WO2014121311A1 - Method for enriching valuable substances from a liquid raw material - Google Patents
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- C09F1/00—Obtaining purification, or chemical modification of natural resins, e.g. oleo-resins
- C09F1/02—Purification
Definitions
- the invention relates to a process for the enrichment of valuable substances, in particular phytochemicals, such as e.g. Polyphenoie, dyes, antioxidants and the like, from a liquid raw material, e.g. Lipids, fermentation broths or solvent extracts, as well as an apparatus for carrying out this method.
- phytochemicals such as e.g. Polyphenoie, dyes, antioxidants and the like
- Paprikaole- oresin also called paprika extract
- paprika extract an extract from the red pepper pulp. It contains, among other things, capsanthin and capsorum, which are responsible for the red color of the pepper fruit.
- the paprika extract is used in oil- and water-soluble commercial preparations for coloring meat and fish preserves, sweets (marzipan), mayonnaises, sausages and cosmetics. Also as a feed additive for egg yolk and skin pigmentation of poultry fattening, the two dyes are used.
- the present invention therefore aims to provide a method and a device which (s) the enrichment of a variety of recyclables from liquid starting materials with low apparati low cost and high efficiency.
- the method according to the invention of the type mentioned initially consists essentially in that the liquid raw material is mixed in a mixing device with a compressed extractant, in particular CO 2 , from a storage container, whereupon the mixture is fed to a preconcentrate separator and the substances which are predominantly more readily soluble in the extractant are separated from the undissolved constituents which include undissolved valuable substances, the laden extractant being withdrawn from the preconcentrate separator and the undissolved constituents remaining as preconcentrate, the laden extractant being passed through a separator system in which the dissolved substances are separated from the loaded extractant and the purified extractant is returned to the storage container.
- the extractant is thus used for the extraction of more soluble substances, such as short-chain lipids, so that the less soluble or insoluble substances, such as the long-chain lipid components remain together with the under the prevailing conditions sparingly soluble recyclables.
- the economy of the process according to the invention is ensured in particular by the recycling of the extractant.
- the extractant is left in the compressed state during the entire circulation, so that a complete relaxation and subsequent recompression and the associated effort can be avoided.
- the enrichment according to the invention can only take place in one stage, so that the abovementioned preconcentrate represents the end product of the process.
- the enrichment takes place in two stages, the valuable substances with the sparingly soluble constituents of the raw material being concentrated in a first enrichment stage to form a preconcentrate and the preconcentrate being concentrated in a second enrichment stage to form a final concentrate.
- the second enrichment stage is carried out here with changed compared to the first enrichment stage pressure and / or temperature conditions.
- the two-stage enrichment can be either continuous or discontinuous.
- the preconcentrate is either continuously withdrawn from the preconcentrate separator and fed to an extractor connected downstream of the preconcentrate separator, in which it is then further concentrated by renewed supply of extractant from the storage container.
- the Vorkonzentratabscheider can be designed in this case in the form of a cyclone.
- the process is further developed such that the preconcentrate in the preconcentrator is enriched further from the storage container to the desired concentration after completion of the feedstock feed with compressed extractant.
- the process according to the invention is preferably further developed in such a way that the compressed extractant is present in a liquid or supercritical state in the preconcentrator and optionally in the downstream extractor, by way of example as carbon dioxide.
- the advantage of the supercritical C0 2 over liquid carbon dioxide lies in the fact that the supercritical phase has both a lower viscosity and a lower surface tension than its liquid counterpart. Due to the low viscosity, a high diffusion or through the intensive mixing of the raw material with the supercritical fluid, a rapid mass transfer is achieved. This property thus ensures extraction of substances soluble in the respective extractant from the liquid raw material.
- the process according to the invention is preferably developed such that the pressure in the preconcentrator is chosen such that the more easily soluble substances dissolve more strongly in the extractant than the sparingly soluble valuable substance to be enriched.
- the pressure in Vorkonzentratabscheider or optionally in the downstream extractor is thus adjusted so that the more soluble substances (eg short-chain lipids) solve, while the poorly soluble fraction (eg long-chain lipids, carotenoids, phytochemicals) in undissolved form in Vorkonzentratabscheider or optionally remains in the downstream extractor.
- the pressure should be selected such that the valuable material hardly or not solved.
- the pressure in Vorkonzentratabscheider or optionally in the downstream extractor is hereby preferably selected between 150 and 450 bar. Particularly preferably, the pressure is between 250 to 400 bar.
- the method according to the invention is further developed such that the temperature in the preconcentrate separator is selected such that a sufficient difference in density for the separation is achieved.
- the temperature in Vorkonzentratabscheider between 20 and 100 ° C. This achieves a sufficiently low density of the extractant and of the substances dissolved therein, which causes the thus loaded extractant to rise in the preconcentrate separator and can subsequently be withdrawn.
- the process according to the invention can be developed in particular to the effect that the separation of the dissolved substances from the loaded extractant is favored by a change in the solubility, in particular a pressure and / or a temperature change.
- the separation of the dissolved substances from the loaded extractant in the process according to the invention can also be effected by adsorption or a membrane process.
- tomato oil, hazelnut oil, algae oil, crustacean oil, paprika oleoresin, rice peel oil, coffee oil, fatty acid distillate, fermentation broths or roasted aromatic oil as liquid raw material for subsequent enrichment of the valuable substances contained therein and accordingly lycopene, hazelnut aroma, carotenoids, dyes .
- the process according to the invention is advantageously developed in such a way that the final concentrate is discharged via a final concentrate separator in which the extractant remaining in the final concentrate is separated off. This step ensures further separation of the extractant remaining in the stock concentrate, with the result that the end product of the claimed process is in a much purer form than without this last step and that a higher level of extractant can be recycled to the storage container.
- the apparatus for carrying out the method described above comprises a compressed extractant storage container, a liquid raw material storage container, a mixing device connected to the compressed extractant storage container and the liquid raw material storage container, a separator connected to the mixing apparatus which has a discharge port for discharging a loaded extractant and a discharge port for discharging a preconcentrate, the discharge ports for discharging the loaded extractant being connected to a separator system connected to the compressed extractant storage container through a return line ,
- the inventive construction can be developed such that the mixing device is designed as a static mixer, mixing chamber or nozzle.
- the formation according to the invention may further preferably be such that the downstream extractor is designed as a thin-layer extractor or as a column extractor.
- a thin-layer extractor is to be understood as meaning a device as can be taken, for example, from WO 2004/018070 A1.
- Such a thin-layer extractor has a pressure-resistant reactor with at least one feed opening for the pre-extract and the compressed extraction medium and corresponding discharge openings, wherein the feed opening for the pre-extract to be treated opens on the inner jacket of the reactor, at which a film-like layer of the pre-extract forms ,
- a rotor is arranged, the radial arms of which interact with the preconcentrate film on the inner jacket of the reactor.
- the rotor forms the tools for mechanical processing of the thin film, which in the simplest case of wipers, rollers, doctor blades or the like can be formed.
- the thickness of the film is determined by the preset distance of the rotating tool to the inner jacket of the reactor.
- the tools, such as rollers may have a helical profiling, but may also be conical, concave or convex, the profiling, during unrolling along the preconcentrate film, simultaneously promoting downward movement of the film in the direction of the discharge opening.
- Countercurrent to the pre ⁇ concentrate the extraction agent is then introduced ⁇ to the reactor, with the corresponding feed opening off the bottom part is formed.
- the extractant rises inside the reactor and comes into intensive contact with the preconcentrate film, whereby the surface of the film exposed to the extractant is constantly renewed by the kneading process effected by the rotating tools.
- the loaded extractant may subsequently be withdrawn via an outlet opening provided in the lid.
- the device according to the invention is developed in an advantageous manner to the effect that the discharge of the preconcentrator for discharging the preconcentrate with a downstream extractor is in communication and that in the Vorkonzentratabscheider connecting the downstream extractor line another mixing device is arranged with the storage container connected is.
- This further mixing device allows an additional separation of dissolved in the extractant substances and thus favors the recovery of a final product with very high purity.
- the device can be designed such that additional extractors are arranged after the previously mentioned extractor for further concentration, the feed in each case being effected via a mixing device in which fresh extractant and correspondingly pre-concentrated mixed material from the respective previous extractor are intensively mixed ,
- the device is developed to the effect that the separation system comprises at least two separators, which are connected to each other with the interposition of at least one throttle valve. This ensures that different pressures prevail in the different separators of the system, which are different from the pressure in the preconcentration ratabscheider are chosen lower, which causes the substances dissolved in the extractant can be separated again from the extractant and that the purified extractant can be recycled to the storage container.
- the device is preferably designed in such a way that a discharge opening of the preconcentrator or the downstream extractor for discharging the preliminary or final concentrate is connected to a final concentrate separator whose discharge opening for recovering the remaining extractant via a line and a downstream compressor with the Storage tank is connected.
- the second enrichment step is carried out after completion of the first enrichment step, so that it is a total of a discontinuous procedure.
- 3542 g of paprika oleoresin (30070CU) were injected at a mass flow rate of 9.2 g / min radially into supercritical CO2 (350 bar, 50 ° C) in a mixing device formed by a tube.
- the mass flow of the C0 2 was 33kg / h.
- the mixture of laden C0 2 and the undissolved portion of the oleoresin in C0 2 was conducted to a preconcentrator in which the loaded CO 2 was separated from the portion of the oleoresin which was not dissolved in CO 2 .
- the loaded CO2 was further expanded into a separator system.
- the undissolved portion of the oleoresin was accumulated in the preconcentrate separator.
- 1037 g of the preconcentrate obtained in step 1 were introduced into an extractor.
- the extractor used here can be the preconcentrate separator used in step 1 or a separate aggregate.
- the preconcentrate was extracted with supercritical CO 2 at 33 kg / h at 350 bar and 50 ° C. After about 135 minutes and 75kg C0 2 2 485g Oleoresinex- were the loaded C0 tract (dye ert 10082CU) withdrawn from the extractor. The remaining residue (552 g) in the extractor reached a colorant value of 105348CU.
