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Verbesserungen bei der Abtrennung oder Konzentrierung von vegetabilischen
Pigmenten
Die Erfindung bezieht sich auf Abtrennung oder Konzentrierung von vergetabilischen
Pigmenten oder verwandten Stoffen, wie Provitaminen, und im besonderen auf ihre
Trennung voneinander oder von Verunreinigungen oder anderen Stoffen.
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Es wurde schon vorgeschlagen, verschiedene Vitamine oder @ vitaminhaltige
Bestandteile von vitaminhaltigen Stoffen mittels auswählender Adsorption auf anorganischen
Körpern, wie Tonerde oder Calciumphosphat, und anschließendes Auswaschen mit einem
Lösungsmittel zu konzentrieren.
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Gemäß der Erfindung wird als auswählendes Adsorptionsmittel fiir
die Trennung oder Konzentrierung von I'rovitanlitlen oder vegetabilischen Pigmenten,
wie Carotinoiden (Lipochrom), Flavinen (Lyochrome) oder Chlorophyllen, Knochenmehl
benutzt. Eine oder mehrere Komponenten werden durch das Knochenmehl adsorbiert und
können durch Auswaschen mit einem geeigneten Lösungsmittel gewonnen werden. Wenn
daher eine Lösung von einer Mischung von vegetabilischen Pigmenten mit Knochenmehl
hehandelt wird, kann das gewünschte Pigment entweder adsorbiert werden oder im Filtrat
vorhanden sein, je nach der Art des Pigments, der Verunreinigung und des verwendeten
Lösungsmittels.
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Zur Trennung der vegetabilischen Pigmente eignet sich das gemäß der
Erfindung verwendete
Knochenmehl besser als die erwähnten anorganischen
Adsorbentien. Es kann eine lange Zeit ohne Aktivierung gebraucht werden, und es
ist leicht durchlässig für die Flüssigkeit.
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Es wird vorgezogen, ein Knochenmehl zu verwenden, welches aus den
Knochen nach Entfernung der Gelatine und des Ols und nach weiterem Reinigen zwecks
Entfernung von Sterinen und dem restlichen Ol durch Extraktion mit einer Mischung
von Petroleum, Äther und Aceton oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel hergestellt
wurde. Wenn wasserlösliche Pigmente behandelt werden sollen, ist es empfehlenswert,
aus dem Knochenmehl durch eine weitere Reinigung mit Pyridin und/oder kochendem
Wasser noch die braunen Farbstoffe zu entfernen.
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Ausführungsbeispiele 1. Behandlung von Gras zwecks Gewinnung von
p-Carotin und Chlorophyll.
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5 Gewichtsteile von frischem Gras (Poa Annua) werden mit 20 bis 30
Teilen wasserfreien Natriumsulfates und 20 Teilen Sand bis zur Mehlfeinheit verrieben.
Die ganze Mischung wird mit 60 Gewichtsteilen Benzin extrahiert, wobei dieses im
Sieden erhalten und von einem Rückflußkühler aus während I Stunde durch einen durchlöcherten
Behälter mit dem Gras geleitet wird. Die Benzinlösung wird dann durch eine Säule
aus 25 Teilen gereinigten Knochenmehls geschickt. Die Säule wird mit weiteren 150
Teilen Benzin gewaschen, bis das Filtrat farblos abläuft. Es werden pro I kg frischen
Grases 71 mg ß-Carotin aus dem Filtrat erhalten. Die Säule selbst wird dann durch
Durchschicken von Äthern, Aceton oder Alkoholen (etwa 100 Gewichtsteile) ausgewaschen
und ein benzinlösliches Chlorophyll dann aus der Flüssigkeit erhalten. Schließlich
wird die Säule durch Ausspülen mit Benzin regeneriert.
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Als Alternativverfahren kann frisches Gras mit einer Mischung von
Benzin, Aceton und Äther oder mit einer Mischung von nur zwei dieser Lösungsmittel
extrahiert werden. Der abgedampfte Extrakt kann mit Benzin behandelt werden, um
eine Lösung zu erhalten, welche dann durch gereinigtes Knochenmehl filtriert wird.
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Außer auf Gras ist das Verfahren auch anwendbar auf Knollen oder
Wurzeln, welche getrocknet, vermahlen oder gepreßt zwecks Entfernung der Feuchtigkeit
oder in einer anderen geeigneten Weise für die Extraktion vorbereitet werden. Sie
werden dann mit Benzin, Aceton, Äther, Benzol, Trichloräthylen oder einem anderen
geeigneten organischen Lösungsmittel oder Mischungen solcher organischer Lösungsmittel
extrahiert. Der abgedampfte Extrakt kann mit Benzin behandelt, vor der Filterung
durch Knochenmehl noch durch andere geeignete Mittel filtriert, oder der suspendierte
Stoff kann abzentrifugiert oder das Benzin von dem suspendierten Stoff decantiert
werden.
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2. Behandlung von Wurzeln zur Gewinnung von carotin.
