WO1994026683A1 - Process and device for producing squalene from olive oil residues - Google Patents

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WO1994026683A1
WO1994026683A1 PCT/DE1994/000542 DE9400542W WO9426683A1 WO 1994026683 A1 WO1994026683 A1 WO 1994026683A1 DE 9400542 W DE9400542 W DE 9400542W WO 9426683 A1 WO9426683 A1 WO 9426683A1
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WO
WIPO (PCT)
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squalene
supercritical
gas
extraction
mixture
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Application number
PCT/DE1994/000542
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German (de)
French (fr)
Inventor
Paolo Bondioli
Armando LANZANI
Enzo FEDELI
Andrea Mossa
Adam Müller
Original Assignee
Müller Extract Company Gmbh
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0403Solvent extraction of solutions which are liquid with a supercritical fluid
    • B01D11/0407Solvent extraction of solutions which are liquid with a supercritical fluid the supercritical fluid acting as solvent for the solute
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/21Alkatrienes; Alkatetraenes; Other alkapolyenes

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of squalene from olive oil residues according to claim 1, a device for extraction according to claim 13, an extract with a high squalene content according to claim 19 and a use of such an extract according to claim 21.
  • Squalene (2, 6,10,15,19,23-hexamethyl-2,6,10,14,18,22-tetra-cosahexaene) is an acyclic triterpene.
  • Squalene can be prepared synthetically from hexaphenyl-l, 4-butanediyldiphosphonium dibromide and 6,10-dimethyl-5,9-undecadien-2-one.
  • Squalene obtained by synthetic means, is very expensive because the required level of purity for commercial use can only be achieved, if at all, with unreasonable effort.
  • Squalene also occurs as a natural substance in large quantities in shark liver oil and in smaller quantities in many vegetable oils.
  • a product according to the invention is claimed in claim 19, a use according to the invention in claim 21.
  • An advantage of the squalene obtained according to the invention is that it is free of a strange smell or taste.
  • the process according to the invention of processing the olive oil residues can also be simplified under suitable conditions, in particular the choice of catalyst, in such a way that steps a) to c) can be carried out in one reaction.
  • steps a) to c) above a process is described which involves the conversion of a complex mixture, which is glycerides, squalene, methyl and ethyl esters contains free fatty acids and the free fatty acids themselves in a binary mixture which contains squalene and triglycerides in a manner which provides the optimum conditions for successful extraction by means of a supercritical and / or subcritical gas, in particular CO2.
  • a complex mixture which is glycerides, squalene, methyl and ethyl esters contains free fatty acids and the free fatty acids themselves in a binary mixture which contains squalene and triglycerides in a manner which provides the optimum conditions for successful extraction by means of a supercritical and / or subcritical gas, in particular CO2.
  • Step 1 Naturally present esters in the olive oil residues to be processed are saponified, the acid part then being present as a soap and the alcoholic part being released and being eliminated during a washing procedure.
  • Step 2 The fatty acids, which are present as soap, and the organic material, which is dissolved or dispersed in the saponification solution, are released and isolated as a water-insoluble layer which essentially contains squalene and free fatty acids.
  • the organic layer which forms is then washed and dried in order to remove alcohols and inorganic impurities.
  • esterification reaction between the free fatty acids and glycerin is then carried out.
  • the amount of glycerin added is added as a stoichiometric amount, calculated on the basis of the free fatty acids.
  • the esterification reaction takes place in the presence of a metallic catalyst.
  • the use of an metallic catalyst instead of the acid catalyst customary in the prior art means that the structure of the squalene is not changed. form rearrangements or isomerizations or the like.
  • tin-containing catalyst in particular tin (II ) - oxide, tin oxalate or tin-2-ethylhexilate or other tin salts or tin metal organic compounds, however, makes it possible to carry out the transesterification reaction between methyl or ethyl esters and glycerol simultaneously - and thus in one step.
  • esterification is carried out with the aid of an acid-containing catalyst and then an extraction with a supercritical and / or subcritical gas, in particular a CO2 extraction, in generally known devices, undesirably isomerized squalene products are reduced Get quality.
  • a supercritical and / or subcritical gas in particular a CO2 extraction
  • a high-quality squalene with a content of more than 90% is obtained in its natural composition without isomers if the esterification with a non-acidic catalyst, e.g. a metal-containing catalyst, in particular a zinc or tin-containing catalyst, for example zinc powder or tin oxide or the like.
  • a non-acidic catalyst e.g. a metal-containing catalyst, in particular a zinc or tin-containing catalyst, for example zinc powder or tin oxide or the like.
  • the quality of the squalene product can be increased further if a device according to claim 13 is used for the extraction with supercritical and / or subcritical gases.
  • the esterified material is e.g. B. introduced in the middle of a high-pressure extraction column, for example injected, which is specifically with different segments and is optionally equipped with a corresponding double jacket (see FIG. 1: segments A, B, C, D, E, F, G).
  • the undissolved constituents of the esterified product are obtained as a residue in the bottom zone G of the column.
  • the esterified product can be injected both at the top segment and in another segment of the column. It is important that the supercritical gas, e.g. CO2 is introduced at a point in the column, so that the CO2 can flow in countercurrent from the bottom to the top.
  • the supercritical gas e.g. CO2
  • the type of packing in the column is responsible for optimal contact between the product and supercritical and / or subcritical gas. According to this procedure, squalene is dissolved in CO2 and conveyed over the top of the column to the separator S.
  • the esterified material separated from squalene is collected as a residue in the bottom zone G of the column.
  • the column has at least two segments with temperature zones operating differently from one another.
  • Three or more segments are preferred which can be temperature-controlled independently of one another and which operate at different temperatures, wherein during operation they have an inwardly decreasing temperature gradient.
  • the temperature of the extraction gas can be subcritical, near the critical point, or supercritical.
  • the extraction pressure is usually supercritical, but can also be subcritical if necessary.
  • the extraction temperature can also be subcritical, close to the critical point, or supercritical.
  • the extraction pressure is usually supercritical here too.
  • the segments located further up e.g. B in the drawing
  • the extraction temperature and the extraction pressure have to be supercritical in order to separate any undissolved squalene residues.
  • the critical data for the supercritical gases used are known, e.g. the critical temperature for CO2 is + 31.1 ° C and the kitic pressure is 73.3 bar.
  • the present invention is not limited to extraction with CO2. Rather, one can also use a supercritical and / or subcritical gas as a - under normal conditions - gaseous solvent which is selected from the group consisting of: CO; Ethane; Propane; as well as their mixtures, in particular a mixture of CO2 and propane.
  • a supercritical and / or subcritical gas as a - under normal conditions - gaseous solvent which is selected from the group consisting of: CO; Ethane; Propane; as well as their mixtures, in particular a mixture of CO2 and propane.
  • a gaseous solvent can also be used which contains an entrainer, for example an alcohol, preferably ethanol.
  • Preferred extraction conditions are, for example, those according to claims 10 and / or 11.
  • the device according to the drawing described below is used. It should be noted here that the number of segments can be more, but also less than three.
  • the column consists of the segments B D F and the intermediate segments A C E G, which are connected to one another by flanges.
  • the column is filled with packs, e.g. Sulzer packs. If necessary, the segments can only be partially filled with packing material. In addition, it is also possible to use different packing materials per segment and / or in different segments.
  • the segments B D F each have a double jacket, which can be tempered independently and individually by flowing through them using a temperature-controlled medium.