- FIG. 1 shows a device for the batch process according to the present invention
- FIG. 2 shows a device for the continuous process according to the present invention.
- a storage container for the compressed extraction medium is denoted by 1 and a storage container for the liquid raw material by 2.
- the storage containers 1 and 2 are connected via the lines 3 and 4 with the mixing device 5.
- the extractant is compressed by the use of the motor-driven pump 7 and thereby brought to the desired pressure level.
- a pre-pressure pump 6 or a pre-cooler in line 3 is installed.
- the heat exchanger 8 brings the compressed extractant to the desired temperature. temperature.
- the heat exchanger 9, which is located in line 4 provides for adjusting the temperature of the liquid raw materials.
- the flow of the compressed extractant and the liquid raw materials can be controlled by means of speed regulators on the pumps 7 and 12.
- the ratio of liquid raw material to volume flow of the extractant influences the extraction performance and can be set individually by the speed controls of the pumps 7 and 12.
- the guided through the shut-off valve 10 liquid raw material is fed by means of the downstream pump 12 in the mixing device 5, while the compressed extractant reaches the mixing device 5 via line 3.
- the mixing device 5 which is preferably designed as a static mixer, the two components are mixed intensively. This results in a disperse mixture of extractant and liquid raw material.
- This mixture is withdrawn from the mixing device 5 and spent in the Vorkonzentratabscheider 13.
- pre-concentrate separator 13 for example, there is a pressure of 350 bar at a temperature of, for example, 50.degree.
- the more readily soluble components such as the short-chain lipids are present in dissolved form in the extractant, while the fraction of poorly soluble components such as the long-chain lipids and the valuable substances are undissolved in the preconcentrate separator 13.
- the density difference of the two fractions leads to the formation of two phases - in the extractant, the more readily soluble components such as short-chain lipids as the first phase and undissolved sparingly soluble components such as long-chain lipids and recyclables as the second phase.
- the first of the above-described loaded phases subsequently rises due to their clotting ⁇ cal density upwards and is withdrawn there via the discharge opening 14.
- the selected pressure and temperature level ensures makes a sufficient density difference between the two phases.
- the Austragsöff sion 14 is connected via the line 15 with a separator system, which consists of two preconcentrator downstream of the precipitators 16 and 17.
- the line 15 further has a throttle valve 18 which controls the extractant flow as needed.
- the respective pressure level in the downstream separators 16 and 17 is gradually reduced, the separator 16 having an internal pressure of for example 90-120 bar and the separator 17 having an internal pressure of, for example, only 40-60 bar.
- the two separators 16 and 17 are connected to one another via the line 19, wherein the pressure of the loaded extractant in separator 16 is regulated by a further throttle valve 20 and an increase of the temperature and / or an evaporation of the extractant is achieved via the heat exchanger 21 ,
- the control valves 24 and 25 By means of the control valves 24 and 25, the sparingly soluble components such as triglycerides and recyclables separated by the extractant can be withdrawn via the lines 22 and 23, the now unloaded extractant being fed again to the storage container 1 via line 35 and with the interposition of a condenser 27.
- the storage tank 1 reached extractant thus has at this time already back at the right temperature and the right pressure to become again the procedure applied ⁇ leads.
- the unresolved fraction of valuable substances (the preconcentrate) remaining after discharge of the feed of liquid raw material into the preconcentrate separator 13 is removed via the discharge opening 26.
- the concentrate thus obtained is thus introduced into the line 28 and reaches the final concentrate separator 29, from which the final concentrate is subsequently transported via the discharge opening 30 in line 31, wherein the withdrawal can be controlled via a control valve 32.
- the pressure in Endkonzentratabscheider 29 is adjusted by means of a control valve 50.
- the continuous process includes a further line 36, in which the extraction agent is compressed by the use of the motor-driven pump 38 and brought to the desired pressure level.
- a pre-pressure pump 37 or a pre-cooler in line 36 is installed.
- the heat exchanger 39 ensures that the compressed extractant to bring to the desired temperature.
- the continuous process includes an extractor 40 and downstream of the preconcentrator 13 another arranged between Vorkonzentratabscheider 13 and the downstream extractor 40 mixing device 41.
- the withdrawn from the Vorkonzentratabscheider 13 via line 28 amount can be controlled by a level measurement in Vorkonzentratabschei- 13 and / or a corresponding pump 51.
- the discharge opening 26 together with line 28 and the line 36 open into the mixing device 41, where a renewed intensive mixing of the withdrawn from the Vorkonzentratabscheider 13 preconcentrate and the extraction agent from line 36 takes place.
- the mixture thus obtained is fed in the sequence in the downstream extractor 40.
- a predominantly increased pressure - in nachge ⁇ switched extractor 40 is either the same pressure as in the upstream Vorkonzentratabscheider 13 prevails.
- the less soluble components thus dissolve in the extractant while the fraction of recyclables and higher polar components remain undissolved in the downstream extractor 40.
- the density difference of the two fractions leads, as already described above, to the formation of two phases.
- the first phase loaded with the additional components to be removed increases and is withdrawn via the further discharge opening 49 from the downstream extractor 40.
- the remaining in the downstream extractor 40 unresolved fraction of recyclables and higher polar components is withdrawn via the discharge port 42 and spent in the line 43, this can be regulated again via a throttle valve 44 and then reaches the Endkonzentratabscheider 45, which with eg 10 bar internal pressure has a substantially lower pressure than the extractor 40.
- the final concentrate is withdrawn via line 46 from the Endkonzentratabscheider 45, wherein this is again regulated via a throttle valve 47, while any remaining amount of extractant is returned via the discharge opening 48 in the storage container 1.
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Abstract
In a method for enriching valuable substances, in particular phytochemicals, such as polyphenols, colorants, antioxidants and similar, from a liquid raw material, such as lipids, fermentation broths or solvent extracts, the raw material is mixed in a mixing device (5) with a compressed extraction agent, in particular CO2, from a storage container (1), whereupon the mixture is fed to a pre-concentrate separator (13) and the more highly soluble components in the extraction agent are separated from the undissolved components. The charged extraction agent is extracted from the pre-concentrate separator (13) and the undissolved components remain as a pre-concentrate, wherein the charged extraction agent is guided via a separation system, in which the dissolved substances are separated from the charged extraction agent, wherein the purified extraction agent is returned to the storage container (1).
Description
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Verfahren zur Anreicherung von Wertstoffen aus einem flüssigen Rohstoff Process for the enrichment of valuable substances from a liquid raw material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anreicherung von Wert- Stoffen, insbesondere Phytochemikalien, wie z.B. Polyphenoie, Farbstoffe, Antioxydantien und dergleichen, aus einem flüssigen Rohstoff, wie z.B. Lipiden, Fermentationsbrühen oder Lösungsmittelauszügen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens . The invention relates to a process for the enrichment of valuable substances, in particular phytochemicals, such as e.g. Polyphenoie, dyes, antioxidants and the like, from a liquid raw material, e.g. Lipids, fermentation broths or solvent extracts, as well as an apparatus for carrying out this method.
Die Anreicherung von Wertstoffen aus Flüssigkeiten, wie z.B. Lipiden ist sowohl in der Farbstoff- als auch in der Lebensmittelindustrie von großer Bedeutung. Auch die Kosmetikindustrie und die pharmazeutische Industrie - insbesondere der Sektor zur Herstellung von sogenannten "Nutraceuticals" - nützt die Vorteile von natürlichen Konzentraten, Farbstoffen und Aromen. The enrichment of valuable substances from liquids, such as Lipids are of great importance in both the dye and food industries. The cosmetics industry and the pharmaceutical industry - in particular the sector for the production of so-called "nutraceuticals" - also benefits from the benefits of natural concentrates, colors and aromas.
Ein Beispiel eines wertstoffenthaltenden Lipids ist Paprikaole- oresin (auch Paprikaextrakt genannt) , ein Extrakt aus der roten Paprikafrucht. Es enthält unter anderem Capsanthin und Capsoru- bin, die für die rote Farbe der Paprikafrucht verantwortlich sind. Das Paprika-Extrakt wird in öl- und wasserlöslichen Handelspräparaten zur Färbung von Fleisch- und Fischkonserven, Süßwaren (Marzipan) , Mayonnaisen, Würsten sowie von Kosmetika eingesetzt. Auch als Futtermittelzusatzstoff für Eidotter- und Hautpigmentierung von Mastgeflügel finden die beiden Farbstoffe Verwendung . An example of a lipid-containing lipid is Paprikaole- oresin (also called paprika extract), an extract from the red pepper pulp. It contains, among other things, capsanthin and capsorum, which are responsible for the red color of the pepper fruit. The paprika extract is used in oil- and water-soluble commercial preparations for coloring meat and fish preserves, sweets (marzipan), mayonnaises, sausages and cosmetics. Also as a feed additive for egg yolk and skin pigmentation of poultry fattening, the two dyes are used.
Die Höhe der Farbstoffkonzentration in verschiedenen Extrakten, wie z.B. Paprikaextrakt wird gemeinhin in "Color Units" (CU) - also Farbeinheiten - gemessen. Hohe Werte an Color Units, demgemäß also eine hohe Konzentration der Wertstoffe, finden in
der Industrie bevorzugt Anwendung, da diese eine Vielzahl an Vorteilen aufweisen. The level of dye concentration in various extracts, such as paprika extract, is commonly measured in Color Units (CU). High values of Color Units, therefore a high concentration of valuable substances, can be found in The industry preferred application, as they have a variety of advantages.
