Спосіб екстрагування каротинів з каротиновмісних матеріалів

Номер патенту: 60356

Опубліковано: 15.10.2003

Автори: Вейднер Екхард, Петер Зігфрід, Дрешер Мартін

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб екстрагування каротинів з каротиновмісних матеріалів, який включає екстрагування каротиновмісного матеріалу екстрагентом, що включає принаймні одну речовину, вибрану з групи, яка складається з ацетонітрилу, N-метилпіролідону, N,N-диметилформаміду, N,N -диметилацетаміду, 4-формілморфоліну, 4-ацетилморфоліну, 4-метилморфоліну, 4-фенілморфоліну, з утворенням двох рідких фаз, одна з яких є збідненою на каротин фазою рафінату, а друга - збагаченою каротином фазою екстракту; та поділ зазначених двох рідких фаз.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначений каротиновмісний матеріал вибирають з жирів та олій біологічного походження, які включають пальмову олію, соєву олію, рапсову олію, кукурудзяну олію, конопляну олію, соняшникову олію, оливкову олію, льняну олію, бурякову олію, рицинову олію, сезамову олію, какаову олію, олію з рисових зародків, бавовняну олію, олію з кісточок винограду, олію з зародків пшениці, кісточкову пальмову олію, кокосову олію, арахісову олію, сафлорову олію та їх суміші.

3. Спосіб за будь-яким з пп. 1 та 2, який відрізняється тим, що зазначене екстрагування здійснюється у протитечії.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що екстрагент вилучають принаймні з однієї з названих фази рафінату та фази екстракту рідинною екстракцією водою.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що екстрагент вилучають принаймні з однієї з названих фази рафінату та фази екстракту шляхом обробки азотом, парою або парою спирту, вибраного з групи, яка складається з метанолу, етанолу та ізопропанолу і їх сумішей, переважно, за пониженого тиску.

6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що екстрагент вилучають принаймні з однієї з названих фази рафінату та фази екстракту шляхом екстракції густими газами, вибраними з групи, яка складається з вуглекислого газу, пропану, пропену, бутану та їх сумішей, переважно в умовах, близьких до критичних.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що каротини одержують з зазначеної фази екстракту шляхом кристалізації та фільтрування.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що каротиновмісний матеріал перед екстрагуванням піддають попередній обробці, яку вибирають з рафінування гідратацією, фільтрування та розкислення, а також поєднання їх.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що екстрагент являє собою суміш N-метилпіролідону та метанолу.

10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що зазначена суміш містить 30 - 70 ваг.% метанолу, переважно, 40 - 60 ваг.% метанолу.

11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що екстрагент є сумішшю 4-метилморфоліну та води.

12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що зазначена суміш містить 3 - 20 ваг.% води, переважно, 5-15 ваг.% води.

13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що екстрагент є сумішшю 4-формілморфоліну та метанолу.

14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що зазначена суміш містить 5-30 ваг.% метанолу, переважно, 5 - 10 ваг.% метанолу.

15. Спосіб за будь-яким з пп. 1 - 14, який відрізняється тим, що екстрагування проводять при температурі в діапазоні від близько 20 до близько 120 °С, переважно, в діапазоні від приблизно 40 до приблизно 80 °С.