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Zur Behandlung von Karotten oder anderen vegetabilische Pigmente
enthaltenden Wurzeln werden die Wurzeln oder Knollen mit oder ohne Blätter und Stengel
nach dem Vermahlen und Trocknen oder Pressen zwecks Entfernung der Feuchtigkeit
oder auch in frischem Zustand extrahiert. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
wird der in Benzin aufgenommene Rückstand gegebenenfalls durch Knochenmehl filtriert,
welches den Durchgang des Provitamins A, der Carotine (a-, fl-, r-Carotin), gestattet.
Die Nanthophylle und Chlorophylle werden, vom Knochenmehl adsorbiert, zurückgehalten.
Diese Pigmente können dann mit Aceton, Äther, Alkohol oder Benzol ausgewaschen und
in der nachbeschriebenen Weise mit Alkali bei Blattmaterial behandelt werden zwecks
Trennung der Chlorophylle von den Xanthophyllen.
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So wurden 25 g getrocknete Karotten von Hand zerrieben und mit 150
ccm Benzol extrahiert. Es ergab sich ein Extrakt von 0,53 g. Er wurde in 200 ccm
Benzin gelöst und über eine Säule von 100 g gereinigtem Knochenmehl geschickt. Mit
weiteren 500 ccm Benzol wurde dann nachgewaschen.
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Ausbeute im Filtrat: Carotin, 2750 mg pro 1 kg Ausgangsextrakt; fl-Carotin,
10 780 mg pro I kg Ausgangsextrakt.
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Durch Auswaschen der Knochenmehlsäule mit 200 ccm Aceton wurden die
Chlorophylle und Nanthophylle erhalten. Nach Entfernung des Chlorophylls durch Umwandlung
in Kaliumchlorophyllin ergab sich eine Ausbeute von gIo mg Xanthophyll pro I kg
Ausgangsextrakt.
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3. Gewinnung von Chlorophyllin, Santophyllen und fl-Carotin.
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Blattmaterial, getrocknet oder frisch, wird mit Aceton oder Äther,
deren Mischungen auch zusammen mit Benzin extrahiert und der abgedampfte Extrakt
zwecks Überführung der Chlorophylle in ihre Alkalisalze, z. B. durch Vermischen
und Verrühren mit einer kleinen Menge alkoholischer Kalilauge oder durch Erhitzen
mit alkoholischer Kalilauge, behandelt.
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So wurden 50 g von getrocknetem Gras mit 200 ccm Benzol, Aceton und
Äther (3 : 1 : 1) extrahiert. Die Lösungsmittel wurden abgedampft und 15 ccm 3o0/oige
methylalkoholische Kalilauge zu dem Extrakt gegeben. Die Flüssigkeit wurde unter
gelinder Erwärmung 15 Minuten am Rückflußkühler erhitzt, dann der Alkohol abdestilliert
und der Extrakt mit 100 ccm Äther aufgenommen. Die Lösung wurde durch ein über einer
Säule aus I00 g gereinigtem Knochenmehl angeordnetes Filter geschickt, auf welchem
die ätherunlöslichen Chlorophylline zurückgehalten wurden.
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Ausbeute an rohem Kaliumchlorophyllin 4,5 g.
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Weitere 250 ccm Äther wurden durch die Säule geschickt und das p-Carotin
und Xanthophylle enthaltende Filtrat von dem Äther durch Abdampfen befreit. Der
Rückstand wurde in 100 ccm Benzol aufgenommen und durch eine andere Säule aus 50
g Knochenmehl geschickt. Das p-Carotin wurde mit ferneren 150 ccm Benzol aus der
Säule herausgewaschen.
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Ausbeute: 310 mg p-Carotin pro I kg des ursprünglichen getrockneten
Grases.
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Die Säule wurde dann mit I50 ccm Aceton ausgespült.
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Ausbeute an Xanthophyllen im Aceton: 330,5 mg pro I kg des ursprünglichen
getrockneten Grases.
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4. Flavine.
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Blattmaterial des Beispiels 1 (Gras) wird mit Methanol digeriert.
Der Extrakt wird über eine Säule mit Knochenmehl geschickt. Mit Methanol wird bis
zur Farblosigkeit ausgewaschen. Dann werden die wasserlöslichen Flavine oder Flavone
mit Wasser und/oder Pyridin ausgewaschen.
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An Stelle von Wasser kann auch go0/oiges Methanol mit einem Gehalt
von IoO/o an Wasser zur Gewinnung der darin löslichen Flavine angewendet werden.
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5. Chlorophyll.
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20 g getrocknetes Gras werden 30 Minuten lang mit 150 ccm Benzin
extrahiert. Der Benzinextrakt wird durch eine Säule aus 100 g gereinigtem Knochenmehl
geschickt. Eine weitere Menge Benzin wird durch die Säule geschickt, bis keine Farbe
mehr ausgewaschen wird. Das Chlorophyll wird mit 150 ccm Aceton, welche dann abdestilliert
werden, ausgewaschen. Gewicht des erhaltenen Chlorophylls 0,3992 g.
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PATENTANSPRt1CHE : I. Verfahren zur Trennung oder Konzentrierung
vegetabilischer Pigmente oder verwandter Stoffe durch auswählende Adsorption aus
ihren Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß als auswählendes Adsorptionsmittel Knochenmehl
angewandt wird.