  • the pump P- ⁇ draws liquid CO2 from the condenser L and brings it to the desired supercritical pressure.
  • the CO2 which is supercritical in terms of pressure flows from segment G to the top of column A.
  • the CO2 which is subcritical or supercritical in terms of temperature is essentially purified. applies and controlled by the double jacket systems that are specific to the individual BDF segments.
  • the esterified material is introduced at the upper part of the segment D or the intermediate segment C of the drawing using the metering pump P2 and the valve Vj.
  • the starting material flows continuously from P2 to C.
  • the invention is not limited to this point of introduction of the starting material. According to the invention it is possible to choose a different entry point on the column, either lower or higher than point C.
  • the remaining solution of the squalene parts not yet dissolved in CO2 takes place in segment B.
  • a top product dissolved in CO2 is obtained, which flows from the top of column A to the proportionally controlled valve V2, where the extraction pressure is reduced.
  • the extraction temperature is also reduced in the subsequent heat exchanger H ⁇ . Under these conditions, the extract reaches the separator S, where the separation from the CO2 takes place.
  • the extract obtained contains almost all of the squalene and can be continuously removed from the separating tank through valve V3.
  • a particular advantage lies in the fact that the squalene obtained is virtually free of pesticide residues.
  • the bottom product is collected in segment G and can be continuously discharged through valve 4. will wear.
  • the evaporating CO2 in the separator S is free of extract, is liquefied in the heat exchanger H2 and flows into the so-called liquefier L, which essentially represents a collecting container for liquefied CO2.
  • the carbon dioxide can be used again by the pump Pj for a new extraction cycle.
  • 500 g of liquid residues from olive oil production are treated under reflux with 500 ml of methanol, 500 ml of water and with an excess of NaOH or KOH, calculated on the basis of the saponification number.
  • the duration of treatment is approximately three hours.
  • the alkaline solution is then mixed with 85% phosphoric acid.
  • the fatty acid splitting is carried out at a reaction temperature of 70 ° C. The completeness of the fatty acid splitting is achieved when two immiscible liquid layers can be observed.
  • the organic layer of the treated product - as described above - is transferred to a 1,000 ml glass cylinder, which is connected to a magnetic stirrer and vacuum pump.
  • the temperature is raised to 180 ° C. and glycerol and zinc powder 1% are added as a catalyst.
  • the glycerol content is calculated on the basis of the free fatty acid component.
  • the vacuum must be maintained during the esterification.
  • 300 ml of the present esterified product with a content of 28% squalene as starting material are injected into the described extraction column, which works with CO2 as the supercritical gas.
  • the extraction pressure is 150 bar, the extraction temperature in the middle segment (D) 40 ° C, in the upper segment (B) 50 ° C, in the lower segment (F) 30 ° C.
  • the flow rate of CO2 in the example is approximately 100 kg / h.
  • a starting material which is produced as a waste product in olive oil production and which is known, for example, by the term "skam" is used.
  • This starting material is analyzed before processing for its free fatty acid content and its saponification number.
  • the mixture is then heated under a reduced pressure of 100 mm Hg until a temperature of 150 ° C. is reached.
  • the use of a reduced pressure at least during the esterification reaction has the meaning of removing the water formed during the reaction and the water which is present anyway, together with the low-boiling alcohols, such as, for example, methanol and / or ethanol.
  • the removal of water and the low-boiling alcohols from the reaction mixture therefore also has the purpose of shifting the reaction equilibrium in the direction of the end products.
  • the calculated amount of glycerin is added dropwise under reduced pressure during the esterification reaction.
  • the progress of the reaction is periodically checked by analyzing the free fatty acid content and thin-layer chromatography (with hexane: diethyl ether in a ratio of 9: 1.
  • the thin-layer plate is sprayed with sulfuric acid and in an oven at 100 ° C. for 15 minutes
  • a new amount of glycerin, calculated on the residual content of free fatty acids is added generally preferred because a significant part of the previously added glycerol can distill off together with water and alcohol under the pressure and temperature conditions described.
  • the amount of this new addition depends primarily on the design of the device as long as HRT until the residual free fatty acid content lower than 0.3%, which are present as oleic acid, is.
  • the mixture will then cooled to 80 ° C and filtered to remove the catalyst.
  • This reaction mixture obtained is then extracted with CO2 under supercritical and / or subcritical conditions in the device according to the invention, an extract being obtained which has a squalene content of from about 85% by weight to in particular about 97% by weight. , 96% by weight in the example.
  • An extract with a high squalene content obtained with the method according to the invention can be used immediately without further purification as an ointment base for pharmaceutical and / or cosmetic purposes, without having the odor nuisance which inevitably occurs due to extracts from fish liver.

Abstract

The invention relates to a process and device for producing squalene from olive oil residues, said process comprising four stages which may, if necessary, be reduced to two and are: saponification, cracking and esterification of the fatty acids and extraction by super and/or sub-critical gases. For the purposes of extraction by super and/or sub-critical gases, use is made of a product previously esterified with metal-containing catalysts which is sprayed into a high-pressure extraction column with independently temperable column regions. This process and device makes it possible to obtain marketable squalene with a purity of over 90 %.

Description

Beschreibung description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Squalen ausMethod and device for producing squalene from
OlivenölrückständenOlive oil residues
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Squalen aus Olivenölrückständen gemäß Anspruch 1, eine Vor¬ richtung zur Extraktion gemäß Anspruch 13, ein Extrakt mit hohem Squalen-Gehalt gemäß Anspruch 19 sowie eine Verwen- düng eines derartigen Extraktes gemäß Anspruch 21.The invention relates to a process for the production of squalene from olive oil residues according to claim 1, a device for extraction according to claim 13, an extract with a high squalene content according to claim 19 and a use of such an extract according to claim 21.
Squalen (2 ,6,10,15,19,23-Hexamethyl-2,6,10,14,18,22-tetra- cosahexaen) ist ein acyclisches Triterpen.Squalene (2, 6,10,15,19,23-hexamethyl-2,6,10,14,18,22-tetra-cosahexaene) is an acyclic triterpene.
Auf synthetischem Wege kann Squalen hergestellt werden aus Hexaphenyl-l,4-butandiyldiphosphonium-dibromid und 6,10-Di- methyl-5,9-undecadien-2-on.Squalene can be prepared synthetically from hexaphenyl-l, 4-butanediyldiphosphonium dibromide and 6,10-dimethyl-5,9-undecadien-2-one.
Squalen, gewonnen auf synthetischem Wege, ist sehr teuer, weil der geforderte Reinheitsgrad für eine kommerzielle Verwertung nur mit nicht zu vertretenedem Aufwand, falls überhaupt, zu erreichen ist.Squalene, obtained by synthetic means, is very expensive because the required level of purity for commercial use can only be achieved, if at all, with unreasonable effort.
Squalen kommt ferner als Naturstoff in größerer Menge im Haifischleberöl sowie in geringeren Mengen in vielen Pflan¬ zenölen vor.Squalene also occurs as a natural substance in large quantities in shark liver oil and in smaller quantities in many vegetable oils.
Es ist bekannt, Squalen aus Fischleber mittels organischer Lösungsmittel zu extrahieren.It is known to extract squalene from fish liver using organic solvents.