Текст

1 Спосіб екстрагування каротинів з каротиновмісних матеріалів, який включає екстрагування каротиновмісного матеріалу екстрагентом, що включає принаймні одну речовину, вибрану з групи, яка складається з ацетонітрилу, Nметилпіролідону, N.N-диметилформаміду, N,N диметилацетаміду, 4-формілморфолшу, 4ацетилморфоліну, 4-метилморфолшу, 4фенілморфоліну, з утворенням двох рідких фаз, одна з яких є збідненою на каротин фазою рафінату, а друга - збагаченою каротином фазою екстракту, та поділ зазначених двох рідких фаз 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що зазначений каротиновмісний матеріал вибирають з жирів та олій біологічного походження, які включають пальмову олію, соєву олію, рапсову олію, кукурудзяну олію, конопляну олію, соняшникову олію, оливкову олію, льняну олію, бурякову олію, рицинову олію, сезамову олію, какаову олію, олію 3 рисових зародків, бавовняну олію, олію з кісточок винограду, олію з зародків пшениці, кісточкову пальмову олію, кокосову олію, арахісову олію, сафлорову олію та їх суміші 3 Спосіб за будь-яким з пп 1 та 2, який відрізняється тим, що зазначене екстрагування здійснюється у протитечії 4 Спосіб за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що екстрагент вилучають принаймні з однієї з названих фази рафінату та фази екстракту рідинною екстракцією водою 5 Спосіб за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що екстрагент вилучають принаймні з однієї з названих фази рафінату та фази екстракту шляхом обробки азотом, парою або парою спирту, вибраного з групи, яка складається з метанолу, етанолу та ізопропанолу і їх сумішей, переважно, за пониженого тиску 6 Спосіб за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що екстрагент вилучають принаймні з однієї з названих фази рафінату та фази екстракту шляхом екстракції густими газами, вибраними з групи, яка складається з вуглекислого газу, пропану, пропену, бутану та їх сумішей, переважно в умовах, близьких до критичних 7 Спосіб за будь-яким з пп 1-6, який відрізняється тим, що каротини одержують з зазначеної фази екстракту шляхом кристалізації та фільтрування 8 Спосіб за будь-яким з пп 1-7, який відрізняється тим, що каротиновмісний матеріал перед екстрагуванням піддають попередній обробці, яку вибирають з рафінування гідратацією, фільтрування та розкислення, а також поєднання їх 9 Спосіб за будь-яким з пп 1-8, який відрізняється тим, що екстрагент являє собою суміш Nметилпіролідонута метанолу 10 Спосіб за п 9, який відрізняється тим, що зазначена суміш містить ЗО - 70 ваг % метанолу, переважно, 40 - 60 ваг % метанолу 11 Спосіб за будь-яким з пп 1-8, який відрізняється тим, що екстрагент є сумішшю 4метилморфолінута води 12 Спосіб за п 11, який відрізняється тим, що зазначена суміш містить 3 - 20 ваг % води, переважно, 5-15 ваг % води 13 Спосіб за будь-яким з пп 1-8, який відрізняється тим, що екстрагент є сумішшю 4формілморфолінута метанолу 14 Спосіб за п 13, який відрізняється тим, що зазначена суміш містить 5-30 ваг % метанолу, переважно, 5-10 ваг % метанолу 15 Спосіб за будь-яким з пп 1-14, який відрізняється тим, що екстрагування проводять при температурі в діапазоні від близько 20 до близько 120 °С, переважно, в діапазоні від приблизно 40 до приблизно 80°С О (О ю C O О (О 60356 Даний винахід стосується способу екстрагування каротинів з каротин-вмісних матеріалів, зокрема, жирів та олій біологічного походження Хоча винахід, в основному, буде пояснено на прикладі каротину, термін "каротини" охоплює не лише ізомери каротину, але й також каротиноїди ВІДПОВІДНО ДО визначення IUPAC (ІЮПАК Міжнародний союз теоретичної і прикладної хімії), каротиноїди - це ХІМІЧНІ сполуки аліфатичної або аліфатично-аліциклічної структури, що мають спряжені ПОДВІЙНІ зв'язки та містять від 3 до 8 (чи навіть більше) ізопренових складових Каротиноїди являють собою найважливішу групу природних барвників, найбільш поширених у рослинах та тваринах