ES2309230T3

ES2309230T3 - Procedimiento para la obtencion de esteres de acidos grasos conjugados.

Info

Publication number: ES2309230T3
Application number: ES02797874T
Authority: ES
Inventors: Lars Zander; Albert Strube; Andreas Heidbreder; Alfred Westfechtel; Wolfgang Giede
Original assignee: Cognis IP Management GmbH
Current assignee: Cognis IP Management GmbH
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2008-12-16
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP4383169B2; JP2005502709A; DE10143534B4; ATE399837T1; DE10143534A1; US20040242909A1; US7084286B2; EP1423492B1; EP1423492A1; WO2003022964A1; NO328368B1; DE50212449D1; NO20040963L

Abstract

Procedimiento para la obtención de ésteres de ácidos grasos conjugados insaturados, en el que a) se mezclan con bases fuertes anhidras, y en este caso se isomerizan ésteres de ácidos grasos no conjugados insaturados con 12 a 22 átomos de carbono, y al menos dos dobles enlaces en la fracción de ácido graso, y 1 a 5 átomos de carbono en la fracción alcohólica, b) se mezclan los ésteres de ácidos graso conjugados obtenidos en este caso con ácido fosfórico, y c) se separan de la mezcla de reacción las sales de fosfato producidas en este caso.

Description

Procedimiento para la obtención de ésteres de ácidos grasos conjugados.

Campo de la invención

La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de ésteres de ácidos grasos conjugados con elaboración mejorada de la mezcla de reacción.

Estado de la técnica

Los ácidos grasos insaturados constituyen componentes importantes de grasas naturales. Como uno de los representantes más importantes, en este caso se debe citar el ácido linoléico, en cuyo caso se trata de un ácido con 18 átomos de carbono con dos dobles enlaces. En 1978, se descubrió por Forschem en la universidad de Wisconsin que los isómeros de este ácido graso, en el que los dobles enlaces se presentan conjugados, tienen efectos especialmente convenientes sobre la salud. Estos ácidos octadecadiénicos isómeros se reúnen en la literatura científica bajo el concepto ácidos linoléicos (abreviatura: CLA), y han encontrado consideración creciente en los últimos tiempos.
NUTRITION, VOL: 19/NR. 6 1995. Estos son responsables de una reducción de la fracción grasa en el tejido y favorecen el desarrollo muscular. Por lo demás, presentaran acción anticancerígena, y activarán el sistema inmunitario.

Los ácidos linoléicos conjugados se encuentran como componentes en diversos productos alimenticios. Su fuente principal son los productos alimenticios animales, pero también en leche y productos lácteos están contenidas cantidades significativas de CLA. Por lo demás, en diferentes aceites y grasas se identificó CLA, siendo la concentración en aceites vegetales significativamente más reducida que la que se encuentra en grasas animales. J. Food Compos. Anal. 5, 185-197 (1992).

Ya que el contenido de estos productos alimenticios puede oscilar en gran medida, se tiene interés en añadir ácido linoléico conjugado obtenido sintéticamente a los productos alimenticios. La EP 0 950 410 A1 da a conocer un procedimiento para el isomerizado de ácido linoléico en forma de un éster de alquilo con contenido elevado en ácido linoléico con una base fuerte, preferentemente con alcoholatos alcalinos, en medio anhidro. La obtención de ésteres de alquilo se efectúa como se describe en el libro de G. Dieckelmann y H.J. Heinz "The basics of industrial oleochemistry" (ISBN 3-89355-008-9). La GB-A-1 408 189 y WO-A-00/09163 dan a conocer procedimientos para el isomerizado de éster de ácido graso insaturado bajo empleo de alcoholatos alcalinos.

El ácido linoléico conjugado, o el correspondiente éster, se elabora mediante neutralización por medio de ácido en disolución acuosa. En este caso se ha mostrado que, en el caso de puesta en práctica de isomerizado en ésteres, se obtiene un rendimiento más elevado en ácido linoléico conjugado. Por lo tanto, el isomerizado se lleva a cabo casi siempre en el éster metílico bajo empleo de metanolatos alcalinos. Tras la adición de agua y ácido se llega a una separación de fases, en la que se produce como fase orgánica el éster de ácido linoléico conjugado.

