DE2921499C2

DE2921499C2 -

Info

Publication number: DE2921499C2
Application number: DE2921499A
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie Coudekeroue Branche Nord Fr Klein; Albert Dunkerque Nord Fr Lacome
Original assignee: Lesieur Cotelle Et Associes Sa Boulogne-Sur-Seine Fr
Current assignee: Lesieur Cotelle Et Associes Sa Boulogne-Sur-Seine Fr
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1979-05-26
Publication date: 1990-07-12
Also published as: IN152179B; CH643293A5; OA06265A; DE2921499A1; CA1120778A; BE880657R; ES481696A1; NL7904298A; AU4757979A; SE7904650L; AT380770B; AR222825A1; AU530493B2; ATA388579A; LU81309A1; SE446877B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fraktionierung von Palmöl mit einem zwischen 0,3 und 1,2 liegenden Verhältnis von gesättigten zu ungesättigten Fettsäuren oder einer entsprechenden Palmölfraktion, wobei zusätzlich zur Fraktionierung aus der Lösungsmittelphase eine gelenkte oder ungelenkte Zwischenveresterung durchgeführt wird.

Bekanntlich bestehen natürliche Fette im allgemeinen aus komplexen Gemischen von Triglyzeriden, in deren Verbund (feste) gesättigte Fettsäuren und (flüssige) ungesättigte Fettsäuren unterschiedlicher Kettenlänge eingelagert sind. Die Zusammensetzung der Fettsäuren und die Verteilung derselben im Inneren der Triglyzeridmoleküle sind kennzeichnend für jedes Öl und bestimmen dessen Schmelzpunkt. Jedoch treten im Falle von Gemischen aus natürlichen Fetten Zwischenlöslichkeitserscheinung auf.

Bei dem derzeit im Handel erhältlichen Palmöl läßt sich ein bestimmtes Gleichgewicht zwischen dem Gesamtgehalt an gesättigten und ungesättigten Fettsäuren beobachten, mit Überwiegen der einen oder der anderen je nach Herkunftsland und Sorte. Die Verteilung der Fettsäuren im Molekül macht jedoch eine saubere Trennung in zwei Fraktionen schwierig: Die dreifach ungesättigten Triglyzeridmengen (mit drei ungesättigten Fettsäuren) und die dreifach gesättigten Triglyzeride (mit drei gesättigten Fettsäuren) sind schwach, wohingegen die zweifach gesättigten-einfach ungesättigten und die einfach gesättigten-zweifach ungesättigten sich in den heutzutage üblichen Sorten in nahezu gleichen Mengen, d. h. von angenähert 45% finden, welche in der Zukunft mit neuen Palmsorten wie z. B. dem Hybrid von Guineensis-Melanococca herausgebracht werden könnten. Um ein den handelsüblichen Pflanzenölen vergleichbares Speiseöl darzustellen, ist erforderlich, ausgehend von dem Palmöl, die am meisten ungesättigten Triglyzeride (mit zwei oder mehr Doppelbindungen) abzutrennen, welche in der Hauptsache den Triglyzeriden mit zwei oder drei ungesättigten Fettsäuren im Molekül entsprechen.

Angesichts des zunehmenden Interesse für Palmöl auf dem Weltmarkt wurde sehr viel Forschung betrieben, um Trennverfahren für Palmöl und andere Fettstoffe mit vergleichbaren physikalischen Eigenschaften und einer ähnlichen Zusammensetzung zu finden, um auf diese Weise Feststofffraktionen mit hohem Schmelzpunkt zu erhalten, die reich sind an gesättigten Fettsäuren, sowie Flüssigfraktionen von niedrigem Schmelzpunkt, welche reich sind an ungesättigten Fettsäuren.

Die DE-AS 19 58 792 beschreibt die Herstellung eines Kakaobutterersatzes aus Palmöl durch Fraktionen in Nitropropan und/oder Aceton und Hydrierung einer Fraktion.

Es hat sich gezeigt, daß die Fraktionierverfahren für natürliche Fette nicht dazu geeignet sind, Fraktionen zu erhalten, in denen der Anteil an gesättigten Fettsäuren in den Feststofffraktionen und der ungesättigten Fettsäuren in den Flüssigfraktionen einwandfrei zufriedenstellend ist. In der Tat ist der chemische Aufbau des Palmölfettes ein begrenzender Faktor für den Trennvorgang, indem unabhängig von dem jeweils angewendeten Fraktionierverfahren ein Teil der ungesättigten Fettsäuren in der Feststofffraktion verbleibt.

