possible to clarify lipid phases of a residual water and / or mucilage fraction contained therein with a low centrifugal expenditure of energy or even to completely dispense with a centrifugal separation. Furthermore, this can result in a cost savings in the drying of the final lipid products.
  • the inventive method is characterized in a particularly advantageous manner by the simple applicability.
  • it is not necessary to analyze the liquid phase to be purified with regard to its indicators for accompanying / mucous substances (eg phospholipids, free fatty acids, electrolytes).
  • a test series in which an increasing volume of different basic or acid solutions are gradually added to the lipid phase, it can be decided after the mixture by a simple visual examination, at which volume ratio of the aqueous solution to the lipid phase there is sufficient hydration of the mucilages contained therein and with which aqueous solution or what Wasservolumenzugabe ratio the process can be carried out.
  • volume addition ratios between the water and the lipid phase can be used than those which were determined in the sample described above for the determination of a minimum amount of volume required.
  • the simple test procedure for complete hydration of mucilages also leads to a clear economization of the purification of a lipid phase.
  • the method is also characterized by its universal applicability, since it is irrelevant in what amount and in what proportion of the hydratable mucilage present in a lipid phase.
  • step a1) investigating the hydrratability of the mucilages present in the lipid phase of step a) by admixing increasing volumes of water with at least one acid- or base-forming compound until a free water phase is formed after the mixing entry,
  • the present invention is also directed to a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • step a1) investigating the hydrratability of the mucilages present in the lipid phase of step a) by admixing increasing volumes of water with at least one acid- or base-forming compound until a free water phase is formed after the mixing entry,
  • step a1) adding and mixing a water phase containing at least one acid- or base-forming compound, with a water volume ratio volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase, in step a1) to form a free water phase after the Mixed entry and> 5 vol%,
  • a basic or acidic aqueous solution affects the degree of hydration of the mucilages present in the lipid phase, d. H. the volume fraction of a water envelope around a hydrated mucilage.
  • a more complete and faster hydration of the present in a lipid phase mucilage is effected by an intensive mixing entry.
  • the resulting in an intensive entry water bubbles are smaller and more distributed, as is the case with a scrub entry, which also usually a larger amount of water is needed to provide a sufficient hydration for the mucus to be removed.
  • a method for purifying a lipid phase and / or separation of mucous substances is also preferred, wherein in step b) the mixing in of the water phase containing the at least one acid or base-forming compound takes place by means of an intensive introduction.
  • Lipid phase comprising the following steps:
  • the introduction of the water phase can take place in the form of a continuous or discontinuous feed.
  • the lipid phase and / or the water phase can have any desired temperature, but mixing is only possible if both phases have a liquid state of aggregation. Therefore, a temperature range for the lipid phase and / or water phase between 0 ° and 120 ° C is preferred, more preferably between 15 ° and 90 ° C and more preferably between 25 ° and 75 ° C.
  • the duration of the entry of the water phase depends on the amount of hydratable mucilages, the type of mixed entry and the height of the water volume fraction (water volume ratio).
  • a preferred embodiment of the present invention relates to a method for purifying a lipid phase and / or separation of mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • a particularly preferred embodiment of the present invention is a method for purifying a lipid phase and / or separation of mucous substances from a lipid phase, comprising the following steps:
  • a preferred embodiment of the present invention relates to a method for purifying a lipid phase and / or separation of mucous substances from a lipid phase, comprising the following steps:
  • a particularly preferred embodiment of the present invention is a method for purifying a lipid phase and / or separation of mucilage from a
  • Lipid phase comprising the following steps:
  • the introduction of the mixture into a container which is suitable for the separation of the phases takes place.
  • the derivation of the separated phases can also be carried out continuously or discontinuously.
  • the device additionally has an outlet, via which a mucilage layer, which forms in the region of the phase boundary and / or in the region of the bottom of the container, can be derived separately.
  • a device which allows a visual inspection of the forming phases as well as the detection of the phase boundary e.g. in the form of a glass cutout.
  • the required duration of the phase separation depends on the amount and composition of the hydratable mucilages contained in the lipid phase, the addition volume of the aqueous phase and other process parameters (intensity of the mixed entry, temperature of the water or lipid phase, etc.).
  • the duration of the phase separation should be selected until the water content in the clarified lipid phase is preferably ⁇ 3% by weight, more preferably ⁇ 1.5% by weight and more preferably ⁇ 0.5 Wt .-% is.
  • This phase is also referred to below as the stance phase.
  • the duration of the sedimentary phase separation should be between 10 seconds and 7 days, more preferably between 5 minutes and 48 hours, and more preferably between 15 minutes and 6 hours.
  • either the process parameters of previous process performance may be varied (eg use of a larger water volume fraction (water volume ratio) or a selection of another acid or base forming compound) and or one of the methods described below for accelerating the phase separation.
  • the lipid phases obtained after the phase separation contain ⁇ 20% by weight of the amount of mucilage present prior to the process and which can be hydrated with the process step carried out, more preferably the lipid phases contain ⁇ 10% by weight of the amount of mucilage prior to the process step and more preferred are lipid phases in which the amount of mucilage that can be hydrated with the process step carried out is reduced to ⁇ 5% by weight compared to the amount that was present before the process step was carried out.
  • the obtained lipid phase can have the specification to be achieved or can be supplied to a further purification stage.
  • the invention thus also relates to a process for the multi-stage aqueous purification of lipid phases.
  • a process for phase separation from the prior art is carried out to improve the separation of hydrated mucilages still present in the lipid phase or the water phase still present therein.
  • Preferred for this purpose are centrifugal processes using z.
  • separators or decanters and methods for coalescence of phases for. B. using coalescers.
  • this is preferably done after the spontaneous formation of a free water phase or a service life, which is required for the completion of a complete hydration / complexation.
  • the lipid phase obtained after a phase separation is fed to a further process stage according to the invention.
  • a method for purifying lipid phases containing mucilage comprising the following steps: a) providing a lipid phase containing mucilage,
  • Water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase of> 5% by volume and / or a water volume ratio that allows the formation of a free water phase after the mixed entry
  • the present invention is also directed to a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • one embodiment of the present invention is a method of purifying a lipid phase and / or separating lipid phase mucilages, comprising the following steps:
  • lipid phase containing mucilage a) providing a lipid phase containing mucilage, b) addition and mixing of a water phase containing at least one acid- or base-forming compound, with a water volume ratio volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase of> 5% by volume
  • a further embodiment of the present invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • the aqueous phase which forms during the phase separation, can be discharged continuously or discontinuously from the separation vessel.
  • the discharged water phase is passed into a further settling tank in order to sedimentively separate solid and / or suspended matter present in the water phase.
  • Suitable methods include the use of filters, separators or decanters.
  • the resulting clear water phases can then be used again for the process of carrying out a purification step.
  • aqueous solutions containing base- or acid-forming compounds are used. These aqueous solutions enable and / or improve the hydration of mucilage. The effect on the different mucilages varies with the different compounds.
  • testing may be made with a test method for hydrating mucilages as described herein become.
  • the method can be quickly and easily find out with which aqueous solution of base or acid-forming compounds and with what volume ratio of these aqueous solutions to the liquid phase to fully hydrolyze slime and transfer it into an aqueous phase. It is advantageous to use a basic or acidic solution which hydrates the largest possible number of mucilages at the same time. However, this can lead to a very large volume fraction of the aqueous solution (eg> 50% by volume) having to be added to the lipid phase and / or a long service life for a spontaneous separation (phase separation) of the water / mucous phase from the Lipid phase is needed.
  • lipid phases which had a high proportion of mucilage, which z. B. is measurable by the determination of the content of phosphorus-containing compounds (eg., A phosphorus content of> 50mg / kg) or of free fatty acids (eg.,> 1, 5 wt%), first a method of the Technique, such as a water degumming, or to apply the inventive method with an acid-forming aqueous solution.
  • the pre-purified lipid phase can then be carried out with an aqueous solution containing a base-forming compound according to one of the methods of the invention.
  • lipid phases of different origin and composition can be treated and the hydratable mucilages contained herein extracted.
  • the lipid phases may be oils or fats of plant, animal, microbial, synthetic or fossil origin.
  • the lipid phases to be treated can be present in a native form or the lipid phases to be treated have already been subjected to a purification process.
  • the aqueous solutions according to the invention contain compounds which are acid- or base-forming.
  • Such compounds are known in the art.
  • Particularly suitable base-forming compounds are sodium hydroxide, potassium hydroxide, aluminum hydroxide, ammonium hydroxide, carbonates such as sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate and potassium bicarbonate, silicates such as sodium metasilicate, sodium orthosilicate, sodium disilicate, sodium trisilicate and potassium silicate, further acetates such as sodium acetate , Borates, such as sodium borate, amidino and / or guanidine group-carrying compounds, such as arginine, according to the formula given in the Definitions section, as well as mixtures of the aforementioned compounds and with other compounds.
  • calcium hydroxide sodium sulfate, potassium sulfate, calcium sulfate, sodium phosphate, potassium phosphate, calcium phosphate, sodium citrate, potassium citrate, calcium citrate, aluminum citrate, and mixtures thereof or hereby.
  • the application according to the invention also extends to other base-forming substances and to combinations of the abovementioned and other compounds.
  • concentration and / or mixing ratio is freely selectable, the suitable concentrations of the aqueous phases are easily determined by a person skilled in the art. This is due to the process technology according to the invention, in which even at a low concentration of the acid or base-forming compound in the water phase, a sufficient amount of these compounds can be ensured by providing the water phase with an excess in relation to the compounds to be hydrolyzed becomes.
  • concentrations of the basic solutions are between 0.01 and 5 molar, more preferably between 0.5 and 2 molar, and most preferably between 0.8 and 1.5 molar.
  • compounds containing amidine and / or guanidine groups are used as the basic compounds, as described herein. These compounds are in an aqueous medium, which should preferably be ion-free or ion-poor, in a concentration range of 0.001 to 0.8 molar, more preferably from 0.01 to 0.7 molar, and most preferably from 0.1 to 0.6 Molar completely dissolved.
  • the base-forming compounds are preferably dissolved in an ion-free or ionic water, but it can also be used mineral salt-containing service water to dissolve the compounds, methods for dissolving such compounds are known in the art.
  • the pH of the solutions is preferably in a range between 7 and 14, more preferably between 8 and 13 and more preferably between 9 and 12.
  • mucilage and acid-forming compounds are suitable.
  • acid-forming compounds are, for example, hydrochloride, phosphoric acid, sulfuric acid, boric acid, citric acid or oxalic acid.
  • Other acids of the prior art are suitable.
  • the selection of the concentrations, a mixture of different acids or the mixing ratio of different acids is carried out analogously to that of the basic compounds.
  • the pH of the solutions is preferably in a range between 6.9 and 1, more preferably between 5 and 1.5, and more preferably between 3 and 1.8.
  • Sole acid treatment according to I. means that process step b) is carried out with a water phase containing at least one acid-forming compound. Accordingly, the sole base treatment according to II. Is to be understood such that process step b) is carried out with a water phase containing at least one base-forming compound.
  • the method arrangement III. is carried out so that only the acid treatment takes place and following the process step d2) the base treatment takes place.
  • the Process arrangement IV differs only in the order of addition of the acid solution and base solution.
  • the method arrangement V. and VI. are to be understood as meaning that the lipid phase from step d2) after one of the method arrangements I, II. II. or IV. has been applied and the separation according to step d1) and d2) has been carried out again with an acid treatment or base treatment at the lipid phase the last process step d2) is performed.
  • Another aspect of the invention relates to processes and methods which have an influence on the residence and / or service life of the emulsions prepared by one of the process stages according to the invention until sufficient phase separation has been achieved.
  • the spontaneous separation (phase separation) of the water and the lipid phase according to the invention can be accelerated by various procedural embodiments. Surprisingly, it has been shown that the phase separation (phase separation) proceeds significantly faster when the emulsion consisting of the water and the lipid phase was heated.
  • a preferred embodiment according to the invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • phase separation to form a free water phase containing hydrated gums, wherein the sedimentary phase separation takes place at a temperature between 40 ° C and 65 ° C,
  • a particularly preferred embodiment according to the invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • Another particularly embodiment according to the invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucous substances from a lipid phase, comprising the following steps:
  • Coalescence separators are known from the prior art. The principle of action is based on the fact that two non-miscible liquids which are in the form of an emulsion come to adhere to hydrophilic or lipophilic droplets on the surfaces of the precipitator by contact with a hydrophilic or hydrophobic surface and by melting the adhering droplets with each other to form larger droplets, which form a uniform phase in the course. In the presence of surfactants, the effectiveness of this deposition technique is significantly reduced.
  • phase separation by means of a coalescence separator is not possible.
  • the formation of a mucous-containing water phase and a clarified lipid phase was achieved by passage through a coalescence separator. Therefore, it is particularly advantageous to carry out a phase separation (phase separation) by a coalescence separator following an entry according to the invention of a water phase into a lipid phase.
  • phase separation it is particularly advantageous to carry out a coalescence separation, but also other separation processes, only after the settling of a water / mucous phase in the clarified lipid phase.
  • the methods described herein for accelerating the phase separation can be combined with one another. It has thus been found that the separation efficiency of a coalescence separator is increased by first heating an emulsion prepared according to the invention and then passing it through a coalescence separator. It is irrelevant whether the emulsion is supplied to a coalescer in the heated state or after heating at ambient temperatures. Also, the reverse order or combination with other processing techniques that result in coalescence, such as sonication, are suitable for accelerating phase separation.
  • an acceleration of the phase separation is accomplished by a hydrocyklone.
  • Hydrocyklones are known in the art, they are used for the separation of liquids and solids pretext.
  • a separation of the water and the lipid phase after a purification step according to the invention can be carried out with this method.
  • the emulsion should be fed to such a separator. It has been found that, in particular, the forming solids and suspended substances, together with the water phase, can be separated off very efficiently by the abovementioned processes.
  • the emulsion of a purification stage according to the invention is passed into a settling tank, which is subjected to an increased pressure.
  • a centrifugal separation process can also be used to accelerate the phase separation (phase separation).
  • phase separation Preference is given to processes for accelerated separation of the lipid and water phases in emulsions which are prepared with acidic or basic aqueous solutions in which such a large volume fraction of the water phase has been added to the lipid phase until spontaneous formation of a free water phase after mixing.
  • Preferred methods for accelerated phase separation of the emulsion prepared according to the invention are heating of the emulsions and / or coalescence separation and / or ultrasound treatment.
  • Preferred methods for accelerated phase separation of the emulsions prepared according to the invention are centrifugal separation techniques.
  • phase separation rate and / or the separation rate is also made possible by centrifugal separation techniques known in the art, such as separators, centrifuges, decanters or hydrocyclones.
  • the aim of this process step is to accelerate the otherwise spontaneously occurring sedimentation process in which most of the water phase introduced into the lipid phase is combined with the hydrated slimy substances to form a separate phase.
  • the spontaneous separation result can be improved by selecting a different process sequence (s.o.).
  • Preference is given to obtaining a lipid phase according to one or more process stages in which, after spontaneous separation or acceleration of the phase separation achieved by heating, coalescence or ultrasound or centrifugal techniques, the content of hydrated mucilages is ⁇ 0.5% by weight. %, more preferably ⁇ 0.2% by weight and more preferably ⁇ 0.1% by weight, and / or the water content is ⁇ 1.0% by weight, more preferably ⁇ 0.5% by weight, and further preferably ⁇ 0.1 % By weight.
  • Such lipid phases are clear or slightly cloudy.
  • the content of hydrated mucilages or the amount of water contained in the lipid phase can be quantified by a centrifugal test or analytical methods.
  • the time to complete spontaneous phase separation of the emulsions depends on the type and amount of impurities present in the oil. Therefore, according to the invention, a stance phase for completing a spontaneous phase separation of 10 seconds and 7 days, more preferably between 5 minutes and 48 hours, and more preferably between 15 minutes and 6 hours.
  • the completeness of spontaneous sedimentation can be recognized by the fact that Within 24 hours, following the complete spontaneous phase separation, ⁇ 0.5% by weight of a free water / mucilage phase additionally settle.
  • An embodiment according to the invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucous substances from a lipid phase, comprising the following steps:
  • a particularly advantageous effect resulting from the process technology according to the invention is that, after a phase separation, which has taken place either spontaneously or by the processes described herein for accelerating the phase separation, condensation of the mucin substances in the region of the phase boundary occurs comes.
  • This "mucilaginous phase” can be present in the form of a continuous slime-like aqueous phase up to macroscopically visible complex aggregates with semisolid consistency (see Figures 5 and 6.)
  • different phase separation methods known to those skilled in the art are also suitable
  • Coalescence method and centrifugal method are preferred and particularly preferred is sedimentation.
  • one embodiment of the present invention is a method of purifying a lipid phase and / or separating lipid phase mucilage comprising the following steps:
  • one embodiment of the present invention is a method of purifying a lipid phase and / or separating lipid phase mucilage comprising the following steps:
  • lipid phase containing mucilage a) providing a lipid phase containing mucilage, b) addition and mixing of a water phase containing at least one acid- or base-forming compound, with a water volume ratio volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase of> 5% by volume,
  • Lipid phase comprising the following steps:
  • the mucilage phase can be very easily, together with the water phase and a small part of the oil phase of the otherwise clarified oil phase, z. B. by means of a separating funnel.
  • a separation of the hydrated mucilage and the residual water content and the bound oil from the contained mucilage phase is very easily possible by a centrifugal separation technique, without resulting in a relevant emulsion of one of the obtainable phases.
  • the phases, consisting of water, mucilage and oil, can be easily separated, for example, in a decanter into three separate phases.
  • Preferred is a method in which a method of accelerating the phase separation is used.
  • Preferred is a process in which hydrated and complexed mucins are separated by a phase separation accelerating process, these processes being a sedimentation, a coalescence process or a centrifugal process.
  • step c) Particular preference is furthermore given to a process in which sedimentative phase separation is initiated and / or accelerated in step c) by heating and / or a coalescence process and / or a centrifugal process of the phases and / or of the reaction mixture.
  • one embodiment of the present invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • one embodiment of the present invention relates to a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • a phase separator is used for separating the sedimentation by means of the methods described herein for accelerating the sedimentation of the water and mucous phase obtained.
  • This consists in the simplest case of a container having an inlet for the phases to be separated and having at least 2 outlet ports, which are arranged at different heights from the bottom and by the continuous or discontinuous oil phase, the water phase and optionally the slime phase in separate containers can be left out.
  • a visual inspection of the state of the phase boundaries to control the inflow and outflow quantities.
  • the lipid phases obtained by spontaneous phase separation have only a small residual content of mucilages which were hydratable in the process step carried out.
  • a substantially higher oil throughput through a separator, a centrifuge or a decanter can be achieved by the already removed removal of the largest part of the hydrated mucilages while at the same time having a higher degree of efficiency for separating off the mucilages and residual water still present in the lipid phase , as with a similar phase separation in emulsions, which were produced only with a small addition of water volume.
  • the lipid phase which is obtained after sedimentation of the water phase or after separation of the water phase by a coalescence process, an ultrasound process, an adsorption or filtration process and / or a centrifugal process in step d2), without a further separation of any residual amounts of hydrated mucilages and / or dissolved water remaining here, immediately subjected to a further purification step. It has been found that the lipid phases obtained in this way contain only such small residual amounts of hydrated mucilages that they do not interfere with a further purification process and are transferred into the water phase as part of this purification stage.
  • Preferred is a method for purifying lipid phases and / or for separating mucilages, which comprises adding an acidic or basic aqueous solution to a lipid phase in a volume ratio which allows complete hydration of all hydrophilic mucilages.
  • Full hydration refers in each case to the hydration result which can be achieved with a specific compound and concentration in an aqueous medium.
  • the acid-forming or base-forming compounds which can be used for carrying out the invention bring about a hydration of mucous substances in different ways.
  • hydration may be based on a surfactant effect of the compound employed, or may be caused by an intermolecular energetic interaction or chemical association of the compound employed with a mucilage or by delamination / displacement / breakdown of compounds on / with mucilages or mucilage complexes. Therefore, the amount of water that provides complete hydration for the various compounds differs and must be determined. This is very easy to do with the test method for testing complete hydration described herein.
  • one embodiment of the present invention is a method of purifying a lipid phase and / or separating lipid phase mucilages, comprising the following steps:
  • step b) complete hydration of the mucilage contained in the lipid phase from step a) by addition and mixing of a water phase containing at least one acid or base forming compound having a volume ratio volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase of> 5 vol.%,
  • a further embodiment of the present invention relates to a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • step b) complete hydration of the lipids contained in step a) mucilage by adding and mixing a water phase containing at least one acid or base-forming compound, with a water volume ratio volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase of> 5 vol.% And / or a water volume ratio which allows the formation of a free water phase after the mixed addition,
  • the free water phases obtained by sedimentation, containing acidic or basic compounds can easily be freed from dissolved hydrated mucilages contained therein and can then be used again for a separation process.
  • Some of the hydrated mucilages have a lower and sometimes higher specific gravity than water, so that they settle spontaneously on the surface of the water phase or on the bottom of the container.
  • the mostly clear water phase can be recovered by pumping for reuse. In the case of still finely divided particles, these can be removed by means of conventional filtering techniques.
  • the lipid phase which is obtained according to one of the method procedures according to the invention and after a sedimentary phase separation or after an accelerated phase separation, as described herein, is filtered and / or mixed with a complexing or adsorbent.
  • a complexing or adsorbent include Oxide compounds, such as calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, titanium oxide, silicon oxide, iron oxide, copper oxide, barium oxide or manganese oxide. Particularly preferred are calcium oxide, magnesium oxide and aluminum oxide.
  • silicates and phyllosilicates are preferably clays, in particular kaolin.
  • zeolites and other silicatives are also preferred.
  • Preferred filter substances include cellulose compounds and kieselguhr.
  • Chelating agents, such as citric acid, tartaric acid or sodium ascorbate, as well as ionic compounds in which the cation and / or the anion contribute to complex formation are complexing agents.
  • the complexing cations include, among others, calcium, aluminum, magnesium, copper, iron, manganese or zinc.
  • the complexing anions include u. a. Sulfate, chloride, citrate, tartrate or acetate.
  • the complexing agents also include polycarboxylic acids, such as EDTA.
  • the addition of the complexing or adsorbing agents may be in the form of a powder, suspension or solution, and mixing with the lipid phase may be carried out by a blending method (e.g., stirring technique) known in the art.
  • the required dosage of the complexing or adsorbent must be determined individually. This can be done by a test attempt, while the amount is to be determined, when exceeded no further adsorption or aggregation of mucilage and / or residual water done. Ideally, the lipid phase is clear following such a reaction phase.
  • the duration of the reaction phase is different for the different complexing or adsorbent and the lipid phases and must be determined individually.
  • the purified lipid phases can then be decanted or filtered, and separation of the complexing or adsorbing agents by centrifugal methods (eg by a separator) is also possible.
  • a lipid phase which, after addition of a basic or acidic aqueous solution according to the invention and after phase separation of the water / mucous phase (s) with an adsorption, complexing and / or filtration agent, is used to remove residual amounts hydrated mucilage and / or water.
  • the treatment with the said means for removing residual amounts of hydrated mucilages and / or water can also be carried out after process step d2).
  • the object is also achieved by a method for the purification of lipid phases containing mucilage, comprising the following steps:
  • One embodiment of the present invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • Mucilage and / or water Preference is given to a process for purifying lipid phases and / or for separating mucous substances, in which an acidic or basic aqueous solution with a volume fraction of the lipid phase that is so large is admixed that the residual water content of the sedimented lipid phase is ⁇ 3% by weight, more preferably ⁇ 1, 5 wt .-% and more preferably ⁇ 0.5 wt .-% is.
  • a method for purifying a lipid phase and / or for separating hydrated mucilages wherein the water phase containing the at least one acid or base forming compound is admixed to the lipid phase such that the residual water content of the sedimentively clarified lipid phase is ⁇ 3% by weight, more preferably ⁇ 1, 5 wt .-% and more preferably ⁇ 0.5% by weight.
  • a particularly preferred embodiment of the present invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • a particularly preferred embodiment of the present invention is a process for the purification of a lipid phase and / or for the separation of mucilage from a
  • Lipid phase comprising the following steps:
  • d1) Separation of the free water phase containing the hydrated mucilage
  • d2) Separation of the low-mucus lipid phase with a residual water content of ⁇ 3% by volume.
  • a method for purifying lipid phases and / or for separating mucous substances in which an acidic or basic aqueous solution having a volume fraction of the lipid phase is admixed in such a way that spontaneous phase separation takes place and the separated aqueous phases are used again to carry out the method .
  • a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase is preferred, wherein the acidic or basic solutions obtained in step d1) are reused to carry out the method.
  • a preferred embodiment of the underlying invention is a
  • a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase comprising the following steps:
  • step b) reinstating the acidic or basic aqueous solution obtained in step d1) in step b).
  • a preferred embodiment of the underlying invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • step b) reinstating the acidic or basic aqueous solution obtained in step d1) in step b).
  • a particularly preferred embodiment of the underlying invention a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • step d1) reinstating the acidic or basic aqueous solution obtained in step d1) in step b).
  • mucilages which are hydrated with the methods according to the invention and are separated with the stain d1) form together solid aggregates which bind only a small amount of water and thereby the acid or base-containing aqueous solutions from the aggregates can be easily separated, which then contain virtually no or none of the separated mucilage more.
  • This circumstance contributes significantly to the economization of the process according to the invention, since an emulsion refraction, as required in the processes of the prior art, by the spontaneous leakage of the water phase from the forming aggregates, such a superfluous.
  • the greater proportion of the water phase used for re-use can be recovered directly with considerably less effort, such as, for example, by filtration, in comparison to processes in which an emulsion break of the formed aqueous slime phase takes place.
  • a further aspect of the invention which results is that the nearly or completely emulsion-free water phases obtained in step d1) contain virtually no or no neutral lipids.
  • the separated hydrated mucilages are obtained in a water-poor and compact form and almost or completely without neutral lipids. Therefore, the invention is also directed to the recovery of low-water and low-neutral or neutral-fat-free mucilages. "Almost none" in this context means ⁇ 5% by weight.
  • a further purification step according to the invention can be carried out.
  • a requirement for a further purification step is when it is still possible to hydrate and / or separate mucilages with one of the disclosed aqueous basic or acidic solutions.
  • the emulsion produced can be separated by means of a centrifugal separation technique.
  • the detection of mucilage in the water phase can be done by visual inspection.
  • the proof can also be done by analytical methods.
  • After carrying out the method according to the invention can therefore be determined first, whether further mucilage can be separated from the lipid phase. If this is the case, the processes according to the invention can again be carried out on the lipid phases already purified by means of one of the processes according to the invention.
  • One embodiment of the underlying invention is thus a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • step d2) determining whether further separativeness of mucous substances from the lipid phase obtained from step d2) is possible and, with further separability, re-applying the method to the lipid phase from step d2).
  • Lipid phase comprising the following steps:
  • a further embodiment of the underlying invention is therefore a process for the purification of a lipid phase and / or for the separation of mucilages from a
  • Lipid phase comprising the following steps:
  • step d2) determining whether further separativeness of mucous substances from the lipid phase obtained from step d2) is possible and, with further separability, re-applying the method to the lipid phase from step d2).
  • Another embodiment of the underlying invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase, comprising the following steps:
  • step b) reinstating the acidic or basic aqueous solution obtained in step d1) in step b).
  • step d2) determining whether further separativeness of mucous substances from the lipid phase obtained from step d2) is possible and, with further separability, re-applying the method to the lipid phase from step d2).
  • the steps h) and i) are interchangeable or can also be performed in parallel. If further separability of mucous substances from the lipid phase from step d2) is possible, re-application of the method to said lipid phase can be carried out using the already used or another acidic or basic solution (see step h)).
  • mucilages by the hydration of mucilages they can be easily removed from a lipid phase and separated, whereby the separated mucilage can be recovered for further utilization.
  • the organic compounds referred to herein as mucilage may be hydratable by either a water phase, but may also be predominantly apolar.
  • hydratable mucilages include, but are not limited to, the following organic linking groups: waxes, wax acids, lignins, hydroxy and mycolic acids, fatty acids having aliphatic or cyclic hydrocarbon structures, such as shikimic acid or 2-hydroxy-1-cycloheptyl-linnicanoic acid, mannosterylerythritol Lipid, carotenoids and carotenoids, chlorophylls and their degradation products, phenols, phytosterols, in particular ß-sitosterol and campesterol and Sigmasterol, sterols, sinapine, squalene.
  • Phytoestrogens such as isoflavones or lignans.
  • steroids and their derivatives such as saponins, furthermore glycolipids and glyceroglycolipids and glycerosphingolipids, furthermore rhamnolipids, sophrolipids, trehalose lipids, mannosterylerythritol lipids.
  • polysaccharides including pectins such as rhamnogalacturonans and polygalacturonic acid esters, arabinans (homoglycans), galactans and arabinogalactans, as well as pectic acids and amidopectins.
  • phospholipids in particular phosphotidylinositol, phosphatides, such as phosphoinositol, furthermore long-chain or cyclic carbon compounds, furthermore fatty alcohols, hydroxy and epoxy fatty acids.
  • phospholipids in particular phosphotidylinositol, phosphatides, such as phosphoinositol, furthermore long-chain or cyclic carbon compounds, furthermore fatty alcohols, hydroxy and epoxy fatty acids.
  • glycosides lipo-proteins, lignins, phytate or phytic acid as well as glucoinosilates. Proteins, including albumins, globulins, oleosins, vitamins such as retinol (vitamin A1) and derivatives such.
  • retinoic acid riboflavin (vitamin B2), pantothenic acid vitamin B5), biotin (vitamin B7), folic acid (vitamin B9), cobalamins (vitamin B12), calcitriol (vitamin D) and derivatives, tocopherols (Vitanmin E) and tocotrienols, phylloquinone (Vitamin K) as well as menaquinone. Tannins, terpenoids, curcumanoids, xanthones. But also sugar compounds, amino acids, peptides, including polypeptides, but also carbohydrates, such as glucogen.
  • Another aspect of the underlying invention is therefore also directed to a method for obtaining lipid phase mucilage by the methods of the invention described herein.
  • the hydrated mucilages can be isolated from said water phase after separation of the mucilage-containing water phase and the low-mucus lipid phase.
  • step c) the hydrated mucilages are converted into a water phase and can be obtained from it in a step e).
  • a preferred embodiment of the present invention is therefore a method according to claim 1 for obtaining mucilages from a lipid phase, further comprising the following step:
  • the present invention is thus directed to a process for obtaining lipid phase mucilage comprising the following steps:
  • the present invention is thus directed to a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the following steps:
  • step d1 separation of the mucilage from the free water phase containing the hydrated gums of step d1) and the receipt of the gums.
  • the present invention is also directed to a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the following steps: Providing a lipid phase containing mucilage,
  • the present invention is also directed to a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the following steps:
  • Step e) may also follow step d1) of the inventive methods described herein.
  • One embodiment of the present invention is a method for obtaining mucilages from a lipid phase comprising the following steps:
  • Another embodiment of the present invention is thus a method for
  • Lipid phase comprising the following steps:
  • Mucilages comprising the following steps:
  • step a1) investigating the hydrratability of the mucilages present in the lipid phase of step a) by admixing increasing volumes of water with at least one acid- or base-forming compound until a free water phase is formed after the mixed entry, b) adding and mixing a water phase containing at least one acid- or base-forming compound, with a water volume ratio volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase of> 5% by volume and / or a water volume ratio, the Formation of a free water phase after the
  • step a1) investigating the hydrratability of the mucilages present in the lipid phase of step a) by admixing increasing volumes of water with at least one acid- or base-forming compound until a free water phase is formed after the mixed entry,
  • one embodiment of the present invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the following steps:
  • step b) complete hydration of the lipids contained in step a) mucilage by addition and mixing of a water phase containing at least one acid or base-forming compound having a volume ratio volume of Water phase to the total volume of lipid phase and water phase before
  • Another embodiment of the present invention relates to a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the steps of: a) providing a lipid phase containing mucilage,
  • step b) complete hydration of the lipids contained in step a) mucilage by addition and mixing of a water phase containing at least one acid or base-forming compound, with a water volume ratio
  • volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase of> 5% by volume and / or a water volume ratio that allows the formation of a free water phase after the mixed entry
  • the present invention is thus directed to a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the following steps:
  • a further embodiment of the present invention therefore relates to a method for obtaining mucus from a lipid phase, comprising the following steps: a) providing a lipid phase containing mucilage,
  • Another embodiment of the present invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the steps of: a) providing a lipid phase containing mucilage;
  • Another embodiment of the present invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the steps of: a) providing a lipid phase containing mucilage;
  • Another embodiment of the present invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the following steps: a) providing a lipid phase containing mucilage, b) adding and mixing a water phase containing at least one acid- or base-forming compound, with a water volume ratio volume of
  • a method for obtaining mucilages from a lipid phase comprises the following steps:
  • one embodiment of the present invention relates to a method for obtaining lipid phase mucilage, comprising the following steps:
  • a preferred embodiment of the present invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the steps of: a) providing a lipid phase containing mucilage,
  • a preferred embodiment of the present invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the steps of: a) providing a lipid phase containing mucilage,
  • one embodiment of the present invention is a method for obtaining lipid phase mucilages, comprising the following steps:
  • Another embodiment of the present invention is a method for obtaining mucilages from lipid phases, comprising the following steps:
  • Water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase of> 5% by volume and / or a water volume ratio that allows the formation of a free water phase after the mixed entry
  • a preferred embodiment of the present invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the steps of: a) providing a lipid phase containing mucilage, Addition and incorporation of a water phase containing at least one acid- or base-forming compound, having a water volume ratio volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase of> 5% by volume,
  • Another preferred embodiment of the present invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the steps of: a) providing a lipid phase containing mucilage;
  • a preferred embodiment of the underlying invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the following steps:
  • step b) reinstating the acidic or basic aqueous solution obtained in step d1) in step b).
  • a preferred embodiment of the underlying invention is a method for obtaining lipid phase mucilage comprising the following steps:
  • step b) reinstating the acidic or basic aqueous solution obtained in step d1) in step b).
  • the hydratable mucilages are preferably waxes, wax acids, lignins, hydroxy- and mycolic acid, fatty acids, mannosterylerythritol lipid, carotenes and carotenoids, chlorophylls, and their degradation products, furthermore phenols, phytosterols, in particular beta-sitosterol and campesterol and also Sigmasterol, sterols , Sinapines, squalene, phytoestrogens such as isoflavones or lignans, steroids and their derivatives such as saponins, furthermore glycolipids and glyceroglycolipids and glycerosphingolipids, furthermore rhamnolipids, sophrolipids, trehalose lipids, mannosterylerythritol lipids, polysaccharides, pectins such as rhamnogalacturonans and polygalacturonic acid esters, arabinans (homoglycan
  • a method for obtaining mucilages from a lipid phase in which an acidic or basic aqueous is added to the lipid phase, that a neutral fat mucilage phase is obtained.
  • a low-neutral mucilage phase is obtained.
  • Neutral-fat-low means in this case preferably ⁇ 5% by weight, more preferably ⁇ 3% by weight and more preferably ⁇ 1, 5% by weight of neutral fats.
  • Another preferred embodiment of the underlying invention is a method for purifying lipid phases and / or for separating mucilages, comprising the following steps:
  • a particularly preferred embodiment of the present invention relates to a method for obtaining phlegm substances from lipid phases, comprising the following steps:
  • Another preferred embodiment of the underlying invention is a method for obtaining phlegm substances from lipid phases, comprising the following steps:
  • Schleimstoffarm means preferably ⁇ 5% by weight, more preferably> 3% by weight and more preferably ⁇ 1, 5% by weight of hydratable mucilages befind Anlagen in the lipid phase.
  • Neutral-fat-low means in this case preferably ⁇ 5% by weight, more preferably ⁇ 3% by weight and more preferably ⁇ 1, 5% by weight of neutral fats.
  • Lipid phase and / or for the separation of mucus from a lipid phase in two or more stages comprising the following steps:
  • lipid phase obtained from d2) are subjected to one or more further purification steps without the use of a centrifugal separation process, with the residual amounts of mucilage and / or water still present therein.
  • Another embodiment of the present invention is a method for purifying a lipid phase and / or for separating mucus from a lipid phase in two or more stages, comprising the following steps:
  • the method according to the invention can be carried out as a single process stage or individual process embodiment or combined with further process stages or process embodiments or other process stages according to the invention and combined with processes from the prior art in different process sequences.
  • the examination methods specified herein make it possible to make a selection or combination of individual or several process stages or process executions.
  • suitable parameters these are in particular: concentration of the compound used in the aqueous solution, volume ratio in which the aqueous solution of the oil phase is added, temperature of the reaction mixture
  • concentration of the compound used in the aqueous solution concentration of the compound used in the aqueous solution, volume ratio in which the aqueous solution of the oil phase is added, temperature of the reaction mixture
  • a process stage is a consideration of the efficiency and the effectiveness of the individual process stages but also the entire process arrangement, ie all process stages to consider.
  • Significant influencing factors for economic efficiency are the duration of the procedure and the costs of the Process implementation.
  • the overall process must also be geared to the requirement for the quality of the final product. Therefore, the selection of a suitable process procedure as well as the process parameters suitable for this process step should be subordinated to a consideration of the overall process. Since the duration of the process has a decisive influence on the economy of the overall process, the suitability of a process stage can also be used, in particular, by the time until the formation of a free water phase or the fall below a water content in the oil phase in step c). Particularly suitable are process embodiments in which, within the first 60 minutes after an entry of the water phase into the lipid phase, a visible free water phase is deposited by the resulting emulsion.
  • process embodiments are particularly suitable in which the residual water content is ⁇ 0.8% by weight 4 hours after the entry of a water phase into the lipid phase. From the above-mentioned points of view, it may be appropriate to select a method arrangement or the process parameters such that the phase separation is as rapid as possible. It has been found that selecting a water volume addition level that is 5-15% by volume higher than the water volume addition amount required to meet the aforementioned criteria can significantly improve process economics.
  • the loss of neutral fats by discharge into one of the aqueous solutions was significantly lower and less than 1% by weight, compared to methods in which a small addition amount of the aqueous solutions was used.
  • phospholipids here in particular phophotidylcholine and phosphoinositols, but also glycolipids and also glyceroglycolipids, dyes, such as chlorophylls, and also antioxidants, such as, for example, phenolic acids
  • the purification of the obtained mucilage can then be carried out by prior art methods.
  • Such techniques are, for example, that the lipophilic mucilage are converted into suitable solvent phases or phase mixtures. This is done advantageously after removal of residual water from the separated mucilage phases, which can be done for example by means of vacuum drying. When using various solvent systems, for.
  • glycolipids and glyceroglycolipids were not hydrolyzed or only to a small extent.
  • the proportion of hydrolyzed forms was less than 5% by weight.
  • the phospholipids, glycolipids and glyceroglycolipids obtained from the inventive process had surfactant properties which corresponded to those of reference products which are obtainable in the usual way in the art.
  • compounds such as polyphenols, fatty alcohols or steryl glycosides are chemically unaltered and thus retain their functional properties. This is especially true for anti-oxidative properties.
  • high-purity lipid phases were obtained which had a proportion of neutral fats of preferably> 95% by weight, more preferably> 97% by weight, more preferably> 98% by weight, even more preferably> 99% by weight and most preferably> 99.5% by weight % having.
  • ⁇ 5% by weight of mucilage more preferably> 3% by weight, more preferably ⁇ 2%, even more preferably ⁇ 1% by weight, and most preferably ⁇ 0.5% by weight of mucilage.
  • no transfatty acids were detectable in the purified lipid phases in which no trans fatty acids could be detected intinally after carrying out the purification steps according to the invention.
  • the aqueous cleaning process provides the ability to provide a high purity triglyceride mixture (in the form of an oil or fat) that is free of trans fatty acids and / or 3-MCPD esters.
  • Preference is given to a method for purifying lipid phases, in which an acidic or basic aqueous solution with a volume fraction of the lipid phase that is so large is admixed that spontaneous phase separation takes place and in which the resulting lipid phases contain no trans fatty acids and / or MCPD esters.
  • the inventive method is particularly suitable for Patchnge purification of oils and fats. It has been shown that the combination possibilities described above lead in all cases to a better purification result of the oils and fats and neutral fatty recoverable mucilage phases, compared to an application of the same purification sequence, in which a volume addition of the aqueous solutions of ⁇ 5 vol%. As particularly practicable and without prior knowledge of present in a Popelipidphase oil ratios, have the above-described possible arrangements of process stages, or process arrangements
  • the execution of the process arrangement III In the first process stage, citric acid or phosphoric acid, in the second process stage carbonates or silicates and in the third process stage cationic guanidine and / or amidino group-bearing compounds, in particular arginine, are used.
  • the method can also be carried out with other acid or base images as listed herein.
  • the cleaning process succeeds by in the first process stage Citric acid or phosphoric acid, in the second process stage carbonates and in the third process stage silicates are used.
  • the 2 and the 3rd process stage can also be performed multiple times or exchanged for each other.
  • method arrangement VI is also advantageous.
  • a third process stage in which cationic guanidine and / or Amidino group-carrying compounds, in particular arginine, are used.
  • the process stages can be exchanged as desired and / or one or more can be repeated.
  • lipid phases of very different composition and with different concentrations of mucilages purifications can be made and mucilages made recoverable without knowledge of the specific composition and concentrations of the mucilages in the lipid phases.
  • the lipid phase of process step d2) is used for the previously performed process stage and in which one of the following method arrangements as described hereinbefore is used:
  • a multi-stage process embodiment in which an aqueous solution containing dissolved guanidine- and / or amidine-containing compounds is used in the final purification stage.
  • a multi-stage process arrangement is particularly advantageous in particular when the lipid phase to be purified contains a particularly high concentration of mucilages which have a strong water binding and at the same time a high lipophilicity. This is the case in particular with glycolipids, glyceroglycolipids and fatty alcohols and waxes.
  • lipid phases in which, in addition to the aforementioned mucilages, additional emulsifiers are present, such as, for example, collagen, proteins or ionic surfactants. This applies, for example, to used edible fats or cutting and lubricating oils. It has been shown that such lipid phases, when admixed with an aqueous solution containing at least one of the acid- or base-forming compounds listed herein, generally gave rise to highly viscous emulsions which could no longer be cleaved by physical measures when the water addition volume was increased ⁇ 5 vol%.
  • the inventive method is characterized by its ease of implementation and easy controllability.
  • a laboratory analysis of the lipid phase to be cleaned can even be completely dispensed with.
  • the assay for determining the purification process for a lipid phase is performed by a series of tests determined with basic and acidic aqueous solutions as described herein until each time a free water phase formation is achieved following emulsion formation.
  • a separation of hydratable mucilage is possible and whether and in which time course the phases spontaneously separate.
  • a particularly advantageous manner can be in lipid phases, from which the majority of the hydrated mucilage are already separated by sedimentation or as a result of another separation process, the existing herein residual amounts of mucilage and water at high throughput rates and high efficiency by centrifugal processes from the lipid phase ,
  • a particularly advantageous manner occurs in a centrifugal separation of the residual amounts of mucilage and water from a lipid phase obtained by the method (after spontaneous phase separation (phase separation) or phase separation (phase separation) by a method for accelerated phase separation) to no emulsion formation of the phases obtainable hereby.
  • the hydrated and removed with the sedimented water phase gums can be separated from this phase with very simple techniques and win as recyclables. It is furthermore particularly advantageous in the process engineering that the water phases obtainable by sedimentation and by other methods disclosed herein, together with the dissolved basic and acidic compounds present herein, can be purified by simple measures of the dissolved or complexed mucilages and thus for renewed use for the purification of a lipid phase and / or for the extraction of mucilage are available. As a result, wastewater streams are avoided in a particularly advantageous manner and completely recycled the compounds used and the volume of water used. In one type of process, even centrifugal separation processes for purifying lipid phases can be completely or partially dispensed with.
  • a particularly advantageous manner can be by a single-stage or A multi-stage aqueous purification process carried out in accordance with the techniques described herein, recovering lipid phases deprived of hydratable mucilage, whereby phosphorus-containing compounds can be depleted to concentrations of less than 0.5 mg / kg and a reduction of the free fatty acids contained herein to values of less than 0.05% by weight.
  • high-purity vegetable oils and edible fats which do not contain transfatty acids or 3-MCPD esters can be prepared by the process according to the invention.
  • the content of hydratable mucilages as well as the ratio of the different mucilages to one another varies to a considerable extent in the lipid fractions, which can be treated by the method according to the invention.
  • preliminary testing is advisable prior to application of the method of the present invention since it can be calculated whether and, if so, with which amount of water added and which acid - or base-forming compound, with which concentration of the acid or base-forming compounds and with which sequence of purification steps, the method according to different focuses (eg process economy or product quality) can be performed.
  • the possibility of hydration with one of the acidic or basic solutions according to the invention can be determined by the following experimental setup.
  • the test method is directed to a hydration of the mucilage, which are hydratable with the respective aqueous solution and the hydration ensures a sedimentative separation of the hydrated mucilage.
  • both the addition volume ratio of the aqueous solutions and the amount of compounds contained therein, which allows hydration of the mucilage, are crucial.
  • Lipidphase is present, is hydrated and can be converted into the water phase. In this case, it may be necessary to investigate various concentrations at which the compounds are present.
  • Samples are taken from the lipid phase to be purified, and an acidic or basic solution, each containing different compounds, is added to the respective samples and mixed in. The added solutions each have the same concentration. In each case, the same stirring speed and the same temperature are used. Then, the amount of the separated mucilages from the samples is determined and compared with each other. The acidic or basic solution by means of which the largest amount of mucilage was separated is then used for process step c).
  • test procedure for the complete hydration of mucilage should therefore include the following steps:
  • reaction mixture into a cylindrical vessel having a high aspect ratio between height and width (e.g.> 10);
  • reaction mixture immediately after production or after a service life through a hydrocyclone and / or decanter and / or separator;
  • a combination of the acceleration method can be performed.
  • the method according to the invention can be adjusted to various advantageous effects that can be achieved herewith. These can be directed to:
  • phase separation phase separation
  • a predefined residual water content with, for example,> 10% time savings compared to spontaneous phase separation (phase separation) in any container
  • the Discontinuation of a phase with hydrated mucilage which does not increase any further in the course or the presence of any other processural advantage, for example from the application of a method for accelerating the phase separation.
  • one embodiment of the present invention relates to a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from lipid phases comprising the following steps:
  • step a) Determination of at least one acid- or base-forming compound, with which an acidic or basic solution is prepared, with which the largest possible proportion of mucilage, the present in step a) lipid phase is hydrated and can be converted into the water phase ;
  • step b) adding and mixing a water phase to the provided lipid phase according to step a), containing at least one acid- or base-forming compound, determined in step a2), wherein the volume ratio volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase at least > 5 vol.%,
  • step d2) Separation of the low-mucus lipid phase. Furthermore, by means of the methods described herein before step c) in a step a3) a determination of the volume of water for the selected acidic or basic solutions for Schntt c), in which after mixing the provided lipid phase from step a) during a stance phase forms a free water phase done. For this purpose, samples are taken from the provided lipid phase. The test does not take place with the entire lipid phase.
  • Another embodiment of the present invention relates to a method for purifying lipid phases and / or for separating mucilages from lipid phases comprising the following steps:
  • step c) determination of the water volume for the selected acidic or basic solution for step c), in which, after mixing with the lipid phase to be depleted, a free water phase forms during a stance phase, b) adding and mixing a water phase to the provided lipid phase according to step a) containing at least one acid- or base-forming compound, with a volume ratio determined according to step a3), wherein the volume ratio volume of the water phase to the total volume of lipid phase and water phase before mixing the water phase at least> 5% by volume, c) phase separation Formation of a free water phase containing hydrated mucilage,
  • steps a2) and a3) can also be combined with one another in one of the methods according to the invention described herein.
  • Another embodiment of the present invention relates to a method for purifying lipid phases and / or for separating mucus from lipid phases, comprising the following steps:
  • step a) Determination of an acid- or base-forming compound with which an acidic or basic solution is prepared which hydrates the largest possible proportion of mucilage present in the lipid phase provided in step a) and converts it into the water phase can
  • step a3) determination of the water volume for the selected acidic or basic solution for step c), in which, after mixing with the lipid phase to be depleted, during a stance phase a free water phase is formed, b) adding and mixing a water phase to the provided lipid phase according to step a), containing at least one acid- or base-forming compound, determined according to step a2), with a water volume ratio determined after step a3), wherein the volume ratio volume of the water phase to the total volume Lipidphase and water phase before mixing the
  • Water phase is at least> 5% by volume
  • the basic solutions used in process step b) are preferably prepared with the following compounds:
  • base forming compounds can be used as well as combinations with these as well as the aforementioned.
