(19)
(11)EP 3 483 237 A1

(12)EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43)Veröffentlichungstag:
15.05.2019  Patentblatt  2019/20

(21)Anmeldenummer: 17201077.9

(22)Anmeldetag:  10.11.2017
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC): 
C11B 3/00(2006.01)
C11B 3/06(2006.01)
(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
MA MD

(71)Anmelder: Evonik Degussa GmbH
45128 Essen (DE)

(72)Erfinder:
  • Heymann, Jennifer
    40477 Düsseldorf (DE)
  • Bahlmann, Matthias
    46359 Helden (DE)
  • Wolter, Jan
    40489 Düsseldorf (DE)

  


(54)VERFAHREN ZUR EXTRAKTION VON FETTSÄUREN AUS TRIGLYCERIDÖLEN


(57) Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Extraktion von Fettsäuren aus Triglyceridölen. Dabei wird die Extraktion des Triglyceridöls mit einer wässrigen Lösung umfassend mindestens ein quarternäres Ammoniumsalz und mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch hohe Effizienz aus.


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Extraktion von Fettsäuren aus Triglyceridölen. Dabei wird die Extraktion des Triglyceridöls mit einer wässrigen Lösung umfassend mindestens ein quarternäres Ammoniumsalz und mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch hohe Effizienz aus.

Hintergrund der Erfindung



[0002] Natürliche Fette und Öle weisen verschiedene unerwünschte Komponenten wie Metalle, freie Fettsäuren und Phosphorlipide auf und müssen deshalb raffiniert werden. Bei der Raffination von natürlichen Fetten und Ölen wird dabei zwischen der physikalischen und der chemischen Raffination unterschieden.

[0003] Bei der chemischen Raffination, die überwiegend für Triglyceridöle mit einem geringen Anteil an freien Fettsäuren eingesetzt wird, werden die freien Fettsäuren durch Reaktion mit einer Base abgetrennt. Dabei entstehen sogenannte Soapstocks, eine wässrige Mischung aus Base, freien Fettsäuren, den Salzen der freien Fettsäuren sowie Öl. Diese Soapstocks sind ein unerwünschtes Nebenprodukt der chemischen Raffination von geringem Wert und begrenzter Anwendung.

[0004] Bei der physikalischen Raffination, die überwiegend für Triglyceridöle mit einem höheren Anteil an freien Fettsäuren eingesetzt wird, werden die freien Fettsäuren dagegen thermisch abgetrennt. Auf diese Weise kann die Bildung von Soapstocks vermieden werden, gleichzeitig müssen aber hohe Temperaturen (bis 260 °C) aufgebracht werden, um die freien Fettsäuren destillativ vom Öl abtrennen zu können.

[0005] Neben der chemischen und der physikalischen Raffination werden im Stand der Technik weitere Verfahren beschrieben, mit denen freie Fettsäuren abgetrennt bzw. Soapstocks aufgearbeitet werden können. Dabei werden zum Beispiel Flüssig-Flüssig-Extraktionstechniken eingesetzt (C.E.C. Rodrigues, C.B. Gonçalves, E. Batista, J.A. Meirelles, Recent Patents on Engineering 2007, 1, 95-102).

[0006] Die WO 2016/149692 A1 beschreibt die Ansäuerung wässriger Lösungen, die aus Verseifungsreaktionen stammen und Lipide enthalten. Der lipidhaltige Rohstoff wird mit Base (vor allem Natrium- oder Kaliumhydroxid) vermischt und verseift. Anschließend wird CO2 aufgepresst, dieses mit der Reaktionsmischung reagiert und die wässrige Phase entfernt.

[0007] Daneben gibt es auch die Regenerierung von Fettsäuren mittels Ionenaustauschern, beschrieben in der US 2,771,480. Diese ist allerdings sehr kostspielig.

[0008] Die CN 106281672 A beschreibt die Behandlung von Triglyceridölen mit Antioxidantien (z.B. Tocopherol, Lactat) und deren Alkalimetallsalzen zur Entfernung von Trichlorpropanol und dessen Derivaten.

[0009] Die WO 2012/031176 A1, die WO 2016/189114 A1, die WO 2016/189115 A1 und die WO 2016/189328 A1 beschreiben die Behandlung von Triglyceridölen mit quarternären Ammoniumsalzen sowie deren Lösungen zur Entfernung freier Fettsäuren, Metallen und anderer unerwünschter Komponenten.

[0010] In der WO 2016/189114 A1 wird ein Triglyceridöl mit einer wässrigen Lösung eines basischen quarternären Ammoniumsalzes extrahiert, um Fettsäuren aus diesem zu entfernen. Nach der Extraktion werden die Phasen getrennt. Zur Regeneration der wässrigen Lösung, welche nötig ist, um diese in einem neuen Extraktionsschritt des Prozesses einsetzen zu können, wird diese wässrige, mit Fettsäuresalzen aus dem Triglyceridöl beladene Phase mit CO2 aufgedrückt. Dadurch entstehen aus den Fettsäuresalzen freie Fettsäuren, die von der wässrigen Phase abgetrennt werden können.

[0011] Obwohl die WO 2016/189114 A1 ein zuverlässiges Verfahren zur Extraktion freier Fettsäuren aus Triglyceridölen offenbart, weist dieses gerade in großtechnischen Anwendungen ein Problem auf. Quaternären Ammoniumsalze sind oberflächenaktiv und werden häufig als kationische Tenside in Seifen und Weichspüler eingesetzt. Ihre Abtrennung nach der Behandlung von Triglyceridölen ist daher schon von vornherein technisch sehr anspruchsvoll, da sie mit Wasser und Öl emulgieren und die Phasentrennung erschweren. Die quaternären Ammoniumsalze, die bei der Extraktion der Fettsäuren aus dem Triglyceridöl verwendet werden, können deshalb nur schwer bzw. nicht vollständig aus dem Triglyceridöl entfernt werden.

[0012] Dies ist gerade bei der Verwendung der extrahierten Triglyceridöle als Speisöle nachteilhaft: nicht nur sind einige quaternären Ammoniumsalze gesundheitsbedenklich, zudem haben quarternäre Ammoniumsalze, und vor allem Cholin, die Tendenz, zu einem üblen Geruch und teilweise auch dunklen Ablagerungen. Dies verursacht eine deutliche Qualitätsminderung des extrahierten Öles. Somit ist es gewünscht, die Extraktionstechnik des Standes der Technik (z.B. WO 2016/189114 A1) weiter zu verbessern.