Це жиророзчинні безазотисті речовини, від жовтого до фіолетового кольору, в яких безперервна ПОСЛІДОВНІСТЬ ізопренових складових і, отже, хромофорне накопичення спряжених подвійних зв'язків, спричинює забарвлення Усі каротиноїди є полієнами, вони дають розчин синього кольору в концентрованій сірчаній кислоті Каротин був першим відомим каротиноїдом Його було вперше виділено X Вакенродером (у 1831 році) з моркви Майже 100 років по тому Кун у 1931 році відкрив, що каротин, який трапллється у природі, складається з трьох ізомерів, котрі він назвав а-каротином, р-каротином і у-каротином У необробленому каротині з моркви вони містяться у співвідношенні приблизно 15, 18 та 0,1%, ВІДПОВІДНО НІКОЛИ ще після першого синтезу каротиноїдів, здійсненого П Каррером та X X Інхоффеном (1950), не відбувалося швидкого розвитку у сфері комерційного синтезу каротиноїдів Усі три ізомери каротину мають однакову базову структуру, що включає одну структуру рюнонового кільця на одному КІНЦІ молекули, 9 спряжених подвійних зв'язків та 8 розгалужень Вони відрізняються лише структурою іншого кінця молекули Залежно від свого походження каротин являє собою різні суміші структурно ізомерних полієнових вуглеводнів С46Н56 чисто-транс-а-каротину, чисто-транс-р-каротину, чисто-транс-у-каротину Залежно від обробки та вихідного матеріалу можуть також утворюватись цис ізомери Каротин зустрічається не тільки в моркві, але і в численних інших рослинах, та разом з хлорофілом належить до найбільш поширених рослинних барвників Каротини наявні в рослинних оліях у більш чи менш підвищених концентраціях Вміст каротину особливо високий у пальмовій олії і знаходиться в діапазоні 0,05 - 0,2% Необроблений каротин являє собою кристалічний порошок від темно-мідного кольору до кольору кіноварі, що має воскоподібну концентрацію Колір розчину - від жовтого до оранжевого р-Каротин найбільш часто зустрічається в тваринах і овочах Він утворює насичено-фюлетові призми (кристалізовані з бензолу/метанолу) або багатогранники (з петролейного ефіру) Його розчинність у грамах на 100см3 розчинника при 19°С становить 5,5 у сірковуглеці, 0,35 у бензолі, 0,1 у петролейному ефірі, 0,008 в етанолі Він оптично неактивний а-Каротин утворює насичено фюлетові призми (з бензолу/метанолу) або багатогранники (з петролейного ефіру) Він ОПТИЧНО активний і більш легкорозчинний, ніж р-каротин уКаротин утворює темно-червоного кольору призми (з бензолу/метанолу) Він оптично неактивний і також краще розчиняється, ніж р-каротин Каротин продається у вигляді таких препаратів кристалізований р-каротин у вакуумних ампулах, технічний кристалізований до приблизно 80%, 3% каротинові концентрати у порошкоподібній формі, 0,3 - 0,5% розчини каротину в рослинних оліях Каротини, як ПОЛІЄНОВІ вуглеводні, виявляють добру розчинність у тетрапдрофурані, сірковуглеці, бензолі, хлороформі та оліях, низьку розчинність в діетилефірі та петролейному ефірі Усі каротини нерозчинні у воді У жирах і оліях біологічного походження їх розчинність типово складає від 2 до 3% Майже усі каротини мають високу температуру плавлення (наприклад, для ркаротину це 183 °С) Вони чутливі до дії кислот, кисню та світла Каротини набули важливого значення у харчовій промисловості як антиоксиданти та природні барвники Вони переважно застосовуються для забарвлення жирів і олій, насичення вітамінами маргарину, харчових продуктів і фармацевтичних препаратів, в якості домішок до концентрованого корму для молодих тварин, до морозива або фруктового морозива і молочних продуктів Каротиноїди, як вуглеводні або споріднені з ними сполуки, значною мірою ліпофільні (Каротиноїди полієн-спиртового типу добре розчиняються в спирті та ацетоні) Чисто-транс форми не розчиняються, так само як і ВІДПОВІДНІ ЦИС сполуки Каротиноїди зустрічаються в природі майже виключно у вигляді розчину в ЛІПІДНИХ частинках клітини, тому їх ІНОДІ називають ліпохромними барвниками З висушеної