Squalen-Produkte aus Fischlebern in kommerziell verwertba¬ ren Mengen sind jedoch nicht völlig geruchsfrei und enthal¬ ten noch eine Menge unangenehmer Geschmacks- bzw. Geruchs- komponenten.However, squalene products made from fish liver in commercially usable amounts are not completely odorless and still contain a lot of unpleasant taste or odor components.
Darüber hinaus ist es aus dem spanischen Patent Nr. 555,112 bekannt, daß Squalen gewonnen werden kann durch Verseifung und Veresterung von Pflanzenölrückständen unter Verwendung einer Säurekatalyse.In addition, it is known from Spanish Patent No. 555,112 that squalene can be obtained by saponification and esterification of vegetable oil residues using acid catalysis.
Ferner ist es bekannt als Säurekatalysatoren beispielseise Schwefelsäure, p-Toluolsulfonsäure oder dergleichen einzu¬ setzen.Furthermore, it is known to use, for example, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid or the like as acid catalysts.
Nachteilig bei diesen säurekatalysierten Reaktionen ist es jedoch, daß das Squalen, welches auf diese Art gewonnen wird - möglicherweise aufgrund von Verschiebungen der Dop¬ pelbindungen des Squalens oder Sulfonierungsreaktionen des olefinischen Systems des Squalens - Isomerisierungsreaktio- nen unterliegt. Ein derartiges Squalen-Produkt muß jedoch zur weiteren Verarbeitung arbeits- und kostenaufwendig ge- reinigt werden, was häufig auch nur unbefriedigend gelingt.However, a disadvantage of these acid-catalyzed reactions is that the squalene which is obtained in this way is subject to isomerization reactions, possibly due to shifts in the double bonds of squalene or sulfonation reactions in the olefinic system of squalene. However, such a squalene product has to be cleaned for further processing in a labor-intensive and costly manner, which is often unsatisfactory.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver¬ fahren zur schnellen, einfachen und kostengünstigen Her¬ stellung eines Squalen-Produktes mit hohem Squalen-Anteil zur Verfügung zu stellen.It is therefore an object of the present invention to provide a process for the rapid, simple and inexpensive production of a squalene product with a high proportion of squalene.
Verfahrenstechnisch wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1, vorrichtungstechnisch durch die Merkmale des Patentanspruches 13.In terms of process technology, this object is achieved by the features of patent claim 1, and in terms of device technology by the features of patent claim 13.
Ein erfindungsgemäßes Produkt ist in Anspruch 19, eine er¬ findungsgemäße Verwendung in Anspruch 21 beansprucht.A product according to the invention is claimed in claim 19, a use according to the invention in claim 21.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dar.The subclaims represent advantageous embodiments of the invention.
Ein Vorteil des erfindungsgemäß erhaltenen Squalens liegt darin begründet, daß es frei von fremdartigem Geruch oder Geschmack ist.An advantage of the squalene obtained according to the invention is that it is free of a strange smell or taste.
Der erfindungsgemäßen Herstellung bzw. Isolierung eines hochwertige Squalens in seiner natürlichen Zusammensetzung für kommerzielle Zwecke liegen folgende chemische Grund¬ schritte zugrunde:The production or isolation according to the invention of a high-quality squalene in its natural composition The following basic chemical steps are used for commercial purposes:
a) Die alkalische Verseifung eines Start ateriales (Olivenölrückstände, insbesondere flüssige Rückstände) in einem wäßrigen und/oder organisch chemischen Medium.a) The alkaline saponification of a starting material (olive oil residues, especially liquid residues) in an aqueous and / or organic chemical medium.
b) Die Überführung von Fettsäureseifen in freie Fettsäu¬ ren: Zur alkalischen Hydroxidlösung von Stufe a) werden soviel Mineralsäuren hinzugefügt, um die freien Fett¬ säuren von ihren Seifen abzutrennen, wobei eine organi¬ sche und eine wäßrige Phase gebildet werden, wobei die organische Phase in der Regel gewaschen und getrocknet wird.b) The Conversion of Fatty Acid Soaps to Free Fatty Acids: To the alkaline hydroxide solution from stage a), sufficient mineral acids are added to separate the free fatty acids from their soaps, an organic and an aqueous phase being formed, the organic Phase is usually washed and dried.
c) Die Veresterung: Zu der organischen Schicht, die wie oben beschrieben erhalten wurde, wird ein Polyol, ins¬ besondere Glycerin, und ein metallhaltiger Katalysator hinzugefügt.c) The esterification: A polyol, in particular glycerol, and a metal-containing catalyst are added to the organic layer obtained as described above.
d) Das veresterte Produkt wird nunmehr durch ein überkri- tisches und/oder unterkritisches Gas extrahiert, wo¬ durch ein hochwertiges Squalen gemäß der Erfindung er¬ halten wird.d) The esterified product is now extracted by a supercritical and / or subcritical gas, whereby a high-quality squalene according to the invention is obtained.
Bei Bedarf können noch zusätzliche Schritte - etwa noch mehrere Waschschritte oder dgl. - eingefügt werden.If necessary, additional steps - such as several washing steps or the like - can be added.
Andererseits kann das erfindungsgemäße Verfahren der Aufbe- reitung der Olivenölrückstände unter geeigneten Bedingun¬ gen, insbesondere der Wahl des Katalysators, auch so ver¬ einfacht werden, daß die Schritte a) bis c) in einer Reak¬ tion durchgeführt werden können.On the other hand, the process according to the invention of processing the olive oil residues can also be simplified under suitable conditions, in particular the choice of catalyst, in such a way that steps a) to c) can be carried out in one reaction.
In den obigen Schritten a) bis c) ist ein Verfahren be¬ schrieben, welches die Umwandlung eines komplexen Gemi¬ sches, welches Glyceride, Squalen, Methyl- und Ethylester freier Fettsäuren und die freien Fettsäuren selbst in einer binären Mischung enthält, welche Squalen und Triglyceride enthält in einer Art, welche den optimalen Bedingungen für eine erfolgreiche Extraktion mittels eines überkritischen und/oder unterkritischen Gases, insbesondere CO2 vorliegt.In steps a) to c) above, a process is described which involves the conversion of a complex mixture, which is glycerides, squalene, methyl and ethyl esters contains free fatty acids and the free fatty acids themselves in a binary mixture which contains squalene and triglycerides in a manner which provides the optimum conditions for successful extraction by means of a supercritical and / or subcritical gas, in particular CO2.
Insbesondere haben die obigen Schritte die folgende Bedeu¬ tung:In particular, the above steps have the following meaning:
Schritt 1: Natürlich vorliegende Ester in den aufzuberei¬ tenden Olivenölrückstände werden verseift, wobei der Säure¬ teil dann als eine Seife vorliegt und der alkoholische Teil freigesetzt wird und während einer Waschprozedur eliminiert wird.Step 1: Naturally present esters in the olive oil residues to be processed are saponified, the acid part then being present as a soap and the alcoholic part being released and being eliminated during a washing procedure.