Daraus wurde die Schlußfolgerung gezogen, daß eine zufriedenstellende Trennung nur dann erhalten werden kann, wenn der chemische Aufbau des Triglyzeridmoleküls im Palmöl aufgebrochen wird, um die ungesättigten Fettsäuren zu verdrängen, welche sich in den Triglyzeriden befinden, die aus zwei gesättigten Fettsäuren und einer ungesättigten Fettsäure bestehen, um einen dreifach ungesättigten Aufbau oder wenigstens einen einfach gesättigten-zweifach ungesättigten Aufbau zu erreichen.

Eines der wichtigsten und anpassungsfähigsten Mittel zur Veränderung des chemischen Aufbaus des Fettes zur bevorzugten Gewinnung der Gesamtmenge der im Ausgangsstoff enthaltenen ungesättigten Fettsäuren stellt die Umesterung dar, die definiert werden kann als Modifizierung der Glyzeridstruktur des Fettes durch molekulare Neuordnung der Fettsäuren an dem Glyzerol durch Aufbrechen und Wiederzusammensetzen der Esterbindungen.

Auf diese Weise haben die Forschungen zu Verfahren geführt, bei denen die Fraktionierung mit der Umesterung verknüpft wird.

Bei den bekannten Verfahren wird im allgemeinen eine überwiegende Fraktion erhalten, welche bestimmte Eigenschaften aufweist. Je nachdem, ob im wesentlichen eine Flüssigfraktion oder eine Feststofffraktion angestrebt wird, werden bei diesen Verfahren mehr oder minder erhöhte Fraktionier- und Umesterungstemperaturen angewendet. So sind beispielsweise Verfahren bekannt, bei denen eine Feststofffraktion aus gemischten Triglyzeriden durch Abkühlung des zu behandelnden Öls auf 4 bis 5°C während 1 bis 5 Tagen und anschließende Umesterung bei gleicher Temperatur während eines Zeitraums in der Größenordnung von 3 bis 5 Tagen erhalten wird, gefolgt von einer fraktionierten Kristallisation in einem geeigneten Lösungsmittel bei einer Temperatur von 20 bis 21°C (US-PS 24 42 535). Ebenso läßt sich eine feine, gesättigte Triglyzeridkristalle enthaltende Feststofffraktion durch Kristallisation und gleichzeitige Umesterung bei Temperaturen erhalten, die fortschreitend von 21 bis 38°C ansteigt (US-PS 28 75 066).

Bei anderen bekannten Verfahren wird im wesentlichen eine Flüssigfraktion angestrebt. Das ist insbesondere der Fall bei der US-PS 24 42 539, nach welcher die Umesterung bei einer Temperatur in der Größenordnung von 49°C erfolgt, gefolgt von einer Fraktionierung bei 18°C in einem Lösungsmittel, das in einem Verhältnis von 4 : 1 in bezug auf das behandelte Öl vorgegeben wird, samt Rückführung der bei der Fraktionierung zusammen mit der Flüssigfraktion erhaltenen Feststofffraktionen. Das ist gleicherweise der Fall bei dem in einer Veröffentlichung von Babin (Oleagineux, 29. Jahr Nr. 7, Juli 1974, S. 375 bis 378) beschriebenen Verfahren, bei dem es sich um eine Fraktionierung durch Schleudern in Anwesenheit eines oberflächenaktiven Mittels handelt, wodurch eine Feststofffraktion und eine Flüssigfraktion erhalten werden. Diese werden einer Umesterung bei 33 bis 36°C unterworfen. Die Reihenfolge der zwei Verfahrensschritte läßt sich umkehren, um den Anteil und die Qualität der erhaltenen Flüssigfraktion zu verbessern. Ein Verfahren zur Darstellung einer Flüssigfraktion ist gleichfalls bereits vorgeschlagen worden. Dabei handelt es sich um eine Umesterung von Palmöl mit einem Fettsäureester eines Alkanols mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen (FR-PS 75 35 734).

Aus dem Stand der Technik geht nicht hervor, daß sich mit dem gleichen Verfahren eine Flüssigfraktion mit einem über 75 liegenden Jodindex und zwei oder mehrere Feststofffraktionen erhalten lassen, welche sämtlich für die Lebensmittelindustrie brauchbar sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Speiseöls aus Fetten mit einem erhöhten Gehalt an gesättigten Fettsäuren zu schaffen, welches besser an die Anforderungen der Praxis angepaßt ist als die auf das gleiche Ziel gerichteten, bereits vorgeschlagenen Verfahren, insbesondere indem es gestatten soll, ein Speiseöl darzustellen, welches insbesondere vergleichbare physikalisch-chemische Eigenschaften wie handelsübliche Speiseöle, z. B. Erdnußöl und Olivenöl, aufweist, indem ausschließlich in zahlreichen Ländern vom Gesetzgeber zugelassene Verfahren angewendet werden.