Höher konzentrierte Wertstoffe weisen eine wesentlich höhere Stabilität und Haltbarkeit auf als Wertstoffe mit geringeren Konzentrationen. Einer der Gründe hierfür ist, dass höher konzentrierte Wertstoffe einen geringeren Ölanteil als Wertstoffe mit niedrigeren Konzentrationen aufweisen und daher weniger leicht ranzig werden. Zusätzlich sind höhere Konzentrationen wegen deren leichterer Einmischbarkeit in die erwünschten Endprodukte vorteilhaft. Als weiterer Vorteil von höher konzentrierten Wertstoffen sei deren wesentlich geringeres Gewicht genannt, welches diese verglichen mit unkonzentrierten Ausgangstoffen aufweisen, woraus sich ein weiterer Vorteil für die Nutzung von Konzentraten ergibt - nämlich die wesentlich niedrigeren Transportkosten. Higher concentrated recyclables have a much higher stability and durability than recyclables with lower concentrations. One of the reasons for this is that higher-concentrated recyclables have a lower oil content than recyclables with lower concentrations and therefore become less easily rancid. In addition, higher concentrations are advantageous because of their easier incorporation into the desired end products. As a further advantage of highly concentrated recyclables may be mentioned their significantly lower weight, which they have compared with unfinished starting materials, resulting in a further advantage for the use of concentrates results - namely, the significantly lower transport costs.
Es sind daher bereits eine Reihe von Verfahren zur Anreicherung von Wertstoffen aus flüssigen Rohstoffen vorgeschlagen worden. Exemplarisch sei die mehrstufige, destillative Extraktion von Omega-3 Fettsäuren aus verestertem Fischöl genannt. Weiters ist es beispielsweise bekannt Carotinoidkonzentrat aus Algenöl und Lycopenkonzentrat aus Tomatenöl zu gewinnen. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass die Wertstoffe mit lediglich geringer Effizienz angereichert werden. Weiters sind ein hoher apparativer Aufwand und ein hoher Kostenaufwand zur Durchführung dieser Verfahren notwendig. Diese Nachteile sind zu vermeiden. Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche (s) die Anreicherung einer Vielzahl von Wertstoffen aus flüssigen Ausgangssubstanzen mit geringem apparati-
ven und geringem Kostenaufwand bei gleichzeitig hoher Effizienz bereitstellt . Therefore, a number of processes for the enrichment of valuable substances from liquid raw materials have already been proposed. An example is the multistage, distillative extraction of omega-3 fatty acids from esterified fish oil. Furthermore, it is known, for example, to obtain carotenoid concentrate from algae oil and lycopene concentrate from tomato oil. However, these methods have the disadvantage that the valuable substances are enriched with only low efficiency. Furthermore, a high expenditure on equipment and a high cost to carry out these procedures are necessary. These disadvantages should be avoided. The present invention therefore aims to provide a method and a device which (s) the enrichment of a variety of recyclables from liquid starting materials with low apparati low cost and high efficiency.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfah- ren der eingangs genannten Art im Wesentlichen darin, dass der flüssige Rohstoff in einer Mischvorrichtung mit einem komprimierten Extraktionsmittel, insbesondere CO2, aus einem Speicherbehälter vermischt wird, woraufhin die Mischung einem Vorkon- zentratabscheider zugeführt wird und die im Extraktionsmittel vorwiegend leichter löslichen Substanzen von den ungelösten Bestandteilen, welche ungelöste Wertstoffe einschließen, getrennt werden, wobei das beladene Extraktionsmittel aus dem Vorkonzentratabscheider abgezogen wird und die ungelösten Bestandteile als Vorkonzentrat verbleiben, wobei das beladene Extraktionsmittel über ein Abscheidersystem geführt wird, in dem die gelösten Substanzen vom beladenen Extraktionsmittel getrennt werden und das gereinigte Extraktionsmittel dem Speicherbehälter rückgeführt wird. Das Extraktionsmittel wird somit zur Extraktion von besser löslichen Substanzen, wie z.B. kurzkettigen Lipiden verwendet, sodass die weniger löslichen bzw. unlöslichen Substanzen, wie z.B. die langkettigen Lipidbestandteile samt den unter den jeweils vorherrschenden Bedingungen schwer löslichen Wertstoffen zurückbleiben. To achieve this object, the method according to the invention of the type mentioned initially consists essentially in that the liquid raw material is mixed in a mixing device with a compressed extractant, in particular CO 2 , from a storage container, whereupon the mixture is fed to a preconcentrate separator and the substances which are predominantly more readily soluble in the extractant are separated from the undissolved constituents which include undissolved valuable substances, the laden extractant being withdrawn from the preconcentrate separator and the undissolved constituents remaining as preconcentrate, the laden extractant being passed through a separator system in which the dissolved substances are separated from the loaded extractant and the purified extractant is returned to the storage container. The extractant is thus used for the extraction of more soluble substances, such as short-chain lipids, so that the less soluble or insoluble substances, such as the long-chain lipid components remain together with the under the prevailing conditions sparingly soluble recyclables.
Die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird insbesondere durch die Kreislaufführung des Extraktionsmittels sichergestellt. Bevorzugt wird das Extraktionsmittel während der gesamten Kreislaufführung im komprimierten Zustand belassen, sodass eine vollständige Entspannung und nachfolgende Re- komprimierung und der damit verbundene Aufwand vermieden werden kann .
Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Anreicherung lediglich einstufig erfolgen, sodass das oben erwähnte Vorkonzentrat das Endprodukt des Verfahrens darstellt. Bevorzugt ist aber vorge- sehen, dass die Anreicherung zweistufig erfolgt, wobei die Wertstoffe mit den gering löslichen Bestandteilen des Rohstoffs in einer ersten Anreicherungsstufe zu einem Vorkonzentrat aufkonzentriert werden und das Vorkonzentrat in einer zweiten Anreicherungsstufe zu einem Endkonzentrat aufkonzentriert wird. Falls erforderlich wird die zweite Anreicherungsstufe hierbei mit im Vergleich zur ersten Anreicherungsstufe geänderten Druck- und/oder Temperaturbedingungen durchgeführt. Die zweistufige Anreicherung kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich ablaufen. Das Vorkonzentrat wird also entweder kon- tinuierlich aus dem Vorkonzentratabscheider abgezogen und einem dem Vorkonzentratabscheider nachgeschalteten Extraktor zugeführt, in welchem es anschließend unter erneuter Einspeisung von Extraktionsmittel aus dem Speicherbehälter weiter aufkonzentriert wird. Der Vorkonzentratabscheider kann hierbei in Form eines Zyklonabscheiders ausgeführt sein. Oder das Verfahren ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dahingehend weitergebildet, dass das Vorkonzentrat im Vorkonzentratabscheider nach Beendigung der Rohstoffeinspeisung mit komprimiertem Extraktionsmittel aus dem Speicherbehälter weiter zur gewünschten Konzentration angereichert wird. The economy of the process according to the invention is ensured in particular by the recycling of the extractant. Preferably, the extractant is left in the compressed state during the entire circulation, so that a complete relaxation and subsequent recompression and the associated effort can be avoided. In principle, the enrichment according to the invention can only take place in one stage, so that the abovementioned preconcentrate represents the end product of the process. Preferably, however, it is provided that the enrichment takes place in two stages, the valuable substances with the sparingly soluble constituents of the raw material being concentrated in a first enrichment stage to form a preconcentrate and the preconcentrate being concentrated in a second enrichment stage to form a final concentrate. If necessary, the second enrichment stage is carried out here with changed compared to the first enrichment stage pressure and / or temperature conditions. The two-stage enrichment can be either continuous or discontinuous. Thus, the preconcentrate is either continuously withdrawn from the preconcentrate separator and fed to an extractor connected downstream of the preconcentrate separator, in which it is then further concentrated by renewed supply of extractant from the storage container. The Vorkonzentratabscheider can be designed in this case in the form of a cyclone. Or, according to a further preferred embodiment, the process is further developed such that the preconcentrate in the preconcentrator is enriched further from the storage container to the desired concentration after completion of the feedstock feed with compressed extractant.
Als Vorteil des kontinuierlichen Prozesses ist zu sehen, dass die Vorkonzentration der Wertstoffe im Vorkonzentratabscheider und deren weitere Konzentration im nachgeschalteten Extraktor zeitgleich stattfinden. Es muss also nicht erst gewartet werden, bis das beladene Extraktionsmittel aus dem Vorkonzentratabscheider abgezogen wurde, um erneut Extraktionsmittel in den Vorkonzentratabscheider einzuspeisen - wie dies im diskon-
tinuierlichen Ablauf der Fall ist. Parallel zur Herstellung des Vorkonzentrats im Vorkonzentratabscheider kann im kontinuierlichen Prozess nämlich ein erneutes Zuführen von Extraktionsmittel in den nachgeschalteten Extraktor und somit die finale An- reicherung der Wertstoffe stattfinden. As an advantage of the continuous process, it can be seen that the preconcentration of the valuable substances in the preconcentrator and their further concentration in the downstream extractor take place at the same time. Thus, it is not necessary to wait until the loaded extractant has been withdrawn from the preconcentrate separator in order to again feed extractant into the preconcentrate separator - as described in the prior art. continuous process is the case. Parallel to the production of the preconcentrate in the preconcentrator, a renewed feeding of extractant into the downstream extractor and thus the final enrichment of the valuable substances can take place in the continuous process.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt dahingehend weitergebildet, dass das komprimierte Extraktionsmittel - exemplarisch sei hier Kohlendioxid genannt ~ in flüssigem oder über- kritischem Zustand im Vorkonzentratabscheider und ggf. im nachgeschalteten Extraktor vorliegt. Der Vorteil des überkritischen C02 gegenüber flüssigem Kohlendioxid liegt darin begründet, dass die überkritische Phase sowohl eine geringere Viskosität als auch eine geringere Oberflächenspannung aufweist als ihr flüs- siges Pendant. Durch die geringe Viskosität wird eine hohe Diffusion bzw. durch die intensive Durchmischung des Rohstoffes mit dem überkritischen Fluid wird ein umgehender StoffÜbergang erreicht. Diese Eigenschaft stellt also eine Extraktion von im jeweiligen Extraktionsmittel lösbaren Substanzen aus dem flüs- sigen Rohstoff sicher. The process according to the invention is preferably further developed in such a way that the compressed extractant is present in a liquid or supercritical state in the preconcentrator and optionally in the downstream extractor, by way of example as carbon dioxide. The advantage of the supercritical C0 2 over liquid carbon dioxide lies in the fact that the supercritical phase has both a lower viscosity and a lower surface tension than its liquid counterpart. Due to the low viscosity, a high diffusion or through the intensive mixing of the raw material with the supercritical fluid, a rapid mass transfer is achieved. This property thus ensures extraction of substances soluble in the respective extractant from the liquid raw material.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt dahingehend weitergebildet, dass der Druck im Vorkonzentratabscheider so gewählt ist, dass sich die leichter löslichen Substanzen stärker im Extraktionsmittel lösen als der anzureichernde schwerer lösliche Wertstoff. Der Druck im Vorkonzentratabscheider bzw. gegebenenfalls im nachgeschalteten Extraktor wird also derart eingestellt, dass sich die leichter löslichen Substanzen (z.B. kurzkettige Lipide) lösen, während die schwer lösliche Fraktion (z.B. langkettige Lipide, Carotenoide, Phytochemikalien) in ungelöster Form im Vorkonzentratabscheider bzw. gegebenenfalls im nachgeschalteten Extraktor verbleibt. Insbesondere sollte der Druck derart gewählt sein, dass sich der Wertstoff kaum
bzw. gar nicht löst. Der Druck im Vorkonzentratabscheider bzw. gegebenenfalls im nachgeschalteten Extraktor ist hierbei bevorzugt zwischen 150 und 450 bar gewählt. Besonders bevorzugt liegt der Druck zwischen 250 bis 400 bar. The process according to the invention is preferably developed such that the pressure in the preconcentrator is chosen such that the more easily soluble substances dissolve more strongly in the extractant than the sparingly soluble valuable substance to be enriched. The pressure in Vorkonzentratabscheider or optionally in the downstream extractor is thus adjusted so that the more soluble substances (eg short-chain lipids) solve, while the poorly soluble fraction (eg long-chain lipids, carotenoids, phytochemicals) in undissolved form in Vorkonzentratabscheider or optionally remains in the downstream extractor. In particular, the pressure should be selected such that the valuable material hardly or not solved. The pressure in Vorkonzentratabscheider or optionally in the downstream extractor is hereby preferably selected between 150 and 450 bar. Particularly preferably, the pressure is between 250 to 400 bar.
In vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet, dass die Temperatur im Vorkonzentratabscheider derart gewählt ist, dass ein für die Trennung ausreichender Dichteunterschied erreicht wird. Erfindungsgemäß beträgt die Temperatur im Vorkonzentratabscheider zwischen 20 und 100°C. Hierdurch wird eine ausreichend geringe Dichte des Extraktionsmittels und der darin gelösten Substanzen erreicht was bewirkt, dass das somit beladene Extraktionsmittel im Vorkonzentratabscheider nach oben steigt und in der Folge abgezo- gen werden kann. Advantageously, the method according to the invention is further developed such that the temperature in the preconcentrate separator is selected such that a sufficient difference in density for the separation is achieved. According to the invention the temperature in Vorkonzentratabscheider between 20 and 100 ° C. This achieves a sufficiently low density of the extractant and of the substances dissolved therein, which causes the thus loaded extractant to rise in the preconcentrate separator and can subsequently be withdrawn.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere dahingehend weitergebildet sein, dass die Trennung der gelösten Substanzen vom beladenen Extraktionsmittel durch eine Änderung der Lös- lichkeit, insbesondere eine Druck- und/oder eine Temperaturänderung, begünstigt wird. The process according to the invention can be developed in particular to the effect that the separation of the dissolved substances from the loaded extractant is favored by a change in the solubility, in particular a pressure and / or a temperature change.
In vorteilhafter Weise kann die Trennung der gelösten Substanzen vom beladenen Extraktionsmittel im erfindungsgemäßen Ver- fahren auch durch eine Adsorption oder einen Membranprozess erfolgen . Advantageously, the separation of the dissolved substances from the loaded extractant in the process according to the invention can also be effected by adsorption or a membrane process.
Insbesondere kann es vorgesehen sein Tomatenöl, Haselnussöl, Algenöl, Krustentieröl, Paprikaoleoresin, Reisschalenöl , Kaf- feeöl, Fettsäuredestillat, Fermentationsbrühen oder geröstetes, aromatisches Öl als flüssigen Rohstoff zur nachfolgenden Anreicherung der darin enthaltenen Wertstoffe zu verwenden und demgemäß Lycopen, Haselnussaroma, Carotinoide, Farbstoffe,
Nutraceuticals , Kaffeearomen, Tocopherol oder Röstaromen als konzentrierten Wertstoff anzureichern. In particular, it may be envisaged to use tomato oil, hazelnut oil, algae oil, crustacean oil, paprika oleoresin, rice peel oil, coffee oil, fatty acid distillate, fermentation broths or roasted aromatic oil as liquid raw material for subsequent enrichment of the valuable substances contained therein and accordingly lycopene, hazelnut aroma, carotenoids, dyes . Nutraceuticals, coffee flavors, tocopherol or roasted flavors to enrich as concentrated valuable material.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise der- art weitergebildet, dass das Endkonzentrat über einen Endkonzentratabscheider ausgetragen wird, in welchem das im Endkonzentrat verbliebene Extraktionsmittel abgetrennt wird. Dieser Schritt gewährleistet eine weitere Abtrennung des im Wertstoffkonzentrat verbliebenen Extraktionsmittels, was zur Folge hat, dass das Endprodukt des beanspruchten Verfahrens in einer weitaus reineren Form vorliegt als ohne diesen letzten Schritt und dass ein höherer Anteil an Extraktionsmittel in den Speicherbehälter rückgeführt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens weist einen Speicherbehälter für ein komprimiertes Extraktionsmittel, einen Speicherbehälter für flüssigen Rohstoff, eine Mischvorrichtung, die an den Speicherbehälter für das komprimierte Extraktionsmittel und an den Speicherbehälter für flüssigen Rohstoff angeschlossen ist, einen mit der Mischvorrichtung verbundenen Abscheider, der eine Austragsöffnung zur Abgabe eines beladenen Extraktionsmittels und eine Austragsöffnung zur Abgabe eines Vorkonzentrats besitzt, auf, wobei die Austragsöffnungen zur Abgabe des belade- nen Extraktionsmittels mit einem Abscheidersystem, verbunden ist, welches über eine Rückführungsleitung mit dem Speicherbehälter für das komprimierte Extraktionsmittel verbunden ist. The process according to the invention is advantageously developed in such a way that the final concentrate is discharged via a final concentrate separator in which the extractant remaining in the final concentrate is separated off. This step ensures further separation of the extractant remaining in the stock concentrate, with the result that the end product of the claimed process is in a much purer form than without this last step and that a higher level of extractant can be recycled to the storage container. The apparatus for carrying out the method described above comprises a compressed extractant storage container, a liquid raw material storage container, a mixing device connected to the compressed extractant storage container and the liquid raw material storage container, a separator connected to the mixing apparatus which has a discharge port for discharging a loaded extractant and a discharge port for discharging a preconcentrate, the discharge ports for discharging the loaded extractant being connected to a separator system connected to the compressed extractant storage container through a return line ,
Für eine intensive Durchmischung des Extraktionsmittels mit den flüssigen Rohstoffen kann die erfindungsgemäße Ausbildung derart weitergebildet sein, dass die Mischvorrichtung als statischer Mischer, Mischkammer oder Düse ausgebildet ist.
