MXPA97003275A - Proceso para la produccion de tocoferol y concentrado de tocoferol/tocotrienol - Google Patents
Proceso para la produccion de tocoferol y concentrado de tocoferol/tocotrienolInfo
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Abstract
Se describe un proceso mejorado para la preparación de concentrados de tocoferol y tocoferol/tocotrienol a partir de destilados de aceite vegetal. Los concentrados de tocoferol se obtienen conteniendo 20-80%de tocoferol por peso, con una recuperación total de tocoferol del 72%al 97%. El proceso consiste primero de una reacción de esterificación, donde los alcoholes más volátiles son convertidos a susésteres deácido graso menos volátiles, seguido por una serie de etapas de destilación, donde los componentes con mayor punto de ebullición y menor que los tocoferoles, son separados de los tocoferoles y otras sustancias de punto de ebullición similar. Las ventajas del proceso son que los concentrados de tocoferol y tocoferol/tocotrienol son producidos eficiente y económicamente en un mínimo de número de etapas sin el uso de solventes y con una inversión de capital relativamente pequeña.
Description
PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE TOCOFEROL Y CONCENTRADO DE TOCOFEROL/TOCOTRIENOL DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención pertenece al campo de la química orgánica. En particular, esta invención se relaciona con un proceso para la fabricación de concentrado de tocoferol a partir de los subproductos de la refinación del aceite vegetal . El alfa, beta, gamma, y delta tocoferol (de aquí en adelante mencionados como tocoferoles) pueden encontrarse en diferentes relaciones y concentraciones en aceites vegetales sin purificar tales como aceite de soya, aceite de girasol, aceite de cánola, aceite de colza, aceite de semilla de algodón, aceite de ajonjolí aceite de maíz, aceite de palma, aceite de grano de palma y aceite de cascarilla de arroz. El aceite de palma y el aceite de cascarilla de arroz en particular, contienen niveles elevados de ambos tocoferoles y tocotrienoles, mientras que otros aceites vegetales contienen principalmente tocoferoles. Los aceites de palma sin purificar, típicos contienen 600-700 mg/kg de tocoferoles y tocotrienoles (50% de tocotrienoles) y el aceite de cascarilla de arroz sin purificar contiene 800-900 mg/kg de tocoferoles y tocotrienoles (57% de tocotrienoles) (Véase, por ejemplo, Proc. Malavs. Biochem. Soc. Conf. (1983) pp . 15-17 y Lipids Handbook, 2d Ed., (1994) Chap an & Hall, p.
129) . Los tocoferoles y tocotrienoles son constituyentes valiosos del aceite vegetal que pueden ayudar a evitar la oxidación y el deterioro. Los tocotrienoles son de especial interés por sus efectos hipocolesterolémicos, ya que disminuyen el nivel de sangre de la fracción de lipoproteína de baja densidad del colesterol y el colesterol total en suero, mientras que aumentan la relación de la fracción de lipoproteína de alta densidad del colesterol a fracción de lipoproteína de baja densidad. Tales efectos han mostrado ser clínicamente significativos en disminuir el riesgo de enfermedad del corazón. (T. Gordon, et al., "High Density Lipoproteins as a Protective Factor Against Coronary Heart Disease" , The American Journal of Medicine, 62, pp. 707-714 (1977)). Estos tocoferoles son un constituyente valioso de los aceites vegetales ya que ayudan a evitar la oxidación y el deterioro. Durante el refinamiento de los aceites vegetales una gran fracción de los tocoferoles se pierden en diversos subproductos y corrientes de desecho. Estas corrientes de desechos y subproductos incluyen, pero no están limitadas a destilados desodorizantes, destilados de refinación de vapor y depósitos de jabón acidulados. El aceite vegetal que se refina por subproductos, típicamente contiene de menos de 1% a más de 20% por peso de tocoferol. Los subproductos de refinación del aceite son una fuente valiosa de materia prima para la producción de vitamina E natural y otros antioxidantes tocoferol. Sin embargo, las -corrientes de subproductos también contienen de 20 a 99% por peso de ácidos grasos libres, menos de 1% a 20% por peso de esteróles, menos de 1% a 20% por peso de esteres de esterol del ácido graso, menos de 1% a 40% por peso de mono, di, y triglicéridos, menos de 1% a 30% por peso de hidrocarburos y diversos porcentajes por peso de otros compuestos, además de los tocoferoles. De esta forma, para obtener una corriente de concentrado de tocoferol útil para la producción de vitamina E de alta pureza, es necesario eliminar estas sustancias. Numerosos métodos se han propuesto para la recuperación de los tocoferoles a partir de los subproductos de la refinación del aceite vegetal. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 2,432,181 enseña que los tocoferoles pueden ser recuperados a partir de aceites y grasas vegetales haciendo reaccionar los glicéridos de ácido graso con un alcohol monohídrico alifático en presencia de un catalizador de alcohólisis alcalina, seguida por destilación instantánea del alcohol glicerol residual y de los esteres del ácido graso. La Patente de los Estados Unidos No. 3,153,055 enseña un proceso para el aislamiento de esteróles y tocoferoles del destilado desodorizante por esterificación de ácidos grasos libres y glicéridos en esteres de alcohol monohídrico inferior bajo condiciones fuertemente acidas. Los esteróles y los tocoferoles se extraen fraccionadamente del producto de esterificación con una combinación de solventes polares y no polares. La Patente de los Estados Unidos No. 3,335,154 enseña que el destilado desodorizante puede ser saponificado y acidulado para convertir los glicéridos y esterolésteres a ácidos grasos libres y alcoholes libres (glicerol, esteróles, respectivamente) . Los ácidos grasos libres son esterificados con un alcohol monohídrico inferior y catalizador de ácido mineral. Los esteróles son precipitados/cristalizados por la adición de agua a la mezcla y los tocoferoles son concentrados por eliminación de los esteres del ácido graso por destilación molecular. Todos los procesos anteriores experimentan serias desventajas. Requieren la adición de alcoholes monohídricos extraños y resultan de la producción de esteres de ácidos grasos, los cuales normalmente no están presentes en el material de alimentación de subproducto del aceite vegetal. El exceso de alcohol monohídrico debe ser eliminado en una etapa de procesamiento adicional. Para producir un producto tocoferol altamente concentrado, los esteróles deben ya sea ser eliminados por cristalización o por otros medios. La saponificación requiere grandes cantidades de hidróxido de sodio y ácido para la acidulación, por lo que crean desechos de sal excesivos.
La Patente de los Estados Unidos No. 4,454,329 enseña que un concentrado de tocoferol puede obtenerse a partir de destilados desodorizantes por esterificación de los ácidos grasos libres con un alcohol dihídrico o polihídrico, en presencia de un catalizador ácido. La esterificación de preferencia se lleva a cabo en presencia de un solvente aromático tal como benceno, tolueno o xileno. La mezcla esterificada entonces es sometida ya sea a una extracción con solvente o una destilación molecular para producir el concentrado de tocoferol final. De preferencia, la extracción con solvente se lleva a cabo por una hidrogenación para convertir los triglicéridos insaturados en triglicéridos saturados, por lo que disminuyen la solubilidad de los triglicéridos en la fase solvente de la extracción. La destilación de la mezcla esterificada concentra los tocoferoles, esteróles, hidrocarburos y otros componentes con puntos de ebullición similares en el destilado. Los triglicéridos y otros componentes de alto punto de ebullición se dejan en el residuo de destilación. El proceso anterior no es satisfactorio por muchas razones. Los destilados desodorizantes y similares, contienen típicamente una relación de l/l a 3/1 de esteróles a tocoferoles, dependiendo de la fuente del aceite vegetal. Los tocoferoles y esteróles tienen puntos de ebullición muy similares y por lo tanto no pueden ser separados por destilación sola. La esterificación no se corre en tal forma para asegurar que los esteróles se conviertan en esterol esteres (los cuales tienen un punto de ebullición mucho mayor que el tocoferol) . El destilado que contiene los tocoferoles y esteróles producidos por el proceso anterior, además deben ser tratados por otras técnicas de separación para producir un concentrado de tocoferol esencialmente libre de esteróles. En la versión de extracción con solvente del proceso, el solvente debe ser eliminado del extracto de tocoferol agregando costo y complicación adicionales para el proceso. La modalidad preferida de la extracción con solvente, precedida por la hidrogenación, agrega aún otra etapa, con el costo y complicación concomitantes. Además, los catalizadores de hidrogenación de cobre y níquel típicos se sabe que son prooxidantes, los cuales promueven la destrucción del tocoferol, por lo que disminuyen el rendimiento de tocoferol del proceso. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama que delinea un aspecto del método de la presente invención, en el cual una reacción de esterificación se lleva a cabo en el reactor (2) , el cual entonces es sometido a una serie de etapas de destilación
