DD224865A1 - Verfahren zur gewinnung von oelen aus pflanzlichen rohstoffen - Google Patents

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DD224865A1
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oil
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acetic acid
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DD26441084A
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Joachim Pohl
Gerhard Mieth
Ilse Woelfel
Ellen Weigelt
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Akad Wissenschaften Ddr
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Oelen aus pflanzlichen oelhaltigen Rohstoffen durch Direktextraktion unter Vermeidung einer hydrothermischen Konditionierung. Erfindungsgemaess werden die oelhaltigen Rohstoffe, vorzugsweise aus Raps- oder Sonnenblumensamen bei vorgegebener Temperatur mit einer waessrigen Carbonatloesung chemisch konditioniert und anschliessend nach Trocknung einer Extraktion unterworfen. Erfindungswesentlich ist demnach, dass nach der chemischen Konditionierung und Trocknung die Extraktion mit binaeren Loesungsmittelgemischen von Hexan oder Benzin mit Eisessig erfolgt, und sich dadurch guenstig auf das Diffusions- und Perkolationsverhalten des Samenmaterials waehrend der Extraktion auswirkt. Ausserdem wird der Restfettgehalt des Schrotes im gewuenschten Sinne erniedrigt und die fettspaltenden und -oxydierenden Enzyme weitgehend inaktiviert.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Ölen aus pflanzlichen ölhaltigen Rohstoffen, z. B. aus öireichen Samen, vorzugsweise aus Raps- oder Sonnenblumensamen durch Direktextraktion.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Die Ölgewinnung spezieil aus öireichen Samen durch Direktextraktion stellt bekanntlich im Hinblick auf die Erzielung hoher Diffusions- und Perkolationsgeschwindigkeiten bei gleichzeitig niedrigen Restfettgehalten der Extraktionsschrote spezifische Anforderungen an die Samenaufbereitung, wobei die Konditionierung als eine besonders kritische Prozeßstufe anzusehen ist.
Verfahren der Wahl zur Beeinflussung der morphologischen Mikrostruktur der Samen ist eine thermische oder hydrothermische Behandlung der vorzerkieinerten Rohstoffe, die einen physikochemischen Aufschluß der ölführenden Zellen und eine Veränderung von Sameninhaltsstoffen, insbesondere eine partielle Denaturierung von Proteinen und Freisetzung von Phosphatiden bewirkt, wodurch Mikrokanäle gebildet und oberflächenaktive Effekte ausgelöst werden, die einen besseren Stoffaustausch zwischen den zu extrahierenden Lipiden und dem Extraktionsmittel ermöglichen. Die Diffusionsgeschwindigkeit des Lösungsmittels wie auch eine Beeinflussung der Makrostruktur der Samen über eine Flockulierung, Pelletierung oder Agglomerierung erhöht, indem ein mechanischer Zellaufschluß und eine Reduzierung des Feinanteils erfolgt. Praxisrelevante technischen Lösungen für eine Direktextraktion stellen das Direx-Verfahren (DE-OS 2411 906) und das Storkverfahren (DE-OS 2641143) dar. Bei erstgenanntem Verfahren werden die Samen nach thermischer Konditionierungdurch Perkolation im Spüleimerextrakteur vorentfettet und nach Desolventisierung und erneuter Zerkleinerung im Immersionsextrakteur nachentfettet. Bei letztgenanntem Verfahren erfolgt die hydrothermische Konditionierung der Samen in einer Schüttelvorrichtung unter gleichzeitiger Agglomerierung, der sich eine Entfettung im Wechseldruckextrakteur anschließt.
Neben der hydrothermischen Aufbereitung der Samen wird auch eine chemische Konditionierung mit verschiedenen Agentien betrieben. So wird in einem Verfahren eine Benetzung flockulierter Samen mit Alkoholen zwecks Verdrängung von kapillargebundenem Wasser vorgeschlagen. Die SU-EB 759582 beinhaltet ein Verfahren zur Aufbereitung von Samenmehlen durch Zusatz einer Bikarbonatlösung und Behandlung im magnetischen Feld vorder Pressung. Dadurch soll infolge Freisetzung von Kohlendioxyd unter Einwirkung freier Fettsäuren ein Aufschluß der Zellwände und eine.Herabsetzung der Bindungsenergie zwischen Öl und Protein bewirkt werden. Eine Erhöhung der Perkolationsfähigkeit durch hydrothermische Konditionierung aufbereiteter Samen wird nach der SU-EB 950755 auch durch Zusatz von Natriumcarbonat oder Calciumchlorid erreicht. Ein speziell auf Baumwollsamen ausgerichtetes Verfahren nach der GB-PS 2030441 bezieht sich auf den Zusatz von Essigsäure zum Extraktionsmittel Hexan, damit wird durch Proteinkoagulation im Zytoplasma bedingt die Dränage der Samenpartikel während der Extraktion verbessert.
Gravierende Nachteile einer thermischen, insbesondere hydrothermischen Konditionierung von Ölsamen sind eine mehr oder weniger drastische irreversible Proteindenaturierung mit negativen Auswirkungen auf den Nährwert des Extraktionsschrotes und eine Qualitätsbeeinträchtigung der Rohöle. Demgegenüber führt eine chemische Konditionierung in der Regel nur zu einer unvollständigen Entfettung, oder es resultiert ein erhöhter Lösungsmittelbedarf bei der Extraktion.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung ist daher, ölreiche pflanzliche Rohstoffe, vorzugsweise Ölsamen, einer Direktextraktion unter Vermeidung einer hydrothermischen Konditionierung zugänglich zu machen.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen für eine chemische Samenaufbereitung aufzuzeigen und diese so mit dem Extraktionsprozeß zu verknüpfen, daß sowohl hohe Diffusions- und Perkoiationsgeschwindigkeiten, als auch niedrige Restfettgehalte in den Extraktionsschroten resultieren.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Erfindungsgemäß werden zunächst in traditioneller Weise vorbereitete, d. h. gereinigte, geschälte und vorzerkleinerte, pflanzliche ölhaltige Rohstoffe, vorzugsweise Raps- und Sonnenblumensamen, einer chemischen Konditionierung bei Temperaturen von 20 bis 80°C durch Behandlung mit wäßrigen Lösungen von Natrium-, Kalium- oder Calciumcarbonat in Konzentrationen von 0,1 bis 5,0%, vorzugsweise 0,5 bis 2,0%, bezogen auf die Rohstoffmasse, unterworfen und die Behandlungsprodukte nach Trocknung und Flockulierung zur Ölgewinnung mit binären Lösungsmittelgemischen von Hexan oder Benzin mit Eisessig extrahiert, wobei das Extraktionsmittel eine mindestens der Karbonatmenge äquivalente Konzentration an Essigsäure aufweist.
Der besondere Effekt der erfindungsgemäßen Arbeitsweise ist darin zu sehen, daß sich einmal eine durch das saure Extraktionsmedium bewirkte vollständige Freisetzung von Kohlendioxyd in Kombination mit einer durch das resultierende saure Milieu bedingten reversiblen Proteindenaturierung besonders günstig auf das Diffusions- und Perkolationsverhalten des Samenmaterials während der Extraktion auswirkt. Zum anderen wird der Restfettgehalt des Schrotes infolge einer durch Eisessig verursachten Polaritätserhöhung des Extraktionsmediums im gewünschten Sinne erniedrigt, und es werden positive Effekte auf den Anteil an extrahierbaren und hydratisierbaren Anteilen von Phosphatiden im Rohöl erzielt. Darüber hinaus
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werden unter den genannten Verfahrensbedingungen fettspaltende und -oxydierende Enzyme, wie Lipasen und Lipoxygenasen, weitgehend inaktiviert, was auch auf Proteinaseinhibitoren und Phenoloxydasen zutrifft.
Aus verfahrenstechnischer Sicht als vorteilhaft ist auch anzusehen, daß die erforderlichen Prozeßstufen mittels verfügbarer Ausrüstungen der ölsaatenverarbeitenden Industrie bewerkstelligt werden können, und sich der ökonomische Aufwand in vertretbaren Grenzen hält.
Die Erfindung wird anhand nachstehender Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Ausführungsbeispiele Beispiel 1
100 kg in üblicherweise gereinigte, geschälte und vorzerkleinerte Sonnenblumensamen mit einem Schalengehalt von ca. 10% und einem Wassergehalt von 6% werden in einem Schneckenmischer mit 6,51 vorgewärmter 15%iger Natriumcarbonatlösung bei 5O0C besprüht und durchmischt. Das so konditionierte Samenmaterial wird nach einer Einwirkungszeit von 15 min in einer Wirbelrinne bis auf einen Wassergehalt von ca. 7% getrocknet und flockuliert, und in einem Karusselextrakteur mittels 0,4 Gew.-% Eisessig enthaltenem Hexan das Öl extrahiert, wobei das Masseverhältnis von Extraktionsgut zu Extraktionsmittel sich auf 1:1,5 beläuft. Das anfallende Extraktionsschrot weist einen Restfettgehalt von 0,9% auf, und die Perkolationsrate während der Extraktion beträgt 375 l/dm2 h.
Beispiel 2
100kg in überlicher Weise vorbehandelte grob vorzerkleinerte Rapssamen mit einem Wassergehalt von 8% werden wie in Beispiel 1 mit 10115%igerCalciumcarbonatsuspension behandelt. Die konditionierten Samen werden im Wirbelbett auf ca. 8% Wasser getrocknet, flockuliert und in einem Immersionsextrakteur (Typ Hildebrandt) mittels 1,5 Gew.-% Eisessig enthaltendem Benzin extrahiert, wobei das Masseverhältnis von Extraktionsgut und Extraktionsmittel sich auf 1:1,3 beläuft. Das anfallende Extraktionsschrot weist einen Restfettgehalt von 1,2% auf.