  • Preferred acids for the preparation of acidic solutions are in particular phosphoric acid, sulfuric acid, acetic acid, citric acid and oxalic acid. But other acids and combinations of acids can be used.
  • the basic aqueous phase to be added in step b) preferably has a pH in the range between 7 and 14, more preferably between 8 and 13, more preferably between 9.0 and 12.
  • the acidic aqueous phase to be added in step b) preferably has a pH in the range between 6.9 and 1, more preferably between 5 and 1.5, and more preferably between 3 and 1.8.
  • the aqueous solution is related to the pH, which results from the solution of the compounds used, for the implementation of the method. If necessary, the pH can be adjusted to another value by adding, for example, an acid or a base or a buffer system.
  • the pH can be adjusted by adding e.g. be adjusted by a lye, an acid or a buffer system.
  • concentrations of the compounds employed can be determined by the assay methods described herein. Preferably, concentrations between 0.001 and 5 molar, more preferably between 0.5 and 2 molar, and most preferably between 0.8 and 1.5 molar. This corresponds to preferred weight concentrations of between 0.01 and 40% by weight, or until reaching the solubility limit. More preferably, weight concentrations of the compounds are between 0.1 and 25% by weight and more preferably between 0.5 and 20% by weight.
  • the temperature of the aqueous phases added in step b) is, in principle, freely selectable, but is preferably based on the result of the hydrolyzable hydrolyzate study described herein.
  • the temperature is between 0 ° and 120 ° C, more preferably between 15 ° and 90 ° C, and more preferably between 25 ° and 75 ° C.
  • any method of mixing liquids can be used. Since the phases to be mixed are immiscible, for hydration it is necessary to establish the largest possible interface between the fluids in the lipid phase. Therefore, mixing methods that ensure the formation of a large interface, advantageous. Therefore, methods which allow an intensive entry of the aqueous liquid to be mixed into the lipid phase are preferable. Methods that allow intensive entry are based in particular on the generation of cavitations.
  • the mixing of the aqueous phases into the lipid phases can take place in any manner of introduction.
  • the aqueous phase can be added continuously or batchwise, dropwise or in a jet-wise manner or the entire volume of the aqueous phase is added in one portion. It is preferable to add the entire amount of addition of the aqueous solution in one portion.
  • the interference can be started during the addition of the aqueous solution or even afterwards.
  • the duration of the mixture depends on the process parameters and the type of mixed input and must be adapted on the basis of the achieved hydration result.
  • a mixing time between 1 second and 60 minutes should be chosen, more preferably between 1 minute and 30 minutes and more between 3 minutes and 15 minutes.
  • the temperature at which the mixture takes place depends on the result of the investigation of the hydration of the mucilage. In principle, a temperature range between 0 ° and 120 ° C is preferred, more preferably between 15 ° and 90 ° C and more preferably between 25 ° and 75 ° C.
  • the phase separation of the mixed water and lipid phase from process step b) can be carried out in the same container in which the mixture and / or reaction phase has taken place or in another container. It is advantageous to leave the emulsion for phase separation in a container which has at least one inlet (eg for the emulsion) and at least two separate processes (eg for the lipid or water phase formed).
  • the container may have any desired shape, containers are advantageous with an aspect ratio between the container height, or filling height and the container width, or area of the phase boundary, which should be> 1, if possible. Further advantageous is a conical shape of the container bottom. It is advantageous to set up an optical / visual assessment of the emulsion or of the phase boundary level that forms in the container.
  • sight glasses are suitable, which are embedded in the container wall. Particularly advantageous is the observation of the boundary region between the forming water / mucous phase and the lipid phase, for example by a sight glass, which is located in this area. Furthermore, the presence of a possibility of observation in the container bottom, z. B. advantageous for the detection of a free water phase.
  • a temperature control of the container It can also be inserted into the container measuring instruments or mounted in the container wall, such. B. Measuring instruments for determining the turbidity present in a liquid or the water content.
  • the container should have one or more test outlets through which a sample can be taken from the forming phases. On the basis of such samples can, for. B.
  • phase separation is sufficient and the phases can be forwarded to the next step.
  • the individual parameters eg water content in the lipid phase, mucilage content in the lipid phase, mucilage content in the water phase, completeness of the phase separation or completeness of the separation of hydrated mucilaginous substances into the water phase
  • parameter limits indicating a completion of process step c are determined by the test procedure Specifiable for complete hydration of mucilage. In general, however, it can be assumed that there is sufficient phase separation if the water content in the lipid phase is ⁇ 0.8% by weight.
  • the inlet for receiving the emulsion or, if in the container also the process step b) is carried out, the lipid and the Water phases, can be located anywhere in the container. Preferred is an inlet which is at the level of a phase boundary forming in the course or slightly above it. This arrangement is particularly suitable for continuous process control.
  • an outlet for the clarified lipid phase is furthermore preferably to be arranged in the upper region of the container.
  • the outlet for the clarified lipid phase in a discontinuous process is preferably located above the formed phase boundary.
  • the outlet for the water phase is preferably located at the lowest point of the container or in the lower region.
  • the container has further outlets, z. B.
  • the container has an overflow or a separating device for the removal of floating mucilage. It is also advantageous to provide interfaces which are located inside the container and contribute to phase separation (phase separation). In an advantageous embodiment, the container is pressure-stable and can be acted upon by a pneumatic pressure.
  • the level of the phase boundary can be determined and adjusted by selecting the water addition volume and the settling behavior of the water / mucous phase determined by the test method for complete hydration of mucilage.
  • the level of the phase boundary can also be adjusted by subsequently introducing a water phase.
  • the level of the phase boundary can be kept constant by a metered discharge of the water phase.
  • the process step c) can be configured as a continuous or discontinuous process.
  • the container In a batch process, the container is filled with a defined volume. The emulsion remains in the dormant state and / or with low agitation until reaching the predefined parameter limits in the container. Subsequently, an outlet of the phases via the outlets provided for this purpose, wherein preferably first the clarified lipid phase is discharged.
  • an emulsion is introduced from process step b) during the stance phase of an emulsion already present in the container. The entry is preferably in the form of a laminar flow. At the same time or independently thereof, an outlet and / or the outlets discharge the already clarified lipid and / or water phases.
  • a stance phase during which there is no or only a slight agitation of the reaction mixture.
  • a slight agitation can be carried out, for example, with a laminar stirrer at a rotational speed of ⁇ 30 rpm.
  • the duration of the stance phase depends on the specific process conditions and can be described, for example, by the method described herein Test method can be determined.
  • a duration is between 10 seconds and 7 days, more preferably between 5 minutes and 48 hours, and more preferably between 15 minutes and 6 hours.
  • the temperature at which process step c) is carried out depends on the determined process conditions. In principle, a temperature range between 0 ° and 120 ° C is preferred, more preferably between 15 ° and 90 ° C and more preferably between 25 ° and 75 ° C.
  • the object of the method according to the invention is to hydrate as completely as possible mucilage present in a lipid phase in order to thereby convert it into a water phase, which simplifies the further purification of both the mucilages and the depleted lipid phases.
  • the purpose of the acid- or base-forming compounds which can be used for this purpose is to mediate, bring about and / or effect a hydration and / or complexation and / or chemical modification of the mucilage.
  • phase separation As the gravitation, dissolve out of the lipid phase. This separation takes place spontaneously and sedimentatively in the method according to the invention.
  • the time to completion of phase separation or removal of hydrated / complexed mucilage may vary considerably, depending on the composition, amount and type of mucilage. Therefore, methods can be used which accelerate the phase separation (phase separation). For this purpose, methods are suitable in which
  • phase formation is promoted, e.g. the case of heating of an emulsive composition (thermal separation process) or adhesion of phases to surfaces, resulting in coalescence of adherent droplets (coalescing process) or by high-energy vibrations (eg ultrasound, electromagnetic waves) it to an association of phase droplets occurs (coalescence process);
  • centrifugal methods are used, which allow gravity to use a phase combination (gravitational process).
  • the lipid and water phases produced in step c) by phase separation may be passed through the respective outlets from the container in step c), either directly into another container as a final product or into a container for further purification of the phases be directed. It may be appropriate, the phases of particulate aggregates of hydrated mucilage, z. B. by the passage through a filter to clean. Furthermore, it may be necessary to carry out a further phase separation of one or both of the phases obtained. This can be done with methods known to phase separate a liquid / liquid and a liquid / solid mixture. However, preference is given to processes which effect a phase separation via the existing density difference of the liquids by means of a centrifugal acceleration.
  • preferred embodiments which can be additionally carried out in process step d) are a separation by means of centrifuges, separators or decanters.
  • the selection of the appropriate method depends on the volume or the required throughput of the phases, the viscosity of the lipid phase and the density difference of the water or the lipid phase and the volume addition of the water phase.
  • the temperature of the phases to be separated is in principle freely selectable, preferred are temperatures between 10 ° C and 80 ° C, more preferably between 20 ° C and 65 ° C and most preferably between 25 ° C and 40 ° C.
  • the centrifugal acceleration is preferably selected between 2,000 g and 12,000 g, more preferably a centrifugal acceleration between 4,000 g and 10,000 g.
  • centrifugation is to be carried out for 2 to 15 minutes, more preferably for 8 to 12 minutes.
  • the fate in a separator or decanter is preferably 2 to 60 seconds, more preferably 10 to 30 seconds.
  • a particularly preferred embodiment is the use of a Tellerseparators and a Trikanters. If a centrifugal phase separation already takes place in step C), then this can be carried out with the identical parameters and value ranges given here.
  • the mucous substances separated with the water phase and / or from the lipid phase can have a different degree of hydration and be present as a liquid mucilage phase to low-water solid aggregates. By centrifugal separation techniques, these phases can be easily separated from the water phase. If the separation of water-poor aggregates is desired, then in the aqueous phase aggregation of the hydrated mucilages can be made by prior art methods.
  • Suitable agents include complexing agents as disclosed herein. Preferred are electrolyte compounds such as CaCl 2 or MgC, furthermore organic acids and combinations of these compounds. Furthermore, a separation by adsorbent is possible, such as diatomaceous earth.
  • aggregated or adsorbed mucilages can be separated from the clarified water phase by suitable filters or filter media.
  • the mucilages removed from the aqueous medium are preferably stored cool until further use. Preference is given to removal of water from the obtained mucilaginous phases which can be carried out, for example, by means of vacuum or freeze-drying.
  • the slimes obtained are then available as anhydrous or low-water aggregate masses or powder.
  • the duration until the formation of a free water phase and the residual water content in the oil phase can be used, which are determined by the previously described test methods for the complete hydration of mucilage and the investigations of the method for accelerating the Phasenentrennunq.
  • the method should in particular ensure that the specification of the final product to be achieved is achieved, in particular the oil indices.
  • the concentration for phosphorus should be ⁇ 1, 0 mg / kg, for calcium ⁇ 0.3 mg / kg, for iron ⁇ 0.1 mg / kg, for free fatty acids ⁇ 0.2% by weight.
  • phase separation a rapid phase separation
  • a free water phase of the emulsion settles spontaneously within the first 60 minutes and visually recognizable becomes.
  • the water content remaining in the oil phase can be used to test a process step for suitability after a 4 hour life.
  • the residual water content should be ⁇ 0.8% by weight.
  • Acids referred to herein are compounds which are capable of giving off protons to a reactant, in particular water.
  • bases refers to compounds capable of absorbing protons, especially in aqueous solutions.
  • carbonates means a salt which, upon dissociation in water, forms carbonate (C0 3 2 " ) or bicarbonate (HC0 3 " ) silicates
  • Silicates refers to a salt which upon dissociation in water metasilicate (Si0 3 2 ), orthosilicate (Si0 4 4 " ), disilicate (Si 2 0 5 2" ) or trisilicate (Si 3 0 7 2 " ) forms.
  • organic carbon compounds are summarized, which are present in liquid or liquefied ble form.
  • the term as used herein includes mixtures of biological, synthetic or fossil origin, for example, derived from plants, algae, animals and / or microorganisms or obtained by extraction from rocks or by synthetic methods and having a water content of ⁇ 20% and a content of lipophilic substances comprising e.g.
  • the lipid phases may be extracts of oleaginous plants and microorganisms, such as rape seed, sunflower, soya, camelina, jatropha, palms, castor, but also algae and microalgae, as well as animal fats and oils.
  • the lipid phase is a suspension, emulsion or colloidal liquid. If the lipid phases are extracts or extraction phases of lipoid substances from a previous separation or extraction, the lipid phase may also consist of a proportion of> 50% of organic solvents or hydrocarbon compounds.
  • Preferred lipid phases are vegetable oils, in particular pressing and extraction oils of oil plant seeds. However, animal fats are also preferred. But also included are non-polar aliphatic or cyclic hydrocarbon compounds. preferred Lipid phases are characterized in that> 95% of the compounds are apolar.
  • the lipid phase to be purified according to one of the methods disclosed herein is a vegetable oil or animal fat for the food industry.
  • the lipid phases as defined herein include, but are not limited to, Acai oil, Acrocomia oil, almond oil, currant seed oil, borage seed oil, rapeseed oil, cashew oil, castor oil, coconut oil, coriander oil, corn oil, cottonseed oil, Kramben oil, linseed oil, grapeseed oil, hazelnut oil , other nut oils, hemp seed oil, jatropha oil, jojoba oil, macadamia nut oil, mango seed oil, mustard oil, olive oil, palm oil, palm kernel oil, palm oil, peanut oil, pecan oil, pine nut 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 fatty acid compositions, Neochloris oleoabundans oil, Scenedesmus dimorphus oil, Euglena gracili
  • the lipid phases also include product phases which arise during a synthesis or transesterification process of lipids, for example during the production of biodiesel or ester oils. Also, lipid phases resulting from disposal or waste utilization, for example from grease traps. This also applies to used edible fats, fats and oils from carcass processing, oils and fats from technical applications or used lubricants / separating agents - preparations, which fall under the definition mentioned herein.
  • the lipid phase also refers to distillation products, such as those produced in the production of refined oils from mineral oils, as well as oils obtained by means of extractive processes (eg, essential oils). carboxylic acids
  • Carboxylic acids are organic compounds that carry one or more carboxyl groups. A distinction is made between aliphatic, aromatic and heterocyclic carboxylic acids. Aliphatic forms of carboxylic acids, also called alkanoic acids, are fatty acids and are further listed in the following paragraph.
  • fatty acids are aliphatic carbon chains with at least one carboxylic acid group.
  • the carbon atoms may be linked with single bonds (saturated fatty acids) or with double bond bridges (unsaturated fatty acids), these double bonds may be in an egg or trans configuration.
  • saturated fatty acids saturated fatty acids
  • double bond bridges unsaturated fatty acids
  • fatty acids such compounds having more than 4 consecutive carbon atoms besides the carboxyl group are referred to as fatty acids.
  • linear saturated fatty acids are nonanecarboxylic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid (palmitic acid), octadecanoic acid (stearic acid), n-eicosanoic acid (arachidic acid) and n-docosanoic acid.
  • monoolefin fatty acids are myristoleic acid, palmetoleic acid, petroselinic acid, oleic acid, elaidic acid, dicelic acid and the euruca acid.
  • polyolefins fatty acids are linoleic acid, linolenic acid, punicic acid, arachidonic acid and nervonic acid.
  • Fatty acids may also carry functional groups such as. As the vernolic acid, ricinoleic acid and lactobacillic acid. The functional groups herein include terminal cyclic carbon radicals.
  • fatty acids used herein are the following compounds: hexanoic acid, octanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, eicosanoic acid, docosanoic acid, tetra cosanic acid, cis-9-tetradecenoic acid, cis-9- Hexadecenoic acid, cis-6-octadecenoic acid, cis-9-octadecenoic acid, cis-1-octadecenoic acid, cis-9-eicosenoic acid, cis-1-eicosenoic acid, cis-13-docosenoic acid, cis-15-tetracenoic acid, tl-octadecenoic acid , t3
  • Eicosatrienoic acid taxoleinic acid, pinolenic acid, sciadic acid, 6-octadecanoic acid, 9-octadecanoic acid, 6-octadecene-9-acetic acid, 5,8,11,14-eicosatetraic acid, retinoic acid, isopalmitic acid, pristanic acid, phytanic acid, 1,1-12-methylene-octadecanoic acid , 9,10-methylene-hexadecanoic acid, coronaric acid, (R, S) -liponic acid, (S) -liponic acid, (R) -lipoic acid, tariric acid, santalbinic acid, stearolic acid, pyrulic acid, crepeninic acid, heisteric acid, ETYA, cerebronic acid, hydroxynvonic acid, ricinoleic acid , Lesquerolic acid, brassylic acid, thapsic acid, phytic acid
  • Guanidino- and amidino-group-bearing compounds and guanidine and / or amidine compounds are used synonymously herein.
  • the guanidino group is the chemical radical H 2 NC (NH) -NH- and its cyclic forms
  • the amidino group is the chemical radical H 2 NC (NH) - and its cyclic forms (see examples below).
  • amidino compounds which, in addition to the amidino group, have at least one carboxylate group (-COOH).
  • the carboxylate group (s) are separated from the amidino group in the molecule by at least one carbon atom.
  • Particularly preferred are arginine and arginine derivatives.
  • Arginine derivatives are defined as compounds having a guanidino group and a carboxylate group or an amidino group and a carboxylate group, wherein guanidino group and carboxylate group or amidino group and carboxylate group are separated by at least one carbon atom, ie at least one of the following groups between the guanidino group or the amidino group and the carboxylate group is: -CH 2 -, -CHR-, -CRR'-, wherein R and R 'independently represent any chemical radicals.
  • Compounds having more than one guanidino group and more than one carboxylate group are, for example, oligoarginine and polyarginine.
  • Preferred arginine derivatives are compounds of the following general formula (II)
  • L is a hydrophilic substituent selected from the group consisting of: -NH 2 , -OH, -PO 3 H 2 , -PO 3 H " , -PO 3 2" , -OPO 3 H 2 , -OPO 3 H “ , -OPO 3 2” , -COOH, -COO " , - CO-NH 2 , -NH 3 + , -NH-CO-NH 2 , -N (CH 3 ) 3 + , -N (C 2 H 5 ) 3 + , -N (C 3 H 7 ) 3 + , -NH (CH 3 ) 2 + , - NH (C 2 H 5 ) 2 + , -NH (C 3 H 7 ) 2 + , -NHCH 3, -NHC 2 H 5 , -NHC 3 H 7 , -NH 2 CH 3 + , -NH 2 C 2 H 5 + , - NH 2 C 3 H 7 + , -SO
  • volume fraction water volume fraction
  • volume ratio water volume ratio
  • a volume fraction or volume ratio of the water phase of 5% by volume results accordingly, if, for example, in 95 L lipid phase, the interference of 5 L water phase will take place.
  • process arrangement refers to a sequence of individual process steps
  • process step and “process step” are used interchangeably herein, a process step comprising the process steps of a process embodiment
  • process step and “process step” are used interchangeably herein.
  • process step and process step relate to the individual steps of one of the embodiments of the method according to the invention.
  • mixing which is used synonymously with the term “mixing in”
  • the process is understood which leads to contact of phases and / or substances, resulting in a homogeneous or inhomogeneous continuous or discontinuous phase, in which the mixed Substances / compounds are present side by side. Since the mixing result depends considerably on the miscibility of the substances A on the one hand and the intensity of the mixing input on the other hand, a further distinction is made herein between a stirring entry and a Intensive mixing entry.
  • Rhakeintrat or "Mischeintrag” in which substances / compounds by laminar or turbulent flows are brought into contact with each other.
  • homogenize, disperse, intensive, intensive, and intensive mix methods are summarized that are suitable for generating cavitations in fluids with generation of nano-scaled merge surfaces between two fluids.
  • four main groups of processes can be distinguished: rotor-stator, high-pressure, ultrasound and membrane systems.
  • the simplest variant of a rotor-stator system is the stirrer in a container.
  • Further developments of the rotor-stator systems are gear-wheel dispersing machines and colloid mills, which are distinguished by their ability to generate clearly defined stresses.
  • High-pressure homogenizers are used in particular when very high specific energy inputs are required.
  • High pressure homogenizers essentially consist of a high pressure pump and a shredding unit.
  • high-pressure pumps usually piston pumps are used, which produce a homogenization between 50 and 10,000 bar.
  • intensive mixers very small droplet sizes can be achieved which, depending on which fluid is between 0.1 and 10 ⁇ on average, while the droplet sizes are usually greater with a stirring entry.
  • hydration is understood to mean attachment of water molecules to a compound or compound complex, which may be due to intermolecular bonding energies and / or resulting from trapping the compound / complex in a water micelle.
  • hydration, hydrogenation or hydratability are understood to mean the binding of individual water molecules or the formation of a water envelope at / around mucilage compounds and / or aggregates thereof Such turbidity may be quantified by measurement techniques such as turbidimetry For example, a dynamic laser scattering technique (DLS) may be used to determine droplet sizes s.
  • DLS dynamic laser scattering technique
  • hydrated mucilage as used herein summarizes the mucilages as defined herein which, as a result of one of the methods of the present invention, have attachment of water molecules and / or inclusion in a water micelle as previously described.
  • gel aggregates as used herein is meant contiguous structures of hydrated gums linked together by intermolecular bonding energies and / or complex formation and detectable by the naked eye.
  • mucilaginous phase as used herein is meant a continuous liquid phase of hydrated mucilages that is in the free water phase, which will soak up the free water phase and / or be at the phase boundary to the lipid phase.
  • a "water-polluting water phase” is a free water phase in which hydrated slime can be in a continuous and / or discontinuous form.
  • Complete hydration means that 90%, preferably 92%, more preferably 95%, more preferably 98%, and most preferably 99% by weight of the hydratable mucilages in the provided lipid phase are hydrated.
  • hydratable mucilages refers to mucilages that can bind water molecules or that can form a water sheath around them and / or their aggregates.
  • reaction mixture herein is meant a lipid / water phase which has been prepared with an aqueous solution according to the invention and by means of any desired mixed introduction.
  • emulsion as used herein are meant mixtures of water and oil or fat which may be in the form of a water-in-oil or oil-in-water emulsion in any weight ratio.
  • emulsion-poor phase are understood to mean aqueous phases or lipid phases in which less than 5% by weight of water or less than 5% by weight of neutral lipids is present in the lipid phase.
  • free water phase as used herein is meant a volume fraction of water or an aqueous solution which is emulsion-free or low in emulsions, low-emulsion means that less than 5% by weight, preferably less than 4% by weight, more preferably less than 3% by weight, more preferably less than 2% by weight and most preferably less than 1% by weight neutral fats as O / W emulsion herein.
  • the free water phase as referred to herein forms below the lipid phase and distinctly differs in appearance from the lipid phase and has a measurable water content of> 70% by weight, preferably> 75% by weight, more preferably> 80% by weight, more preferably > 85%, more preferably> 90% by weight and most preferably> 95% by weight.
  • the water phase can be completely free of suspended matter or turbidity or be present as a turbid solution. Preferably, it is clear or slightly to moderately hazy.
  • the turbidity may be caused by hydrated and aggregated mucilage present in particulate form.
  • the turbidity can be quantified, for example, by turbidimetry. Preference is given to FTU values of ⁇ 50 of the free water phase for detecting the presence of a free water phase.
  • phase separation which is used synonymously with the term “phase separation”, denotes the process of forming at least 2 liquid and / or solid phases which were previously mixed with one another and were present as an emulsion.
  • the phases which are present after a phase separation preferably consist of> 90% by weight of the same class of compounds, ie a water or lipid phase.
  • phase separation also refers to the deposition of hydrated mucilages from an emulsion, which may be in the form of a continuous liquid phase or in the form of a discontinuous solid phase.
  • sedimentation describes the movement of disperse particles in a gas or liquid, usually under the influence of gravity or centrifugal force due to their higher density. Magnetic or electrostatic fields can also cause sedimentation processes.
  • the term “sedimentative phase separation” encompasses the phase separation by means of gravity (gravitation field), heating, coalescence process, ultrasound process and / or centrifugal process.
  • the term “sedimentative phase separation” is also to be understood as meaning that a phase separation triggered by the earth's gravitational field is also caused by heating, coalescence processes, Ultrasonic and / or centrifugal process can be supported or accelerated.
  • the term “sedimentative phase separation” as used herein refers to the process of phase separation that results from differences in the density of the separating phases in the earth's gravitational field.
  • centrifugal phase separation refers to an apparatus separation of phases using centrifugal acceleration. It comprises in particular methods known to the person skilled in the art using centrifuges, decanters and preferably separators.
  • phase separation efficiency phase separation efficiency
  • rate of phase separation can be increased by means of tensile and compressive forces. This is easily possible according to the prior art by means of a simple centrifuge or a separator suitable for this purpose. A pressurization or negative pressure is possible.
  • Separators and decanters are systems in which equal or non-uniform plates or plates or drums are provided with appropriate tensile or centrifugal forces in addition to a simultaneous pressure build-up. The advantage of using separators is that a continuous phase separation can be carried out with them.
  • a particularly preferred embodiment for the phase separation of sedimentation-clarified lipid phases is to perform a phase separation with a separation separator.
  • a separation separator For the preferred phase separation by a separator, systems having a throughput volume of more than 3m 3 / h, more preferably> 100m 3 / h, and most preferably> 400m 3 / h, are preferred.
  • the temperature of the reaction mixture to be separated may in principle correspond to that which has been selected for the preparation thereof. However, it may also be advantageous to vary the temperature and to choose a higher temperature when z. B. thereby the effect of the separation tool is increased, or a lower, z. B. if thereby the extraction efficiency of the water phase is increased. In general, a temperature range between 15 and 50 ° C is preferred, more preferably from 18 to 40 ° C, and most preferably between 25 and 35 ° C.
  • the residence time in a separating separator or a centrifuge depends essentially on the apparatus-specific properties.
  • a preferred residence time is ⁇ 10 minutes, more preferably ⁇ 5 minutes and most preferably ⁇ 2 minutes for a separation separator.
  • a preferred residence time is ⁇ 15 minutes, more preferably ⁇ 10 minutes, and most preferably ⁇ 8 minutes.
  • centrifugal acceleration depends on the density difference of the two phases to be separated and is to be determined individually.
  • acceleration forces are between 1,000 and 15,000 grams, more preferably between 2,000 and 12,000 grams, and most preferably between 3,000 and 10,000 grams.
  • Preferred is a separation into an oil and a water phase in which an oil and a water phase is obtained which is> 90% by volume more preferably> 97% by volume and most preferably> 99% by volume as pure oil - or water phase is present.
  • mucilage summarizes organic compounds which are present in the different lipid phases and which have water-binding properties and therefore can bind or bind water molecules by introducing water, whereby they are hydratable and an emulsion is formed by pure water entry (pH-neutral, low in ions) into the lipid phase in which they are located, can be made separable and separable, not even using centrifugal separation techniques, but rather the mucilages herein bind water to form an emulsion
  • these mucilages may also be converted to a water phase Mucilages are:
  • Phospholipids as used herein are amphiphilic lipids containing a phosphate group and belonging to either the phosphoglycerides or the phosphosphingolipids. Furthermore, acid glycoglycerolipids such. B. sulfoquinovosyldiacylglycerol or sulfoquinovosyldiacylglycerol.
  • Phosphoglycerides also referred to as glycerophospholipids or phosphoglycerolipids
  • glycolipid as used herein is meant compounds in which one or more monosaccharide residues are linked via a glycosidic bond to a hydrophobic acyl residue. These include glyceroglycolipids and glycerosphingolipids, furthermore rhamnolipids, sophrolipids, trehalose lipids, mannosterylerythritol lipids, as well as sphingolipids.
  • Glycophosphatidylinositols are compounds in which saccharides are glycosidically linked to the inositol group of phosphatidylinositols.
  • the generic term of the slimy substances includes organic compounds such as waxes, wax acids, lignins, hydroxy- and mycolic acid, fatty acids with aliphatic or cyclic hydrocarbon structures, such as shikimic acid or 2-hydroxy-1 1 -cycloheptylic acid, mannosterylerythritol lipid, carotenes and carotenoids, Chlorophylls, as well as their degradation products, phenols, phytosterols, in particular ß-sitosterol and campesterol and Sigmasterol, sterols, sinapine, squalene.
  • Phytoestrogens such as isoflavones or lignans.
  • steroids and their derivatives such as saponins.
  • polysaccharides including pectins such as rhamnogalacturonans and polygalacturonic acid esters, arabinans (homoglycans), galactans and arabinogalactans, as well as pectic acids and amidopectins.
  • long-chain or cyclic carbon compounds also fatty alcohols, hydroxy and epoxy fatty acids.
  • glycosides, lipo-proteins, lignins, phytate or phytic acid as well as glucoinosilates.
  • Proteins including albumins, globulins, oleosins, vitamins such as retinol (vitamin A1) and derivatives such.
  • retinoic acid riboflavin (vitamin B2), pantothenic acid vitamin B5), biotin (vitamin B7), folic acid (vitamin B9), cobalamins (vitamin B12), calcite ol (vitamin D) and derivatives, tocopherols (Vitanmin E) and tocotrienols, Phylloquinone (vitamin K) and menaquinone. Tannins, terpenoids, curcumanoids, xanthones. But also sugar compounds, amino acids, peptides, including polypeptides, but also carbohydrates, such as glucogen. applications
  • the method of the present invention is applicable to all lipid phases as defined herein which contain hydratable mucilage by the methods of the present invention.
  • the applicability of the method can be easily checked by a test method described herein.
  • the presence of mucilages, as defined herein, that can be hydrated by the process is a determinant that can be used to determine applicability.
  • oils and fats of plant or animal origin include in particular edible oils, cosmetic oils, base oils, lubricating oils, industrial oils.
  • the lipid phases can also come from a technical process, examples of which are lipid phases, which arise in the context of a biodiesel production or in the production of an ester oil.
  • Other applications include extracts, such as essential oils.
  • lipid phases can be treated by the method according to the invention, which have a mineral origin, there is an applicability especially in distillates of fossil petroleum.
  • the method is also applicable to contaminated oils and fats, as is the case with used edible fats or fats and oils which have been used for technical applications.
  • the process is also of particular value for oil / water mixtures collected from, for example, separators or collectors, and wastewater streams.
  • the inventive method is characterized by a low expenditure on equipment, so that this can also be implemented in small and mobile systems, which especially in the field of recovery of oils and fats from secondary and / or waste streams, the method is economically feasible.
  • Fig. 1 shows Table 1 a to Example 1.
  • Fig. 2 shows Table 1 b to Example 1.
  • FIG. 3 shows table 2 for example 4.
  • FIG. 4 shows table 3 for example 5.
  • Fig. 5 shows rapeseed oil with a 10 wt% metasilicate solution at a
  • Fig. 6 shows the result of a 2-hour sedimentation separation of a
  • the floating oil phase (water content 0.6% by weight) is only slightly cloudy and delimited by a sharp phase boundary of the underlying continuous mucilage phase. The latter is delimited by a sharper phase boundary from the slightly turbid free water phase, which has a neutral fat content of 0.8% by weight.
  • the content of phosphorus, calcium, magnesium and iron in the lipid phase was determined by ICP OES (Optima 7300, PerkinElmer, Germany). Values in mg / kg (or in ppm).
  • the proportion of free fatty acids in the lipid phase was determined by means of a methanolic KOH titration with a Titroline 7000 titrator (Sl-Analytics, Germany) values in% by weight (g / 100 g).
  • the water content in the lipid phase which is also referred to herein as oil moisture, was determined by means of an automatic titration according to the Karl Fischer method (Titroline 7500 KF trace, Sl-Analytics, Germany), values in% by weight.
  • the qualitative detection of glycoglycerolipids and glycosphingolipids was carried out by atomic emission spectroscopy and thin layer chromatography. In the case of the latter, a separation into different classes of compounds with subsequent differentiation of the sugar residues present can take place. A close and sharp limitation of the bands that are displayed points to a high degree of uniformity of the compounds present therein, while broadening and fuzzy limitation of the bands indicates a heterogeneity of the compounds and in particular of the sugar residues and is therefore suitable for detecting the occurrence of hydrolysis.
  • 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 ethylene diamine reagent, which sugar residues of the glycerolipids can be colored.
  • the pH was determined with a glass capillary electrode (Blue-Line, ProLab 2000, Sl-Analytics, Germany).
  • Each 200 ml of rapeseed oil with the following characteristics: phosphorus 158 mg / kg, calcium 33 mg / kg, free fatty acids 1, 6 wt% was in a beaker with one of the aqueous solutions according to Table 1 with a magnetic stirrer for 15 minutes at a speed of 500 U / min. mixed. Examination series were carried out at 25 °, 40 °, 60 ° and 80 ° C. Each series of experiments was 4 times. The samples were then placed in a separatory funnel and the course of the phase separation was visually tracked. When a water phase became visible in the area of the container bottom, the time required for this was recorded.
  • the water phases previously separated from the oil phases were centrifuged together with the hydrated mucilages contained therein. Subsequently, the volume of the free and clear water phase was determined and the separated and condensed mucus mass was subjected to freeze-drying and then weighed.
  • the emulsions of the reservoir were fed to a plate separator after a stance phase (SP).
  • SP stance phase
  • the separated phases were again taken up in separate containers.
  • the following experimental procedures were carried out: V1) emulsion A), SP 1 minute; V2) Emulsion A), SP 120 minutes; V3) Emulsion B), SP 1. Minute; V4) Emulsion B), SP 120 minutes.
  • the phase separation in Emulsions A) and B) which were in the sedimentation tank, was examined (visualization of a free water phase / dissection of mucous aggregates).
  • the neutral lipid content in the separated heavy phases as well as the free water phases of the sedimentation tank as well as the water content in the separated light phases and the oil phases in the sedimentation tank at the time of the separation were determined.
  • experiment A in each case 300 l of the oils (R ⁇ test series A1, SB ⁇ test series A2) were treated according to the selected scheme, the mixture was mixed with the aqueous solutions by adding them in one portion to the oil phases and then with a Propeller stirrers over 15 minutes (measured from the beginning of the solution volume input or the achievement of the intended reaction temperature) were mixed in a heatable vessel, which had a tapered bottom portion.
  • the container walls were equipped with long-sighted glass, which allowed an assessment of the reaction mixture and the formation of a phase boundary.
  • the reaction mixture was allowed to rest for 60 minutes and then the water phase that had formed was vented until the clearly visible phase boundary reached a pre-defined height level in the kettle.
  • the predefined phase boundary level was 5 cm below a kettle outlet through which the clarified oil phase was drained after level adjustment.
  • a spin sample was used to determine the residual water content and the amount of separable solids in the clarified oil phases. If predominantly solids could be separated, the oils were clarified with a decanter (Trikanter Z23-3 / 441, Flottweg Germany) and if it was possible to separate predominantly a free water phase, the oils were in a separator (CSA1 -06-475, Westfalia , Germany).
  • test series A The mixing conditions were the same as those in the experimental series A, immediately after the mixing, the resulting emulsions were separated with the separator. After the last treatment step, samples were taken for the determination of the olecular numbers in all treatment series. In test series A, the contents of the kettle were drained via a floor drain after draining the clarified oil phase.
  • the oil phase with the hydrated mucilages still contained therein was drained and clarified with a laboratory decanter (Lemitec, MD 60, Germany), the resulting oil phases were added to the reaction mixture in sequential repeat runs each supplied to the same treatment stage.
  • the water phases obtained in each case contained aggregates of the hydrated mucilages, which swelled up the solution and could easily be separated off with a sieve filter.
  • the free water phases were used again in subsequent repetitive studies.
  • the separated gum masses of test series A, as well as the aqueous phase obtained in the separation in test series B, were exhaustively washed with organic solvent (hexane) and the amount of neutral fats extractable therewith was determined.
  • the final oil phases obtained after the last treatment step were subjected to vacuum drying. The energy consumption required was determined.
  • the mucilage phases were dried in a vacuum dryer, dissolved in a solvent mixture and fractionated by column chromatography. The fractions were fed to an analysis by means of GC and DC.
  • the oils were tested for Olkenn numbers and the presence of trans fatty acids and 3-MCPD esters. Results: After hydration and sedimentation of the mucilage and phase separation, the oil phases clarified after treatment with citric acid and with sodium metasilicate were clarified with a decanter and the remaining clarified oil phases with a separator of remaining water / mucilage residues. The resulting oil phases had a slight haze. The resulting heavy phases (water or solid phases) were without apparent oil content. The generated emulsions of test series B were clarified with the separator. The resulting oil phases were clearly cloudy, the heavy phases (water phase) were present as oil-in-water emulsions.
  • Method A Phosphorus content 0.8 ppm (or 0.8 mg / kg), calcium ⁇ 0.5 ppm ( ⁇ 0.5 mg / kg), Iron ⁇ 0.5 ppm ( ⁇ 0.5 mg / kg), free fatty acids 0.05% by weight;
  • Method B Phosphorus content 1, 2 ppm (1.2 mg / kg), calcium 0.8 ppm (0.8 mg / kg), iron ⁇ 0.5 ppm ( ⁇ 0.5 mg / kg), free fatty acids 0, 18% by weight.
  • SB ⁇ phosphorus content ⁇ 0.5 ppm ( ⁇ 0.5 mg / kg), calcium ⁇ 0.5 ppm ( ⁇ 0.5 mg / kg), iron ⁇ 0.5 ppm ( ⁇ 0.5 mg / kg), free fatty acids 0.07 wt .-% and for test series B: Phosphorus content 1, 0 ppm (1, 0 mg / kg), calcium 0.9 ppm (0.9 mg / kg), iron ⁇ 0 , 5 ppm ( ⁇ 0.5 mg / kg), free fatty acids 0.2% by weight.
  • the separated mucilage phases of test series A contained a mass fraction of neutral fats of 0.2% by weight, while the water phases of test series B had a mass fraction of neutral fats of 12% by weight.
  • the energy requirement for the final drying of the oil phases was lower by 35% (RO) and 42% (SB ⁇ ) for the oils of test series A than for the corresponding oils of test series B.
  • RO 35%
  • SB ⁇ 42%
  • TLC analysis showed bands in all samples corresponding to digalactosyl and monogalactosyl diglycerides as well as sterylglycosides. These were sharply limited and compatible with low-hydrolysis fractions of these compounds.
  • the following compounds were used in the form of aqueous solutions with different concentrations and volumes at different reaction temperatures: HCL, phosphoric acid, citric acid, sodium hydrogen carbonate, sodium metasilicate, sodium borate, sodium hydroxide, arginine.
  • Series 1 a phosphoric acid (concentration 10% by weight, volume ratio 10% by volume, reaction at 20 ° C.), then sodium bicarbonate (concentration 15% by weight, volume ratio 30% by volume, reaction at 60 ° C.), followed by arginine ( Concentration 0.3 molar, volume ratio 10% by volume, reaction at 35 ° C);
  • Experimental series 2a citric acid (concentration 8.4% by weight, volume ratio 15% by volume, reaction at 25 ° C.), then sodium carbonate (concentration 15% by weight, volume ratio 30% by volume, reaction at 60 ° C.), followed by arginine (Concentration 0.3 molar, volume ratio 15% by volume, reaction at 35 ° C);
  • Series 3a sodium carbonate (concentration 10% by weight, volume ratio 30% by volume, reaction at 20 ° C.), then sodium metasilicate (concentration 15% by weight, volume ratio 20% by volume, reaction at 60 ° C.), followed by arginine (
  • the mixture of the water phases with the oil phases was carried out as in Example 2, whereby also identical containers were used, the service life was set to 60 minutes.
  • the clarification of the oil phases after the service life was carried out with a centrifuge (2,000 rpm for 5 minutes).
  • the soybean oil was treated with the same process stages as described in the abovementioned test procedure, the same concentrations of the compounds in the aqueous solutions and the same reaction temperatures being used, but the volume fraction of the aqueous solutions at all process stages was 3 Vol% was limited.
  • centrifugal clarification was carried out immediately after the stirring.
  • test series 1a to 4a The sedimentation-clarified oil phases of test series 1a to 4a were slightly cloudy, while the oil phases of test series 1b to 4b were in the form of an emulsion. After centrifugation, the oil phases of the test series 1 a to 4a were slightly cloudy to clear, while the oil phases of the test series 1 b to 4 b were slightly to moderately cloudy remained. In the clarified oil phases of test series 1 a to 4a, which were treated again with the same aqueous solution as before (test series 1 a "to 4 a"), there was no or only a minimal amount of visible mucilage in the water phases, the total remained clear.
  • Test series 1 a Phosphorus content 0.7 mg / kg, calcium ⁇ 0.5 mg / kg, iron ⁇ 0.5 mg / kg, free fatty acids 0 , 07% by weight
  • Test series 2a Phosphorus content 0.5 mg / kg, calcium ⁇ 0.5 mg / kg, iron ⁇ 0.5 mg / kg, free fatty acids 0.04% by weight
  • Test series 3a Phosphorus content ⁇ 0.5 mg / kg, calcium ⁇ 0.5 mg / kg, iron ⁇ 0.5 mg / kg, free fatty acids 0.007% by weight
  • Test series 4a Phosphorus content 0.9 mg / kg, calcium 0.7 mg / kg, iron ⁇ 0.5 mg / kg, free fatty acids 0.09% by weight
  • Series 1 b Phosphorus content 1, 2 mg / kg, calcium 0.9 ppm (mg / kg), iron ⁇ 0.5 mg / kg, free fatty acids 0.1% by weight
  • Test series 1 b Phosphorus content 1, 2 mg / kg, calcium 0.9 pp
  • test series 2a and 3a of Example 3 were repeated with the identical soybean oil, wherein the mixing entry in a series of experiments, as described above, with a propeller mixer was carried out (study l.2.a. and l.3.a.) and in another series of experiments with an intensive mixer (Ultrathurrax T18, Germany, 20,000 rpm for 5 minutes) (study ll.2.a and ll.3.a.).
  • an intensive mixer Ultrathurrax T18, Germany, 20,000 rpm for 5 minutes
  • test series l.2.a citric acid (concentration 8.4% by weight, volume ratio 25% by volume, reaction at 25 ° C.) , then sodium carbonate (concentration 20% by weight, volume ratio 20% by volume, reaction at 60 ° C), followed by arginine (concentration 0.3 molar, volume ratio 20% by volume, reaction at 40 ° C); for test series II.2.a .: citric acid (concentration 8.4% by weight, volume ratio 35% by volume, reaction at 25 ° C.), then sodium carbonate (concentration 20% by weight, volume ratio 30% by volume, reaction at 60 ° C), followed by arginine (concentration 0.3 molar, volume ratio 20% by volume, reaction at 40 ° C); for test series l.3.a .: sodium carbonate (concentration 10% by weight, volume ratio 30% by volume, reaction at 40 ° C.), then sodium metasilicate (concentration
  • Citric acid (concentration 8.4% by weight, volume ratio 30% by volume, reaction at 25 ° C.), 2. sodium carbonate (concentration 10% by weight, volume ratio 30% by volume, reaction at 60 ° C.), 3. arginine (concentration 0.3 molar, volume ratio 15% by volume, reaction at 40 ° C.) and in the process arrangement V2: 1. Sodium bicarbonate (concentration 15% by weight, volume ratio 35% by volume, reaction at 25 ° C.), 2. sodium metasilicate (concentration 10% by weight, volume ratio 30% by volume, reaction at 60 ° C.), 3. arginine (concentration 0.3 molar, volume ratio 20% by volume, reaction at 25 ° C). In the main experiment, each 3000kg of the crude oil with the 1.
  • Process stage of the process arrangement treated V1 and V2, wherein the water phases were mixed with a propeller stirrer over 15 min.
  • the oil phases clarified by sedimentation after a service life of 30 minutes were passed through a separator (FPC 6, 7000 rpm, Pieralisi Germany) at a volume flow rate of 200 l / h.
  • a separator FPC 6, 7000 rpm, Pieralisi Germany
  • 1000 kg each were separated for the secondary test (N2).
  • the main experiment with process stage 2 was carried out with the remaining oil phase under the aforementioned process conditions.
  • 1000 kg each were separated for secondary experiments (N3).
  • the remaining oil phase was treated with the 3rd stage of the process using the above process conditions.
  • the aqueous solutions of the respective treatment stages were mixed under otherwise identical application conditions as in the main experiment. After 30 minutes, the clarified oils or emulsions were passed through the separator. The separation of the water / Mucilage phase was carried out with the identical setting for all separations. Samples for determining the water content were taken from the oil phases immediately before and after the separator phase separation. The oil phases obtained in the main experiment after the third stage of the process were examined with regard to the oil characteristics. The separated with the separator water phases were examined for the content of separated neutral fats. This was followed by extraction with hexane. The amount of neutral lipids was determined by evaporating the hexane phase and weighing the residue.
  • Process stage of the process arrangement V1 were generated by a Wasserzugabevolumen of ⁇ 5% by volume, came in the first 30 min. No or a minimal amount of a free water phase in the reaction vessel. At the 1. Stage of the process arrangement V2, a free water phase was only recognizable after a water volume addition of more than 20% by volume after 30 min. The sedimentative separation of still existing emulsions was not successful or only incomplete in emulsions in which no free water phase had settled. In emulsions of this kind, even after treatment with a separator, a water content of> 2% was present in the oil phase.
  • the oil phases In general, the oil phases, to which a minor portion of a water addition volume had been added, had a significantly greater turbidity after 30 minutes than the reaction mixtures, which added a larger volume of water had been. In the 3rd stage, a similar tendency showed, but it was at all Wasserzugabevolumen ratios a free water phase. Oils that had a lower water volume fraction (water volume ratio) had a higher water content in the oil phase before and after the separator treatment than oil phases that had a larger water volume addition. The separated water phases had a significantly larger proportion of oil when the oil phases were mixed with a small volume of water than was the case with separations in which the oil phases a larger volume of water volume (water volume ratio) was added.
  • Leindotter press oil with the key figures phosphorus content 26.2 mg / kg, calcium 18 mg / kg, iron 1.8 mg / kg, free fatty acids 1.1% by weight was used for the following experiment.
  • the following compounds were tested: HCl, citric acid, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium borate, sodium metasilicate.
  • the process arrangement was: 1 .HCl (concentration 10% by weight, volume ratio 30% by volume, reaction at 25 ° C.), 2. sodium borate (concentration 15% by weight, volume ratio 35% by volume, reaction at 60 ° C.), 3.
  • Arginine (concentration 0.3 molar volume ratio 25 vol%, reaction at 40 ° C) identified as suitable.
  • this process arrangement formed within 15 minutes after the mixing of the water phases, which took place as in Example 5, a free water phase and it came in the course to a further progressing spontaneous phase separation to form a mucilage layer in the region of the phase boundaries.
  • the time duration was determined by means of a 20 kg batch, within which, after the completion of the mixing process of the water phase in the oil phase, the water content in the oil phase had dropped to a value below 1% by weight (process variant A).
  • the phase separation was accelerated by coalescence process by, after an initial settling phase of 15 minutes, the oil phase forming continuously through a quartz sand bed (mean grain size 1 mm, volume 21) (process variant B) or a pack (volume 11) consisting of glass wool (borosilicate glass, fiber thickness 1 1 ⁇ ) (process variant C) was passed at a flow rate of 1, 51 / min.
  • the passed through phases were collected in another container with a conical bottom and the water content in the oil phase was determined. When the specified water content was exceeded, the oil phase was again passed from the collecting container through the coalescer.
  • the clarified oil phases which had a residual water content of ⁇ 1%, were then treated with the next experimental drumming stage.
  • Results A sedimentative clarification of the oil phase from the mixed water phase to a residual water content of ⁇ 1% by weight could be achieved in all process stages. The time for this was: LSufe 60 minutes, 2nd stage 180 minutes; 3rd stage 135 minutes. The coalescing process reduced the time required to reach a residual water quantity of ⁇ 1% by weight: for process variant B: 1. Stage 40 minutes, 2nd stage 120 minutes, 3rd stage 60 minutes and for process variant C: 1. Level 40 minutes, 2nd level 60 minutes and 3rd level 30 minutes. After the third stage of the process, the following parameters were available: Procedure A: Phosphorus content 0.9 mg / kg, calcium ⁇ 0.5 mg / kg, iron ⁇ 0.5 p mg / kg pm, free fatty acids 0.1% by weight.
  • Process arrangement B Phosphorus content 0.9 mg / kg, calcium ⁇ 0.5 mg / kg, iron ⁇ 0.5 mg / kg, free fatty acids 0.09% by weight
  • Process arrangement C Phosphorus content 0.8 mg / kg, calcium ⁇ 0.5 mg / kg, iron ⁇ 0.5 mg / kg, free fatty acids 0.07% by weight.