клітинної речовини їх можна екстрагувати лише за допомогою ліпофільних розчинників Широко відомий факт, що каротиноїди харчових рослин, наприклад, лікопен помідорів, насичують жиром частинки харчових продуктів, приготованих з них, ґрунтується саме на цій ліпофільній природі Х В Еулер виявив (у 1928 році) властивість каротину як провітаміну р-Каротин споріднений з вітаміном А, причому останній може розглядатись як такий, що утворюється шляхом розриву центрального С=С подвійного зв'язку в каротині при супровідному введенні двох молекул води Біосинтез вітаміну А також, як видно, йде цим шляхом Принаймні, в більшості випадків організм тварин здатний перетворювати каротин, особливо ркаротин, на вітамін А Це є цікавим, оскільки нестача вітаміну А може заповнюватись легко одержуваною їжею, що містить каротин З метою одержання каротину природний матеріал висушують, в основному при температурі нижче 50°С, і каротини екстрагують ліпофільними розчинниками Розчинені разом супутні речовини виділяються або шляхом омилення, або виморожування Одержують кристалізований сирий каротин (75 - 90%) або каротинові концентрати на ос 60356 нові олії (1 - 20%) Серед зазначених ізомерів лише р-каротин одержують у чистій формі Вихідними продуктами є або такі, що мають високий вміст каротину, як морква (1г сирого каротину/кг сухої речовини), сира пальмова олія (до Зг/кг), насіння гарбуза, або зелені рослини, такі як люцерна, кропива дводомна або броколі (Brassica), з яких, окрім каротинів, одержують ксантофіл та хлорофіл При екстрагуванні каротинів з висушених рослин застосовуються петролейний ефір, нафта, рідше - бензол, жирні масла, або також трихлоретилен у випадку червоної пальмової олії Для одержання їх з моркви найбільш підходить осіння морква [Herbstmohren], що має містити, принаймні, 10 мг% [мг/100 мл] каротину на 10-15% сухої речовини Виходять з висушеної моркви (спосіб сухої обробки) або з матеріалу, обробленого в автоклаві та пресованого гідравлічними засобами (спосіб вологої обробки) Сухий спосіб забезпечує вихід 67г каротину/1000кг моркви У вологому способі екстракцію здійснюють тетрапдрофураном і одержують як вихід 62 - 72г каротину з 1000кг моркви, що має вміст каротину 90 - 100г Найбільш важливими регіонами вирощування олійних пальм є Африка, Індонезія, Малайзія та Бразилія Залежно від походження та СВІЖОСТІ пальмові олії мають яскраво-жовтий (переважно акаротин), червоний (лікопен), оранжевий (переважно р-каротин) або червонувато-коричневий (наявність хлорофілу) колір Взагалі, сиру олію обробляють лугом з одержанням маловодних мил, з яких каротиноїди екстрагують бензолом, трихлоретиленом або петролейним ефіром Вихід становить приблизно 80 - 90% від загального вмісту каротиноїдів в олії 3 1000кг пальмової олії одержують близько 3 - 4кг каротинового екстракту (що містить 20% каротину, 6,5% лікопенута 6% летких масел) Одержання каротинів, наявних в оліях та жирах, шляхом омилення гліцеридів та подальшої екстракції каротинів з мил ліпофільними розчинниками є дорогим процесом Більше того, у такий спосіб неможливо одержати з жирів та олій ХІМІЧНО не модифіковані каротини, які застосовуватимуться в харчовій промисловості У DE-A-195 31 245 розкрито спосіб екстрагування каротинів, зокрема р-каротину, з твердих біологічних матеріалів із застосуванням рідкої суміші органічних екстрагентів, яка складається з етилацетату і/або бутилацетату та 3 - 25 ваг % (відносно ДО етилацетату і/або бутилацетату) олії біологічного походження, при температурі від 40 до125°С У DE-A-44 29 506 розкрито спосіб екстрагування каротиноїдів з природних вихідних матеріалів із застосуванням густих газів, в якому попередньо висушений природній вихідний матеріал екстрагується густим пропаном і/або густим бутаном, необов'язково в присутності органічного азеотропоперетворювача, при температурі від 20 до 100°С і тиску 10-200бар В ЕР-А-0 455 425 розкрито спосіб приготування