[0013] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war deshalb, ein Verfahren zur Extraktion von Fettsäuren aus Triglyceridölen bereitzustellen, welches die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.

[0014] Vor allem sollte ein Verfahren bereitgestellt werden, das eine Wiederverwertung der Phasen erlaubt und gleichzeitig eine hohe Qualität des extrahierten Triglyceridöls gewährleistet.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung



[0015] Es wurden nun überraschend gefunden, dass bei der Extraktion von Triglyceridölen mit quaternären Ammoniumsalzen der Anteil des quaternären Ammoniumsalzes im extrahierten Öl deutlich gesenkt werden kann, wenn dem quaternären Ammoniumsalz ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen zugegeben wird, wobei sich Ethylenglykol und Propandiole, insbesondere Ethylenglykol und 1,2-Propandiol, am besten eignen.

[0016] Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Extraktion von Fettsäuren aus Triglyceridölen, umfassend die folgenden Schritte:
  1. (a) Kontaktieren eines Triglyceridöls T1 umfassend Fettsäuren mit einer wässrigen Lösung W1 umfassend mindestens ein quaternäres Ammoniumsalz und mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wodurch eine Triglyceridölphase T2 und eine wässrige Phase W2 erhalten werden, wobei T2 einen gegenüber T1 verringerten Gehalt an Fettsäuren aufweist und W2 einen gegenüber W1 erhöhten Gehalt an Fettsäuren aufweist;
  2. (b) Abtrennen der Triglyceridölphase T2 von der wässrigen Phase W2;
wobei das quaternäre Ammoniumsalz mindestens ein quaternäres Ammoniumkation und mindestens ein basisches Anion ausgewählt aus Hydroxid, Alkoxid, Alkylcarbonat, Hydrogencarbonat, Carbonat, Serinat, Prolinat, Histidinat, Threoninat, Valinat, Asparaginat, Taurinat, Lysinat umfasst.

[0017] Der Begriff "quaternäres Ammoniumkation" bedeutet im Sinne der Erfindung ein Kation mit mindestens einem Stickstoffatom und einer positiven Ladung, wobei dieses Stickstoffatom nur an Kohlenstoffatome gebunden ist. Das Stickstoffatom kann gesättigt sein und kann durch Einfachbindungen an 4 Kohlenstoffatome gebunden sein, oder es kann ungesättigt sein und an zwei Kohlenstoffatome durch eine Einzelbindung und an ein drittes Kohlenstoffatom durch eine Doppelbindung gebunden sein

[0018] Wenn das Stickstoffatom ungesättigt ist, kann es auch Teil eines heteroaromatischen Ringes sein, wie zum Beispiel ein Imidazoliumkation oder ein Dialkylimidazoliumkation (z.B. 1-Methyl-3-Ethyl-Imidazoliumkation, 1,3-Dimethylimidazoliumkation, 1,3-Diethylimidazoliumkation).

[0019] Wenn das Stickstoffatom gesättigt ist, kann es auch Teil eines alicyclischen Ringes, zum Beispiel eines Pyrrolidiniumringes oder Piperidiniumringes, sein.

[0020] Vorteilhafterweise ist das Stickstoffatom an 4 substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen gebunden, wobei diese Kohlenwasserstoffgruppen weitere Substituenten tragen können, wobei diese Substituenten bevorzugt an Kohlenstoffatomen sitzen, die nicht an das positive geladene Stickstoffatom gebunden sind.

[0021] Kohlenwasserstoffgruppe meint im Sinne der Erfindung bevorzugt Alkyl, Cycloalkyl, Alkenyl, Alkinyl oder Aryl.

[0022] Das quaternäre Ammoniumsalz wird in der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise und bevorzugt als Flüssigkeit, die das Salz umfasst, eingesetzt. Es ist nicht flüchtig und existiert nur in seiner ionischen Form als Teil der Flüssigkeit.

[0023] Diese Flüssigkeit ist bevorzugter die Lösung des Salzes in einem Lösungsmittel, zum Beispiel Wasser.

[0024] Mögliche Lösungsmittel sind aus polaren Lösungsmitteln wie zum Beispiel Wasser, Ethanol, Methanol oder Mischungen davon, ausgewählt. Bevorzugt wird als Lösungsmittel Wasser eingesetzt. Das quaternäre Ammoniumsalz kann eine ionische Flüssigkeit sein.

[0025] Der Begriff ionische Flüssigkeit ist dem Fachmann bekannt und zum Beispiel in der US 7,638,636 B2 beschrieben.

[0026] Bevorzugt wird das quaternäre Ammoniumkation ausgewählt aus einer Verbindung gemäß der Struktur

         [N(Ra)(Rb)(Rc)(Rd)+,

worin Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander jeweils ausgewählt sind aus C1 bis C8 Alkyl, wobei einer oder mehrere der Rest Ra, Rb, Rc and Rd gegebenenfalls an einem Kohlenstoffatom, welches bevorzugt nicht direkt an den positive geladenen Stickstoff bindet, mit einer Gruppe substituiert sein kann, die aus: C1 bis C4 Alkoxy, C2 bis C8 Alkoxyalkoxy, C3 bis C6 cycloalkyl, -OH, -SH, -CO2Re, und -OC(O)Re, wobei Re = C1 bis C6 Alkyl ausgewählt ist. Zum Beispiel kann es mit einer bis drei OH-Gruppen substituiert sein.

[0027] Bevorzugter wird das quaternäre Ammoniumkation ausgewählt aus seiner Verbindung gemäß der Struktur

         [N(Ra)(Rb)(Rc)(Rd)+,

worin Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander jeweils ausgewählt sind aus C1 bis C4 Alkyl, einschließlich Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, iso-Butyl und tert-Butyl, wobei mindestens einer der Rest Ra, Rb, Rc or Rd an einem Kohlenstoffatom, welches nicht direkt an den positive geladenen Stickstoff bindet, mit einer OH- Gruppe substituiert sein kann. Substitutierte Reste Ra, Rb, Rc oder Rd sind bevorzugt 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl oder 2 hydroxy-2-methylethyl.

[0028] Am bevorzugtesten wird als quaternäres Ammoniumkation Cholin eingesetzt: (CH3)3N+CH2CH2OH.

[0029] Das quaternäre Ammoniumsalz umfasst außerdem mindestens ein basisches Anion ausgewählt aus Hydroxid, Alkoxid, Alkylcarbonat, Hydrogencarbonat, Carbonat, Serinat, Prolinat, Histidinat, Threoninat, Valinat, Asparaginat, Taurinat, Lysinat.