(5), (8), y (9) para proporcionar el tocoferol deseado. La Figura 2 es un diagrama que delinea el método preferido de la presente invención, en el cual una reacción de esterificación se lleva a cabo en el reactor (2) y sometido a dos etapas de destilación. Las Figuras 1 y 2 son descritas más completamente en lo siguiente. Un objeto de esta invención es el de proporcionar un proceso económico, eficiente para el aislamiento de los tocoferoles de los subproductos de procesamiento del aceite vegetal. La materia prima para el proceso puede ser destilado desodorizante, el destilado de refinación de vapor, la provisión de jabón, acidulado o cualquier otro subproducto del aceite vegetal que contiene típicamente de menos de 1% de tocoferol hasta 20% de tocoferol por peso. Para el propósito de conveniencia, el término "concentrado de tocoferol" se utilizará en la presente para describir los concentrados que contienen ambos de los tocoferoles y cualquiera de cantidades menores o mayores de tocotrienoles, dependiendo de la fuente del subproducto vegetal. Ya que los tocotrienoles y tocoferoles son muy similares en las propiedades físicas, se aislan junto como se describe en lo siguiente. En esta invención, el subproducto de aceite vegetal es sometido a una etapa de esterificación, con o sin un catalizador ácido, en el cual los esteróles reaccionan con el ácido graso libre ya presente en la mezcla para formar esterolésteres de alto punto de ebullición. Cualquiera de las otras porciones alcohólicas, alcoholes triterpenoides, metilesteroides y similares, se convierten a esteres y ceras de ácido graso de alto punto de ebullición. Además, cualquiera de los glicéridos de mono y di ácido graso son convertidos en gran medida a triglicéridos por reacción con los ácidos grasos libres. Los tocoferoles también reaccionan hasta una extensión limitada; la extensión de la reacción puede ser controlada por la selección adecuada del tiempo de reacción y la temperatura. La mezcla esterificada entonces es sometida a una serie de etapas de destilación en las cuales los componentes de mayor y menor punto de ebullición que los tocoferoles son separados de los tocoferoles y otras sustancias de punto de ebullición similares. Las etapas de destilación consisten de una o más operaciones de destilación separadas para eliminar los ácidos grasos libres sin reaccionar superiores, junto con cualquiera de los compuestos de bajo punto de ebullición de un producto de los ricos en tocoferol y una operación de destilación para eliminar un producto rico en tocoferol superior de los esterolésteres, poliésteres de ácido graso de glicerol, ceras y otras sustancias de alto punto de ebullición. Cualquiera de las operaciones de destilación para eliminar ácido graso y materiales de bajo punto de ebullición o la operación de destilación para eliminar los materiales de alto punto de ebullición puede hacerse primero. El producto resultante del proceso es concentrado de tocoferol que consiste principalmente de tocoferol e hidrocarburos con puntos de ebullición similares, el cual está esencialmente libre de ácidos grasos, esteróles, esterolésteres, poliésteres de ácido graso del glicerol, ceras y otros compuestos de alto punto de ebullición. Como otro aspecto de esta invención, el catalizador para la etapa de esterificación es un compuesto de onoalquilestaño, una sal de zinc de un ácido orgánico, alcóxidos de titanio (IV) óxido de zinc, ácido fosfórico u otros ácidos minerales suaves. La presente invención proporciona un método para preparar un concentrado de tocoferol, el cual comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto del aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, hidrocarburos, esterolésteres de ácidos grasos, esteróles, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y mono-, di- y triglicéridos, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, el subproducto que contiene opcionalmente ácidos grasos de C-LQ-C22 adicionales, a una temperatura de aproximadamente 70°C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr mientras que se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla que consiste de esterolésteres, esteres de ácido graso de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; y (b) seguido por someter la mezcla a una serie de operaciones de destilación, que comprenden: (i) una o más de las operaciones de destilación separadas, en la que la destilación o destilaciones se llevan a cabo a una temperatura de aproximadamente 200°C a 320°C y una presión de aproximadamente 0.01 torr a 10 torr, en serie, en la que los ácidos grasos sin reaccionar y los componentes de bajo punto de ebullición son eliminados como un efluente de vapor y un efluente líquido que consiste de tocoferoles es eliminado; y (ii) en el que el efluente líquido de la etapa (b) (i) es sometido a una o más destilaciones en serie, en el que la destilación o destilaciones se llevan a cabo a una temperatura de aproximadamente 170 °C a 270 °C y una presión de aproximadamente 0.005 torr a 2 torr, en el que un concentrado de tocoferol es retirado como un efluente de vapor y en el que el efluente líquido consiste de esterolésteres, esteres del ácido graso, glicéridos, ceras y otras sustancias de alto punto de ebullición se eliminan. Como otro aspecto preferido de esta invención, el subproducto del aceite vegetal también contendrá cantidades significativas de tocotrienoles. En tales casos, los tocotrienoles estarán presentes en una proporción de aproximadamente 0.5 a 10, por peso en base a la cantidad de tocoferoles presentes, produciendo así un concentrado rico en ambos de los tocoferoles y los tocotrienoles. La descripción de un aspecto preferido de la presente invención, se hace con referencia a los diagramas del proceso de las Figuras 1 y 2. El subproducto del aceite vegetal es alimentado por medio de la línea (1) a un tanque en agitación o un reactor discontinuo, unidad (2), que funciona a una temperatura de aproximadamente 70-300°C, de preferencia en el rango de 150-230°C, y a una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, de preferencia de aproximadamente 100-200 torr. El tiempo de residencia en el reactor es de preferencia de aproximadamente 1 a 24 horas, de mayor preferencia de 90 minutos a 2 horas en presencia de un catalizador ácido y de dos horas a 10 horas, cuando no se utiliza catalizador. Los catalizadores preferidos incluyen compuestos de monoalquilestaño, sal de zinc de un ácido orgánico, alcóxidos de titanio (IV) , óxido de zinc, ácido fosfórico y otros ácidos minerales suaves. Durante la etapa de reacción, el ácido graso libre, el cual ya está presente en la mezcla de alimentación reacciona con los esteróles para formar esterolésteres de alto punto de ebullición y agua. Otras porciones alcohólicas, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y similares también reaccionan con los ácidos grasos libres para formar esteres del ácido graso de alto punto de ebullición, ceras y agua. Además, cualquiera de los esteres del ácido mono y di- graso del glicerol se convierten en gran medida a triglicéridos por esterificación con los ácidos grasos libres. Los tocoferoles y tocotrienoles también reaccionan a una extensión limitada con el ácido graso libre para formar esteres de tocoferol y agua. Las velocidades relativas de las reacciones de esterificación es glicéridos > esteróles > tocoferoles/tocotrienoles. De esta forma, la reacción de los tocoferoles/tocotrienoles puede ser controlada por la selección adecuada de la temperatura y tiempo de reacción. La recuperación del tocoferol/tocotrienol de la etapa de reacción es típicamente de 80% a 97%, más típicamente de 85 a 92%. La conversión de esteróles a esterolésteres del ácido graso es típicamente de 75% a 100%, más típicamente de 85% a 95%. En una modalidad preferida, los ácidos grasos de c?o"C22 se agregan al material inicial subproducto, de mayor preferencia una cantidad de hasta aproximadamente 40% por peso, en base al peso total del material inicial subproducto. El reactor se proporciona con un medio para la eliminación del agua de esterificación, línea (3). La eliminación del agua de esterificación lleva el equilibrio de la reacción hacia la formación de los productos éster del ácido graso.
