Способ извлечения каротина из каротиносодержащих материалов

 

Изобретение относится к способу извлечения каротинов из каротиносодержащих материалов. Способ извлечения каротинов из каротиносодержащих материалов, в частности жиров и масел биологического происхождения, который обеспечивает экстракцию указанных каротиносодержащих материалов экстрагентом, содержащим по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, включающей ацетонитрил, N-метилпирролидон, N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид, 4-формилморфолин, 4-ацетилморфолин, 4-метилформалин, 4-фенилморфолин, с образованием двух жидких фаз, одна из которых является обедненной каротином фазой остатка, а другая является обогащенной каротином фазой экстракта, и разделением двух жидких фаз. Изобретение позволяет увеличить выход каротинов при проведении прямой экстракции. 14 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к способу извлечения каротинов из каротиносодержащих материалов, в частности из жиров и масел биологического происхождения.

Хотя изобретение будет в основном разъяснено на примере каротина, термин "каротины" включает в себя не только изомеры каротина, но также и каротиноиды.

В соответствии с определением ИЮПАК, каротиноиды являются химическими соединениями алифатического или алифатически-алициклического строения с конъюгированными двойными связями, имеющими от 3 до 8 (или даже больше) изопреновых звеньев.

Каротиноиды являются наиболее важной группой природных красящих веществ, особенно широко встречающихся в растениях и животных. Они являются жирорастворимыми, не содержащими азота веществами от желтого до фиолетового цвета, в которых непрерывная последовательность изопреновых звеньев и, таким образом, хромофорная аккумуляция конъюгированных двойных связей усиливает окраску. Все каротиноиды, будучи полиенами, проявляют голубую окраску растворов в концентрированной серной кислоте.

Каротины являются каротиноидами, которые стали известными ранее других каротиноидов. Впервые они были выделены Н.Wackenroder (в 1831) из моркови. Примерно через 100 лет после их открытия, Kuhn в 1931 году обнаружил, что существующие в природе каротины состоят из трех изомеров, которые он назвал α-каротин, β-каротин и γ-каротин. В необработанном каротине моркови они содержатся в пропорции примерно 15, 85 и 0,1% соответственно. С момента первого синтеза каротиноидов, осуществленного Р.Karrer и Н.Н.Inhoffen (1950), началось быстрое развитие в области коммерческого синтеза каротиноидов.

Все три изомера каротина имеют одинаковое основное строение, включающее одну β-иононовую кольцевую структуру на одном конце молекулы, 9 конъюгированных двойных связей и 8 ответвлений. Они отличаются лишь строением второго конца молекулы.

В зависимости от происхождения каротин является вариабельной смесью структурно изомерных полиеновых углеводородов С₄₀Н₅₆: все-транс-α-каротины, все-транс-β-каротины, все-транс-γ-каротины. В зависимости от способа обработки и исходного сырья могут также присутствовать цис-изомеры.

Каротин встречается не только в моркови, но и во множестве других растений и, в частности, сопутствуя хлорофиллу, он входит в число наиболее распространенных растительных красящих веществ. Каротины в более или менее высоких концентрациях присутствуют в растительных маслах. Особенно высоко, в диапазоне от 0,05 до 0,2%, содержание каротина в пальмовом масле.

Сырой каротин представляет собой кристаллический порошок воскоподобной консистенции темно-медного, вплоть до киноварного, цвета. Цвет его раствора желто-оранжевый.

β-Каротин наиболее часто встречающийся у животных и растений каротин. Он образует густо-фиолетовые призмы (кристаллизуясь из бензола/метанола) или многогранники (из петролейного эфира). Его растворимость в граммах на 100 см³ растворителя при 19^oС составляет 5,5 в дисульфиде углерода; 0,35 в бензоле; 0,1 в петролейном эфире; 0,008 в этаноле. Оптически неактивен. α-Каротин образует густо-фиолетовые призмы (из бензола/метанола) или многогранники (из петролейного эфира). Оптически активен и более растворим, чем β-каротин. γ-Каротин образует темно-красные призмы (из бензола/метанола). Оптически неактивен и также более растворим, чем β-каротин.

В продажу каротин поступает в виде следующих препаратов: кристаллический β-каротин в вакуумных ампулах, 80%-ный технический кристаллизованный; примерно 3%-ные концентраты каротина в виде порошка; от 0,3 до 0,5%-ные растворы каротина в растительных маслах.