  • the crude oil (storage tank 1) and the aqueous phase of stage 1 (storage tank 2) were adjusted to the respective reaction temperature by means of a heat exchanger.
  • the mixture of the two phases was carried out with an in-line rotor-stator shear mixer (Fluco DMS 2.2 / 26-10, Fluid Kotthoff, Germany). A rotation frequency of the rotor dispersing tool of 2500 rpm was set.
  • the supply of the oil and the water phase was carried out continuously by progressing cavity pumps (PCM EcoMioneau C, type MM25C6S, as well as type MM1 C12S, Germany) in one by one inverter adjustable dosing ratio.
  • An inflow volume of the oil phase of 3 m 3 / h was determined.
  • the water phase was added through a Y-tube just before the dispersing tool, the dose ratio was set as indicated above.
  • the resulting water-in-oil emulsion was introduced via a conduit through the inlet E1 into the storage tank 3 at a height of 1 meter above the sight glasses with a laminar flow profile which served as a reaction and settling tank.
  • This storage tank had a conical bottom with the drain A1 and a sight glass area in the lower part of the container and a sight glass area, which was at the level of the level A2.
  • the storage tank 3 had a height of 15 meters and a diameter of 40 cm.
  • the oil phase which was discharged from outlet A3 into a collecting vessel, was pumped by means of a feed pump (delivery rate of 3 m 3 / h) into a plate separator (AC 1500-430 FO, Flottweg, Germany), which had a drum speed of 6600 rpm (maximum centrifugal acceleration 10,000 g).
  • the clarified by the separator oil phase was pumped via a pipeline in the storage tank 4. From the storage tank 4, the oil phase of the second process stage was supplied, which was treated with an identical apparatus design and with the exception of the heating temperature of the oil and water phases with the same process conditions as in the previously performed process stage.
  • the water / oil emulsion mixed with the water phase was introduced into the feed tank 6 via the inlet E1.
  • the sedimentively clarified oil phase from storage tank 6 was introduced into the storage tank 7 after mechanical clarification by the separator (sequence as above).
  • the oil phase herein was treated to perform process stage 3 with an identical apparatus design and, with the exception of the heating temperature of the oil and water phases (from receiver tank 8), with the same process conditions as in the previous process stage.
  • the water / oil emulsion mixed with the water phase was introduced into the storage tank 9 via the inlet E1.
  • the sedimentively clarified oil phase from storage tank 9 was introduced into the storage tank 10 after mechanical clarification by the separator (sequence as above).
  • the reservoir tanks 3, 6 and 9 were open at the top and had an overflow device that allowed foam trapped over the overflow at the top of the oil phase to be collected.
  • the thus separated oil / foam mixture was separated by means of a decanter centrifuge (Lemitec, MD 60, Germany) into an oil and a mucilage phase which became separated oil then fed again to the same treatment stage.
  • the free water phase was continuously or discontinuously discharged via the outlet A2 of the reservoir tanks 3, 6 and 9, so that the phase boundaries in the sight glass area were kept at a constant level.
  • the forming aggregated mucus phase was discharged in the course together with the water phase.
  • the derived water phases were taken into separate collection vessels and filtered after a service life of 6 hours and then fed to the respective process stage associated storage tanks 2, 5 and 8 respectively. Samples for analysis were taken from the final oil fraction and from the separated mucilaginous phases.
  • a sedimentative phase separation could be achieved in all 3 process stages, the residual water content of the oils, which were derived via the processes A3, was ⁇ 1% by weight.
  • the oil in master tank 10 had the following oil indices: phosphorus 0.8 ppm (mg / kg), calcium ⁇ 0.05 ppm (mg / kg), magnesium ⁇ 0.05 ppm (mg / kg), iron 0.01 ppm (mg / kg), free fatty acids 0.07% by weight.
  • the extraction of lipophilic ingredients was carried out by means of various mixtures consisting of an alcohol (eg methanol), a fatty acid methyl ester (eg Cs or Ci6) and either a paraffinic oil or an alkane mixture (eg petroleum ether).
  • an alcohol eg methanol
  • a fatty acid methyl ester eg Cs or Ci6
  • a paraffinic oil or an alkane mixture eg petroleum ether
  • AK dark green
  • AF green-brown
  • Arginine (0.2-0.4 mol / l), addition volume 15-45 vol%, wherein the addition volume amounts were first determined by a test according to Example 2.
  • the aqueous solutions were mixed in with an intensive mixer (Ultrathurrax, 18,000 rpm over 5 minutes), the purification steps were carried out at 25 ° C. After completion of the spontaneous phase separation in a separatory funnel, the aqueous phases, together with the dissolved or suspended mucilages contained therein, were removed and the organic phase was freed from solids and water by means of centrifugation (3.800 g, 10 minutes). The water and solid phases were combined with the previously separated water phases.
  • the solids contained in the water phases were separated by centrifugation (3,800 rpm, 10 minutes) and then dried in a vacuum drying oven.
  • the dry masses were subsequently dissolved in solvent mixtures consisting of an alcohol (for example methanol or isopropyl alcohol) and a non-polar organic solvent (eg chloroform) and, if appropriate, another solvent (for example acetonitrile), and separation by column chromatography was carried out ,
  • the eluate fractions were analyzed for their composition and purity by thin layer chromatography (TLC) and HPLC.
  • TLC thin layer chromatography
  • HPLC HPLC
  • the mucilages received in the lipid phases could for the most part be transferred into the water phases by means of a spontaneous phase separation, after centrifugation the lipid phases were practically free of emulsions.
  • the aggregated mucilages could be separated from the water phases by centrifugation, whereby the aqueous solutions could be used again for a purification process.
  • the mucilages were dissolved in solvent mixtures after drying and fractionated by means of a chromatographic separation.
  • a Fettchuremethyestergemisch (2,000 ml) which resulted from a microbial fermentation of vegetable and animal fats, with a proportion of fatty acid methyl esters of 92.1% by weight and a proportion of phospholipids, glycolipids, glucoglycerolipids, free fatty acids of 5.8% by weight, and methanol and Water was used for the purpose of purification of the methyl ester fraction and to obtain the contained mucilage, for the investigation. There was a study on the suitability of a method according to the invention, which was carried out according to Example 1.
  • the reaction mixture was poured into a vessel having the form of a separatory funnel. After a stance phase of 6 hours, the free water phase and 100 ml of the lipid phase of the respective process stages located above this phase were drained off. Subsequently, the lipid phases in the process stages 1 to 3 were fed without further treatment of the subsequent treatment stage. After treatment step 4 and separation of the free water phase, the lipid phase was centrifuged (3.800 g, 10 minutes). The water phases obtained in each case were stored for 24 h at 10 ° C. Subsequently, these phases of process stages 2 and 3 were passed through a sieve (sieve size 80 ⁇ m) and the retained aggregated mucilages subjected to vacuum drying.
  • a sieve sieve size 80 ⁇ m
  • Treatment step was titrated with HCl to a pH of 5, then an AIC solution was added until complete aggregation of the dissolved mucilages.
  • the water phase of the 4th treatment step was added to a CaCl 2 solution until complete aggregation of the dissolved mucilages.
  • the resulting water phases with aggregated mucilage were centrifuged and then separated the free water phase from the solid phase by decantation. The solid phases were dried as described.
  • the individual dried solid phases were suspended in solvent mixtures such as isopropyl alcohol / acetone / n-heptane or methanol / water / HCl / chloroform or octanol / ethyl acetate / diethyl ether and separated from the solvent fractions by column or thin layer chromatography and with suitable solvents eluted.
  • solvent mixtures such as isopropyl alcohol / acetone / n-heptane or methanol / water / HCl / chloroform or octanol / ethyl acetate / diethyl ether
  • the purified lipid phases and the mucilage fractions obtained were analyzed by GC, HPLC and TLC for the content of fatty acid methyl esters, free fatty acids, glycolipids, Glyceroglycolipids (eg rhamnolipids), glycerosphingolipids as well as tocopherol, phytosterols (sitosterol and campesterol), fatty alcohols and waxes are investigated.
  • the water content of the lipid phases was determined after separation of the free water phases.
  • the lipid phases of stages 1 to 3 obtained by sedimentation contained a water content of less than 1% by weight, in the final lipid phase (according to process stage 4) a water content of 0.1% by weight was present.
  • the content of free fatty acids was ⁇ 0.1% by weight.
  • Glycolipids, glyceroglycolipids, glycerosphingolipids as well as tocopherol, phytosterols, fatty alcohols and waxes could be fractionated from the separated mucilage phases. The purity of the individual fractions was between 70 and 92% by weight. For very sharply bound bands in the DC, an absence of hydrolysis of the glycolipids and glyceroglycolipids can be assumed.
  • the mixture of the 1. and 2nd stage was carried out with a stirrer, the 3rd and 4th stage with an intensive mixer (Ultrathurrax, 18,000 rev / min, 5 minutes).
  • the purification stages 1 and 4 were carried out at 25 ° C. and those of the process stages 2 and 3 at 60 ° C. After 30 minutes, the free water phase formed was separated and the lipid phase centrifuged (4,000 g, 5 minutes). The lipid phases obtained after centrifugation were subjected to the next process step.
  • the free water phases were also centrifuged and the resulting compacted mucilages separated and pooled with those obtained from the centrifugation of the lipid phases.
  • the mucilage phases were dried in a vacuum oven and then suspended in solvent mixtures such as n-pentane / petroleum ether, octanol / chloroform, hexane / ethanol / water / citric acid.
  • the solvent phases with mucins dissolved therein were evaporated and the resulting solids were taken up in a suitable solvent and analyzed by GC, HPLC and DC for the content of free fatty acids, glycolipids, glyceroglycolipids glycerosphingolipids and tocopherol, phytosterols (sitosterol and campesterol), fatty alcohols. Further, the obtained precipitates were examined for composition and nitrogen content. Furthermore, the purified lipid phases were examined for the content of free fatty acids and alkaline earth metal ions and nitrogen-containing compounds.
  • a spontaneous phase separation within the first 30 minutes could be achieved in all cases, which was accompanied by an aggregation and sedimentation of mucilage.
  • low-emulsion or emulsion-free lipid phases each having a reduced mucilage content, could be obtained in the respective process stages.
  • the final lipid phases had a neutral fat content of> 99% by weight, the content of free fatty acids was ⁇ 0.2% by weight and the content of 2-valent alkaline earth metals was ⁇ 0.5 mg / kg.
  • the separated mucilage substances could be separated into their substance classes, whereby they were present in a purity grade for the respective substance class (glycolipids, Glyceroglycolipid, Glycerosphingolipide as well as Phytosterole) between 75 and 93Gew%. Furthermore, proteins could be obtained in aggregated form and fractionated collagens.
  • Example 6 levels of sodium borate and arginine
  • Example 8 avocado pulp, sodium carbonate / bicarbonate levels and arginine levels
  • the solid mass was suspended in a citrate buffer and mixed therewith for 24 hours to a creamy consistency to reach a pH of 6.5.
  • PF 1 product fraction 1
  • samples were taken for the determination of hydrophilic / lipophilic Bailance (HLB), the analysis was carried out with an Asahipak GF-310 HQ multiple solvent GPC column.
  • PF 1 In the PF 1 were predominantly glycolipids, glyceroglycolipid, glycerosphingolipids and phytosterols (total 92% by weight) included. The proportion of neutral lipids was 0.8% by weight.
  • the HLB value range of the PF 1 was between 8 and 9.
  • the PF 1 showed a very rapid and residue-free collection behavior in the U 1, which was completed in a shorter time than in the comparison products.
  • the skin surfaces were thereafter not greasy, while in non-oil-free control products a greasy film remained.
  • the skin feel after application of the PF 1 was perceived by all persons as more pleasant or stronger (in particular softness / moisture sensation) in comparison to that after application of the comparison products.
  • the positive skin feel properties were more intense after 2 hours after application of PF 1 than was the case after application of the comparator formulations.
  • EP 1 contained 99% by weight of trialkylglycerides. The mass ratio between EP 2 and EP 1 was 98.5% by weight. EP 2 contained 97.8% by weight of fatty acids, with a spectrum of different chain lengths customary for the starting materials. Among them were polyunsaturated fatty acids. In EP 1 and 2, no trans fatty acids or 3-MCPD esters were detectable.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren mit dem es möglich ist, durch die Hinzugabe eines Wasservolumens, in dem säure- oder base-bildende Verbindungen enthalten sind und dessen Volumenanteil > 5 Vol-% im Verhältnis aufzureinigenden Lipidphase beträgt und/oder einem Volumenanverhältnis, dass die Ausbildung einer Wasserphase ermöglicht, um hydratisierbare Schleimstoffe aus einer Lipidphase zu separieren, eine Lipidphase zu reinigen und/oder die hydratisierbaren Schleimstoffe zu gewinnen.

Description

Wässriges Extraktionsverfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen und Emulsionstrennung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren mit dem es möglich ist, durch die Hinzugabe eines Wasservolumens, in dem säure- oder base-bildende Verbindungen enthalten sind und dessen Volumenanteil > 5 Vol-% im Verhältnis zur aufzureinigenden Lipidphase beträgt und/oder einem Volumenanverhältnis, dass die Ausbildung einer Wasserphase ermöglicht, um hydratisierbare Schleimstoffe aus einer Lipidphase zu separieren, eine Lipidphase zu reinigen und/oder die hydratisierbaren Schleimstoffe zu gewinnen.
Hintergrund der Erfindung
Pflanzliche Öle und tierische Fette, aber andere Lipidphasen, enthalten einen variablen Anteil an Begleitstoffen, die entfernt werden müssen, um die Qualitätsanforderungen für die Verwendung von Ölen, Fetten und anderer Lipidphasen einzuhalten. Diese Begleitstoffe sind zumeist partiell hydrophil und bedingen bei einem Kontakt mit Wasser eine Emulsionsbildung. Beispiele dieser Begleitstoffe sind Phosphoriipide, Glycolipide, freie Fettsäuren oder Polyphenole. Während Phospholipide ein großes Wasserbindungsvermögen aufweisen, ist dieses bei freien Fettsäuren nur in geringem Maße der Fall. Gleichwohl ist bekannt, dass bei Vorliegen einer Mischung dieser Begleitstoffe in einem Öl es zu sehr stabilen Emulsionen kommt, wenn Wasser in das Öl eingemischt wird. Dies kann dazu führen, dass sich eine solche Emulsion durch physikalische Maßnahmen nicht mehr trennen lässt. Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, dass die Stabilität einer solchen Emulsion durch eine Erhöhung des Wasseranteils zunimmt. Zur Entfernung dieser Olbegleitstoffe sind aus dem Stand der Technik wässrige Extraktionsverfahren bekannt, bei denen aus den vorgenannten Gründen mit einer möglichst geringen Zugabemenge an Wasser eine Entfernung der Begleitstoffe vorgenommen wird. In der Patentschrift WO 1994/021762 A1 (Removal Of Phospholipids From Glyceride Oil) wird ein Entschleimungsverfahren vorgestellt, bei dem zunächst Zitronensäure einer Konzentration von 50 Gew% im Mischungsverhältnis von 0,1 bis 0,4 Gew% einem aufzureinigenden Öl untergemischt wird. Nach einer Reaktionszeit werden dann 0,2 bis 5 Vol%-Wasser hinzu gemischt und anschließend die Emulsion mittels eines Separators in eine Öl- und eine Schleimphase getrennt. Die Abtrennung der Wasserphase aus einer Wasser-in-ÖI-Emulsion wird durch zentrifugale Verfahren aus dem Stand der Technik (Separator, Dekanter, Zentrifuge) vorgenommen. Es ist bekannt, dass der energetische Aufwand zur Abtrennung der Wasserphase mit der eingetragenen Wassermenge, die in einer Emulsion gebunden ist, korreliert. Es ist daher das Bestreben der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, die einzutragende Wassermenge möglichst gering zu halten.
Bei der Verwendung von basischen Lösungen zur Entschleimung von Lipidphasen entstehen zumeist deutlich stabilere Emulsionen, als dies bei der Verwendung von Säuren der Fall ist. Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen durch Einmischen einer basischen Lösung in ein aufzureinigendes Öl Emulsionen erzeugt werden, die anschließend durch Zentrifugation wieder getrennt werden, wobei ein weithin trübes Öl und eine wässrig-emulsive Schleimstoffphase erhalten werden. Da die im Öl vorliegenden Schleimstoffklassen in einer variablen Quantität und in einem unterschiedlichen Mengenverhältnis zueinander vorliegen, ist eine Berechnung der Menge an basischen Verbindungen und/oder einer erforderlichen Wassermenge, die zur Separation hydratisierbarer Schleimstoffe aus den Lipidphasen erforderlich ist/sind, nicht möglich. Aus dem Stand der Technik sind keine Verfahren bekannt, die universell bei unterschiedlichen Lipidphasen anwendbar sind und zu einer gleichbleibend guten Abtrenneffizienz der Ölbegleitstoffe führen. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem zuverlässig und mit gleichbleibend hoher Effizienz Ölbegleitstoffe, die in variablen Anteilen vorliegen, aus dem Öl entfernt und zur weiteren Verwertung erhalten werden können.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Alkali-Lösungen zu einer Verseifung von freien Fettsäuren und einer Hydratation von Phospholipiden führen (vgl. WO2000/68347, WO2012/173281 A1 , EP0473985A2). Werden mehr als drei Volumenprozente einer alkalischen Lösung zu einem Öl, das hydratisierbare Begleitstoffe enthält, gegeben und hiermit gemischt, entsteht eine Emulsion, die sich spontan nicht mehr trennt. Die Patentschrift WO2015/185675A1 (Verfahren zur Gewinnung von Glycoglycerolipiden und Glycosphingolipiden aus lipoiden Phasen) beschreibt ein Verfahren, bei dem basische wässrige Lösungen, enthaltend Silikate, Carbonate oder Borate in einem Volumenverhältnis von 0,1 bis 3 Vol-% pflanzlichen Ölen oder tierischen Fetten zugemischt werden, wodurch es zu einer Komplexierung mit den hierin vorhandenen Glycolipiden kommt, die anschließend mittels zentrifugaler Trenntechniken separiert werden können. Bei einem größeren Wasservolumenverhältnis lagen nach der Phasentrennung mit einem Separator die schweren Phasen als creme-artige Emulsionen vor, die relevante Mengen an Neutrallipiden enthielten.
Die Patentschrift WO2015/181 1341A1 (Verfahren zum Raffinieren von Lipidphasen und Verwendung) beschreibt ein Verfahren, bei dem eine wässrige Lösung enthaltend eine Amidin- und/oder Guanidingruppen tragende Verbindung, Ölen oder Fetten hinzugemischt werden, welche anschließend mittels zentrifugaler Trennverfahren zusammen mit den hierin gelöst vorliegenden Verbindungen (freie Fettsäuren, Phospholipide, Glycolipide, u.a.m.) abgetrennt wird. Dabei zeigte ein Intensiveintrag der wässrigen Lösung einen deutlich verbesserten Effekt hinsichtlich der Abreicherung von Geruchs-, Geschmacksund Farbstoffen, als der bloße Rühreintrag der wässrigen Lösungen. Es konnte dokumentiert werden, dass trotz des gleichen Wasservolumens welches hinzugegeben wurde und dergleichen Konzentration Amidin- und/oder Guanidingruppen tragender Verbindungen in den wässrigen Lösungen, es zu einer unterschiedlichen Abtrenneffizienz von Geruchs- und Farbstoffen durch die Verwendung eines intensiven Eintrags oder eines Rühreintrags kommt. Die hinzugegebenen Volumenanteile (Volumina) der wässrigen Lösungen, die für eine effiziente Abtrennung von Geruchs- und Farbstoffen erforderlich waren, lagen dabei zwischen 2 und 3 Vol-%. Eine Abtrennung der Wasserphase war nur durch zentrifugale Verfahren möglich. Dabei wurden die Schleimstoffe in einer emulgierten Form abgetrennt.
EP 0269277 A2 beschreibt ein Verfahren zur Entfernung von Phospholipiden oder Schleimstoffen aus Triglyceridölen. Dabei wird eine organsiche Säure oder Säureanhydrid bei einer Temperatur nicht als größer als ungefähr 40 °C in dem Öl dispergiert. Anschließend wird Wasser im Öl dispergiert und der Klärschlamm enthaltend die Schleimstoffe vom Öl entfernt, um ein Öl mit einem reduzierten Gehalt an Phosphorenthaltenden Verbindungen zu erhalten. Um ein raffiniertes Öl zu erzielen, wird ein weiterer Bleichschritt vorgenommen. Dazu kann Bleicherde verwendet werden. Als organische Säuren werden Zitronensäurem, Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure, Milchsäure, Oxalsäure und Essigsäureanhydrid genannt, wobei 50 Gew-% der wässrigen organischen Säure Lösung bevorzugt ist. Die aufgeführte Menge der zugesetzten organischen Säure liegt zwischen 0,1 bis 1 ,0 Gew-%. Dabei wird ein zugegebener Wasseranteil von 0,1 bis 3 Gew-% offenbart. Infolge der Zugabe des Wasser und der organischen Säure oder Säureanhydrids fallen die Phospholipide in Form eines wässrigen Klärschlamms aus. Eine Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase wird nicht beschrieben. Für einen Fachmann ist es klar, dass die Ausbildung eines Klärschlamms zu einem erheblich Einschluss des zu reinigenden Öls in die Wasserphase führt, und somit ein hoher Ölverlust mit dem soeben genannten Verfahren einhergeht. Infolge des sich ausbildenden Klärschlamms und dem hohen Anteil des Öls in der wässrigen Phase hat dieses Verfahren weiter den Nachteil, dass auch die Phasentrennung nur mit Schwierigkeiten zu bewerkstelligen ist. DE 1058184B beschreibt ein Vefahren zum Entschieimen pflanzlicher Öle, z.B. von Sojabohnen-, Baumwollsamen-, Perilla-, Leinsamen-, Erdnuß-, Mais- und Heizöl mittels Wasser und mindestens einem der folgenden Säureanhydride Essigsäure-, Propionsäure-, Buttersäure-, Maleinsäure-, Bernsteinsäure-, Monomethylbernsteinsäure- oder Dimethylbernsteinsäureanhydrid. Das Säureanhydrid und das Wasser können dem Öl getrennt oder gleichzeitig zugegeben werden. Es werden mindestens 1 .5 Gew.% Wasser bezogen auf Öl hinzugegeben. Allerdings wird jedoch empfohlen die Wassermenge auf ein Mindestmaß zu beschränken, da erhöhte Wassermengen die Ölverluste vergrößern und insbesondere bei Temperaturen unter 60 °C die erforderliche Kontaktzeit verringern. Weiterhin wird eine Wassermenge von mindestens 1 .5 Gew-% lediglich in Zusammenhang mit einer getrennten Zugabe von Säure und Wasser beschrieben. Die beschrieben Beispiele enthalten ausschließlich Beispiele mit höchstens 3 Gew-% Wasser bezogen auf das Öl, wobei zuerst das Öl mit einem Säureanhydrid gemischt wird und anschließend höchstens 3 Gew-% Wasser hinzugegeben wird. Nach der Säure-Wasser- Behandlung wird das Öl zentrifugiert, um die wässrige Schleimphase von dem Öl abzutrennen. Für einen Fachmann ist es klar, aus hierbei ein Klärschlamm resultiert, der zu einem erheblich Einschluss des zu reinigenden Öls in die Wasserphase führt und somit ein hoher Ölverlust mit dem soeben genannten Verfahren einhergeht. Infolge des sich ausbildenden Klärschlamms und dem hohen Anteil des Öls in der wässrigen Phase hat dieses Verfahren weiter den Nachteil, dass auch die Phasentrennung nur mit Schwierigkeiten zu bewerkstelligen ist.
AT 356 229 B beschreibt ein Verfahren zum Entschleimen von Triglyceridölen unter Verwendung einer Säure und von Wasser unter Abtrennung eines wässrigen Schlammes, der die Schleimstoffe enthält, nachdem das Öl, das Entschleimungsmittel und das Wasser wenigstens 5 min. miteinander in Berührung gehalten wurden. Als Entschleimungsmittel dienen anorganische oder organische Säuren wie Phosphorsäure, Essigsäure, Citronensäure, Weinsäure, Bernsteinsäure usw. oder Mischungen davon. Zunächst werden 0,001 bis 0,5% Gew.% einer Säure mit einem pH-Wert von wenigstens 0,5 in einer 1 -molaren Lösung bzw. deren Anhydrid im Öl dispergiert, danach werden 0,2 bis 5 Gew.% Wasser in der erhaltenen Mischung dispergiert und schließlich der wässrige Schlamm abgetrennt, wobei die Mischung von Öl, Wasser und Säure bei einer Temperatur unter 40 °C gehalten wird, bevor der wässrige Schlamm abgetrennt wird. Bevorzugt wird der wässrige Schlamm durch Zentrifugieren abgetrennt. Weiterbehandelt werden kann das Öl z.B. mittels Bleichungs- und Desodorierungsverfahren. Jedoch werden während des Säurebehandlungsverfahrens erhebliche Mengen des Öls in die wässrige Phase übergeführt, was zu einem großen Verlust des zu reinigenden Öls führt. Infolge des sich ausbildenden Klärschlamms und dem hohen Anteil des Öls in der wässrigen Phase hat dieses Verfahren weiter den Nachteil, dass auch die Phasentrennung nur mit Schwierigkeiten zu bewerkstelligen ist.
Bisher gibt es kein Verfahren mit dem es möglich ist, Schleimstoffe, die in einer Lipidphase wasserfrei vorliegen, so zu hydratisieren, dass sie durch Sedimentation aus der Lipidphase extrahierbar sind. Des Weiteren ist im Stand der Technik auch kein wässriges Verfahren bekannt, mit dem nur gennge Mengen des zu reinigenden Lipids während der wässrigen Behandlung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe verloren gehen und mit dem Lipidphasen unterschiedlicher Herkunft und Zusammensetzung mit gleichbleibender Effektivität behandelt werden können.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein wässriges Verfahren zur einfachen und preisgünstigen Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen und deren Gewinnung aus einer Lipidphase bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die technische Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Figuren sowie den Beispielen.
Beschreibung der Erfindung
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Lösung der vorliegenden Aufgabe dadurch erreicht wird, indem das dem aufzureinigenden Öl oder Fett hinzugegebene Wasservolumen einer sauren oder basischen Lösung so groß gewählt wird, dass sich nach der Mischung der Lösung mit dem Öl spontan eine freie Wasserphase ausbildet. Es wurde gefunden, dass wenn die hinzugebene Wassermenge deutlich größer ist, als dies nach Verfahren aus dem Stand der Technik zur Abtrennung von Schleimstoffen erforderlich ist, die Abtrenneffizienz für wässriger Lösungen von säure- oder basebildenden Verbindungen dahingehend verbessert werden kann, dass die hydratisierten Schleimstoffe bereits durch sedimentative Verfahren von einer Ölphase bzw. Lipidphase abgetrennt und separiert werden können. Gleichzeitig wird der wirtschaftliche Einsatz der hierzu einsetzbaren Verbindungen weiter verbessert, da freie Wasserphasen erhalten werden, die sich durch einfache Maßnahmen, wie beispielsweise einer Filtration, von den hierin befindlichen aggregierten Schleimstoffen befreien und in dem Verfahren wiederholt einsetzen lassen. Überraschenderweise wird auch der Verfahrensablauf des Reinigungsverfahrens deutlich vereinfacht, wobei trotz der Verwendung größerer Volumenströme, die hierfür erforderlich sind, das Reinigungsverfahren deutlich ökonomisiert werden kann. Es wurde gefunden, dass durch den erfindungsgemäßen Überschuss an einer zur Hydratisierung von Schleimstoffen erforderlichen Wassermenge, die Separation dieser hydratisierten Schleimstoffe sich erheblich vereinfacht, da sich hierdurch diese leichter von der Lipidphase abtrennen lassen, wobei sie teilweise oder vollständig spontan in die Wasserphase übergehen und sich durch einfache Separationsmaßnahmen (z. B. durch einen Absetztank) abtrennen lassen. Hierdurch können Energiekosten, die z.B. für eine höhere Separationsleistung durch einen Separator oder Dekanter aufgewandt werden müssen, deutlich reduziert werden. Dabei ist die Auswahl geeigneter Verfahrensstufen sowie deren Kombination, durch eine einfache Vorprüfung mit verschiedenen Wasservolumenzugabeverhältnissen möglich, wodurch sich der analytische Aufwand für die Anwendung des Verfahrens gegenüber den Verfahren aus dem Stand der Technik verringert.
Mithin ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem die Hydratation aller hierin enthaltenen Schleimstoffe dadurch erkannt wird, indem nach einem Einmischen der Wasserphase, bestehend aus einer sauren oder basischen wässrigen Lösung, sich eine sichtbare freie Wasserphase ausbildet.
Ein Rühr- oder Intensiveintrag bereits kleiner Mengen wässriger Lösungen in ein Öl, welches Olbegleitstoffe, im Folgenden auch Schleimstoffe genannt, enthält, führt zu einer deutlichen Emulsionsbildung. Eine spontane Phasentrennung erfolgt im Verlauf nicht. In guter Übereinstimmung mit Erkenntnissen aus dem Stand der Technik konnte gezeigt werden, dass die Beständigkeit von Wasser-in-ÖI-Emulsionen mit der Konzentration an Schleimstoffen korreliert, hier insbesondere mit der von Phospholipiden, Glycolipiden sowie aber auch von freien Fettsäuren, aber auch mit der Wassermenge und der Intensität des Eintrags der wässrigen Phase in das Öl. Dabei kam es auch im Verlauf von mehreren Tagen zu keinem spontanen Absetzen einer freien Wasserphase bei der Verwendung eines Wasservolumenanteils (Volumenverhältnisses) von < 5 Vol% zu einer Ölphase, die hydratisierbare Schleimstoffe enthält. Überraschenderweise kam es bei den gleichen Ölen, bei denen der Volumenanteil (das Volumenverhältnis) der wässrigen Lösungen, die den Lipidphasen hinzugegeben wurden, erheblich erhöht wurde, zu einem spontanen Absetzen einer freien Wasserphase. Der Phasentrennungsprozess setzt sich dann weiter fort, sodass es im Verlauf zu einer sedimentativen Phasentrennung kommt, nach der in der Ölphase nur noch geringe Restmengen an Wasser enthalten sind und bei der es zu einer Separation von hydratisierten Schleimstoffen kommt. Die unmittelbar nach einem Rühr- oder Intensiveintrag eines großen Wasservolumenanteils (Wasservolumenverhältnis) (> 3Vol-%) in ein Öl, das Schleimstoffe enthält, entstandenen Emulsionen, unterschieden sich in ihrem Aussehen nicht von denen, die mit einer geringen Wasserzugabemenge erzeugt worden waren. Im Verlauf von einigen Minuten bis einigen Tagen kam es dann allerdings bei Lipidphasen, bei denen sich bereits kurz nach der Einmischung der Wasserphase eine freie Wasserphase spontan abgesetzt hatte, zu einer deutlich sichtbaren Entmischung der Öl- und der Wasserphasen, sodass die resultierenden Öle nur noch eine geringe bis leichte Trübung aufwiesen und die Wasserphasen, die sich absetzt hatten, leicht trüb bis fast klar waren und bei denen sich eine Schleimstoffschicht im Bereich der Phasengrenze sowie am Behältnisboden abgesetzt hatte (Figuren 5 und 6). Aus den Untersuchungen zur Klärung der erforderlichen Zugabemengen eines Wasserzugabevolumens hat sich gezeigt, dass eine Erhöhung des Zugabevolumens auf 5-15 Vol% die Emulsionsbildung erheblich verstärkt und sich bei einem Rühreintrag die Viskosität der Emulsionen deutlich erhöht. Bei noch größeren Volumenzugabemengen wässriger Lösungen, die in die Ölphase eingemischt wurden, entstanden Emulsionen, die sich optisch nicht von einer Emulsion mit einer Volumenzugabe von 2 - 3 Vol-% unterschieden. Bereits nach wenigen Minuten zeigte sich allerdings, dass es bei den Emulsionen, bei denen es bei Verwendung eines größeren Volumenzusatzes (15 - 30 Vol-%) nach der Emulsionsbildung zu einem spontanen Absetzen einer freien Wasserphase kam, zu einer Klärung, in Form eines spontanen Absetzens der Emulsionsschicht kam. Es konnte ferner gezeigt werden, dass bei der Verwendung eines Volumenanteils der wässrigen Phase von mehr als drei Volumenprozent, keine eindeutige Beziehung zwischen den in einem Öl oder Fett vorliegenden Konzentrationen an hydratisierbaren Schleimstoffen (Phospholipide, freie Fettsäuren, lonenkonzentrationen) festzustellen war, mit der vorausgesagt werden kann, bei welcher Volumenzugabe es zu einer Sättigung der Wasseraufnahme in der Emulsion kommt und bei der dann spontan eine Separation einer freien Wasserphase stattfindet. Es konnte ferner keine Beziehung zwischen dem erforderlichen Volumenzugabeverhältnis einer wässrigen Lösung und der Entstehung einer freien Wasserphase bei der Verwendung eines Rühr- oder eines Intensiveintrags hergestellt werden, bei beiden Eintragsformen war das Zugabevolumen der wässrigen Phase, welches zur Ausbildung einer spontanen freien Wasserphase führte, unterschiedlich. Bei allen Untersuchungen konnte allerdings übereinstimmend gefunden werden, dass es bei einem spontanen Absetzen einer freien Wasserphase, welche sich mit dem bloßen Auge nach einem Eintrag einer wässrigen Lösung in ein Öl oder ein Fett erkennen lässt, es im weiteren Verlauf zu einer spontan erfolgenden Abtrennung des Hauptanteils der in das Öl eingetragenen Wasserphase, zusammen mit der Schleimstoffphase, kommt. Daher ist die Verwendung einer wässrigen Lösung zur Separation von hydratisierbaren Schleimstoffen sowie zur Reinigung von Ölen oder Fetten in einem Volumenverhältnis zur Öl- bzw. Fettphase vorteilhaft, das gleich groß oder größer ist, als das Wasservolumen, das zur vollständigen Hydratation von in der Lipidphase vorhandenen Schleimstoffen mit der eingesetzten wässrigen Lösung benötigt wird. Wird die hierfür erforderliche Wasservolumenmenge erreicht oder überschritten, so kommt es zum Absetzen einer freien Wasserphase. Dies kann als Indikator verwandt werden, um die Zugabemenge einer wässrigen Lösung zu bestimmen, mit der das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt durchgeführt werden kann. Ein Volumenanteil einer säure-oder baseenthaltenden wässrigen Lösung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, kann > 3 Vol-%, mehr bevorzugt >5 Vol-%, weiter bevorzugt >6 Vol-%, weiter bevorzugt >7 Vol-%, weiter bevorzugt von >8 Vol-%, weiter bevorzugt >9 Vol-%, weiter bevorzugt > 10 Vol-%, weiter bevorzugt > 12,5 Vol-%, weiter bevorzugt >15 Vol-%, weiter bevorzugt > 17,5 Vol-%, weiter bevorzugt > 20 Vol-%, weiter bevorzugt > 25 Vol-% und am bevorzugtesten > 30 Vol-% betragen.
Der Volumenanteil einer wässrigen säure- oder base-Lösung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, kann in einem Bereich von 3 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 3 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 3 - 100 Vol-%, weiter in einem Bereich von 3 - 80 Vol- %, weiter in einem Bereich von 3 - 60 Vol-%, weiter in einem Bereich von 3 - 50 Vol-% oder weiter in einem Bereich von 3 - 30 Vol-% liegen. Bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder basebildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, im Bereich von von 5 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 5 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 5 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 5 - 80 Vol-%, in einem Bereich von 5 - 60 Vol-%, in einem Bereich von 5 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 5 - 30 Vol-%.
Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, im Bereich von 6 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 6 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 6 - 100 Vol-%, einem Bereich von 6 - 80 Vol-%, in einem Bereich von 3 - 60 Vol-%, in einem Bereich von 6 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 6 - 30 Vol-%.
Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, im Bereich von von 7 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 7 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 7 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 7 - 80 Vol-%, in einem Bereich von 7 - 60 Vol-%, in einem Bereich von 7 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 7 - 30 Vol-%.
Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, im Bereich von von 8 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 8 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 8 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 8 - 80 Vol-%, in einem Bereich von 8 - 60 Vol-%, in einem Bereich von 8 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 8 - 30 Vol-%. Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, im Bereich von 9
- 300 Vol-%, in einem Bereich von 9 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 9 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 9 - 80 Vol-%, in einem Bereich von 9 - 60 Vol-%, in einem Bereich von 9 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 9 - 30 Vol-%.
Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, im Bereich von 10 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 10 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 10 - 100 Vol- %, in einem Bereich von 10 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 10 - 60 Vol-%, in einem Bereich von 10 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 10 - 30 Vol-%.
Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, in einem Bereich von 12,5 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 12,5 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 12,5 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 12,5 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 12,5 - 60 Vol- %, in einem Bereich von 12,5 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 12,5 - 30 Vol-%.
Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, im Bereich von 15 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 15 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 15 - 100 Vol- %, in einem Bereich von 15 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 15 - 60 Vol-%, in einem Bereich von 15 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 15 - 30 Vol-%.
Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, in einem Bereich von 17,5 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 17,5 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 17,5
- 100 Vol-%, in einem Bereich von 17,5 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 17,5 - 60 Vol- %, in einem Bereich von 17,5 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 17,5 - 30 Vol-%. Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, in einem Bereich von 20 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 20 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 20 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 20 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 20 - 60 Vol-%, in einem Bereich von 20 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 20 - 30 Vol-%.
Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, in einem Bereich von 25 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 25 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 25 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 25 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 25 - 60 Vol-%, in einem Bereich von 25 - 50 Vol-% oder in einem Bereich von 25 - 30 Vol-%.
Weiterhin bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, in einem Bereich von 30 - 300 Vol-%, in einem Bereich von 30 - 150 Vol-%, in einem Bereich von 30 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 30 - 100 Vol-%, in einem Bereich von 30 - 60 Vol-% oder in einem Bereich von 30 - 50 Vol-%.
Besonders bevorzugt liegt der Volumenanteil einer Wasserphase enthaltend eine säure- oder base-bildenden Verbindung, die zur Lipidphase hinzugegeben wird, in einem Bereich von 5 Vol-% bis 50 Vol-%.
Das Volumenverhältnis wird vorzugsweise so gewählt, dass die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag gewährleistet wird.
Zur Erfassung und Steuerung des hierfür erforderlichen Volumenanteils (Volumenverhältnisses) der Wasserphase ist eine visuelle/optische Erkennung des Absetzens einer freien Wasserphase im Anschluss an einen Mischeintrag geeignet. Dieses Kriterium kann zur Steuerung der Zudosierung der Wasserphase zu einer Lipidphase verwendet werden, indem der Volumenanteil der Wasserphase graduell erhöht wird und aus der nach einem Mischeintrag entstandenen Emulsion eine Probe entnommen wird. Anhand dieser Proben kann vorzugsweise innerhalb der ersten 24 Stunden, mehr bevorzugt innerhalb der ersten 6 Stunden, weiter bevorzugt innerhalb der ersten Stunde und am meisten bevorzugt innerhalb der ersten 5 Minuten das Absetzen einer freien Wasserphase beobachtet und als ein Kriterium für das Wasservolumenzugabeverhältnis verwandt werden. Daher ist die vorliegende Erfindung auch gerichtet auf ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis, Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase, von >5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Mithin ist eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem
Einmischen der Wasserphase von >10 Vol%,
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Daher ist die vorliegenden Erfindung ebenfalls gerichtet auf ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag gewährleistet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstottarmen Lipidphase. Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 10 Vol-%, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag gewährleistet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstottarmen Lipidphase.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base -bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, das die spontane Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag gewährleistet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffamnen Lipidphase. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der
Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von >5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die spontane Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht, c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Durch den hohen Wassergehalt werden nur sehr geringe Mengen des zu reinigenden Lipids (der Neutrallipidfraktion) in die wässrige Phase übergeführt. Dies hat zum einen den Vorteil, dass lediglich ein geringer Verlust der Lipidphase (der Neutrallipide) resultiert und zudem durch den geringen Anteil des zu reinigenden Lipids (der Neutrallipide) in der wassrigen Phase eine weitaus bessere Trennung der wassrigen Phase, enthaltend die säure- oder base-bildenen Verbindungen, von der Lipidphase ermöglicht wird oder die Trennung über eine Sedimentation überhaupt erst stattfinden kann.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem in Schritt b) eine Wasserphase enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildenden Verbindung mit einem Volumenverhältnis von > 5 Vol-%, das eine vollständige Hydratation hydratisierbarer Schleimstoffe gewährleistet, zugegeben und eingemischt wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem
Wasservolumenverhältnis, das eine vollständige Hydratation hydratisierbarer Schleimstoffe gewährleistet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, das eine vollständige Hydratation hydratisierbarer Schleimstoffe gewährleistet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem saure oder basische wässrige Lösungen in einem Volumenanteil in eine Lipidphase, die Schleimstoffe enthält, mittels eines Rühr- und/oder Intensiveintrags eingebracht werden, der mindestens so groß ist, dass eine vollständige Hydratation aller mit der Verfahrensstufe hydartiersierbaren Schleimstoffe erreicht wird. Demnach ist es bevorzugt, wenn in Schritt b) eines erfindungsgemäßen Verfahrens der Volumenanteil der sauren oder basischen wässrigen Lösung, der in eine Lipidphase aus Schritt a) mittels eines Rühr- und/oder Intensiveintrags eingebracht wird, mindestens so groß ist, dass eine vollständige Hydratation aller mit der Verfahrensstufe hydartiersierbaren Schleimstoffe erreicht wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem
Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht, mittels eines Rühr- und/oder Intensiveintrags, sodass eine vollständige Hydratation aller mit der Verfahrensstufe hydartiersierbaren Schleimstoffe erreicht wird.
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem die vollsändige Hydrierbarkeit (Hydratisierbarkeit) und/oder Separierbarkeit der hierin enthaltenen Schleimstoffe, die mit der eingesetzten wässrigen sauren oder basischen Lösung erreicht werden kann, dadurch erkannt wird, indem nach einem Einmischen einer Wasserphase, bestehend aus einer sauren oder basischen wässrigen Lösung, unter Ausbildung einer Emulsion, sich anschließend spontan eine sichtbare freie Wasserphase, enthaltend hydrierte (hydratisierte) Schleimstoffe, ausbildet. Bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem in Schritt a1 ), der auch optional sein kann, die Hydratisierbarkeit und/oder Separierbarkeit der in Schritt a) bereitgestellten Lipidphase enthaltenen Schleimstoffe dadurch erkannt wird, indem nach einem Einmischen einer Wasserphase, bestehend aus einer sauren oder basischen wässrigen Lösung, unter Ausbildung einer Emulsion, sich anschließend spontan eine sichtbare freie Wasserphase, enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, ausbildet.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase hinzugemischt wird, bis sich nach der Mischung eine freie Wasserphase, enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, spontan ausbildet. Demnach ist es bevorzugt, wenn in Schritt b) eines erfindungsgemäßen Verfahrens eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase hinzugegeben und mittels eines Intensiveintrags gemischt wird, bis sich nach der Mischung eine freie Wasserphase spontan ausbildet. Mithin bezieht sich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der
Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht, wobei mittels eines Intensiveintrags gemischt wird, bis sich nach der Mischung eine freie Wasserphase spontan ausbildet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Daher ist die vorliegende Erfindung auch gerichtet auf ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base -bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, wobei mittels eines Intensiveintrags gemischt wird, bis sich nach der Mischung eine freie Wasserphase spontan ausbildet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem die Auswahl von säure- oder base-bildenden Verbindungen von wässrigen Lösungen sowie deren Volumenzugabeanteil zu einer Lipidphase danach entschieden wird, ob sich nach der Mischung mit der Lipidphase eine freie Wasserphase spontan ausbildet.
In vergleichenden Untersuchungen wurde gefunden, dass bei Lipidphasen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt worden waren, sich bei einem erneuten Eintrag einer wässrigen Lösung, die eine Verbindung enthält, mit der bereits eine ausreichende Hydratation von Schleimstoffen stattgefunden hat, sich hiermit praktisch keine weiteren Schleimstoffe mehr in eine Wasserphase überführen lassen, auch nicht unter Verwendung eines größeren Zugabevolumens oder einer höheren Konzentration der eingesetzten sauren oder basischen Verbindung. Im Gegensatz hierzu kann bei Lipidphasen, die mit den gleichen wässrigen Lösungen, aber mit einem geringen Volumenanteil der wässrigen Lösungen, gemäß dem Stand der Technik, behandelt wurden, nach einer zentrifugalen Klärung der Lipidphase von der Wasserphase, noch eine relevante Menge an Schleimstoffen im Öl hydratisiert werden, die dann in eine Wasserphase überführbar sind, wenn eine wässrige Lösung, in der die identische Verbindung gelöst vorliegt, erneut und mit einem für eine vollständige Hydratation erforderlichen Volumenanteil eingemischt wird. Somit werden bei einem wässrigen Reinigungsverfahren, bei dem die gleichen Verbindungen zur Hydratation und/oder Komplexierung von Schleimstoffen verwendet werden und bei dem der Wasservolumenanteil (Wasservolumenverhältnis) < 5% beträgt, nur ein Teil der Schleimstoffe derartig hydratisiert und/oder komplexiert, sodass ein Austrag mit der Wasserphase während einer zentrifugalen Abtrennung nur teilweise erfolgt. Somit müssen die nicht ausgetragenen Schleimstoffe in der nächsten Reinigungsstufe abgereichert werden, wodurch sich die Prozesskosten erhöhen können. Ferner zeigte sich im Rahmen vergleichender Untersuchungen zwischen einer Anwendung der wässrigen Reinigungsstufen mit einem großen Wasservolumenverhältnis zu einer ansonsten gleichartigen Behandlung mit einer wässrigen Lösung aber einem geringen Wasservolumenverhältnis, dass es bei einem geringen Wasservolumenverhältnis zu einer Emulsionsbildung kommt, die bedingt, dass es bei einer zentrifugalen Phasentrennung zu einem Mitaustrag von Neutralfetten in die erhaltenen Wasserphasen und damit in die abtrennbaren Schleimstofffestphasen kommt. Dies bedingt zum einen, dass es zu einem Produktverlust (der Neutralfette der Lipidphase) kommt und zum anderen, ein erhöhter Aufwand für die Aufreinigung der erhaltenen Schleimstoffphasen erforderlich ist.
Des Weiteren wurde bei vergleichenden Untersuchungen gefunden, dass bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Restwassermengen, die in Lipidphasen vor und nach einer zentrifugalen Phasentrennung vorliegen, geringer sind, als die bei einem Verfahren, bei dem ein geringes Wasservolumenverhältnis verwandt worden ist, bei einem ansonsten gleichen Einsatz von Verbindungen, die in den wässrigen Lösungen vorliegen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es daher, Lipidphasen von einem hierin enthaltenem Restwasser- und/oder Schleimstoffanteil mit einem geringen zentrifugalen Energieaufwand zu klären oder auf eine zentrifugale Separation sogar ganz verzichten zu können. Ferner kann hierdurch eine Kosteneinsparung bei der Trocknung der finalen Lipidprodukte bewirkt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich in besonders vorteilhafter Weise durch die einfache Anwendbarkeit aus. Zur Durchführung ist es nicht erforderlich, die aufzureinigende Liquidphase hinsichtlich ihrer Kennzahlen für Begleit-/Schleimstoffe (z. B. Phospholipide, freie Fettsäuren, Elektrolyte), zu analysieren. Mittels einer Testreihe, in der graduell der Lipidphase eine ansteigende Volumenmenge verschiedener basischer oder saurer Lösungen hinzugemischt werden, kann nach der Mischung durch eine einfache Sichtprüfung entschieden werden, bei welchem Volumenverhältnis der wässrigen Lösung zur Lipidphase eine ausreichende Hydratation der hierin enthaltenen Schleimstoffe vorliegt und mit welcher wässrigen Lösung bzw. welchem Wasservolumenzugabe-verhältnis das Verfahren ausgeführt werden kann. Für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können dann auch größere Volumenzugabeverhältnisse zwischen der Wasser- und der Lipidphase verwandt werden als die, die bei der zuvor beschriebenen Probe für die Bestimmung einer Mindestmenge erforderlichen Volumenzugabe ermittelt wurden. Das einfache Testverfahren zur vollständigen Hydratation von Schleimstoffen (siehe Methoden) führt auch daher zu einer deutlichen Ökonomisierung der Aufreinigung einer Lipidphase. Das Verfahren zeichnet sich aber auch durch seine universelle Anwendbarkeit aus, da es unerheblich ist, in welcher Höhe und in welchem Mengenverhältnis die hydratisierbaren Schleimstoffe in einer Lipidphase vorliegen. Bevorzugt ist eine Vorprüfung zur Auswahl eines Verfahrens zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen sowie deren Gewinnung, bei der ansteigende Wasserzugabevolumenanteile verschiedener saurer oder basischer wässriger Lösungen einer Lipidphase zugemischt werden, bis sich nach dem Mischeintrag eine sichtbare freie Wasserphase ausbildet.