Um die Extraktion von schwer extrahierbaren Medien und/oder solchen mit Feststoffanteil zu gewährleisten, kann die erfindungsgemäße Ausbildung weiters bevorzugt derart getroffen sein, dass der nachgeschaltete Extraktor als Dünnschichtextraktor oder als Kolonnenextraktor ausgebildet ist. Unter einem Dünnschichtextraktor ist eine Vorrichtung zu verstehen, wie sie beispielsweise der WO 2004/018070 AI zu entnehmen ist. Ein solcher Dünnschichtextraktor weist einen druckfesten Reaktor mit wenigstens einer Aufgabeöffnung für das zu behandelnde Vorex- trakt und das komprimierte Extraktionsmittel sowie entsprechende Austragsöffnungen auf, wobei die Aufgabeöffnung für das zu behandelnde Vorextrakt am Innenmantel des Reaktors mündet, an dem sich eine filmartige Schicht des Vorextrakts ausbildet. Im Inneren des Reaktors ist ein Rotor angeordnet, dessen radiale Arme mit dem Vorkonzentratfilm am Innenmantel des Reaktors zusammenwirken. Durch die Verwendung eines Reaktors, in dessen Inneren ein Rotor angeordnet ist, wird die Möglichkeit geschaffen, die mechanische Einwirkung durch zusätzliches Einwirken von Zentrifugalkräften vorzunehmen, wobei eine entsprechend rasche Rotation zur Aufbringung der gewünschten Zentrifugalkraft erfolgen kann. Gleichzeitig bildet der Rotor die Werkzeuge für eine mechanische Bearbeitung des dünnen Films, welche im einfachsten Fall von Wischern, Rollen, Rakelmessern oder dergleichen gebildet werden können. Die Dicke des Films wird hier- bei durch den voreingestellten Abstand des rotierenden Werkzeugs zum Innenmantel des Reaktors bestimmt. Die Werkzeuge, wie z.B. Rollen, können eine schraubenlinienfÖrmige Profilierung aufweisen, aber auch konisch, konkav oder konvex ausgeführt sein, wobei die Profilierung beim Abrollen entlang des Vorkon- zentratfilms gleichzeitig eine Abwärtsbewegung des Films in Richtung zur Austragsöffnung begünstigt. Im Gegenstrom zum Vor¬ konzentrat wird nun das Extraktionsmittel in den Reaktor einge¬ führt, wobei die entsprechende Aufgabeöffnung im Bodenteil aus-
gebildet ist. Das Extraktionsmittel steigt im Inneren des Reaktors auf und gelangt in intensiven Kontakt mit dem Vorkonzent- ratfilm, wobei die dem Extraktionsmittel ausgesetzte Oberfläche des Films durch den von den rotierenden Werkzeugen bewirkten Walk- bzw. Knetvorgang ständig erneuert wird. Das beladene Extraktionsmittel kann in der Folge über eine im Deckel vorgesehene Austrittsöff ung abgezogen werden. For intensive mixing of the extractant with the liquid raw materials, the inventive construction can be developed such that the mixing device is designed as a static mixer, mixing chamber or nozzle. In order to ensure the extraction of media which are difficult to extract and / or those having a solids content, the formation according to the invention may further preferably be such that the downstream extractor is designed as a thin-layer extractor or as a column extractor. A thin-layer extractor is to be understood as meaning a device as can be taken, for example, from WO 2004/018070 A1. Such a thin-layer extractor has a pressure-resistant reactor with at least one feed opening for the pre-extract and the compressed extraction medium and corresponding discharge openings, wherein the feed opening for the pre-extract to be treated opens on the inner jacket of the reactor, at which a film-like layer of the pre-extract forms , Inside the reactor, a rotor is arranged, the radial arms of which interact with the preconcentrate film on the inner jacket of the reactor. By the use of a reactor, inside which a rotor is arranged, the possibility is created to make the mechanical action by additional action of centrifugal forces, whereby a correspondingly rapid rotation for applying the desired centrifugal force can take place. At the same time, the rotor forms the tools for mechanical processing of the thin film, which in the simplest case of wipers, rollers, doctor blades or the like can be formed. The thickness of the film is determined by the preset distance of the rotating tool to the inner jacket of the reactor. The tools, such as rollers, may have a helical profiling, but may also be conical, concave or convex, the profiling, during unrolling along the preconcentrate film, simultaneously promoting downward movement of the film in the direction of the discharge opening. Countercurrent to the pre ¬ concentrate the extraction agent is then introduced ¬ to the reactor, with the corresponding feed opening off the bottom part is formed. The extractant rises inside the reactor and comes into intensive contact with the preconcentrate film, whereby the surface of the film exposed to the extractant is constantly renewed by the kneading process effected by the rotating tools. The loaded extractant may subsequently be withdrawn via an outlet opening provided in the lid.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise dahingehend weitergebildet, dass die Austragsöffnung des Vor- konzentratabscheiders zur Abgabe des Vorkonzentrats mit einem nachgeschalteten Extraktor in Verbindung steht und dass in der den Vorkonzentratabscheider mit dem nachgeschalteten Extraktor verbindenden Leitung eine weitere Mischvorrichtung angeordnet ist, die mit dem Speicherbehälter verbunden ist. Diese weitere Mischvorrichtung ermöglicht eine zusätzlich Abtrennung von im Extraktionsmittel gelösten Substanzen und begünstigt somit die Gewinnung eines Endproduktes mit sehr hoher Reinheit. Die Vorrichtung kann erfindungsgemäß dahingehend ausgeführt sein, dass nach dem vorher erwähnten Extraktor zur weiteren Aufkonzentrierung zusätzliche Extraktoren angeordnet werden, wobei die Zuführung jeweils über eine Mischvorrichtung erfolgt, in der jeweils frisches Extraktionsmittel und entsprechend vor- konzentriertes Wertstoffgemisch aus dem jeweiligen vorherigen Extraktor intensiv durchmischt werden. The device according to the invention is developed in an advantageous manner to the effect that the discharge of the preconcentrator for discharging the preconcentrate with a downstream extractor is in communication and that in the Vorkonzentratabscheider connecting the downstream extractor line another mixing device is arranged with the storage container connected is. This further mixing device allows an additional separation of dissolved in the extractant substances and thus favors the recovery of a final product with very high purity. According to the invention, the device can be designed such that additional extractors are arranged after the previously mentioned extractor for further concentration, the feed in each case being effected via a mixing device in which fresh extractant and correspondingly pre-concentrated mixed material from the respective previous extractor are intensively mixed ,
In vorteilhafter Weise ist die Vorrichtung dahingehend weitergebildet, dass das Abscheide System mindestens zwei Abscheider umfasst, die unter Zwischenschaltung wenigstens eines Drosselventils miteinander verbunden sind. Dadurch wird gewährleistet, dass in den verschiedenen Abscheidern des Systems unterschiedliche Drücke herrschen, die gegenüber dem Druck im Vorkonzent-
ratabscheider geringer gewählt sind, was bewirkt, dass sich die im Extraktionsmittel gelösten Substanzen wieder vom Extraktionsmittel trennen lassen und dass das gereinigte Extraktions- mittel zum Speicherbehälter rückgeführt werden kann. Advantageously, the device is developed to the effect that the separation system comprises at least two separators, which are connected to each other with the interposition of at least one throttle valve. This ensures that different pressures prevail in the different separators of the system, which are different from the pressure in the preconcentration ratabscheider are chosen lower, which causes the substances dissolved in the extractant can be separated again from the extractant and that the purified extractant can be recycled to the storage container.
Bevorzugt ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass eine Aus- tragsöffnung des Vorkonzentratabscheiders oder des nachgeschalteten Extraktors zur Abgabe des Vor- bzw. Endkonzentrats mit einem Endkonzentratabscheider verbunden ist, dessen Austrags- Öffnung zur Rückgewinnung des verbleibenden Extraktionsmittels über eine Leitung und einen nachgeschalteten Kompressor mit dem Speicherbehälter verbunden ist. The device is preferably designed in such a way that a discharge opening of the preconcentrator or the downstream extractor for discharging the preliminary or final concentrate is connected to a final concentrate separator whose discharge opening for recovering the remaining extractant via a line and a downstream compressor with the Storage tank is connected.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den nachfolgenden Verfahrensbeispielen ist jeweils eine zweistufige Anreicherung von Wertstoffen beschrieben. Dabei wird der zweite Anreicherungsschritt nach Abschluss des ersten Anreicherungsschritts durchgeführt, sodass es sich insgesamt um eine diskontinuierliche Verfahrensweise handelt. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. In the following process examples, a two-stage enrichment of recyclables is described in each case. In this case, the second enrichment step is carried out after completion of the first enrichment step, so that it is a total of a discontinuous procedure.
Beispiel Nr.l Example No.
Schritt^ Nr.1 Step ^ Nr.1
5463g des Paprika Oleoresins (30070CU) wurden mit einem Massen- ström von 9,2g/min radial zu überkritischem C02 (350bar, 50°C) in eine von einem Rohr gebildete Mischeinrichtung eingespritzt. Der Massendurchfluss des C02 betrug 33kg/h. Die in der Mischeinrichtung entstehende Mischung aus beladenem C02 und dem in C02 ungelösten Anteil des Oleoresins wurde zu einem Vorkonzent- ratabscheider geführt, in dem das beladene C02 von dem in C02 ungelösten Anteil des Oleoresins getrennt wurde. Das beladene C02 wurde weiter in ein Abscheidersystem entspannt. Der ungelöste Teil des Oleoresins wurde im Vorkonzentratabscheider akkumu-
liert. Nach 600 Minuten wurden mit dem beladenen C02 4211g Paprikaextrakt - ( Farbstoffwert 10035CU) aus dem Vorkonzent- ratabscheider abgezogen und können als Nebenprodukt verwertet werden. Der im Vorkonzentratabscheider aufkumulierte Rückstand wog 1252g und hatte einen Farbstoffwert von 59700CU. 5463 g of paprika oleoresin (30070CU) were injected at a mass flow of 9.2 g / min radially to supercritical C0 2 (350 bar, 50 ° C) in a mixing device formed by a pipe. The mass flow of the C0 2 was 33kg / h. The mixture of charged C0 2 and the undissolved portion of the oleoresin in C0 2 was fed to a preconcentrate separator in which the loaded C0 2 was separated from the portion of the oleoresin which was not dissolved in C0 2 . The loaded C0 2 was further expanded into a separator system. The undissolved part of the oleoresin was accumulated in the preconcentrate separator. profiled. After 600 minutes, 2 4211 g of paprika extract (dye value 10035CU) were withdrawn from the preconcentrate separator with the loaded CO 2 and can be utilized as a by-product. The residue accumulated in the preconcentrate weighed 1252g and had a dye level of 59,700CU.
Schritt Nr .2 Step # 2
1252g des in Schritt 1 erhaltenen Vorkonzentrats (Paprika Oleo- resin mit einem Farbwert von 59760CU) wurden in einen Extraktor vorgelegt. Als Extraktor kann hierbei der in Schritt 1 verwendete Vorkonzentratabscheider oder ein gesondertes Aggregat verwendet werden. Das Vorkonzentrat wurde mit überkritischem CO2 mit 33kg/h bei 350bar und 50°C extrahiert. Nach etwa 150 Minuten bzw. 83kg CO? wurden mit dem beladenen C02 548g Oleoresinex- trakt (Farbstoffwert 10420CU) aus dem Extraktor abgezogen. Der zurückgebliebene Rückstand (704g) im Extraktor erreichte dabei einen Farbstoffwert von 104000CU. 1252 g of the preconcentrate obtained in step 1 (paprika oleoresin with a color value of 59760CU) were introduced into an extractor. The extractor used in this case may be the preconcentrate separator used in step 1 or a separate aggregate. The preconcentrate was extracted with supercritical CO2 at 33kg / h at 350bar and 50 ° C. After about 150 minutes or 83kg CO? were withdrawn from the extractor with the loaded C0 2 548 g of oleoresin extract (dye value 10420CU). The remaining residue (704 g) in the extractor reached a colorant value of 104000CU.