El producto de esterificación (4) entonces es sometido a una serie de etapas de destilación, en las cuales los componentes de mayor punto de ebullición y menor punto de ebullición que el tocoferol se separan del tocoferol y otras sustancias de punto de ebullición similar. Las etapas de destilación son una o más operaciones de destilación separadas para eliminar los ácidos grasos libres sin reaccionar de la parte superior junto con cualquiera de los compuestos de bajo punto de ebullición de los productos de los fondos ricos en tocoferol, y una operación de destilación para eliminar el producto rico en tocoferol de la parte superior separándolo de los esterolésteres, poliésteres de ácido graso de glicerol, ceras y otros compuestos de alto punto de ebullición. Cualquiera de las operaciones de destilación para eliminar los ácidos grasos y los materiales de bajo punto de ebullición, o la operación de destilación para eliminar los materiales de punto de ebullición mayor puede hacerse primero. Debe entenderse que la reacción y las operaciones de destilación pueden realizarse en modos discontinuo, semidiscontinuo y continuo de operación. Este proceso produce concentrado de tocoferol eficiente y económicamente en un mínimo de etapas. No se agregan sustancias extrañas al aceite de materia prima, excepto posiblemente un catalizador de esterificación y ácidos grasos de c?o"c22 agregados. No se necesitan solventes o alcoholes de esterificación en exceso para ser retirados del producto de la reacción. La concentración de tocoferol que se puede lograr en el producto final está en el rango de 20-80% de tocoferol por peso, dependiendo de la cantidad de hidrocarburos en el material inicial. Más típicamente el producto tendrá una concentración de tocoferol de 30-60% por peso de tocoferol. La recuperación total de tocoferol del proceso es típicamente de 72% a 97%, más típicamente 75% a 92%, más típicamente 80% a 85%. Una modalidad del método de la presente invención está ilustrada por la Figura 1. El producto (4) de la etapa de esterificación es destilado en la unidad (5) bajo alto vacío para eliminar una fracción sustancial, típicamente de 50-90%, más típicamente de 60-80%, del ácido graso sin reaccionar junto con una fracción sustancial de materiales de bajo punto de ebullición, corriente (6), para dejar el producto en los fondos ricos en tocoferol (7) . La operación de destilación se lleva a cabo a temperaturas y presiones de tal manera que los tocoferoles se dejan en gran medida en el producto de los fondos. La temperatura y presión de la operación de destilación (5) está en el rango de 170° a 270°, de 0.05 a 10 torr. El rango preferido es de 200°C a 240°C, de 0.5 torr a 4 torr. El aparato de destilación (5) (como está todo el equipo de destilación utilizado en la presente, es de preferencia un diseño a alto vacío que incluye un evaporador de trayectoria corta, un evapbrador de película por capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular, o un evaporador de película que cae capaz de la operación a baja presión. El producto (7) de los fondos de la primera operación de destilación (5) es destilado una segunda vez en la operación de destilación (8) bajo alto vacío para eliminar cualquiera de los ácidos grasos sin reaccionar restantes y otros compuestos de bajo punto de ebullición. La temperatura de destilación (8) debe ser mayor o la presión menor que la destilación (5) para asegurar la eliminación esencialmente completa de cualquiera de los ácidos grasos restantes. La temperatura y presión de la destilación (8) está en el rango de 230°C a 300°C, de 0.01 a 5 torr. El rango preferido es de 240°C a 280°C, 0.1 torr a 2 torr. Bajo estas condiciones una porción, típicamente 5-30% de los tocoferoles serán destilados de la parte superior con los ácidos grasos restantes en la corriente (9) , dejando un producto (10) en los fondos rico en tocoferol, sin ácido. El destilado (9) que contiene algunos tocoferoles y el ácido graso libre restante, puede desecharse o reciclarse al reactor (2) o a la primera operación (5) para mejorar el rendimiento total de los tocoferoles. Ya que la destilación (5) y la destilación (8) se llevan a cabo bajo condiciones de temperatura y presión diferentes, actúan en combinación como un dispositivo escalonado de equilibrios múltiples, disminución de pérdidas de tocoferol y aumento de la eliminación del ácido graso. El aparato (8) de destilación puede ser de cualquier diseño de alto vacío incluyendo un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película por capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular, o un evaporador de película que cae. El producto (10) de los fondos rico en tocoferol de la segunda destilación (8) se somete entonces a una tercera destilación a alto vacío (11) . El tocoferol y otros compuestos de punto de ebullición similar se recolectan como un producto (12) de destilado rico en tocoferol, final. Los triglicéridos, esterolésteres, otros esteres de ácido graso de alto punto de ebullición y otros compuestos de alto punto de ebullición son eliminados de los fondos (13) libres de tocoferol en gran medida de la destilación. La recuperación de tocoferol para la corriente (12) es típicamente de 95% a 100%, más típicamente de 96% a 99.9%. El catalizador, si se utilizó, sale en el residuo. La temperatura y presión de la operación de destilación (11) está en el rango de 170° a 270°C, de 0.005 a 2 torr. El rango preferido es de 200°C a 250°C. 0.01 torr a 0.05 torr. El aparato de destilación (11) puede ser cualquier diseño de alto vacío incluyendo un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película por capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular, o evaporador de película que cae. De esta forma, como otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para preparar un concentrado de tocoferol, el cual comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto del aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, esteróles, esterolésteres de ácidos grasos, y mono-, di- y triglicéridos, el subproducto que contiene opcionalmente ácidos grasos de c?o~c22 adicionales, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, a una temperatura de aproximadamente 70°C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, mientras que se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla que consiste de esterolésteres, esteres de ácido graso de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; y (b) seguido por inyección de la mezcla a destilación a una temperatura de aproximadamente 170 °C a 270°C y una presión de aproximadamente 0.05 a 10 torr, mientras se eliminan los ácidos grasos sin reaccionar y los componentes de bajo punto de ebullición como un efluente de vapor y un efluente líquido formado de tocoferoles; (c) seguido por el sometimiento del efluente líquido de la etapa (b) a destilación a una temperatura de aproximadamente 230°C a 300°C y una presión de aproximadamente 0.01 a 5 torr, mientras que se eliminan los ácidos grasos restantes y aproximadamente de 5 a 30% de los tocoferoles totales como un efluente de vapor y un efluente líquido, el cual es un producto enriquecido con tocoferol; y (d) seguido por el sometimiento del efluente líquido de la etapa (c) a destilación a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270° y una presión de aproximadamente 0.005 a 2 torr, y la colección y aislamiento de un concentrado de tocoferol como un efluente de vapor. En una modalidad preferida, el material inicial contendrá una cantidad significativa de tocotrienoles. Como se menciona en lo anterior, el aparato preferido para las etapas de destilación incluye cualquier diseño a alto vacío que incluya un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular, o un evaporador de película de caída. Por consiguiente, como otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para preparar un concentrado de tocoferol, el cual comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto de aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, hidrocarburos, esterolésteres de ácidos grasos, esteróles, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y mono-, di-, y triglicéridos, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, el subproducto que contiene opcionalmente ácidos grasos de C-J?-C22 adicionales, a una temperatura de aproximadamente 70°C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, mientras que se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla formada de esterolésteres, esteres de ácidos grasos de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos ; (b) seguido por alimentación de la mezcla a una primera zona de destilación que comprende: un primer aparato de destilación seleccionado del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular, y un evaporador de película que cae, operado a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270°C y una presión de aproximadamente 0.05 a 10 torr, en el que un efluente de vapor formado de una fracción sustancial de los ácidos grasos sin reaccionar y materiales de bajo punto de ebullición son eliminados, en el que un efluente líquido el cual está formado de una mezcla enriquecida de tocoferol es eliminada; (c) seguido por la alimentación del efluente líquido de la etapa (b) a una segunda zona de destilación, que comprende : un segundo aparato de destilación seleccionado del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, operado a aproximadamente 240°C a 280°C y a una presión de 0.01 a 2 torr, en el que el efluente de vapor consiste de los ácidos grasos restantes y aproximadamente de 5 a 30 por ciento de los tocoferoles totales es eliminado, en el que el efluente líquido comprende de una mezcla enriquecida de tocoferol es retirado; y (d) seguido por la alimentación del efluente líquido de la etapa (c) a una tercera zona de destilación, que comprende : un tercer aparato de destilación seleccionado del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, operado a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270°C y una presión de 0.005 a 2 torr, en el que un efluente de vapor, el cual es un concentrado de tocoferol, es eliminado y aislado. Debe apreciarse que el orden de eliminación del ácido graso y la destilación de materiales de punto de ebullición elevado puede invertirse, es decir las etapas (b) y (d) de los aspectos anteriores de la invención, pueden ser invertidas. En esta modalidad, el producto del reactor (4) de esterificación es alimentado primero a la operación de destilación (11). Los ácidos grasos libres, los materiales de bajo punto de ebullición y los tocoferolés son destilados de la parte superior primero de los esterolésteres, de los poliésteres de ácido graso de glicerol, ceras y otros compuestos de alto punto de ebullición. El destilado rico en tocoferol entonces es alimentado a la operación de destilación (5) para eliminar una fracción sustancial de los ácidos grasos y los materiales con bajo punto de ebullición y luego a la operación de destilación (8) para eliminar los ácidos grasos restantes y los materiales de bajo punto de ebullición. El concentrado rico en tocoferol es el producto de los fondos de la operación de destilación (8) . El destilado de la unidad (8) puede ser reciclado al reactor