Die erfindungsgemäßen Aufgaben werden ferner gelöst durch ein Verfahren, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase, enthaltend Schleimstoffe,
a1 ) Untersuchung der Hydratisierbarkeit der Schleimstoffe, die in der Lipidphase des Schrittes a) vorliegen, durch Zumischung ansteigender Wasservolumenanteile mit mindestens einer säure- oder base-bildende Verbindung, bis es zur Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag kommt,
b) Einmischung einer Wasserphase, die mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung enthält, in die Lipidphase aus dem Verfahrensschritt a) mit einem Zugabevolumenanteil, der in dem Verfahrensschritt a1 ) zur Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag geführt hat,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer schleimstoffhaltigen Wasserphase und einer schleimstoffarmen Lipidphase.
d1 ) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
d2) Separation der schleimstoffhaltigen Wasserphase.
Daher ist die vorliegende Erfindung auch gerichtet auf ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
a1 ) Untersuchung der Hydratisierbarkeit der Schleimstoffe, die in der Lipidphase des Schrittes a) vorliegen, durch Zumischung ansteigender Wasservolumenanteile mit mindestens einer säure- oder base-bildende Verbindung, bis es zur Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag kommt,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase, das in dem Verfahrensschritt a1 ) zur Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag geführt hat und > 5 Vol-% beträgt,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Die Art der Einbringung einer basischen oder sauren wässrigen Lösung, z. B. in Form eines Rühreintrages oder einer Intensivmischung, beeinflusst den Hydratationsgrad der in der Lipidphase vorhandenen Schleimstoffe, d. h. den Volumenanteil einer Wasserhülle um einen hydratisierten Schleimstoff. Dabei wird eine vollständigere und schnellere Hydratation der in einer Lipidphase vorliegenden Schleimstoffe durch einen intensiven Mischeintrag bewirkt. Die bei einem Intensiveintrag entstehenden Wasserbläschen sind allerdings kleiner und stärker verteilt, als dies bei einem Rühreintrag der Fall ist, wodurch auch in der Regel eine größere Wassermenge benötigt wird, um eine ausreichende Hydrathülle für die abzulösenden Schleimstoffe bereitzustellen. Hierdurch ist es erklärlich, dass bei einem Intensivmischeintrag ein größerer Volumeneintrag der wässrigen Lösungen erforderlich sein kann, als bei einem Rühreintrag, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Auch die Effektivität der Hydratation kann durch einen Intensiveintrag gesteigert werden.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase mittels eines Intensiveintrags hinzugemischt wird, bis sich nach der Mischung eine freie Wasserphase spontan ausbildet. Bevorzugt ist somit auch ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder Separation von Schleimstoffen, wobei in Schritt b) das Einmischen der Wasserphase enthaltend die mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mittels eines Intensiveintrags erfolgt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Reinigung einer Lipidphase und/oder Separation von Schleimstoffen aus seiner
Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von >5 Vol-%, wobei die Einmischung mittels Intensiveintrag erfolgt,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase. Überraschenderweise konnte gezeigt werden, dass sich bei einer erfindungsgemäßen Durchführung des Verfahrens mit einem Rühreintrag eine vergleichbare Menge an hydratisierten Schleimstoffen in eine Wasserphase überführen und austragen lässt, wie dies mit einem Intensiveintrag der wässrigen Lösungen der Fall ist. Es hat sich gezeigt, dass bei der Verfahrensanwendung mit einem Intensivmischeintrag der wässrigen Lösungen teilweise größere Wasserzugabemengen erforderlich sind, als bei einem Rühreintrag, damit sich im Verlauf eine freie Wasserphase bildet und eine Phasentrennung erfolgt.
Die Einbringung der Wasserphase kann in Form einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Zufuhr erfolgen. Die Lipidphase und/oder die Wasserphase können eine beliebige Temperatur aufweisen, eine Mischung ist allerdings nur dann möglich, wenn beide Phasen einen flüssigen Aggregatzustand aufweisen. Daher wird ein Temperaturbereich für die Lipidphase- und/oder Wasserphase zwischen 0° und 120°C bevorzugt, mehr bevorzugt zwischen 15° und 90°C und weiter bevorzugt zwischen 25° und 75°C. Die Dauer des Eintrages der Wasserphase hängt von der Menge an hydratisierbaren Schleimstoffen, der Art des Mischeintrages und der Höhe des Wasservolumenanteils (Wasservolumenverhältnisses) ab. Es ist daher empfehlenswert eine Untersuchungsreihe durchzuführen, bei der eine unterschiedliche Zeitdauer sowie Art des Mischeintrages bei einer unterschiedlichen Wasserphase-Zugabemenge erfolgt (siehe: Testverfahren zur Hydratation von Schleimstoffen). Mit der Konstellation, bei der ein Maximum an hydratisierbaren Schleimstoffen abgetrennt werden kann (z.B. ersichtlich durch eine Schleuderprobe), ist das Verfahren vorzugsweise durchzuführen. Generell ist es vorteilhaft, eine Einmischdauer von 1 Sekunde bis 60 Minuten zu wählen, mehr bevorzugt sollte diese zwischen 1 Minute und 30 Minuten und weiter zwischen 3 Minuten und 15 Minuten liegen.
Daher betrifft eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphasen und/oder Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, wobei die Einmischdauer von 1 Sekunde bis 60 Minuten beträgt,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffamnen Lipidphase. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphasen und/oder Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 10 Vol-%, wobei die Einmischdauer von 1 Sekunde bis 60 Minuten beträgt,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Weiterhin betrifft eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphasen und/oder Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, wobei die Einmischung mittels Intensiveintrag erfolgt und die Einmischdauer von 1 Sekunde bis 60 Minuten beträgt,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphasen und/oder Separation von Schleimstoffen aus einer
Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 10 Vol-%, wobei die Einmischung mittels Intensiveintrag erfolgt und die Einmischdauer von 1 Sekunde bis 60 Minuten beträgt,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Nach der Mischung der Wasserphase mit der Lipidphase erfolgt in einer Ausführungsart die Einleitung des Gemisches in ein Behältnis, das zur Separation der Phasen geeignet ist.
Bevorzugt sind Behältnisse, die eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Befüllung mit dem Gemisch erlauben und die über separate Abläufe, über die die sich ausbildenden Phasen abgeleitet werden können, verfügt. Auch die Ableitung der separierten Phasen kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung zusätzlich über einen Auslass verfügt, über den sich eine Schleimstoffschicht, die sich im Bereich der Phasengrenze und/oder im Bereich des Behältnisbodens ausbildet, gesondert ableiten lässt. Bevorzugt sind Behältnisse mit einem großen Aspektverhältnis zwischen der Höhe und der Breite. Bevorzugt sind Behältnisse, die eine konische Bodenform aufweisen. Bevorzugt ist weiterhin eine Vorrichtung, die eine Sichtprüfung der sich ausbildenden Phasen sowie die Erkennung der Phasengrenze ermöglicht, z.B. in Form eines Glasausschnittes. Die erforderliche Dauer der Phasentrennung hängt von der Menge und Zusammensetzung der in der Lipidphase enthaltenen hydratisierbaren Schleimstoffe, dem Zugabevolumen der wässrigen Phase und anderen Prozessparametern (Intensität des Mischeintrages, Temperatur der Wasser- oder der Lipidphase, u.a.m.) ab. Zur Ausnutzung der vorteilhaften Aspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte die Dauer der Phasentrennung so lang gewählt werden, bis der Wasseranteil in der geklärten Lipidphase vorzugsweise < 3 Gew.-%, mehr bevorzugt < 1 ,5 Gew.-% und weiter bevorzugt< 0,5 Gew.-% beträgt. Diese Phase wird im Folgenden auch als Standphase bezeichnet. Vorzugsweise sollte die Dauer der sedimentativen Phasentrennung zwischen 10 Sekunden und 7 Tagen betragen, mehr bevorzugt zwischen 5 Minuten und 48 Stunden, und weiter bevorzugt zwischen 15 Minuten und 6 Stunden.
Sofern eine schnellere Phasentrennung als die, die durch eine reine Sedimentation erfolgt, erwünscht ist, können entweder die Prozessparameter der zuvor erfolgenden Prozessdurchführung variiert werden (z.B. Verwendung eines größeren Wasservolumenanteils (Wasservolumenverhältnisses) oder eine Auswahl einer anderen säure- oder base-bildenden Verbindung) und/oder eines der im Folgenden beschriebenen Verfahren zur Beschleunigung der Phasentrennung angewandt werden. Die nach der Phasenseparation erhaltenen Lipidphasen enthalten vorzugsweise < 20 Gew.-% der Schleimstoffmenge, die vor dem Verfahrensdurchführung vorlag und die sich mit der durchgeführten Verfahrenssstufe hydratisieren lässt, mehr bevorzugt enthalten die Lipidphasen < 10 Gew.-% der Schleimstoffmenge, die vor der Verfahrensstufe vorlag und weiter bevorzugt sind Lipidphasen, bei denen die Menge an Schleimstoffen, die sich mit der durchgeführten Verfahrensstufe hydratisieren lassen, auf < 5 Gew.-% gegenüber der Menge, die vor der Durchführung der Verfahrensstufe vorlag, reduziert wird. Weiterhin bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem > 80 Gew% der Schleimstoffe, die in der Lipidphase vor der Phasenseparation vorlagen und die mit der Verfahrensstufe hydratisierbar sind, in einer Wasserphase erhalten werden, weiter bevorzugt ist der Erhalt von > 90 Gew% und am meisten bevorzugt ist der Erhalt von >95 Gew% der hydratisierbaren Schleimstoffe aus einer Lipidphase in einer Wasserphase. Abhängig von dem Gehalt an hydratisierbaren Schleimstoffen kann die erhaltene Lipidphase die zu erreichende Spezifikation aufweisen oder kann einer weiteren Aufreinigungsstufe zugeführt werden.
Die Erfindung betrifft also auch ein Verfahren zur mehrstufigen wässrigen Aufreinigung von Lipidphasen. In einer Verfahrensvariante wird zur Verbesserung der Abtrennung von noch in der Lipidphase vorhandenen hydratisierten Schleimstoffen bzw. der hierin noch vorhandenen Wasserphase ein Verfahren zur Phasenseparation aus dem Stand der Technik durchgeführt. Bevorzugt hierfür sind zentrifugale Verfahren unter Verwendung von z. B. Separatoren oder Dekantern sowie Verfahren zur Koaleszenz von Phasen, z. B. unter Verwendung von Koaleszenzierern. Dies erfolgt jedoch vorzugsweise nach der spontanen Ausbildung einer freien Wasserphase bzw. Einhaltung einer Standzeit,die für den Vollzug einer vollständigen Hydratisierung/Komplexierung erforderlich ist. Bei einer anderen Verfahrensvariante wird die nach einer Phasenseparation erhaltene Lipidphase einer weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensstufe zugeführt.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase zugemischt wird, dass eine spontane Phasentrennung erfolgt und die sedimentativ geklärte Lipidphase mittels zentrifugaler oder koalezierend wirkender Verfahren zur Entfernung des Restwassergehalts und/oder von Schleimstoffen behandelt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen, enthaltend Schleimstoffe, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der
Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer schleimstoffhaltigen Wasserphase und einer schleimstoffarmen Lipidphase,
d ) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes c) durch ein Koaleszenz und/oder zentrifugales Verfahren,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase, erhaltbar aus c) und/oder d ),
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, erhaltbar aus c) und/oder c1 ).
Daher ist die vorliegende Erfindung auch gerichtet auf ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe und einer schleimstoffarmen Lipidphase c1 ) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes c) durch ein Koaleszenz und/oder zentrifugales Verfahren,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Die Klärung der Lipidphase mittels Koaleszenz und/oder zentrifugaler Verfahren kann aber auch in einem Schritt d2a) nach dem Schritt d2) erfolgen.
Daher ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe, b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
d2a) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes d2) durch ein Koaleszenz und/oder zentrifugales Verfahren.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem
Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
d2a) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes d2) durch ein Koaleszenz und/oder zentrifugales Verfahren.
Die wässrige Phase, die sich während der Phasentrennung ausbildet, kann kontinuierlich oder diskontinuierlich aus dem Separationsbehältnis abgelassen werden. In einer Verfahrensvariante wird die abgelassene Wasserphase in einen weiteren Absetztank geleitet, um Fest- und/oder Schwebstoffe, die in der Wasserphase vorhanden sind, sedimentativ abzutrennen.
In anderen Verfahrensvarianten können Methoden aus dem Stand der Technik zur Abtrennung von Fest-/Schwebestoffen verwandt werden. Geeignete Verfahren beinhalten die Verwendung von Filtern, Separatoren oder Dekantern. Die erhaltenen klaren Wasserphasen können dann erneut für die verfahrensgemäße Durchführung einer Reinigungsstufe verwandt werden. Für die Durchführung der erfindungsgemäßen Reinigung von Lipidphasen werden wässrige Lösungen, die base- oder säure-bildende Verbindungen enthalten, verwendet. Durch diese wässrigen Lösungen wird die Hydratation von Schleimstoffen ermöglicht und/oder verbessert. Der Effekt auf die verschiedenen Schleimstoffe ist bei den verschiedenen Verbindungen unterschiedlich. Zur Auswahl einer oder mehrerer geeigneten(er) base- oder säure-bildenden(er) Verbindung(en), die für eine erfindungsgemäße Verfahrensstufe geeignet ist (sind), kann eine Prüfung mit einem Testverfahren zur Hydratation von Schleimstoffen, wie hierin beschrieben, vorgenommen werden. Mit dem Verfahren lässt sich schnell und einfach herausfinden, mit welcher wässrigen Lösung von base- oder säure-bildenden Verbindungen und mit welchem Volumenverhältnis dieser wässrigen Lösungen zur Liquidphase sich Schleimstoffe vollständig hydratisieren und in eine wässrige Phase überführen lassen. Dabei ist es vorteilhaft, eine basische oder saure Lösung zu verwenden, die eine möglichst große Anzahl von Schleimstoffen gleichzeitig hydratisiert. Dies kann allerdings dazu führen, dass ein sehr großer Volumenanteil der wässrigen Lösung (z. B. > 50 Vol-%) der Lipidphase hinzugemischt werden muss und/oder eine lange Standzeit für eine spontane Separation (Phasentrennung) der Wasser-/Schleimstoffphase von der Lipidphase benötigt wird. In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, zunächst eine Reinigungsstufe aus dem Stand der Technik oder gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzunehmen, mit dem eine zumindest partielle Entfernung von Schleimstoffen erfolgt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich andererseits sehr leicht feststellen, ob mit einer wässrigen Lösung, die eine base- oder säure-bildende Verbindung enthält, Schleimstoffe hydratisiert werden können und/oder sich diese abtrennen lassen. Bei einer sehr geringen oder fehlenden Hydratation von Schleimstoffen kommt es bereits bei einem kleinen Volumenverhältnis einer wässrigen Lösung, enthaltend base- oder säure-bildende Verbindungen und/oder sehr schnell zu einer Phasentrennung und/oder es scheidet sich nur eine geringe Menge an hydratisierten Schleimstoffen an der Phasengrenze ab. In diesem Fall ist es vorteilhaft, eine wässrige Lösung mit einer anderen base- oder säure-bildenden Verbindung zu wählen, mit der sich eine effektivere Separation von in der Lipidphase enthaltenen hydratisierbaren Schleimstoffen vornehmen lässt. Aus diesen Aspekten des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich weitere überaus vorteilhafte Effekte der Verfahrenstechnik. So kann ohne Vorkenntnis der Art und der Menge der in einer Lipidphase vorhandenen Schleimstoffe durch eine Untersuchungsreihe, wie hierin beschrieben, mit Variationen der erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführungen und ohne apparativen (analytischen) Aufwand herausgefunden werden, ob mit einer oder mehreren der erfindungsgemäßen Verfahrensstufe(n) und/oder einer Kombination mit Verfahrensschritten aus dem Stand der Technik eine vollständige Hydratation und Abtrennung von Schleimstoffen durch bzw. in ein wässriges Medium erfolgen kann sowie in welcher Reihenfolge die Verfahrensdurchführungen vorgenommen werden können. Gemäß der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, bei Lipidphasen, die einen hohen Anteil an Schleimstoffen aufwiesen, was z. B. messbar ist durch die Bestimmung des Gehalts an phosphorhaltigen Verbindungen (z. B. ein Phosphorgehalt von > 50mg/kg) oder an freien Fettsäuren (z. B. > 1 ,5 Gew-%), zunächst einem Verfahren aus dem Stand der Technik, wie einer Wasserentschleimung, zu unterziehen oder das erfindungsgemäße Verfahren mit einer säure-bildenden wässrigen Lösung anzuwenden. Die vorgereinigte Lipidphase kann dann mit einer wässrigen Lösung, die eine base-bildende Verbindung enthält, gemäß einem der erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Lipidphasen unterschiedlichen Ursprungs und Zusammensetzung behandelt und die hierin enthaltenen hydratisierbaren Schleimstoffe extrahiert werden. Bei den Lipidphasen kann es sich um Öle oder Fette pflanzlicher, tierischer, mikrobieller, synthetischer oder fossiler Herkunft handeln. Dabei können die zu behandelnden Lipidphasen in einer nativen Form vorliegen oder die zu behandelnden Lipidphasen wurden bereits einem Reinigungsverfahren unterzogen.
Die erfindungsgemäßen wässrigen Lösungen enthalten Verbindungen, die säure- oder base-bildend sind. Derartige Verbindungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Besonders geeignet als base-bildende Verbindungen sind Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Carbonate, wie Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumcarbonat und Kaliumhydrogencarbonat, Silikaten, wie Natriummetasilikat, Natrium Orthosilikat, Natrium Disilikat, Natrium Trisilikat und Kaliumsilikat, ferner Acetate, wie Natriumacetat, Borate, wie Natriumborat, Amidino- und/oder Guanidingruppen tragende Verbindungen, wie Arginin, gemäß der im Abschnitt Definitionen angegebenen Formel, sowie Gemische der vorgenannten Verbindungen sowie mit anderen Verbindungen. Ferner sind geeignet: Calciumhydroxid, Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Calciumsulfat, Natriumphosphat, Kaliumphosphat, Calciumphosphat, Natriumeitrat, Kaliumeitrat, Calciumcitrat, Aluminiumeitrat sowie Gemische hiervon oder hiermit. Bevorzugt sind Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumbicarbonat, Natriummetasilikat, Amidino- und/oder Guanidingruppen tragende Verbindungen, insbesondere Argininsowie Kombinationen davon.
Die erfindungsgemäße Anwendung erstreckt sich auch auf andere base-bildende Substanzen sowie auf Kombinationen der vorgenannten und anderer Verbindungen. Das Konzentrations- und/oder Mischungsverhältnis ist dabei frei wählbar, die geeigneten Konzentrationen der wässrigen Phasen sind durch einen Fachmann leicht herauszufinden. Dies begründet sich durch die erfindungsgemäße Verfahrenstechnik, bei der auch bei einer geringen Konzentration der säure-oder base-bildenden Verbindung in der Wasserphase eine ausreichende Menge dieser Verbindungen dadurch gewährleistet werden kann, indem die Wasserphase mit einem Überschuss im Verhältnis zu den zu hydartisierenden Verbindungen bereitgestellt wird. Gleichzeitig kann trotz des zugeführten Überschusses basischer oder saurer Verbindungen ein Verlust dieser Verbindungen vermieden werden, da die nicht an einer Hydratation und/oder einer Komplexierung mit den hydratisierbaren Schleimstoffverbindungen beteiligten Verbindungen nicht gebunden werden und daher weiterhin in der freien Wasserphase ungebunden vorliegen. Die Wiederverwendbarkeit der wässrigen Phasen und der darin enthaltenen säure- oder basebildenden Verbindungen wird auch dadurch begünstigt, dass die wässrigen Phasen, die durch eine Sedimentation erhalten werden, praktisch emulsionsfrei sind. Dies ist bei den sogenannten„schweren Phasen", die bei einer zentrifugalen Abtrennung von Wasser-in- Öl-Emulsionen, welche unter Verwendung eines geringen Wasservolumenanteils (Wasservolumenverhältnis) hergestellt wurden, erhalten werden nicht der Fall. Fernerhin wird die Separierbarkeit der sedimentativ in der Wasserphase ausgetragenen hydratisierten Schleimstoffe durch die Abwesenheit von Neutralfetten erheblich vereinfacht, die Schleimstoffe liegen in dem Verfahrenssschritt d1 ) bei vielen Anwendungen als filtrierbare Feststoffkomplexe vor.
Die erfindungsgemäße Verfahrenstechnik vereinfacht in erheblichem Maße die Auswahl einer geeigneten Konzentration, bzw. eines Konzentrationsbereiches der einsetzbaren säure- oder base-bildenden Verbindungen, in denen eine ausreichende Hydratation der Schleimstoffe möglich ist. Bevorzugt sind Konzentrationen der basischen Lösungen zwischen 0,01 und 5 molar, mehr bevorzugt zwischen 0,5 und 2 molar und am meisten bevorzugt zwischen 0,8 und 1 ,5 molar.
In einer Ausführungsform werden als basische Verbindungen Amidin- und/oder Guanidingruppen tragende Verbindungen, wie hierin beschrieben, eingesetzt. Diese Verbindungen werden in einem wässrigen Medium, das vorzugsweise ionenfrei oder ionenarm sein sollte, in einem Konzentrationsbereich von 0,001 bis 0,8 molar, mehr bevorzugt von 0,01 bis 0,7 molar und am meisten bevorzugt von 0,1 bis 0,6 molar vollständig gelöst. Die base-bildenden Verbindungen werden vorzugsweise in einem ionenfreien oder ionenamen Wasser gelöst, es kann allerdings auch mineralsalzhaltiges Brauchwasser zur Lösung der Verbindungen verwandt werden, Verfahren zum Lösen derartiger Verbindung sind dem Fachmann bekannt. Der pH der Lösungen liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 7 und 14, mehr bevorzugt zwischen 8 und 13 und weiter bevorzugt zwischen 9 und 12.
Zur Hydratation von Schleimstoffen sind auch säure-bildende Verbindungen geeignet. Besonders geeignet als säure-bildende Verbindungen sind beispielsweise Hydrochlorid, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Borsäure, Zitronensäure oder Oxalsäure. Auch andere Säuren aus dem Stand der Technik sind geeignet. Die Auswahl der Konzentrationen, eine Mischung von verschiedenen Säuren oder das Mischungsverhältnis verschiedener Säuren erfolgt in analoger Weise zu der der basischen Verbindungen. Gleiches gilt für die Herstellung der wässrigen Lösungen, enthaltend säure-bildende Verbindungen. Der pH der Lösungen liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 6,9 und 1 , mehr bevorzugt zwischen 5 und 1 ,5 und weiter bevorzugt zwischen 3 und 1 ,8.
Vorteilhaft ist es, wenn neben der durch den sauren oder basischen Wasserüberschuss erfolgenden Hydratation aller hydratisierbarer Ölbegleitstoffe gleichzeitig eine Komplexierung der hydratisierten Ölbegleitstoffe erfolgt.
Mit dem hierin beschriebenen Testverfahren zur vollständigen Hydratation von Schleimstoffen ist es dem Fachmann möglich zu entscheiden, welche der möglichen Verfahrensdurchführungsstufen bzw. in welcher Kombination und Reihenfolge von sauren oder einer basischen wässrigen Lösung der Verfahrensablauf bei einem mehrstufigen Reinigungsverfahren erfolgen soll. Das Vorgehen ist prinzipiell frei wählbar, sodass sich verschiedene Möglichkeiten der Verfahrensanordnung ergeben: I. alleinige Säurebehandlung,
II. alleinige Basebehandlung,
III. erst Säurebehandlung, dann Basebehandlung,
IV. erst Basebehandlung, dann Säurebehandlung,
V. wiederholte Säurebehandlung,
VI. wiederholte Basebehandlung.
Alleinige Säurebehandlung nach I. bedeutet, dass Verfahrensschritt b) mit einer Wasserphase enthaltend mindestens eine säure-bildende Verbindung durchgeführt wird. Dementsprechend ist die alleinige Basebehandlung nach II. so zu verstehen, dass Verfahrensschritt b) mit einer Wasserphase enthaltend mindestens eine base-bildende Verbindung ausgeführt wird.
Die Verfahrensanordnung III. wird so ausgeführt, dass erst die Säurebehandlung erfolgt und im Anschluss an den Verfahrensschritt d2) die Basebehandlung erfolgt. Die Verfahrensanordnung IV. unterscheidet sich lediglich in der Zugabereihenfolge der Säurelösung und Baselösung.
Die Verfahrensanordnung V. und VI. sind so aufzufassen, dass die Lipidphase aus Schritt d2) nachdem eine der Verfahrensanordnung I., II. II. oder IV. angewendet wurde und die Separation gemäß Schritt d1 ) und d2) erfolgt ist, erneut mit einer Säurebehandlung bzw. Basebehandlung bei der Lipidphase der letzten Verfahrensschrittes d2) durchgeführt wird.
Die Auswahl des/der geeigneten und kostengünstigsten Verfahrens bzw. Verfahrensanordnung kann durch einen Fachmann problemlos erfolgen, da mit dem hierin angegebenen Untersuchungsverfahren sehr leicht und zuverlässig beurteilt werden kann, ob mit den Verfahrensstufen bzw. Verfahrensanordnung eine vollständige Abreicherung von hydratisierbaren Schleimstoffen möglich ist. Diese ist gegeben, wenn sich mit keiner wässrigen Lösung der basischen oder sauren Verbindungen Schleimstoffe mehr aus der mit einer oder mehreren Verfahrensanordnung(en) behandelten Lipidphase abtrennen lassen, was z.B. sichtbar wird durch gelöste Schleimstoffe, die sich in der Wasserphase befinden. Die Vollständigkeit der Abreicherung von Schleimstoffen kann allerdings auch durch eine Analyse von Ölkennzahlen (z.B. Phosphor, Erdalkalimetalle, freie Fettsäuren) ermittelt werden.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft Verfahren und Methoden, die einen Einfluss auf die Verweil- und/oder Standzeit der nach einer der erfindungsgemäßen Verfahrensstufen hergestellten Emulsionen bis zum Erreichen einer ausreichenden Phasentrennung haben. Die erfindungsgemäße spontane Separation (Phasentrennung) der Wasser- und der Lipidphase kann durch verschiedene verfahrenstechnische Ausführungen beschleunigt werden. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Phasenseparation (Phasentrennung) deutlich schneller verläuft, wenn die Emulsion, bestehend aus der Wasser- und der Lipidphase, erhitzt wurde.
Dabei ist eine moderate Erwärmung, die vor, während und/oder nach Eintrag der Wasserphase in die Lipidphase erfolgen kann, ausreichend ist. Vorteilhaft ist, die erhitzte Emulsion für einen Zeitraum von bis zu 3 Stunden, mehr bevorzugt zwischen 1 und 60 Minuten und weiter bevorzugt zwischen 5 und 15 Minuten zu mischen. Vorteilhaft ist eine Erwärmung der Emulsion auf eine Temperatur zwischen 30° und 100°C, mehr bevorzugt zwischen 35° und 80°C und am meisten bevorzugt zwischen 40° und 65 °C. Eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, wobei die sedimentativen Phasentrennung bei einer Temperatur zwischen 40 °C und 65 °C stattfindet,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, wobei die sedimentativen Phasentrennung bei einer Temperatur zwischen 40 °C und 65 °C stattfindet,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Eine andere besonders erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem
Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, wobei die sedimentative Phasentrennung bei einer Temperatur zwischen 40° und 65 °C stattfindet, d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Verfahrenstechnik wird eine Beschleunigung der Phasentrennung der erzeugten Emulsionen durch Koaleszenzverfahren erreicht. Koaleszenzabscheider sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Wirkprinzip basiert darauf, dass es bei zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten, die als Emulsion vorliegen, durch eine in Kontaktbringung mit einer hydrophilen oder hydrophoben Oberfläche zu einer Adhärenz hydrophiler bzw. lipophiler Tröpfchen an den Oberflächen des Abscheiders kommt und es durch ein Verschmelzen der adhärierenden Tröpfchen miteinander zur Bildung von größeren Tropfen kommt, die im Verlauf eine einheitliche Phase ausbilden. Bei Anwesenheit von Tensiden ist die Effektivität dieser Abscheidungstechnik erheblich reduziert. So wurde gefunden, dass bei Emulsionen, bei denen basische- oder saure wässrigen Lösungen, enthaltend eine der hierin aufgeführten Verbindungen, in einem Volumenverhältnis von bis zu 3 % den Ölen hinzugemischt worden waren, eine Phasenseparation (Phasentrennung) mittels eines Koaleszenzabscheiders nicht möglich ist. Bei einer ausreichenden Hydratation der Schleimstoffe gemäß eines der erfindungsgemäßen Verfahren hingegen, wurde die Ausbildung einer schleimstoffhaltigen Wasserphase und einer geklärten Lipidphase durch eine Passage durch einen Koaleszenzabscheider erreicht. Daher ist es besonders vorteilhaft, im Anschluss an einen erfindungsgemäßen Eintrag einer Wasserphase in eine Lipidphase, eine Phasenseparation (Phasentrennung) durch einen Koaleszenzabscheider vorzunehmen. Besonders vorteilhaft ist es, eine Koaleszenzabscheidung, aber auch andere Separationsverfahren, erst nach dem Absetzen einer Wasser-/Schleimstoffphase bei der geklärten Lipidphase vorzunehmen. In besonders vorteilhafter Weise können die hierin beschriebenen Verfahren zur Beschleunigung der Phasenseparation (Phasentrennung) miteinander kombiniert werden. So hat sich gezeigt, dass die Separationsleistung eines Koaleszenzabscheiders dadurch erhöht wird, indem eine erfindungsgemäß hergestellte Emulsion zunächst erwärmt und anschließend durch einen Koaleszenzabscheider durchgeleitet wurde. Dabei ist unerheblich, ob die Emulsion im erwärmten Zustand oder nach einer Erwärmung bei Umgebungstemperaturen einem Koaleszenzabscheider zugeführt wird. Auch die umgekehrte Reihenfolge oder die Kombination mit anderen Verfahrenstechniken, die zu einer Koaleszenz führen, wie zum Beispiel eine Ultraschallbehandlung, sind geeignet, die Phasentrennung zu beschleunigen.
In einer anderen Ausführungsart wird eine Beschleunigung der Phasenseparation (Phasentrennung) durch einen Hydrocyklon bewerkstelligt. Hydrocyklone sind im Stand der Technik bekannt, sie werden zur Separation von Flüssigkeiten und Feststoffen verwand. Überraschenderweise lässt sich auch eine Trennung der Wasser- und der Lipidphase nach einer erfindungsgemäßen Reinigungsstufe mit diesem Verfahren vornehmen. Vorzugsweise sollte die Emulsion nach Beginn einer spontanen sedimentativen Phasenseparation einer derartigen Trennvorrichtung zugeleitet werden. Es wurde gefunden, dass sich insbesondere die ausbildenden Fest- und Schwebestoffe zusammen mit der Wasserphase durch die vorgenannten Verfahren sehr effizient abtrennen lassen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die Emulsion einer erfindungsgemäßen Reinigungsstufe in einen Absetztank geleitet, der mit einem erhöhten Druck beaufschlagt wird.
In einer Ausführungsform der Verfahrenstechnik kann zur Beschleunigung der Phasenseparation (Phasentrennung) auch ein zentrifugales Trennverfahren eingesetzt werden. Bevorzugt sind Verfahren zur beschleunigten Trennung der Lipid- und der Wasserphasen bei Emulsionen, die mit sauren oder basischen wässrigen Lösungen hergestellt werden, bei denen ein so großer Volumenanteil der Wasserphase der Lipidphase hinzugemischt wurde, bis sich nach der Mischung eine freie Wasserphase spontan ausbildet. Bevorzugte Verfahren zur beschleunigten Phasentrennung der erfindungsgemäß hergestellten Emulsion sind eine Erhitzung der Emulsionen und/oder eine Koaleszenzabscheidung und/oder eine Ultraschallbehandlung.
Bevorzugte Verfahren zur beschleunigten Phasentrennung der erfindungsgemäß hergestellten Emulsionen sind zentrifugale Separationstechniken.
Eine Erhöhung der Phasentrennungsgeschwindigkeit und/oder der Separationsgeschwindigkeit wird auch durch zentrifugale Separationstechniken, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, wie Separatoren, Zentrifugen, Dekantern oder Hydrozyclonen ermöglicht. Dabei ist es das Ziel dieser Verfahrensstufe, den ansonsten auch spontan ablaufenden Sedimentationsprozess, bei dem der größte Teil der in die Lipidphase eingebrachten Wasserphase zusammen mit den hydratisierten Schleimstoffen zu einer separaten Phase vereint wird, zu beschleunigen. Nach der Behandlung von Ölen mit einem unterschiedlich großen Volumenanteil wässriger Lösungen verblieb nach einer spontanen (sedimentativen) Phasentrennung bei jeder der eingesetzten basischen oder sauren Verbindungen, die in den Wasserphasen gelöst vorlagen, ein prozentual etwa gleich großer Anteil der wässrigen Lösung im Öl. Dieser lag in einem Bereich von 0,1 bis 5 Gew%. Dieser Anteil war mit der Gesamtmenge an Schleimstoffen, die noch in der Lipidphase vorlag korreliert. Bei einer sehr hohen Belastung mit Schleimstoffen lag der Wasservolumenanteil (Wasservolumenverhältnis) in der Ölphase nach spontaner Phasentrennung bei bis zu 15 Gew-% bei den untersuchten Ölen.
Da bei einem hohen Restwassergehalt in der Lipidphase nach einer Sedimentation der Wasserphase möglicherweise eine unzureichende Hydratation von Schleimstoffen oder eine Komplexierung dieser vorliegt, ist zu prüfen, ob durch die Auswahl einer anderen Verfahrensreihenfolge (s.o.) das spontane Separationsergebnis verbessert werden kann. Bevorzugt ist der Erhalt einer Lipidphase nach einer oder mehreren Verfahrensstufen, bei denen, im Anschluss an eine spontane Abtrennung oder eine durch Erwärmung, ein Koaleszenz- oder Ultraschallverfahren oder zentrifugale Techniken erreichten Beschleunigung der Phasentrennung, der Gehalt an hydratisierten Schleimstoffen < 0,5 Gew-%, mehr bevorzugt < 0,2 Gew-% und weiter bevorzugt < 0,1 Gew-% beträgt und/oder der Wassergehalt < 1 ,0 Gew-% mehr bevorzugt < 0,5 Gew-% und weiter bevorzugt < 0,1 Gew-% beträgt. Derartige Lipidphasen sind klar oder leicht trüb. Der Gehalt an hydratisierten Schleimstoffe bzw. die Menge an Wasser, die in der Lipidphase enthalten ist, lässt sich durch eine Schleuderprobe oder analytische Methoden quantifizieren. Die Dauer bis zu einer vollständigen spontanen Phasentrennung der Emulsionen hängt von der Art und der Menge der im Öl vorhandenen Begleitstoffe ab. Daher ist erfindungsgemäß eine Standphase zur Vervollständigung einer spontanen Phasentrennung von 10 Sekunden und 7 Tagen betragen, mehr bevorzugt zwischen 5 Minuten und 48 Stunden, und weiter bevorzugt zwischen 15 Minuten und 6 Stunden.. Die Vollständigkeit einer spontanen Sedimentation kann daran erkannt werden, dass sich innerhalb von 24 Stunden, die sich an die vollständige spontane Phasentrennung anschließen, < als 0,5 Gew% einer freien Wasser-/Schleimstoffphase zusätzlich absetzen.
Die durch Sedimentation oder Einsatz von zuvor beschriebenen Techniken zur Beschleunigung der Separation erhaltenen freien Wasserphasen waren nach kurzer Standzeit klar , die aggregierten Schleimstoffe ließen sich problemlos abtrennen.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthalten Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Volumenverhältnis, Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase, von > 5 Vol-%,
sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, einer schleimstoffarmen Lipidphase und Ausbildung von Schleimstoffaggregaten,
Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, Separation der schleimstottarmen Lipidphase.
Ein besonders vorteilhafter Effekt, der sich aus der erfindungsgemäßen Verfahrenstechnik ergibt, besteht darin, dass es nach einer Phasentrennung, die entweder spontan erfolgt ist oder durch die hierin beschriebenen Verfahren zur Beschleunigung der Phasentrennung vollzogen worden ist, zu einer Kondensation der Schleimstoffe im Bereich der Phasengrenze kommt. Diese „Schleimstoffphase" kann in Form einer kontinuierlichen schleimartigen wässrigen Phase bis hin zu makroskopisch sichtbaren komplexen Aggregaten mit halbfester Konsistenz vorliegen (siehe Figuren 5 und 6). Grundsätzlich bieten sich auch hierbei unterschiedliche dem Fachmann bekannte Phasentrennungsmethoden an. Allerdings ist eine Sedimentation, ein
Koaleszenzverfahren und zentrifugales Verfahren bevorzugt und besonders bevorzugt ist eine Sedimentation.
Daher ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe und/oder einer Schleimstoffphase, d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe und/oder
Schleimstoffphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Daher ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe, b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von >5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe und einer Schleimstoffphase,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden freien Wasserphase,
d1 b) Separation der Schleimstoffphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Reinigung einer Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer
Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe und/oder einer Schleimstoffphase, wobei die
Phasentrennung mittels Sedimentation, ein Koaleszenzverfahren oder ein zentrifugales Verfahren erfolgt,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d1 b) Separation der Schleimstoffphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Die Schleimstoffphase lässt sich zusammen mit der Wasserphase und einem geringen Teil der Ölphase von der ansonsten geklärten Ölphase sehr leicht, z. B. mittels eines Scheidetrichters abtrennen. Eine Separation der hydratisierten Schleimstoffe und des Restwassergehaltes sowie des hierin gebundenen Öls aus der enthaltenen Schleimstoffphase ist durch eine zentrifugale Abtrenntechnik sehr leicht möglich, ohne dass es zu einer relevanten Emulsion einer der erhaltbaren Phasen kommt. Die Phasen, bestehend aus Wasser, Schleimstoffen und Öl, können z.B. in einem Dekanter in drei separate Phasen sehr leicht aufgetrennt werden. Als weiterhin vorteilhaft bei der Abtrennung der Schleimstoffphase hat sich herausgestellt, dass makroskopisch sichtbare Aggregate von Schleimstoffen, die durch die Einwirkung der erfindungsgemäßen sauren oder basischen Lösungen entstanden sind, sich nach einer spontanen Phasentrennung in der Wasserphase und/oder im Bereich der Phasengrenze befinden, mit der Wasserphase separiert werden können. Diese Aggregate lassen sich hierdurch sehr leicht aus dieser Phase, z. B. durch eine Abschöpfvorrichtung (Skimmer) separieren. Verbleiben derartige Aggregate im Öl, bzw. in einer Emulsion, so kann es hierdurch zu einer verminderten Trennleistung bei Verwendung eines Separators kommen. Dies kann u. a. daran liegen, dass die Schleimstoffaggregate beim Eintritt in einen Separator oder Dekantern verwirbelt und fein im Öl verteilt werden, was ihre Abtrennung aufgrund der geringen Dichteunterschiede dann erschwert. Daher ist eine Separation der hydratisierten Schleimstoffe separat oder zusammen mit der Wasserphase vor einer zentrifugalen Phasentrennung der geklärten Lipidphase eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem ein Verfahren zur Beschleunigung der Phasentrennung verwandt wird.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem hydratisierte und komplexierte Schleimstoffe mit einem Verfahren zur Beschleunigung der Phasentrennung separiert werden, wobei es sich bei diesen Verfahren um eine Sedimentation, ein Koalezenzverfahren oder ein zentrifugales Verfahren handelt.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem hydratisierte und komplexierte Schleimstoffe mit einem Verfahren zur Phasentrennung separiert werden, wobei es sich bei diesen Verfahren um eine Sedimentation, ein Koaleszenzverfahren oder ein zentrifugales Verfahren handelt, wobei Schleimstoffe, die an der Phasengrenze zur Wasserphase konzentriert vorliegen, von der Ölphase separiert werden. Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem in Schritt c) eine Phasentrennung durch Erwärmung und/oder ein Koaleszenzverfahren und/oder ein zentrifugales Verfahren der Phasen und/oder des Reaktionsgemisches initiiert und/oder beschleunigt wird.
Insbesondere bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem in Schritt c) eine sedimentative Phasentrennung durch Erwärmung und/oder ein Koaleszenzverfahren und/oder ein zentrifugales Verfahren der Phasen und/oder des Reaktionsgemisches initiiert und/oder beschleunigt wird.
Daher ist ein Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, wobei durch Erwärmung und/oder ein Koaleszenzverfahren und/oder ein zentrifugales Verfahren der Phasen und/oder des Reaktionsgemisches, die sedimentative Phasentrennung initiiert und/oder beschleunigt wird,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Mithin bezieht sich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, wobei durch Erwärmung und/oder ein Koaleszenzverfahren und/oder ein zentrifugales Verfahren der Phasen und/oder des Reaktionsgemisches, die sedimentative Phasentrennung initiiert und/oder beschleunigt wird,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird zur Separation der mittels Sedimentation oder der mittels der hierin beschriebenen Methoden zur Beschleunigung der Sedimentation der erhaltenen Wasser- sowie Schleimstoffphase ein Phasenabscheider verwandt. Dieser besteht im einfachste Fall aus einen Behältnis, das einen Einlass für die zu separierenden Phasen hat sowie mindestens 2 Auslassanschlüsse aufweist, die in unterschiedlicher Höhe vom Boden angeordnet sind und durch die kontinuierlich oder diskontinuierlich die Ölphase, die Wasserphase und optional die Schleimphase in separate Behältnisse ausgelassen werden kann. Optional erfolgt eine Sichtprüfung des Standes der Phasengrenzen zur Steuerung der Zulauf- und Ablaufmengen. Die durch spontane Phasentrennung gewonnenen Lipidphasen weisen nur einen geringen Restgehalt an Schleimstoffen auf, die in der durchgeführten Verfahrensstufe hydratisierbar waren. Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass sich durch die bereits erfolgte Entfernung des größten Teils der hydratisierten Schleimstoffe ein wesentlich höherer Öldurchsatz durch einen Separator, eine Zentrifuge oder einen Dekanter bei einem gleichzeitig höheren Effizienzgrad der Abtrennung der noch in der Lipidphase vorhandenen Schleimstoffe und des Restwassers erreichen lässt, als bei einer gleichartigen Phasentrennung bei Emulsionen, die nur mit einem geringer Wasservolumenzusatz hergestellt wurden. Bei allen Emulsionen, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, konnte, nach spontaner Phasentrennung oder nach Phasentrennung mit einem hierin beschriebenen Verfahren zur beschleunigten Phasentrennung, eine Separation der in den Lipidphasen vorliegenden Restmenge an hydratisierten Schleimstoffen und/oder der Wasserphase mittels einer Zentrifuge, eines Separators oder Dekanters in eine klare Ölphase und eine klare Wasserphase, mit einem minimalen Gehalt an Feststoffen und ohne Emulsionsbildung, durchgeführt werden. Somit kann in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eine zentrifugale Phasentrennung zur Separation residueller Schleimstoff-/Wasseranteile im Verfahrensschritt d2a) erfolgen.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem nach einer spontanen Phasenseparation (Phasentrennung) oder durch ein Verfahren zur beschleunigten Phasenseparation, die durch ein zentrifugales Verfahren erhaltbaren schweren und/oder leichten Phasen emulsionsarm oder emulsionsfrei sind und/oder die erhaltbare Lipidphase von den hierin enthaltenen Restmengen an Schleimstoffen und Wasser geklärt wird.
Eine derartige effiziente Separierung von hydratisierten Schleimstoffen und von eingetragenem Wasser ist bei Emulsionen, bei denen sich keine freie Wasserphase aufgrund eines Überschusses der wässrigen Reinigungslösung eingestellt hat, nicht oder nur in deutlich geringem Maße möglich. Sofern sich keine freie Wasserphase im Anschluss an die Emulsionsherstellung mit einer der hierin genannten wässrigen basischen oder sauren Lösungen einstellt, entstehen praktisch keine separate Schleimstoffphasen oder sedimentierende Schleimstoffaggregate, sodass sich die hydratisierten Schleimstoffe nicht mittels einer Auffang- oder Abtrennvorrichtung abtrennen lassen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Lipidphase, die nach der Sedimentation der Wasserphase oder nach einer Abtrennung der Wasserphase durch ein Koaleszenzverfahren, ein Ultraschallverfahren, ein Adsorptions- bzw. Filtrationsverfahren und/oder ein zentrifugales Verfahren in Schritt d2) erhalten wird, ohne eine weitere Abtrennung von gegebenenfalls hierin noch vorhandenen Restmengen an hydratisierten Schleimstoffen und/oder gelöstem Wasser, unmittelbar einer weiteren Aufreinigungsstufe unterzogen. Es hat sich gezeigt, dass die derartig gewonnenen Lipidphasen nur noch so geringe Restmengen an hydratisierten Schleimstoffen enthalten, dass diese bei einem weiteren Aufreinigungsvorgang nicht stören und im Rahmen dieser Reinigungsstufe in die Wasserphase überführt werden. Auch hat sich gezeigt, dass die geringen Restmengen der wässrigen basischen oder sauren Lösungen, die in einer durch Sedimentation oder eines der zuvor beschriebenen Verfahren erhaltenen Lipidphase enthalten sind, sich nicht störend auswirken, wenn in der nächsten Reinigungsstufe eine andere saure oder basischen Verbindung verwandt wird oder eine saure oder basischen Lösung nach einem zuvorigen Einsatz einer basischen oder sauren Lösung mit der hierin beschriebenen Verfahrenstechnik eingebracht wird. Dieser überaus vorteilhafte Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens bedingt ebenfalls eine Ökonomisierung des Verfahrens, da die zuvor mit einer sauren oder basischen Wasserphase behandelten Lipidphasen nicht notwendigerweise zur Phasentrennung einem zentrifugalen Trennverfahren zugeführt werden müssen.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen, bei dem sich durch die Zugabe einer sauren oder basischen wässrigen Lösung zu einer Lipidphase, nach einer Mischung mit der Lipidphase, eine freie Wasserphase ausbildet.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem die Zugabe einer sauren oder basischen wässrigen Lösung zu einer Lipidphase in einem Volumenverhältnis erfolgt, das eine vollständige Hydratation aller wasserbindenden Schleimstoffe ermöglicht.
Die vollständige Hydratation bezieht sich dabei jeweils auf das Hydratationsergebnis, das mit einer bestimmten Verbindung und Konzentration in einem wässrigen Medium erreicht werden kann. Die zur erfindungsgemäßen Ausführung einsetzbaren säure- oder basebildenden Verbindungen bewirken auf unterschiedliche Weise eine Hydratation von Schleimstoffen. Beispielweise kann eine Hydratation auf einem tensidischen Effekt der eingesetzten Verbindung basieren oder durch eine intermolekulare energetische Wechselwirkung oder eine chemische Verbindung der eingesetzten Verbindung mit einem Schleimstoff oder durch eine Ablösung/Verdrängung/Aufspaltung von Verbindungen an/mit Schleimstoffen oder Schleimstoffkomplexen, hervorgerufen werden. Daher ist die Wassermenge, mit der bei den verschiedenen Verbindung eine vollständige Hydratation bewerkstelligt wird, unterschiedlich und muss jeweils ermittelt werden. Dies ist mit dem hierin beschriebenen Testverfahren zur Prüfung einer vollständigen Hydratation sehr einfach durchführbar. Es konnte gezeigt werden, dass nach einer erfindungsgemäßen Separation von Schleimstoffen, bei der wiederholten Durchfürung des Testverfahrens bei der Lipidphase des Schrittes d2) keine Hydratation und Abtrennung von Schleimstoffen mehr möglich ist. Auch hieran kann erkannt werden, dass eine ausreichende Hydratation der Schleimstoffe in der vorangegangenen Prozessstufe stattgefunden hat. Daher betrifft ein weiterer Aspekt der vorliegendne Erfindung ein Verfahren zur vollständigen Hydratation von Schleimstoffen in einer Lipidphase, bei dem durch Zugabe einer sauren oder basischen wässrigen Lösung zu einer Lipidphase in einem Volumenverhältnis erfolgt, das eine vollständige Hydratation aller mit der eingesetzten Verbindung hydratisierbaren Schleimstoffe gewährleistet. Daher ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthalten Schleimstoffe,
b) Vollständige Hydratation der in der Lipidphase aus Schritt a) enthaltenen Schleimstoffe durch Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstottarmen Lipidphase. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Vollständige Hydratation der in Lipidphase aus Schritt a) enthaltenen Schleimstoffe durch Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase. Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem die Zugabe einer sauren oder basischen Lösung zu einer Lipidphase in einem Volumenverhältnis erfolgt, das nach einer Mischung die Ausbildung einer freien Wasserphase ermöglicht und zu einer sedimentativen Abtrennung von hydratisierten und/oder komplexierten Schleimstoffen führt.