Schritt 2: Die Fettsäuren, welche als Seife vorliegen, und das organische Material, welches in der Verseifungslösung gelöst oder dispergiert vorliegt, werden freigesetzt und isoliert als eine wasserunlösliche Schicht, welche im we- sentlichen Squalen und freie Fettsäuren enthält. Die Über¬ führung der in einem ersten Reaktionsgemisch (Verseifungsgemisch) entstandenen Fettsäureseifen, in deren entsprechenden freien Fettsäuren geschieht durch Zugabe von Säure, insbesondere Mineralsäure, vorzugsweise Phosphor- säure. Die sich bildende organische Schicht wird dann gewa¬ schen und getrocknet, um Alkohole und anorganische Verun¬ reinigungen zu entfernen.Step 2: The fatty acids, which are present as soap, and the organic material, which is dissolved or dispersed in the saponification solution, are released and isolated as a water-insoluble layer which essentially contains squalene and free fatty acids. The transfer of the fatty acid soaps formed in a first reaction mixture (saponification mixture), in their corresponding free fatty acids, takes place by adding acid, in particular mineral acid, preferably phosphoric acid. The organic layer which forms is then washed and dried in order to remove alcohols and inorganic impurities.
Anschließend wird eine Veresterungsreaktion zwischen den freien Fettsäuren und Glycerin durchgeführt. Dabei wird in der Regel die zugegebene Menge an Glycerin als stöchiome- trische Menge, berechnet auf Basis der freien Fettsäuren, zugegeben. Die Veresterungsreaktion geschieht in Gegenwart eines metallischen Katalysators. Die Verwendung eines e- tallischen Katalysators anstelle des im Stand der Technik üblichen Säurekatalysators führt dazu, daß die Struktur des Squalens nicht verändert wird - sich demnach keine Squalen- umlagerungen oder Isomerisierungen oder dergleichen bilden. Verwendet man beispielsweise pulverisiertes Zink als Kata¬ lysator, so müssen die Schritte der alkalischen Verseifung, des Überführens der Fettsäureseifen in freie Fettsäuren so- wie die Veresterung der freien Fettsäuren mit Glycerin nacheinander durchgeführt werden, wogegen die Verwendung eines zinnhaltigen Katalysators, insbesondere Zinn(II)- oxid, Zinnoxalat oder Zinn-2-ethylhexilat oder andere Zinn¬ salze bzw. zinnmetallorganische Verbindungen es jedoch ög- lieh macht, die Umesterungsreaktion zwischen Methyl- oder Ethylestern und Glycerin gleichzeitig - und somit in einem Schritt - durchzuführen.An esterification reaction between the free fatty acids and glycerin is then carried out. As a rule, the amount of glycerin added is added as a stoichiometric amount, calculated on the basis of the free fatty acids. The esterification reaction takes place in the presence of a metallic catalyst. The use of an metallic catalyst instead of the acid catalyst customary in the prior art means that the structure of the squalene is not changed. form rearrangements or isomerizations or the like. If, for example, powdered zinc is used as the catalyst, the steps of alkaline saponification, the conversion of the fatty acid soaps into free fatty acids and the esterification of the free fatty acids with glycerol must be carried out in succession, whereas the use of a tin-containing catalyst, in particular tin (II ) - oxide, tin oxalate or tin-2-ethylhexilate or other tin salts or tin metal organic compounds, however, makes it possible to carry out the transesterification reaction between methyl or ethyl esters and glycerol simultaneously - and thus in one step.
Wenn die Veresterung mit Hilfe eines säurehaltigen Kataly- sators und anschließend eine Extraktion mit einem überkri¬ tischen und/oder unterkritischen Gas, insbesondere eine CO2-Extraktion, in allgemein bekannten Vorrichtungen durch¬ geführt wird, werden unerwünscht isomerisierte Squalen-Pro- dukte von geringer Qualität erhalten.If the esterification is carried out with the aid of an acid-containing catalyst and then an extraction with a supercritical and / or subcritical gas, in particular a CO2 extraction, in generally known devices, undesirably isomerized squalene products are reduced Get quality.
Es ist überraschend festzustellen, daß ein hochwertiges Squalen mit einem Gehalt von mehr als 90% in seiner natür¬ lichen Zusammensetzung ohne Isomere erhalten wird, wenn die Veresterung mit einem nichtsäurehaltigen Katalysator, z.B. einem metallhaltigen Katalysator, insbesondere einem Zink¬ oder Zinn-haltigen Katalysator, beispielsweise Zinkpulver oder Zinnoxid oder dgl. durchgeführt wird.It is surprising to find that a high-quality squalene with a content of more than 90% is obtained in its natural composition without isomers if the esterification with a non-acidic catalyst, e.g. a metal-containing catalyst, in particular a zinc or tin-containing catalyst, for example zinc powder or tin oxide or the like.
Die Qualität des Squalen-Produktes läßt sich noch steigern, wenn man für die Extraktion mit überkritischen und/oder un¬ terkritischen Gasen eine Vorrichtung gemäß Anspruch 13 ver¬ wendet.The quality of the squalene product can be increased further if a device according to claim 13 is used for the extraction with supercritical and / or subcritical gases.
Das veresterte Material wird z. B. in die Mitte einer Hoch- druck-Extraktionskolonne eingebracht, beispielsweise einge¬ spritzt, die eigens mit unterschiedlichen Segmenten und ge- gebenfalls mit entsprechendem Doppelmantel ausgestattet ist (vgl. Fig. 1: Segmente A, B, C, D, E, F, G) .The esterified material is e.g. B. introduced in the middle of a high-pressure extraction column, for example injected, which is specifically with different segments and is optionally equipped with a corresponding double jacket (see FIG. 1: segments A, B, C, D, E, F, G).
Durch das überkritische Gas, z.B. CO2, wird Squalen gelöst, abgetrennt von den übrigen Bestandteilen und schließlich im Abscheidebehälter S gesammelt.Due to the supercritical gas, e.g. CO2, squalene is dissolved, separated from the other constituents and finally collected in the separating tank S.
Die nicht gelösten Bestandteile des veresterten Produktes werden als Rückstand in der Sumpfzone G der Kolonne erhal- ten.The undissolved constituents of the esterified product are obtained as a residue in the bottom zone G of the column.
Die Einspritzung des veresterten Produktes kann sowohl am Kopfsegment als auch in einem anderen Segment der Kolonne erfolgen. Wichtig ist, daß das überkritische Gas, wie z.B. CO2, eingeführt wird an einem Punkt der Kolonne, so daß das CO2 im Gegenstrom von unten nach oben fließen kann.The esterified product can be injected both at the top segment and in another segment of the column. It is important that the supercritical gas, e.g. CO2 is introduced at a point in the column, so that the CO2 can flow in countercurrent from the bottom to the top.
Ferner ist die Art der Packungen in der Kolonne verantwort¬ lich für einen optimalen Kontakt zwischen Produkt und über- kritischem und/oder unterkritischem Gas. Nach dieser Ver¬ fahrensweise wird Squalen in CO2 gelöst und über den Kopf der Kolonne bis zum Abscheider S befördert.Furthermore, the type of packing in the column is responsible for optimal contact between the product and supercritical and / or subcritical gas. According to this procedure, squalene is dissolved in CO2 and conveyed over the top of the column to the separator S.
Das veresterte, vom Squalen abgetrennte Material, wird als Rückstand in der Sumpfzone G der Kolonne gesammelt.The esterified material separated from squalene is collected as a residue in the bottom zone G of the column.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es wichtig, daß die Kolonne mindestens zwei Segmente mit un¬ terschiedlich voneinander arbeitenden Temperaturzonen be- sitzt. Bevorzugt werden drei oder mehr Segmente, die unab¬ hängig voneinander temperierbar sind und mit unterschiedli¬ chen Temperaturen arbeiten, wobei sie im Betrieb einen nach innen abfallenden Temperaturgradienten aufweisen.To carry out the process according to the invention it is important that the column has at least two segments with temperature zones operating differently from one another. Three or more segments are preferred which can be temperature-controlled independently of one another and which operate at different temperatures, wherein during operation they have an inwardly decreasing temperature gradient.