(2) , la primera destilación (11) , o la segunda destilación (5) para aumentar la recuperación de tocoferol total. Una modalidad más altamente preferida de la presente invención se ilustra a partir de la Figura 2. El subproducto (1) del aceite vegetal es esterificado en un reactor discontinuo o continuo (2) con o sin catalizador. El agua de esterificación es eliminada continuamente por medio de la línea (3) durante la reacción. El producto de la etapa de esterificación (4) es destilado bajo alto vacío para eliminar esencialmente todo el ácido graso sin reaccionar, típicamente de 90% a 99%, más típicamente de 97% a 99.9%, junto con una fracción sustancial de otros materiales de bajo punto de ebullición por medio de la corriente (8) para dejar un producto (10) de los fondos rico en tocoferol. La temperatura y presión de la destilación está en el rango de 220°C a 320°C, de 0.1 a 8 torr. El rango preferido es de 260°C a 290°C, de 0.5 a 4 torr. En la modalidad preferida de la invención, el aparato de destilación para la etapa de eliminación del ácido graso es una columna de fraccionamiento con reflujo, de etapas múltiples. La columna debe contener por lo menos 1, de preferencia 2 a 4 etapas en equilibrio de rectificación (5) , así como también una sección de lavado opcional (6) . La columna también debe tener la capacidad de proporcionar reflujo por medio de la línea (7) para la sección de rectificación (5) . La capacidad de fraccionamiento del dispositivo disminuye grandemente la pérdida de tocoferol para el destilado a típicamente menos de 5%, más típicamente de 0.2% a 2.0% y aumenta la eliminación del ácido graso libre del producto de los fondos. La sección de lavado opcional aumenta además la eliminación de ácidos grasos libres del producto de los fondos. La extensión de la pérdida de tocoferol es altamente dependiente de la relación de reflujo, definida como la relación de la velocidad de flujo de masa de la corriente (7) a la velocidad de flujo de masa de la corriente (8) . En la modalidad preferida de la invención, la relación de reflujo está en el rango de 0.3 a 5.0, de mayor preferencia de 0.5 a 2.0. El escalonamiento en las secciones de rectificación y de lavado opcional puede proporcionarse por cualquier dispositivo de contacto de vapor-líquido, incluyendo charolas de tapa de burbujeo, charolas de tamiz, empacado aleatorio y empacado estructurado. En la modalidad preferida de la invención, el escalonado en equilibrio es proporcionado por el empacado estructurado de alta eficiencia, de poca caída de presión, para disminuir el tiempo de residencia, y reducir la temperatura requerida para la destilación. La caldera del aparato de destilación puede ser de cualquier diseño de alto vacío, de poca residencia que incluya un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular, o un evaporador de película que cae. El producto
(10) de los fondos rico en tocoferol de la primera destilación entonces se somete a una segunda destilación de alto vacío (11) . El tocoferol y otros compuestos de punto de ebullición similar se recolectan como el producto destilado rico en tocoferol (12). Los triglicéridos, los esterolésteres, otros esteres de ácidos grasos de alto punto de ebullición y otros compuestos de alto punto de ebullición son eliminados en gran medida en los fondos libres de tocoferol, la corriente (13) de la destilación. La recuperación del tocoferol para la corriente (12) es típicamente del 95% al 100%, más típicamente del 96% al 99.9%. El catalizador, si se utiliza cualquiera, sale en el residuo. La temperatura y presión de la segunda destilación está en el rango de 170°C a 300°C, de 0.005 a 2 torr. El rango preferido es de 200°C a 250°C, de 0.01 torr a 0.05 torr. El aparato de destilación (11) puede ser de cualquier diseño de alto vacío que incluya un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular, o un evaporador de película que cae. De esta forma, como otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para preparar un concentrado de tocoferol, el cual comprende las etapas: (a) calentar un subproducto de aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, hidrocarburos, esterolésteres de ácidos grasos, esteróles, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y mono-, di- y triglicéridos, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, el subproducto contiene opcionalmente ácidos grasos de ^ r\ '<^22 adicionales, a una temperatura de aproximadamente 70 °C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, mientras se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla que consiste de esterolésteres, esteres de ácidos grasos de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos ; (b) seguido por la alimentación de la mezcla (a) a una primera zona de destilación que comprende: un primer aparato de destilación que consiste de una columna de fraccionamiento de reflujo, de etapas múltiples y una caldera, en la columna tiene una sección de rectificación que tiene por lo menos una etapa en equilibrio de rectificación y medios para proporcionar reflujo a la sección de rectificación y opcionalmente una sección de lavado, el aparato funciona a una temperatura de aproximadamente 220°C a 320°C y una presión de aproximadamente 0.1 a 8 torr, en la que un efluente de vapor el cual está formado de ácidos grasos libres y materiales de punto de ebullición bajo es eliminado; y en el que un efluente líquido el cual está formado de una mezcla enriquecida de tocoferol es retirada; (c) seguido de la alimentación del efluente líquido de la etapa (b) a una segunda zona de destilación, que comprende : uno o más aparatos de destilación separados, en serie, seleccionados del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, que funciona a una temperatura de aproximadamente 200°C a 320°C y una presión de aproximadamente 0.01 torr a 10 torr, en el que un efluente líquido que consiste de los esterolésteres, esteres de ácidos grasos, glicéridos, ceras, u otros materiales de alto punto de ebullición es retirado; en el que un efluente de vapor el cual es un concentrado de tocoferol es retirado y aislado. También debe entenderse que el orden del retiro del ácido graso y la destilación de los materiales de punto de ebullición más alto puede invertirse en esta modalidad. En esta modalidad, el producto del reactor de esterificación (4) es alimentado primero a la operación de destilación (11) . Los ácidos grasos libres, los materiales de bajo punto de ebullición y los tocoferoles se destilan en la parte superior primero de los esterolésteres, poliésteres del ácido graso de glicerol, ceras y otros compuestos de alto punto de ebullición. Entonces, el destilado rico en tocoferol es alimentado a una operación de destilación de fraccionamiento, de etapas múltiples para retirar esencialmente todos lo ácidos grasos y una fracción sustancial de los materiales de bajo punto de ebullición. La operación de destilación consiste de una sección de rectificación con reflujo (5) , un serpentín (9) y una sección de lavado opcional (6) . El concentrado rico en tocoferol final es el producto de los fondos de la segunda operación de destilación de etapa múltiple .
Por consiguiente, como otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para preparar un concentrado de tocoferol, el cual comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto de aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, hidrocarburos, esterolésteres de ácidos grasos, esteróles, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y mono-, di- y triglicéridos, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, el subproducto contiene opcionalmente ácidos grasos de C10-C22 adicionales, a una temperatura de aproximadamente 70 °C a 300 °C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, mientras se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla que consiste de esterolésteres, esteres de ácidos grasos de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; (b) seguido por la alimentación de la mezcla (a) a una primera zona de destilación que comprende: uno o más aparatos de destilación separados, en serie, seleccionados del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, el aparato funciona a una temperatura de aproximadamente 200°C a 320°C y una presión de aproximadamente 0.01 torr a 10 torr, en el que un efluente líquido que consiste de los esterolésteres, esteres de ácidos grasos, glicéridos, ceras, u otros materiales de alto punto de ebullición es retirado; en el que un efluente de vapor que consiste de tocoferoles, ácidos grasos libres y materiales de punto de ebullición bajo se retira; (c) seguido por la alimentación del efluente de vapor de la etapa (b) a una segunda zona de destilación, que comprende : un aparato de destilación que consiste de una columna de fraccionamiento, con reflujo, de etapas múltiples y un serpentín, la columna tiene una sección de rectificación que tiene por lo menos una etapa de equilibrio de rectificación y medios para proporcionar el reflujo a la sección de rectificación y opcionalmente una sección de lavado, el aparato funciona a una temperatura de aproximadamente 220°C a 320°C y una presión de aproximadamente 0.1 torr a 8 torr, en el que un efluente de vapor el cual está formado de ácidos grasos libres, y materiales de bajo punto de ebullición es retirado; en el que un efluente de líquido, el cual es un concentrado de tocoferol es retirado y aislado.
EJEMPLOS Ejemplo 1 Un matraz de 3 cuellos de un litro, equipado con un agitador mecánico, una mantilla de calentamiento, una trampa Dean-Stark, un condensador de reflujo, una entrada de N2 y un termopozo se carga con 500 g de destilado desodorizante de aceite de soya y 0.5 g de acetato de zinc. La mezcla resultante se agita y se calienta durante 3 horas a 230°C. Un flujo de nitrógeno de 250 ml/min se burbujea a través de la mezcla, mientras se calienta. La mezcla se analiza para los tocoferoles, esteróles, esterolésteres, ácidos grasos y glicéridos. Los resultados están listados en la siguiente Tabla 1. Ejemplo 2 El procedimiento descrito en lo anterior se sigue, excepto que 500 g del destilado desodorizante de aceite de cánola se carga al reactor y 0.25 g y ácido butilestanoico se utiliza como el catalizador. Los resultados están listados en la Tabla 2. Ejemplo 3 El procedimiento descrito en el Ejemplo 1, se sigue excepto que 1.8 g de ácido fosfórico se utiliza como el catalizador. Los resultados están listados en la Tabla 3.