[0030] In einer Ausführungsform wird das basische Anion ausgewählt aus Alkylcarbonat, Hydrogencarbonat, Carbonat, Hydroxid, Alkoxid. Noch bevorzugter wird es ausgewählt aus Alkoxid, Hydrogencarbonat, Alkylcarbonat und Carbonat; am bevorzugtesten Hydrogencarbonat.

[0031] Wenn das basische Anion ausgewählt ist aus Alkoxid oder Alkylcarbonat, ist die Alkylgruppe unverzweigt oder verzweigt und substituiert oder unsubstituiert. Bevozugt ist sie unverzweigt und unsubstituiert.

[0032] Eine Alkylgruppe weist erfindungsgemäß bevorzugt 1 bis 10 Kohlenstoffatome auf, bevorzugter 1 bis 8, am bevorzugtesten 1 bis 4 Kohlenstoffatome. Die Alkylgruppe kann ausgewählt werden aus Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl. Verzweigte Alkylguppen wie iso-Propyl, iso-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl können auch verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Alkylgruppe ausgewählt aus Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, noch bevorzugter ausgewählt aus Methyl, Ethyl

[0033] Ein quaternäres Ammoniumsalz, welches ein Cholinkation umfasst, ist im erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugt.

[0034] Ganz besonders bevorzugt wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein quaternäres Ammoniumsalz eingesetzt was aus Cholinhydrogencarbonat: (CH3)3N+CH2CH2OH HOCOO-; Cholinhydroxid: (CH3)3N+CH2CH2OH OH-, Cholinalkylcarbonat: (CH3)3N+CH2CH2OH ROCOO- worin R eine Alkylgruppe mit insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und noch bevorzugter 2 bis 3 Kohlenstoffatomen ist, ausgewählt ist. Am bevorzugtesten wird Cholinhydrogencarbonat eingesetzt: (CH3)3N+CH2CH2OH HOCOO-.

[0035] Die in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt Lösung W1 umfasst auch mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8, insbesondere 1 bis 4, Kohlenstoffatomen, wobei dieses besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglykol (= 1,2-Ethandiol), Propandiole, und noch bevorzugter aus Ethylenglykol und 1,2-Propandiol ausgewählt ist.

[0036] "Propandiol" meint erfindungsgemäß jedes Propan, welches 2 OH-Gruppen, egal an welchem der Kohlenstoffatome, trägt.

[0037] Bevorzugt liegt in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens in der wässrigen Lösung W1 der Anteil an aliphatischen Diol zu quaternärem Ammoniumsalz so, dass die molare Menge an allen aliphatischen Diolen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bezogen auf die molare Menge aller quaternären Ammoniumsalze, wobei das quaternäre Ammoniumsalz mindestens ein quaternäres Ammoniumkation und mindestens ein basisches Anion ausgewählt aus Hydroxid, Alkoxid, Alkylcarbonat, Hydrogencarbonat, Carbonat, Serinat, Prolinat, Histidinat, Threoninat, Valinat, Asparaginat, Taurinat, Lysinat umfasst, im Bereich 0.0001 % bis 99.9 %, bevorzugt 0.01 % bis 50.0 %, bevorzugter 0. 1 % bis 40.0 %, noch bevorzugter 1.0 % bis 30.0 %, am bevorzugtesten 10.0 % bis 20.0 %, am allerbevorzugtesten bei 15.3 % bis 18.8 %, am besten bei 17. 6 % liegt.

[0038] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt (c) mit:

(c) Zugabe von CO2 und gegebenenfalls einem organischen Lösungsmittel zu der wässrigen Phase W2, wodurch eine wässrige Phase W3, die einen gegenüber W2 niedrigeren Gehalt an Fettsäuren aufweist, und eine fettsäurehaltige organische Phase erhalten werden.



[0039] In einer noch bevorzugteren Ausführungsform schließt sich ein weiterer Schritt (d) an mit:

(d) Abtrennen der wässrigen Phase W3 von der in Schritt (c) erhaltenen fettsäurehaltigen organischen Phase.



[0040] Es wurde nun überraschend festgestellt, dass die im Stand der Technik auftretenden Probleme, das heißt der erhöhte Gehalt an quaternärem Ammoniumsalz in dem von Fettsäuren befreitem Triglyceridöl, durch Zugabe eines aliphatischen Diols mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen anstatt der ionischen Flüssigkeit alleine, wie im Stand der Technik beschrieben (insbesondere dem Cholinsalz aus WO 2016/189114 A1) zu einer verbesserten Qualität des extrahieren Triglyceridöls führt.

[0041] Das Merkmal "Triglyceridöl" umfasst erfindungsgemäß jedes Öl oder Fett, dessen Hauptbestandteil zu > 50 Gew.-% Triglyceride sind. Neben dem Hauptbestandteil der Triglyceride kann das Öl oder Fett auch Mono- und Diglyceride umfassen.

[0042] Das Triglyceridöl ist bevorzugt natürlichen Ursprungs und bevorzugter tierischen oder pflanzlichen Ursprungs. Noch bevorzugter ist das Triglyceridöl ein Fett oder Öl pflanzlichen Ursprungs.