Überraschender Weise wurde ferner gefunden, dass die sedimentativ erhaltenen freien Wasserphasen, enthaltend saure oder basische Verbindungen, sich von hierin befindlichen gelösten hydratisierten Schleimstoffen sehr leicht befreien lassen und hiernach erneut für einen Abtrennvorgang eingesetzt werden können. Die hydratisierten Schleimstoffe haben zum Teil ein geringeres und zum Teil ein höheres spezifisches Gewicht als Wasser, sodass sie sich spontan an der Oberfläche der Wasserphase oder am Behältnisboden absetzen. Hierdurch kann die zumeist klare Wasserphase durch Abpumpen zur Wiederverwendung gewonnen werden. Im Falle von noch vorhandenen fein verteilten Partikeln, können diese mittels konventioneller Filtertechniken entfernt werden.
Für die so zurückgewonnenen wässrigen Reinigungslösungen konnte eine gleich bleibend hohe Effektivität der Abtrenneffizienz für ein mehr als zehnmaliges Recycling der Lösungen dokumentiert werden. Sofern die Abtrennleistung geringer wird, ist der Lösung die zur Komplexierung verwendete Substanz hinzuzugeben und hierin zu lösen. Für den Fall, dass es in diesen zurückgewonnenen wässrigen Lösungen zu einer Aufkonzentration von anorganischen und/oder organischen Verbindungen kommt, können diese durch geeignete Verfahren aus dem Stand der Technik entfernt werden. So kann es z.B. zu einem Konzentrationsanstieg von Erdalkaliionen, wie Kalzium oder Magnesium kommen, die aus einer Lipidphase herausgewaschen wurden. Derartige Ionen lassen sich z. B. durch lonenaustauschverfahren (lonenaustauschharze, Elektrophorese) aus einem wässrigen Medium entfernen. Organische gelöste Verbindungen können z. B. durch Adsorptionsmittel, wie z.B. Aktivkohle, aus dem wässrigen Medium entfernt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Lipidphase, die nach einer der erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführungen und nach einer sedimentativen Phasentrennung oder nach einer beschleunigten Phasentrennung, wie hierin beschrieben, erhalten wird, filtriert und/oder mit einem Komplexierungs- oder Adsorptionsmittel versetzt. Überraschenderweise wurde gefunden, dass die in der Lipidphase verbliebenen Schleimstoffe sowie die Restwassermenge durch Filtration oder Adsorption und/oder Komplexierungsmittel vollständig entfernt werden können, ohne eine anschließende zentrifugale Abtrennung. Geeignete Komplexierung- oder Adsorptionssmittel sind u.a. Oxidverbindungen, wie Kalziumoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Titanoxid, Siliziumoxid, Eisenoxid, Kupferoxid, Bariumoxid oder Manganoxid. Besonders bevorzugt sind Kalziumoxid, Magnesiumoxid und Aluminiumoxid. Weiterhin geeignet sind Silikate und Schichtsilikate, dabei sind bevorzugt Tonerden, hier insbesondere Kaolin. Bevorzugt sind auch Zeolite und andere Silikative. Bevorzugte Filtrierstoffe sind u. a. Celluloseverbindungen und Kieselgur. Komplexbildner sind u.a. Chelatbildner, wie Zitronensäure, Weinsäure oder Natriumascorbat, sowie ionische Verbindungen, bei denen das Kation und/oder das Anion zur Komplexbildung beitragen. Zu den komplexbildenden Kationen zählen u. a. Kalzium, Aluminium, Magnesium, Kupfer, Eisen, Mangan oder Zink.
Zu den komplexbildenden Anionen gehören u. a. Sulfat, Chlorid, Zitrat, Tartrat oder Acetat. Zu den Komplexbildnern gehören auch Polycarbonsäuren, wie EDTA. Die Hinzugabe der Komplexierungs- oder Adsorptionsmittel kann in Form eines Pulvers, einer Suspension oder einer Lösung erfolgen, die Mischung mit der Lipidphase kann mit einem aus dem Stand der Technik vorhandenen Misch-Verfahren (z.B. Rührtechnik) vorgenommen werden. Die erforderliche Dosierung des Komplexierungs- oder Adsorptionsmittels muss individuell ermittelt werden. Dies kann durch einen Testversuch erfolgen, dabei ist die Menge zu ermitteln, bei deren Überschreitung keine weitere Adsorption bzw. Aggregation von Schleimstoffen und/oder Restwasser erfolgen. Idealerweise ist die Lipidphase im Anschluss an eine derartige Reaktionsphase klar. Die Dauer der Reaktionsphase ist für die verschiedenen Komplexierungs- oder Adsorptionsmittel und die Lipid-Phasen unterschiedlich und muss individuell ermittelt werden. Die gereinigten Lipidphasen können im Anschluss dekantiert oder filtriert werden, auch ist eine Separation der Komplexierungs- oder Adsorptionsmittel durch zentrifugale Verfahren (z. B. durch einen Separator) möglich.
Bevorzugt sind Verfahren, bei denen eine Lipidphase, die nach einer erfindungsgemäßen Zugabe einer basischen oder sauren wässrigen Lösung und nach Phasentrennung der Wasser-/Schleimstoff-Phase(n) mit einem Adsorptions-, Komplexierungs- und/oder Filtrationsmittel, zur Entfernung von Restmengen an hydratisierten Schleimstoffen und/oder Wasser, behandelt wird. Die Behandlung mit den besagten Mitteln zur Entfernung von Restmengen an hydratisierten Schleimstoffen und/oder Wasser kann aber auch nach dem Verfahrensschritt d2) durchgeführt werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auch gelöst durch ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen enthaltend Schleimstoffe, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase, enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer schleimstoffhaltigen Wasserphase und einer schleimstoffarmen Lipidphase,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase, erhaltbar aus c), d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, erhaltbar aus c),
d2a) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes d2) durch Adsorptions-, Komplexierungs- und/oder FiltrationsmitteL zur Entfernung von Restmengen an
Schleimstoffen und/oder Wasser.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, erhalten aus Schritt c),
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, erhalten aus Schritt c),
d2a) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes d2) durch Adsorptions-,
Komplexierungs- und/oder Filtrationsmittel, zur Entfernung von Restmengen an
Schleimstoffen und/oder Wasser. Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase zugemischt wird, dass der Restwassergehalt der sedimentativ geklärten Lipidphase < 3 Gew.-%, mehr bevorzugt < 1 ,5 Gew.-% und weiter bevorzugt < 0,5 Gew.-% beträgt. Mithin ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von hydratisierten Schleimstoffen bevorzugt, wobei die Wasserphase enthaltend die mindestens eine säure- oder basebildende Verbindung der Lipidphase zugemischt wird, dass der Restwassergehalt der sedimentativ geklärten Lipidphase < 3 Gew.-%, mehr bevorzugt < 1 ,5 Gew.-% und weiter bevorzugt < 0,5 Gew.- % beträgt. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von >5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase mit einem Restwassergehalt <3
Gew.-%.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer
Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von >10 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase mit einem Restwassergehalt von <3 Vol-%. Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase zugemischt wird, dass eine spontane Phasentrennung erfolgt und die abgetrennten Wasserphasen erneut zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt werden. Somit ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase bevorzugt, wobei die sauren- oder basischen Lösungen, die in Schritt d1 ) erhalten werden, erneut zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt werden. Somit ist eine bevorzugte Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ein
Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
h) Erneutes Einsetzen der sauren oder basischen wässrigen Lösung, die in Schritt d1 ) erhalten wird, in Schritt b).
Somit ist eine bevorzugte Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
h) Erneutes Einsetzen der sauren oder basischen wässrigen Lösung, die in Schritt d1 ) erhalten wird, in Schritt b).
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem
Einmischen der Wasserphase von > 10 Vol-%
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffamnen Lipidphase,
h) Erneutes Einsetzen der sauren oder basischen wässrigen Lösung, die in Schritt d1 ) erhalten wird, in Schritt b). Überraschender Weise wurde gefunden, dass Schleimstoffe, die mit den erfindungsgemäßen Verfahren hydratisiert und mit der Stüde d1 ) separiert werden, miteinander feste Aggregate ausbilden, die nur noch einen kleinen Wasseranteil binden und hierdurch sich die säure- oder base-haltigen wässrigen Lösungen von den Aggregaten leicht abtrennen lassen, die dann praktisch keine oder keine der abgetrennten Schleimstoffe mehr enthalten. Dieser Umstand trägt erheblich zur Ökonomisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei, da eine Emulsionsbrechung, wie diese bei den Verfahren aus dem Stand der Technik erforderlich ist, durch das spontane Austreten der Wasserphase aus den sich ausbildenden Aggregaten, eine solche überflüssig macht. Hierdurch lässt sich mit erheblich geringerem Aufwand, wie beispielsweise mit einer Filtration, der größere Anteil der eingesetzten Wasserphase für einen erneuten Einsatz unmittelbar wiedergewinnen, im Vergleich zu Verfahren, bei denen eine Emulsionsbrechung der ausgebildeten wässrigen Schleimphase erfolgt. Ein weiterer Apkekt der Erfindung, der sich hieraus ergibt ist, dass die nahezu oder vollständig emulsionsfreien Wasserphasen, die in Schritt d1 ) erhalten werden, nahezu keine oder keine Neutrallipide enthalten. Andererseits werden die abgetrennten hydratisierten Schleimstoffe in einer wasserarmen und kompakten Form und nahezu oder vollständig ohne Neutrallipide gewonnen. Daher ist die Erfindung auch gerichtet auf die Gewinnung von wasserarmen und neutralfett-armen oder neutralfett-freien Schleimstoffen. „Nahezu keine" heist in diesem Zusammenhang < 5 Gew%.
Wenn erforderlich, kann eine weitere erfindungsgemäße Reinigungsstufe durchgeführt werden. Eine Erforderlichkeit für eine weitere Reinigungsstufe besteht dann, wenn mit einem der offenbarten wässrigen basischen oder sauren Lösungen sich noch Schleimstoffe hydratisieren und/oder separieren lassen. Zum Nachweis einer Separierbarkeit von Schleimstoffen kann die erzeugte Emulsion mittels einer zentrifugalen Separationstechnik getrennt werden. Der Nachweis von Schleimstoffen in der Wasserphase kann mittels Sichtprüfung erfolgen. Der Nachweis kann aber auch mittels analytischer Verfahren erfolgen. Nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann demnach zunächst festgestellt werden, ob sich weiterhin Schleimstoffe aus der Lipidphase abtrennen lassen. Sofern dies der Fall sein sollte, können die erfindungsgemäßen Verfahren erneut bei den bereits mittels eines der erfindungsgemäßen Verfahren gereinigten Lipidphasen durchgeführt werden. Eine Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der
Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
i) Feststellung, ob eine weitere Separarierkeit von Schleimstoffen aus der Lipidphase erhalten aus dem Schritt d2) möglich ist und bei weiterer Separarierbarkeit erneute Anwendung des Verfahrens auf die Lipidphase erhalten aus Schritt d2).
Eine weitere Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer
Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
i) Feststellung, ob eine weitere Separarierkeit von Schleimstoffen aus der Lipidphase erhalten aus dem Schritt d2) möglich ist und bei weiterer Separarierbarkeit erneute Anwendung des Verfahrens auf die Lipidphase erhalten aus Schritt d2). Eine weitere Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ist mithin ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer
Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
h) Erneutes Einsetzen der sauren oder basischen wässrigen Lösung, die in Schritt d1 ) erhalten wird, in Schritt b),
i) Feststellung, ob eine weitere Separarierkeit von Schleimstoffen aus der Lipidphase erhalten aus dem Schritt d2) möglich ist und bei weiterer Separarierbarkeit erneute Anwendung des Verfahrens auf die Lipidphase erhalten aus Schritt d2).
Eine weitere Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem
Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
h) Erneutes Einsetzen der sauren oder basischen wässrigen Lösung, die in Schritt d1 ) erhalten wird, in Schritt b).
i) Feststellung, ob eine weitere Separarierkeit von Schleimstoffen aus der Lipidphase erhalten aus dem Schritt d2) möglich ist und bei weiterer Separarierbarkeit erneute Anwendung des Verfahrens auf die Lipidphase erhalten aus Schritt d2). In dieser Ausführungsform sind die Schritte h) und i) miteinander vertauschbar oder können auch parallel durchgeführt werden. Sofern eine weitere Separierbarkeit von Schleimstoffen aus der Lipidphase aus dem Schritt d2) möglich ist, kann die erneute Anwendung des Verfahrens auf die besagte Lipidphase mithilfe der bereits verwendeten oder einer anderen sauren oder basischen Lösung erfolgen (siehe Schritt h)).
In einem anderen Aspekt der Erfindung können durch die Hydratation von Schleimstoffen diese sehr einfach aus einer Lipidphase ausgetragen und abgetrennt werden, wodurch die abgetrennten Schleimstoffe für eine weitere Verwertung gewonnen werden können. Die hierin als Schleimstoff bezeichneten organischen Verbindungen können sowohl durch eine Wasserphase hydratisierbar sein, aber auch überwiegend apolar sein. Diese hydratisierbaren Schleimstoffe umfassen die folgenden organischen Verbindungsgruppen, ohne sich auf diese zu beschränken: Wachse, Wachssäuren, Lignine, Hydroxy- und Mykolsäure, Fettsäuren mit aliphatischen oder cyclischen Kohlenwasserstoff-Strukturen, wie die Shikimisäure oder 2-hydroxy-1 1 -cyclohepttylundeicansäure, Mannosterylerythritol Lipid, Carotine und Carotinoide, Chlorophylle, sowie deren Abbau produkte, weiterhin Phenole, Phytosterole, insbesondere ß-Sitosterol und Campesterol sowie Sigmasterol, Sterole, Sinapine, Squalene. Phytoöstrogene, wie z.B. Isoflavone oder Lignane. Ferner Steroide sowie deren Derivate, wie Saponine, weiterhin Glycolipide sowie Glyceroglycolipide und Glycerosphingolipide, weiterhin Rhamnolipide, Sophrolipide, Trehalose Lipide, Mannosterylerythritol Lipide. Ebenso Polysacharide, hierunter Pektine, wie Rhamnogalacturonane und Polygalacturonsäureester, Arabinane (Homoglykane), Galactane und Arabinogalactane, ferner Pektinsäuren und Amidopektine. Ferner Phospholipide, insbesondere Phosphotidylinositol, Phosphatide, wie Phosphoinositol, weiterhin langkettige oder zyklische Carbonverbindungen, ferner Fettalkohole, Hydroxy- und Epoxyfettsäuren. Ebenso Glycoside, Liporoteine, Lignine, Phytat bzw. Phytinsäure sowie Glucoinosilate. Proteine, darunter Albumine, Globuline, Oleosine, Vitamine, wie z.B. Retinol (Vitamin A1 ) sowie Derivate, wie z. B. Retinsäure, Riboflavin (Vitamin B2), Pantothensäure Vitamin B5), Biotin (Vitamin B7), Folsäure (Vitamin B9), Cobalamine (Vitamin B12), Calcitriol (Vitamin D) sowie Derivate, Tocopherole (Vitanmin E) und Tocotrienole, Phyllochinon (Vitamin K) sowie Menachinon. Des Weiteren Tannine, Terpenoide, Curcumanoide, Xanthone. Aber auch Zuckerverbindungen, Aminosäuren, Peptide, darunter Polypeptide, aber auch Kohlenhydrate, wie Glucogen. Ein weiterer Aspekt der zugrundeliegenden Erfindung ist daher ebenfalls gerichtet auf ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase mittels der hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren. Die hydratisierten Schleimstoffe können nach der Separierung der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und der schleimstoffarmen Lipidphase aus der besagten Wasserphase isoliert werden. In Schritt c) werden die hydratisierten Schleimstoffe in eine Wasserphase überführt und können in einem Schritt e) aus dieser gewonnen werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase des Weiteren umfassend den folgenden Schritt:
e) Abtrennung der Schleimstoffe von der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe Die vorliegenden Erfindung ist somit gerichtet auf ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem
Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Die vorliegenden Erfindung ist somit gerichtet auf ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe des Schrittes d1 ) und Erhalt der Schleimstoffe.
Gerichtet ist die vorliegende Erfindung auch auf ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von >5 Vol-%,
Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, Separation der schleimstoffamnen Lipidphase,
Abtrennung der Schleimstoffe aus der Wasserphase des Schrittes d1 ) und Erhalt der Schleimstoffe.
Gerichtet ist die vorliegende Erfindung auch auf ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffamnen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe.
Der Schritt e) kann sich auch dem Schritt d1 ) der hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren anschließen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem
Einmischen der Wasserphase von >5 Vol-%, das die spontane Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag gewährleistet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die spontane Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die vollständige Hydratation hydratisierbarer Schleimstoffe gewährleistet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur
Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer
Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, das die vollständige Hydratation hydratisierbarer Schleimstoffe gewährleistet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffamnen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoffenthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von
Schleimstoffen, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase, enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer schleimstoffhaltigen Wasserphase und einer schleimstoffamnen Lipidphase,
c1 ) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes c) durch ein Koaleszenz und/oder zentrifugales Verfahren,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffamnen Lipidphase.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
a1 ) Untersuchung der Hydratisierbarkeit der Schleimstoffe, die in der Lipidphase des Schrittes a) vorliegen, durch Zumischung ansteigender Wasservolumenanteile mit mindestens einer säure- oder base -bildende Verbindung, bis es zur Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag kommt, b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem
Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
a1 ) Untersuchung der Hydratisierbarkeit der Schleimstoffe, die in der Lipidphase des Schrittes a) vorliegen, durch Zumischung ansteigender Wasservolumenanteile mit mindestens einer säure- oder base -bildende Verbindung, bis es zur Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag kommt,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe.
Daher ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthalten Schleimstoffe,
b) Vollständige Hydratation der in Lipidphase aus Schritt a) enthaltenen Schleimstoffe durch Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem
Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend die hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstottarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Vollständige Hydratation der in Lipidphase aus Schritt a) enthaltenen Schleimstoffe durch Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis
Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe.
Die vorliegenden Erfindung ist somit gerichtet auf ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht, mittels eines Rühr- und/oder Intensiveintrags, sodass eine vollständige Hydratation aller mit der Verfahrensstufe hydratiersierbaren Schleimstoffe erreicht wird.
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der
Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht, mittels eines Rühr- und/oder Intensiveintrags, sodass eine vollständige Hydratation aller mit der Verfahrensstufe hydartiersierbaren
Schleimstoffe erreicht wird,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base -bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem
Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht, wobei mittels eines Intensiveintrags gemischt wird, bis sich nach der Mischung eine freie Wasserphase spontan ausbildet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, wobei mittels eines Intensiveintrags gemischt wird, bis sich nach der Mischung eine freie Wasserphase spontan ausbildet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase, enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem
Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer schleimstoffhaltigen Wasserphase und einer schleimstoffarmen Lipidphase,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase, erhaltbar aus c), d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, erhaltbar aus c),
d2a) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes d2) durch Adsorptions-, Komplexierungs- und/oder Filtrationsmittel, zur Entfernung von Restmengen an Schleimstoffen und/oder Wasser,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe, b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der
Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem
Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, erhalten aus Schritt c),
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, erhalten aus Schritt c),
d2a) Klärung der Lipidphase der Verfahrensschrittes d2) durch Adsorptions-,
Komplexierungs- und/oder Filtrationsmittel, zur Entfernung von Restmengen an
Schleimstoffen und/oder Wasser,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, und Erhalt der Schleimstoffe.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfasst die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der
Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, wobei durch Erwärmung und/oder ein Koaleszenzverfahren und/oder ein zentrifugales Verfahren der Phasen und/oder des Reaktionsgemisches, die sedimentative Phasentrennung initiiert und/oder beschleunigt wird,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe.
Mithin bezieht sich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem
Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem
Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, wobei durch Erwärmung und/oder ein
Koaleszenzverfahren und/oder ein zentrifugales Verfahren der Phasen und/oder des Reaktionsgemisches, die sedimentative Phasentrennung initiiert und/oder beschleunigt wird,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und
Erhalt der Schleimstoffe.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von >5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase mit einem Restwassergehalt <3 Gew.-%,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem
Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
Separation der schleimstoffarmen Lipidphase mit einem Restwassergehalt von <3 Vol-%,
Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe.
Daher ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus Lipidphasen, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
d2a) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes d2) durch ein Koaleszenz und/oder zentrifugales Verfahren.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus Lipidphasen, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der
Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
d2a) Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes d2) durch ein Koaleszenz und/oder zentrifugales Verfahren.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe, Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, wobei die besagte Lipidphasen ohne Anwendung eines zentrifugalen Separationsverfahrens, mit den hierin noch enthaltenen Restmengen an Schleimstoffen und/oder Wasser, einer oder mehrerer weiterer Reinigungsstufen unterzogen werden,
Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, wobei die besagte Lipidphasen ohne Anwendung eines zentrifugalen Separationsverfahrens, mit den hierin noch enthaltenen Restmengen an Schleimstoffen und/oder Wasser, einer oder mehreren weiteren Reinigungsstufe unterzogen werden,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe.
Somit ist eine bevorzugte Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der Schleimstoffe,
h) Erneutes Einsetzen der sauren oder basischen wässrigen Lösung, die in Schritt d1 ) erhalten wird, in Schritt b).
Somit ist eine bevorzugte Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem
Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe,
h) Erneutes Einsetzen der sauren oder basischen wässrigen Lösung, die in Schritt d1 ) erhalten wird, in Schritt b).
Bei den hydratisierbaren Schleimstoffen handelt es sich bevorzugt um Wachse, Wachssäuren, Lignine, Hydroxy- und Mykolsäure, Fettsäuren, Mannosterylerythritol Lipid, Carotine und Carotinoide, Chlorophylle, sowie deren Abbauprodukte, weiterhin Phenole, Phytosterole, insbesondere ß-Sitosterol und Campesterol sowie Sigmasterol, Sterole, Sinapine, Squalene, Phytoöstrogene, wie z.B. Isoflavone oder Lignane, Steroide sowie deren Derivate wie Saponine, weiterhin Glycolipide sowie Glyceroglycolipide und Glycerosphingolipide, weiterhin Rhamnolipide, Sophrolipide, Trehalose Lipide, Mannosterylerythritol Lipide, Polysacharide, Pektine, wie Rhamnogalacturonane und Polygalacturonsäureester, Arabinane (Homoglykane), Galactane und Arabinogalactane, Pektinsäuren und Amidopektine, Phospholipide, Phosphotidylinositol, Phosphatide, wie Phosphoinositol, langkettige oder zyklische Carbonverbindungen, Fettalkohole, Hydroxyfettsäuren, Epoxyfettsäuren, Glycoside, Liporoteine, Lignine, Phytat, Phytinsäure, Glucoinosilate, Proteine, Albumine, Globuline, Oleosine, Vitamine, wie z.B. Retinol (Vitamin A1 ) sowie Derivate, wie z.B. Retinsäure, Riboflavin (Vitamin B2), Pantothensäure Vitamin B5), Biotin (Vitamin B7), Folsäure (Vitamin B9), Cobalamine (Vitamin B12), Calcitriol (Vitamin D) sowie Derivate, Tocopherole (Vitanmin E), Tocotrienole, Phyllochinon (Vitamin K), Menachinon, Tannine, Terpenoide, Curcumanoide, Xanthone, Zuckerverbindungen, Aminosäuren, Peptide, Polypeptide, Kohlenhydrate, wie Glucogen. Besonders bevorzugt sind Phytosterole, Sterole, Squalene, Glycolipide, Glyceroglycolipide.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase zugemischt wird, dass ein Produktverlust (Neutrallipide) der Lipidphase durch einen Austrag in eine Wasserphase minimiert wird. Bevorzugt ist daher ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung der Lipidphase in Schritt b) zugemischt wird, sodass ein Produktverlust (Neutrallipide) der Lipidphase durch einen Austrag in eine Wasserphase minimiert wird.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase zugemischt wird, dass eine neutralfettarme Schleimstoffphase erhalten wird. Bevorzugt ist daher ein Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, bei dem eine saure oder basische wässrige der Lipidphase zugemischt wird, dass eine neutralfettarme Schleimstoffphase erhalten wird. Somit ist es bevorzgut, wenn in Schritt d1 ) eine neutralfettarme Schleimstoffphase erhalten wird. Neutralfettarm bedeutet dabei bevorzugt < 5Gew%, mehr bevorzugt < 3Gew% und weiter bevorzugt < 1 ,5 Gew% an Neutralfetten.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien neutralfettarmen Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der neutralfettarmen Schleimstoffe.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem
Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der neutralfettarmen Schleimstoffe. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Schleim Stoffen aus Lipidphasen, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der
Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien neutralfettarmen Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der neutralfettarmen Schleimstoffe. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der zugrundeliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schleim Stoffen aus Lipidphasen, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase,
e) Abtrennung der Schleimstoffe aus der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase und Erhalt der neutralfettarmen Schleimstoffe.
Schleimstoffarm bedeutet dabei bevorzugt < 5 Gew%, mehr bevorzugt > 3 Gew% und weiter bevorzugt < 1 ,5 Gew% an hydratisierbaren Schleimstoffen befindlich in der Lipidphase.
Neutralfettarm bedeutet dabei bevorzugt < 5 Gew%, mehr bevorzugt < 3 Gew% und weiter bevorzugt < 1 ,5 Gew% an Neutralfetten.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase zugemischt wird, dass eine spontane Phasentrennung erfolgt und/oder ein Verfahren zur Beschleunigung der Phasentrennung erfolgen kann, bei der/dem die erhaltenen Lipidphasen ohne Anwendung eines zentrifugalen Separationsverfahrens mit den hierin noch enthaltenen Restmengen an Schleimstoffen und/oder Wasser einer oder mehreren weiteren Reinigungsstufen unterzogen werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung einer
Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase in zwei oder mehreren Stufen, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstoffamnen Lipidphase,
wobei die Lipidphase erhalten aus d2) ohne Anwendung eines zentrifugalen Separationsverfahrens, mit den hierin noch enthaltenen Restmengen an Schleimstoffen und/oder Wasser, einer oder mehreren weiteren Reinigungsstufen unterzogen werden.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase in zwei oder mehreren Stufen, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-% und/oder einem Wasservolumenverhältnis, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag ermöglicht,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, wobei die besagte Lipidphasen ohne Anwendung eines zentrifugalen Separationsverfahrens, mit den hierin noch enthaltenen Restmengen an Schleimstoffen und/oder Wasser, einer oder mehreren weiteren Reinigungsstufen unterzogen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann als einzelne Prozessstufe bzw. einzelne Verfahrensausführungsform oder kombiniert mit weiteren erfindungsgemäßen Prozessstufen bzw. Verfahrensausführungsformen oder anderen Verfahrensstufen durchgeführt werden sowie mit Verfahren aus dem Stand der Technik in unterschiedlicher Verfahrensabfolge kombiniert werden. Die hierin angegebenen Untersuchungsmethoden ermöglichen, eine Auswahl bzw. Kombination einzelner oder mehrerer Prozessstufen bzw. Verfahrensdurchführungen vornehmen zu können. Zur Auswahl geeigneter Parameter (diese sind insbesondere: Konzentration der eingesetzten Verbindung in der wässrigen Lösung, Volumenverhältnis, in dem die wässrige Lösung der Ölphase hinzugegeben wird, Temperatur des Reaktionsgemisches) für eine Prozessstufe ist eine Betrachtung der Wirtschaftlichkeit und der Effektivität der einzelnen Prozessstufen aber auch der gesamten Verfahrensanordnung, d.h. aller Prozessstufen, zu betrachten. Wesentliche Einflussfaktoren für die Wirtschaftlichkeit sind die Verfahrensdauer sowie die Kosten der Verfahrensdurchführung. Der Gesamtprozess ist aber auch auf die Anforderung an die Qualität des finalen Produktes abzustellen. Daher ist die Auswahl eines geeigneten Prozessverfahrens sowie der für diese Prozessstufe geeigneten Prozessparameter einer Betrachtung des Gesamtprozesses unterzuordnen. Da die Verfahrensdauer einen entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Gesamtverfahrens hat, kann die Eignung einer Verfahrensstufe auch insbesondere durch die Dauer bis zur Ausbildung einer freien Wasserphase oder dem Unterschreiten eines Wasseranteils in der Ölphase in Schritt c), herangezogen werden. Geeignet sind insbesondere Verfahrensausführungsformen, bei denen sich innerhalb der ersten 60 Minuten nach einem Eintrag der Wasserphase in die Lipidphase von der entstandenen Emulsion eine sichtbare freie Wasserphase absetzt. Ferner sind insbesondere geeignet Verfahrensausführungsformen, bei denen der Restwassergehalt 4 Stunden nach dem Eintrag einer Wasserphase in die Lipidphase < 0,8 Gew.-% beträgt. Aus den vorgenannten Gesichtspunkten kann es angezeigt sein, eine Verfahrensanordnung bzw. die Prozessparameter so zu wählen, dass eine möglichst rasche Phasentrennung erfolgt. Es hat sich gezeigt, dass die Auswahl einer Wasservolumen-Zugabemenge, die 5 -15 Vol- % höher ist, als die zur Einhaltung der zuvor genannten Kriterien erforderlichen Wasservolumen-Zugabemenge, die Prozessökonomie erheblich verbessern kann.
Überraschender Weise wurde gefunden, dass sich durch die Kombination von Verfahrensausführungsformen des wässrigen Aufreinigungsverfahrens, wie hierin beschrieben, eine bessere Qualität der erhaltbaren Produkte, wie z. B. der aufgereinigten Öl- oder Fettfraktion sowie der separierten Schleimstoffe, erreicht werden kann, wenn die Reinigung mit einem der erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt. So konnte gezeigt werden, dass beispielsweise bei Ölen, die mit einem 3- oder 4-stufigen erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren behalndelt worden waren, die Abtrenneffizienz und die Produktqualitäten deutlich gesteigt waren, wenn gemäß der Erfindung in den einzelnen wässrigen Reinigungsstufen ein so großen Volumen der wässrigen Lösungen gewählt wurde, dass sich spontan eine freie Wasserphase ausbildet und eine sedimentative Phasenseparation spontan albläuft, im Vergleich zu Verfahren, bei denen die identischen wässrigen Lösungen mit einem Zusatzvolumen von 1 -3vol% den Lipidphasen hinzugemischt worden waren. So konnten durch ein 3-stufiges Aufreiniungsverfahren Lipidphasen hergestellt werden, die < 1 mg/kg/ Phosphor, < 0,5 mg/kg Na-, K-, Mg-, Ca- und/oder Fe-Ionen und weniger als 0,2 Gew-% freie Fettsäuren aufwiesen. Ferner war der Verlust von Neutralfetten durch einen Austrag in eine der wässrigen Lösungen im Vergleich zu Verfahren, bei denen und eine geringe Zugabemenge der wässrigen Lösungen angewandt wurde, deutlich geringer und betrug unter 1 Gew%. Andererseits konnten Schleimstoffphasen gewonnen werden, die praktisch frei oder annähernd frei waren von Neutralfettbeimischungen sowie in einer wasserarmen und aggregierten Form, die gut filtrierbar ist, vorlagen. Dies erleichtert die weitere Aufreinigung der erhaltenen Schleimstoffphasen. So konnte gezeigt werden, dass sich aus diesen Phasen Phospholipide, hier insbesondere Phophotidylcholin und Phosphoinositole, aber auch Glycolipide sowie Glyceroglycolipide, Farbstoffe, wie Chlorphylle, sowie Antoxidantien, wie beispielsweise Phenolsäuren, in chemisch unveränderter Form gewinnen lassen. Die Aufreinigung der erhaltenen Schleimstoffe kann dann mit Verfahren aus dem Stand der Technik erfolgen. Derartige Techniken bestehen beispielsweise darin, dass die lipophilen Schleimstoffe in geeignete Lösungsmittelphasen oder Phasengemische überführt werden. Dies erfolgt vorteilhafter Weise nach einer Entfernung restlicher Wasseranteile aus den separierten Schleimstoffphasen, welche beispielsweise mittels einer Vakuumtrocknung erfolgen kann. Bei Verwendung verschiedener Lösungsmittelsysteme, z. B. eines protischen und eines apolaren Lösungsmittels, können verschiedene Substanzklassen der Scheimstoffe voneinander getrennt werden. Die in den Lösungsmittelphasen enthaltenen Substanzklassen können wiederum mittels chromatographischer Verfahren in verschiedene Unterklassen voneinander separiert werden, beispielweise über eine unterschiedliche Adsorbierbarkeit und einer anschließenden Eluation mittels eines oder unterschiedlicher Lösungsmedien, wodurch hoch-reine Fraktionen erhalten werden. Dabei ist bevorzugt eine Reinheit der Schleimstofferbindungen für die jeweilige Substanzklasse von vorzugsweise > 60 Gew%, weiter bevorzugt von > 70 Gew%, weiter bevorzugt von > 80 Gew%, noch weiter bevorzugt von > 90 Gew% und am meisten bevorzugt von > 95 Gew%. Überraschenderweise wurde gefunden, dass die abgetrennten und gewonnenen Schleimstoffe durch das Separations- und Gewinnungsverfahren nicht chemisch alteriert werden. So konnte gezeigt werden, dass insbesondere Glycolipide und Glyceroglycolipide nicht oder nur zu einen geringen Anteil hydrolysiert wurden. Der Anteil hydrolysierter Formen lag unter 5 Gew%. In Anwendungsversuchen konnte gezeigt werden, dass die aus der erfinderischen Verfahrensausführung gewonnenen Phospholipide, Glycolipide sowie Glyceroglycolipide tensidischen Eigenschaften aufwiesen, die denen von Referenzprodukten, die maktüblich erhaltbar sind, entsprachen. Es konnte ferner gezeigt werden, dass Verbindungen, wie Polyphenole, Fettalkohole oder Sterylglycoside, chemisch nicht alteriert werden und somit ihre funktionellen Eigenschaften behalten haben. Dies trifft insbesondere für anti-oxidative Eigenschaften zu. Ferner konnte gezeigt werden, dass an den Doppelbindungen von Fettsäuren, bzw. Fettsäureresten der gewonnenen Schleimstoffe keine Transisomerisation stattgefunden hat, sofern während der Reinigungsstufen keine Temperaturerhöhung auf > 75°C erfolgt war. Somit können mit den erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführungen Schleimstoffe bzw. Schleimstoffklassen in hoher Reinheit und mit einer hohen Funktionaliät und ohne chemische Alteration erhalten werden. Korrespondierende Effekte zeigten sich dann für die erhaltbaren gereinigten Ölphasen. Neben einer Reduktion an Schleimstoffen, kam es auch zu einer Reduktion von Verbindungen in den aufgereinigten Lipidphasen, die nicht einem Neutrallipid entsprachen, wie z.B. Erdalkalimetallionen oder anderen anorganischen Verbindungen. Hierdurch wurden hoch-reine Lipidphasen erhalten, die einen Anteil an Neutralfetten hatten der vorzugsweise > 95 Gew%, weiter bevorzugt > 97 Gew%, weiter bevorzugt > 98 Gew% noch weiter bevorzugt > 99 Gew% und am meisten bevorzugt > 99,5 Gew% aufweist. Umgekehrt lagen in den erhaltenen Lipidphasen, die mit einer oder mehreren erfindungsgemäßen Verfahrensstufen behandelt worden sind, < 5 Gew% an Schleimstoffen, mehr bevorzugt > 3 Gew%, weiter bevorzugt < 2 Gew%, weiter bevorzugt < 1 Gew% und am meisten bevorzugt < 0,5 Gew% an Schleimstoffen vor. Ferner waren in den aufgereinigten Lipidphasen, bei denen intital keine Transfettsäuren nachweisbar waren, auch keine Transfettsäuren nach Durchführung der erfindungsgemäßen Reinigunsgstufen detektierbar. Bei Lipidphasen, bei denen bereits vor der Reinigung Transfettsäuren vorlagen, wurde deren Konzentration durch die Behandlungsverfahren nicht verändert. Ferner wurden in den aufgereinigten Lipidphasen nativer Öle keine 3- MCPD-Ester detektiert. Insofern eröffnet das wässrige Reinigungsverfahren die Möglichkeit, ein hoch-reines Triglyceridgemisch (in Form eines Öls oder Fettes) bereitzustellen, das frei ist von Transfettsäuren und/oder 3-MCPD-Estern. Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen, bei dem eine saure oder basische wässrige Lösung mit einem so großen Volumenanteil der Lipidphase zugemischt wird, dass eine spontane Phasentrennung erfolgt und bei dem die erhaltenen Lipidphasen keine Transfettsäuren und/oder MCPD-Ester enthalten.
Daher eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders für eine mehrstufege Aufreinigung von Ölen und Fetten. Es konnte gezeigt werden, dass die zuvor beschriebenen Kombinationsmöglichkeiten in allen Fallen zu einem besseren Aufreinigungsergebnis der Öle und Fette sowie neutralfettärmenren gewinnbaren Schleimstoffphasen führt, im Vergleich zu einer Anwendung der gleichen Aufreinigungssequenz, bei der ein Volumenzusatz der wässrigen Lösungen von < 5 vol% erfolgt. Als besonders praktikabel und auch ohne Vorkenntniss der in einer Ausgangslipidphase vorliegenden Ölkennzahlen, haben sich von den vorgenannten möglichen Verfahrensausführungen die zuvor beschriebenen Anordnungen von Prozessstufen, bzw. Verfahrensanordnungen
III. erst Säurebehandlung, dann Basebehandlung, sowie
VI. wiederholte Basebehandlung,
dargestellt. Inbesondere vorteilhaft ist die Ausführung der Verfahrensanordnung III., bei der in der ersten Prozessstufe Citronensäure oder Phosphorsäure, in der zweiten Prozesstufe Carbonate oder Silikate und in der dritten Prozessstufe kationischische Guanidin- und/oder Amidingruppentragende Verbindungen, hier insbesondere Arginin, eingesetzt werden. Das Verfahren kann aber auch mit anderen Säure- bzw. Basebildern, wie hierin aufgeführt, durchgeführt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolg das Reinigungsverfahren, indem in der ersten Prozessstufe Citronensaure oder Phosphorsäure, in der zweiten Prozessstufe Carbonate und in der dritten Prozessstufe Silikate eingesetzt werden. Hierbei können die 2 und die 3. Prozessstufe auch mehrfach durchgeführt oder gegeneinander ausgetauscht werden. Weiterhin vorteilhaft ist Verfahrensanordnung VI. in einer Kombination der Verfahrensstufen auszuführen, bei denen in der ersten Prozessstufe Silikate und in der zweiten Prozessstufe Carbonate verwandt werden oder diese Prozessstufen um einen dritten Prozessstufe erweitert werden, in dem kationischische Guanidin- und/oder Amidingruppentragende Verbindungen, hier insbesondere Arginin, eingesetzt werden. Dabei können die Prozessstufen beliebig ausgetauscht und/oder einzene oder mehrere wiederhohlt werden. Vorteilhafterweise können bei einer erfindungsgemäßen Ausführung mit den wässrigen Lösungen dieser Prozessstufe, Lipidphasen unterschiedlichster Zusammensetzung und mit unterschiedlichen Konzentrationen an Schleimstoffen, Aufreinigungen vorgenommen und Schleimstoffe gewinnbar gemacht werden, ohne Kenntnis der konkreten Zusammensetzung und Konzentrationen der Schleimstoffe in den Lipidphasen. Eine solche Vorgehensweise ist mit Verfahren aus dem Stand der Technik nicht möglich, da die zuzusetzenden Verbindungen sich an den gegebene Ölkennzahlen orientieren, wie beispielsweis die Neutralisation von Säuregruppen mit einer Lauge. Die konkreten Konzentrationen der säure- oder base-bildenden Verbindungen, die vorzugsweise in den wässrigen Lösungen der erfindungsgemäßen Verfahren vorliegen sollte, ist ebenfalls in den hierin angegebenen Bereichen frei vahierbar, da die Anwendbarkeit einer Verfahrensausführungsform sowie geeignete Konzentration der Verbindungen und das Wasserzugabevolumen welche vorzugsweise verwandtt werden kann, durch ein einfaches Prüfverfahren, wie im Folgenden beschrieben, bestimmbar sind. Bevorzugt ist ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation und Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase in zwei oder mehreren Verfahrensstufen, bei denen in der jeweiligen Prozessstufe die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase erhalten aus Schritt c), d2) Separation der schleimstoffamnen Lipidphase, erhalten aus Schritt c),
wobei zur Durchführung der 2. und weiterer Verfahrensstufen im Prozessschritt a) die Lipidphase des Prozessschrittes d2) der zuvor durchgeführten Verfahrensstufe verwandt wird und bei dem eine der folgenden Verfahrensanordnungen, wie hierin besch eben, genutzt werden:
I. alleinige Säurebehandlung,
II. alleinige Basebehandlung,
III. erst Säurebehandlung, dann Basebehandlung,
IV. erst Basebehandlung, dann Säurebehandlung,
V. wiederholte Säurebehandlung,
VI. wiederholte Basebehandlung
und bei denen in den Verfahrensanordnungen III. und IV. eine Säure- und/oder Basebehandlung mehrfach durchgeführt werden kann. Besonders bevorzugt ist eine mehrstufige Verfahrensausführungsform, bei der in der letzten Reinigungsstufe eine wässrige Lösung, die gelöste Guanidin- und/oder Amidingruppentragende Verbindungen enthält, verwandt wird. Eine mehrstufige Verfahrensanordnung ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn die zu reinigende Lipidphase eine besonders hohe Konzentration an Schleimstoffen enthält, die eine starke Wasserbindung und gleichzeitig eine große Lipophilie aufweisen. Dies ist insbesondere bei Glycolipiden, Glyceroglycolipiden und Fettalkoholen sowie Wachsen der Fall. Besonders problematisch sind Lipidphasen, bei denen neben den vorgenannten Schleimstoffen zusätzliche Emulgatoren vorliegen, wie beispielsweise Kollagen, Eiweiße oder ionische Tenside. Dies trifft beispielsweise auf gebrauchte Speisefette oder Schneid- sowie Schmieröle zu. Es konnte gezeigt werden, dass es bei derartigen Lipidphasen bei einer Hinzumischung einer wässrigen Lösung, enthaltend mindestens eine der hierin aufgeführten säure- oder basebildende Verbindung, generell zu hoch-viskösen Emulsionen kam, die sich durch physikalische Maßnahmen nicht mehr spalten ließ, wenn das Wasserzugabevolumen < 5 vol% betrug. Erst bei Verwendung der erfindungsgemäßen Prozesstechnik konnte eine spontan einsetzende Phasenseparation und Separation der hydratisierten Schleimstoffe erreicht werden, wobei z.T. sehr große Zugabevolumina von > 100 vol% erforderlich waren. Auch hier war nach Abschluss der Phasentrennung der überwiegende Anteil der erhaltenen Wasserphase klar und konnte unmittelbar erneut für eine Prozessdurchführung eingesetzt werden. Bei derartigen Anwendungen konnten Schleimstoffe separiert werden, deren Gesamtvolumen bis zu 32 vol% des Ausgangsvolumens der aufgereinigten Lipidphasen ausmachte. Auch hier konnten die Verfahrensprozesse mit nur minimalem Austrag von Neutrallipiden in die wässrigen Phasen durchgeführt werden. Auch bei diesen Lipidphasen konnte eine Reduktion der Öl-Qualitätsparameter erreicht werden. So lagen beispielsweise bei einem Frittieröl, das mit einem 4-stufigen erfindungsgemäßen Aufreinigungsverfahren behandelt worden war, im Anschluss die folgenden Werte vor: Phosphor < 0,5 mg/kg, Calcium 0,03 mg/kg, Eisen 0,01 mg/kg, Schwefel 0,01 mg/kg, freie Fettsäuren 0,01 Gew%. Auch die Viskosität wurde deutlich reduziert (22cSt).
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch seine einfache Durchführbarkeit und einfache Steuerbarkeit aus. So kann auf eine Laboranalytik der zu reinigenden Lipidphase sogar vollständig verzichtet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Untersuchung zur Festlegung des Reinigungsverfahrens für eine Lipidphase durch eine Testreihe, die mit basischen und sauren wässrigen Lösungen, wie hierin beschrieben, bis zum jeweiligen Erreichen einer Ausbildung von einer freien Wasserphase im Anschluss an eine Emulsionsbildung ermittelt werden. Am Umfang der Ausbildung einer Schleimstoffphase und dem Phasentrennungsverhalten kann entschieden werden, mit welchen Lösungen, mit welchem Volumenverhältnis zwischen der Lipid- und der Wasserphase und in welcher Reihenfolge die Verfahrensabfolge der wässrigen Aufreinigungsprozessstufen erfolgen kann. Hierdurch ergeben sich auch für die Prozessführung erhebliche Vorteile. So kann leicht anhand einer Voruntersuchung erkannt werden, ob und in welchem Umfang eine Abtrennung von hydratisierbaren Schleimstoffen möglich ist sowie ob und in welchem zeitlichen Verlauf sich die Phasen spontan separieren. In besonders vorteilhafter Weise lassen sich bei Lipidphasen, aus denen der überwiegende Anteil der hydratisierten Schleimstoffe durch Sedimentation oder infolge eines anderen Separationsverfahren bereits abgetrennt sind, die hierin vorhandenen Restmengen an Schleimstoffen und Wasser bei hohen Durchsatzraten und einer hohen Effizienz durch zentrifugale Verfahren aus der Lipidphase austragen. In besonders vorteilhafter Weise kommt es bei einer zentrifugalen Abtrennung der Restmengen an Schleimstoffen und Wasser aus einer durch das Verfahren erhaltenen Lipidphase (nach spontaner Phasenseparation (Phasentrennung) oder Phasenseparation (Phasentrennung) durch ein Verfahren zur beschleunigten Phasentrennung) zu keiner Emulsionsbildung der hiermit erhaltbaren Phasen. Weiterhin vorteilhaft ist, dass die hydratisierten und mit der sedimentierten Wasserphase entfernten Schleimstoffe sich aus dieser Phase mit sehr einfachen Techniken separieren und als Wertstoffe gewinnen lassen. Besonders vorteilhaft bei der Verfahrenstechnik ist fernerhin, dass die durch Sedimentation sowie die durch andere hierin offenbarte Verfahren erhaltbaren Wasserphasen, sich mitsamt der hierin vorliegenden gelösten basischen und sauren Verbindungen, durch einfache Maßnahmen von den gelösten oder komplexierten Schleimstoffen bereinigen lassen und somit für einen erneuten Einsatz zur Aufreinigung einer Lipidphase und/oder zur Extraktion von Schleimstoffen zur Verfügung stehen. Hierdurch werden in besonders vorteilhafter Weise Abwasserströme vermieden und die eingesetzten Verbindungen sowie das eingesetzte Wasservolumen vollständig recycelt. In einer Verfahrensart kann sogar auf zentrifugale Abtrennverfahren zur Reinigung von Lipidphasen ganz oder teilweise verzichtet werden. In besonders vorteilhafter Weise lassen sich durch ein einstufiges oder mehrstufiges wässriges Aufreinigungsverfahren, das gemäß der hierin beschriebenen Techniken erfolgt, Lipidphasen gewinnen, die von hydratisierbaren Schleimstoffen befreit sind, wodurch phosphorhaltige Verbindungen auf Konzentrationen von kleiner als 0,5 mg/kg abgreichert werden können sowie eine Reduktion der hierin enthaltenen freien Fettsäuren auf Werte von unter 0,05 Gew% ermöglicht wird. Vorteilhafter Weise lassen sich mit den erfindungsgemäßen Verfahren hoch-reine Pflanzenöle und Speisefette herstellen, die keine Transfettsäuren oder 3-MCPD-Ester enthalten.
Methoden
Testverfahren zur vollständigen Hydratation von Schleimstoffen.