Ejemplo 4 El procedimiento descrito en el ejemplo 1 se sigue, excepto que no se agrega catalizador. La mezcla se agita y se calienta durante 24 horas a 170°C. Los resultados están listados en la Tabla 3. Ejemplo 5 El procedimiento descrito en lo anterior se sigue, excepto que el reactor se cargó con 500 g de destilado desodorizante de girasol. No se agrega catalizador. La mezcla se agita y se calienta durante 3 horas a 210°C. Los resultados están listados en la Tabla 5. Ejemplo 6 El efecto de la temperatura sobre las velocidades de reacción se examinó utilizando el mismo equipo de reactor como se describió en el ejemplo 1. El reactor se cargo con 500 g de destilado desodorizante de soya para cada corrida a 132°C, 150°C y 170°C. No se agregó catalizador. Cada mezcla se agita y se calienta durante 19-20 horas y se mantiene a la temperatura. Los resultados están listados en la Tabla 6. Ejemplo 7 Un reactor de acero inoxidable de 568.65 litros, equipado con un agitador de ancla, una camisa de vapor, una entrada de nitrógeno, un sistema de vacío y tubería de salida para la eliminación de agua, se carga con aproximadamente 363.20 kg (800 libras) de destilado desodorizante de aceite de cánola para cada una de las cuatro corridas del reactor. Para cada corrida, el vacío se ajusta a 200 mm Hg y la mezcla se agita y el vapor se aplica a la camisa de calentamiento durante tres horas hasta un calor de 210°C. El reactor se mantiene a 210°C y 200 mm Hg, con agitación durante dos horas. Entonces el reactor se enfría rápidamente a menos de 100°C. El agua de esterificación se recolecta durante los tiempos de calentamiento y de mantenimiento. El producto de reactor de cada corrida se muestrea y analiza para los tocoferoles y esteróles. Los resultados para cada una de las cuatro corridas del reactor están listados en la Tabla 7. Ejemplo 8 Un reactor de acero inoxidable de 568.65 litros (150 galones) equipado con un agitador ancla, una camisa de vapor, una entrada de nitrógeno, un sistema de vació y una tubería de salida para la eliminación de agua, se carga con 141.10 kg (310.8 libras) de destilado desodorizante de aceite de soya. No se agregó catalizador. El vacío se ajusta 200 mm Hg y la mezcla se agita y se aplica vapor a la camisa en calentamiento durante cinco horas hasta un calentamiento de 210°C. El reactor se mantiene a 210°C y 200 mm Hg, con agitación durante dos horas y media. Entonces el reactor se enfría rápidamente a menos de 100°C. El agua de esterificación se recolecta durante los tiempos de calentamiento y de retención. El producto de reacción se muestrea a 5 horas y 7.5 horas y se analiza para los tocoferoles y esteróles. Los resultados están listados en la Tabla 8. Ejemplo 9 Un matraz de 3 cuellos, de un litro con un agitador mecánico, una mantilla de calentamiento, una trampa Dean-Stark, un condensador de reflujo, una entrada de N2 y termopozo, se carga con 500 g de triglicéridos de soya, 5.1 g de tocoferoles de soya mezclados y 0.5 g de óxido de dibutilestaño. La mezcla resultante se agita y se calienta durante dos horas a 230°C. Un flujo de nitrógeno de 250 ml/min se burbujea a través de la mezcla, mientras se calienta. La mezcla se muestra a intervalos de una hora y se analiza para los tocoferoles. Los resultados están enlistados en la Tabla 9. Ejemplo 10 Con referencia a la Figura 1, la operación de destilación 5, el destilado desodorizante de la soya se alimenta continuamente a una unidad evaporadora de película delgada de 0.42 m^ de una sola etapa, que funciona de 1.3 a 1.4 torr. La unidad se calienta por un sistema de aceite caliente a una temperatura constante de 238°C. La velocidad de flujo para la columna se varía y las muestras sincronizadas del destilado y los productos de los fondos se recolectan. Las velocidades de flujo de las corrientes de destilado y de los fondos se calculan a partir de las masas de las muestras sincronizadas y una porción de cada muestra se analiza para el contenido de tocoferol y ácido graso. El efecto de la velocidad de flujo sobre la eliminación de ácido graso y recuperación de tocoferol en el residuo se muestra en la Tabla 10. Ejemplo 11 El efecto de la temperatura sobre la eliminación del ácido graso y recuperación de tocoferol en el residuo, se examinó utilizando el mismo evaporador de película delgada como se describió en el Ejemplo 11. El sistema de presión varió de 2.2 torr a 2.8 torr. Las muestras sincronizadas se recolectan para calcular las velocidades del destilado y de los fondos y una porción de cada muestra se analiza para el contenido de tocoferol y ácido graso. Los resultados se muestran en la Tabla 11. Ejemplo 12 Un producto de los fondos rico en tocoferol que resulta de la eliminación de una fracción sustancial de los ácidos grasos, se alimenta continuamente a una unidad de evaporadora de trayectoria corta de 0.42 p^ que opera una unidad de evaporado de trayectoria corta de 0.05 a 0.099 torr. La temperatura se varía de 239°C a 279°C y las muestras sincronizadas de los productos del destilado y los productos de los fondos se recolecta. Las velocidades de flujo de las corrientes de destilado y las corrientes de los fondos se calculan a partir de la masa de las muestras sincronizadas y una porción de cada muestra se analiza para el contenido de tocoferol y ácido graso. El efecto de la temperatura sobre la recuperación del tocoferol en el destilado se muestra en la Tabla 12. Ejemplo 13 Una columna de destilación de vidrio de 0.54 cm de diámetro se equipa con una bomba de vacío, la cabeza de destilación de reflujo, el cóntrolador de la relación de reflujo, la bomba de alimentación medida, la línea de alimentación caliente, el tanque de alimentación calentado y los recipientes de recolección para los productos de destilado y de los fondos. La columna consiste de una sección de rectificación que contiene 15.24 cm (6 pulgadas) de empacado estructurado, una sección de lavado que contiene 45.72 cm (18 pulgadas) de empacado estructurado y una sección de serpentín que contiene 30.48 cm (12 pulgadas) de cuentas de vidrio esféricas de 0.38 cm (1/8 de pulgada). El serpentín se adapta con un calentador de bloque de latón y las secciones de rectificación y lavado se vuelven con cinta de calor y se aislan. Una porción del destilado desodorizante de cánola, esterificado del Ejemplo 7 se alimenta continuamente a la columna a una velocidad de 300 ml/hr, mientras que la temperatura del serpentín se varía de 240°C a 300°C y la relación de reflujo de 0.33 a 2.00-. La presión en la parte superior de la columna, se mantiene a 0.7 torr y todas las cintas de calor de la columna a 220°C. En cada serpentín de temperatura y la relación de reflujo que calibra en la columna se dejan llegar a equilibrio y las muestras de las corrientes de destilado y de los fondos se recolectan y analizan para los ácidos grasos y tocoferoles. Los resultados se muestran en la Tabla 14. Ejemplo 14 El destilado desodorizante de girasol, esterificado del Ejemplo 5 se alimenta continuamente a una velocidad de
400 ml/hr a una película de capilaridad de 15.24 cm
(6 pulgadas) de una sola etapa, fija, equipada con una mantilla de calentamiento, una bomba de alimentación, una bomba de alto vacío y receptores de destilado y del residuo. El destilador se mantiene a una presión de 0.1 torr y una temperatura de 240°C durante toda la destilación. El producto destilado y de los fondos se recolecta y analiza para los ácidos grasos, tocoferoles, esteróles, esterolésteres y glicéridos. Esencialmente todo el ácido graso (98.6% de aquél en la alimentación) y 78% del tocoferol se recuperó para el producto destilado.
Ejemplo 15 [Corrida ASPENMR] El destilado desodorizante de soya, esterificado que contiene 34% de ácidos grasos, 8.5% de tocoferoles, 9% de hidrocarburos y 40% de glicéridos, los esterolésteres y otros esteres pesados se alimentan continuamente a un sistema de purificación de destilación en tres etapas como se representa en la Figura 1. El primer evaporador a alto vacío de una sola etapa se hace funcionar a 202° y 2.0 torr, el segundo evaporador a alto vacío de una sola etapa a 235°C, 1.2 torr, y el tercer evaporador a alto vacío de una sola etapa a 220°C, 0.01 torr. El producto destilado del segundo evaporador es reciclado a la alimentación del primer evaporador para aumentar la recuperación del tocoferol. El programa de computadora AspenMR simuló los resultados mostrados en la Tabla 15. La recuperación total de tocoferol fue de 91%, con una concentración de 32% de tocoferol. Ejemplo 16 Una porción de destilado desodorizante de soya, esterificado del Ejemplo 8 se alimenta continuamente a la columna con reflujo, de etapas múltiples descrita en el Ejemplo 13 a una velocidad de 300 ml/hr, una presión superior de 0.7 torr, la temperatura del serpentín de 285°C y la relación de reflujo de 2.00. El producto del destilado y de los fondos se recolecta y se analiza para los ácidos grasos, tocoferoles, esteróles y esterolésteres. La recuperación del tocoferol para el producto de los fondos de la primera etapa de destilación fue de 99.3%. Enseguida, el producto de los fondos rico en tocoferol se alimenta continuamente al evaporador de película de capilaridad descrita en el Ejemplo 14 a una velocidad de 300 ml/hr, presión del sistema de 0.05 torr y temperatura de 235°C. El destilado y el producto de los fondos de esta segunda destilación se recolectaron y analizaron para los ácidos grasos, tocoferoles, esteróles y esterolésteres. La recuperación del tocoferol para el producto destilado de la segunda etapa de destilación fue de 96.2%. La recuperación total del tocoferol promedio de ambas etapas de destilación fue de 95.5%. Otros resultados se dan en la Tabla 16. Ejemplo 17 Una porción del destilado desodorizante de soya, esterificado del Ejemplo 8 se alimenta continuamente al evaporador de película de capilaridad descrito en el Ejemplo 14 a una velocidad de 300 ml/hr, la presión del sistema de 0.05 torr y la temperatura de 235°C. El producto del destilado y de los fondos se recolecta y analiza para los ácidos grasos, tocoferoles, esteróles y esterolésteres. La recuperación de tocoferol al producto destilado de la primera etapa de destilación fue de 73.3%. Enseguida, el producto destilado rico en tocoferol se alimenta continuamente a la columna con reflujo, de etapas múltiples descrita en el Ejemplo 14 a una velocidad de 300ml/hr, una presión superior de 0.7 torr, la temperatura del serpentín de 285°C y la relación de reflujo de 2.0. El producto del destilado y de los fondos de esta segunda destilación fueron recolectados y analizados para los ácidos grasos, tocoferoles, esteróles y esterolésteres. La recuperación del tocoferol para el producto de los fondos de la segunda etapa de destilación fue de 98.8%. La recuperación total de tocoferol por medio de ambas etapas de destilación fue de 72.4%. Otros resultados se dan en la Tabla 17. Ejemplo 18 Una porción del destilado desodorizante de cánola, esterificado del Ejemplo 7 se alimenta continuamente al evaporador de película de capilaridad descrito en el Ejemplo 14 a una velocidad de 335 ml/hr, la presión del sistema de 0.01 torr y la temperatura de 235°C. El producto del destilado y los fondos se recolecta y analiza para los ácidos grasos, tocoferoles, esteróles y esterolésteres. La recuperación del tocoferol al producto destilado de la primera etapa de destilación fue de 84 °C. Enseguida, el producto destilado rico en tocoferol se alimenta continuamente a la columna de reflujo de etapas múltiples descrita en el Ejemplo 14 a una velocidad de 346 ml/hr, a una presión superior de 2.5 torr, temperatura del serpentín de 260°C y relación de reflujo de 0.33. El producto del destilado y los fondos de esa segunda destilación se recolectan y analizan para los ácidos grasos, tocoferoles, esteróles y esterolésteres. La recuperación del tocoferol al producto de los fondos de la segunda etapa de destilación fue de 84.6%. La recuperación total de tocoferol por medio de ambas etapas de destilación fue del 71.0%. Otros resultados se dan en la Tabla 17. Ejemplo 19 Un matraz de 3 cuellos de un litro, equipado con un agitador mecánico, una mantilla de calentamiento, una trampa Dean-Stark, condensador de reflujo, entrada de nitrógeno y termopozo se carga con 500 g de destilado de aceite de cascarilla de arroz que consiste de tocóles (2% de tocotrienol y 1% de tocoferol) , esteróles (1%) , esterolésteres (9%) , ácidos grasos libres (35%) , hidrocarburos y glicéridos. La mezcla resultante se agita y se calienta durante 7 horas a 200°C. Un flujo de nitrógeno de 100 ml/min se burbujea a través de la mezcla durante el calentamiento. La mezcla se muestrea y analiza para los tocóles, esteróles, esterolésteres, ácidos grasos y glicéridos. La mezcla del producto se destila como se describió en el Ejemplo 13. El destilado estuvo formado principalmente de ácidos grasos y escualeno. El residuo de la destilación se alimenta a un aparato de destilación de película de capilaridad como se describe en el Ejemplo 14. Los resultados de las destilaciones están listados en la Tabla 19.