[0043] Als Fette und Öle pflanzlichen Ursprungs und enthaltend Aromastoffe kommen dabei insbesondere in Betracht (gegebenenfalls in Klammern angegebene lateinische Begriffe bezeichnen die Pflanzenart, aus welcher das betreffende Öl gewonnen wird): Algenöl, Aprikosenkernöl (Prunus armeniaca), Arganöl (Argania spinosa), Avocadoöl (Persea americana), Babassuöl (Attalea speciosa), Baumwollsamenöl (Gossypium), Behenöl (Moringa oleifera), Borretschöl (Borago officinalis), Brennnesselsamenöl (Urtica pilulifera oder Urtica dioica), Buchenöl (Fagus), Cashew-Schalenöl (Anacardium occidentale), Öl aus Pflanzen des Genus Citrus (zum Beispiel Zitrone, Orange, Pampelmuse, Limette), Cupuaçu-Butter (Theobroma grandiflorum), Distelöl (Carthamus), Erdnussöl (Arachis hypogaea), Hagebuttenkernöl (Rosa), Hanföl (Cannabis), Haselnussöl (Corylus avellana), Jatrophaöl (Jatropha curcas), Jojobaöl (Simmondsia chinensis), Kaffeebohnenöl (Coffea), Kakaobutter (Theobroma cacao), Kamelienöl (Camellia), Kohlpalme (Euterpe oleracea), Kokosöl (Cocos nucifera), Kürbiskernöl (Cucurbita), Leindotteröl (Camelina sativa), Leinöl (Linum), Maiskeimöl (Zea mays), Macadamiaöl (Macadamia integrifolia, Macadamia tetraphylla), Mandelöl (Prunus dulcis), Mangobutter (Mangifera indica), Maisöl (Zea mays), Mohnöl (Papaver), Nachtkerzenöl (Oenothera biennis), Olivenöl (Olea europaea), Palmöl (Öl erhältlich aus einer Pflanze des Genus Elaeis, insbesondere Elaeis guineensis, Elaeis oleifera), Papayasamenöl (Carica papaya), Pekanussöl (Carya illinoinensis), Perillaöl (Perilla frutescens), Pinienkernöl (Pflanzen des Genus Pinus), Pistazienöl (Pistacia vera), Rapsöl (Brassica napus), Reisöl (Oryza sativa), Rizinusöl (Ricinus communis), Sanddornkernöl (Kerne von Hippophae rhamnoides), Sanddornöl (Fruchtfleisch von Hippophae rhamnoides), Schwarzkümmelöl (Nigella sativa), Senföl (Brassica nigra), Sesamöl (Sesamum indicum), Sheabutter (Vitellaria paradoxa), Sojaöl (Glycine max), Sonnenblumenöl (Helianthus annuus), Traubenkernöl (Vitis vinifera), Tungöl (Vernicia, Aleurites), Walnussöl (Juglans regia), Wassermelonensamenöl (Citrullus lanatus), Weizenkeimöl (Triticum). Bevorzugt sind die Fette und Öle pflanzlichen Ursprungs ausgewählt aus Kokosöl, Maisöl, Baumwollkernöl, Olivenöl, Palmöl, Erdnussöl, Reisöl, Sojaöl, Sonneblumenöl, Rapsöl, Rizinusöl, Distelöl. Am bevorzugtesten handelt es sich bei dem Fett und Öl pflanzlichen Ursprungs um Palmöl.

[0044] Als Fette und Öle tierischen Ursprungs und enthaltend Aromastoffe kommen dabei insbesondere in Betracht: Murmeltierfett, Butterfett, Fischöl, Öl erhältlich aus Krustentieren (zum Beispiel Krill), Lebertran, Milchfett, Schweineschmalz, Entenschmalz, Gänseschmalz, Rindertalg, Wollwachs.

[0045] "Fettsäuren" im Sinne der Erfindung umfasst gesättigte und einfach oder mehrfach ungesättigte Fettsäuren. Des Weiteren umfasst dieser Begriff erfindungsgemäß (soweit nicht im speziellen Fall anders bezeichnet) immer sowohl die protonierte als auch die deprotonierte Form der jeweiligen Fettsäure.

[0046] Beispiele ungesättigter Fettsäuren sind Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Sapiensäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Vaccensäure, Linolsäure, Linolelaidinsäure, α-Linolensäure, Arachidonsäure, Eicosapentaensäure, Erucasäure und Docosahexaensäure. Beispiele gesättigter Fettsäuren sind Caprylsäure, Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Nonadecansäure, Arachinsäure, Heneicosansäure, Behensäure, Lignocerinsäure und Cerotinsäure.

[0047] "Palmöl" bedeutet ein Öl, welches aus einer Pflanze des Genus Elaeis (Teil der Familie der Palmenartigen oder Palmen Arecaceae oder Palmae), insbesondere Elaeis guineensis, Elaeis oleifera oder Hybriden daraus, erhältlich ist. Das Palmöl kann z.B. aus dem Fruchtfleisch oder dem Kern der Pflanze erhältlich sein.

[0048] Das Triglyceridöl, insbesondere das Palmöl, welches in Schritt (a) eingesetzt wird, kann unraffiniert oder zumindest teilweise raffiniert sein. Dies umfasst auch fraktioniertes Triglyceridöl, zum Beispiel fraktioniertes Palmöl, insbesondere Stearinsäurefraktionen oder Ölsäurefraktionen des Palmöls.

[0049] "Unraffiniertes" Trigylceridöl bedeutet erfindungsgemäß Triglyceridöl, welches keinem Raffinierungsschritt unterworfen wurde. Beispielsweise hat unraffiniertes Trigylceridöl keinen der folgenden Raffinierungsschritte durchlaufen: Degummierung (Entschleimung), Entsäuerung, Bleichung, Depigmentierung, Desodorisierung, Winterisierung.

[0050] "Raffiniertes" Triglyceridöl hat mindestens einen Raffinierungsschritt durchlaufen, zum Beispiel mindestens einen ausgewählt aus Degummierung (Entschleimung), Entsäuerung, Bleichung, Depigmentierung, Desodorisierung, Winterisierung.

[0051] In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Triglyceridöl T1 umfassend Fettsäuren mit einer wässrigen Lösung W1 umfassend mindestens ein quarternäres Ammoniumsalz und mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen kontaktiert.

[0052] Die Temperatur in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht weiter beschränkt. Insbesondere wird der Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Temperatur < 100 °C durchgeführt, bevorzugt bei einer Temperatur von 25 °C bis 90 °C, bevorzugter bei 40 °C bis 90 °C, noch bevorzugter bei 70 °C bis 90 °C, am bevorzugtesten bei 80 °C.

[0053] Der Druck in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ebenfalls nicht weiter beschränkt. Insbesondere wird der Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem Druck von 1 bar bis 100 bar durchgeführt, insbesondere beim Normaldruck von 1 bar.

[0054] Die Kontaktierung des Triglyceridöls T1 umfassend Fettsäuren mit einer wässrigen Lösung W1 umfassend mindestens ein quaternäres Ammoniumsalz und mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen kann nach dem Fachmann bekannten Methoden stattfinden. Die Kontaktierung kann in einem Gefäß stattfinden, in welchem T1 und W1 miteinander vermischt werden. Es versteht sich von selbst, dass die Kontaktierung so stattfinden soll, dass möglichst viele Fettsäuren von dem Triglyceridöl T1 in die wässrige Phase W1 übergehen. Dazu wird beispielsweise ein mechanischer Mischer (wie zum Beispiel ein Rührkessel, der nichtkontinuierlich oder kontinuierlich betrieben werden kann), ein Ultraschallmischer oder ein elektromagnetischer Mischer benutzt. Bei der Kontaktierung kann man ein inertes Gas durch die resultierende Mischung blasen. Alternativ kann man T1 und W1 auch in einem statischen Mischer wie einen Sulzer-Mischer oder Kenics-Mischer vermischen.