Das Speiseöl soll darüber hinaus ein Verhältnis von Tokopherolen zu ungesättigten Fettsäuren aufweisen, welches nahrungswissenschaftlich äußerst günstig ist und überlegen ist dem der vorgenannten Speiseöle.

Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Trichlortrifluorethan, Hexan, Isopropanol oder Aceton eingesetzt wird und daß aus der Palmöllösung

a) eine erste Fraktion mit einem Jodindex von unter 20 abgetrennt wird, wobei bei Temperaturen von 0 bis 35°C, einem Öl/Lösungsmittel-Verhältnis von 1/5,5 bis 1/7 und einer Kristallisationsdauer von 2 bis 15 Stunden gearbeitet wird,
b) eine zweite Fraktion mit einem Jodindex von 31 bis 43 abgetrennt wird, wobei bei Temperaturen von 15 bis minus 20°C und einem Öl/Lösungsmittel-Verhältnis von 1/2 bis 1/7 und einer Kristallisationsdauer von 2 bis 15 Stunden gearbeitet wird,
c) die Zwischenveresterung durchgeführt wird und
d) eine dritte und eine vierte Fraktion mit Jodindices von 33 bis 43 und über 80 gewonnen werden, indem die verbleibende Öllösung bei Temperaturen von vorzugsweise minus 20°C, einem Öl/Lösungsmittel-Verhältnis von 1/3 bis 1/7 und einer Kristallisationsdauer von etwa 2 Stunden aufgearbeitet wird.

Die Vorteile dieser Verfahren können im wesentlichen auf folgende Weise zusammengeführt werden:

- Man erhält eine stark ungesättigte Fraktion (vergleichbar den flüssigen Pflanzenölen wie Erdnuß- oder Olivenöl) mit einer sehr guten Ausbeute, während die bekannten Verfahren nicht diese beiden Ergebnisse gleichzeitig erzielen.
- Eine der erhalteneen festen Fraktionen besteht vor allem aus 2-Oleo-1,3-dipalmitin, das als Ersatzmittel für Kakaobutter verwendet werden kann.

Der Ausgangsstoff Palmöl wird also sehr gut veredelt, da man aus ihm zwei Fraktionen mit sehr guten Eigenschaften in einer wirtschaftlich vorteilhaften Ausbeute erhält. Die bekannten Verfahren beabsichtigen nur die Erzielung jeweils eines Ergebnisses:

- Gute Ausbeute an flüssiger Fraktion, aber schlechte Qualität der Flüssigkeit (die Jodzahl ist nicht viel höher, als die des Palmöls; die Fraktion ist nur bei tropischen Temperaturen flüssig, bei denen gemäßigter Breiten aber halb-pastös).
- Größere Ungesättigtheit der flüssigen Fraktion (wenn auch erheblich unter der des erfindungsgemäßen Verfahrens), jedoch mit sehr geringer Ausbeute.
- Herstellung einer Fraktion, die als Ersatzmittel für Kakaobutter verwendet werden kann, aber der Rest des Öls, der keine interessanten Eigenschaften hat, ist abgewertet.

Mit den Verfahren wird also ein erheblicher Fortschritt erzielt.

Die Umesterung kann vorteilhaft als freie Umesterung in der Ölphase bei einer Temperatur zwischen 60 und etwa 80°C während 30 bis 60 min in Anwesenheit eines entsprechenden Umesterungskatalysators ausgeführt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann aber auch eine geführte Umesterung in der Ölphase bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis etwa 40°C während 1 bis 24 h, vorzugsweise 1 bis 3 h, in Anwesenheit eines entsprechenden Umesterungskatalysators ausgeführt werden, wobei die geführte Umesterung in einem Lösungsmittel ausgeführt wird, ausgewählt aus halogenierten oder nicht halogenierten Kohlenwasserstoffen, z. B. Trichlortrifluoräthan oder insbesondere Hexan, und das Lösungsmittel in einem Masseverhältnis Fett zu Lösungsmittel zwischen 1 : 0,5 und 1 : 0,4 eingesetzt wird.