Beispiel Nr.2 Example No. 2
Schritt Nr.l Step no
3542g des Paprika Oleoresins (30070CU) wurden mit einem Massenstrom von 9,2g/min radial zu überkritischem CO2 (350bar, 50°C) in eine von einem Rohr gebildete Mischeinrichtung eingespritzt. Der Massendurchfluss des C02 betrug 33kg/h. Die in der Mischeinrichtung entstehende Mischung aus beladenem C02 und dem in C02 ungelösten Anteil des Oleoresins wurde zu einem Vorkonzentratabscheider geführt, in dem das beladene CO2 von dem in CO2 ungelösten Anteil des Oleoresin getrennt wurde. Das beladene CO2 wurde weiter in ein Abscheidersystem entspannt. Der ungelöste Teil des Oleoresins wurde im Vorkonzentratabscheider akkumuliert. Nach 385 Minuten wurden mit dem beladenen CO2 2505g Paprikaextrakt (Farbstoffwert 10060CU) aus dem Vorkonzent-
ratabscheider abgezogen und können als Nebenprodukt verwertet werden. Der im Vorkonzentratabscheider aufkumulierte Rückstand wog 1037g und hatte einen Farbstoff ert von 58852CU. Schritt Nr .2 3542 g of paprika oleoresin (30070CU) were injected at a mass flow rate of 9.2 g / min radially into supercritical CO2 (350 bar, 50 ° C) in a mixing device formed by a tube. The mass flow of the C0 2 was 33kg / h. The mixture of laden C0 2 and the undissolved portion of the oleoresin in C0 2 was conducted to a preconcentrator in which the loaded CO 2 was separated from the portion of the oleoresin which was not dissolved in CO 2 . The loaded CO2 was further expanded into a separator system. The undissolved portion of the oleoresin was accumulated in the preconcentrate separator. After 385 minutes, 2505 g of paprika extract (dye value 10060CU) from the preconcentrate were added to the loaded CO2. Ratabscheider deducted and can be recycled as a byproduct. The accumulated in Vorkonzentratabscheider backlog weighed 1037g and had a dye ert of 58852CU. Step # 2
1037g des in Schritt 1 erhaltenen Vorkonzentrats (Paprika Oleo- resin mit einem Farbwert von 59760CU) wurden in einen Extraktor vorgelegt. Als Extraktor kann hierbei der in Schritt 1 verwendete Vorkonzentratabscheider oder ein gesondertes Aggregat ver- wendet werden. Das Vorkonzentrat wurde mit überkritischem CO2 mit 33kg/h bei 350bar und 50 °C extrahiert. Nach etwa 135 Minuten bzw. 75kg C02 wurden mit dem beladenen C02 485g Oleoresinex- trakt ( Farbstoff ert 10082CU) aus dem Extraktor abgezogen. Der zurückgebliebene Rückstand (552g) im Extraktor erreichte dabei einen Farbstoffwert von 105348CU. 1037 g of the preconcentrate obtained in step 1 (paprika oleoresin with a color value of 59760CU) were introduced into an extractor. The extractor used here can be the preconcentrate separator used in step 1 or a separate aggregate. The preconcentrate was extracted with supercritical CO 2 at 33 kg / h at 350 bar and 50 ° C. After about 135 minutes and 75kg C0 2 2 485g Oleoresinex- were the loaded C0 tract (dye ert 10082CU) withdrawn from the extractor. The remaining residue (552 g) in the extractor reached a colorant value of 105348CU.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung für das diskontinuierliche Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 eine Vorrichtung für das kontinuierliche Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. The device according to the invention will be explained in more detail with reference to embodiments schematically illustrated in the drawing. 1 shows a device for the batch process according to the present invention, and FIG. 2 shows a device for the continuous process according to the present invention.
In Fig. 1 ist ein Speicherbehälter für das komprimierte Extrak- tionsmittel mit 1 und ein Speicherbehälter für den flüssigen Rohstoff mit 2 bezeichnet. Die Speicherbehälter 1 und 2 sind über die Leitungen 3 und 4 mit der Mischvorrichtung 5 verbunden. In Leitung 3 wird das Extraktionsmittel durch den Einsatz der motorbetriebenen Pumpe 7 verdichtet und dadurch auf das gewünschte Druckniveau gebracht. Zur Vermeidung von Kavitation in Pumpe 7 wird entweder eine Vordruckpumpe 6 oder ein Vorkühler in Leitung 3 eingebaut. Zusätzlich bringt der Wärmetauscher 8 das komprimierte Extraktionsmittel auf die gewünschte Tempe-
ratur. Gleichsam sorgt der Wärmetauscher 9, welcher sich in Leitung 4 befindet, für ein Einstellen der Temperatur der flüssigen Rohstoffe. Der Durchfluss des komprimierten Extraktionsmittels und der flüssigen Rohstoffe kann hierbei mit Hilfe von Drehzahlreglern an den Pumpen 7 und 12 gesteuert werden. Da der Lösungsprozess abhängig von der durchgesetzten Extraktionsmittelmenge ist, beeinflusst das Verhältnis von flüssigem Rohstoff zu Volumenstrom des Extraktionsmittels die Extraktionsleistung und kann durch die Drehzahlregelungen der Pumpen 7 und 12 indi- viduell eingestellt werden. Der durch das Absperrventil 10 geleitete flüssige Rohstoff wird mittels der nachgeschalteten Pumpe 12 in die Mischvorrichtung 5 eingespeist, während das komprimierte Extraktionsmittel die Mischvorrichtung 5 über Leitung 3 erreicht. In der Mischvorrichtung 5, welche bevorzugt als statischer Mischer ausgebildet ist, werden die beiden Komponenten intensiv gemischt. In der Folge entsteht ein disperses Gemisch aus Extraktionsmittel und flüssigem Rohstoff. Dieses Gemisch wird aus der Mischvorrichtung 5 abgezogen und in den Vorkonzentratabscheider 13 verbracht. Im Vorkonzentratabschei- der 13 herrscht z.B. ein Druck von 350 bar bei einer Temperatur von z.B. 50 °C. Hierbei liegen die leichter löslichen Komponenten wie z.B die kurzkettigen Lipide in gelöster Form im Extraktionsmittel vor, während sich die Fraktion der schwerlöslichen Komponenten wie z.B. die langkettigen Lipide sowie die Wert- stoffe ungelöst im Vorkonzentratabscheider 13 befinden. Der Dichteunterschied der beiden Fraktionen führt zur Bildung zweier Phasen - im Extraktionsmittel die leichter löslichen Komponenten wie z.B. kurzkettige Lipide als erste Phase und ungelöste schwerlösliche Komponenten wie z.B. langkettige Lipide und Wertstoffe als zweite Phase. Die erste der zuvor beschriebenen beladenen Phasen steigt in weiterer Folge aufgrund ihrer gerin¬ geren Dichte nach oben und wird dort über die Austragsöffnung 14 abgezogen. Das gewählte Druck- und Temperaturniveau gewähr-
leistet hierbei einen ausreichenden Dichteunterschied zwischen den beiden Phasen. Im Vorkonzentratabscheider 13 ist ein entsprechendes Verteilersystem eingebaut. Die Austragsöff ung 14 ist über die Leitung 15 mit einem Abscheidersystem verbunden, welches aus zwei dem Vorkonzentratabscheider nachgeschalteten Abscheidern 16 und 17 besteht. Die Leitung 15 besitzt weiters ein Drosselventil 18, welches den Extraktionsmittelstrom je nach Bedarf regelt. Das jeweilige Druckniveau in den nachgeschalteten Abscheidern 16 und 17 wird stufenweise gesenkt, wobei der Abscheider 16 einen Innendruck von beispielsweise 90 - 120 bar und der Abscheider 17 einen Innendruck von beispielsweise lediglich 40 - 60 bar aufweist. Die beiden Abscheider 16 und 17 sind über die Leitung 19 mitei- nander verbunden, wobei der Druck des beladenen Extraktionsmittels in Abscheider 16 durch ein weiteres Drosselventil 20 reguliert wird und über den Wärmetauscher 21 eine Erhöhung der Temperatur und/oder eine Verdampfung des Extraktionsmittels erreicht wird. Über die Leitungen 22 und 23 können also mittels der Regelventile 24 und 25 die vom Extraktionsmittel abgeschiedenen schwerlöslichen Komponenten wie z.B. Triglyceride und Wertstoffe abgezogen werden, wobei das nun unbeladene Extraktionsmittel über Leitung 35 und unter Zwischenschaltung eines Kondensators 27 erneut dem Speicherbehälter 1 zugeführt wird. Das den Speicherbehälter 1 erreichende Extraktionsmittel besitzt zu diesem Zeitpunkt also bereits wieder die richtige Temperatur und den richtigen Druck, um erneut dem Verfahren zuge¬ führt zu werden. Um die gewünschten Wertstoffe anzureichern, wird die nach Beendigung der Einspeisung von flüssigem Rohstoff in den Vorkonzentratabscheider 13 verbliebene ungelöste Fraktion an Wertstoffen (das Vorkonzentrat) über die Austragsöffnung 26 abgezo-
gen - oder wahlweise über erneute Zufuhr von komprimiertem Extraktionsmittel aus Leitung 3 auf die gewünschte Konzentration gebracht. Das hierdurch erhaltene Konzentrat wird also in die Leitung 28 verbracht und erreicht den Endkonzentratabscheider 29, aus welchem im Anschluss das Endkonzentrat über die Aus- tragsöffnung 30 in Leitung 31 verbracht wird, wobei der Abzug über ein Regelventil 32 kontrolliert werden kann. Der Druck im Endkonzentratabscheider 29 wird mittels einer Regelarmatur 50 eingestellt . In FIG. 1, a storage container for the compressed extraction medium is denoted by 1 and a storage container for the liquid raw material by 2. The storage containers 1 and 2 are connected via the lines 3 and 4 with the mixing device 5. In line 3, the extractant is compressed by the use of the motor-driven pump 7 and thereby brought to the desired pressure level. To avoid cavitation in pump 7 either a pre-pressure pump 6 or a pre-cooler in line 3 is installed. In addition, the heat exchanger 8 brings the compressed extractant to the desired temperature. temperature. Similarly, the heat exchanger 9, which is located in line 4, provides for adjusting the temperature of the liquid raw materials. The flow of the compressed extractant and the liquid raw materials can be controlled by means of speed regulators on the pumps 7 and 12. Since the solution process is dependent on the amount of extractant, the ratio of liquid raw material to volume flow of the extractant influences the extraction performance and can be set individually by the speed controls of the pumps 7 and 12. The guided through the shut-off valve 10 liquid raw material is fed by means of the downstream pump 12 in the mixing device 5, while the compressed extractant reaches the mixing device 5 via line 3. In the mixing device 5, which is preferably designed as a static mixer, the two components are mixed intensively. This results in a disperse mixture of extractant and liquid raw material. This mixture is withdrawn from the mixing device 5 and spent in the Vorkonzentratabscheider 13. In pre-concentrate separator 13, for example, there is a pressure of 350 bar at a temperature of, for example, 50.degree. In this case, the more readily soluble components such as the short-chain lipids are present in dissolved form in the extractant, while the fraction of poorly soluble components such as the long-chain lipids and the valuable substances are undissolved in the preconcentrate separator 13. The density difference of the two fractions leads to the formation of two phases - in the extractant, the more readily soluble components such as short-chain lipids as the first phase and undissolved sparingly soluble components such as long-chain lipids and recyclables as the second phase. The first of the above-described loaded phases subsequently rises due to their clotting ¬ cal density upwards and is withdrawn there via the discharge opening 14. The selected pressure and temperature level ensures makes a sufficient density difference between the two phases. In Vorkonzentratabscheider 13, a corresponding distribution system is installed. The Austragsöff sion 14 is connected via the line 15 with a separator system, which consists of two preconcentrator downstream of the precipitators 16 and 17. The line 15 further has a throttle valve 18 which controls the extractant flow as needed. The respective pressure level in the downstream separators 16 and 17 is gradually reduced, the separator 16 having an internal pressure of for example 90-120 bar and the separator 17 having an internal pressure of, for example, only 40-60 bar. The two separators 16 and 17 are connected to one another via the line 19, wherein the pressure of the loaded extractant in separator 16 is regulated by a further throttle valve 20 and an increase of the temperature and / or an evaporation of the extractant is achieved via the heat exchanger 21 , By means of the control valves 24 and 25, the sparingly soluble components such as triglycerides and recyclables separated by the extractant can be withdrawn via the lines 22 and 23, the now unloaded extractant being fed again to the storage container 1 via line 35 and with the interposition of a condenser 27. The storage tank 1 reached extractant thus has at this time already back at the right temperature and the right pressure to become again the procedure applied ¬ leads. In order to enrich the desired valuable substances, the unresolved fraction of valuable substances (the preconcentrate) remaining after discharge of the feed of liquid raw material into the preconcentrate separator 13 is removed via the discharge opening 26. gene - or optionally brought by renewed supply of compressed extractant from line 3 to the desired concentration. The concentrate thus obtained is thus introduced into the line 28 and reaches the final concentrate separator 29, from which the final concentrate is subsequently transported via the discharge opening 30 in line 31, wherein the withdrawal can be controlled via a control valve 32. The pressure in Endkonzentratabscheider 29 is adjusted by means of a control valve 50.