концентратів барвників, в якому зазначені концентрати природних барвників, таких як каротин, готують з органічного матеріалу, зокрема, з пальмової олії, так що олію разом з летким розчинни 6 ком піддають гель-проникній хроматографії В ЕР-А-0 242 148 розкрито спосіб очищення каротин-вмісного концентрату шляхом хроматографії, при якій рідину, що містить каротин-вмісний концентрат, подають у наповнювач, щоб абсорбувати концентрат у наповнювач, а потім каротиновий компонент елююють та збирають, фільтруючи елюант В ЕР-А-0 239 949 розкрито спосіб виготовлення порошкоподібних, тонко диспергованих препаратів каротиноїдів, в якому каротиноїд має розмір частинок, по суті, менший від 0,5мкм Цей спосіб включає розчинення каротиноїду в леткому, органічному розчиннику, що змішується з водою, при температурі від 50 до 240°С під атмосферним тиском чи тиском вище атмосферного протягом менше 10 секунд та випадання розчиненого каротиноїду в осад у колоїдній дисперсній формі при швидкому змішуванні з молоком при 0 - 50°С У WO-A-98/03480 розкрито спосіб одержання кристалів р-каротину високої чистоти з неочищеного кристалічного препарату, отриманого з природного джерела Для вилучення домішок неочищені кристалі перемішують у розчиннику, розчинність р-каротин в якому мала, після чого кристали відфільтровують та промивають свіжим розчинником У зазначений спосіб одержують препарат природного кристалічного р-каротину з дуже високою чистотою У WO-A-96/29306 розкрито спосіб одержання каротину з природного жиру або олії, зокрема, з пальмової лінії, в якому зазначений природній жир або олію каталітичне перетворюють за допомогою алканолу, що має довжину вуглецевого ланцюга аж до 4, на жирний алкільний складний ефір та гліцерин методом, відомим з попереднього рівня техніки Ефірну фазу реакційної суміші піддають дистиляції з метою відділення алкільного ефіру жирної кислоти Одержаний в результаті дистиляції на другому етапі осад омилюють, каротин екстрагують з продукту, отриманого на третьому етапі, а екстраговану фазу концентрують випарюванням Одержуваний вихід становить, принаймні, 80% У той самий час, отримуваний алкільний ефір жирної кислоти далі обробляється для одержання жирного спирту У JP-A-09048927, рефераті патенту Японії, розкрито спосіб одержання високоякісного каротиноідного пігменту без запаху, що використовується у харчових продуктах, лікарських препаратах, напів-лікарських препаратах та косметичних засобах, шляхом усунення притаманного характерного запаху та забруднювачів з матеріалу, котрий містить каротиноідний пігмент, згідно з яким очищений каротиноідний пігмент одержують шляхом змішування матеріалу з вмістом каротиноїду 1% чи вище з розчинним у воді органічним розчинником, а потім з жиророзчинним органічним розчинником або шляхом змішування зазначеного матеріалу з жиророзчинним органічним розчинником, а потім з водорозчинним органічним розчинником Шуканий спосіб полягає в одержанні каротинів шляхом прямої екстракції з каротин-вмісного матеріалу, зокрема, з жирів та олій біологічного походження Предметом цього винаходу є спосіб екстрагу 60356 вання каротинів з каротин-вмісних матеріалів, який включає екстрагування каротин-вмісного матеріалу екстрагентом, що включає, принаймні одну речовину, вибрану з групи, яка складається з ацетонітрилу, N-метил пірол ідону (НМП), N,Nдиметилформаміду (ДМФ), тетрапдрофурану, N,Nдиметилацетаміду, фурфуролу, морфоліну, 4формілморфоліну, 4-ацетил морфоліну, 4метил морфоліну (НММ), 4-феніл морфоліну, з утворенням двох рідких фаз, одна з яких є збідненою на каротин фазою рафінату, а друга - збагаченою каротином фазою екстракту, та поділ зазначених двох рідких фаз Існує велика КІЛЬКІСТЬ каротин-вмісних матеріалів, зокрема, жирів та олій біологічного походження, до яких може застосовуватись спосіб ВІДПОВІДНО до цього винаходу і які мають економічно вигідний вміст каротиноїдів 3 цієї точки зору пальмова олія є особливо