Ebenso kann die Umesterung beim erfindungsgemäßen Verfahren als direkte Umesterung in Lösungsmittelphase bei einer Temperatur zwischen 20 und etwa 40°C während 1 bis 24 h, vorzugsweise 1 bis 3 h, in Anwesenheit eines entsprechenden Umesterungskatalysators ausgeführt werden.

Die verwendete Katalysatormenge beträge vorzugsweise in der Größenordnung von 0,2 bis 0,4 Gew.-%, bezogen auf die der Interveresterung unterworfene Fraktion, und der verwendete Katalysator kann beispielsweise aus Natriummethylat bestehen.

Die Zwischenveresterungsumsetzung wird im gewünschten Zeitpunkt unterbrochen durch Zerstörung des Katalysators in an sich bekannter Weise, und insbesondere durch Einführung von Wasser in einem Verhältnis von angenähert 3 Gew.-% bezogen auf die zwischenveresterte Fraktion, oder von Essigsäure in einer Menge von angenähert 1 Gew.-% bezogen auf die zwischenveresterte Fraktion.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet somit die Darstellung von vier Nahrungsmittelfraktionen mit bestimmten Eigenschaften ausgehend von natürlichen Fetten, die ein Verhältnis von gesättigten zu ungesättigten Fettsäuren zwischen angenähert 0,3 und angenähert 1,2 aufweisen. Durch das Verfahren werden besonders interessante Ausbeuten der vier Fraktionen erhalten, da die Ausbeute bei den heutigen Sorten höher ist als für die vergleichbaren Erdnuß- oder Olivenöle und zwischen 30% und sogar 70% liegt, während die Ausbeute an brauchbarer Feststofffraktion als Ausgangsstoff für Verkauf oder Ersatz wenigstens 10% und sogar 45% betragen kann. Die Ausbeute an Feststofffraktion, welche im wesentlichen aus gemischten Triglyzeriden besteht, liegt in der Größenordnung von 10 bis 30%, und die Ausbeute an Feststofffraktion; welche im wesentlichen aus gesättigten Triglyzeriden besteht, liegt im allgemeinen zwischen 1 und 15%. Derartig hohe Ausbeuten gestatten die bestmöglichste Ausnutzung des eingesetzten Fetts.

Unter den durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Fraktionen ist die Flüssigfraktion besonders interessant, da sie im wesentlichen aus ungesättigten Triglyzeriden mit einem Gehalt an ungesättigten Triglyzeriden von mehr als 20% besteht, ihr Jodindex über 75 und vorzugsweise über 80 beträgt und somit der Trübungsendpunkt unter 12°C liegt. Ihr Gehalt an Tokopherolen liegt über 0,035%, und ihr Gehalt an Tokopherolen in mg auf 100 g Fettstoff/mehrfach ungesättigte Fettsäuren beträgt mehr als 0,6%. Die Ausbeuten überschreiten 30% und können bis zu 54% für die heutzutage üblichen Sorten betragen. Für Palmölsorten, welche reich an ungesättigten Fettsäuren sind, so z. B. die Hybridzüchtung Guineensis-Melanococca können sie bis zu 75% erreichen.

Zum besseren Verständnis des hier verwendeten Ausdrucks "Trübungsendpunkt" oder PFT wird im nachfolgenden das Meßverfahren für diesen Trübungsendpunkt beschrieben. Eine Fettprobe (angenähert 50 ml) wird in ein Prüfrohr gegeben, in welches ein Präzisionsthermometer eingesteckt wird. Das Prüfglas wird von einem Mantel umgeben. Die Probe wird eine nachtlang auf -20°C abgekühlt. Dann wird sie in einen Trog mit einem thermostatisch geregelten Wasserbad gebracht, dessen Temperatur zwischen +25 und +40°C konstant gehalten wird. Sobald das Öl durchsichtig geworden ist, wird auf dem Präzisionsthermometer die Temperatur abgelesen, bei welcher diese Durchsichtigkeit erreicht worden ist, und diese Temperatur wird als "Auftrübungsendpunkt" bezeichnet.