Im diskontinuierlichen Prozess gibt es somit einen Druckunterschied zwischen dem Vorkonzentratabscheider 13 und dem Endkonzentratabscheider 29, wodurch es gelingt das freiwerdende Extraktionsmittel über die weitere Austragsöffnung 33 abzuziehen und mit Hilfe des motorbetriebenen Kompressors 34 über die Leitung 35 und den Kondensator 27 in den Speicherbehälter 1 rückzuführen . In the discontinuous process there is thus a pressure difference between the pre-concentrate separator 13 and the final concentrate separator 29, whereby it is possible to extract the liberated extractant via the further discharge opening 33 and return it into the storage container 1 via the line 35 and the condenser 27 with the aid of the motor-driven compressor 34.
Fig. 2 beschreibt den kontinuierlichen Ablauf des erfindungsge- mäßen Verfahrens. Die durchgeführten Schritte entsprechen im Wesentlichen jenen des diskontinuierlichen Verfahrens (siehe Fig.l). Der kontinuierliche Ablauf beinhaltet jedoch zusätzlich zum in Fig. 1 beschriebenen Verfahren eine weitere Leitung 36, in welcher das Extraktionsmittel durch den Einsatz der motorbe- triebenen Pumpe 38 verdichtet und auf das gewünschte Druckniveau gebracht wird. Zur Vermeidung von Kavitation in Pumpe 38 wird entweder eine Vordruckpumpe 37 oder ein Vorkühler in Leitung 36 eingebaut. Weiters sorgt der Wärmetauscher 39 dafür das komprimierte Extraktionsmittel auf die gewünschte Temperatur zu bringen. 2 describes the continuous course of the process according to the invention. The steps carried out essentially correspond to those of the batch process (see Fig.l). However, in addition to the method described in FIG. 1, the continuous process includes a further line 36, in which the extraction agent is compressed by the use of the motor-driven pump 38 and brought to the desired pressure level. To avoid cavitation in pump 38 either a pre-pressure pump 37 or a pre-cooler in line 36 is installed. Furthermore, the heat exchanger 39 ensures that the compressed extractant to bring to the desired temperature.
Zusätzlich beinhaltet das kontinuierliche Verfahren einen dem Vorkonzentratabscheider 13 nachgeschalteten Extraktor 40 und
eine weitere zwischen Vorkonzentratabscheider 13 und nachgeschaltetem Extraktor 40 angeordnete Mischvorrichtung 41. Die aus dem Vorkonzentratabscheider 13 über Leitung 28 abgezogene Menge kann über eine Füllstandsmessung im Vorkonzentratabschei- der 13 und/oder eine entsprechende Pumpe 51 geregelt werden. Die Austragsöffnung 26 samt Leitung 28 sowie die Leitung 36 münden in die Mischvorrichtung 41, wo eine erneute intensive Durchmischung des aus dem Vorkonzentratabscheider 13 abgezogenen Vorkonzentrats und des Extraktionsmittels aus Leitung 36 stattfindet. Das hierdurch erhaltenen Gemisch wird in der Folge in den nachgeschalteten Extraktor 40 eingespeist. Im nachge¬ schalteten Extraktor 40 herrscht entweder derselbe Druck wie im vorgeschalteten Vorkonzentratabscheider 13 - also z.B. 350 bar, oder je nach Löslichkeit der noch zusätzlich zu entfernenden Komponenten ein vorwiegend erhöhter Druck. Die schwerer löslichen Komponenten lösen sich also im Extraktionsmittel während die Fraktion an Wertstoffen und höher polaren Komponenten ungelöst im nachgeschalteten Extraktor 40 verbleiben. Der Dichteunterschied der beiden Fraktionen führt, wie bereits oben be- schrieben, zur Bildung zweier Phasen. Die erste mit den zusätzlich zu entfernenden Komponenten beladene Phase steigt auf und wird über die weitere Austragsöffnung 49 aus dem nachgeschalteten Extraktor 40 abgezogen. Um das Konzentrat an gewünschten Wertstoffen zu erhalten, wird die im nachgeschalteten Extraktor 40 verbliebene ungelöste Fraktion an Wertstoffen und höher polaren Komponenten über die Austragsöffnung 42 abgezogen und in die Leitung 43 verbracht, wobei dies erneut über ein Drosselventil 44 reguliert werden kann und erreicht anschließend den Endkonzentratabscheider 45, welcher mit z.B. 10 bar Innendruck einen wesentlich geringeren Druck aufweist als der Extraktor 40. Das Endkonzentrat wird über Leitung 46 aus dem Endkonzentratabscheider 45 abgezogen,
wobei dies erneut über ein Drosselventil 47 regulierbar ist, während der eventuell verbliebene Rest an Extraktionsmittel über die Austragsöffnung 48 in den Speicherbehälter 1 rückgeführt wird.
In addition, the continuous process includes an extractor 40 and downstream of the preconcentrator 13 another arranged between Vorkonzentratabscheider 13 and the downstream extractor 40 mixing device 41. The withdrawn from the Vorkonzentratabscheider 13 via line 28 amount can be controlled by a level measurement in Vorkonzentratabschei- 13 and / or a corresponding pump 51. The discharge opening 26 together with line 28 and the line 36 open into the mixing device 41, where a renewed intensive mixing of the withdrawn from the Vorkonzentratabscheider 13 preconcentrate and the extraction agent from line 36 takes place. The mixture thus obtained is fed in the sequence in the downstream extractor 40. Thus, for example, 350 bar, or, depending on solubility of the components to be removed additionally a predominantly increased pressure - in nachge ¬ switched extractor 40 is either the same pressure as in the upstream Vorkonzentratabscheider 13 prevails. The less soluble components thus dissolve in the extractant while the fraction of recyclables and higher polar components remain undissolved in the downstream extractor 40. The density difference of the two fractions leads, as already described above, to the formation of two phases. The first phase loaded with the additional components to be removed increases and is withdrawn via the further discharge opening 49 from the downstream extractor 40. In order to obtain the concentrate of desired recyclables, the remaining in the downstream extractor 40 unresolved fraction of recyclables and higher polar components is withdrawn via the discharge port 42 and spent in the line 43, this can be regulated again via a throttle valve 44 and then reaches the Endkonzentratabscheider 45, which with eg 10 bar internal pressure has a substantially lower pressure than the extractor 40. The final concentrate is withdrawn via line 46 from the Endkonzentratabscheider 45, wherein this is again regulated via a throttle valve 47, while any remaining amount of extractant is returned via the discharge opening 48 in the storage container 1.