прийнятною Інші приклади включають соєву олію, рапсову олію, кукурудзяну олію, конопляну олію, соняшникову олію, оливкову олію, льняну олію, бурякову олію, рицинову олію, сезамову олію, какаову олію, олію з рисових зародків, бавовняну олію, олію з кісточок винограду, олію з зародків пшениці, кісточкову пальмову олію, кокосову олію, арахісову олію, сафлорову олію та їх суміші Екстрагування ВІДПОВІДНО ДО ЦЬОГО винаходу більш прийнятно здійснюється у протитечії Це дає можливість використовувати навіть малі різниці у коефіцієнті розподілу Екстрагент, розчинений у фазі рафінату і/або фазі екстракту, може (більш прийнятне, при температурі від кімнатної до 50°С, однак вищій від температури плавлення жиру чи олії) вилучатись рідинною екстракцією водою Внаслідок дуже високого коефіцієнту розподілу можуть одержуватись високі концентрації екстрагента у водному розчині Шляхом ректифікації можна ВІДДІЛИТИ воду та екстрагент одне від одного Одержаний екстрагент може рециркулюватись Ще одна можливість очищення фази рафінату і/або фази екстракту від екстрагентів полягає у вилученні екстрагенту з фази рафінату і/або екстракту шляхом обробки азотом, парою (парова дистиляція) або спиртовою парою, вибраною з пари метанолу, пари етанолу та пари ізопропанолу, більш прийнятне, за пониженого тиску Крім того, екстрагент може бути вилучено з фази рафінату і/або фази екстракту шляхом екстракції густими газами, вибраними з групи, яка складається з вуглекислого газу, пропану, пропену, бутану та їх сумішей, більш прийнятне в умовах, близьких до критичних Наприклад, 4формілморфолін розчиняється у вуглекислому газі при 70°Ста 120 бар у концентрації 9 ваг % У рамках цього винаходу умови, близькі до критичних, включають, більш прийнятне, приведені температури від приблизно 0,7 до приблизно 1,3 Термін "приведена температура" визначається рівнянням Тп = Т/Тк, де Тп - приведена температура, Т - реальна робоча температура, і Тк - критична температура ВІДПОВІДНОГО газу Одиниця виміру Т та Тк - Кельвін [К] Отже, Тп - безрозмірна величина Наприклад, при кімнатній температурі приведена температура бутану дорівнює 0,69 8 Каротини, на які багата фаза екстракту, можуть бути одержані з зазначеної фази екстракту шляхом кристалізації та фільтрування Більш прийнятно, відфільтровані каротини продають у змоченому олією стані, оскільки чисті каротини мають тенденцію до бурхливої реакції полімеризації Одержані у такий спосіб каротини можуть також очищуватись звичайними методами та запечатуватись у вакуумні ампули Насичену каротином олію, що залишається, також можна продавати як таку Альтернативою є рециркуляція цієї олії РІЗНІ екстрагенти, такі як, наприклад, диметилформамід, 4-формілморфолш тощо, утворюють двофазні системи з більшістю олій та жирів без додання допоміжних агентів У разі необхідності, невеликі КІЛЬКОСТІ ВОДИ або спирту, що повністю змішується з водою, більш прийнятно, метанолу, додаються до екстрагентів з метою досягнення двофазного стану Ще однією можливістю утворення двофазного стану у системах екстрагентів та каротин-вмісної олії або жиру полягає у доданні вуглекислого газу, пропану, пропену або бутану до суміші за підвищеного тиску Тут тиск і температуру вибирають такими, що двокомпонентна система газоподібних складових та розчинника є однофазною, тобто над критичною Третій спосіб зменшення взаємної розчинності екстрагенту та олії полягає у доданні алкану, такого як, наприклад, пропан, бутан, гептан або петролейний ефір, до олії Диметилформамід та 4формілморфолін, наприклад, змішуються з більшістю органічних розчинників за винятком аліфатичних вуглеводнів та триефірів гліцерину В'язкі речовини, тверді речовини та ВІЛЬНІ жирні кислоти, більш прийнятно, вилучаються максимально можливою мірою шляхом рафінування гідратацією, фільтрування та розкислення, а також поєднання цих попередніх обробок Підхожим є і попереднє вилучення кисню Жир чи олія біологічного