Die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet besondere Vorteile für die Aufbereitung des Palmöls, da das Verfahren eine optimale Ausnutzung des Palmöls gestattet. In der Tat wird Palmöl aus der Palmölfrucht extrahiert, welche sich in tropischen Ländern (tropisches Afrika, Sumatra, Malaysia, tropisches Amerika) findet. Sie unterscheidet sich durch ihren verhältnismäßig hohen Gehalt an Palmitinsäure, welche bekanntlich eine gesättigte Fettsäure mit 16 Kohlenstoffatomen ist (angenähert 42% bei den heutzutage üblichen Sorten), und die einen verhältnismäßig niedrigen Gehalt an Oleinsäure und ungesättigter Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen (angenähert 38% für die gleichen Sorten) aufweist, wohingegen das Erdnußöl und das Olivenöl jeweils angenähert 10% und angenähert 15% Palmitinsäure und angenähert 55% bzw. 65% Oleinsäure enthalten. Dieser verhältnismäßig hohe Gehalt an Palmitinsäure ist die Ursache für die schlechte Kältebeständigkeit des Palmöls und die Unmöglichkeit, dieses als Salatöl im gemäßigten Klima oder in den kalten Ländern Europas, Nordamerikas oder Japans zu verwenden.

Außer den vorgenannten Vorteilen aufgrund der optimalen Ausnutzung des Palmöls besteht ein anderer interessanter Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß die Flüssigfraktion an natürlichen Tokopherolen (Vitamin E) angereichert wird, was besonders bedeutsam ist im Hinblick auf die antioxidierenden und biologischen Eigenschaften. Das sei anhand der nachstehenden Tabelle kurz veranschaulicht:

Die in der vorstehenden Tabelle angegebenen Zahlen betreffen das Fett im gleichen Raffinationszustand (Öl zu Beginn der Geruchlosmachung).

Die Tokopherolkonzentration im flüssigen Öl bei Palmöl weist folgende Vorteile auf:

a) Beibehaltung der Geschmackseigenschaften: Es ist wünschenswert, daß die am meisten ungesättigte Ölfraktion mit natürlichen Antioxigenen angereichert sein soll, da diese am meisten empfindlich ist für Oxidation.
In dieser Hinsicht gestattet das erfindungsgemäße Verfahren die Darstellung eines flüssigen Öls, das zweckmäßig durch seine natürlichen Antioxigene geschützt ist und keinen Zusatz von synthetischen Antioxigenen wie z. B. BHA und BHT benötigt, deren Verwendung in der Nahrungsmitteltechnik heutzutage in Frage gestellt ist.
Die weniger oxidierbaren Feststofffraktionen enthalten ausreichende Tokopherolmengen für diesen Typ von Erzeugnis.
b) Gleichgewicht von Vitamin E zu mehrfach ungesättigten Fettsäuren: Neuere Arbeiten (vgl.: The Role of fate in human nutrition, herausgegeben von A. J. Vergroesen, Kapitel 9: "Linoleic acid intake and vitamine E requirement" von C. F. Jager, Seiten 381-425, Academic Press, Ausgabe 1975) haben die Bedeutung von Tokopherolen für die Verdauung von mehrfach ungesättigten Fettsäuren und insbesondere Linolsäure gezeigt.

In dieser Hinsicht dürfte das Palmöl ein sehr gutes Gleichgewicht zwischen Vitamin E und mehrfach ungesättigten Fettsäuren aufweisen (s. die Zeichnungsfigur auf Seite 425 der vorgenannten Arbeit). Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil der Anreicherung der Flüssigfraktion an Linolsäure, einer essentiellen Fettsäure, wobei jedoch die Tokopherole konzentriert werden, wodurch das gute Ausgangsgleichgewicht beibehalten wird, was dagegen bei den bekannten Verfahren für einen vergleichbaren Linolsäurewert nicht gewährleistet ist.

Das vorgeschlagene Verfahren ist von besonderem Interesse in seiner Anwendung auf die Behandlung von Palmöl der verschiedenen, heutzutage bekannten Sorten. Es ist ebenfalls vorteilhaft anwendbar auf die Behandlung neuer Sorten, sowie auf jedes andere Fett, in welchem der Anteil an gesättigten Fettsäuren zu hoch ist, um eine zufriedenstellende Fließfähigkeit im gemäßigten Klima zu gewährleisten.

Außerdem gestatten die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendeten Fraktioniermodalitäten die Darstellung eines 1- bis 3-fach gesättigten, zweifach ungesättigten, symmetrischen Triglyzerids mit gewerblich interessanter Ausbeute, welches verwendbar ist als Ersatz für Kakaobutter und gute Verträglichkeit mit derselben aufweist.

Verfahrensgang entsprechend dem Fließdiagramm nach Fig. 1 A

Vorzugsweise halbraffiniertes Palmöl wird einer Fraktionierbehandlung in Lösungsmittelphase bei einer Temperatur in der Größenordnung von 0 bis +35°C unterworfen. Das Gewichtsverhältnis von Öl zu Lösungsmittel liegt zwischen 1/0,5 und 1/7 und vorzugsweise zwischen 1/0,5 und 1/4, und die Kristallisationsdauer beträgt von 2 bis 15 Stunden, vorzugsweise von 2 bis 4 Stunden.