Tabla 1 Esterificacióp del Destilado de Desodorizante de Soya
Temperatura: 230*C Presión: 1 a n Carga de aceite: 500 g
Ácidos Esterolgrasos Monogli- Diglicéridos
No. de Tiempo Tocoferoles Esteróles ésteres libres céridos referencia íiinl ZníOAc) (q) (a) roí í<rt ful fa) 2
1 0 0.5 38.7 42.6 43.7 184.6 5.5 39 2 30 38, 3 10.4 105.6 142.0 1.5 28.5 3 60 36.5 5.0 120.2 127.8 4 90 33.8 2.2 121.0 113.6 >0.5 15 5 120 31.0 0.8 124.9 113.6 6 180 25.2 0.0 124.6 99.4 >0.5 11.5
Tabla 2
Esteríficación del Destilado de Desodorizante de Cánola
Temperatura: 23°ßc Presión: atn Carga de aceite: 500 g
Acido Ácidos Butil- Esterolgrasos Monogli- No. de Diglicéridos
Tiempo estanoico Tocof roles Esteróles ésteres libres cérídos referencia din) , íg) f f) íg) íg) fg) íal
7 0 0.25 35.5 39.2 26.5 241.4 48.5 31 8 30 33.1 15.8 109.0 170.4 3.5 14.5 9 60 31.7 5.7 126.2 156.2 10 90 30.3 2.3 139.5 156.2 4.0 8.5 11 120 28.7 1.0 142.0 142.0 12 180 25.2 1.1 144.5 142.0 3.5 5.5
Tabla 3
Esterificación del Destilado de Desodorizante de Soya
Temperatura: 230' »C Presión: 1 ate Carga de aceite ;: 500 g
Ácidos Acido Esterolgrasos Trigli- «í- No. de Tiempo fosfórico Tocoferoles Esterales ésteres libres ceridos referencia í»in) ía. ía) (a) (Q)
13 0 1.8 38.7 42.6 43.7 184.6 14 30 36.9 6.7 105.4 151.2 107.5 15 60 34.4 1.8 119.4 137.2 16 90 31.4 0.0 122.0 128.8 135 17 120 28.6 0.4 125.8 123.2 18 180 22.3 0.4 121.3 114.8 260
Tabla 4
Esteríficación del Destilado de Desodorízante de Soya
Temperatura: 170' »c Presión: 1 atn Carga de aceite: 500 9 sin catalizador
Ácidos Esterol¬
No. de grasos Monogii- Tiempo Tocoferoles Esteróles ésteres libres. Diglicéridos céridos Triglicéridos referencia (pin) íol fg) -... íg) íq) .,„. íq) íg)
19 0 39.1 41.8 53.2 184.8 7.5 32.5 67.5 20 60 38.4 32.6 66.7 170.8 5.5 35 79 21 120 37.9 25.8 76.7 165.2 3.5 36 95 22 240 37.5 17.6 99.5 148.4 2.5 34.5 100 23 360 37.7 12.1 113.0 138.9 2.5 31.5 110 24 480 37.7 8.8 115.5 133.0 2.0 29 115 25 1440 35.9 1.5 138.1 106.4 0.0 14.5 150
Tabla 5
Esteríficación del Destilado de Desodorízante de Semilla de Girasol
Temperatura: 210ßC Presión: l at» Carga de aceite: 500 g sin catalizador
Ácidos No. de Esterolgrasos «^ Tiempo Tocoferoles Esteróles ISI referencia ésteres libres , Triglicéridos ínin) fq) . fq) _ fq)
26 0 11. 5 8 . 8 36.1 211.7 20 27 30 11.7 4.0 48.1 199.1 116 28 60 11.8 2.0 53.3 196.0 29 90 11. 6 0.9 54.3 189.8 160 30 120 11.6 0.6 55. 1 187. 6 31 180 11.4 0.0 57. 1 165
Tabla 6
Efecto de la Temperatura sobre la Esteríficación de Destilado de desodorízante de soya
Presión: i atn Carga de aceite: 500 g en cada temperatura señalada sin catalizador
Ácidos No. de Esterol- grasos Temperatura Tiempo Tocoferoles Esteróles esteres ii res iTriqlicéridos referenc?a fC) MI fq) ( y ta) (a) (a)
Material " - 39.2 42.5 47.5 196.0 69.0
Inicial
32 170 19 36.2 2.1 140.9 112.0 135.0 33 150 19 36.9 12.0 119.8 109.2 110.0 34 132 20 39,7 17.7 102.1 151.2 80.5
Tabla 7
Esteríficación de Destilado de Desodorizante de Cánola
Presión: 200 torr sin catalizador
Tempera«i»
No. de tura Tiempo Tocoferol Tocoferol Tocoferol de Ester les Esteróles referencia fßC| í rl inicial final Recuperación Iniciales finales
cápola 86 210 2.0 hr de retensión 6.9 6.7 97.1* 12.14 0.97 cánola 92 210 2.0 hr de retensión 6.4 5.94 92.8* 10.98 0.91 cánola 95 210 2.0 hr de retensión 7.08 6.46 91.2* 11.91 0.84 cánola 210 2.0 hr deretensióp 6.78 6.19 91.3* 11.43 0.42
Tabla 8
Esteríficación de Destilado de Desodorízapte de Soya
1 Presión: 200 torr sin catalizador
«f- Tempera- 00 tura Tiempo Tocoferol Tocoferol Tocoferol de Esteróles Esteróles referencia (<>c? fhr) inicial final Recuperación Iniciales finales
Soya 190 5 hr 11.1 8.66 78* 4.0 0.18 brasileña de muestra
S°ya 210 7.5 hr 11.1 7.43 67* 4.0 0.0 brasileña de muestra
Tabla 9
Equilibrio de Tocoferoles Mezclados con Triglicéridos
Temperatura: 230ßC Presión: 1 atn Carga del reactor: 500 g de triglicéridos, 5.1 g de tocoferoles de soya mezclados Carga del catalizador : o .5 g de óxid0 de dibutilestaño 5
No. de Tocoferol referencia tiempo fhr> (a)
0 5. 1 36 1 2.0 37 2 1.9
Tabla 10
Efecto de la Velocidad de Flujo de Alimentación sobre la Destilación de Película Delgada de una Sola Etapa de Destilado de Dosodorizante de Soya
Presión Rendimiento de Rendimiento de del Temperatura del Velocidad de Velocidad de Relación de ci o Graso Tocoferol para Sistema Aceite Caliente alimentación destilación Destilación a para el Destilado el Residuo s
No. de Corrida (torr) »C (ko hrl . ka hrl Alimentación \
38 1.4 238 176 50.4 0.29 60 94 39 1.4 238 146 51,7 0.35 73 92 40 1.3 238 132 49.6 0.38 77 91 41 1.3 238 127 49.1 0.39 81 89
Tabla 11
Efecto de la Temperatura sobre la Destilación de Película Delgada de una Sola Etapa de Destilado de Desodorante de Soya
(_p Presión Rendimiento de Rendimiento de del Temperatura del Velocidad de Velocidad de Relación de Acido Graso Tocofero! para Sistema Aceite Caliente alimentación destilación Destilación a para el Destilado el Residuo No. de Corrida (torrl °C flw/hr) ftq hr) Alimentación
42 2.2 249 120 54.2 0.45 90 83 43 2.8 264 117 58.0 0.495 95 75
Tabla 12
Efecto de la Temperatura sobre la Destilación en Trayectoria Corta del Residuo del Ejemplo 10, 11
Presión Rendimiento de ui del Temperatura del Velocidad de Velocidad de Reiación de Tocoferol para Sistema Aceite Caliente alimentación destilación Destilación a el Residuo Mo. de Corrida f torr) °C f hr) _ fl g/ r) Alimentación \_
44 0.050 239 30.7 16.4 0.53 95 45 0.051 264 60.9 35.3 0.58 98 46 0.099 279 66.0 41.2 0.62 99
Tabla 13
Efecto de la Temperatura y Reflujo sobre el Fraccionamiento de «Etapas Múltiples de Destilación de Cánola Esterificada Rendimiento Velocidad de Rendimiento de de Tocoferol Presión Temperatura Velocidad de Alimentación Acido Graso para el Superior de la Caldera Velocidad Alimentación para para el destilado Residuo Referencia No. de Reflujo (?l/hJC) Destilación m 47 0.7 240 0.33 300 0.366 93.9 92.4 48 0.7 255 0.33 300 0.381 96.3 91.2 49 L? 0.7 270 0.33 300 0.388 97.1 87.3 L
50 0.7 240 1.0 300 0.342 92.6 99.6 51 0.7 255 1*0 300 0.358 94.0 99.5 52 0.7 270 1.0 300 0.329 95.8 99.1 53 0.7 285 1.0 300 0.370 100.0 99.6 54 0.7 300 1.0 300 0.376 100.0 99.6
55 0.7 255 2.0 300 0.359 95.0 99.6 56 0.7 270 2.0 300 0.374 96.5 99.4 57 0.7 285 2.0 300 0.365 97.7 99.6 58 0.7 300 2.03 300 0.358 99.4 100.0
Tabla 14
Destilación de Trayectoria Corta de Semilla de Girasol del ejemplo 5
Ácidos MA Añ Esterol" drasos Monogli- Digiicéridos Triglicéridos N0- ae Peso Tocoferoles Esteróles esteres Ubres céridos referencia Jal (91 IsL. JtflL J3L Jal— M fg)
59 196.48 7.8 0.0 0.0 163.8 1.0 4.52 0.78
60 255.23 2.2 0.0 51.9 2.4 0.0 1.28 122.6
Tabla 15
Programa ASPEN R-Balan ce de Material Generado para el Esquema de Destilación Reciclado de Tres Etapas de la Figura 1
Ácidos Grasos Tocoferoles
Corriente Masa (q/frr) Libres iq l ) (g/hr)
recién preparada 764 260 65
Destilado i 280 253 4.5
Fondos 1 1760 498 305
Destilado 2 1276 492 244.5
Fondos 2 484 6.0 60.5
Destilado 3 182 6.0 59.0
Fondos 3 301 0.0 1.0
Tabla 16
Destilación en Dos Etapas de Destilado de Desodorízante de Soya Esteríficado
Contenido Contenido Contenido Contenido de de Acido No. de Masa de Tocoferol de Esterol Esteroléster Graso Libre ?p Referencia Corriente (a) m í« m ... _ ( * ) . destilado de alimentación 1063.28 6.80 <0,1 25.04 23.26 soya esterificado
61 destilado #1 348.95 0.14 <0.1 0.0 69.09 62 residuo f 714.33 10.48 <0, 1 36.45 0.56
63 destilado '2 143.63 48.01 0.64 0.20 3.85 64 residuo #2 545.55 0.5 <0, 1 53.82 0.66
Tabla 17
Destilación en Dos Etapas de Destilado de Desodorízante de Soya Esteríficado
Contenido Contenido Contenido Contenido de de Acido No. de Masa de Tocoferol de Esterol Esteroléster Graso Libre U1 Referencia Corriente Jai m í*)
destilado de alimentación 628.74 6.80 <0.1 25.04 23.26 soya esterificado
65 destilado l 260 12.25 <0.1 0.0 53.37 66 residuo ¿¿ 368.74 3.15 <0.1 43.95 0.0
67 destilado '2 192.9 <0.1 0.0 69.52 68 residuo #2 64.4 45.75 0.47 0.0 0.0