[0055] Es ist auch möglich, T1 und W1 kontinuierlich im Gegenstrom z.B. in einer Kolonne oder im Gleichstrom zu mischen. Die Kolonne kann eine Siebbodenkolonne, eine Packungskolonne oder eine gerührte Kolonne sein, wie zum Beispiel eine Kühni-Kolonne oder eine Scheibel-Kolonne.

[0056] Beim kontinuierlichen Verfahren im Gleichstrom zum Beispiel können auch T1 und W1 vor deren Kontaktierung mit Hilfe einer Pumpe durch jeweils ein Rohr geführt werden, an dessen Ende sie aufeinandertreffen und sich vermischen, um dann durch ein Strömungsrohr R geführt zu werden.

[0057] Beim kontinuierlichen Verfahren im Gegenstrom in einer Kolonne wird beispielsweise das Trigylceridöl T1 am oder zumindest nahe am unteren Ende der Kolonne eingeführt und die wässrige Lösung W1 wird am oder nahe am oberen Ende der Kolonne eingeführt.

[0058] Die wässrige Phase W2, welche einen gegenüber W1 erhöhten Gehalt an Fettsäuren aufweist, wird dann am oder nahe am unteren Ende der Kolonne abgeführt, und eine Triglyceridölphase T2, welche einen gegenüber T1 verringerten Gehalt an Fettsäuren aufweist wird dann am oder nahe am oberen Ende der Kolonne abgeführt.

[0059] Vorzugsweise weist die Kolonne auch einen Sumpfbereich auf, in dem ein Sekundärstrom gesammelt werden kann, und noch bevorzugter wird das Trigylceridöl T1 dann direkt oberhalb dieses Sumpfbereichs zugeführt.

[0060] Natürlich können auch mehrere solcher Gegenstromkolonne eingesetzt werden, zum Beispiel 2 bis 6, oder 3 bis 5 oder 4.

[0061] Es ist bevorzugt, dass die Kolonne auch eine Packung aufweist, zum Beispiel eine Packung aus Raschigringen oder mehrere Böden ("trays").

[0062] Weitere apparative Möglichkeiten zur Vermischung im Gleichstrom bieten Mixer-Settler, die in einer Gegenstromkaskade angeordnet werden können. Daneben existieren, wie weiter unten beschrieben, Zentrifugalextraktoren, in denen die Schritte a) und b) des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einmal durchgeführt werden können.

[0063] Bevorzugt wird der Schritt a) durchgeführt, in dem T1 und W1 im Gleichstrom vermischt werden, noch bevorzugter in mindestens einem Mixer-Settler.

[0064] Das Volumenverhältnis von T1 und W1 im Schritt (a) des Verfahrens ist dabei ebenfalls nicht weiter beschränkt. Das Verhältnis des Volumen des Triglyceridöls T1 zum Volumen des wässrigen Phase W1 liegt dabei insbesondere im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 100, bevorzugter 1 : 1 bis 1: 10; noch bevorzugter 1 : 1.5 bis 1 : 4, noch mehr bevorzugter 3 : 7.

[0065] Die Vermischung wie zum Beispiel die Kontaktierung in der Kolonne im Falle der kontinuierlichen Kontaktierung kann dabei vom Fachmann so angepasst werden, dass möglichst ein großer Teil der Fettsäuren von der Triglyceridölphase T1 in die wässrige Phase W1 übergeht. Die Kontaktierung wird demnach beispielsweise für 1 Sekunde bis 2 Stunden, insbesondere 30 Sekunden bis 1 Stunde, bevorzugt 1 bis 50 Minuten, noch bevorzugter 10 bis 40 Minuten, am bevorzugtesten 20 bis 30 Minuten, durchgeführt.

[0066] Die vom Triglyceridöl T1 umfassten Fettsäuren werden im Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die von der wässrigen Phase W1 umfassten quaternären Ammoniumsalze neutralisiert. Insbesondere ist die molare Menge aller von der wässrigen Phase W1 umfassten quaternären Ammoniumsalze mindestens gleich wie die molare Menge aller vom Triglyceridöl T1 umfassten Fettsäuren. Bevorzugt liegt das Verhältnis der molaren Menge aller von der wässrigen Phase W1 umfassten quaternären Ammoniumsalze zu der molare Menge aller vom Triglyceridöl T1 umfassten Fettsäuren im Bereich 1 : 1 bis 500 : 1, bevorzugter 2 : 1 bis 200: 1, noch bevorzugter 10 : 1 bis 100 : 1, am bevorzugtesten 30 : 1 bis 70 : 1.

[0067] Der Anteil der Fettsäuren im Triglyceridöl kann nach dem Fachmann bekannten Verfahren bestimmt werden, zum Beispiel durch Titration mit Kaliumhydroxid und einem Phenolphthaleininidkator. Nach Bestimmung der Anteile an Fettsäuren im Triglyceridöl T1 weiss der Fachmann dann auch, wie groß die gewünschte molare Menge aller von der wässrigen Phase W1 quatnernären Ammoniumsalze sein muss, die er dann entsprechend einstellen kann.

[0068] In Schritt (a) wird eine wässrigen Phase W1 umfassend mindestens ein quaternäres Ammoniumsalz und mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen eingesetzt. Die wässrige Lösung kann neben Wasser auch noch weitere Lösungsmittel umfassen, beispielsweise Aceton, Ethylacetat, Alkohole, bevorzugt Methanol oder Ethanol. Bevorzugt umfasst die wässrigen Phase W1 jedoch neben Wasser keine weiteren Lösungsmittel, was erfindungsgemäß bedeutet, dass der Gewichtsanteil der Summe aller quaternäres Ammoniumsalze und aller aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und des Wassers in W1 mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt mindestens 99 Gew.-%, noch bevorzugter mindestens 99.9 Gew.-% beträgt, und der Rest von W1 davon verschiedene chemische Stoffe wie zum Beispiel organische Lösungsmittel sind.

[0069] Die Gesamtkonzentration aller quaternären Ammoniumsalze in der wässrigen Phase W1 ist nicht weiter beschränkt und liegt bevorzugt im Bereich 70 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 75 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Phase W1.

[0070] Beim Kontaktieren eines Triglyceridöls T1 umfassend Fettsäuren mit einer wässrigen Lösung umfassend mindestens ein quarternäres Ammoniumsalz und mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen W1 gehen die Fettsäuren aus dem Triglyceridöl T1 mindestens teilweise in die wässrige Phase W1 über. Deshalb werden bei der Durchführung des Schrittes (a) eine Triglyceridölphase T2 und eine wässrige Phase W2 erhalten, wobei T2 einen gegenüber T1 verringerten Gehalt an Fettsäuren aufweist und W2 einen gegenüber W1 erhöhten Gehalt an Fettsäuren aufweist.