Der Gehalt an hydratisierbaren Schleimstoffen sowie das Verhältnis der unterschiedlichen Schleimstoffe zueinander variiert in erheblichem Ausmaß in den Lipid-Fraktionen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können. Da zusätzlich die Hydratisierbarkeit der verschiedenen Schleimstoffe, durch die hierin offenbarten säure- oder base-bildenden Verbindungen unterschiedlich ist, ist vor einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorprüfung ratsam, da sich hiermit kalkulieren lässt, ob und wenn ja, mit welcher Wasserzugabemenge und welcher säure- bzw. basebildenden Verbindung, mit welcher Konzentration der säure-oder base-bildenden Verbindungen sowie mit welcher Abfolge an Aufreinigungsstufen das Verfahren nach unterschiedlichen Schwerpunkten (z.B. Verfahrensökonomie oder Produktqualität) durchgeführt werden kann. Dabei ist vorzugsweise ein Verfahren auszuwählen, mit dem eine möglichst große Anzahl an hydratisierbaren Schleimstoffen gleichzeitig hydratisiert werden kann. Die Möglichkeit der Hydratisierung mit einer der erfindungsgemäßen sauren oder basichen Lösungen kann mit der nachfolgenden Versuchsanordnung ermittelt werden. Das Testverfahren ist dabei auf eine Hydratation der Schleimstoffe gerichtet, die mit der jeweiligen wässrigen Lösung hydratisierbar sind und die Hydratisierung eine sedimentative Abtrennung der hydratisierten Schleimstoffe gewährleistet. Hierzu sind sowohl des Zugabevolumenverhältniss der wässrigen Lösungen, als auch die hierin enhaltene Menge an Verbindungen, die eine Hydratation der Schleimstoffe ermöglicht, entscheidend. Eine ausreichende Hydratation liegt daher insbesondere dann vor, wenn sich bei einer Wiederholung der identischen Prozessdurchführung, auch unter Verwendung eines größeren Zugabevolumens oder des Gehalt der hierin enthaltenen Verbindung(en) keine Schleimstoffe mehr hydratisieren und separieren lassen. In diesem Fall ist die Hydratation als vollständig anzusehen. Insofern werden die Bergiffe „ausreichende Hydratation" und„vollständige Hydratation" synonym verwendet. Der Begriff „vollständige Hydratation" umfasst allerdings auch ein Verfahren, bei dem eine möglichst vollständige Hydratation aller in einer Lipidphase vorhandenen hydratisierbaren Schleimstoffe erfolgt. Zur Ermittlung einer vollständigen Hydratation hydratisierbarer Schleimstoffe kann die folgende Versuchsanordnung gewählt werden, die die folgenden Untersuchungsziele beinhaltet:
a) Ermittlung der Verbindung, mit der eine saure- oder basische Lösung hergestellt wird, mit der der größtmögliche Anteil an Schleimstoffen, der in der aufzureinigenden
Lipidphase vorliegt, hydratisiert wird und in die Wasserphase überführt werden kann. Hierbei kann es erforderlich sein, verschiedene Konzentrationen, bei denen die Verbindungen vorliegen, ebenfalls zu untersuchen. Der aufzureinigenden Lipidphase werden Proben entnommen und den jeweiligen Proben werden je eine saure- oder basische Lösung mit jeweils unterschiedlichen Verbindungen zugegeben und eingemischt. Die zugegebenen Lösungen besitzen jeweils die gleiche Konzentration. Dabei werden jeweils die gleiche Rührgeschwindigkeit und die gleiche Temperatur verwendet. Dann wird die Menge der abgetrennten Schleimstoffe aus den Proben bestimmt und miteinander verglichen. Die säure- oder basische Lösung mittels derer die größte Menge an Schleimstoffen abgetrennt wurde, wird dann für den Verfahrensschritt c) verwendet.
b) Ermittlung der Wasserzugabemenge für die ausgewählte saure- oder basischen Lösung, bei der sich nach einer Mischung mit der abzureichernden Lipidphase während einer Standphase eine freie Wasserphase ausbildet; dieser Untersuchungsschritt sollte wiederholt werden, wenn sich bei der Untersuchung zur Beschleunigung der Phasentrennung ein geeignetes Verfahren darstellt (siehe auch Beispiel 1 ). Die erneute Untersuchung sollte dann mit dem ausgewählten Verfahren zur beschleunigten Phasentrennung erfolgen, da sich hierdurch die erforderliche Wasserzugabemenge für die ausgewählte saure- oder basische Lösung erniedrigen oder erhöhen kann.
Das Testverfahren zur vollständigen Hydratation von Schleimstoffen sollte daher die folgenden Untersuchungsschritte beinhalten:
1 . Ermittlung der Dauer der Standphase bis zum Erreichen einer Phasenseparation (Phasentrennung) und/oder einer Separation hydratisierter Schleimstoffe und/oder
2. Untersuchungen zur Beschleunigung der Phasentrennung, wie im auch Folgenden (s. u.) aufgeführt
- Erwärmung des Reaktionsgemisches, z. B. auf 40°, 60° und 80°C über die Dauer von z. B. 5, 15 und 30 Minuten, mit oder ohne einen Rühr- und/oder Intensivmischeintrag;
- Einbringen des Reaktionsgemisches in ein zylindrisches Gefäß mit einem hohen Aspektverhältnis zwischen Höhe und Breite (z.B. > 10);
- Durchleitung des Reaktionsgemisches unmittelbar nach der Herstellung oder nach einer Standzeit durch einen Koaleszenzabscheider;
- Durchleitung des Reaktionsgemisches unmittelbar nach der Herstellung oder nach einer Standzeit durch einen Hydrozyclon und/oder Dekanter und/oder Separator;
- in geeigneten Fällen kann auch eine Kombination der Beschleunigungsverfahren durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf verschiedene vorteilhafte Effekte, die hiermit erreicht werden können, abgestellt werden. Diese können u. a. gerichtet sein auf:
a) eine vereinfachte Prozessführung bzw. -Durchführung, die bedingt ist durch eine geringere Menge an Wasser und/oder Schleimstoffe, die aus einer Ölphase mittels zentrifugaler Verfahren auszutragen sind,
b) einen geringen Produktverlust der Lipidphase in die separierte Wasser- /Schleimstoffphase(n) bzw. einen geringen Produktverlust der Wasser- /Schleimstoffphase(n) in die Ölphase,
c) die erforderliche Prozesszeit, um das Verfahren wirtschaftlich durchführen zu können. Daher kann die Auswahl eines für die Anwendung geeigneten Verfahrens nach unterschiedlichen Auswahlkriterien erfolgen.
Als Kriterium für die Verwendung eines Verfahrens zur Beschleunigung der Phasenseparation (Phasentrennung) bei einer Prozessdurchführung kann u. a. verwendet werden ein schnelles Erreichen von a), einem vordefinierten Restwassergehalte (mit hierdurch z.B. > 10%ige Zeitersparnis gegenüber spontanen Phasenseparation (Phasentrennung) in einem beliebigen Behältnis) in der Lipidphase oberhalb der Phasengrenze bzw. einer Emulsionsschicht und/oder von b), dem Absetzen einer Phase mit hydratisierten Schleimstoffen, die im weiteren Verlauf nicht mehr weiter zunimmt oder dem Vorliegen eines sonstigen prozessuralen Vorteils, der sich z.B. aus der Anwendung eines Verfahren zur Beschleunigung der Phasentrennung ergibt.
Somit betrifft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus Lipidphasen umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
a2) Ermittlung mindestens einer säure- oder base-bildenden Verbindung, mit der eine saure- oder basische Lösung hergestellt wird, mit der der größtmögliche Anteil an Schleimstoffen, der im Schritt a) bereitgestellten Lipidphase vorliegt, hydratisiert wird und in die Wasserphase überführt werden kann;
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase zur bereitgestellten Lipidphase gemäß Schritt a), enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, ermittelt in Schritt a2), wobei das Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase mindestens >5 Vol-% ist,
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase. Des Weiteren kann auch mittels der hierein beschriebenen Verfahren vor dem Schntt c) in einem Schritt a3) eine Ermittlung des Wasservolumens für die ausgewählte saure- oder basischen Lösungen für Schntt c), bei dem sich nach einer Mischung der bereitgestellten Lipidphase aus Schritt a) während einer Standphase eine freie Wasserphase ausbildet, erfolgen. Hierfür werden aus der bereitgestellten Lipidphase Proben entnommen. Die Prüfung erfolgt nicht mit der gesamten Lipidphase.
Somit betrifft eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus Lipidphasen umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
a3) Ermittlung des Wasservolumes für die ausgewählte saure- oder basischen Lösung für Schritt c), bei dem sich nach einer Mischung mit der abzureichernden Lipidphase während einer Standphase eine freie Wasserphase ausbildet, b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase zur bereitgestellten Lipidphase gemäß Schritt a), enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Volumenverhältnis ermittelt gemäß Schritt a3), wobei das Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase mindestens >5 Vol-% ist, c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Die Schritte a2) und a3) können in einem der hierin beschriebne erfindungsgemäßen Verfahren auch miteinander kombiniert werden.
Somit betrifft eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus Lipidphasen umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
a2) Ermittlung einer säure- oder base-bildenden Verbindung, mit der eine saure- oder basische Lösung hergestellt wird, mit der der größtmögliche Anteil an Schleimstoffen, der in der im Schritt a) bereitgestellten Lipidphase vorliegt, hydratisiert wird und in die Wasserphase überführt werden kann,
a3) Ermittlung des Wasservolumes für die ausgewählte saure- oder basischen Lösung für Schritt c), bei dem sich nach einer Mischung mit der abzureichernden Lipidphase während einer Standphase eine freie Wasserphase ausbildet, b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase zur bereitgestellten Lipidphase gemäß Schritt a), enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, ermittelt gemäß Schritt a2), mit einem Wasservolumenverhältnis ermittelt nach Schritt a3), wobei das Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der
Wasserphase mindestens >5 Vol-% ist,
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase,
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase.
Methoden und Verfahren für die Ausführung von Verfahrensschritt b)
Die in dem Verfahrensschritt b) eingesetzen basischen Lösungen werden vorzugsweise mit den folgenden Verbindungen hergestellt:
Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Crbonaten, wie Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumcarbonat und Kaliumhydrogencarbonat, Silikaten, wie Natriummetasilikat, Natrium Orthosilikat, Ntrium Disilikat, Natrium, Trisilikat und Kaliumsilikat, ferner Acetate, wie Natriumacetat, Borate, wie Natriumborat, Amidino- und/oder Guanidingruppen tragende Verbindungen, wie Arginin, gemäß der im Abschnitt Definitionen angegebenen Formel, sowie Gemische der vorgenannten Verbindungen sowie mit anderen Verbindungen. Ferner sind geeignet: Calciumhydroxid, Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Calciumsulfat, Natriumphosphat, Kaliumphosphat, Calciumphosphat, Natriumeitrat, Kaliumeitrat, Calciumcitrat, Aluminiumeitrat sowie Gemische hiervon oder hiermit. Bevorzugt sind Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumbicarbonat, Natriummetasilikat, Amidino- und/oder Guanidingruppen tragende Verbindungen, insbesondere Arginin. Aber auch andere basebildende Verbindungen können verwandt werden sowie Kombinationen mit diesen sowie unter den Vorgenannten. Bevorzugte Säuren zur Herstellung säurer Lösungen sind insbesondere Phosphorsäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Zitronensäure und Oxalsäure. Aber auch andere Säuren und Kombinationen von Säuren können verwendet werden.
Verbindungen, die als Feststoff vorliegen werden dabei zunächst mit geeigneten Methoden in Wasser gelöst. Alle in dem Verfahrensschritt b) eingesetzten Verbindungen liegen in gelöster Form vor. Bei den hierfür verwendbaren Wasserphasen kann es sich um entionisiertes Wasser, Stadtwasser oder Brauchwasser handeln. Die einsetzbaren Verbindungen können in reiner Form oder als Gemische verwendet werden.
Die in Schritt b) zuzusetzende basische wässrige Phase hat vorzugsweise einen pH-Wert im Bereich zwischen 7 und 14, weiter bevorzugt zwischen 8 und 13, weiter bevorzugt zwischen 9,0 und 12. Die in Schritt b) zuzusetzende saure wässrige Phase hat vorzugsweise einen pH-Wert im Bereich zwischen 6,9 und 1 , mehr bevorzugt zwischen 5 und 1 ,5 und weiter bevorzugt zwischen 3 und 1 ,8. Vorzugsweise wird die wässrige Lösung mit dem pH-Wert, der sich durch die Lösung der eingesetzten Verbindungen ergib, für die Verfahrensdurchführung verwandt. Der pH kann, falls erforderlich, mittels Zugabe, z.B. von einer Säure oder einer Base oder einem Puffersystem, auf einen anderen Wert eingestellt werden.
Der pH-Wert kann, falls erforderlich, mittels Zugabe z.B. von einer Lauge, einer Säure oder einem Puffersystem eingestellt werden.
Die geeigneten Konzentrationen der eingesetzten Verbindungen können durch die hierin beschriebenen Untersuchungsverfahren ermittelt werden. Bevorzugt sind Konzentrationen zwischen 0,001 und 5 molar, mehr bevorzugt zwischen 0,5 und 2 molar und am meisten bevorzugt zwischen 0,8 und 1 ,5 molar. Dies entspricht bevorzugten Gewichtskonzentrationen von zwischen 0,01 und 40 Gew%, bzw. bis zum Erreichen der Löslichkeitsgrenze. Weiter bevorzugt sind Gewichtskonzentrationen der Verbindungen zwischen 0,1 und 25 Gew% und weiter bevorzugt zwischen 0,5 und 20 Gew%.
Die Temperatur der wässrigen Phasen, die in dem Verfahrensschritt b) hinzugegeben werden, ist prinzipiell frei wählbar, richtet sich aber vorzugsweise nach dem Ergebnis der hierin beschriebenen Untersuchung zur Hydratisierbarkeit von Schleimstoffen. Vorzugsweise beträgt die Temperatur zwischen zwischen 0° und 120°C, mehr bevorzugt zwischen 15° und 90°C und weiter bevorzugt zwischen 25° und 75°C.
Prinzipiell kann jedes Verfahren zum Mischen von Flüssigkeiten verwandt werden. Da die zu mischenden Phasen nicht mischbar sind, ist zur Hydratation, der in der Lipidphase vorligenden Schleimstoffe eine möglichst große Grenzfläche zwischen den Fluiden einzurichten. Daher sind Misch verfahren, die die Ausbildung einer großen Grenzfläche gewährleisten, vorteilhaft. Daher sind Verfahren, die einen Intensiveintrag der einzumischenden wässrigen Flüssigkeit in die Lipidphase ermöglichen, vorzuziehen. Verfahren, die einen Intensiveintrag ermöglichen, basieren insbesondere auf der Erzeugung von Kavitationen.
Das Einmischen der wässrigen Phasen in die Lipidphasen kann in einer beliebigen Art der Einbringung erfolgen. So kann beispielsweise die wässrige Phase kontinuierlich oder diskontinuierlich, tropfen- oder strahlweise hinzugegeben werden oder das gesamte Volumen der wässrigen Phase wird in einer Portion hinzugegeben. Bevorzugt ist die Hinzugabe der gesamten Zugabemenge der wässrigen Lösung in einer Portion. Die Einmischung kann während der Hinzugabe der wässrigen Lösung oder auch erst danach begonnen werden. Die Dauer der Mischung hängt von den Prozessparametern und der Art des Mischeintrages ab und muss anhand des erreichten Hydratationsergebnisses adaptiert werden. Prizipiell ist eine Mischdauer zwischen 1 Sekunde und 60 Minuten zu wählen, mehr bevorzugt sollte diese zwischen 1 Minute und 30 Minuten und weiter zwischen 3 Minuten und 15 Minuten liegen. Die Temperatur, bei der die Mischung erfolgt, richtet sich nach dem Ergebnis der Untersuchung zur Hydratation der Schleimstoffe. Prinzipiell ist ein Temperaturbereich zwischen 0° und 120°C bevorzugt, mehr bevorzugt zwischen 15° und 90°C und weiter bevorzugt zwischen 25° und 75°C.
Methoden und Verfahren für die Ausführung von Verfahrensschritt c)
Die Phasentrennung der miteinander gemischten Wasser- und Lipidphase aus dem Verfahrensschritt b) kann in dem gleichen Behältnis erfolgen, in dem die Mischung und/oder Reaktionsphase erfolgt ist oder in einem anderen Behältnis. Vorteilhaft ist das Belassen der Emulsion zur Phasentrennung in einem Behältnis, das mindestens über einen Einlauf (z.B. für die Emulsion) sowie über mindestens 2 getrennte Abläufe (z.B. für die ausgebildete Lipid- bzw. Wasserphase) verfügt. Das Behältnis kann eine beliebige Form haben, vorteilhaft sind Behältnisse mit einem Aspektverhältnis zwischen der Behältnishöhe, bzw. Füllhöhe und der Behältnisbreite, bzw. Fläche der Phasengrenze, das möglichst > 1 sein sollte. Weiter vorteilhaft ist eine konische Form der Behältnisunterseite. Vorteilhaft ist die Einrichtung einer optischen/visuellen Beurteilung der Emulsion bzw. des sich ausbildenden Phasengrenzenniveaus in dem Behältnis. Hierzu sind u. a. Schaugläser geeignet, die in die Behältniswand eingelassen sind. Besonders vorteilhaft ist die Beobachtung des Grenzbereiches zwischen der sich ausbildenden Wasser- /Schleimstoffphase und der Lipidphase, z.B. durch ein Schauglas, das in diesem Bereich befindlich ist. Ferner ist das Vorhandensein einer Beobachtungsmöglichkeit im Bereich des Behältnisbodens, z. B. zur Erkennung einer freien Wasserphase vorteilhaft. Vorteilhaft ist eine Temperierbarkeit des Behältnisses. Es können auch Messinstrumente in den Behälter eingelassen oder in der Behältniswand montiert sein, wie z. B. Messinstrumente zur Bestimmung der in einer Flüssigkeit vorliegenden Trübung oder des Wassergehalts. Vorteilhafterweise sollte das Behältnis über einen oder mehrere Prüfauslässe verfügen, durch die eine Probe aus den sich ausbildenden Phasen entnommen werden kann. Anhand derartiger Proben kann, z. B. durch eine Schleuderprobe oder ein analytisches Verfahren (z.B. Wassergehaltsbestimmung nach Karl Fischer), ermittelt werden, ob die Phasentrennung ausreichend ist und die Phasen dem nächsten Verfahrensschritt zugeleitet werden können. Die individuellen Parameter (z.B. Wassergehalt in der Lipidphase, Schleimstoffgehalt in der Lipidphase, Schleimstoffgehalt in der Wasserphase, Vollständigkeit der Phasentrennung oder Vollständigkeit der Separation von hydratisierten Schleimstoffen in die Wasserphase) und Parametergrenzen, die eine Beendigung des Verfahrensschrittes c) anzeigen, sind durch das Testverfahren zur vollständigen Hydratation von Schleimstoffen spezifizierbar. Generell kann allerdings angenommen werden, dass eine ausreichende Phasentrennung vorliegt, wenn der Wassergehalt in der Lipidphase < 0,8 Gew% beträgt. Der Einlass zur Aufnahme der Emulsion oder, wenn in dem Behältnis auch der Verfahrensschritt b) ausgeführt wird, der Lipid- und der Wasserphasen, kann sich an einer beliebigen Stelle des Behältnisses befinden. Bevorzugt ist ein Einlass, der sich auf dem Niveau einer sich im Verlauf ausbildenden Phasengrenze oder etwas oberhalb hiervon befindet. Diese Anordnung ist besonders geeignet für eine kontinuierliche Prozessführung. Für eine kontinuierliche Prozessführung ist ferner ein Auslass für die geklärte Lipidphase vorzugsweise im oberen Bereich des Behältnisses anzuordnen. Der Auslass für die geklärte Lipidphase bei einer diskontinuierliche Prozessführung befindet sich vorzugsweise oberhalb der sich ausgebildeten Phasengrenze. Der Auslass für die Wasserphase befindet sich bevorzugt an der untersten Stelle des Behältnisses oder im unteren Bereich. Optional hat das Behältnis weitere Auslässe, z. B. unterhalb der Phasengrenze oder am untersten Punkt des Behältnisses zur getrennten Entfernung von Schleimstoffen. In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform hat das Behältnis einen Überlauf oder eine Abscheidevorrichtung zur Entfernung von aufschwimmenden Schleimstoffen. Vorteilhaft ist ferner die Bereitstellung von Grenzflächen, die sich innerhalb des Behältnisses befinden und zur Phasenseparation (Phasentrennung) beitragen. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Behältnis druckstabil und kann mit einem pneumatischen Druck beaufschlagt werden.
Das Niveau der Phasengrenze kann durch die Auswahl des Wasserzugabevolumens und des mit dem Testverfahren zur vollständigen Hydratation von Schleimstoffen ermittelten Absetzverhaltens der Wasser-/Schleimstoffphase ermittelt und eingestellt werden. Hilfsweise kann das Niveau der Phasengrenze auch durch ein nachträgliches Einlassen einer Wasserphase adjustiert werden. Bei einer kontinuierlichen Prozessführung kann das Niveau der Phasengrenze durch ein dosiertes Ablassen der Wasserphase konstant gehalten werden.
Der Verfahrensschritt c) kann als kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Prozess ausgestaltet sein. Bei einem diskontinuierlichen Prozess wird das Behältnis mit einem definierten Volumen gefüllt. Die Emulsion verbleibt im ruhenden Zustand und/oder unter geringer Agitation bis zum Erreichen der vordefinierten Parametergrenzen in dem Behältnis. Anschließend erfolgt ein Auslass der Phasen über die hierfür vorgesehenen Auslässe, wobei vorzugsweise zuerst die geklärte Lipidphase abgelassen wird. Bei einer kontinuierlichen Prozessführung erfolgt ein Einlass einer Emulsion aus dem Verfahrensschritt b) während der Standphase einer in dem Behältnis bereits vorliegenden Emulsion. Der Eintrag erfolgt vorzugsweise in Form einer laminaren Strömung. Gleichzeitig oder hiervon unabhängig erfolgt über einen Auslass und/oder die Auslässe ein Ablassen der bereits geklärten Lipid- und/oder Wasserphasen.
Besonders bevorzugt ist die Einhaltung einer Standphase während derer keine oder nur eine geringe Agitation des Reaktionsgemisches erfolgt. Eine geringe Agitation kann dabei beispielsweise mit einem Laminarrührwerk bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von < 30rpm vorgenommen werden. Die Dauer der Standphase richtet sich nach den spezifischen Prozessbedingungen und kann beispielsweise durch das hierin beschriebene Testverfahren ermittelt werden. Bevorzugt ist eine Dauer zwischen 10 Sekunden und 7 Tagen betragen, mehr bevorzugt zwischen 5 Minuten und 48 Stunden, und weiter bevorzugt zwischen 15 Minuten und 6 Stunden. Die Temperatur, bei der der Verfahrensschritt c) ausgeführt wird, richtet sich nach den ermittelten Prozessbedingungen. Prinzipiell ist ein Temperaturbereich zwischen 0° und 120°C bevorzugt, mehr bevorzugt zwischen 15° und 90°C und weiter bevorzugt zwischen 25° und 75°C.
Verfahren zur Beschleunigung der Phasentrennung.
Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, Schleimstoffe, die in einer Lipidphase vorliegen, möglichst vollständig zu hydratisieren, um sie hierdurch in eine Wasserphase zu überführen, wodurch sich die weitere Aufreinigung sowohl der Schleimstoffe als auch der abgereicherten Lipidphasen vereinfacht. Aufgabe der hierzu einsetzbaren säure- oder base-bildenden Verbindungen ist es, eine Hydratation und/oder Komplexierung und/oder chemische Veränderung der Schleimstoffe zu vermitteln, herbeizuführen und/oder zu bewirken. Im Ergebnis liegen Schleimstoffe vor, die über eine so große Hydrathülle (Wasserhülle) verfügen und/oder mit einer der Verbindungen und/oder miteinander komplexiert sind oder strukturell verändert vorliegen, sodass sie sich durch physikalische Maßnahmen, z. B. der Gravitation, aus der Lipidphase herauslösen. Diese Herauslösung erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren spontan und sedimentativ. Die Dauer bis zum Abschluss einer Phasentrennung bzw. der Abtrennung von hydratisierten/komplexierten Schleimstoffe kann je nach der Zusammensetzung, Menge und Art der Schleimstoffe erheblich variieren. Daher können Verfahren angewendet werden, die die Phasenseparation (Phasentrennung) beschleunigen. Hierzu sind Verfahren geeignet, bei denen
1 ) die physiko-chemische Interaktion zwischen der Wasserphase und den in der Lipidphase vorliegende Schleimstoffen ermöglicht und /oder verbessert wird, dies ist z.B. mittels einer Erwärmung der Lipidphase, der Wasserphase und/oder des Reaktionsgemisches möglich (Thermo-Reaktionsverfahren);
2) eine Phasenbildung gefördert wird, dies ist z.B. der Fall bei einer Erwärmung eines emulsiven Stoffgemisches (Thermo-Trennungsverfahren) oder durch eine Adhäsion von Phasen an Oberflächen, wodurch es zu einer Koaleszenz von adhärierenden Tröpfchen kommt (Koaleszenzverfahren) oder durch energiereiche Schwingungen (z. B. Ultraschall, elektromagnetische Wellen) es zu einem Zusammenschluss von Phasentröpfchen kommt (Koaleszenzverfahren);
3) zentrifugale Verfahren angewendet werden, die unter Ausnutzung der Schwerkraft einen Phasenzusammenschluss ermöglichen (Gravitationsverfahren).
Da die möglichen Verfahren zur Beschleunigung der Phasentrennung auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen, kann es sinnvoll sein, diese Verfahren auch miteinander direkt und/oder konsekutiv zu kombinieren, z. B. durch eine Erhöhung der Temperatur des Reaktionsgemisches (Thermo-Reaktionsverfahren), gefolgt von einem Koaleszenzverfahren und einem Gravitationsverfahren. Methoden und Verfahren für die Ausführung von Verfahrensschritt d)
Die in dem Verfahrensschritt c) durch eine Phasentrennung entstandenen Lipid- und Wasserphasen können durch die entsprechenden Auslässe aus dem Behälter, in dem Schritt c) erfolgt ist, entweder unmittelbar in ein weiteres Behältnis als finals Produkt oder in ein Behältnis für eine weitere Aufreinigung der Phasen geleitet werden. Dabei kann es angezeigt sein, die Phasen von partikulären Aggregaten hydratisierter Schleimstoffe, z. B. durch die Hindurchleitung durch einen Filter, zu reinigen. Ferner kann es erforderlich sein, eine weitere Phasentrennung einer oder beider erhaltenen Phasen vorzunehmen. Dies kann erfolgen mit Verfahren, die zu einer Phasentrennung eines flüssig/flüssig- sowie eines flüssig/fest-Gemisches bekannt sind. Bevorzugt sind allerdings Verfahren, die durch eine Zentrifugalbeschleunigung eine Phasentrennung über den bestehenden Dichteunterschied der Flüssigkeiten bewirken. Daher sind bevorzugte Ausführungsformen, die in dem Verfahrensschritt d) zusätzlich ausgeführt werden können, eine Separation mittels Zentrifugen, Separatoren oder Dekantern. Die Auswahl des geeigneten Verfahrens richtet sich nach dem Volumen oder des erforderlichen Durchsatzes der Phasen, der Viskosität der Lipidphase sowie dem Dichteunterschied der Wasser- bzw. der Lipidphase sowie dem Volumenzusatz der Wasserphase. Die Temperatur der zu separierenden Phasen ist prinzipiell frei wählbar, bevorzugt sind Temperaturen zwischen 10°C und 80°C, mehr bevorzugt zwischen 20°C und 65°C und am meisten bevorzugt zwischen 25°C und 40°C. Die Zentrifugalbeschleunigung ist vorzugsweise zwischen 2.000 g und 12.000 g auszuwählen, mehr bevorzugt ist eine Zentrifugalbeschleunigung zwischen 4.000 g und 10.000 g. Vorzugsweise ist eine Zentrifugation über 2 bis 15 Minuten, mehr bevorzugt über 8 bis 12 Minuten durchzuführen. Der Verbleib in einem Separator oder Dekanter beträgt vorzugsweise 2 bis 60 Sekunden, mehr bevorzugt 10 bis 30 Sekunden. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist die Verwendung eines Tellerseparators und eines Trikanters. Sofern eine zentrifugale Phaentrennung bereits in Schritt C) erfolgt, so kann diese mit den identischen hier angegebenen Parametern und Wertebereichen durchgeführt werden.
Methoden und Verfahren für die Ausführung von Verfahrensschritt e)
Die mit der Wasserphase und/oder aus der Lipidphase separierten Schleimstoffe können einen unteschiedlichen Hydratationsgrad aufweisen und als flüssige Schleimstoffphase bishin zu wasserarmen Feststoffaggregaten vorliegen. Durch zentrifugale Separationstechniken lassen sich diese Phasen von der Wasserphase leicht abtrennen. Ist die Abtrennung wasserarmer Aggregate gewünscht, so kann in der wässrigen Phase eine Aggregation der hydratisierten Schleimstoffe mit Verfahren aus dem Stand der Technik vorgenommen werden. Hierfür geeignet sind u. a. Komplexierungsmittel, wie hierin offenbart. Bevorzugt sind dabei Elektrolytverbindundungen, wie CaCl2 oder MgC , ferner organische Säuren und Kombinationen dieser Verbindungen. Ferner ist eine Separation auch durch Adsorptionsmittel möglich, wie z.B. Kieselgur. Aggregierte oder adsorbierte Schleimstoffe lassen sich beispielsweise durch geeignete Filter oder Filtermedien von der geklärten Wasserphase separieren. Die aus dem wässrigen Medium entfernten Schleimstoffe werden vorzugsweise bis zur weiteren Verwendung kühl gelagert. Bevorzugt ist ein Wasserentzug aus den gewonnenen Schleimstoffphasen, der beispielsweise mit einer Vakuum- oder Gefriertrocknung erfolgen kann. Die gewonnenen Schleimstoffe liegen dann als wasserfreie oder wasserarme Aggregatmassen oder Pulver vor.
Prüfung auf eine Verfahrenseignung
Bei der Prüfung auf die Eignung einzelner Verfahrenssstufen im Rahmen eines mehrstufigen Reinigungsverfahrens, sind die Effekte auf die Verfahrensökonomie und die Produktqualität zu berücksichtigen. Zur Auswahl von geeigneten Verbindungen sowie deren prozessualem Einsatz können die Dauer bis zur Ausbildung einer freien Wasserphase und der Restwassergehalt in der Ölphase herangezogen werden, die mit den zuvor beschriebenen Testverfahren zur vollständigen Hydratation von Schleimstoffen sowie den Untersuchungen zum Verfahren zur Beschleunigung der Phasentrennunq ermittelt werden. Ferner soll durch das Verfahren insbesondere gewährleistet werden, dass die zu erreichende Spezifikation des finalen Produktes erreicht wird, dies betrifft insbesondere die Ölkennzahlen. Dabei sollte die Konzentration für Phosphor < 1 ,0 mg/kg, für Calcium < 0,3 mg/kg, für Eisen < 0,1 mg/kg, für freie Fettsäuren < 0,2 Gew-% betragen.
Ein weiterer Parameter für die Eignung einer oder mehrerer Prozessstufen ist die Gesamtprozessdauer, da diese einen wesentlichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Prozesses hat. Daher sind insbesondere solche Verfahrensstufen geeignet, bei denen eine rasche Phasenseparation (Phasentrennung) nach einem Eintrag einer wässrigen Lösung in die Lipidphase erfolgt, dies ist vorzugsweise der Fall, wenn sich eine freie Wasserphase von der Emulsion spontan innerhalb der ersten 60 Minuten absetzt und visuell erkennbar wird. Alternativ kann der in der Ölphase verbliebene Wassergehalt nach einer Standzeit von 4 Stunden zur Prüfung einer Prozessstufe auf eine Eignung verwandt werden. Der Restwassergehalt soll dabei < 0,8 Gew% betragen.
Definitionen
Messungen Alle hierin beschriebenen Messungen erfolgen, soweit für das Ergebnis relevant und soweit nicht anders angegeben, unter Standardbedingungen, d.h. bei einer Temperatur von 25°C und einem Druck von 101 ,3 kPa. Säuren und Basen
Als Säuren werden hier Verbindungen bezeichnet, die in der Lage sind, an einen Reaktionspartner, insbesondere Wasser, Protonen abzugeben.
Dementsprechend bezeichnet der Begriff Basen Verbindungen, die in der Lage sind, Protonen, insbesondere in wässrigen Lösungen, aufzunehmen.
Carbonate
Hierin bedeutet„Carbonate" ein Salz, welches bei der Dissoziation in Wasser Carbonat- (C03 2") oder Hydrogencarbonat- (HC03 ") bildet. Silikate
„Silikate" bezeichnet ein Salz, welches bei Dissoziation in Wasser Metasilicat- (Si03 2 ), Orthosilicat- (Si04 4"), Disilicat- (Si205 2") oder Trisilicat- (Si307 2") bildet.
Lipidphasen
Als Lipidphase werden hierin organische Kohlenstoffverbindungen zusammengefasst, die in flüssiger oder verflüssig barer Form vorliegen. Der Begriff, wie hierin verwendet, umfasst Stoffgemische biologischer, synthetischer oder fossiler Herkunft, die z.B. aus Pflanzen, Algen, Tieren und/oder Mikroorganismen gewonnen werden oder durch Extraktion aus Gesteinen oder durch Syntheseverfahren erhalten werden können und die einen Wassergehalt von <20% und einen Gehalt an lipophilen Substanzen, umfassend z. B. Monoacylglyceride, Diacylglyceride und/oder Triacylglyceride und/oder aliphatische, cyclische oder heterozyclische Kohlenwasserstoffe 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 Lipidphasen beispielsweise um Extrakte ölhaltiger Pflanzen und Mikroorganismen handeln, wie Kerne von Raps, Sonnenblume, Soja, Leindotter, Jatropha, Palmen, Rizinus aber auch von Algen und Mikroalgen sowie um tierische Fette und Öle. Dabei ist es unerheblich, ob es sich bei der Lipidphase um eine Suspension, Emulsion oder kolloidale Flüssigkeit handelt. Sofern es sich bei den Lipidphasen um Extrakte bzw. Extraktionsphasen lipoider Stoffe aus einer zuvor erfolgten Abtrennung oder Extraktion handelt, kann die Lipidphase auch zu einem Anteil von > 50% aus organischen Lösungsmitteln oder Kohlenwasserstoffverbindungen bestehen. Bevorzugte Lipidphasen sind Pflanzenöle, hier insbesondere Press- und Extraktionsöle von Ölpflanzenkernen. Bevorzugt sind aber auch Tierfette. Eingeschlossen sind aber auch nicht polare aliphatische oder zyklische Kohlenwasserstoffverbindungen. Bevorzugte Lipidphasen zeichnen sich dadurch aus, dass hierin > 95% der Verbindungen apolar sind . In einer weiteren Ausführungsform ist die zu reinigende Lipidphase nach einem der hierin offenbarten Verfahren ein pflanzliches Öl oder tierisches Fett für den Lebensmittelbereich. Zu den Lipidphasen im Sinne der hierin verwendeten Definition zählen u.a. Acai-Öl, Acrocomia-Öl, Mandelöl, Johannisbeersamenöl, Borretschsamenöl, Rapsöl, Cashew-Öl, Rizinusöl, Kokosöl, Korianderöl, Maisöl, Baumwollsamenöl, Kramben-Öl, Leinsamenöl, Traubenkernöl, Haselnussöl, andere Nussöle, Hanfsamenöl, Jatropha-Öl, Jojoba-Öl, Macadamianussöl, Mangokernöl, Senföl, 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, 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, Nannochioropsis 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), Algenöle, Öle aus Kleiegewinnungen z. B. Reiskleieöl und Biodiesel.
Zu den Lipid-Phasen gehören auch Produktphasen, die während einer Synthese oder eines Umesterungsprozesses von Lipiden, zum Beispiel während der Herstellung von Biodiesel oder Ester-Ölen, entstehen. Ferner von Lipid-Phasen, die aus der Entsorgung oder Abfallverwertung stammen, beispielsweise aus Fettabscheidevorrichtungen. Dies betrifft ferner gebrauchte Speisefette, Fette und Öle aus der Tierkörperverwertung, Öle und Fette aus technischen Anwendungen bzw. gebrauchten Schmier-/Trenn mittel - Zubereitungen, die unter die hierin genannte Definition fallen. Als Lipidphase gelten weiterhin Destillationsprodukte, wie sie zum Beispiel bei der Herstellung von Raffinaten aus mineralischen Ölen entstehen, sowie Öle, die mittels extraktiver Verfahren gewonnen werden (z. B. ätherische Öle). Carbonsäuren
Carbonsäuren, sind organische Verbindungen, die eine oder mehrere Carboxylgruppen tragen. Man unterscheidet zwischen aliphatischen, aromatischen und heterocyclischen Carbonsäuren. Aliphatische Formen der Carbonsäuren, auch Alkansäuren genannt, sind Fettsäuren und werden im folgenden Absatz weiter aufgeführt.
Fettsäuren
Im Allgemeinen sind Fettsäuren aliphatische Kohlenstoffketten mit mind. einer Carboxylsäuregruppe. Die Kohlenstoffatome können mit Einfachbindungen (gesättigte Fettsäuren) verknüpft sein oder mit Doppelbindungsbrücken (ungesättigte Fettsäuren), diese Doppelbindungen können in einer eis- oder trans-Konfiguration vorliegen. Gemäß der Definition hierin werden als Fettsäuren derartige Verbindungen, die mehr als 4 konsekutive Kohlenstoffatome neben der Carboxylgruppe aufweisen als Fettsäuren bezeichnet. Beispiele für lineare gesättigte Fettsäuren sind Nonancarbonsäure, Dodecansäure, Tetradecansäure, Hexadecansäure (Palmitinsäure), Octadecansäure (Stearinsäure), n-Eicosansäure (Arach in säure) und n-Docosansäure. Beispiele für monoolefine Fettsäuren sind Myristoleinsäure, Palmetoleinsäure, Petroselinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Godeleinsäure und die Eurucasäure. Beispiele für Polyolefine Fettsäuren sind Linolsäure, Linolensäure, Punicinsäure, Arachidonsäure und Nervonsäure. Fettsäuren können auch funktionelle Gruppen tragen wie z. B. die Vernolsäure, Rizinolsäure und die Lactobacillsäure. Zu den funktionellen Gruppen hierin gehören auch endständige cyklische Kohlenstoffreste.
Als Beispiele für den hierin verwendeten Begriff "Fettsäuren" sollen folgende Verbindungen aufgeführt werden: Hexansäure, Octansäure, Decansäure, Dodecansäure, Tetradecansäure, Hexadecansäure, Heptadecansäure, Octadecansäure, Eicosansäure, Docosansäure, Tetra cosan säure, 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, t1 1 -Octadecensäure, t3-Hexadecensäure, 9,12-Octadecadiensäure, 6,9,12-Octadecatriensäure, 8,1 1 ,14- Eicosatriensäure, 5,8,1 1 ,14-Eicosatetraensäure, 7,10,13,16-Docosatetraensäure, 9,12,15- Octadecatriensäure, 6,9,12,15-Octadecatetraensäure, 8,11 ,14,17-Eicosatetraensäure, 5,8,1 1 ,14,17-Eicosapentaensäure, 7,10,13,16,19-Docosapentaensäure, 5,8,1 1-
Eicosatriensäure, Taxoleinsäure, Pinolensäure, Sciadonsäure, 6-Octadecinsäure, 9- Octadecinsäure, 6-Octadecen-9-insäure, 5,8,11 ,14-Eicosatetrainsäure, Retinsäure, Isopalmitinsäure, Pristansäure, Phytansäure, 1 1 ,12-Methylen-Octadecansäure, 9,10- Methylen-Hexadecansäure, Coronarinsäure, (R,S)-Liponsäure, (S)-Liponsäure, (R)- Liponsäure, Taririnsäure, Santalbinsäure, Stearolsäure, Pyrulinsäure, Crepeninsäure, Heisterinsäure, ETYA, Cerebronsäure, Hydroxynervonsäure, Ricinoleinsäure, Lesquerolinsäure, Brassylinsäure, Thapsinsäure, Phytinsäure, Sinapinsäure, Zimtsäureund Trihydroxybenzoesäure.
Guanidino- und Amidinqruppentraqende Verbindungen
Guanidino- und Amidinogruppentragende Verbindungen und Guanidin- und/oder Amidinverbindungen werden hierin synonym verwandt.
Als Guanidinogruppe wird der chemische Rest H2N-C(NH)-NH— sowie dessen cyclische Formen bezeichnet und als Amidinogruppe der chemische Rest H2N-C(NH)— sowie dessen cyclische Formen (s. Beispiele unten). Bevorzugt sind Guanidinoverbindungen, welche zusätzlich zur Guanidinogruppe mindestens eine Carboxylatgruppe (-COOH) aufweisen. Ferner ist bevorzugt, wenn die Carboxylatgruppe(n) durch mindestens ein Kohlenstoffatom von der Guanidinogruppe im Molekül getrennt sind. Bevorzugt sind auch Amidinoverbindungen, welche zusätzlich zur Amidinogruppe mindestens eine Carboxylatgruppe (-COOH) aufweisen. Ferner ist bevorzugt, wenn die Carboxylatgruppe(n) durch mindestens ein Kohlenstoffatom von der Amidinogruppe im Molekül getrennt sind. Insbesondere bevorzugt sind Arginin und Argininderivate. Argininderivate sind definiert als Verbindungen, welche eine Guanidinogruppe und eine Carboxylatgruppe oder eine Amidinogruppe und eine Carboxylatgruppe aufweisen, wobei Guanidinogruppe und Carboxylatgruppe oder Amidinogruppe und Carboxylatgruppe durch mindestens ein Kohlenstoffatom voneinander entfernt sind, d.h. sich zumindest eine der folgenden Gruppen zwischen der Guanidinogruppe oder der Amidinogruppe und der Carboxylatgruppe befindet: -CH2-, -CHR-, -CRR'-, worin R und R' unabhängig voneinander beliebige chemische Reste darstellen. Natürlich kann der Abstand zwischen der Guanidinogruppe und der Carboxylatgruppe oder der Amidinogruppe und der Carboxylatgruppe auch mehr als ein Kohlenstoffatom betragen, beispielweise bei folgenden Gruppen -(CH2)n- -(CHR)n-, -(CRR')n-, mit n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 wie es z.B. bei Amidinopropionsäure, Amidinobuttersäure, Guanidinopropionsäure oder Guanidinobuttersäure der Fall ist. Verbindungen mit mehr als einer Guanidinogruppe und mehr als einer Carboxylatgruppe sind beispielsweise Oligoarginin und Polyarginin.
Im Folgenden werden Beispiele für bevorzugte Verbindungen mit einer Guanidinogruppe oder einer Amidinogruppe und einer Carboxylatgruppe gezei t.
Guanidinoessigsäure Creatin Glycocyamin
Bevorzugte Argininderivate sind Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel (II)
NR" NR"
RR'N R'HN
(I)
worin
R', R", R'" und R"" unabhängig voneinander bedeuten: -H, -OH, -CH=CH2, — CH2 CH=CH2, — C(CH3)=CH2, — CH=CH— CH3, — C2H4— CH=CH2, — CH3, — C2H5, -C3H7, -CH(CH3)2, -C4Hg, -CH2-CH(CH3)2, -CH(CH3)-C2H5 -C(CH3)3, -C5H11 , -CH(CH3)-C3H7j -CH2-CH(CH3)-C2H5j -CH(CH3)-CH(CH3)2, -C(CH3)2-C2H5, - CH2-C(CH3)3, -CH(C2H5)2, -C2H4-CH(CH3)2> -C6H13> -C7H15> cyclo-C3H5> cyclo- C4H7> cyclo-CsHg, cyclo-C6Hn, -PO3H2> -PO3H", -PO3 2", -NO2> -C CH, -C=C-CH3, -CH2-C=CH, -02Η4-0Ξ0Η, oder -CH2-C=C-CH3,
oder R' und R" zusammen eine der folgenden Gruppen bilden: -CH2-CH2-, -CO-CH2-, -CH2-CO- -CH=CH- -CO-CH=CH- -CH=CH-CO- -CO-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CO-, -CH2-CO-CH2- oder -CH2-CH2-CH2-;
X für -NH-, -NR""-, -O-, -S-, -CH2-, -C2H4-, -C3H6- -C4H8- oder -C5H10- steht oder für eine C1 bis C5 Kohlenstoffkette, welche mit einem oder mehreren der folgenden Reste substituiert sein kann: -F, -Cl, -OH, -OCH3, -OC2H5, -NH2> -NHCH3> -NH(C2H5), -N(CH3)2> -N(C2H5)2> -SH, -NO2> -PO3H2> - PO3H", -PO32", -CH3, -C2H5, -CH=CH2, -C=CH, -COOH, -COOCH3, -COOC2H5, -COCH3, -COC2H5, -O-COCH3, -O-COC2H5, -CN, -CF3, -C2F5, -OCF3, oder -
L einen hydrophilen Substituenten bedeutet ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: -NH2, -OH, -PO3H2, -PO3H", -PO32", -OPO3H2, -OPO3H", -OPO32", -COOH, -COO", - CO-NH2, -NH3 +, -NH-CO-NH2, -N(CH3)3 +, -N(C2H5)3+, -N(C3H7)3 +, -NH(CH3)2 +, - NH(C2H5)2+, -NH(C3H7)2 +, -NHCH3, -NHC2H5, -NHC3H7, -NH2CH3 +, -NH2C2H5 +, - NH2C3H7 +, -SO3H, -S03 ", -SO2NH2, -CO-COOH,
-O-CO-NH2, -C(NH)-NH2, -NH-C(NH)-NH2, -NH-CS-NH2, oder -NH-COOH, Volumenanteil
Die Begriffe Volumenanteil (Wasservolumenanteil) und Volumenverhältnis (Wasservolumenverhältnis) werden hierin synonym verwendet. Der Volumenanteil oder das Volumenverhältnis ist definiert als Wert des Quotienten aus dem Volumen der Wasserphase und dem Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase.
Ein Volumenanteil oder Volumenverhältnis der Wasserphase von 5 Vol-% ergibt sich demnach, wenn beispielsweise in 95L Lipidphase die Einmischung von 5L Wasserphase erfolgen wird.
Verfahrensanordnung, Verfahrensstufe und Verfahrensschritte
Der Begriff „Verfahrensanordnung", wie hierin verwandt, bezieht sich auf eine Abfolge einzelner Verfahrens- bzw. Prozessstufen. Die Begriffe„Prozessstufe" und„Verfahrensstufe" werden hierin synonym verwendet. Eine Prozess- bzw. Verfahrensstufe umfasst die Prozessschritte bzw. Verfahrensschritte einer Verfahrensausführungsform.
Die Begriffe„Prozessschritt" und„Verfahrensschritt" werden hierin synonym verwendet. Die Begriffe Prozessschritt bzw. Verfahrensschritt beziehen sich auf die einzelnen Schritte einer der Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Mischen und Homogenisieren
Unter dem Begriff „Mischen" der synonym mit dem Begriff „Einmischen" verwandt wird, wird der Vorgang verstanden, der zu einer in Kontaktbringung von Phasen und/oder Stoffen führt, wodurch eine homogene oder inhomogene kontinulierliche oder diskontinuierliche Phase entsteht, in der die gemischten StoffeA/erbindungen nebeneinander vorliegen. Da das Mischergebniss erheblich von der Mischbarkeit der StoffeA erbindungen einerseits und der Intensität des Mischeintrags andererseits abhängt, wird hierin ferner unterschieden zwischen einem Rühreintrag und einem Intensivmischeintrag. Hierin werden unter dem Begriff „Rühreintrat" oder„Mischeintrag" alle Misch verfahren zusammengefasst, bei denen Stoffe/Verbindungen mittels laminaren oder turbulenter Strömungen miteinander in Kontakt gebracht werden. Unter den Begriffen homogenisieren, dispergieren, Intensiveintrag, intensiv eintragen, Intensivmischen und Intensivmischeintragung, die hierin synonym verwendet werden, werden Verfahren zusammengefasst, die für Erzeugung von Kavitationen in Fluiden mit Erzeugung nanoskalierter Gernzflächen zwischen zwei Fluiden geeignet sind. Dabei können prinzipiell, vier Verfahrensobergruppen unterschieden werden: Rotor-Stator-, Hochdruck-, Ultraschall- und Membransysteme. Die einfachste Variante eines Rotor- Stator-Systems ist der Rührer in einem Behälter. Weiterentwicklungen der Rotor-Stator- Systeme sind Zahnkranzdispergiermaschinen und Kolloidmühlen, die sich dadurch auszeichnen, dass sie deutlich definierte Beanspruchungen ermöglichen. Hochdruckhomogenisatoren werden insbesondere dann eingesetzt, wenn sehr hohe spezifische Energieeinträge benötigt werden. Hochdruckhomogenisatoren bestehen im Wesentlichen aus einer Hochdruckpumpe und einer Zerkleinerungseinheit. Als Hochdruckpumpen werden üblicherweise Kolbenpumpen eingesetzt, die einen Homogenisierdruck zwischen 50 und 10.000 bar erzeugen. Durch den Einsatz von Intensivmischern lassen sich sehr kleine Tröpfchengrößen erreichen, die je nach dem um welches Fuid es sich handelt zwischen 0,1 und 10 μηη im Mittel betragen, während die Tröpfchengrößen bei einem Rühreintrag zumeist größer sind.