походження перед екстрагуванням можуть необов'язково піддаватись попередньому екстрагуванню розчинником, який вибирають з метанолу, етанолу, етанолу/води, ізопропанолу, ізопропанолу/води та їх сумішей Проте, це не є обов'язковою умовою для проведення екстракції ВІДПОВІДНО до цього винаходу В якості екстрагентів для проведення екстракції ВІДПОВІДНО до цього винаходу добре підходять суміші N-метилпіролідону та метанолу, більш прийнятне, із вмістом метанолу ЗО - 70 ваг %, зокрема, 40 - 60 ваг%, або суміші 4-метилморфоліну та води, більш прийнятне, із вмістом води 3 - 20 ваг %, зокрема, 5-15 ваг % В якості екстрагентів для проведення екстракції ВІДПОВІДНО до цього винаходу особливо добре підходять 4-формілморфолш та суміші 4формілморфоліну та метанолу, які, більш прийнятно, містять 5 - ЗО ваг % метанолу, зокрема, 5 - 1 0 ваг % метанолу ВІДПОВІДНО ДО ЦЬОГО винаходу екстрагування проводять, більш прийнятно, при температурах в діапазоні від близько 20 до близько 120°С, ще більш прийнятно, в діапазоні від приблизно 40 до приблизно 80°С Підхожою Є обробка при температурі вище температури плавлення ВІДПОВІДНОГО 60356 жиру чи олії Далі опис способу подано шляхом наведення прикладів, які, проте, не обмежують формулу винаходу Подані відсотки та чим (частини на мільйон) є ваговими Приклад 1 100г пальмової олії, що має вміст 320чнм каротину та 4,4 ваг % вільних жирних кислот, добре змішали з 50г N-метилпіролідону і 50г метанолу у посудині при 60°С при перемішуванні Після припинення процесу змішування та утворення двох рідких фаз взяли проби обох фаз та проаналізували їх Фаза рафінату (тобто фаза багата на олію) без екстрагенту містила 2,9 ваг % вільних жирних кислот та 300 чнм каротину Фаза екстракту без екстрагенту містила 8,6 ваг % вільних жирних кислот та 370 чнм каротину Приклад 2 100г пальмової олії, що має вміст 380чнм каротину та 4,1 ваг % вільних жирних кислот, добре змішали з 87,5г 4-метилморфолшу і 12,5г води у посудині при 60°С при перемішуванні протягом 15 хвилин Після припинення процесу змішування дали утворитись двом рідким фазам і після цього взяли проби обох фаз та проаналізували їх Фаза рафінату без екстрагенту містила З.бваг % вільних жирних кислот та ЗбОчнм каротину Фаза екстракту без екстрагенту містила приблизно 65ваг % вільних жирних кислот, приблизно 35ваг % гліцериду та ЮЗОчнм каротину КІЛЬКІСТЬ фази екстракту становила 2,8г, що відповідає навантаженню екстрагентом близько Зваг % Приклад З 100г розкисленої пальмової олії, що має залишковий вміст 0,28ваг% вільних жирних кислот та вміст каротину 420чнм, добре змішали з 12,5г води та 87,5г 4-метилморфолшу у посудині при 60°С при перемішуванні Після припинення процесу змішування дали утворитись двом рідким фазам і після цього взяли проби обох фаз та проаналізували їх Фаза рафінату без екстрагенту містила 0,11 ваг % вільних жирних кислот та 361 чнм каротину Фаза екстракту без екстрагенту містила приблизно 71,3 ваг % нейтрального масла (гліцериди), близько 27,6ваг% вільних жирних кислот та 1150чнм каротину Приклад 4 100г розкисленої пальмової олії, що має залишковий вміст 0,47ваг% вільних жирних кислот та вміст каротину 290чнм, добре змішали з 6 води та 94г 4-метилморфолшу у посудині при 60°С при перемішуванні Після припинення процесу змішування дали утворитись двом рідким фазам і після цього взяли проби обох фаз та проаналізували їх Фаза рафінату без екстрагенту містила 0,36 ваг % вільних жирних кислот та 280 чнм каротину Фаза екстракту без екстрагенту містила приблизно 96,8 ваг % нейтрального масла, 3,2 ваг % вільних жирних кислот та 480 чнм каротину Приклад 5 200г розкисленої пальмової олії, що має вміст каротину 420 чнм, токоферолу - 290 чнм, токотриєнолу - 590 чнм та 0,1 ваг % вільних жирних кислот, змішали з 200 г метанолу при перемішуванні Після припинення процесу змішування дали утворитись двом рідким співіснуючим фазам, і після 10 цього взяли проби обох фаз та