[0071] Im Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann die Triglyceridölphase T2 von der wässrigen Phase W2 abgetrennt.

[0072] Diese Abtrennung kann ebenfalls nach dem Fachmann bekannten Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise mit Hilfe der Schwerkraft in einer Settler-Einheit. Im Allgemeinen ist die Trigylceridölphase T2 dabei die obere Phase, während die wässrige Phase W2 die untere Phase ist. Die Abtrennung von der Triglyceridölphase T2 von der wässrigen Phase W2 kann alternativ auch in einem Dekanter, einem Hydrozyklon, einem elektrostatischen Coalescer, einer Zentrifuge oder einer Membranfilterpresse durchgeführt werden. Bevorzugt wird im Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens die Triglyceridölphase T2 von der wässrigen Phase W2 in einer Zentrifuge abgetrennt.

[0073] Sollte in W1 während der Kontaktierung in Schritt (a) mindestens teilweise ein Salz ausfallen und in der Triglyceridölphase T2 als Feststoff vorliegen, kann es auch durch Zentrifugierung oder Filtrierung abgetrennt werden. Es kann auch Lösungsmittel oder Wasser zu der den Feststoff enthaltenden Triglyceridölphase T2 zugegeben werden, um den Feststoff in Lösung zu bringen und die wässrige Lösung umfassend das entsprechende Salz wie vorstehend beschrieben abzutrennen.

[0074] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der Schritt (a) und der Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens, also die Kontaktierung und Abtrennung, in einem Zentrifugalabscheider, wie er etwa in US 4,959,158, US 5,571,070, US 5,591,340, US 5,762,800, WO 99/12650 und WO 00/29120 beschrieben ist, durchgeführt werden. Dabei werden T1 und W1 insbesondere erst als separate Ströme in den Abscheider zugeführt und in einer ringförmigen Mischungszone vermischt. Die Mischung wird dann zur Abscheidungszone geführt, wo die Phasen dann mit Hilfe einer Zentrifuge getrennt werden.

[0075] Bevorzugter benutzt man eine Reihe von Zentrifugalabscheidern, beispielsweise 2 bis 6, 3 bis 5 oder 4, und führt das Triglyceridöl T1 in den ersten Abscheider der Reihe ein, und die wässrige Phase W1 in den letzten Abscheider der Reihe ein, so dass Triglyceridöl mit abnehmendem Gehalt an Fettsäuren den ersten bis den letzten Abscheider der Reihe durchläuft, während die wässrige Phase mit zunehmendem Gehalt an Fettsäuren die Abscheider in der entgegengesetzten Richtung durchläuft. Die wässrige Phase W2 wird dann dem ersten Abscheider der Reihe entnommen, die Triglyceridölphase T2 wird dem letzten Abscheider der Reihe entnommen.

[0076] In jedem Fall kann die Triglyceridölphase T2 auch noch einem Koaleszenzfilter zugeführt werden, um letzte Tropfen von wässriger Lösung aus der Fett- bzw. Ölphase zu entfernen. Ein solcher Koaleszenzfilter ist dem Fachmann bekannt und umfasst beispielsweise ein Filtermaterial, welches eher durch die wässrige Phase als durch die Ölphase benetzt wird, zum Beispiel ein Filtermaterial aus Glas oder Cellulose.

[0077] Nach Abtrennung der Triglyceridölphase T2 von der wässrigen Phase W2 in Schritt (b) kann die Triglyceridölphase T2 dann einer weiteren Aufarbeitung bzw. Verarbeitung zugeführt werden. Ein solcher Schritt kann einer oder mehrere ausgewählt aus Degummierung (Entschleimung), Entsäuerung, Winterisierung, Bleichung, Depigmentierung, Desodorisierung sein. Diese Schritte sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in der WO 2016/189114 A1 beschrieben.

[0078] Es versteht sich von selbst, dass die Triglyceridölphase T2 nach der Abtrennung in Schritt (b) noch einmal oder mehrmals, zum Beispiel zweimal bis zehnmal, einem Kontaktierungsschritt (a) zugeführt werden kann, in dem die Triglyceridölphase T2 als Triglyceridöl T1 eingesetzt wird und in jedem Schritt mit einer neuen Charge an wässrigen Phase W1 umfassend (Erd)alkalimetall(hydrogen)carbonat(e) kontaktiert wird, um den Anteil an Fettsäuren in der Triglyceridölphase T2 noch weiter abzusenken.

[0079] Die bei diesen zusätzlichen Schritten erhaltenen wässrigen Phasen W2 können dann komplett oder teilweise den nachfolgendem Schritt (c) usw. zugeführt werden.

[0080] Optional kann dann noch der folgende Schritt (c), in dem die wässrige Phase regeneriert wird, durchgeführt werden.

[0081] In diesem Schritt (c) findet die Zugabe von CO2 und gegebenenfalls einem organischen Lösungsmittel zu der wässrigen Phase W2 statt, wodurch eine fettsäurehaltige organische Phase und eine wässrige Phase W3 erhalten wird, die einen gegenüber W2 niedrigeren Gehalt an Fettsäuren aufweist. Die entsprechenden Bedingungen sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in der WO 2016/149692 A1 beschrieben.

[0082] Die Kontaktierung der wässrigen Phase W2 mit CO2 und gegebenenfalls einem organischen Lösungsmittel kann nach dem Fachmann bekannten Methoden stattfinden. Die Kontaktierung kann in einem gasdicht verschließbaren Druckbehälter stattfinden, in welchem W2 und CO2 und gegebenenfalls ein organisches Lösungsmittel miteinander vermischt werden. Dazu kann CO2 beispielsweise über eine Kapillare oder einen begasbaren Rührer eingeleitet werden. Es versteht sich von selbst, dass die Kontaktierung so stattfinden soll, dass möglichst viel CO2 in die wässrige Phase W2 eingetragen wird. Dazu wird beispielsweise ein mechanischer Mischer oder ein elektromagnetischer Mischer benutzt.

[0083] Wird im Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein organisches Lösungsmittel zugegeben, so ist das Volumenverhältnis von W2 und dem organischen Lösungsmittel im Schritt (c) des Verfahrens dabei nicht weiter beschränkt. Das Verhältnis des Volumen von W2 zum Volumen des organischen Lösungsmittels liegt dann insbesondere im Bereich von 1 : 100 bis 100 : 1, bevorzugt 1 : 5 bis 5 : 1, noch bevorzugter 1:2 bis 2:1.