Hydratation von Schleimstoffen
Unter dem Begriff „Hydratation", wie hierin verwendet, wird verstanden, eine Anlagerung von Wassermolekülen an eine Verbindung oder einen Verbindungskomplex. Diese kann durch intermolekulare Bindungsenergien zustande kommen und/oder dadurch entstehen, indem die Verbindung / der Verbindungskomplex in eine Wassermicelle eingeschlossen wird. Somit wird unter den Begriffen Hydratation, Hydrierung oder Hydratisierbarkeit, wie hierin verwendet, die Bindung von einzelnen Wassermolekülen oder die Ausbildung einer Wasserhülle an/um Schleimstoffverbindungen und/oder Aggregate dieser verstanden. Das Vorliegen einer Hydratation von Schleimstoffen, die in einer Lipidphase vorliegen kann z. B. dadurch erkannt werden, indem es zu einer Trübung der Lipidphase nach einem Wassereintrag kommt. Eine derartige Trübung kann durch Messverfahren, wie der Turbimetrie, quantifiziert werden. Zur Bestimmung des von Tröpfchengrößen kann u.a. ein dynamisches Laserlichstreuungsverfahren (DLS) verwandt werden.
Unter dem Befriff „hydratisierte Schleimstoffe" werden hierin die wie hierin definierten Schleimstoffe zusammengefasst, die infolge eines der erfindungsgemäßen Verfahren eine Anlagerung von Wassermolekülen und/oder Einschluss in eine Wasser-Micelle, wie zuvor beschrieben, aufweisen. Unter dem Begriff „Schleimstoffaggregate", wie hierin verwandt, werden zusammenhängende Strukturgebilde von hydratisierten Schleimstoffen verstanden, die durch intermolekulare Bindungsenergien und/oder eine Komplexbildung miteinander verbunden sind und mit dem bloßen Auge erkannt werden können.
Unter dem Begriff „Schleimstoffphase", wie hierin verwandt, wird verstanden eine zusammenhängende/kontinuierliche flüssige Phase hydratisierter Schleimstoffe, die sich in der freine Wasserphase befindet, wobei diese der freien Wasserphase aufschmimmt und /oder sich an der Phasengrenze zur Lipidphase befindet.
Somit ist eine „schleimstoff-entahltende Wasserphase" eine freie Wasserphase, in der hydratisierte Schleimsfoffe in einer kontnuierliche und/oder diskontinuierlichen Form vorliegen können.
Vollständige Hydratation bedeutet, dass 90 Gew%, bevorzugt 92 Gew%, mehr bevorzugt 95 Gew%, mehr bevorzugt 98 Gew% und am bevorzugtesten 99 Gew% der hydratisierbaren Schleimstoffe in der bereitgestellten Lipidphase hydratisiert werden.
Hvdratisierbare Schleimstoffe
Der Begriff „hydratisierbare Schleimstoffe" bezeichnet Schleimstoffe, die Wassermoleküle binden können oder die eine Wasserhülle um sich und/oder ihrer Aggregate ausbilden können.
Reaktionsgemisch
Unter dem Begriff „Reaktionsgemisch'' hierin wird eine Lipid-/Wasserphase verstanden, die mit einer erfindungsgemäßen wässrigen Lösung und mittels eines beliebigen Mischeintrages hergestellt wurde.
Emulsion
Unter dem Begriff„Emulsion" wie hierin verwendet, werden Gemische aus Wasser und Öl bzw. Fett bezeichnet, die in Form einer Wasser-in-ÖI- oder ÖI-in-Wasser-Emulsion in einem beliebigen Gewichtsverhältnis vorligen können. Unter dem Begriff „emulsionsarme Phase" werden wässrige Phasen oder Lipidphasen verstanden, bei denen in der Lipidphase weniger als 5 Gew% Wasser bzw. in der Wasserphase weniger als 5 Gew% an Neutrallipiden enthalten ist.
Freie Wasserphase
Unter dem Begriff „freie Wasserphase", wie hierin verwendet, wird verstanden, eine Volumenfraktion von Wasser oder einer wässrigen Lösung, die emulsions-frei oder emulsionsarm ist. Emulsionsarm bedeutet dabei, dass weniger als 5 Gew%, bevorzugt weniger als 4 Gew%, besonders bevorzugt weniger als 3 Gew%, weiterhin besonders bevorzugt weniger als 2 Gew% und am bevorzugtesten weniger als 1 Gew% Neutralfette als O/W-Emulsion hierin vorliegen. Die hierin gemeinte freie Wasserphase bildet sich unterhalb der Lipidphase Phase aus und unterscheidet sich von der Lipidphase in ihrem Aussehen deutlich und weist einen messbaren Wasseranteil von >70 Gew.-%, bevorzugt >75 Gew%, weiterhin bevorzugt >80 Gew%, besonders bevorzugt >85 %, weiterhin besonders bevorzugt >90 Gew% und am bevorzugtesten >95 Gew% auf. Die Wasserphase kann völlig frei von Schweb- oder Trübstoffen sein oder als trübe Lösung vorliegen. Vorzugeweise ist sie klar oder leicht bis mäßig trüb. Die Trübung kann dabei hervorgerufen sein durch hydratisierte und aggregierte Schleimstoffe, die in partikulärer Form vorliegen. Die Trübung kann beispielsweise mittels Turbidimetrie quantifiziert werden. Bevorzugt sind FTU-Werte von < 50 der freien Wasserphase zur Erkennung des Vorliegens einer freien Wasserphase.
Phasentrennunq
Der Begriff „Phasentrennung" der synonym mit dem Begrfiff „Phasenseparation" verwendet wird, bezeichnet den Vorgang der Ausbildung von mindestens 2 flüssigen und/oder festen Phasen, die zuvor miteinander gemischt waren und als Emulsion vorlagen. Die Phasen, die nach einer Phasentrennung vorliegen, bestehen vorzugsweise zu > 90Gew% aus der gleichen Verbindungsklasse, also einer Wasser- oder Lipidphase. Der Begriff Phasenseparation bezieht sich aber auch auf die Abscheidung von hydratisierten Schleimstoffen aus einer Emulsion, die in Form einer zusammenhängenden Flüssigphase oder in Form einer diskontinuierlichen soliden Phase vorliegen können.
Trennverfahren
Grundsätzlich beschreibt die Sedimentation die Bewegung disperser Teilchen in einem Gas oder einer Flüssigkeit, normalerweise unter dem Einfluss von Schwer- oder Zentrifugalkraft aufgrund ihrer höheren Dichte. Auch magnetische oder elektrostatische Felder können Sedimenatationsprozesse bewirken.
Der Begriff „sedimentative Phasentrennung" umfasst die Phasentrennung mittels Schwerkraft (Erdgravitationsfeld), Erwärmung, Koaleszenzverfahren, Ultraschallverfahren und/oder Zentrifugalverfahren. Unter dem Begriff „sedimentative Phasentrennung" ist auch zu verstehen, dass eine durch das Erdgraviationsfeld ausgelöste Phasentrennung zudem durch Erwärmung, Koaleszenzverfahren, Ultraschallverfahren und/oder Zentrifugalverfahren unterstützt bzw. beschleunigt werden kann. Bevorzugt bezeichnet der Begriff„sedimentative Phasentrennung", wie er hierin verwendet wird, den Vorgang einer Phasenseparation, die sich durch Dichteunterschiede der sich separierenden Phasen im Erdgravitationsfeld einstellt. Der Begriff "zentrifugale Phasentrennung", wie er hier verwendet wird, bezeichnet eine apparative Trennung von Phasen unter Ausnutzung einer Zentrifugalbeschleunigung. Er umfasst insbesondere dem Fachmann bekannte Verfahren unter Verwendung von Zentrifugen, Dekantern und vorzugsweise Separatoren.
Da es sich bei dem Reaktionsgemisch prinzipiell um zwei unterschiedlich dichte flüssige Phasen handelt, ist prinzipiell eine Phasentrennung durch Sedimentation möglich. Sofern die abzutrennenden hydratisierten organischen Verbindungen sich spontan nicht vollständig herauslösen, kann mittels Zug- und Druckkräften, die Separationseffizienz (Phasentrennungseffizienz) und Geschwindigkeit der Phasentrennung gesteigert werden. Dies ist nach dem Stand der Technik mittels einer einfachen Zentrifuge oder eines hierfür geeigneten Separators leicht möglich. Auch eine Druck- oder Unterdruckbeaufschlagung ist möglich. Bei Separatoren und Dekantern handelt es sich um Systeme, bei denen gleich- oder ungleichläufige Platten oder Teller oder Trommeln entsprechende Zug- bzw. Zentrifugalkräfte neben einem gleichzeitig stattfindenden Druckaufbau eingerichtet werden. Der Vorteil bei der Verwendung von Separatoren ist, dass mit ihnen eine kontinuierliche Phasentrennung vollzogen werden kann. Daher ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform zur Phasentrennung der durch Sedimentation geklärten Lipidphasen, eine Phasentrennung mit einem Trennseparator durchzuführen. Für die bevorzugte Phasentrennung durch einen Separator werden bevorzugt Systeme mit einem Durchsatzvolumen von mehr als 3m3/h, mehr bevorzugt > 100m3/h und am meisten bevorzugt > 400m3/h.
Die Temperatur des zu trennenden Reaktionsgemisches kann prinzipiell der entsprechen, die zur Herstellung derselben gewählt wurde. Es kann allerdings auch vorteilhaft sein, die Temperatur zu variieren und eine höhere Temperatur zu wählen, wenn z. B. hierdurch die Wirkung des Separationswerkzeuges erhöht wird, oder eine niedrigere, z. B. wenn hierdurch die Extraktionseffizienz der Wasserphase erhöht wird. Im Allgemeinen ist ein Temperaturbereich zwischen 15 und 50°C bevorzugt, mehr bevorzugt von 18 bis 40°C und am meisten bevorzugt zwischen 25 und 35°C. Die Verweilzeit in einem Trennseparator oder einer Zentrifuge richtet sich im Wesentlichen nach den apparatespezifischen Eigenschaften. Generell ist zur ökonomischen Ausführung eine möglichst geringe Verweilzeit in einer Trennvorrichtung bevorzugt, eine solch bevorzugten Verweilzeit beträgt für einen Trennseparator < 10 Minuten, mehr bevorzugt < 5 Minuten und am meisten bevorzugt < 2 Minuten. Bei Zentrifugen ist eine bevorzugte Verweilzeit < 15 Minuten, mehr bevorzugt < 10 Minuten und am meisten bevorzugt < 8 Minuten.
Die Auswahl der Zentrifugalbeschleunigung hängt von dem Dichteunterschied der beiden zu trennenden Phasen ab und ist individuell zu ermitteln. Bevorzugt sind Beschleunigungskräfte zwischen 1 .000 und 15.000 g, mehr bevorzugt zwischen 2.000 und 12.000 g und am meisten bevorzugt zwischen 3.000 und 10.000 g. Bevorzugt ist eine Separation in eine Öl- und eine Wasserphase bei der eine Öl- und eine Wasserphase erhalten wird, die zu > 90 Vol-% mehr bevorzugt zu > 97 Vol-% und am meisten bevorzugt zu > 99 Vol-% als reine Öl- oder Wasserphase vorliegt. Schleimstoffe
Unter dem Begriff „Schleimstoffe" werden organische Verbindungen zusammengefasst, die in den unterschiedlichen Lipidphasen vorliegen und die wasserbindende Eigenschaften aufweisen und daher durch einen Wassereintrag Wassermoleküle binden oder binden können, wodurch sie hydratisierbar sind und eine Emulsion entsteht. Dabei sind nicht gemeint, Schleimstoffe, die durch einen reinen Wassereintrag (pH-neutral, ionenarm) in die Lipidphase, in der sie sich befinden, herausgelöst und abtrennbar gemacht werden können, auch nicht unter Verwendung zentrifugaler Separationstechniken. Vielmehr binden die hierin gemeinten Schleimstoffe Wasser unter Ausbildung eine Emulsion. Unter geeigneten Umständen, wie hierin beschrieben (z. B. durch eine Hydratation, die durch eine Behandlung mit einer der hierin beschriebenen wässrigen Lösungen enthaltend eine Säure oder eine Lauge) lassen sich diese Schleimstoffe allerdings auch in eine Wasserphase überführen. Beispiele für die hierin verstandenen Schleimstoffe sind:
"Phospholipide", wie hierin verwendet, sind amphiphile Lipide, die eine Phosphatgruppe enthalten und entweder zu den Phosphoglyceriden oder zu den Phosphosphingolipiden gehören. Ferner saure Glycoglycerolipide wie z. B. Sulfoquinovosyldiacylglycerin oder Sulfoquinovosyldiacylglycerin. "Phosphoglyceride" (auch als Glycerophospholipide oder Phosphoglycerolipide bezeichnet) bestehen aus einem Diacylglyce d, dessen verbleibende endständige Hydroxy-Gruppe an einen Phosphatrest gebunden ist, welcher entweder nicht weiter modifiziert ist (Phosphatidsäure) oder mit einem Alkohol verestert ist. Die häufigsten Vertreter der letzteren Gruppe sind Phosphatidylcholine (auch als Lecithine bezeichnet), Phosphatidylethanolamine und Phosphatidylserine.
Unter dem Begriff "Glycolipid", wie hierin verwendet, sind Verbindungen zusammengefasst, in denen ein oder mehrere Monosaccharid-Rest(e) über eine glycosidische Bindung mit einem hydrophoben Acylrest verbunden ist. Hierzu zählen auch Glyceroglycolipide und Glycerosphingolipide, weiterhin Rhamnolipide, Sophrolipide, Trehalose Lipide, Mannosterylerythritol Lipide, sowie Sphingolipide.
"Glycophosphatidylinositole" sind Verbindungen, bei denen Saccharide glycosidisch an die Inositol-Gruppe von Phosphatidylinositolen gebunden sind.
Weiterhin fallen unter den Oberbegriff der Schleimstoffe organische Verbindungen wie Wachse, Wachssäuren, Lignine, Hydroxy- und Mykolsäure, Fettsäuren mit aliphatischen oder cyclischen Kohlenwasserstoff-Strukturen, wie die Shikimisäure oder 2-hydroxy-1 1 - cyclohepttylundeicansäure, Mannosterylerythritol Lipid, Carotine und Carotinoide, Chlorophylle, sowie deren Abbauprodukte, weiterhin Phenole, Phytosterole, insbesondere ß-Sitosterol und Campesterol sowie Sigmasterol, Sterole, Sinapine, Squalene. Phytoöstrogene, wie z.B. Isoflavone oder Lignane. Ferner, Steroide sowie deren Derivate, wie Saponine. Ebenso Polysacharide, hierunter Pektine, wie Rhamnogalacturonane und Polygalacturonsäureester, Arabinane (Homoglykane), Galactane und Arabinogalactane, ferner Pektinsäuren und Amidopektine. Weiterhin langkettige oder zyklische Carbonverbindungen, ferner Fettalkohole, Hydroxy- und Epoxyfettsäuren. Ebenso Glycoside, Liporoteine, Lignine, Phytat bzw. Phytinsäure sowie Glucoinosilate. Proteine, darunter Albumine, Globuline, Oleosine, Vitamine, wie z.B. Retinol (Vitamin A1 ) sowie Derivate, wie z. B. Retinsäure, Riboflavin (Vitamin B2), Pantothensäure Vitamin B5), Biotin (Vitamin B7), Folsäure (Vitamin B9), Cobalamine (Vitamin B12), Calcit ol (Vitamin D) sowie Derivate, Tocopherole (Vitanmin E) und Tocotrienole, Phyllochinon (Vitamin K) sowie Menachinon. Des Weiteren Tannine, Terpenoide, Curcumanoide, Xanthone. Aber auch Zuckerverbindungen, Aminosäuren, Peptide, darunter Polypeptide, aber auch Kohlenhydrate, wie Glucogen. Anwendungen
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar bei allen Lipidphasen gemäß der hierin gegebenen Definition, in denen sich mit den erfindungsgemäßen Verfahren hydratisierbare Schleimstoffe befinden. Die Anwendbarkeit des Verfahrens kann durch ein hierin beschriebenes Testverfahren leicht geprüft werden. Dabei ist das Vorhandensein von Schleimstoffen, wie hierin definiert, die sich durch das Verfahren hydratisieren lassen, eine Determinante, die zur Entscheidung der Anwendbarkeit benutzt werden kann. Dies betrifft insbesondere Öle und Fette, die pflanzlicher oder tierischer Herkunft sind. Hierzu gehören insbesondere Speiseöle, Kosmetiköle, Basisöle, Schmieröle, technische Öle. Die Lipidphasen können allerdings auch aus einem technischen Prozess entstammen, Beispiele hierfür sind Lipidphasen, die im Rahmen einer Biodieselherstellung entstehen oder bei der Herstellung eines Ester-Öls. Weitere Anwendungen erstrecken sich auf Extrakte, wie zum Beispiel ätherische Öle. Ferner können Lipidphasen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden, die eine mineralische Herkunft haben, dabei besteht eine Anwendbarkeit insbesondere bei Destillaten fossiler Erdöle. Das Verfahren ist aber auch anwendbar bei verunreinigten Ölen und Fetten, wie dies bei gebrauchten Speisefetten oder Fetten und Ölen, die für technische Anwendungen eingesetzt worden sind, der Fall ist. Das Verfahren ist auch von besonderem Wert bei Öl- /Wassergemischen, die zum Beispiel aus Abscheidevorrichtungen oder Sammeleinrichtungen sowie Abwasserströmen gesammelt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch einen geringen apparativen Aufwand aus, sodass sich dieses auch in kleinen sowie mobilen Anlagen realisieren lässt, wodurch gerade im Bereich der Rückgewinnung von Ölen und Fetten aus Neben- und/oder Abfallströmen das Verfahren ökonomisch einsetzbar ist. Beschreibung der Figuren
Fig. 1 : zeigt Tabelle 1 a zu Beispiel 1 . Fig. 2: zeigt Tabelle 1 b zu Beispiel 1 . Fig. 3: zeigt Tabelle 2 zu Beispiel 4. Fig. 4: zeigt Tabelle 3 zu Beispiel 5.
Fig. 5: zeigt Rapsöl, das mit einer 10 Gew%-igen Metasilikat-Lösung bei einem
Wasservolumenverhältnis von 35 Vol% und bei einer Reaktionstemperatur von
60°C über 15 Minuten gemischt wurde nach einer Standzeit von 2 Tagen . In der klaren Wasserphase (unten) liegen hydratisierte und komplexierte Schleimstoffe vor, die z.T. am Behältnisboden sedimentiert sind, z.T. als kleine oder große Aggregate in der Wasserphase schweben oder dieser aufschwimmen und eine scharfe Phasengrenze zur kristall-klaren Ölphase bilden.
Fig. 6: zeigt das Ergebnis einer 2 stündigen sedimentativen Separation eines
Probenvolumens des Versuchs 7, entnommen im Phasentrennungsbereich nach 1 Stunde, nach einer Mischung des Sojaöls mit Natrium-Carbonat (Konzentration 20 Gew%, Volumenverhältnis 35 Vol%, Reaktion bei 60°C) in der 2.
Verfahrensstufe. Die aufschwimmende Öl-Phase (Wassergehalt 0,6 Gew%) ist nur leicht trüb und durch eine scharfe Phasengrenze von der darunter befindlichen kontinuierlichen Schleimstoffphase abgegrenzt. Letztere ist durch eine schärfte Phasengrenze von der leicht trüben freien Wasserphase, die Neutralfettgehalt von 0,8 Gew%aufweist, abgegrenzt.
Beispiele
Messmethoden
Folgende Messmethoden wurden im Rahmen der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet:
Der Gehalt an Phosphor, Kalzium, Magnesium und Eisen in der Lipidphase wurde bestimmt mittels ICP OES (Optima 7300, PerkinElmer, Deutschland). Werteangaben in mg/kg (oder in ppm).
Der Anteil an freien Fettsäuren in der Lipidphase wurde bestimmt mittels einer methanolischen KOH-Titration mit einem Titroline 7000 Titrator (Sl-Analytics, Deutschland) Werteangaben in Gew-% (g/100g).
Der Wassergehalt in der Lipidphase, der hierin auch als Ölfeuchte bezeichnet wird, wurde mittels einer automatischen Titration nach dem Karl-Fischer-Verfahren (Titroline 7500 KF trace, Sl-Analytics, Deutschland) bestimmt, Werteangaben in Gew-%.
Der qualitative Nachweis von Glycoglycerolipiden und Glycosphingolipiden erfolgte mittels Atom-Emissionsspektroskopie und Dünnschichtchromatographie. Bei Letzterer kann eine Auftrennung in unterschiedliche Verbindungsklassen mit anschließender Differenzierung der vorliegenden Zuckerreste erfolgen. Eine enge und scharfe Begrenzng der sich darstellenden Banden deutet auf eine hohe Einheitlichkeit der hierin befindlichen Verbindungen hin, während eine Verbreiterung und unscharfe Begrenzung der Banden auf eine Heterogenität der Verbindungen und insbesondere der Zuckerreste hindeutet und somit für den Nachweis einer erfolgten Hydrolyse geeignet ist. Eine Dünnschichtchromatographie 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 Glycerolipide farblich dargestellt werden können.
Der qualitative und quantitative nachweis von Carbonsäuren erfolgte mittels Gaschromatographie.
Die Analyse von 3-MCPD erfolgte mittels Massenspektroskopie. Die Probenvorbereitung und Analyse erfolgte wie beschrieben bei: Zhou Y, Wu Z, Li C. Coupling neutral desorption sampling to dielectric barrier discharge ionization mass spectrometry for direct oil analysis. Anal. Methods, 2014, 6:1538-1544.
Der pH-Wert wurde mit einer Glaskapillarelektrode (Blue-Line, ProLab 2000, Sl-Analytics, Deutschland) bestimmt.
Alle Lösungen enthalten die erfindungsgemäßen Verbindungen oder Guanidin- oder Amidingruppentragende Verbindungen wurden in einen ionenarmen oder ionenfreien Wasserphase gelöst. Beispiel 1 :
Untersuchung zur Verfahrensdurchführunq
Je 200 ml Rapsöl mit den Kennzahlen: Phosphor 158 mg/kg, Calcium 33 mg/kg, freie Fettsäuren 1 ,6 Gew% wurde in einem Becherglas mit einer der wässrigen Lösungen gemäß Tabelle 1 mit einem Magnetrührer für 15 Minuten bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 500 U/min. gemischt. Es erfolgten Untersuchungsserien mit 25°, 40°, 60° und 80°C. Jede Versuchsserie erfolgte 4-fach. Im Anschluss wurden die Proben in einen Scheidetrichter eingefüllt und der Verlauf der Phasentrennung visuell verfolgt. Bei Sichtbarwerden einer Wasserphase im Bereich des Behältnisbodens wurde die hierfür benötigte Zeitdauer notiert. Bei jeder Untersuchungsserie erfolgte eine zentrifugale Klärung der Ölphasen, die sich nach 1 , 2, 3 und nach 4 Stunden gebildet hatten. Die Ölphasen wurden mit 3600 U/min für 3 Minuten zentrifugiert. Es wurde die Menge der abgetrennten Wasserphase ermittelt und das Mengenverhältnis zur Ölphase berechnet. Anschließend wurden Proben aus der Ölphase für eine Bestimmung des Restwassergehaltes entnommen.
Die von den Ölphasen zuvor separierten Wasserphasen wurden mitsamt den hierin befindlichen hydratisierten Schleimstoffen zentrifugiert. Anschließend wurde das Volumen der freien und klaren Wasserphase bestimmt und die hiervon separierte und kondensierte Schleimstoffmasse einer Gefriertrocknung unterzogen und sodann gewogen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 numerisch aufgeführt. Bei einem Zugabevolumen der wässrigen basischen Lösungen von 3% und 5% kam es bei niedriger Temperatur zu praktisch keiner spontanen Phasentrennung innerhalb der vorgegebenen Zeit. Bei höheren Wasserzugabevolumenverhältnissen nahm die Geschwindigkeit und Vollständigkeit der spontanen Phasentrennung rasch zu, gleichzeitig kam es zu einer raschen und vollständigen Abtrennung von Schleimstoffen in die Wasserphase. Eine Erhöhung der Konzentration der basischen Verbindungen hatte nur einen geringen Effekt auf die Phasenseparationsgeschwindigkeit und die Menge an abgetrennten Schleimstoffen. Eine Temperaturerhöhung des Reaktionsgemisches beschleunigte die Phasentrennung und führte zu einer Erhöhung der Menge an abgetrennten Schleimstoffen im Vergleich zu einem Verfahren mit einer geringeren Temperatur bei dem gleichen Wasserzugabeverhältnis.
Beispiel 1a)
In einem Vergleichsversuch zur Phasenseparation mittels zentrifugaler Trennverfahren erfolgten, analog zur Versuchsdurchführung des Beispiels 1 , Untersuchungen bei jeweils 500kg des Raps-Öls. Hierzu wurden die Öle mit Na-Carbonat Lösungen mit den folgenden Konzentrationen und Volumenzusatz mittels eines in-line Rotor-Stator-Mischers eingemischt: A) Konzentration 10 Gew% / Volumenzusatz 10 vol%; B) Konzentration 10 Gew% / Volumenzusatz 20 vol%. Nach der Mischung, unter Enstehung einer Emulsion, wurden jeweils 1001 in 4 Vorratsbehälter (VB 1 bis VB 4) und 1001 in einen Sedimentation- Tank mit einem konischen Behältnisboden und Längsschaugläser im Seitenwandbereich eingelassen. Die Emulsionen der Vorratsbehälter wurden nach einer Standphase (SP) einem Tellerseparator zugeleitet. Die separierten Phasen wurden wiederum in getrennte Behältnisse aufgenommen. Es erfolgten folgende Versuchsdurchführungen: V1 ) Emulsion A), SP 1 Minute; V2) Emulsion A), SP 120 Minuten; V3) Emulsion B), SP 1 . Minute; V4) Emulsion B), SP 120 Minuten. Zu den gleichen Standphasen-Zeiten wurde die Phasenseparation bei den Emulsionen A) und B), die in dem Sedimentationstank befindlich waren, untersucht (Sichtbarwerden einer freien Wasserphase/Entsehung von Schleimstoffaggregaten). Es wurde der Neutrallipidgehalt in den separierten schweren Phasen sowie den freien Wasserphasen des Sedimentationstanks sowie der Wassergehalt in den separierten leichten Phasen und den Ölphasen im Sedimentationstank zum Zeitpunt der erfolgten Separation bestimmt. Ergebnisse:
Nach einer Standphase von 1 Minute hatte sich im Sedimentationstank keine freie Wasserphase von den Emulsionen abgesetzt. Mittels Zentrifugation ließ sich bei den Emulsionen A) und B) nach 1 Minute keine Phasenseparation bewerkstelligen, sowohl die schweren, als auch die leichten Phasen traten als viskose Emulsion aus. Entsprechend betrug der Wassergehalt in den leichten Phasen 8,3 Gew% bzw. 14,5 Gew% und der Triglyceridanteil in den schweren Phasen 86 Gew% bzw 78 Gew%. Nach einer Standphase von 120 Minuten hatte sich im Sedimentationstank, enthaltend die Emulsion A), nur eine geringe Menge einer freien Wasserphase abgesetzt, mit einer hierin befindlichen Schleimstoffschicht, während im Sedimentationstank, enthaltend die Emulsion B), die Ölphase nur noch mäßig trüb war und sich eine klare Wasserphase am Behältnisboden mit hierin aggregierten Schleimstoffen abgesetzt hatte. Bei der zentrifugalen Phasentrennung, der Emulsion A), die nach 120 Minuten erfolgte, waren die leichte und schwere Phase noch erheblich emulsiv, der Wassergehalt in der leichten Phase betrug 3,2 Gew% und der Neutralfettgehalt in de schweren Phase betrug 6,8 Gew%. Nach der zentrifugalen Separation der Emulsion B), die nach 120 Minuten erfolgte, war die leichte Phase nur leicht trüb, der Wassergehalt betrug 0,8 Gew% und die schwere Phase war nach Absetzen teils klar mit hierin enthaltenen aggregierten Schleimstoffen, der Neutralfettgehalt betrug 1 ,3 Gew%.
Beispiel 2:
Untersuchung zu Effekten einer Hydratation von Schleimstoffen auf die Abtrenneffizienz Für die Untersuchungen wurden kalt gewonnene Pressöle von Raps (RÖ) und Sonnenblumenkernen (SBÖ) mit den folgenden Kennzahlen verwandt: für RÖ: Phosphorgehalt 6,2 ppm (6,2 mg/kg), Calcium 28 ppm (28 mg/kg), Eisen 1 ,8 ppm (1 ,8 mg/kg), freie Fettsäuren 1 ,1 Gew.-%, sowie für SBÖ: Phosphorgehalt 8,2 ppm (8,2 mg/kg), Calcium 30ppm (30 mg/kg), Eisen 2,2 ppm (2,2 mg/kg), freie Fettsäuren 1 ,3 Gew.-%. Alle Roh-Öle waren klar.
Zur Versuchsdurchführung wurde eine Voruntersuchung zur Hydratisierbarkeit der in den Ölen vorliegenden Schleimstoffe mit den Verbindungen Zitronensäure, Natrium-Carbonat, Natrium-Metasilikat, Natrium-Hydroxid und Arginin in verschiedenen Verfahrensanordnungen gemäß dem Verfahren, das in Beispiel 1 beschrieben wurde, durchgeführt. Als Auswahlkriterium wurden dabei die Geschwindigkeit der Phasentrennung und die Effektivität einer Verbindung zur Hydratation der größten möglichen Menge an Schleimstoffen herangezogen. Dabei wurde gefunden, dass mit der Abfolge der Verfahrenssdurchführung mit Zitronensäure (Konzentration 8,5 Gew-%, Volumenverhältnis 15 Vol%, Reaktion bei 25°C), gefolgt von Natrium-Carbonat (Konzentration 5 Gew-%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 60°C) und dann von Arginin (Konzentration 0,1 molar, Volumenverhältnis 15 Vol-%, Reaktion bei 40°C) zur Behandlung des Rapsöls sowie mit der Abfolge der Verfahrensanordnung mit Natrium- Carbonat (Konzentration 5 Gew-%, Volumenverhältnis 20 Vol%, Reaktion bei 30°C), gefolgt von Natrium-Metasilikat (Konzentration 10 Gew-%, Volumenverhältnis 35 Vol%, Reaktion bei 60°C) und dann von Arginin (Konzentration 0,2 molar, Volumenverhältnis 20 Vol-%, Reaktion bei 25°C) zur Behandlung des Sonnenblumenöls die gewünschten Verfahrensbedingungen am besten ermöglicht wurden. Im Versuch A) wurden jeweils 300 I der Öle (RÖ Versuchsserie A1 , SBÖ Versuchsserie A2) nach dem ausgewählten Schema behandelt, dabei erfolgte die Mischung mit den wässrigen Lösungen, indem diese in einer Portion den Öl-Phasen hinzu gegebenen wurden und sodann mit einem Propellerrührer über 15 Minuten (gemessen ab dem Beginn des Lösungsvolumeneintrages oder dem Erreichen der vorgesehenen Reaktionstemperatur) gemischt wurden, in einem beheizbaren Kessel, der über einen konisch zulaufenden Bodenbereich verfügte. Die Behälterwände waren mit Langschaugläsern ausgestattet, die eine Beurteilung des Reaktionsgemisches und der Bildung einer Phasengrenze ermöglichten. Nach dem Mischeintrag wurde das Reaktionsgemisch für 60 Minuten ruhen gelassen und dann die Wasserphase, die sich ausgebildet hatte, soweit abgelassen, bis die deutlich sichtbare Phasengrenze ein vordefiniertes Höhenniveau im Kessel erreicht hatte. Das vordefinierte Phasengrenzen-Niveau lag 5 cm unterhalb eines Kesselauslasses, durch den nach der Niveaueinstellung die geklärte Ölphase abgelassen wurde. Durch eine Schleuderprobe wurden der Restwassergehalt und die Menge an abtrennbaren Feststoffen in den geklärten Ölphasen bestimmt. Sofern sich noch überwiegend Feststoffe abtrennen ließen, wurden die Öle mit einem Dekanter (Trikanter Z23-3/441 , Flottweg Deutschland) geklärt und wenn sich überwiegend eine freie Wasserphase abtrennen ließ, wurden die Öle in einem Separator (CSA1 -06-475, Westfalia, Deutschland) hiervon befreit. Anschließend wurden die Öle in einen weiteren gleichartigen Reaktionskessel gegeben und es wurde, wie zuvor beschrieben, die nächste Behandlungsstufe durchgeführt. In einem Vergleichsversuch (B) wurden das Rapsöl (Versuchsserie B1 ) und das SBÖ (Versuchsserie B2) nach dem folgenden Schema behandelt: B1 : Zitronensäure (Konzentration 8,5 Gew-%, Volumenverhältnis 1 Vol%, Reaktion bei 25°C), gefolgt von Natrium-Carbonat (Konzentration 15 Gew-%, Volumenverhältnis 3 Vol%, Reaktion bei 60°C) und dann von Arginin (Konzentration 0,3molar, Volumenverhältnis 3 Vol-%, Reaktion bei 40°C); B2: Natrium-Carbonat (Konzentration 15 Gew-%, Volumenverhältnis 2 Vol%, Reaktion bei 30°C), gefolgt von Natrium-Metasilikat (Konzentration 20 Gew-%, Volumenverhältnis 3 Vol%, Reaktion bei 60°C) und dann von Arginin (Konzentration 0,5 molar, Volumenverhältnis 2 Vol-%, Reaktion bei 25°C). Die Einmischbedingungen waren gleich mit denen in der Versuchsserie A, unmittelbar im Anschluss an die Einmischung wurden die entstandenen Emulsionen mit dem Separator getrennt. Nach der letzten Behandlungsstufe wurden bei allen Behandlungsserien Proben zur Bestimmung der Olkennzahlen entnommen. In der Versuchsserie A wurde der Kesselinhalt nach Ablassen der geklärten Ölphase über einen Bodenablauf abgelassen. Das Flüssigkeitsvolumen, bestehend aus der restlichen Wasserphase, die zum überwiegenden Anteil auch die gelösten Schleimstoffe enthielt und einer Emulsionsschicht, bestehend aus hydratisierten Schleimstoffen und einer Ölschicht, wurde in ein sanduhrartig geformtes Behältnis aus Acrylglas gefüllt und nach einer Standzeit von 15 bis 60 Minuten (nach Klärung der wässrigen Lösung) wurde die freie Wasserphase durch einen Auslass im Behältnisboden abgelassen, bis sich die Phasengrenze im Bereich der Verjüngung des Behältnisses befand. Durch einen Auslass in dem Behältnis, der oberhalb der Verjüngung platziert war, wurde die Ölphase mit den hierin noch enthaltenen hydratisierten Schleimstoffen abgelassen und mit einem Labor- Dekanter (Lemitec, MD 60, Deutschland) geklärt, die erhaltenen Ölphasen wurden in subsequenten Versuchswiederholungen dem Reaktionsgemisch der jeweils gleichen Behandlungsstufe zugeführt. Die jeweils erhaltenen Wasserphasen enthielten Aggregate der hydratisierten Schleimstoffe, die der Lösung aufschwammen und sich mit einem Siebfilter leicht abtrennen ließen. Die freien Wasserphasen wurden in subsequenten Wiederholungsuntersuchungen erneut eingesetzt. Die abgetrennten Schleimstoffmassen der Versuchsreihe A wurden, ebenso wie die wässrige Phase, die bei der Separation in der Versuchsreihe B erhalten wurde, mit organischem Lösungsmittel (Hexan) erschöpfend ausgewaschen und die Menge der hiermit extrahierbaren Neutralfette bestimmt. Die finalen Ölphasen, die nach der letzten Behandlungsstufe erhalten wurden, wurden einer Vakuumtrocknung unterzogen. Der Energiebedarf, der hierfür erforderlich war, wurde ermittelt. Die Schleimstoffphasen wurden im Vakuumtrockner getrocknet, in einem Lösungsmittelgemisch gelöst und säulenchromatografisch fraktioniert. Die Fraktionen wurden einer Analytik mittels GC und DC zugeführt. Die Öle wurden auf die Olkennzahlen und dem Vorliegen von Transfettsäuren und 3-MCPD-Estern untersucht. Ergebnisse: Nach Hydratation und Sedimentation der Schleimstoffe sowie erfolgter Phasentrennung wurden die nach einer Behandlung mit Zitronensäure sowie mit Natrium- Metasilikat geklärten Ölphasen mit einem Dekanter und die übrigen geklärten Ölphasen mit einem Separator von noch enthaltenen Wasser-/Schleimstoffresten geklärt. Die hiernach erhaltenen Ölphasen hatten eine leichte Trübung. Die erhaltenen schweren Phasen (Wasser- bzw. Feststoffphasen) waren ohne erkennbaren Ölanteil. Die erzeugten Emulsionen der Versuchsreihe B wurden mit dem Separator geklärt. Die hiernach erhaltenen Ölphasen waren deutlich trüb, die schweren Phasen (Wasserphase) lagen als Öl- in Wasser-Emulsionen vor. Die Analyse der nach der letzten Behandlungsstufe erhaltenen Öle lieferte die folgenden Ergebnisse für RÖ: Verfahren A: Phosphorgehalt 0,8 ppm (oder 0,8 mg/kg), Calcium< 0,5 ppm (< 0,5 mg/kg), Eisen < 0,5 ppm (< 0,5mg/kg), freie Fettsäuren 0,05 Gew.-%; Verfahren B: Phosphorgehalt 1 ,2 ppm (1 ,2 mg/kg), Calcium 0,8 ppm (0,8 mg/kg), Eisen < 0,5 ppm (< 0,5mg/kg), freie Fettsäuren 0,18 Gew%. Für SBÖ wurden ermittelt für Verfahren A: Phosphorgehalt < 0,5 ppm (<0,5 mg/kg), Calcium < 0,5ppm (< 0,5 mg/kg), Eisen <0,5 ppm (< 0,5 mg/kg), freie Fettsäuren 0,07 Gew.-% und für Versuchsreihe B: Phosphorgehalt 1 ,0 ppm (1 ,0 mg/kg), Calcium 0,9 ppm (0,9 mg/kg), Eisen < 0,5 ppm (< 0,5mg/kg), freie Fettsäuren 0,2 Gew%.
Die abgetrennten Schleimstoffphasen der Versuchsreihe A enthielten einen Masseanteil an Neutralfetten von 0,2 Gew-%, während die Wasserphasen der Versuchsreihe B einen Masseanteil an Neutralfetten von 12 Gew-% aufwiesen. Der Energiebedarf für die finale Trocknung der Ölphasen war bei den Ölen der Versuchsreihe A um 35% (RÖ) und 42% (SBÖ) geringer, als bei den entsprechenden Ölen der Versuchsreihe B. In den Ölen konnten keine Transfettsäuren oder 3-MCPD-Ester nachgewiesen werden. Die dünnschichtchromatographische Analyse zeigte bei allen Proben Banden, die Digalactosyl- und Monogalactosyldiglyceriden sowie Sterylglycosiden entsprachen. Diese waren scharf begrenzt und sind vereinbar mit hydrolyse-armen Fraktionen dieser Verbindungen.
Beispiel 3
Untersuchungen zur Hydratationseffizienz
Sojaöl mit den folgenden Kennzahlen: Phosphorgehalt 18,2 ppm (18,2 mg/kg), Calcium 36 ppm (36 mg/kg), Eisen 2,8 ppm (2,8 mg/kg), freie Fettsäuren 1 ,4 Gew.-%, wurde einer Voruntersuchung zur Hydratisierbarkeit von hierin enthaltenen Schleimstoffen unterzogen. Hierzu wurden die folgenden Verbindungen in Form von wässrigen Lösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen und Volumenmengen bei unterschiedlichen Reaktionstemperaturen eingesetzt: HCL, Phosphorsäure, Zitronensäure, Natrium- Hydogencarbonat, Natrium-Metasilikat, Natrium-Borat, Natrium-Hydroxid, Arginin. Als praktikable Verfahrensanordnung zur Reinigung stellten sich mehrere Verfahrensanordnung dar, von denen 4 für die Versuche ausgewählt wurden: Versuchsreihe 1 a: Phosphorsäure (Konzentration 10 Gew%, Volumenverhältnis 10 Vol%, Reaktion bei 20°C), dann Natrium-Hydrogencarbonat (Konzentration 15 Gew-%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 60°C), gefolgt von Arginin (Konzentration 0,3 molar, Volumenverhältnis 10 Vol%, Reaktion bei 35°C); Versuchsreihe 2a: Zitronensäure (Konzentration 8,4 Gew%, Volumenverhältnis 15 Vol%, Reaktion bei 25°C), dann Natrium- Carbonat (Konzentration 15 Gew-%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 60°C), gefolgt von Arginin (Konzentration 0,3 molar, Volumenverhältnis 15 Vol%, Reaktion bei 35°C); Versuchsreihe 3a: Natrium-Carbonat (Konzentration 10 Gew%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 20°C), dann Natrium-Metasilikat (Konzentration 15 Gew-%, Volumenverhältnis 20 Vol%, Reaktion bei 60°C), gefolgt von Arginin (Konzentration 0,2 molar, Volumenverhältnis 10 Vol%, Reaktion bei 40°C); Versuchsreihe 4a: Natrium-Borat (Konzentration 10 Gew%, Volumenverhältnis 25 Vol%, Reaktion bei 20°C), dann Natrium- Metasilikat (Konzentration 20 Gew-%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 70°C), gefolgt von Arginin (Konzentration 0,5 molar, Volumenverhältnis 10 Vol%, Reaktion bei 40°C). Die Mischung der Wasserphasen mit den Ölphasen erfolgte wie in Beispiel 2, wobei auch baugleiche Behältnisse verwandt wurden, die Standzeit wurde auf 60 Minuten festgelegt. Die Klärung der Ölphasen nach der Standzeit erfolgte mit einer Zentrifuge (2.000U/min über 5 Minuten). In einer weiteren Versuchsreihe wurde das Sojaöl mit den gleichen Verfahrensstufen, wie in der zuvor aufgeführten Versuchsdurchführung beschrieben, behandelt, wobei die gleichen Konzentrationen der Verbindungen in den wässrigen Lösungen und die gleichen Reaktionstemperaturen verwandt wurden, aber der Volumenanteil der wässrigen Lösungen bei allen Verfahrensstufen auf 3 Vol-% begrenzt war. Bei diesen Versuchen (Versuchsreihen 1 b, 2b, 3b und 4b) erfolgte unmittelbar nach dem Rühreintrag eine zentrifugale Klärung. Nach der Zentrifugation wurden von allen erhaltenen Ölphasen 1000 ml separiert und einer erneuten Behandlung mit der wässrigen Lösung, gemäß der jeweils zuvor durchgeführten Verfahrensstufe, aber mit einem Wasservolumenzugabeanteil, der den korrespondierenden Verfahrensstufen 1 a bzw. 2a bzw. 3a bzw. 4a entsprach, unterzogen. Die erneut behandelten Ölphasen, die aus der Versuchsdurchführung 1 a bis 4a resultierten, erhielten die Bezeichnung 1 a" - 4a" und die erneut behandelten Ölphasen der Versuchsreihen 1 b - 4b erhielten die Bezeichnung 1 b" - 4b". Die mit den Wasserphasen austragbaren Mengen an hydratisierten Schleimstoffen wurde durch Zentrifugation der sedimentierten Wasserphasen von den Wasserphasen separiert und das Trockengewicht der kondensierten Schleimstoffmassen nach einer Trocknung der Schleimstoffmassen ermittelt. Bei den final erhaltenen Ölphasen erfolgte eine Trocknung und Laboranalytik wie in Beispiel 2.
Ergebnisse: Die durch Sedimentation geklärten Ölphasen der Versuchsreihen 1 a bis 4a waren leicht trüb, während die Ölphasen der Versuchsreihen 1 b bis 4b als Emulsion vorlagen. Nach Zentrifugation waren die Ölphasen der Versuchsreihen 1 a bis 4a leicht trüb bis klar, während die Ölphasen der Versuchsreihen 1 b bis 4b leicht bis mäßig trüb blieben. Bei den geklärten Ölphasen der Versuchsreihen 1 a bis 4a, die erneut mit den gleichen wässrigen Lösung wie zuvor behandelt wurden (Versuchsreihen 1 a" bis 4a"), stellte sich keine oder nur eine minimale Menge an sichtbaren Schleimstoffen in den Wasserphasen dar, die insgesamt klar blieben. Dahingegen wurden bei allen Versuchen der Versuchsreihen 1 b" bis 4b" deutlich sichtbare Mengen an Schleimstoffen aus den Ölphasen in die Wasserphasen überführt. Die durch die erneute Behandlung mit einer Wasserphase austragbare Menge an Schleimstoffen (Trockengewicht) betrug im Verhältnis zur behandelten Ölmasse in den Untersuchungen 1 a" 0,01 bis 0,03Gew%, in den Versuchen 2a" 0,02 bis 0,04Gew%, in den Untersuchungen 3a" 0,01 bis 0,03 Gew% sowie in den Untersuchungen 4a" 0,03 bis 0,06 Gew% und bei den Untersuchungen 1 b" 1 ,2 bis 2,1 Gew%, bei den Untersuchungen 2b" 1 ,8 bis 2,5 Gew%, bei den Untersuchungen 3b" 2,9 bis 3,5 Gew% sowie bei den Untersuchungen 4b" 2,8 bis 3,5 Gew%.
Für die aus den Versuchsreihen nach der letzten Behandlungsstufe erhaltenen Ölphasen wurden die folgenden Kennzahlen ermittelt: Versuchsreihe 1 a: Phosphorgehalt 0,7 mg/kg, Calcium< 0,5 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,07 Gew.-%; Versuchsreihe 2a: Phosphorgehalt 0,5 mg/kg, Calcium< 0,5 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,04 Gew.-%; Versuchsreihe 3a: Phosphorgehalt <0,5 mg/kg, Calcium< 0,5 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,007 Gew.-%; Versuchsreihe 4a: Phosphorgehalt 0,9 mg/kg, Calcium 0,7 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,09 Gew.-%; Versuchsreihe 1 b: Phosphorgehalt 1 ,2 mg/kg, Calcium 0,9 ppm (mg/kg), Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,1 Gew.-%; Versuchsreihe 2b: Phosphorgehalt 1 ,0 mg/kg, Calcium 0,6 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,07 Gew.-%; Versuchsreihe 3b: Phosphorgehalt 0,8 mg/kg, Calcium 0,9 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,1 1 Gew.-%; Versuchsreihe 4b: Phosphorgehalt 1 ,5 mg/kg, Calcium 1 ,5 mg/kg, Eisen 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,17 Gew.-%. . Es konnten keine Transfettsäuren oder 3-MCPD-Ester in den behandelten Ölfraktionen nachgewiesen werden. Die dünnschichtchromatographische Analyse der separierten und fraktionierten Schleimstoffe zeigte bei allen Proben Banden, die Digalactosyl- und Monogalactosyldiglyceriden sowie Sterylglycosiden entsprachen. Diese waren scharf begrenzt und sind damit vereinbar mit hydrolyse-armen Fraktionen dieser Verbindungen.