No obstante, en esta elaboración tras el isomerizado se presenta casi siempre el problema de que, en el caso de adición de agua, los jabones formados en la puesta práctica en reacción impiden una separación de fases clara, ya que se forma una emulsión. Por lo demás, la fase acuosa se impurifica a través del metanol liberado, que se debe eliminar de manera complicada debido a aspectos técnicos medioambientales.

La tarea de la presente invención ha consistido en desarrollar un procedimiento que simplificara el aislamiento de ésteres de ácidos grasos de alquilo conjugados tras el isomerizado. De este modo se debe impedir que la disolución de reacción forme espuma en gran medida, o forme emulsiones. Por lo demás se limitará o se evitará completamente el empleo de disolventes, en especial no se producirán mezclas de agua-disolvente. Además aumentará la pureza de los productos finales, es decir, se obtendrán productos con índice de ácido más reducido.

Descripción de la invención

Es objeto de la invención un procedimiento para la obtención de ésteres de ácidos grasos conjugados insaturados, en el que

a): se mezclan con bases fuertes anhidras, y en este caso se isomerizan ésteres de ácidos grasos no conjugados insaturados con 12 a 22 átomos de carbono, y al menos dos dobles enlaces en la fracción de ácido graso, y 1 a 5 átomos de carbono en la fracción alcohólica,

b): se mezclan los ésteres de ácidos graso conjugados obtenidos en este caso con ácido fosfórico, y

c): se separan de la mezcla de reacción las sales de fosfato producidas en este caso.

De este modo, tras el isomerizado no se presenta una disociación de éster. Por lo demás, debido a la ausencia de agua y jabones en este procedimiento no se produce un sistema bifásico, cuya elaboración se dificulta debido a la formación de emulsión, es decir separación de fases deficiente.

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Preferentemente se emplean ésteres de ácidos grasos con 16 a 18 átomos de carbono y al menos dos dobles enlaces en la fracción de ácido graso, y 1 a 5 átomos de carbono en la fracción alcohólica. De modo especialmente preferente se emplea como éster de ácido graso éster de ácido linoléico con 1 a 5 átomos de carbono en la fracción alcohólica. De estos ésteres de ácido graso son especialmente preferentes éster metílico de ácido linoléico y éster etílico de ácido linoléico. También encuentran empleo aceites que contienen ácido linoléico, que son seleccionados a partir del grupo que está formado por aceite de girasol, aceite de cardo, aceite de soja, aceite de semillas de algodón, aceite de cacahuete, aceite de colza y aceite de palma, tras transformación de ácidos grasos libres en los ésteres con alcoholes con 1 a 5 áto-
mos de carbono como producto de partida para la obtención según la invención de ésteres de ácidos grasos conjugados.

En una forma de ejecución preferente se emplean alcoholatos alcalinos con 1 a 10 átomos de carbono como bases durante el isomerizado. En el caso de adición de ácido fosfórico se producen fosfatos alcalinos a partir de la disolución de reacción, y estos se pueden separar fácilmente. El alcohol producido a partir de la reacción de ácido fosfórico con alcoholatos alcalinos se puede destilar de modo sencillo bajo vacío. Por consiguiente, en el proceso de obtención no se producen disolventes contaminantes, que se deben eliminar de manera costosa.

Como bases especialmente preferentes se han mostrado metanolato potásico, etanolato potásico o t-butilato potásico. El fosfato potásico formado en el caso de empleo de estas dos bases tras adición de ácido fosfórico posee propiedades de precipitación convenientes, y conduce a una eliminación casi completa de iones potasio de la mezcla de reacción. Los alcoholes formados tras adición de ácido fosfórico metanol, etanol o t-butanol se pueden separar por destilación fácilmente y sin formación de espuma fuerte.