In bezug auf die genauere Ausgestaltung des Temperaturgra- dienten sowie weitere Details der Hochdruckextraktionsvor¬ richtung wird hiermit auf die deutsche Patentanmeldung vom 18. Mai 1993 mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zur Konservierung von Extrakten aus Früchten der Sägezahnpalme (Serenoa repens)" und dem Aktenzeichen P4316621.0 verwiesen, auf die diesbezüglich vollinhaltlich Bezug ge- nommen wird.With regard to the more precise design of the temperature gradient and further details of the high-pressure extraction device, reference is hereby made to the German patent application dated May 18, 1993 with the title "Process and device for the preservation of extracts from sawtooth palm fruits (Serenoa repens)" and the file number P4316621.0, to which full reference is made in this regard.
Im untersten Segment, das direkt über der Sumpfzone liegt, kann die Temperatur des Extraktionsgases unterkritisch, na¬ he dem kritischen Punkt, oder überkritisch sein. Der Ex- traktionsdruck ist in der Regel überkritisch, kann jedoch bei Bedarf auch unterkritisch sein. Im nächstfolgenden Seg¬ ment (z.B. D der Zeichnung), in welchem beispielsweise die Zuführung des veresterten Gemisches erfolgt, kann die Ex¬ traktionstemperatur ebenfalls unterkritisch, nahe dem kri- tischen Punkt, oder überkritisch sein. Der Extraktionsdruck ist auch hier in der Regel überkritisch. In den weiter oben gelegenen Segmenten (z.B. B der Zeichnung) müssen die Ex¬ traktionstemperatur und der Extraktionsdruck überkritisch sein, um evtl. noch nicht gelöste Squalenreste abzutrennen.In the lowest segment, which lies directly above the sump zone, the temperature of the extraction gas can be subcritical, near the critical point, or supercritical. The extraction pressure is usually supercritical, but can also be subcritical if necessary. In the next segment (e.g. D of the drawing), in which, for example, the esterified mixture is fed, the extraction temperature can also be subcritical, close to the critical point, or supercritical. The extraction pressure is usually supercritical here too. In the segments located further up (e.g. B in the drawing), the extraction temperature and the extraction pressure have to be supercritical in order to separate any undissolved squalene residues.
Die kritischen Daten für die benutzten überkritischen Gase sind bekannt, z.B. beträgt die kritische Temperatur für CO2 ist +31,1°C und der kitische Druck liegt bei 73,3 bar.The critical data for the supercritical gases used are known, e.g. the critical temperature for CO2 is + 31.1 ° C and the kitic pressure is 73.3 bar.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Extraktion mit CO2 beschränkt. Vielmehr kann man zur Squalen-Gewinnung gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein überkritisches und/oder unterkritisches Gas als - unter Normalbedingungen - gasförmiges Lösungsmittel verwenden, welches ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: CO ; Ethan; Propan; sowie deren Mischungen, insbesondere eine Mischung aus CO2 und Propan.Of course, the present invention is not limited to extraction with CO2. Rather, one can also use a supercritical and / or subcritical gas as a - under normal conditions - gaseous solvent which is selected from the group consisting of: CO; Ethane; Propane; as well as their mixtures, in particular a mixture of CO2 and propane.
Die kritischen Daten dieser - unter Normalbedingungen - gasförmigen Lösungsmittel zur Durchführung der Hochdruckex¬ traktion sind im folgenden wiedergegeben: Gas T [°C] P [bar]The critical data of these - under normal conditions - gaseous solvents for carrying out the high pressure extraction are given below: Gas T [° C] P [bar]
C02 31,1 73,3C0 2 31.1 73.3
Ethan 32,1 48,3Ethan 32.1 48.3
Propan 96,8 42,0Propane 96.8 42.0
Darüber hinaus kann auch noch ein gasförmiges Lösungsmittel verwendet werden, welches ein Schleppmittel, beispielsweise einen Alkohol, vorzugsweise Ethanol, enthält.In addition, a gaseous solvent can also be used which contains an entrainer, for example an alcohol, preferably ethanol.
Bevorzugte Extraktionsbedingungen sind beipielsweise solche gemäß den Ansprüchen 10 und/oder 11.Preferred extraction conditions are, for example, those according to claims 10 and / or 11.
Um das Verfahren gemäß der Erfindung ausführen zu können, wird die Vorrichtung gemäß der nachfolgend beschriebenen Zeichnung benutzt. Hierbei ist zu bemerken, daß die Anzahl der Segmente mehr, aber auch weniger als drei sein kann.In order to be able to carry out the method according to the invention, the device according to the drawing described below is used. It should be noted here that the number of segments can be more, but also less than three.
Die Kolonne besteht aus den Segmenten B D F und den Zwi- schensegmenten A C E G, die durch Flansche miteinander ver¬ bunden sind. Die Kolonne ist gefüllt mit Packungen, z.B. Sulzer-Packungen. Bei Bedarf können' die Segmente lediglich teilweise mit Packungsmaterial gefüllt sein. Darüber hinaus ist es auch möglich, unterschiedliche Packungsmaterialien pro Segment und/oder in unterschiedlichen Segmenten zu ver¬ wenden.The column consists of the segments B D F and the intermediate segments A C E G, which are connected to one another by flanges. The column is filled with packs, e.g. Sulzer packs. If necessary, the segments can only be partially filled with packing material. In addition, it is also possible to use different packing materials per segment and / or in different segments.
Die Segmente B D F haben je einen Doppelmantel, der unab¬ hängig und einzeln durch Durchströmen mittels eines tempe- rierten Mediums temperiert werden kann.The segments B D F each have a double jacket, which can be tempered independently and individually by flowing through them using a temperature-controlled medium.
Die Pumpe P-^ saugt flüssiges CO2 vom Verflüssiger L und bringt dieses auf den gewünschten überkritischen Druck. Das in bezug auf Druck überkritische CO2 strömt vom Segment G zum Kopf der Kolonne A. Das in bezug auf Temperatur unter¬ kritische oder überkritische CO2 wird im wesentlichen gere- gelt und gesteuert durch die den einzelnen Segmenten B D F eigenen Doppelmantelsysteme.The pump P- ^ draws liquid CO2 from the condenser L and brings it to the desired supercritical pressure. The CO2, which is supercritical in terms of pressure, flows from segment G to the top of column A. The CO2 which is subcritical or supercritical in terms of temperature is essentially purified. applies and controlled by the double jacket systems that are specific to the individual BDF segments.
Das veresterte Material wird eingeführt am oberen Teil des Segmentes D oder des Zwischensegmentes C der Zeichnung un¬ ter Benutzung der Dosierpumpe P2 und des Ventiles Vj. Das Startmaterial fließt kontinuierlich von P2 zu C.The esterified material is introduced at the upper part of the segment D or the intermediate segment C of the drawing using the metering pump P2 and the valve Vj. The starting material flows continuously from P2 to C.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf diesen Punkt der Einführung des Ausgangsmaterials. Gemäß der Erfindung ist es möglich, einen anderen Einführungspunkt an der Kolonne zu wählen, entweder tiefer oder höher als Punkt C.The invention is not limited to this point of introduction of the starting material. According to the invention it is possible to choose a different entry point on the column, either lower or higher than point C.