Tabla 18
Destilación en Dos Etapas de Destilado de Desodorízante de Aceite de Cánola Esterificado
Contenido Contenido Contenido Contenido de de Acido No. de Masa de Tocoferül de Esterol Esteroléster Graso Libre Referencia Corriente Jal m ui 03
destilado de alimentación 780.93 5.9 0.9 32.8 cánola esteríficado
69 destilado f 409.3 9.5 0.7 0.003 62, 15 residuo ¿¿ 70 367.78 2.0 0.2 65.9 0.0
71 destilado ¿ 307.6 1.8 <0.1 0.0 79.4 72 residuo 2 86.24 35.0 0.1 0.6 5.3
Tabla 19 Destilación en Dos Etapas de destilado de Cascarilla de Arroz Esterificado
Contenido Contenido Contenido de Contenido Contenido de de Acido No. de Masa de Tocoferol Tocotrienol de Esterol Esteroléster Graso Libre Referencia Comente la) m ti) ül_ f*) f%> 73 alimentación 464 1.0 2.0 0.2 22.9
74 destilado ll1 89 0.0 0.0 0.0 0.0 98.9 l 3 2 75 residuo #1 374 0.7 0.8 0.2 25.5 2. 1 3 76 destilado Í2 55 6.8 11.3 0.7 1.0 3.6
77 residuo §2 305 0.1 0.0 0.1 32.8 5. 6
1 • Destilado Fraccionado 2. Residuo Fraccionado 3. Destilado de Película de Capilaridad 4. Residuo de Película de Capilaridad
Claims (21)
- REIVINDICACIONES 1. Un método para preparar un concentrado de tocoferol, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto del aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, hidrocarburos, esterolésteres de ácidos grasos, esteróles, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y mono-, di- y triglicéridos, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, el subproducto que contiene opcionalmente ácidos grasos de c?o"c22 adicionales, a una temperatura de aproximadamente 70°C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr mientras que se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla que consiste de esterolésteres, esteres de ácido graso de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; y (b) seguido por someter la mezcla a una serie de operaciones de destilación, que comprenden: (i) una o más de las operaciones de destilación separadas, en la que la destilación o destilaciones se llevan a cabo a una temperatura de aproximadamente 200°C a 320°C y una presión de aproximadamente 0.01 torr a 10 torr, en serie, en la que los ácidos grasos sin reaccionar y los componentes de bajo punto de ebullición son eliminados como un efluente de vapor y un efluente líquido que consiste de tocoferoles, es eliminado; y (ii) en el que el efluente líquido de la etapa (b) (i) es sometido a una o más destilaciones en serie, en el que las destilaciones se llevan a cabo a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270°C y una presión de aproximadamente 0.005 torr a 2 torr, en el que un concentrado de tocoferol es retirado como un efluente de vapor y en el que el efluente líquido consiste de esterolésteres, esteres del ácido graso, glicéridos, ceras y otras sustancias de alto punto de ebullición se eliminan.
- 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el subproducto de aceite vegetal está formado de tocotrienoles en una proporción de aproximadamente 0.5 a 10, por peso, en base en peso de los tocoferoles presente.
- 3. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la etapa (a) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 150 °C a 230 °C y una presión de aproximadamente 100 torr a 200 torr y en el que los ácidos grasos de C10-C22 adicionales, se agregan al aceite vegetal por el subproducto utilizado en la etapa (a) .
- 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un catalizador ácido es utilizado en la etapa (a) .
- 5. Un método para preparar un concentrado de tocoferol, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto del aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, esteróles, esterolésteres de ácidos grasos, y mono-, di- y triglicéridos, el subproducto que contiene opcionalmente ácidos grasos de (^?o_(-'22 adicionales, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, a una temperatura de aproximadamente 70°C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, mientras que se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla que consiste de esterolésteres, esteres de ácido graso de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; y (b) seguido por el sometimiento de la mezcla a destilación a una temperatura de aproximadamente 170 °C a 270°C y una presión de aproximadamente 0.05 a 10 torr, mientras se eliminan los ácidos grasos sin reaccionar y los componente de bajo punto de ebullición como un efluente de vapor y un efluente líquido formado de tocoferoles; (c) seguido por el sometimiento del efluente líquido de la etapa (b) a destilación a una temperatura de aproximadamente 230°C a 300°C y una presión de aproximadamente 0.01 a 5 torr, mientras que se eliminan los ácidos grasos restantes y aproximadamente de 5 a 30% de los tocoferoles totales como un efluente de vapor y un efluente líquido, el cual es un producto enriquecido con tocoferol; y (d) seguido por el sometimiento del efluente líquido de la etapa te) a destilación a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270°C y una presión de aproximadamente 0.005 a 2 torr, y la recolección y aislamiento de un concentrado de tocoferol como un efluente de vapor .
- 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el subproducto de aceite vegetal es está formado de tocotrienoles, en una proporción de aproximadamente 0.5 a 10, por peso, en base al peso de los tocoferoles presentes.
- 7. El método de conformidad con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la etapa (a) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 200°C a 240°C y una presión de aproximadamente 0.5 a 4 torr; la etapa (b) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 240°C a 280°C y una presión de aproximadamente 0.1 a 2 torr; la etapa (c) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 200°C a 240°C y una presión de aproximadamente 0.01 a 0.05 torr; la etapa (d) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 260°C a 290°C y una presión de aproximadamente 0.5 a 4 torr.
- 8. El método de conformidad con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado además porque comprende la etapa de reciclar los tocoferoles retirados como un efluente de vapor en la etapa (c) en la etapa de la mezcla (b) .
- 9. El método para preparar un concentrado de tocoferol cacarterizado porque comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto del aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, esteróles, esterolésteres de ácidos grasos, y mono-, di- y triglicéridos, el subproducto que contiene opcionalmente ácidos grasos de <-i?~<"22 adicionales, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, a una temperatura de aproximadamente 70°C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, para formar una mezcla que consiste de esterolésteres, esteres de ácido graso de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; y (b) seguido por el sometimiento de la mezcla a destilación a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270°C y una presión de aproximadamente 0.005 a 2 torr, mientras se eliminan los tocoferoles, ácidos grasos libres, y materiales de bajo punto de ebullición como un efluente de vapor ; (c) seguido por el sometimiento del efluente de vapor de la etapa (b) a destilación a una temperatura de aproximadamente 230°C a 300°C y una presión de aproximadamente 0.01 a 5 torr, mientras que se eliminan los ácidos grasos restantes y aproximadamente de 5 a 30% de los tocoferoles totales como un efluente de vapor y un efluente líquido, el "cual es un producto enriquecido con tocoferol; y (d) seguido por el sometimiento del efluente líquido de la etapa (c) a destilación a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270°C y una presión de aproximadamente 0.05 a 10 torr, mientras se eliminan los ácidos grasos sin reaccionar y los componentes de bajo punto de ebullición como un efluente de vapor y un efluente líquido el cual es un concentrado de tocoferol.