[0084] Wenn ein organisches Lösungsmittel in Schritt (c) eingesetzt wird, handelt es sich dabei bevorzugt um Diisopropylether, n-Butylacetat, Ethylacetat, Hexan, 1-Hexanol, bevorzugter n-Butylacetat.

[0085] Der Druck und die Temperatur im Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nicht weiter beschränkt.

[0086] Insbesondere liegt der Druck bei der Zugabe des CO2 in einem Bereich von 0.1 bis 55 bar, bevorzugt 1 bis 20 bar, bevorzugter 5 bis 10 bar.

[0087] Die Temperatur liegt bevorzugt im Bereich 0 °C bis 120 °C, bevorzugter 5 °C bis 100 °C, noch bevorzugter 10 °C bis 90 °C, noch mehr bevorzugter 20 °C bis 80 °C, noch mehr bevorzugter 40°C bis 60 °C, am bevorzugtesten 50 °C.

[0088] Das CO2, welches im Schritt (c) benutzt wird, kann aus einem Verbrennungsprozess oder Hochofenprozess stammen und kann weitere Bestandteile wie N2O, SO2, H2S, NO2 umfassen. Diese Bestandteile können die wässrige Phase W2 weiter ansäuern, so dass dies die Ausbildung einer fettsäurehaltige organischen Phase weiter begünstigt.

[0089] Am Ende des Schrittes (c) werden dann eine fettsäurehaltige organische Phase und eine wässrige Phase W3, die einen gegenüber W2 niedrigeren Gehalt an Fettsäuren aufweist, erhalten.

[0090] Im weiter optionalen Schritt (d) kann im erfindungsgemäßen Verfahrens die wässrige Phase W3 von der in Schritt (c) erhaltenen fettsäurehaltigen organischen Phase abgetrennt werden.

[0091] Dies kann nach dem Fachmann geläufigen Verfahren, wie auch für Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, durchgeführt werden.

[0092] Nach Abschluss Schrittes (d) erhält man eine Phase W3, die in einem neuen Zyklus mit einer neuen Charge Triglyceridöl versetzt werden kann.

[0093] Bevorzugt wird deshalb in einem optionalen weiteren Schritt (e) mindestens eines Teiles der wässrigen Phase W3 mit weiterem Triglyceridöl T3 umfassend mindestens ein quarternäres Ammoniumsalz und mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen kontaktiert, wodurch eine Triglyceridölphase T4 und eine wässrige Phase W4 erhalten werden, wobei T4 einen gegenüber T3 verringerten Gehalt an Fettsäuren aufweist und W4 einen gegenüber W3 erhöhten Gehalt an Fettsäuren aufweist.

[0094] Dieser weitere Schritt (e) wird bevorzugt wie für Schritt (a) beschrieben durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich ja gerade dafür, die wässrige Phase W1 immer wieder zu recyclen und in einem neuen Extraktionsdurchlauf einzusetzen.

[0095] Es versteht sich von selbst, dass die in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Triglyceridphase T2 einem oder mehreren weiteren Raffinationsschritten unterworfen werden kann, der bzw. die beispielsweise ausgewählt sind aus Degummierung (Entschleimung), Entsäuerung, Bleichung, Depigmentierung, Desodorisierung, Winterisierung.

[0096] Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne diese zu beschränken.

Beispiele


Verwendete Meßmethoden:



[0097] Der Gehalt an Cholin in der Triglyceridphase wurden mittels HPLC-ESI-MS am Infity II mit QQQ-6430 von Agilent bestimmt. Hierzu wurden ca. 50 mg Probe in 10 mL Wasser Aceton 1:1 (v:v) verdünnt und mittels der Trennmethode HILIC, Detektion ESI pos. analysiert. Die Ergebnisse wurden über zwei Kalbrierfunktionen ausgewertet. Der Korrelationskoeffizient wurde mit R2 = 0.9997/0.9999 bestimmt.

Vergleichsbeispiel V1



[0098] 30 g Palmöl (5.5 % freie Fettsäuren, bestimmt mittels Titration nach DGF-Methode DGF-C-V 2) wurden mit 70 g einer wässrigen Cholinhydrogencarbonatlösung (75.0 Gew.-%, Dichte ca. 1.16 g/mL; ∼ 5.3 mol/L) versetzt und 1 Stunde bei 80 °C gerührt. Nach erfolgter Reaktion wurden die wässrige Phase und die organische Phase im Scheidetrichter getrennt. Der Gehalt an Fettsäuren in der erhaltenen Triglyceridphase wurde mittels Titration auf 0.11 Gew.-% bestimmt. Dies entspricht einem Umsatz von freien Fettsäuren von 98.2%. Der Gehalt an Cholin in der Trigylceridphase wurde mittels HPLC-ESI-MS auf 113646 ppm bestimmt

Vergleichsbeispiel V2



[0099] 30 g Palmöl (5,5 % freie Fettsäuren, bestimmt mittels Titration nach DGF-Methode DGF-C-V 2) wurden mit 70 g einer wässrigen Cholinhydrogencarbonatlösung (80.0 Gew.-%; Dichte ca. 1.17 g/ml; ∼ 5.7 mol/L) versetzt und 1 Stunde bei 80 °C gerührt. Nach erfolgter Reaktion wurden die wässrige Phase und die organische Phase im Scheidetrichter getrennt. Der Gehalt an Fettsäuren in der erhaltenen Triglyceridphase wurde mittels Titration auf 0.08 Gew.-% bestimmt. Dies entspricht einem Umsatz von freien Fettsäuren von 98.6%. Der Gehalt an freiem Cholin in der Trigylceridphase wurde mittels HPLC-ESI-MS auf 6405 ppm bestimmt

Erfinderisches Beispiel E1



[0100] 30 g Palmöl (5,5 % freie Fettsäuren, bestimmt mittels Titration nach DGF-Methode DGF-C-V 2) wurden mit 66.5 g einer wässrigen Cholinhydrogencarbonatlösung (75.0 Gew.-%; Dichte ca. 1.16 g/mL; molare Konzentration an Cholinhydrogencarbonat -5.3 mol/L; entspricht 0.30 mol Cholinhydrogencarbonat) und 3.5 g (56.4 mmol) Ethylenglykol versetzt und 1 Stunde bei 80 °C gerührt. Nach erfolgter Reaktion wurden die wässrige Phase und die organische Phase im Scheidetrichter getrennt. Der Gehalt an Fettsäuren in der erhaltenen Triglyceridphase wurde mittels Titration auf 0.16 Gew.-% bestimmt. Dies entspricht einem Umsatz von freier Fettsäuren von 97.2%. Der Gehalt an freiem Cholin in der Trigylceridphase wurde mittels HPLC-ESI-MS auf 389 ppm bestimmt.