In den Segmenten C D E F ist die Abtrennung des Squalens noch nicht vollständig von den Begleitsubstanzen.The separation of squalene from the accompanying substances is not yet complete in the segments C D E F.
Gemäß der Erfindung findet die restliche Lösung der noch nicht in CO2 gelösten Squalenteile im Segment B statt. Mit den beschriebenen Verfahrensbedingungen wird ein in CO2 ge- löstes Kopfprodukt erhalten, das vom Kopf der Kolonne A zu dem proportional gesteuerten Ventil V2 strömt, wo der Ex¬ traktionsdruck reduziert wird.According to the invention, the remaining solution of the squalene parts not yet dissolved in CO2 takes place in segment B. With the described process conditions, a top product dissolved in CO2 is obtained, which flows from the top of column A to the proportionally controlled valve V2, where the extraction pressure is reduced.
In dem sich anschließenden Wärmeaustauscher H^ wird eben- falls die Extraktionstemperatur reduziert. Unter diesen Be¬ dingungen gelangt der Extrakt in den Separator S, wo die Trennung von dem CO2 erfolgt.The extraction temperature is also reduced in the subsequent heat exchanger H ^. Under these conditions, the extract reaches the separator S, where the separation from the CO2 takes place.
Der gewonnene Extrakt enthält nahezu das gesamte Squalen und kann kontinuierlich durch das Ventil V3 aus dem Ab¬ scheidebehälter abgeführt werden.The extract obtained contains almost all of the squalene and can be continuously removed from the separating tank through valve V3.
Dabei liegt ein besonderer Vorteil darin begründet, daß das erhaltene Squalen quasi frei ist von Pestizidrückständen.A particular advantage lies in the fact that the squalene obtained is virtually free of pesticide residues.
Das Sumpfprodukt, nahezu frei von Squalen, wird im Segment G gesammelt und kann kontinuierlich durch Ventil 4 ausge- tragen werden. Das verdampfende CO2 im Abscheider S ist frei von Extrakt, wird im Wärmeaustauscher H2 verflüssigt und fließt in den sogenannten Verflüssiger L, der im we¬ sentlichen einen Sammelbehälter für verflüssigtes CO2 dar- stellt.The bottom product, almost free of squalene, is collected in segment G and can be continuously discharged through valve 4. will wear. The evaporating CO2 in the separator S is free of extract, is liquefied in the heat exchanger H2 and flows into the so-called liquefier L, which essentially represents a collecting container for liquefied CO2.
Das Kohlendioxid kann wieder durch die Pumpe Pj für einen neuen Extraktionszyklus eingesetzt werden.The carbon dioxide can be used again by the pump Pj for a new extraction cycle.
Beispiel 1example 1
500 g flüssige Rückstände aus der Olivenölherstellung wer¬ den unter Rückfluß mit 500 ml Methanol, 500 ml Wasser und mit einem Überschuß an NaOH oder KOH, berechnet auf der Ba- sis der Verseifungszahl behandelt. Die Behandlungsdauer be¬ trägt etwa drei Stunden. Anschließend wird die alkalische Lösung mit 85% Phosphorsäure versetzt. Die Fettsäurenauf¬ spaltung wird bei einer Reaktionstemperatur von 70°C durch¬ geführt. Die Vollständigkeit der Fettsäurenaufspaltung ist erreicht, wenn zwei nicht miteinander mischbare Flüssig¬ keitsschichten zu beobachten sind.500 g of liquid residues from olive oil production are treated under reflux with 500 ml of methanol, 500 ml of water and with an excess of NaOH or KOH, calculated on the basis of the saponification number. The duration of treatment is approximately three hours. The alkaline solution is then mixed with 85% phosphoric acid. The fatty acid splitting is carried out at a reaction temperature of 70 ° C. The completeness of the fatty acid splitting is achieved when two immiscible liquid layers can be observed.
Die organische Schicht des behandelten Produktes - wie oben beschrieben - wird übergeführt in einen 1.000 ml Glaszylin- der, der mit Magnetrührer und Vakuumpumpe verbunden ist.The organic layer of the treated product - as described above - is transferred to a 1,000 ml glass cylinder, which is connected to a magnetic stirrer and vacuum pump.
Nach der Wasserentfernung bei 100°C unter Vakuum (20 mm Hg) wird die Temperatur bis auf 180°C gesteigert und Glycerin und Zinkpulver 1% als Katalysator hinzugefügt. Der Gehalt an Glycerin ist berechnet auf Basis des freien Fettsäurean¬ teiles.After the water has been removed at 100 ° C. under vacuum (20 mm Hg), the temperature is raised to 180 ° C. and glycerol and zinc powder 1% are added as a catalyst. The glycerol content is calculated on the basis of the free fatty acid component.
Während der Veresterung muß das Vakuum aufrechterhalten bleiben.The vacuum must be maintained during the esterification.
Die Behandlung ist beendet, wenn der freie Fettsäureanteil weniger als 1% ist. 300 ml des vorliegenden veresterten Produktes mit einem Ge¬ halt von 28% Squalen als Startmaterial werden in die be¬ schriebene Extraktionskolonne injiziert, die mit CO2 als überkritischem Gas arbeitet.Treatment ends when the free fatty acid content is less than 1%. 300 ml of the present esterified product with a content of 28% squalene as starting material are injected into the described extraction column, which works with CO2 as the supercritical gas.
Der Extraktionsdruck ist 150 bar, die Extraktionstemperatur im mittleren Segment (D) 40°C, im oberen Segment (B) 50°C, im tiefer gelegenen Segment (F) 30°C.The extraction pressure is 150 bar, the extraction temperature in the middle segment (D) 40 ° C, in the upper segment (B) 50 ° C, in the lower segment (F) 30 ° C.
Die Ergebnisse sind:The results are:
Squalen vor der CO2 - Extraktion 28,3 %Squalene before CO2 extraction 28.3%
Squalen im Extrakt 90,0 % Squalen im Rückstand 2,9 %Squalene in the extract 90.0% Squalene in the residue 2.9%
Mono- und Diglyceride im Extrakt 7,0 %Mono- and diglycerides in the extract 7.0%
Extraktausbeute 93,9 %.Extract yield 93.9%.
Die Durchflußrate an CO2 beträgt im Beispielsfall ca. 100 kg/h.The flow rate of CO2 in the example is approximately 100 kg / h.
Beispiel 2Example 2
Typischerweise wird von 1000 g eines Startmateriales, wel- ches bei der Olivenölherstellung als Abfallprodukt anfällt und welches beispielsweise unter dem Ausdruck "Skam" be¬ kannt ist, ausgegangen. Dieses Startmaterial analysiert man vor Aufarbeitung auf seinen Gehalt an freien Fettsäuren und seine Verseifungszahl. Anschließend erwärmt man das Gemisch unter einem verminderten Druck von 100 mm Hg, bis eine Tem¬ peratur von 150°C erreicht wird.Typically, 1000 g of a starting material which is produced as a waste product in olive oil production and which is known, for example, by the term "skam" is used. This starting material is analyzed before processing for its free fatty acid content and its saponification number. The mixture is then heated under a reduced pressure of 100 mm Hg until a temperature of 150 ° C. is reached.