Das Lösungsmittel wird vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Trichlortrifluoräthan, Hexan, Isopropanol und Aceton und besteht vorzugsweise aus Trichlortrifluoräthan.

Die Temperatur, welcher das Gemisch aus Palmöl und Lösungsmittel unterworfen wird, ist ausreichend niedrig angesetzt, um eine einwandfreie Abkühlung herbeizuführen, bei welcher die Kristallisation der gesättigten Triglyzeride von sehr hohem Schmelzpunkt, im wesentlichen von Tripalmitin, erfolgt. Das Gemisch wird auf der vorgenannten Temperatur unter langsamer Agitation während der vorstehend angegebenen Zeitspanne gehalten, wonach sich der Gehalt an gesättigten Triglyzeridkristallen stabilisiert. Die kristallisierte Feststofffraktion (C₁) wird von der Flüssigfraktion (F₁) durch eine bekanntes Feststoff-Flüssigkeits-Trennverfahren, wie z. B. durch Filtration unter Druck auf dem Filtertuch getrennt, beispielsweise in Polyamid mit einer Porosität von 20 µ. Die C₁-Fraktion wird auf dem Filter mit frischem Lösungsmittel gewaschen, und die Waschmischung wird in das Filtrat eingeführt.

Die mit einer Ausbeute von angenähert 1 bis 15% nach Elimination des Lösungsmittels erhaltene C₁-Feststofffraktion (SSS) weist einen Jodindex unter 20 auf und läßt sich ohne weitere Aufbereitung weiterverwenden.

B

Die Zwischenflüssigkeitsfraktion F₁, welche in einer Ausbeute in der Größenordnung von 85 bis 94% erhalten wird, wird von neuem einer Fraktionierung in Lösungsmittelphase bei einer niedrigeren Temperatur als bei der ersten Fraktionierung, nämlich zwischen +15 und -20°C unterworfen. Das Gewichtsverhältnis von F₁ zu Lösungsmittel liegt dabei vorzugsweise zwischen 1/2 und 1/7, und die Zeitdauer des Kristallisationsvorgangs beträgt von 2 bis 15 Stunden und vorzugsweise von 4 bis 6 Stunden.

Es wird vorzugsweise der gleiche Lösungsmitteltyp wie bei der ersten Fraktionierung eingesetzt.

Die Temperatur wird ausreichend niedrig gewählt, um die Kristallisation der Triglyzeride von erhöhtem Schmelzpunkt, im wesentlichen zweifach gesättigter-einfach ungesättigter Triglyzeride hervorgerufen.

Die Fraktionierung erfolgt bei den vorgenannten Temperaturen und den vorgenannten Zeiten. Die kristallisierte Feststofffraktion (C₂) wird dann von der Flüssigfraktion F₂ durch Filtration getrennt und auf dem Filter wie vorstehend angegeben ausgewaschen.

Die Feststofffraktion C₂, welche nach Eliminierung des Lösungsmittels erhalten wird, besteht im wesentlichen aus einfach ungesättigten-zweifach gesättigten, symmetrischen Triglyzeriden, und insbesondere aus dem 2-oleo-1,3-Dipalmitin (POP), welches einen ausgezeichneten Ausgangsstoff für Kakaobutterersatz darstellt. Die C₂-Fraktion, deren Jodindex zwischen 31 und 43 liegt, wird in einer Ausbeute von 10 bis 45% erhalten und ist unverändert verwendbar.

C

Die Zwischenflüssigkeitsfraktion F₂ wird einer freien oder geführten Zwischenveresterungsumsetzung unterworfen.

Im ersteren Falle erfolgt die Zwischenveresterung nach Elimination des Lösungsmittels in Anwesenheit eines Katalysators, welcher vorzugsweise aus Natriummethylat besteht, vorzugsweise im Verhältnis von angenähert 0,2 Gew.-% von F₂, während einer Zeitdauer von angenähert 30 bis 60 Minuten, bei einer Temperatur in einer Größenordnung von 60 bis 80°C.