Claims
1. Verfahren zur Anreicherung von Wertstoffen, insbesondere Phytochemikalien, wie z.E. Polyphenole, Farbstoffe, Antioxydan- tien und dergleichen, aus einem flüssigen Rohstoff, wie z.B. Lipiden, Fermentationsbrühen oder Lösungsmittelauszügen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohstoff in einer Mischvorrichtung (5) mit einem komprimierten Extraktionsmittel, insbesondere CÖ2t aus einem Speicherbehälter (1) vermischt wird, worauf die Mischung einem Vorkonzentratabscheider (13) zugeführt wird und die im Extraktionsmittel höher löslichen Komponenten von den ungelösten Bestandteilen, welche die ungelösten Wertstoffe einschließen, getrennt werden, wobei das beladene Extraktionsmittel aus dem Vorkonzentratabscheider (13) abgezo- gen wird und die ungelösten Bestandteile als Vorkonzentrat verbleiben, wobei das beladene Extraktionsmittel über ein Abscheidersystem, geführt wird, in dem die gelösten Substanzen vom be- ladenen Extraktionsmittel getrennt werden, wobei das gereinigte Extraktionsmittel dem Speicherbehälter (1) rückgeführt wird. 1. A process for the enrichment of valuable substances, in particular phytochemicals, such as polyphenols, dyes, antioxidants and the like, from a liquid raw material, such as lipids, fermentation broths or solvent extracts, characterized in that the raw material in a mixing device (5) with a compressed extractant, in particular CÖ2 t from a storage container (1), whereupon the mixture is fed to a Vorkonzentratabscheider (13) and the extractant in the more highly soluble components of the undissolved constituents, which include the undissolved recyclables are separated, wherein the loaded extractant is withdrawn from the Vorkonzentratabscheider (13) and the undissolved constituents remain as preconcentrate, wherein the loaded extractant through a separator system, is guided, in which the dissolved substances are separated from the charged extractant, wherein the purified Extrak tion medium is returned to the storage container (1).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorkonzentrat kontinuierlich aus dem Vorkonzentratabscheider (13) abgezogen und einem dem Vorkonzentratabscheider (13) nachgeschalteten Extraktor (40) zugeführt wird, in dem es unter Einspeisung von Extraktionsmittel aus dem Speicherbehälter (1) weiter aufkonzentriert wird, um ein Endkonzentrat zu erhalten. 2. The method according to claim 1, characterized in that the preconcentrate is continuously withdrawn from the Vorkonzentratabscheider (13) and fed to the Vorkonzentratabscheider (13) downstream extractor (40), in which it under feeding of extractant from the storage container (1) on is concentrated to obtain a final concentrate.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorkonzentrat im Vorkonzentratabscheider (13) nach Beendi- gung der Rohstoffeinspeisung mit komprimiertem Extraktionsmittel aus dem Speicherbehäiter (1) weiter zur gewünschten Konzentration angereichert wird, um ein Endkonzentrat zu erhalten.
3. The method according to claim 1, characterized in that the preconcentrate in Vorkonzentratabscheider (13) after completion of the raw material feed with compressed extractant from the Speicherbehäiter (1) is further enriched to the desired concentration to obtain a final concentrate.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (5,41) als statischer Mischer, Mischkammer oder Düse ausgebildet ist. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the mixing device (5,41) is designed as a static mixer, mixing chamber or nozzle.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das komprimierte Extraktionsmittel in flüssigem oder überkritischem Zustand im Vorkonzentratabscheider (13) und ggf. im nachgeschalteten Extraktor (40) vorliegt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the compressed extractant in liquid or supercritical state in Vorkonzentratabscheider (13) and optionally in the downstream extractor (40) is present.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Vorkonzentratabscheider (13) derart gewählt ist, dass sich die leichter löslichen Komponenten im Extraktionsmittel stärker lösen als der anzureichernde Wertstoff, wobei der Druck 150 bis 450 bar, insbesondere 250 bis 400 bar, beträgt. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure in Vorkonzentratabscheider (13) is selected such that the more soluble components in the extractant solve more than the valuable material to be enriched, the pressure 150 to 450 bar, in particular 250 to 400 bar.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Vorkonzentratabscheider (13) derart gewählt ist, dass ein für die Trennung ausreichen- der Dichteunterschied erreicht wird, wobei die Temperatur zwischen 20 und 100°C beträgt. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the temperature in Vorkonzentratabscheider (13) is selected such that sufficient for the separation density difference is achieved, wherein the temperature is between 20 and 100 ° C.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der nachgeschaltete Extraktor (40) als Dünn- schichtextraktor oder als Kolonnenextraktor ausgebildet ist. 8. The method according to any one of claims 2 to 7, characterized in that the downstream extractor (40) is designed as a thin-layer extractor or as a column extractor.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von dem Vorkonzentratabscheider (13) nachgeschaltete Extraktoren vorgesehen ist, die in Reihe angeordnet sind, wobei jeder Extraktor von dem in der Reihe jeweils vorangehenden Extraktor und mit frischem Extraktionsmittel beschickt wird.
9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of the Vorkonzentratabscheider (13) downstream extractors is provided, which are arranged in series, each extractor of the preceding in the row each extractor and fresh extractant fed becomes.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktion in dem bzw. den nachgeschalteten Extraktor (en) mit im Vergleich zum vorangehenden Extraktor geänderten Druck- und/oder Temperaturbedingungen durchgeführt wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that the extraction is carried out in the downstream or the extractor (s) with changed compared to the preceding extractor pressure and / or temperature conditions.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der gelösten Substanzen vom beladenen Extraktionsmittel eine Änderung der Löslichkeit, insbesondere eine Druck- und/oder eine Temperaturänderung, um- fasst. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the separation of the dissolved substances from the loaded extractant a change in solubility, in particular a pressure and / or a temperature change, summarized.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der gelösten Substanzen vom beladenen Extraktionsmittel eine Adsorption oder einen Membran- prozess umfasst. 12. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the separation of the dissolved substances from the loaded extractant comprises an adsorption or a membrane process.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Rohstoff Tomatenöl, Haselnussöl, Alge- nöl, Krustentieröl , Paprikaoleoresin, Reisschalenöl , Kaffeeöl, Fettsäuredestillat oder geröstetes, aromatisches Öl zum Einsatz gelangt . 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that as a raw material tomato oil, hazelnut oil, alge- oil, crustacean oil, paprika oleoresin, rice shell oil, coffee oil, fatty acid distillate or roasted aromatic oil is used.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Wertstoff Lycopen, Haselnussaroma , Caro- tinoide, Farbstoffe, Nutraceuticals , Kaffeearomen, Tocopherol oder Röstaromen gewählt sind. 14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that are selected as valuable lycopene, hazelnut flavoring, carotenoids, dyes, Nutraceuticals, coffee flavors, tocopherol or toasted flavors.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Endkonzentrat über einen Endkonzent- ratabscheider (29,45) ausgetragen wird, in dem im Endkonzentrat verbliebenes Extraktionsmittel abgetrennt wird.
15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the final concentrate via a Endkonzent- ratabscheider (29,45) is discharged, is separated in the remaining in the final concentrate extractant.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend einen Speicherbehälter (1) für ein komprimiertes Extraktionsmittel, einen Speicherbehälter (2) für flüssigen Rohstoff, eine Mischvorrichtung (5), die an den Speicherbehälter (1) für das komprimierte Extraktionsmittel und an den Speicherbehälter (2) für flüssigen Rohstoff angeschlossen ist, einen mit der Mischvorrichtung (5) verbundenen Vorkonzentratabscheider (13), der eine Austragsöffnung (14) zur Abgabe eines beladenen Extraktionsmittels und eine Austragsöff- nung (26) zur Abgabe eines Vorkonzentrats aufweist, wobei die Austragsöffnungen (14) zur Abgabe des beladenen Extraktionsmittels mit einem Abscheidersystem verbunden ist, welches über eine Rückführungsleitung (35) mit dem Speicherbehälter (1) für das komprimierte Extraktionsmittel verbunden ist. 16. A device for carrying out the method according to any one of claims 1 to 15, comprising a storage container (1) for a compressed extractant, a storage container (2) for liquid raw material, a mixing device (5) to the storage container (1) for the compressed extractant and connected to the liquid raw material storage tank (2), a pre-concentrate separator (13) connected to the mixing device (5), a discharge opening (14) for discharging a loaded extractant and a discharge opening (26) for discharging a Preconcentrate, wherein the discharge openings (14) for discharging the loaded extractant is connected to a separator system which is connected via a return line (35) to the storage vessel (1) for the compressed extractant.
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsöffnung (26) zur Abgabe des Vorkonzentrats mit einem nachgeschalteten Extraktor (40) in Verbindung steht und in der den Vorkonzentratabscheider (13) mit dem nachgeschalteten Extraktor (40) verbindenden Leitung (28) eine weitere Mischvorrichtung (41) angeordnet ist, die über eine weitere Leitung (36) mit dem Speicherbehälter (1) verbunden ist. 17. An apparatus for carrying out the method according to claim 16, characterized in that the discharge opening (26) for discharging the preconcentrate with a downstream extractor (40) is in communication and in the Vorkonzentratabscheider (13) with the downstream extractor (40) connecting Line (28) a further mixing device (41) is arranged, which is connected via a further line (36) with the storage container (1).
18. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheidersystem mindestens zwei Abscheider (16,17) umfasst, die unter Zwischenschaltung wenigstens eines Drosselventils (20) miteinander verbunden sind. 18. Device according to one of claims 16 or 17, characterized in that the separator system comprises at least two separators (16,17) which are interconnected with the interposition of at least one throttle valve (20).
19. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Austragsöffnung (26,42) des Vorkon- zentratabscheiders (13) oder des nachgeschalteten Extraktors (40) zur Abgabe des Vor- bzw. Endkonzentrats mit einem Endkon-
zentratabscheider (29,45) verbunden ist, dessen Äustragsöffnung (33,48) zur Abgabe des verbleibenden Extraktionsmittels über eine Leitung (35) und einen nachgeschalteten Kompressor (34) mit dem Speicherbehälter (1) verbunden ist.
19. Device according to one of claims 16 to 18, characterized in that a discharge opening (26, 42) of the preconcentrate separator (13) or of the downstream extractor (40) for dispensing the preliminary or final concentrate with a final condenser Zentratabscheider (29,45) is connected, the discharge opening (33,48) for discharging the remaining extractant via a line (35) and a downstream compressor (34) to the storage container (1) is connected.
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