Die Bestimmung der freien Fettsäuren und der Verseifungs- zahl ist notwendig, um diejenige Glycerinmenge berechnen zu können, welche zur Veresterung der freien Fettsäuren und zur Methyl- und Ethylester-Umesterung erforderlich ist. Die Verwendung eines verminderten Druckes wenigstens wäh¬ rend der Veresterungsreaktion hat die Bedeutung, das wäh¬ rend der Reaktion entstehende Wasser sowie das ohnehin vor¬ liegende Wasser zusammen mit den niedrigsiedenden Alkoho- len, wie beispielsweise Methanol und/oder Ethanol zu ent¬ fernen.It is necessary to determine the free fatty acids and the saponification number in order to be able to calculate the amount of glycerol which is required for the esterification of the free fatty acids and for the methyl and ethyl ester transesterification. The use of a reduced pressure at least during the esterification reaction has the meaning of removing the water formed during the reaction and the water which is present anyway, together with the low-boiling alcohols, such as, for example, methanol and / or ethanol.
Die Entfernung von Wasser und den niedrigsiedenden Alkoho¬ len aus der Reaktionsmischung hat somit ebenfalls den Zweck, das Reaktionsgleichgewicht in Richtung der Endpro¬ dukte zu verschieben.The removal of water and the low-boiling alcohols from the reaction mixture therefore also has the purpose of shifting the reaction equilibrium in the direction of the end products.
Anschließend gibt man unter ständigem Rühren ca. 2 g eines Zinnkatalysators, im Beispielsfalle SnO zu,.«wobei die Reak- tionsmischung dann auf bis zu 220°C erwärmt wird.Then, with constant stirring, about 2 g of a tin catalyst, in the example SnO, are added. The reaction mixture is then heated up to 220.degree.
Die berechnete Glycerinmenge wird während der Veresterungs¬ reaktion tropfenweise unter vermindertem Druck zugegeben. Das Fortschreiten der Reaktion wird periodisch kontrolliert durch Analyse des freien Fettsäuregehaltes und Dünnschicht¬ chromatographie (mit Hexan:Diethylether im Verhältnis 9:1. Die Dünnschichtplatte wird nach Auftragen und Durchführen der Dünnschichtchromatographie mit Schwefelsäure besprüht und in einem Ofen bei 100°C für 15 Minuten zur Entwicklung der Flecken inkubiert. Sobald die entsprechenden Flecken nicht mehr auf der Dünnschichtplatte bestimmt werden kön¬ nen, welches im allgemeinen vier Stunden benötigt, wird ei¬ ne neue Glycerinmenge, berechnet auf dem Restgehalt an freien Fettsäuren hinzugegeben. Diese erneute Glycerinzuga- be wird im allgemeinen bevorzugt, weil ein signifikanter Teil des zuvor zugegebenen Glycerines zusammen mit Wasser und Alkohol unter den beschriebenen Druck- und Temperatur¬ bedingungen abdestillieren kann. Die Menge dieser erneuten Zugabe hängt in erster Linie von der Auslegung der Vorrich- tung ab. Die Reaktion wird solange durchgeführt, bis der Restgehalt an freien Fettsäuren niedriger als 0,3%, welche als Oleinsäure vorliegen, beträgt. Die Mischung wird dann auf 80°C abgekühlt und filtriert, um den Katalysator zu entfernen.The calculated amount of glycerin is added dropwise under reduced pressure during the esterification reaction. The progress of the reaction is periodically checked by analyzing the free fatty acid content and thin-layer chromatography (with hexane: diethyl ether in a ratio of 9: 1. After applying and carrying out the thin-layer chromatography, the thin-layer plate is sprayed with sulfuric acid and in an oven at 100 ° C. for 15 minutes As soon as the corresponding stains can no longer be determined on the thin-layer plate, which generally takes four hours, a new amount of glycerin, calculated on the residual content of free fatty acids, is added generally preferred because a significant part of the previously added glycerol can distill off together with water and alcohol under the pressure and temperature conditions described. The amount of this new addition depends primarily on the design of the device as long as HRT until the residual free fatty acid content lower than 0.3%, which are present as oleic acid, is. The mixture will then cooled to 80 ° C and filtered to remove the catalyst.
Dieses erhaltene Reaktionsgemisch wird sodann mit CO2 unter überkritischen und/oder unterkritischen Bedingungen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung extrahiert, wobei ein Extrakt erhalten wird, welcher sich durch einen Squalen-Gehalt von ca. 85 Gew.-% bis insbesondere ca. 97 Gew.-%, im Beispiels¬ falle 96 Gew.-% auszeichnet.This reaction mixture obtained is then extracted with CO2 under supercritical and / or subcritical conditions in the device according to the invention, an extract being obtained which has a squalene content of from about 85% by weight to in particular about 97% by weight. , 96% by weight in the example.
Ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltener Extrakt mit hohem Squalengehalt kann unmittelbar ohne weitere Auf¬ reinigung als Salbengrundlage zu pharmazeutischen und/oder kosmetischen Zwecken verwendet werden, ohne die Geruchsbe- lästigungen aufzuweisen, welche durch Extrakte aus Fischle¬ bern zwangsläufig auftreten.An extract with a high squalene content obtained with the method according to the invention can be used immediately without further purification as an ointment base for pharmaceutical and / or cosmetic purposes, without having the odor nuisance which inevitably occurs due to extracts from fish liver.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist selbstverständ¬ lich nicht beschränkt auf die Bedingungen der Beispiele.The scope of the present invention is of course not limited to the conditions of the examples.