Beispiel 4
Untersuchung zu Effekten des Mischeintraqes wässriger Lösungen
Die Versuchsanordnung der Versuchsreihen 2a und 3a von Beispiel 3 wurde mit dem identischen Sojaöl erneut durchgeführt, wobei der Mischeintrag in einer Versuchsreihe, wie zuvor beschrieben, mit einem Propellermischer erfolgte (Untersuchung l.2.a. und l.3.a.) und in einer anderen Versuchsreihe mit einem Intensivmischer (Ultrathurrax T18, Deutschland; 20.000U/min für 5 Minuten) (Untersuchung ll.2.a und ll.3.a.). In einer Voruntersuchung (Untersuchung V-I.2.a. und V-I.3.a. bzw. V-Il .2.a und V-Il.3.a.) wurde für jede der Reinigungsstufen die minimal erforderliche Wasservolumenmenge bzw. das Wasservolumenverhältnis ermittelt, das erforderlich ist, damit sich während der Standphase eine freie Wasserphase spontan absetzt und sich im Verlauf eine Phasentrennung innerhalb von 60 Min. einstellt. Die Werte wurden für die Reaktionstemperaturen 25°, 40° und 60°C ermittelt, die Reaktionsbedingungen sind in der Tabelle 2 aufgelistet. Für die Hauptuntersuchungen, die mit einem Ölvolumen von jeweils 2000ml erfolgten, wurden die folgenden Verfahrensstufen aufgrund der Voruntersuchungsergebnisse ausgewählt, für Versuchsreihe l.2.a: Zitronensäure (Konzentration 8,4 Gew%, Volumenverhältnis 25 Vol%, Reaktion bei 25°C), dann Natrium- Carbonat (Konzentration 20 Gew-%, Volumenverhältnis 20 Vol%, Reaktion bei 60°C), gefolgt von Arginin (Konzentration 0,3 molar, Volumenverhältnis 20 Vol%, Reaktion bei 40°C); für Versuchsreihe ll.2.a.: Zitronensäure (Konzentration 8,4 Gew%, Volumenverhältnis 35 Vol%, Reaktion bei 25°C), dann Natrium-Carbonat (Konzentration 20 Gew-%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 60°C), gefolgt von Arginin (Konzentration 0,3 molar, Volumenverhältnis 20 Vol%, Reaktion bei 40°C); für Versuchsreihe l.3.a.: Natrium-Carbonat (Konzentration 10 Gew%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 40°C), dann Natrium-Metasilikat (Konzentration 15 Gew-%, Volumenverhältnis 10 Vol%, Reaktion bei 60°C), gefolgt von Arginin (Konzentration 0,2 molar, Volumenverhältnis 25 Vol%, Reaktion bei 25°C) und für die Versuchsreihe ll.3.a.: Natrium-Carbonat (Konzentration 10 Gew%, Volumenverhältnis 40 Vol%, Reaktion bei 40°C), dann Natrium-Metasilikat (Konzentration 15 Gew-%, Volumenverhältnis 15 Vol%, Reaktion bei 60°C), gefolgt von Arginin (Konzentration 0,3 molar, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 25°C). Die Wasserphasen, die nach der Separation der Ölphasen erhalten wurden, wurden zentrifugiert und die kondensierten Schleimstoffphasen getrocknet und gewogen. Es wurde das Gesamtgewicht der Schleimstoff-Trockenmassen, die in den einzelnen Versuchsreihen erhalten wurden, ermittelt.
Ergebnisse: Die ermittelten Wasservolumenverhältnisse und Prozessbedingungen, bei denen es zur Ausbildung einer freien Wasserphase innerhalb einer Standzeit von 60 Minuten kam, bzw. bei denen eine Phasentrennung erfolgte, sind in der Tabelle 2 aufgeführt. Die Schleimstofftrockenmassen, die aus den einzelnen Versuchsreihen erhalten wurden, betrugen 54g bzw. 56g für die Versuchsreihen l.2.a. bzw. I.3.a und 55g bzw. 57g für die Versuchsreihen ll.2.a bzw. Il.3.a. Beispiel 5
Untersuchungen zur Emulsionstrennung
Raps-Pressöl mit den Kennzahlen: Phosphorgehalt 56,2 mg/kg, Calcium 38 mg/kg, Eisen 3,8 mg/kg, freie Fettsäuren 1 ,8 Gew.-%, wurde für die folgenden Versuche verwandt. Es erfolgte zunächst eine Voruntersuchung gemäß der in Beispiel 1 . Hieraus wurden Verfahrensstufen ausgewählt, die geeignet sind für eine Verfahrensdurchführung und bei denen es möglich ist, eine spontane Phasentrennung innerhalb von 30 Minuten nach dem Eintrag der Wasserphase in die Lipidphase zu erreichen, bei einem Wasserzugabevolumen, das zwischen 15 und 35 Vol% beträgt und bei der auch eine Temperaturerhöhung des Reaktionsgemische erfolgen kann, aber keine weiteren Maßnahmen zur Beschleunigung der Phasentrennung durchgeführt werden sollten. Diese Bedingungen waren u.a. erfüllt bei der Verfahrensanordnung V1 : 1 . Zitronensäure (Konzentration 8,4 Gew%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 25°C), 2. Natrium- Carbonat (Konzentration 10 Gew-%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 60°C), 3. Arginin (Konzentration 0,3 molar, Volumenverhältnis 15 Vol%, Reaktion bei 40°C) sowie bei der Verfahrensanordnung V2: 1 . Natrium-Hydrogencarbonat (Konzentration 15 Gew%, Volumenverhältnis 35 Vol%, Reaktion bei 25°C), 2. Natrium-Metasilikat (Konzentration 10 Gew-%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 60°C), 3. Arginin (Konzentration 0,3 molar, Volumenverhältnis 20 Vol%, Reaktion bei 25°C). Im Hauptversuch wurden je 3000kg des Rohöls mit der 1 . Verfahrensstufe der Verfahrensanordnung V1 und V2 behandelt, wobei die Wasserphasen mit einem Propellerrührer über 15 Min. untergemischt wurden. Die nach einer Standzeit von 30 Min. durch Sedimentation geklärten Ölphasen wurden durch einen Separator (FPC 6, 7000 U/min, Pieralisi Deutschland) mit einem Volumenstrom von 200l/h geleitet. Von den erhaltenen Ölphasen wurden je 1000kg für den Nebenversuch (N2) separiert. Der Hauptversuch mit der Verfahrensstufe 2 erfolgte mit der übrigen Ölphase unter den vorgenannten Prozessbedingungen. Von den Ölphasen, die nach spontaner Klärung und Abtrennung der Restwasser-/Schleimstoffphasen mit dem Separator nach der 2. Behandlungsstufe erhalten wurden, wurden jeweils 1000kg für Nebenversuche (N3) separiert. Die restliche Ölphase wurde mit der 3. Verfahrensstufe behandelt, unter Verwendung der vorgenannten Prozessbedingungen.
Bei Mischungen, die unter Erwärmung erfolgten, wurden die Öl- und die Wasserphasen bereits vor der Zudosierung erwärmt und die vorgewählte Temperatur bis zum Ende der Mischung beibehalten.
Die Nebenversuche erfolgten zur Prüfung der Trennbarkeit und Abtren neffizienz von/bei Emulsionen, die sich in den jeweiligen Behandlungsstufen aus der Zudosierung unterschiedlicher Wasservolumenanteile (Volumenverhältnisse) der jeweils verwandten wässrigen Lösungen ergaben. Von je 1000kg des Rohöls (Versuch N1 ) bzw. der vorgereinigten Öle für die Nebenversuche N2 und N3, wurden in Einzelversuchen zu je 100kg die Öle mit den folgenden Wasserzugabevolumenanteilen (Volumenverhältnisse) der jeweiligen Verfahrensstufen gemischt: 2,5 Vol%, 5 Vol%, 7,5 Vol%, 10 Vol%, 15 Vol%, 20 Vol%, 25 Vol%, 30 Vol%, 35 Vol% und 40 Vol%. Die wässrigen Lösungen der jeweiligen Behandlungsstufen wurden unter ansonsten identischen Eintragsbedingungen wie im Hauptversuch eingemischt. Nach 30 Minuten wurden die geklärten Öle bzw. die noch bestehenden Emulsionen durch den Separator geleitet. Die Abtrennung der Wasser- /Schleimstoffphase erfolgte mit der identischen Einstellung für alle Abtrennungen. Aus den Ölphasen wurden unmittelbar vor und nach der Separator-Phasentrennung Proben zur Bestimmung des Wassergehaltes entnommen. Die Ölphasen, die im Hauptversuch nach der 3. Verfahrensstufe erhalten wurden, wurden hinsichtlich der Öl-Kennzahlen untersucht. Die mit dem Separator jeweils abgetrennten Wasserphasen wurden auf den Gehalt an mit abgetrennten Neutralfetten untersucht. Hierzu erfolgte eine Extraktion mit Hexan. Die Menge an Neutrallipiden wurde durch Verdampfen der Hexanphase und Wiegen des Rückstandes bestimmt.
Ergebnisse: (Numerische Ergebnisse der Nebenversuche sind in Tabelle 3 zusammengefasst)
Im Hauptversuch konnte mit den vorgewählten Verfahrensabfolgen bzw. Verfahrensstufen eine optimale Separation der Wasser-/Schleimstoffphasen mittels Sedimentation und Behandlung mit einem Separator erzielt werden. Für die Ölphase, die nach der 3. Verfahrensstufe der Verfahrensanordnung V1 erhalten wurde, ergaben sich die folgenden Kennzahlen: Phosphorgehalt 0,8 mg/kg, Calcium< 0,5 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,03 Gew.-% und für die Ölphase, die nach der 3. Verfahrensstufe mit der Verfahrensanordnung V2 behandelt wurden: Phosphorgehalt 0,5 mg/kg, Calcium< 0,5 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,01 Gew.-%.
In den Nebenversuchen zeigte sich, dass es bei Emulsionen, die in der 1 . Verfahrensstufe der Verfahrensanordnung V1 durch ein Wasserzugabevolumen von < 5 Vol% erzeugt worden waren, in den ersten 30 Min. zu keiner bzw. einer nur minimalen Menge einer freien Wasserphase im Reaktionsgefäß kam. Bei der 1 . Stufe der Verfahrensanordnung V2 war eine freie Wasserphase erst ab einer Wasservolumenzugabe von mehr als 20 Vol% nach 30 Min erkennbar. Die sedimentative Trennung von noch bestehenden Emulsionen gelang nicht bzw. nur unvollständig bei Emulsionen, bei denen sich keine freie Wasserphase abgesetzt hatte. Bei derartigen Emulsionen bestand auch nach der Behandlung mit einem Separator ein Wasseranteil von > 2% in der Ölphase. Bei Ölen, die mit einem größeren Wasserzugabevolumen behandelt worden waren, war der Wassergehalt in der Ölphase sowohl vor als auch nach der Passage durch den Separator deutlich niedriger, als bei den Versuchen, bei denen ein geringerer Wasservolumenzugabeanteil verwandt worden war. In der 2. Verfahrensstufe der Verfahrensanordnung V1 und V2 war eine freie Wasserphase nach 30 Min. erst nach der Hinzugabe eines Wasserzugabevolumens von 25 bzw. 20 Vol% erkennbar. Korrespondierend zu den Ergebnissen der 1 . Stufe bestand ein hoher Wasseranteil in der Ölphase vor und nach Hindurchleitung durch den Separator bei Versuchen, bei denen ein geringer Wasserzugabevolumenanteil (Wasserzugabevolumenverhältnis) verwandt worden war. Im Allgemeinen hatten die Ölphasen, denen ein geringerer Anteil eines Wasserzugabevolumens zugegeben worden war, eine deutlich stärkere Trübung nach 30 Min, als die Reaktionsgemische, bei denen ein größeres Wasservolumen hinzugegeben worden war. In der 3. Stufe zeigte sich eine ähnliche Tendenz, es entstand aber bei allen Wasserzugabevolumen-Verhältnissen eine freie Wasserphase. Öle, die einen geringeren Wasservolumenanteil (Wassservolumenverhältnis) erhalten hatten, wiesen vor und nach der Separatorbehandlung einen höheren Wasseranteil in der Ölphase auf, als Ölphasen, bei denen eine größere Wasservolumenzugabe erfolgt war. Die abgetrennten Wasserphasen wiesen einen deutlich größeren Ölanteil auf, wenn den Ölphasen ein geringer Wasservolumenanteil beigemischt worden waren, als dies bei Abtrennungen der Fall war, bei denen den Ölphasen ein größerer Wasservolumenanteil (Wasservolumenverhältnis) beigemischt worden war.
Beispiel 6
Untersuchung zur Absetzverfahrensdurchführung
Leindotter-Pressöl mit den Kennzahlen: Phosphorgehalt 26,2 mg/kg, Calcium 18 mg/kg, Eisen 1 ,8 mg/kg, freie Fettsäuren 1 ,1 Gew.-%, wurde für den folgenden Versuch verwandt. In einer Voruntersuchung, die gemäß der in Beispiel 1 erfolgte, wurden die folgenden Verbindungen untersucht: HCl, Zitronensäure, Natrium-Bicarbonat, Natrium-Hydroxid, Natrium-Carbonat, Natrium-Borat, Natrium-Metasilikat. Für die Versuchsdurchführung wurde die Verfahrensanordnung: 1 .HCI (Konzentration 10Gew%, Volumenverhältnis 30 Vol%, Reaktion bei 25°C), 2. Natrium-Borat (Konzentration 15 Gew%, Volumenverhältnis 35 Vol%, Reaktion bei 60°C), 3. Arginin (Konzentration 0,3 molar Volumenverhältnis 25 Vol%, Reaktion bei 40°C) als geeignet identifiziert. Bei dieser Verfahrensanordnung bildete sich innerhalb von 15 Minuten nach der Einmischung der Wasserphasen, die wie in Beispiel 5 erfolgte, eine freie Wasserphase und es kam im weiteren Verlauf zu einer weiter voranschreitenden spontanen Phasentrennung unter Ausbildung einer Schleimstoffschicht im Bereich der Phasengrenzen. Für jede Stufe der Verfahrensanordnung wurde anhand eines 20kg Ansatzes die Zeitdauer bestimmt, innerhalb der, nach der Beendigung des Einmischvorganges der Wasserphase in die Ölphase, der Wassergehalt in der Ölphase auf einen Wert unter 1 Gew% abgesunken war (Verfahrensvariante A). In 2 parallelen Ansätzen wurde die Phasentrennung durch Koaleszenzverfahren beschleunigt, indem, nach einer initialen Absetzphase von 15 Minuten, die sich ausbildende Ölphase kontinuierlich durch ein Quarzsandbett (mittlere Korngröße 1 mm, Raumvolumen 21) (Verfahrensvariante B) bzw. eine Packung (Raumvolumen 11) bestehend aus Glaswolle (Borosilikatglas, Faserstärke 1 1 μηη) (Verfahrensvariante C) mit einer Flussrate von 1 ,51/min hindurchgeleitet wurde. Die durchgeleiteten Phasen wurden in einem weiteren Behälter mit einem konischen Boden gesammelt und der Wassergehalt in der Ölphase bestimmt. Bei Überschreiten des festgelegten Wassergehalts erfolgte eine erneute Hindurchleitung der Ölphase aus dem Sammelbehälter durch den Koaleszierer. Die geklärten Ölphasen, die einen Restwassergehalt von < 1 % aufwiesen, wurden sodann mit der nächsten Versuchsdruchführungsstufe behandelt. Nach der 3. Verfahrensstufe wurden Proben für die Bestimmung der Kennzahlen für die drei Verfahrensvarianten entnommen. Die Wasserphasen der jeweiligen Prozesstufen wurden zusammengeführt und nach 24h durch ein Siebgewebe (Siebmaß 80μηη) geleitet, zur Abtrennung der aggregierten Schleimstoffe. Die separierten Schleimstofffraktionen wurden auf einem Siebgewebe verteilt und anschließend getrocknet.
Ergebnisse: Eine sedimentative Klärung der Ölphase von der eingemischten Wasserphase bis auf einen Restwassergehalt von < 1 Gew% konnte in allen Verfahrensstufen erreicht werden. Die Zeitdauer hierfür betrug: LSufe 60 Minuten, 2. Stufe 180 Minuten; 3. Stufe 135 Minuten. Durch die Koaleszenzverfahren konnte die Zeitdauer, die bis zum Erreichen einer Restwassermenge von < 1 Gew% erforderlich war, reduziert werden: für die Verfahrensvariante B: 1 . Stufe 40 Minuten, 2. Stufe 120 Minuten, 3. Stufe 60 Minuten und für die Verfahrensvariante C: 1 . Stufe 40 Minuten, 2. Stufe 60 Minute und 3. Stufe 30 Minuten. Nach der 3. Verfahrensstufe lagen die folgenden Kennzahlen vor: Verfahrensanordnung A: Phosphorgehalt 0,9 mg/kg, Calcium< 0,5 mg/kg, Eisen< 0,5 p mg/kg pm, freie Fettsäuren 0,1 Gew.-%; Verfahrensanordnung B: Phosphorgehalt 0,9 mg/kg, Calcium< 0,5 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,09 Gew.-%; Verfahrensanordnung C: Phosphorgehalt 0,8 mg/kg, Calcium< 0,5 mg/kg, Eisen < 0,5 mg/kg, freie Fettsäuren 0,07 Gew.-%. Beispiel 7
Großtechnische Anwendung des wässriqen Extraktionssverfahrens.
6000kg eines Soja-Pressöls mit den Ölkennzahlen: Phosphor 42ppm (mg/kg), Calcium 7,4 ppm (mg/kg), Magnesium 3,1 ppm (mg/kg), Eisen 1 ,6ppm (mg/kg), freie Fettsäuren 1 ,05 Gew%, wurde einer Voruntersuchung gemäß Beispiel 1 unterzogen, dabei wurde als wesentliches Auswahlkriterium eine Klärung der Ölphase von der Wasserphase bis auf einen Restwassergehalt von 1 Gew% innerhalb von 30 Minuten gewählt. Weitere Auswahlkriterien umfassten die Abtren neffizienz und die Wirtschaftlichkeit der Verfahrensdurchführung. Für die gewählten Kriterien wurde bei dem gegebenen Öl die folgende Verfahrensanordnung ausgewählt: 1 . Stufe: Natrium-Hydroxid (Konzentration 1 N, Volumenverhältnis 35 Vol%, Reaktion bei 40°C), 2. Stufe: Natrium-Carbonat (Konzentration 20 Gew%, Volumenverhältnis 35 Vol%, Reaktion bei 60°C), 3. Stufe. Arginin (Konzentration 0,3 molar Volumenverhältnis 25 Vol%, Reaktion bei 40°C). Das Rohöl (Vorlagetank 1 ) sowie die wässrige Phase der Stufe 1 (Vorlagetank 2) wurden mittels Wärmetauscher auf die jeweilige Reaktionstemperatur eingestellt. Die Mischung der beiden Phasen erfolgte mit einem in-line Rotor-Stator-Schermischer (Fluco DMS 2.2/26-10, Fluid Kotthoff, Deutschland). Es wurde eine Umdrehungsfrequenz des Rotordispergierwerkzeugs von 2500 rpm eingestellt. Die Zufuhr der Öl- sowie der Wasserphase erfolgte kontinuierlich durch Exzenterschneckenpumpen (PCM EcoMioneau C, Typ MM25C6S, sowie Typ MM1 C12S, Deutschland) in einem durch einen Umrichter einstellbaren Dosierverhältnis. Es wurde ein Zulaufvolumen der Ölphase von 3m3/h festgelegt. Die Wasserphase wurde durch ein Y-Rohrstück unmittelbar vor dem Dispergierwerkzeug hinzudosiert, das Dosisverhältnis wurde, wie oben angegeben, eingestellt. Nach der Intensivmischung wurde die resultierende Wasser-in-ÖI-Emulsion über eine Rohrleitung durch den Einlass E1 in den Vorlagetank 3 in einer Höhe von 1 Meter oberhalb der Schaugläser mit einem laminaren Strömungsprofil eingeleitet, der als Reaktions- und Absetzbehälter diente. Dieser Vorlagetank hatte einen konischen Boden mit dem Ablauf A1 sowie ein Schauglasbereich im unteren Teil des Behälters und einen Schauglasbereich, der sich auf dem Höhenniveau des Ablaufs A2 befand. Der Vorlagetank 3 hatte eine Bauhöhe von 15 Metern und einen Durchmesser von 40 cm. Oberhalb der Schaugläser befanden sich im Innenraum konzentrisch angeordnete Edelstahlhalbschalen, die sich über den gesamten Behälterbereich erstreckten. 50 cm unterhalb der Oberkante des Vorlagetanks 3 befand sich der Auslass A3, durch den kontinuierlich die geklärte Ölphase in eine Rohrleitung eingelassen wurde. Die Ölphase, die aus Auslass A3 in ein Sammelgefäß abgelassen wurde, wurde mittels einer Förderpumpe (Förderleistung von 3 m3/h) in einen Tellerseparator (AC 1500-430 FO, Flottweg, Deutschland) gepumpt, der auf eine Trommeldrehzahl von 6600U/min (max. Zentrifugalbeschleunigung 10.000 g) eingestellt war. Die durch den Separator geklärte Ölphase wurde über eine Rohrleitung in den Vorlagetank 4 gepumpt. Aus dem Vorlagetank 4 wurde die Ölphase der 2. Prozessstufe zugeführt, die mit einem identischen apparativen Aufbau und mit Ausnahme der Erwärmungstemperatur der Öl- und der Wasserphasen mit den gleichen Prozessbedingungen, wie in der zuvor durchgeführten Prozessstufe, behandelt wurde. Die mit der Wasserphase (aus Vorlagetank 5) gemischte Wasser/Ölemulsion wurde dabei in den Vorlagetank 6 über den Einlass E1 eingelassen. Die sedimentativ geklärte Ölphase aus Vorlagetank 6 wurde nach der mechanischen Klärung durch den Separator (Sequenz wie zuvor) in den Vorlagetank 7 eingeleitet. Die hierin befindliche Ölphase wurde für die Durchführung der Prozessstufe 3 mit einem identischen apparativen Aufbau und, mit Ausnahme der Erwärmungstemperatur der Öl- und der Wasserphasen (aus Vorlagetank 8), mit den gleichen Prozessbedingungen, wie in der zuvor durchgeführten Prozessstufe, behandelt. Die mit der Wasserphase gemischte Wasser/Ölemulsion wurde dabei in den Vorlagetank 9 über den Einlass E1 eingelassen. Die sedimentativ geklärte Ölphase aus Vorlagetank 9 wurde nach der mechanischen Klärung durch den Separator (Sequenz wie zuvor) in den Vorlagetank 10 eingeleitet. Die Vorlagetanks 3, 6 und 9 waren oben offen und wiesen eine Überlaufvorrichtung auf, die es ermöglichte, dass Schaum, der sich an der Oberseite der Ölphase über den Überlauf abschied, aufgefangen werden konnte. Das hierdurch abgetrennte Öl/Schaumgemisch wurde mittels einer Dekanter-Zentrifuge (Lemitec, MD 60, Deutschland) in eine Öl- und eine Schleimstoffphase getrennt, das separierte Öl wurde dann der gleichen Behandlungsstufe erneut zugeführt. Während der Einleitung der Öl/Wasseremulsionen in die Vorlagetanks 3, 6 und 9 wurde kontinuierlich oder diskontinuierlich die freie Wasserphase über den Auslass A2 der Vorlagetanks 3, 6 und 9 abgelassen, sodass die Phasengrenzen im Bereich des Schauglases auf einem konstanten Niveau gehalten wurden. Die sich ausbildende aggregierte Schleimphase wurde im Verlauf zusammen mit der Wasserphase ausgetragen. Die abgeleiteten Wasserphasen wurden in separate Sammelgefäße eingelassen und nach einer Standzeit von 6 Stunden filtriert und anschließend den der jeweiligen Verfahrensstufe zugehörigen Vorlagetanks 2, 5 bzw. 8 zugeleitet. Aus der final erhaltenen Ölfraktion sowie von den separierten Schleimstoffphasen wurden Proben zur Analytik entnommen.
Ergebnisse: Eine sedimentative Phasentrennung konnten bei allen 3 Verfahrensstufen erreicht werden, der Restwassergehalt der Öle, die über die Abläufe A3 abgeleitet wurden, betrug < 1 Gew%. Das Öl im Vorlagetank 10 wies die folgenden Ölkennzahlen auf: Phosphor 0,8 ppm (mg/kg), Calcium < 0,05 ppm (mg/kg), Magnesium < 0,05 ppm (mg/kg), Eisen 0,01 ppm (mg/kg), freie Fettsäuren 0,07 Gew%. Aus den Wasserphasen der jeweiligen Verfahrensstufen, die durch Sedimentation und Phasentrennung mit dem Separator erhalten wurden und in einem Absetztank gesammelt wurden, konnten nach einer Absetzphase von 6 Stunden die hydratisierten Schleimstoffe durch Filtration abgetrennt werden. Die Schleimstoffphasen wurden mit einem Dekanter kondensiert, die erhaltenen Schleimstoffmassen hatten ein Feuchtgewicht in der 1 . Stufe von 62kg, in der 2. Stufe von 86kg und in der 3. Stufe von 25kg. In den Ölen konnten keine Transfettsäuren oder 3-MCPD-Esther nachgewiesen werden. Beispiel 8
Untersuchung zur Separation und Gewinnung von Schleimstoffen.
Für die Untersuchung wurden je 2kg Trockenmasse einer Algenkultur (AK) sowie von Avocado-Fruchtmasse (AF), die jeweils in gepulverter Form vorlagen, verwandt. Die Extraktion lipophiler Inhaltsstoffe erfolgte mittels verschiedener Gemische bestehend aus einem Alkohol (z.B. Methanol), einem Fettsäuremethylester (z.B. Cs oder Ci6) und entweder einem paraffinischen Öl oder einem Alkangemisch (z.B. Petrolether). Je 150 g der Ausgangsmaterialien wurden in 200 ml der Extraktionsgemische gegeben und über 24 h bei 40° und 60°C bei Luftabschluss gemischt. Anschließend wurden Feststoffe mittels Zentrifugation separiert. Die dunkel-grünen (AK) bzw. grün-braunen (AF) stark trüben Extraktionsgemische wurden hinsichtlich der Eignung eines der erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Beispiel 1 untersucht. Als besonders produktschonende Verfahren stellten sich dabei die folgenden Verfahrensanordnungen dar: AK: 1 . Phosphorsäure, Zugabevolumen 5 - 10 vol%; 2. Natriummetasilikat (10 Gew%), Zugabevolumen 60 - 80 Vol%; 3. Natrium Carbonat (10 Gew%), Zugabevolumen 50 - 70 vol%; 4. Wiederholung der 3. Prozessstufe; AF: 1 . Zitronensäure (30 Gew%), Zugabevolumen 10-20 vol%, 2. Natriumhydrogencarbonat (15 - 25 Gew%), Zugabevolumen 80 - 120 vol%, 3. Natrium Metasilicat (10 - 20 Gew%), Zugabevolumen 40 - 70 vol%. 4. Arginin (0,2 - 0,4 mol/l), Zugabevolumen 15 - 45 vol%, wobei die Zugabevolumenmengen zunächst durch einen Versuch gemäß Beispiel 2 ermittelt worden waren. Die wässrigen Lösungen wurden mit einem Intensivmischer (Ultrathurrax, 18.000rpm über 5 Minuten) eingemischt, die Reinigungsstufen erfolgten bei 25°C. Nach Abschluss der spontanen Phasentrennung in einem Scheidetrichter, wurden die wässrigen Phasen mitsamt der darin enthaltenen gelösten oder suspendierten Schleimstoffe entfernt und die organische Phase mittels einer Zentrifugation (3.800g, 10 Minuten) von Feststoffen und Wasser befreit. Die Wasser- und Feststoffphasen wurden mit den zuvor separierten Wasserphasen vereint. Die in den Wasserphasen enthaltenen Feststoffe wurden mittels Zentrifugation (3.800 rpm, 10 Minuten) separiert und anschließend in einem Vakuum-Trockenschrank getrocknet. Anschließend wurden die Trockenmassen in Lösungsmittelgemischen bestehend aus einem Alkohol (z. B. Methanol oder Isopropylalkohol) und einem unpolaren organischen Lösungsmittel (z. B. Chloroform), sowie ggf. einem weiteren Lösungsmittel (z.B. Acetonitril) in Lösung gebracht und eine säulenchromatographische Auftrennung vorgenommen. Die Eluatfraktionen wurden mittels Dünnschichtchromatographie (DC) sowie HPLC auf ihre Zusammensetzung und Reinheit untersucht. In einem Ansatz wurden die wässrigen Reinigungsstufen mit 4vol% Zugabevolumen durchgeführt, bei einem identischen Eintrag.
Ergebnisse:
Mit dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren konnten die in die Lipidphasen aufgenommenen Schleimstoffe zum größten Teil mittels einer spontanen Phasentrennung in die Wasserphasen überführt werden, nach Zentrifugation waren die Lipidphasen praktisch emulsions-frei. Die aggregierten Schleimstoffe ließen sich durch Zentrifugation aus den Wasserphasen separieren, wodurch die wässrigen Lösungen wieder für einen Reinigungsprozess eingesetzt werden konnten. Die Schleimstoffe konnten nach Trocknung in Lösungsmittelgemischen gelöst und mittels einer chromatographischen Trennung fraktioniert werden. Die Analyse der erhaltenen Fraktionen zeigte, dass unter anderem die folgenden Verbindungen vorlagen: Phospholipide (Phosphatidylcholin, Phosphoinositol), Glucosphingolipide (Glucosylceramide, Glucocerebroside), Stigmasterol, Camesterol, freie Fettsäuren (Stearinsäure, Ölsäure), Tocopherol. Die Reinheit der Verbindungen in den einzelnen Fraktionen betrug dabei zwischen 75 und 96 Gew%. Bei den im Vergleichsversuch mit den gleichen Reinigungslösungen behandelten Lipidfraktionen unter Verwendung eines Zugabevolumens von weniger als 5 Vol%, kam es, mit Ausnahme der Reinigungsstufe mit Phosphorsäure, zu Emulsionen, die sich auch nach 48 h nicht separierten und bei denen auch nach einer Zentrifugation weiterhin eine emulsive wässrige Phase und emulsive Lipidphase vorlagen. Hierdurch war die Gewinnung von reinen Schleimstoffen nicht möglich. Beispiel 9
Ein Fettsäuremethyestergemisch (2.000 ml) das aus einer mikrobiellen Fermentation pflanzlicher und tierischer Fette hervorging, mit einem Anteil von Fettsäuremethylestern von 92,1 Gew% und einem Anteil von Phospholipiden, Glycolipiden, Glucoglycerolipiden, freien Fettsäuren von 5,8 Gew%, sowie Methanol und Wasser enhielt, wurde zum Zwecke der Aufreinigung der Methylesterfraktion sowie zur Gewinnung der enthaltenen Schleimstoffe, für die Untersuchung verwandt. Es erfolgte eine Untersuchung zur Eignung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, die gemäß Beispiel 1 durchgeführt wurde. Unter Berücksichtigung der Gewinnbarkeit von hydrolyse-armen Schleimstofffraktionen, bei gleichzeitigem Erhalt einer Lipidphase mit einem möglichst geringen Rest an Schleimstoffen, wurden die folgenden Verfahrensstufen festgelegt: 1 . Natrium Hydrogencarbonat (15 Gew%), Zugabevolumen 45 Vol%; 2. Natrium Carbonat (20 Gew%), Zugabevolumen 30 vol%, 3. Natrium-Metasilikat (10 Gew%), Zugabevolumen 25 vol%, 4. Arginin (0,3 molar), Zugabevolumen 15 vol%. Die Mischung der 1 . und 2. Stufe erfolgte mit einem Rührwerkzeug, die der 3. und 4. Stufe mit einem Intensivmischer (Ultrathurrax, 18.000 U/min, 5 Minuten). Die Reinigungsstufen wurden bei 25 °C durchgeführt. Nach der Mischung wurde das Reaktionsgemisch in ein Gefäß mit der Form eines Scheidetrichters eingefüllt. Nach einer Standphase von 6 Stunden wurde die freie Wasserphase sowie 100ml der über dieser Phase befindlichen Lipidphase der jeweiligen Verfahrensstufen abgelassen. Anschließend wurden die Lipidphasen in den Verfahrensstufen 1 bis 3 ohne weitere Behandlung der darauffolgenden Behandlungsstufe zugeführt. Nach der Behandlungsstufe 4 und Separation der freien Wasserphase erfolgte eine Zentrifugation der Lipidphase (3.800g, 10 Minuten). Die jeweils erhaltenen Wasserphasen wurden für 24 h bei 10°C gelagert. Anschließend wurden diese Phasen der Verfahrensstufen 2 und 3 durch eine Sieb (Siebmaß 80 μιη) gelassen und die zurückgehaltenen aggregierten Schleimstoffe einer Vakuumtrocknung unterzogen. Die freie Wasserphase der 1 . Behandlungsstufe wurde mit HCl bis zu einem pH von 5 titriert, anschließend wurde eine AIC -Lösung hinzugegeben bis zum Erreichen einer vollständigen Aggregation der gelösten Schleimstoffe. Der Wasserphase der 4. Behandlungsstufe wurde eine CaCl2-Lösung hinzugegeben bis zur vollständigen Aggregation der gelösten Schleimstoffe. Die erhaltenen Wasserphasen mit aggregierten Schleimstoffen wurden zentrifugiert und anschließend die freie Wasserphase von der Feststoffphase durch Dekantieren separiert. Die Feststoffphasen wurden wie beschrieben getrocknet. Die einzelnen getrockneten Feststoffphasen wurden in Lösungsmittelgemischen, wie z.B. Isopropylalkohl/Aceton/n-Heptan oder Methanol/Wasser/HCI/Chloroform oder Octanol/Essigsäureethylether/Diethylether, suspendiert bzw. gelöst und aus den Lösungsmittelfraktionen mittels Säulen- oder Dünnschichtchromatographie separiert und mit geeigneten Lösungsmitteln eluiert. Die gereinigten Lipidphasen sowie die erhaltenen Schleimstofffraktionen wurden mittels GC, HPLC sowie DC auf den Gehalt an Fettsäuremehtylestern, freien Fettsäuren, Glycolipide, Glyceroglycolipide (z.B. Rhamnolipide), Glycerosphingolipide sowie Tocopherol, Phytosterole (Sitosterol und Campesterol), Fettalkohole und Wachse, untersucht.
Ferner wurde der Wassergehalt der Lipidphasen nach Separation der freien Wasserphasen bestimmt.
Die nach Separation der aggregierten Schleimstoffe erhaltenen Wasserphasen wurden für einen subsequent durchgeführten gleichartigen Versuch, sowie die hiernach erhaltenen Wasserphasen für einen weiteren Versuch verwandt.
Ergebnisse:
Bei allen Verfahrensstufen kam es zu einer spontanen Phasenseparation, unter Ausbildung von Schleimstoffaggregaten oder stark hydratisierten Schleimstoffphasen, die sich in den jeweiligen freien Wasserphasen befanden und mit diesen separiert werden konnten. Schleimstoffaggregate, die sich noch an der Phasengrenze oder in den untersten Schichten der Lipidphase befanden, konnten vollständig separiert werden. Durch erneute Sedimentation in einem geeigneten Gefäß, konnten die mit abgetrennten Lipidphasen verlustfrei wieder zurückgewonnen werden. Die durch Sedimentation erhaltenen Lipidphasen der Stufen 1 - 3 enthielten einen Wasseranteil von < als 1 Gew%, in der finalen Lipidphase (nach Verfahrensstufe 4) lag ein Wasseranteil von 0,1 Gew% vor. In der finalen Lipidphase bestand eine Fettsäuremethylesteranteil von 99,6 Gew%, der Gehalt an freien Fettsäuren lag < 0,1 Gew%. Aus den separierten Schleimstoffphasen konnten Glycolipide, Glyceroglycolipide, Glycerosphingolipide sowie Tocopherol, Phytosterole, Fettalkohole und Wachse fraktioniert werden. Die Reinheit der einzelnen Fraktionen betrug zwischen 70 und 92 Gew%. Bei sehr scharf begrenzten Banden in der DC kann eine Abwesenheit einer Hydrolyse der Glycolipide und Glyceroglycolipide angenommen werden.
Bei der wiederholten Versuchsdurchführung mit den rückgewonnenen wässrigen Prozesslösungen, kam es zu einer gleichartigen spontanen Phasentrennung, Aggregation und Separierbarkeit von Schleimstoffen sowie zu einer praktisch identischen Reinheit der erhaltenen Fraktionen bzw. der Fettsäuremethylesterphasen.
Beispiel 10
Untersuchung zur Reinigung von Altspeisefetten und Gewinnung von organischen Verbindungen.
Für die Untersuchung wurde jeweils 1 kg verschiedener Altspeisefette, die aus Gastronomiebetrieben erhalten wurden, untersucht. Der Gehalt an Neutralfetten betrug dabei zwischen 80 und 92 Gew% und der Gehalt an freien Fettsäuren zwischen 1 ,1 und 3,8 Gew%. Es erfolgte eine Untersuchung zur Eignung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, die gemäß Beispiel 1 durchgeführt wurde. Die Auswahl wurde getroffen für eine Verfahrensanordnung, die möglichst zeitsparend ist und den Erhalt einer Lipidphase mit einem möglichst geringen Rest an Schleimstoffen gewährleistet. Hierzu wurden die folgenden Verfahrensstufen festgelegt: 1 . Natrium Hydrogencarbonat (20 Gew%), Zugabevolumen 55 vol%; 2. Natrium Metasilikat (20 Gew%), Zugabevolumen 40 vol%; 3. Natrium-Metasilikat (5 Gew%)/Natrium-Carbonat (5 Gew%), Zugabevolumen 15 vol%; 4. Arginin (0,2 molar), Zugabevolumen 10vol%. Die Mischung der 1 . und 2. Stufe erfolgte mit einem Rührwerkzeug, die der 3. und 4. Stufe mit einem Intensivmischer (Ultrathurrax, 18.000 U/min, 5 Minuten). Die Reinigungsstufen 1 und 4 wurden bei 25 °C und die der Verfahrensstufen 2 und 3 bei 60°C durchgeführt. Nach 30 Minuten wurde die ausgebildete freie Wasserphase separiert und die Lipidphase zentrifugiert (4.000g, 5 Minuten). Die nach Zentrifugation erhaltenen Lipidphasen wurden der nächsten Verfahrensstufe unterzogen. Die freien Wasserphasen wurden ebenfalls zentrifugiert und die erhaltenen kompaktierten Schleimstoffe separiert und mit denen, die aus der Zentrifugation der Lipidphasen erhalten wurden, vereinigt. Die Schleimstoffphasen wurden in einem Vakuumofen getrocknet und anschließend in Lösungsmittelgemischen, wie n-Pentan/Petrolether, Oktanol/Chloroform, Hexan/Ethanol/Wasser/Zitronensäure, suspendiert. Die Lösungsmittephasen mit hierin gelösten Schleimstoffen wurden eingedampft und die erhaltenen Feststoffe in einem geeigneten Lösungsmittel aufgenommen und mittels GC, HPLC sowie DC auf den Gehalt an freien Fettsäuren, Glycolipide, Glyceroglycolipide Glycerosphingolipide sowie Tocopherol, Phytosterole (Sitosterol und Campesterol), Fettalkohole, untersucht. Ferner wurden die erhaltenen Präzipitate auf die Zusammensetzung und den Stickstoffgehalt untersucht. Ferner wurden die gereinigten Lipidphasen auf den Gehalt an freien Fettsäuren sowie Erdalkalimetallionen und stickstoffhaltige Verbindungen untersucht.
Ergebnisse:
Mit einer mehrstufigen Verfahrensanordnung konnte in allen Fällen eine spontane Phasenseparation innerhalb der ersten 30 Minuten erreicht werden, die begleitet war von einer Aggregation und Sedimentation von Schleimstoffen. Mittels Zentrifugation konnten in den jeweiligen Verfahrensstufen emulsionsarme oder emulsionsfreie Lipidphasen mit jeweils reduziertem Schleimstoffgehalt erhalten werden. Die final erhaltenen Lipidphasen hatten einen Neutralfettanteil von > 99 Gew%, der Gehalt an freien Fettsäuren betrug < 0,2 Gew% und der Gehalt an 2-wertigen Erdalkalimetallen lag < 0,5 mg/kg. Die separierten Schleimstoffe konnten in ihre Substanzklassen aufgetrennt werden, wodurch diese in einem Reinheitsgrad für die jeweilige Substanzklasse (Glycolipide, Glyceroglycolipid, Glycerosphingolipide sowie Phytosterole) zwischen 75 und 93Gew% vorlagen. Ferner konnten Proteine in aggregierter Form gewonnen werden und Kollagene fraktioniert werden.
Beispiel 11
Untersuchung zur Verwendung gewonnener Schleimstoffe
Für die Untersuchung wurden die Schleimstofffraktionen, die in der Untersuchung des Beispiels 6 (Stufen Natrium-Borat sowie Arginin) und Beispiel 8 (Avocado-Fruchtmasse, Stufen Natrium-Carbonat/Hydrogencarbonat sowie Arginin) gewonnen wurden, verwendet. Die Schleimstoffagregate, die nach Natrium-Borat und Natrium Carbonat bzw. Natrium- Hydrogencarbonat Behandlung erhalten worden waren, wurden getrocknet und Proben zur Analytik entnommen. Die Feststoffmasse wurde in einem Citrat-Puffer suspendiert und hiermit über 24 h zu einer creme-artigen Konsitenz gemischt, sodass ein pH von 6,5 erreicht wurde. Aus dieser Produktfraktion 1 (PF 1 ) wurden Proben zur Bestimmung der hydrophilen-/lipophilen Bailance (HLB) entnommen, die Analyse erfolgte mit einer Asahipak GF-310 HQ Mehrfach-Lösungsmittel GPC-Säule.
Die feuchten Schleimstoffphasen, die aus der Behandlungsstufe mit Arginin hervorgegangen sind, wurden mit Pentan (EP 1 ) extrahiert und anschließend mit HCl auf einen pH von 2,5 eingestellt. Hiernach erneute Extraktion mit Pentan (EP 2). Die Heptan- Phasen EP 1 und 2 wurden separat vom Lösungsmittel befreit und die residuellen Flüssig- Phasen als Extraktions-Produkte (EP) 1 und 2 erhalten. Hiervon wurden Proben zur Analytik des Neutralfettgehaltes sowie der quantitativen und qualitativen Fettsäureanalytik entnommen.
Es erfolgte eine verbündete Untersuchung (U 1 ) bei 5 Personen zum Einzugverhalten und zu sensorischen Effekten der PF 1 bei einer Auftragung auf die Handhaut, im Vergleich zu 3 handelsüblichen öl-freien bzw. öl-armen Hautpflegepräparaten.
Ergebnisse
In der PF 1 waren überwiegend Glycolipide, Glyceroglycolipid, Glycerosphingolipide sowie Phytosterole (insgesamt 92 Gew%) enthalten. Der Anteil an Neutrallipiden betrug 0,8 Gew% . Der HLB-Wertebereich der PF 1 betrug zwischen 8 und 9. Die PF 1 zeigte bei der U 1 ein sehr rasches und rückstandsfreies Einzugverhalten, das in kürzerer Zeit abgeschlossen war, als bei den Vergleichsprodukten. Die Hautoberflächen waren hiernach nicht fettig, während bei nicht-ölfreien Vergleichsprodukten ein Fettfilm bestehen blieb. Das Hautgefühl nach Auftragung der PF 1 wurde von allen Personen als angenehmer, bzw. stärker (hier insb. Weichheit/Feuchtigkeitsgefühl) empfunden, im Vergleich zu dem nach einer Auftragung der Vergleichsprodukte. Die positiven Hautgefühlseigenschaften waren nach 2 Stunden noch intensiver nach Auftragung der PF 1 vorhanden, als dies nach Auftragung der Vergleichspräparate der Fall war.
EP 1 enthielt zu 99 Gew% Trialcylglyceride. Das Massenverhältnis zwischen EP 2 und EP 1 betrug 98,5 Gew%. EP 2 enthielt zu 97,8 Gew% Fettsäuren, mit einem für die Ausgangsmaterialien üblichen Spektrum unterschiedlicher Kettenlängen. Darunter waren auch mehrfach ungesättigte Fettsäuren. Im EP 1 und 2 waren keine Transfettsäuren oder 3-MCPD-Ester nachweisbar.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstottarmen Lipidphase.
Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Reinigung einer Lipidphase und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthalten Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%, das die Ausbildung einer freien Wasserphase nach dem Mischeintrag gewährleistet,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe, d2) Separation der schleimstottarmen Lipidphase.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 2 wobei sich bei nach dem Schritt b) in Schritt c) eine sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe und Ausbildung einer Schleimstoffphase stattfindet.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 - 3, bei dem in Schritt c) eine sedimentative Phasentrennung durch Erwärmung und/oder ein Koaleszenzverfahren und/oder ein zentrifugales Verfahren der Phasen und/oder des Reaktionsgemisches initiiert und/oder beschleunigt wird.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 4, wobei vor dem Schritt b) ein Schritt a2) Ermittlung mindestens einer säure- oder base-bildenden Verbindung, mit der eine saure- oder basische Lösung hergestellt wird, mit der der größtmögliche Anteil an Schleimstoffen, der in der aufzureinigenden Lipidphase vorliegt, hydratisiert wird und in die Wasserphase überführt werden kann.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei nach dem Schritt a2) ein Schritt
a3) Ermittlung des Wasservolumens für die ausgewählte saure- oder basischen Lösung für Schritt c), bei der sich nach einer Mischung mit der abzureichernden Lipidphase während einer Standphase eine freie
Wasserphase ausbildet, erfolgt.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 6, wobei >10 Vol-% von der Wasserphase, enthaltend die mindestens eine säure- und/oder base-bildende Verbindung in Schritt b) hinzugegeben und eingemischt wird.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 7, wobei die Einmischung der Wasserphase in Schritt b) mittels eines Intensiveintrags erfolgt, bis sich nach der Mischung eine freie Wasserphase spontan ausbildet.
9. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 - 8, bei dem nach Schritt d2) der Schritt d2a) erfolgt, bei der eine Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes d2) durch Adsorptions-, Komplexierungs- und/oder Filtrationsmittel erfolgt, zur Entfernung von Restmengen an Schleimstoffen und/oder Wasser.
10. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 - 9, bei dem nach Schritt c) der Schritt c1 ) erfolgt, bei der eine Klärung der Lipidphase des Verfahrensschrittes c) durch ein Koaleszenz- und/oder zentrifugales Verfahren erfolgt und bei dem in Schritt d1 ) eine Separation der schleimstoff-enthaltenden Wasserphase, erhaltbar aus Schritt c1 ) sowie bei dem in Schritt d2) eine Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, erhaltbar aus Schritt c1 ), erfolgt.
1 1 . Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 - 10, bei dem in Schritt c) die hydratisierten Schleimstoffe in eine Wasserphase überführt und in Schritt e) aus dieser gewonnen werden.
12. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 - 1 1 , bei dem im Schritt d1 ) eine neutralfettarme Schleimstoffphase erhalten wird. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 - 12, bei dem in Schritt d2) der Restwassergehalt der geklärten Lipidphase < 3 Gew% beträgt.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 - 13, bei dem die aus Schritt d2) erhaltbaren Lipidphasen ohne Anwendung eines zentrifugalen Separationsverfahrens, mit den hierin noch enthaltenen Restmengen an Schleimstoffen und/oder Wasser, einer oder mehreren weiteren Reinigungsstufen unterzogen werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüchen 1 - 14, bei dem die saure oder basische wässrigen Lösung, die in Schritt d1 ) erhalten werden, erneut zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 15 zur mehrstufigen wässrigen Reinigung von Lipidphasen und/oder zur Separation von Schleimstoffen aus einer Lipidphase in zwei oder mehreren Verfahrensstufen, bei denen in der jeweiligen Prozessstufe die folgenden Schritte ausgeführt werden:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthaltend Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung, mit einem Wasservolumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%
c) Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe,
d1 ) Separation der schleimstoff-enthaltenden freien Wasserphase, erhalten aus Schritt c),
d2) Separation der schleimstoffarmen Lipidphase, erhalten aus Schritt c), wobei zur Durchführung der 2. und weiterer Verfahrensstufen in der Prozessstufe a) die Lipidphase der Prozesssufe d2) der zuvor durchgeführten Verfahrensprozessdurchführung verwandt wird.
Verfahren zur Gewinnung von Schleimstoffen aus einer Lipidphase, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Lipidphase enthalten Schleimstoffe,
b) Zugabe und Einmischung einer Wasserphase, enthaltend mindestens eine säure- oder base-bildende Verbindung mit einem Volumenverhältnis Volumen der Wasserphase zum Gesamtvolumen aus Lipidphase und Wasserphase vor dem Einmischen der Wasserphase von > 5 Vol-%,
c) sedimentative Phasentrennung unter Ausbildung einer freien Wasserphase enthaltend hydratisierte Schleimstoffe, Separation der freien Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleinnstoffe, Separation der schleimstottarnnen Lipidphase,
Abtrennung der Schleimstoffe aus der Wasserphase enthaltend die hydratisierten Schleimstoffe und Erhalt der Schleimstoffe.
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