Preferentemente se emplea ácido fosfórico al 85% en la precipitación de sales de fosfato, ya que de este modo se introduce la menor cantidad posible de agua en la mezcla de reacción, y el ácido fosfórico es aún manejable debido a su viscosidad elevada. Para favorecer la reacción de precipitación se calienta la mezcla de reacción a 40 hasta 130ºC, preferentemente a 80 hasta 120ºC, y de modo especialmente preferente a 100 hasta 120ºC.

En otro procedimiento preferente se mezclan ésteres de ácidos grasos con 12 a 22 átomos de carbono y con al menos dos dobles enlaces no conjugados en la fracción de ácido graso y 1 a 5 átomos de carbono en la fracción alcohólica con bases anhidras para isomerizar los ésteres de ácidos grasos, y a continuación se gotea glicerina en la disolución de reacción. Los triglicéridos de ácidos grasos conjugados obtenidos en este caso se mezclan con ácido fosfórico, y las sales de fosfato precipitadas se separan de la mezcla de reacción.

Ejemplos Ejemplo 1 Obtención de éster metílico de girasol conjugado

Antes del conjugado se secaron 1200 g de éster metílico de girasol, y después se secaron con 24 g de metanolato potásico. La temperatura se aumentó a 130ºC. Después se agitó durante 2,5-3 horas a esta temperatura. A continuación se enfrió la carga a 110ºC, y se neutralizó cuidadosamente con ácido fosfórico al 85%, tiñéndose la disolución de parduzco a amarillo. La temperatura se aumentó a 120ºC, y se agitó durante 30 minutos en vacío a 120ºC. Inicialmente se observó un ligero espumado, que desapareció tras un tiempo breve. El producto se enfrió a 40ºC, y se liberó de las sales potásicas mediante filtración en Hyflow. La adición de un 1% de etoxiquina sirvió para el estabilizado. El éster metílico de girasol conjugado obtenido de este modo presentaba un índice de ácido de 8 (determinado según ISO 660).

Ejemplo 2 Obtención de éster metílico de girasol conjugado con elaboración acuosa

Se mezclaron 443 g de éster metílico de girasol con 10 g de metanolato potásico al 30%. La mezcla se agitó 5 horas en una instalación de reacción cerrada a 111 hasta 115ºC. La disolución de reacción se enfrió a 100ºC y se mezcló con 100 ml de agua, a la que se añadieron 4 g de ácido cítrico.

En este caso, la disolución de reacción espumó fuertemente, después se formó una emulsión que no permitía una separación de fases completa. De este modo se pudo aislar sólo una pequeña cantidad de éster metílico de girasol conjugado con un índice de ácido de 15 (determinado según ISO 600).

Ejemplo 3 Obtención de triglicéridos de girasol conjugados

Antes del conjugado se secaron 265 g de éster metílico de girasol, y después se mezclaron con 5,3 g de metanolato potásico. La temperatura se aumentó a 130ºC. Después se agitó a esta temperatura durante 3 horas. En esta disolución se introdujeron gota a gota 10 g de glicerina, y el metanol liberado se destiló en vacío. A continuación se enfrió la carga a 110ºC, y se neutralizó cuidadosamente con ácido fosfórico al 85%, tiñéndose la disolución de parduzco a amarillo. La temperatura se aumentó a 120ºC, y se agitó durante 30 minutos en vacío a 120ºC. Inicialmente se inició un ligero espumado, que desapareció tras un tiempo breve. El producto se enfrió a 40ºC, y se liberó de las sales potásicas mediante filtración en Hyflow. La adición de un 1% de etoxiquina sirvió para el estabilizado.

Claims

1. Procedimiento para la obtención de ésteres de ácidos grasos conjugados insaturados, en el que

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplea éster alquílico de ácido linoléico como éster de ácido graso.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se emplea éster metílico de ácido linoléico o éster etílico de ácido linoléico como éster de ácido graso.

4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se emplean alcoholatos alcalinos como bases anhidras.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque se emplea metanolato potásico, etanolato potásico o t-butilato potásico como base anhidra.

6. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se emplea un ácido fosfórico al 85% para la precipitación de sales de fósforo.

7. Procedimiento según las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque, entre los pasos de procedimiento a) y b), se introduce gota a gota glicerina en la disolución de reacción, y se destila el alcohol liberado en este transesterificado.