Durch Änderung der obengenannten Bedingungen, insbesondere der Verfahrensbedingungen im Hinblick auf Extraktionsdruck und/oder Temperatur und/oder Durchflußmenge des überkriti¬ schen Gases ist es möglich, den Prozeß und die erhaltenen Daten zu optimieren. By changing the above-mentioned conditions, in particular the process conditions with regard to extraction pressure and / or temperature and / or flow rate of the supercritical gas, it is possible to optimize the process and the data obtained.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Herstellung von Squalen aus Re¬ sten der Olivenölherstellung, die folgenden Schritte umfassend:1. A process for the production of squalene from residues of olive oil production, comprising the following steps:
[1] alkalische Verseifung eines, insbesondere flüssigen, Start ateriales mit geringem Squalen-Gehalt, welches bei der Olivenöl- herstellung anfällt, in einem Gemisch aus[1] Alkaline saponification of a, especially liquid, starting material with a low squalene content, which is obtained in the production of olive oil, in a mixture
Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, unter Bildung eines ersten Reaktionsgemisches;Water and a water-miscible organic solvent to form a first reaction mixture;
[2] Überführen der in Schritt 1 in dem ersten Reaktionsgemisch entstandenen Fettsäure¬ seifen in deren entsprechende Fettsäuren, die in der organischen Phase des so ent¬ standenen zweiten Reaktionsgemisches so- mit frei vorliegen;[2] converting the fatty acid soaps formed in step 1 in the first reaction mixture into their corresponding fatty acids, which are thus freely present in the organic phase of the second reaction mixture thus formed;
[3] Waschen und Trocknen der organischen Phase aus Schritt 2;[3] washing and drying the organic phase from step 2;
[4] Veresterung der freien Fettsäuren der or¬ ganischen Phase mit Glycerin in Gegenwart eines metallhaltigen Katalysators, so daß ein drittes Reaktionsgemisch erhalten wird;[4] esterification of the free fatty acids of the organic phase with glycerol in the presence of a metal-containing catalyst, so that a third reaction mixture is obtained;
[5] Extrahieren des dritten Reaktionsgemi¬ sches mit einem Gas unter überkritischen und/oder unterkritischen Bedingungen; und[5] extracting the third reaction mixture with a gas under supercritical and / or subcritical conditions; and
[6] Verdampfen des Gases, um einen Extrakt mit hohem Squalen-Gehalt zu erhalten. [6] Evaporation of the gas to obtain a high squalene extract.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß man Skam als Startmaterial verwendet.2. The method according to claim 1, characterized gekennzeich¬ net that one uses Skam as starting material.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß man Alkohol, insbesondere Me¬ thanol und/oder Ethanol als Lösungsmittel ver¬ wendet.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that alcohol, in particular methanol and / or ethanol, is used as the solvent.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, daß das Überführen gemäß Schritt 2 mit einer Säure, insbesondere einer anorganischen Säure, vorzugsweise Phos¬ phorsäure, durchgeführt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transfer according to step 2 is carried out with an acid, in particular an inorganic acid, preferably phosphoric acid.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß der metallhal¬ tige Katalysator ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: Zink; Zinn; deren Salze anorga¬ nischer Säuren, deren Salze organischer Säuren, deren Oxide, deren metallorganische Verbindun¬ gen; Zinn(II)oxid, Zinnoxalat, Zinn-2-ethyl- hexilat.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal-containing catalyst is selected from the group consisting of: zinc; Tin; their salts of inorganic acids, their salts of organic acids, their oxides, their organometallic compounds; Tin (II) oxide, tin oxalate, tin 2-ethylhexilate.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schritte 1 bis 4 unter Verwendung eines Zinn¬ haltigen Katalysators in einer Reaktion durch¬ führt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that steps 1 to 4 are carried out in one reaction using a catalyst containing tin.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß man als über¬ kritisches und/oder unterkritisches Gas ein solches - unter Normalbedingungen - gasförmiges Lösungsmittel verwendet, welches ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: CO2; Ethan; Propan; sowie deren Mischungen, insbesondere eine Mischung aus CO2 und Propan. 7. The method according to any one of the preceding Ansprü¬ che, characterized in that one uses such as - supercritical and / or subcritical gas - under normal conditions - gaseous solvent, which is selected from the group consisting of: CO2; Ethane; Propane; as well as their mixtures, in particular a mixture of CO2 and propane.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß man ein gas¬ förmiges Lösungsmittel verwendet, welches ein Schleppmittel enthält. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a gaseous solvent is used which contains an entrainer.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß man einen Alkohol, insbesondere Ethanol, als Schleppmittel verwendet.Process according to claim 8, characterized in that an alcohol, in particular ethanol, is used as the entrainer.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer Hochdruckextraktionseinrichtung, insbesondere einer Kolonne, für das gasförmige Lösungsmittel überkritische und/oder unterkritische Druckbe¬ dingungen einstellt, insbesondere von ca. 40 bar bis 350 bar, vorzugsweise von ca. 90 bar bis 160 bar.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that supercritical and / or subcritical pressure conditions are set in a high-pressure extraction device, in particular a column, for the gaseous solvent, in particular from approximately 40 bar to 350 bar, preferably from approx. 90 bar to 160 bar.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Hochdruckextraktionseinrichtung für das gasför¬ mige Lösungsmittel überkritische und/oder un¬ terkritische Temperaturbedingungen einstellt, insbesondere von ca. 15°C bis 100°C, vorzugs¬ weise von ca. 20°C bis 80°C.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that supercritical and / or uncritical temperature conditions are set in the high-pressure extraction device for the gas-form solvent, in particular from approximately 15 ° C. to 100 ° C., preferably from approx. 20 ° C to 80 ° C.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ver- fahren in einem kontinuierlichen, zyklischen Prozeß durchführt.12. The method according to any one of the preceding Ansprü¬ che, characterized in that one carries out the method in a continuous, cyclical process.
13. Vorrichtung zur Extraktion eines komplexen che- mischen Gemisches unter Verwendung eines über¬ kritischen und/oder unterkritischen Gases, mit einer Hochdruckkolonne, welche eine Sumpfzone, eine Extraktionszone sowie eine Kopfzone auf¬ weist; und welche sowohl einen Einlaß als auch einen Ablaß für das Gas aufweist; und an wel¬ cher ferner ein Materialeinlaß für ein zu ex¬ trahierendes Material vorgesehen ist, und die einzelnen Zonen der Hochdruckkolonne wenigstens ein Packungsmaterial aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß13. Device for extracting a complex chemical mixture using a supercritical and / or subcritical gas, with a high-pressure column which has a bottom zone, has an extraction zone and a head zone; and which has both an inlet and an outlet for the gas; and at which a material inlet for a material to be extracted is also provided, and the individual zones of the high-pressure column have at least one packing material, characterized in that
die Extraktionszone der Hochdruckkolonne wenig¬ stens zwei, vorzugsweise drei oder mehr Segmen¬ te umfaßt, wobei die einzelnen Segmente derart temperierbar sind, daß ein nach innen abfallen- der Temperaturgradient entsteht.the extraction zone of the high-pressure column comprises at least two, preferably three or more segments, the individual segments being temperature-controllable in such a way that a temperature gradient falling inwards is produced.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die einzelnen Segmente einen Dop¬ pelmantel aufweisen, der mit einem Medium defi- nierter Temperatur durchspült wird.14. The apparatus according to claim 13, characterized gekenn¬ characterized in that the individual segments have a double jacket, which is flushed with a medium of defined temperature.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Segmente der Extraktionszone der Hochdruckkolonne unabhängig voneinander temperierbar sind.15. The apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the individual segments of the extraction zone of the high pressure column can be temperature-controlled independently of one another.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Material¬ einlaß stromabwärts in Bezug auf die Flußrich- tung des überkritischen und/oder unterkriti¬ schen Gases zu dem Gas-Einlaß befindet.16. Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the material inlet is downstream with respect to the direction of flow of the supercritical and / or subcritical gas to the gas inlet.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das komplexe che i- sehe Gemisch ein Squalen-haltiges Gemisch ist, insbesondere ein solches gemäß Schritt 4 von Anspruch 1. 17. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the complex che see mixture is a squalene-containing mixture, in particular one according to step 4 of claim 1.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Packungsmateri¬ al ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: Raschig-Ringen, Sulzer-Packungen; sowie deren Mischungen.18. Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that the packing material is selected from the group consisting of: Raschig rings, Sulzer packs; as well as their mixtures.
19. Extrakt mit hohem Squalen-Gehalt, erhältlich nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 12.19. High squalene extract obtainable by a process according to claims 1 to 12.
20. Extrakt nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Extrakt ein Squalen-Gehalt von mehr als ca. 85 Gew.-%, insbesondere ca. 97 Gew.-%, aufweist.20. Extract according to claim 18, characterized gekennzeich¬ net that the extract has a squalene content of more than about 85 wt .-%, in particular about 97 wt .-%.
21. Verwendung eines Extraktes gemäß einem der An¬ sprüche 19 oder 20 als Salbengrundlage zu phar¬ mazeutischen und/oder kosmetischen Zwecken. 21. Use of an extract according to one of claims 19 or 20 as an ointment base for pharmaceutical and / or cosmetic purposes.
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