проаналізували їх Багата на олію фаза рафінату без метанолу містила 416 чнм каротину, 0,03 ваг % вільних жирних кислот, 10 чим токоферолу, 25 чнм токотриєнолу та 10 чнм стеролів, розчинених в нейтральному маслі Фаза екстракту без метанолу містила 1 ваг % вільних жирних кислот, 173 чнм каротину, 530 чнм токоферолу, 1500 чнм токотриєнолу та 1300 чнм стеролів, розчинених у нейтральному маслі 100г фази рафінату добре змішали з 100г 4формілморфо-ліну шляхом перемішування Після припинення процесу змішування дали утворитись двом рідким співіснуючим фазам, і після цього взяли проби обох фаз та проаналізували їх Багата на олію фаза рафінату без екстрагенту містила 320 чнм каротину, 0,01 ваг % вільних жирних кислот Щодо токоферолів та стеролів, було виявлено лише їх сліди Фаза екстракту містила 1500 чнм каротину, 0,07 ваг % вільних жирних кислот, ЗО чнм токоферолів, 90 чнм токотриєнолів та ЗО чнм стеролів, розчинених у нейтральному маслі Приклад 6 100г пальмової олії, що має вміст 420 чнм каротину, 4,0 ваг % вільних жирних кислот і приблизно 96 ваг % гліцеридів, добре змішали з 100г 4формілморфоліну при 50°С при перемішуванні Після припинення процесу змішування дали утворитись двом рідким фазам з їх повним поділом і після цього взяли проби обох співіснуючих фаз та проаналізували їх склад Багата на олію фаза рафінату без екстрагенту містила близько 97 ваг % гліцеридів, 3,0 ваг % вільних жирних кислот та 390 чнм каротину Фаза екстракту, багата на 4формілморфолін, без екстрагенту містила 1600 чнм каротину, приблизно 68 ваг % гліцеридів та приблизно 32 ваг % вільних жирних кислот Без вмісту вільних жирних кислот вміст нейтрального масла становив 2350 чнм Приклад 7 100г розкисленої пальмової олії, що має вміст каротину 280 чнм та вміст 0,28 ваг % вільних жирних кислот, змішали при 60°С з 100г диметилформаміду шляхом перемішування Після припинення процесу змішування дали утворитись двом рідким фазам і після цього взяли проби обох співіснуючих фаз Аналіз показав, що ці дві рідкі фази без екстрагенту мали такий склад а) фаза рафінату 200 чнм каротину, приблизно 99,8 ваг % гліцеридів, 0,2 ваг % вільних жирних кислот, б) фаза екстракту 950 чнм каротину, приблизно 90,5 ваг % гліцеридів та 9,5 ваг % вільних жирних кислот Приклад 8 200г пальмової олії, що має вміст 95,52 ваг % нейтрального масла, 4,34 ваг % вільних жирних кислот, 0,02 ваг % а-токоферолу, 0,02 ваг % атокотриєнолу, 0,04 ваг % у- Т 0 К 0 Т Р и є - Н 0 Л У. 0,01 ваг % 5-токотриєнолу, 0,01 ваг % стигмастерину, 0,03 ваг % ситостерину та 430 чнм каротину змішали при 90°С з 200г 4-формілморфолшу та 10г гептану Після припинення процесу змішування дали утворитись двом рідким фазам і після цього взяли проби обох фаз та проаналізували їх Навантаження екстрагентом становило 2,1 ваг % Фаза рафінату без екстрагенту містила 96,98 ваг % нейтрального масла, 2,90 ваг % вільних жирних кис 11 60356 12 лот, 0,02 ваг % а-токоферолу, 0,02 ваг % амасла, 26,60 ваг % вільних жирних кислот, 0,07 Т0К0Т ИЄН0Л токотриєнолу, 0,03 ваг % уР У. 0,01 ваг % а-токоферолу, 0,08 ваг % а-токотриєнолу, Т0К0Т ИЄН0Л ваг % 5-токотриєнолу, 0,01 ваг % стигмастерину, 0,26 ваг % у-Р У. 0,08 ваг % 50,02 ваг % ситостеринута 380 чим каротину Фаза токотриєнолу, 0,05 ваг % стигмастерину, 0,11 екстракту складалась з 72,75 ваг % нейтрального ваг % ситостеринута 940 чим каротину Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A process for extracting carotenes from carotene-containing materials

Назва патенту російською

Способ экстрагирования каротинов из каротин-содержащих материалов

МПК / Мітки

МПК: C11B 1/10, C09B 61/00

Мітки: каротиновмісних, каротинів, екстрагування, спосіб, матеріалів

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-60356-sposib-ekstraguvannya-karotiniv-z-karotinovmisnikh-materialiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб екстрагування каротинів з каротиновмісних матеріалів</a>

Подібні патенти