Erfinderisches Beispiel E2



[0101] 30 g Palmöl (5,5 % freie Fettsäuren, bestimmt mittels Titration nach DGF-Methode DGF-C-V 2).wurden mit 66.5 g einer wässrigen Cholinhydrogencarbonatlösung (80.0 Gew.-%; Dichte ca. 1.17 g/mL; molare Konzentration an Cholinhydrogencarbonat -5.7 mol/L; entspricht 0.32 mol Cholinhydrogencarbonat) und 3.5 g (56.4 mmol) Ethylenglykol versetzt und 1 Stunde bei 80 °C gerührt. Nach erfolgter Reaktion wurden die wässrige Phase und die organische Phase im Scheidetrichter getrennt. Der Gehalt an Fettsäuren in der erhaltenen Triglyceridphase wurde mittels Titration auf 0.13 Gew.-% bestimmt. Dies entspricht einem Umsatz von freier Fettsäuren von 97.8%. Der Gehalt an freiem Cholin in der Trigylceridphase wurde mittels HPLC-ESI-MS auf 2442 ppm bestimmt.

Erfinderisches Beispiel E3



[0102] 30 g Palmöl (5,5 % freie Fettsäuren, bestimmt mittels Titration nach DGF-Methode DGF-C-V 2).wurden mit 66.5 g einer wässrigen Cholinhydrogencarbonatlösung (75.0 Gew.-%; Dichte ca. 1.16 g/mL; molare Konzentration an Cholinhydrogencarbonat -5.3 mol/L; entspricht 0.30 mol Cholinhydrogencarbonat) und 3.5 g (46.0 mmol) 1,2-Propandiol versetzt und 1 Stunde bei 80 °C gerührt. Nach erfolgter Reaktion wurden die wässrige Phase und die organische Phase im Scheidetrichter getrennt. Der Gehalt an Fettsäuren in der erhaltenen Triglyceridphase wurde mittels Titration auf 0.11 Gew.-% bestimmt. Dies entspricht einem Umsatz von freier Fettsäuren von 98.2 %. Der Gehalt an freiem Cholin in der Trigylceridphase wurde mittels HPLC-ESI-MS auf 4853 ppm bestimmt.

[0103] Die Ergebnisse der Versuche sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1.
BeispielDiolFFA-Gehalt [%]Umsatz [%]Cholin-Gehalt [ppm]Trennzeit
V1 - 0.11 98.2 11364 120 min, trübe wässrige Phase
V2 - 0.08 98.6 6405 30 min, trübe wässrige Phase
E1 3.5 g Ethylenglykol 0.16 97.2 389 30 min, klare Phasen
E2 3.5 g Ethylenglykol 0.13 97.8 2442 45 min, klare Phasen
E3 3.5 g 1,2-Propandiol 0.11 98.2 4853 45 min, klare Phase


[0104] Es zeigte sich demnach überraschend, dass bei Kombination eines aliphatischen Diols wie Ethylenglykol oder 1,2-Propandiol, der unerwünschte Rest an freiem Cholin im erhaltenen extrahierten Öl signifikant gesenkt werden konnte, was völlig überraschend war.


Ansprüche

1. Verfahren zur Extraktion von Fettsäuren aus Triglyceridölen, umfassend die folgenden Schritte:

(a) Kontaktieren eines Triglyceridöls T1 umfassend Fettsäuren mit einer wässrigen Lösung W1 umfassend mindestens ein quarternäres Ammoniumsalz und mindestens ein aliphatisches Diol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wodurch eine Triglyceridölphase T2 und eine wässrige Phase W2 erhalten werden, wobei T2 einen gegenüber T1 verringerten Gehalt an Fettsäuren aufweist und W2 einen gegenüber W1 erhöhten Gehalt an Fettsäuren aufweist;

(b) Abtrennen der Triglyceridölphase T2 von der wässrigen Phase W2;

wobei das quaternäre Ammoniumsalz mindestens ein quaternäres Ammoniumkation und mindestens ein basisches Anion ausgewählt aus Hydroxid, Alkoxid, Alkylcarbonat, Hydrogencarbonat, Carbonat, Serinat, Prolinat, Histidinat, Threoninat, Valinat, Asparaginat, Taurinat, Lysinat umfasst.
 
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das quaternäre Ammoniumkation ausgewählt ist aus einer Verbindung gemäß der Struktur

         [N(Ra)(Rb)(Rc)(Rd)+,

worin Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander jeweils ausgewählt sind aus C1 bis C8 Alkyl, wobei einer oder mehrere der Rest Ra, Rb, Rc and Rd gegebenenfalls an einem Kohlenstoffatom mit einer Gruppe ausgewählt aus: C1 bis C4 Alkoxy, C2 bis C8 Alkoxyalkoxy, C3 bis C6 cycloalkyl, -OH, -SH, -CO2Re, und -OC(O)Re, wobeiRe = C1 bis C6 Alkyl substituiert ist.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das quaternäre Ammoniumkation Cholin ist.
 
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das basische Anion ausgewählt ist aus Alkylcarbonat, Hydrogencarbonat, Carbonat, Hydroxid, Alkoxid.
 
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das basische Anion Hydrogencarbonat ist.
 
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das aliphatische Diol 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist.
 
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das aliphatische Diol aus Ethylenglykol, Propandiole ausgewählt ist.
 
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Schritt (a) bei einer Temperatur bei 70 °C bis 90 °C durchgeführt wird.
 
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verhältnis des Volumens des Triglyceridöls T1 zum Volumen der wässrigen Phase W1 im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 100 liegt.
 
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in Schritt (a) in der wässrigen Lösung W1 der Anteil an aliphatischen Diol zu quaternärem Ammoniumsalz so liegt, dass die molare Menge an allen aliphatischen Diolen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bezogen auf die molare Menge aller quaternären Ammoniumsalze, wobei das quaternäre Ammoniumsalz mindestens ein quaternäres Ammoniumkation und mindestens ein basisches Anion ausgewählt aus Hydroxid, Alkoxid, Alkylcarbonat, Hydrogencarbonat, Carbonat, Serinat, Prolinat, Histidinat, Threoninat, Valinat, Asparaginat, Taurinat, Lysinat umfasst, im Bereich 0.0001 % bis 99.9 % liegt.
 





Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente




In der Beschreibung aufgeführte Nicht-Patentliteratur