- 10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el subproducto de aceite vegetal que consiste de tocotrienoles, en una proporción de aproximadamente 0.5 a 10, por peso, en base al peso de los tocoferoles presentes.
- 11. El método de conformidad con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque la etapa (a) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 200°C a 240°C y una presión de aproximadamente 0.5 a 4 torr; la etapa (b) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 260°C a 290°C y una presión de aproximadamente 0.5 a 4 torr; la etapa (c) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 200°C a 240°C y una presión de aproximadamente 0.01 a 0.05 torr; la etapa (d) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 240°C a 280°C y una presión de aproximadamente 0.1 a 2 torr.
- 12. El método de conformidad con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado además porque comprende la etapa de reciclar un efluente de vapor en la etapa (c) en la etapa de la mezcla (b) .
- 13. Un método para preparar un concentrado de tocoferol caracterizado porque comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto de aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, hidrocarburos, esterolésteres de ácidos grasos, esteróles, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y mono-, di- y triglicéridos, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, el subproducto contiene opcionalmente ácidos grasos de C10-C22 adicionales, a una temperatura de aproximadamente 70 °C a 300 °C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, mientras se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla que consiste de esterolésteres, esteres de ácidos grasos de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; (b) seguido por la alimentación de la mezcla (a) a una primera zona de destilación que comprende: un primer aparato de destilación que consiste de una columna de fraccionamiento de reflujo, de etapas múltiples y una caldera, en la columna tiene una sección de rectificación que tiene por lo menos una etapa en equilibrio de rectificación y medios para proporcionar reflujo a la sección de rectificación y opcionalmente una sección de lavado, el aparato funciona a una temperatura de aproximadamente 220°C a 320°C y una presión de aproximadamente 0.1 a 8 torr, en la que un efluente de vapor el cual está formado de ácidos grasos libres y materiales de punto de ebullición bajo es eliminado; y en el que un efluente líquido que consiste de una mezcla enriquecida de tocoferol es retirada; (c) después de la alimentación del efluente líquido de la etapa (b) a una segunda zona de destilación, que comprende : uno o más aparatos de destilación separados, en serie, seleccionados del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, que funciona a una temperatura de aproximadamente 200°C a 320° y una presión de aproximadamente 0.01 torr a 10 torr, en el que un efluente líquido que consiste de los esterolésteres, esteres de ácidos grasos, glicéridos, ceras, u otros materiales de alto punto de ebullición es retirado; en el que un efluente de vapor el cual es un concentrado de tocoferol es retirado y aislado.
- 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el subproducto de aceite vegetal consiste de tocotrienoles en una proporción de aproximadamente 0.5 a 10, por peso, en base en peso de los tocoferoles presente.
- 15. El método de conformidad con la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque los ácidos grasos de C-,Q-C22 adicionales se agregan al subproducto de aceite vegetal utilizado en la etapa (a) , y en el que la etapa se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 150°C a 230°C y una presión de aproximadamente 100 torr a 200 torr; la etapa (b) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 260°C a 290°C y una presión- de aproximadamente 0.5 a 4 torr, y una relación de reflujo de 0.5 a 2.0; y la etapa (c) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 200°C a 250°C y una presión de aproximadamente 0.01 a 0.05 torr.
- 16. Un método para preparar un concentrado de tocoferol caracterizado porque comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto de aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, hidrocarburos, esterolésteres de í ácidos grasos, esteróles, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y mono-, di- y triglicéridos, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, el subproducto contiene opcionalmente ácidos grasos de c?o-(-22 adicionales, a una- temperatura de aproximadamente 70°C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, mientras se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla que consiste de esterolésteres, esteres de ácidos grasos de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; (b) seguido por la alimentación de la mezcla de la etapa (a) a una primera zona de destilación que comprende: uno o más aparatos de destilación separados, en serie, seleccionados del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, el aparato funciona a una temperatura de aproximadamente 200°C a 320° y a una presión de aproximadamente 0.01 torr a 10 torr, en el que un efluente líquido que consiste de los esterolésteres, esteres de ácidos grasos, glicéridos, ceras, u otros materiales de alto punto de ebullición se elimina; en el que un efluente de vapor consiste de un tocoferol, ácidos grasos libres y bajos puntos de ebullición se eliminan; (c) después de la alimentación del efluente líquido de la etapa (b) a una segunda zona de destilación, que comprende : un aparato de destilación que consiste de una columna de fraccionamiento, con reflujo, de etapas múltiples y un serpentín, la columna tiene una sección de rectificación que tiene por lo menos una etapa de equilibrio de rectificación y medios para proporcionar el reflujo a la sección de rectificación y opcionalmente una sección de lavado, el aparato funciona a una temperatura de aproximadamente 220°C a 320°C y una presión de aproximadamente 0.1 torr a 8 torr, en el que un efluente de vapor el cual está formado de ácidos grasos libres, y materiales de bajo punto de ebullición es retirado; en el que un efluente de líquido, el cual es un concentrado de tocoferol es retirado y aislado.
- 17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el subproducto de aceite vegetal está formado de tocotrienoles en una proporción de aproximadamente 0.5 a 10, por peso, en base en peso de los tocoferoles presente .
- 18. Un método para preparar un concentrado de tocoferol caracterizado porque comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto de aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, hidrocarburos, esterolésteres de ácidos grasos, esteróles, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y mono-, di- y triglicéridos, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, el subproducto que contiene opcionalmente ácidos grasos de -^-c22' adicionales, a una temperatura de aproximadamente 70°C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, mientras que se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla formada de esterolésteres, esteres de ácidos grasos de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; (b) seguido por alimentación de la mezcla a una primera zona de destilación que comprende: un primer aparato de destilación seleccionado del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, operado a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270°C y una presión de aproximadamente 0.05 a 10 torr, en el que un efluente de vapor formado de una fracción sustancial de los ácidos grasos sin reaccionar y materiales de bajo punto de ebullición son eliminados, en el que un efluente líquido el cual está formado de una mezcla enriquecida de tocoferol es eliminado; (c) seguido por la alimentación del efluente líquido de la etapa (b) a una segunda zona de destilación, que comprende : un segundo aparato de destilación seleccionado del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centiífuga molecular y un evaporador de película que cae, operado a aproximadamente 240°C a 280°C y a "una presión de 0.01 a 2 torr, en el que el efluente de vapor consiste de los ácidos grasos restantes y aproximadamente de 5 a 30 por ciento de los tocoferoles totales es eliminado, en el que el efluente líquido comprende de una mezcla enriquecida de tocoferol es eliminado; y (d) seguido por la alimentación del efluente líquido de la etapa (c) a una tercera zona de destilación, que comprende : un tercer aparato de destilación seleccionado del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, operado a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270° y una presión de 0.005 a 2 torr, en el que un efluente de vapor, el cual es un concentrado de tocoferol, es eliminado y aislado.
- 19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el subproducto de aceite vegetal está formado de tocotrienoles en una proporción de aproximadamente 0.5 a 10, por peso, en base en peso de los tocoferoles presente.
- 20. Un método para preparar un concentrado de tocoferol caracterizado porque comprende las etapas de: (a) calentar un subproducto de aceite vegetal que consiste de tocoferoles, ácidos grasos, hidrocarburos, esterolésteres de ácidos grasos, esteróles, alcoholes triterpenoides, metilesteroles y mono-, di- y triglicéridos, opcionalmente en presencia de un catalizador ácido, el subproducto que contiene opcionalmente ácidos grasos de C10-C22/ adicionales, a una temperatura de aproximadamente 70°C a 300°C y una presión de aproximadamente 50 torr a 760 torr, mientras que se elimina continuamente el agua formada, para proporcionar una mezcla formada de esterolésteres, esteres de ácidos grasos de alto punto de ebullición, ceras y glicéridos; (b) seguido por alimentación de la mezcla a una primera zona de destilación que comprende: un primer aparato de destilación seleccionado del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, operado a una temperatura de aproximadamente 170°C a 270°C y una presión de aproximadamente 0.005 a 2 torr, en el que un efluente de vapor consiste de tocoferoles, ácidos grasos libres sin reaccionar, y materiales de bajo punto de ebullición se elimina. (c) seguido por la alim ntación del efluente de vapor de la etapa (b) a una segunda zona de destilación, que comprende : un segundo aparato de destilación seleccionado del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, operado a aproximadamente 170°C a 270°C y a una presión de 0.05 a 10 torr, en el que el efluente de vapor consiste de una fracción sustancial de ácidos grasos libres sin reaccionar, y materiales de bajo punto de ebullición se eliminan, y en el que el efluente líquido el cual es un concentrado de tocoferol se elimina y se aisla; y (d) seguido por la alimentación del efluente líquido de la etapa (c) a una tercera zona de destilación, que comprende : un tercer aparato de destilación seleccionado del grupo que consiste de un evaporador de trayectoria corta, un evaporador de película de capilaridad, un evaporador de centrífuga molecular y un evaporador de película que cae, operado a una temperatura de aproximadamente 240°C a 280°C y una presión de 0.01 a 2 torr, en el que un efluente de vapor consiste de residuos de ácido graso y aproximadamente 5 a 30% del total de tocoferoles se elimina, en el que un efluente de vapor el cual es un concentrado de tocoferol es retirado y aislado.
- 21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el subproducto de aceite vegetal está formado de tocotrienoles en una proporción de aproximadamente 0.5 a 10, por peso, en base en peso de los tocoferoles presente.
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