Claims (3)

  1. Erfindungsansprüche:
    1. Verfahren zur Gewinnung von Ölen aus pflanzlichen ölhaltigen Rohstoffen, vorzugsweise aus Raps- oder Sonnenblumensamen nach chemischer Konditionierung, Trocknung und Flockulierung der Rohstoffe durch Direktextraktion mit binären Lösungsmitelgemischen dadurch gekennzeichnet, daß die zunächst in bekannter Weise vorbereiteten Rohstoffe bei Temperaturen von 20 bis 800C mit wäßrigen Lösungen von Natrium-, Kalium- oder Calciumcarbonaten, chemisch konditioniert werden und aus den Behandlungsprodukten nach Trocknung und Flockuiierung mit binären Lösungsmittelgemischen von Hexan oder Benzin mit Eisessig das Öl extrahiert wird.
  2. 2. Verfahren nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß diese Carbonate in einer Konzentration von 0,1 bis 5%, vorzugsweise 0,5 bis 2,0%, bezogen auf die Rohstoffmasse, zugesetzt werden.
  3. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch zur Extraktion eine mindestens der Carbonatmenge äquivalente Konzentration an Eisessig aufweist.
DD26441084A 1984-06-22 1984-06-22 Verfahren zur gewinnung von oelen aus pflanzlichen rohstoffen DD224865A1 (de)

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