Im zweiten Falle kann die geführte Zwischenveresterung mit oder ohne Lösungsmittel in Anwesenheit eines Interveresterungskatalysators ausgeführt werden, der vorzugsweise eingesetzt wird aus der Gruppe alkalischer Alkoholate, beispielsweise Natriummethylat, in einem Verhältnis von 0,2 bis 0,4 Gew.-%, bezogen auf F₂, während einer Zeitdauer von 1 bis 3 Stunden und bei einer zwischen 20 und 40°C liegenden Temperatur. Das verwendete Lösungsmittel ist vorzugsweise Hexan oder Trichlortrifluoräthan in einem Gewichtsverhältnis von Öl zu Lösungsmittel zwischen 1/0,05 und 1/0,4.

Sobald die Zwischenveresterungsreaktion beendet ist, wird der Katalysator durch Zusatz von z. B. 3% Wasser oder 1% Essigsäure zerstört.

Die auf diese Weise erhaltene zwischenveresterte Flüssigfraktion wird auf übliche Weise gewaschen und getrocknet, nachdem das Lösungsmittel abgetrennt worden ist.

D

Die auf diese Weise behandelte zwischenveresterte Flüssigfraktion wird dann von neuem einer Fraktionierung in der Lösungsphase bei einer Temperatur von vorzugsweise -20°C unterworfen. Das Gewichtsverhältnis von Flüssigfraktion zu Lösungsmittel liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 1/3 zu 1/7, und die Kristallisationszeit liegt in der Größenordnung von 2 Stunden. Das verwendete Lösungsmittel ist vorzugsweise Hexan oder Trichlortrifluoräthan.

Sobald die Kristallisation beendet ist, wird beispielsweise durch Filtrieren eine Feststofffraktion C₃ von einer Flüssigfraktion F₃ getrennt.

Die von ihrem Lösungsmittel befreite Feststofffraktion C₃ wird in einer Ausbeute von 10 bis 30% erhalten und weist einen zwischen 33 und 43 betragenden Jodindex auf. Sie besteht im wesentlichen aus gemischten Triglyzeriden, welche in verschiedenen Bereichen der Lebensmittelindustrie und insbesondere bei der Margarineherstellung nach klassischer Raffination verwendbar sind.

Die von ihrem Lösungsmittel befreite Flüssigfraktion F₃, welche in einer Ausbeute von angenähert 30 bis 70 % erhalten wird, weist einen über 80 betragenden Jodindex auf. Sie besteht im wesentlichen aus ungesättigten Triglyzeriden mit einem Gehalt an ungesättigten Triglyzeriden von mehr als 20% und hat Eigenschaften vergleichbar denen üblicher Speiseöle wie z. B. Erdnuß- und Olivenöl, und insbesondere Härtungs- und Enthärtungseigenschaften vergleichbar denen der genannten bekannten Öle. Sie ist mit Tokopherolen angereichert, wie aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich ist.

Die in der vorstehenden Tabelle angegebenen Zahlen beziehen sich auf das Fett im gleichen Raffinationszustand (Fett vor Beginn der Geruchlosmachung).

Beispiel

Es wird nach dem Schema von Fig. 1 vorgegangen. 1 kg Palmöl wird bei 0°C in Lösungsmittelphase, welche aus 7 kg Trichlortrifluoräthan (in einem Gewichtsverhältnis von 1/7) besteht 2 Stunden lang kristallisiert.

Dann wird durch Filtrieren auf Polyamidtuch mit der Porosität von 20 µ getrennt eine Feststofffraktion C₁ (SSS) mit einem Jodindex von 7, welche in der Lipidchemie verwendbar ist, und eine Flüssigkeitsfraktion F₁ mit einem Jodindex von 54. Die letztere wird mit dem 7-fachen ihres Eigengewichts von Trichlortrifluoräthan bei -15°C während 4 Stunden fraktioniert, wonach durch Filtrieren auf Polyamidtuch von 20 µ eine Feststofffraktion C₂ (POP) mit einem Jodindex von 43 abgetrennt wird, welche als Ausgangsstoff für Kakaobutterersatz verwendbar ist. Außerdem ergibt sich bei der Trennung eine Flüssigfraktion mit einem Jodindex von 73, welche wahllos während 1 Stunde bei 80°C in Anwesenheit von 0,3% Natriummethylat interverestert wird.

Nach Ablauf dieser Zeit wird die Zwischenveresterung abgeschlossen durch Zerstörung des Katalysators, indem 3% Eisessigsäure zugesetzt werden. Die zwischenveresterte Flüssigfraktion wird in Lösungsmittelphase im 7-fachen ihres Gewichts an Trichlortrifluoräthan während 2 Stunden bei -20°C interverestert. Durch Filtration wird abgetrennt eine Feststofffraktion C₃, welche besteht aus gemischten Triglyzeriden mit einem Jodindex von 33 und insbesondere zur Margarineherstellung verwendbar ist, und eine Flüssigfraktion F₃ mit einem Jodindex 85, deren Gehalt an Tokopherolen 79 mg/100 g vor Geruchlosmachung und 64 mg/100 g nach Geruchlosmachung beträgt.

In diesem Beispiel werden die folgenden Ausbeuten erhalten.

Fraktion
Ausbeute in Bezug auf das Gesamtpalmöl
C₁\|10%
C₂	42%
C₃	12%
F₃	36%

Die Eigenschaften der Erhärtung und der Enthärtung der im Beispiel 11 erhaltenen Flüssigfraktion F₃ und der im Beispiel 7 enthaltenen Flüssigfraktion F₃ wurden durch Messung des Trübungsendpunktes und der Stabilität bei -15°C bestimmt. Der Trübungsendpunkt (PFT) wird wie folgt gemessen:
Eine Fettprobe (von angenähert 50 ml) wird in ein Prüfrohr gegeben, in welches ein Präzisionsthermometer eingetaucht wird. Das Prüfrohr wird von einem Mantel umgeben. Die Probe wird eine nachtlang auf -20°C abgekühlt und dann in einen Behälter mit einem Wasserbad gegeben, das thermostatisch auf eine Temperatur geregelt wird, die zwischen +25 und +40°C liegt. Sobald das Öl klar geworden ist, wird auf dem Präzisionsthermometer der Temperaturwert abgelesen, bei welchem das Öl klar geworden ist. Diese Temperatur wird dann als "Trübungsendpunkt" bezeichnet.

Der Erhärtungs-/Enthärtungstest besteht darin, daß das Öl eine nachtlang auf 0°C abgekühlt und die Enthärtungszeit des ersetzten Öls bei +15°C beobachtet wird. Die Enthärtungszeit wird als die Zeit angesehen, sobald das Öl einwandfrei klar geworden ist, und verglichen mit der Enthärtungszeit von Erdnußöl, das unter den gleichen Bedingungen wie die erfindungsgemäße Flüssigkeit gekühlt worden ist.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben, wobei Vergleichswerte mit Erdnußöl angegeben sind.

Tabelle II

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, gestattet das Verfahren unabhängig von dem jeweils gewählten Verfahrensgang die Herstellung mehrerer Nahrungsmittelfraktionen ausgehend von natürlichen Fetten, welches in bezug auf bekannte Verfahren viele erhebliche Vorteile aufweist, von denen einige im Vorstehenden genannt worden sind. Weitere Vorteile zeigen sich bei der Ausführung des beschriebenen Verfahrens.

Claims

1. Verfahren zur Fraktionierung von Palmöl mit einem zwischen 0,3 und 1,2 liegenden Verhältnis von gesättigten zu ungesättigten Fettsäuren oder einer entsprechenden Palmölfraktion, wobei zusätzlich zur Fraktionierung aus der Lösungsmittelphase eine gelenkte oder ungelenkte Zwischenveresterung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Trichlortrifluorethan, Hexan, Isopropanol oder Aceton eingesetzt wird und daß aus der Palmöllösung

a) eine erste Fraktion mit einem Jodindex von unter 20 abgetrennt wird, wobei bei Temperaturen von 0 bis 35°C, einem Öl/Lösungsmittel-Verhältnis von 1/0,5 bis 1/7 und einer Kristallisationsdauer von 2 bis 15 Stunden gearbeitet wird,
b) eine zweite Fraktion mit einem Jodindex von 31 bis 43 abgetrennt wird, wobei bei Temperaturen von 15 bis minus 20°C und einem Öl/Lösungsmittel-Verhältnis von 1/2 bis 1/7 und einer Kristallisationsdauer von 2 bis 15 Stunden gearbeitet wird,
c) die Zwischenveresterung durchgeführt wird und
d) eine dritte und eine vierte Fraktion mit Jodindices von 33 bis 43 und über 80 gewonnen werden, indem die verbleibende Öllösung bei Temperaturen von vorzugsweise minus 20°C, einem Öl/Lösungsmittel-Verhältnis von 1/3 bis 1/7 und einer Kristallisationsdauer von etwa 2 Stunden aufgearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung der ersten Fraktion während einer Kristallisationsdauer von 2 bis 4 Stunden erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung der zweiten Fraktion während einer Kristallisationsdauer von 4 bis 6 Stunden erfolgt.