Каротины, как полиеновые углеводороды, проявляют хорошую растворимость в тетрагидрофуране, дисульфиде углерода, бензоле, хлороформе и маслах, плохую растворимость в эфире и петролейном эфире. Все каротины нерастворимы в воде. В жирах и маслах биологического происхождения их растворимость обычно составляет от 2 до 3%. Почти у всех каротинов высокая точка плавления (например, у β-каротина 183^oС). Они чувствительны к кислотам, кислороду и действию света.

Каротины получили важное значение в пищевых технологиях как антиоксиданты и натуральные красящие вещества. Преимущественно их используют для подкрашивания жиров и масел, для обогащения витаминами маргарина, пищевых препаратов и фармацевтических веществ, как добавки к концентрированным кормам при выращивании молоди животных и при приготовлении мороженого, щербетов и молока.

Каротиноиды, как углеводороды или соединения, близко родственные углеводородам, отчетливо липофильны. (Каротиноиды полиенового спиртового типа хорошо растворимы в спирте и ацетоне). Все транс-формы нерастворимы так же, как и соответствующие цис-соединения. Каротиноиды в природе встречаются почти исключительно в растворе в липоидных частицах клетки, поэтому их нередко относят к липохромным красящим веществам. Из высушенного клеточного материала их можно экстрагировать только липофильными растворителями. Общеизвестно, что каротиноиды пищевых растений, например, ликопин томатов, концентрируются в капельках жира пищи, приготовленной из них, что обусловлено их липофильными свойствами.

H. V. Euler (в 1928) обнаружил, что каротин является провитамином А. β-Каротин родственен витамину А, образование последнего можно представить путем расщепления центральной С= С двойной связи каротина с одновременным присоединением двух молекул воды. Биосинтез витамина А, очевидно, тоже проходит этим же способом. По меньшей мере, в большинстве случаев тело животного способно к трансформации каротина, особенно β-каротина, в витамин А. Это важно, поскольку недостаточность витамина А можно лечить легкодоступной содержащей каротин пищей.

Для получения каротина природное сырье сушат, чаще при температурах ниже 50^oС, и каротины экстрагируют липофильными растворителями. Совместно растворенные сопутствующие вещества отделяют либо омылением, либо вымораживанием. Получают кристаллизованный сырой каротин (75-90%) или концентраты каротина на масляной основе (1-20%). Из изомеров только β-каротин получают в чистом виде. Исходными продуктами являются либо такие, которые имеют высокое содержание каротина, например морковь (1 г сырого каротина/кг сухого вещества), сырое пальмовое масло (до 3 г/кг), тыквенные семена либо зеленые растения, например, люцерна (альфальфа), крапива жгучая или брокколи (Brassica), из которых, помимо каротинов, получают ксантофилл и хлорофилл.

Для экстракции каротинов из сухих растений используют петролейный эфир, керосин, реже бензол, жирные масла или, в случае красного пальмового масла, также трихлорэтилен. Для получения их из моркови наиболее подходит зимняя морковь (), которая должна содержать по меньшей мере 10 мг% (мг/100 мл) каротина на 10-15% сухого вещества. Начинать следует с сухой моркови (способ сухой переработки) или с сырья, обработанного в автоклаве и спрессованного гидравлически (способ сырой обработки). Сухой способ обеспечивает выход 67 г каротина/1000 кг моркови. При сыром способе экстракция проводится тетрагидрофураном и обеспечивает выход 62-72 г каротина из 1000 кг моркови, имеющей содержание каротина 90-100 г.

Наиболее значимыми районами культивирования масличных пальм являются Африка, Индонезия, Малайзия и Бразилия. В зависимости от происхождения и состояния свежести пальмовые масла имеют ярко-желтую (преимущественно α-каротин), красную (ликопен), оранжевую (преимущественно β-каротин) или красновато-коричневую (присутствие хлорофилла) окраску. Обычно сырое масло переводят щелочами в низководные мыла, из которых каротиноиды экстрагируют бензолом, трихлорэтиленом или петролейным эфиром. Выход составляет приблизительно от 80 до 90% от общего содержания каротиноидов в масле. Из 1000 кг пальмового масла получают около 3-4 кг каротинового экстракта (содержащего 20% каротина, 6,5% ликопена и 6% летучих масел).

Извлечение каротинов, присутствующих в маслах и жирах, способом омыления глицеридов с последующей экстракцией каротинов из мыл липофильными растворителями является дорогостоящим процессом. Более того, такой способ не подходит для каротинов из жиров и масел, которые поступают в пищевой сектор без химической модификации.

DE-A-19531245 раскрывает способ экстракции каротинов, особенно β-каротина, из твердого биологического сырья посредством смеси жидких органических экстрагентов, состоящей из этилацетата и/или бутилацетата и от 3 до 25 мас.% масла биологического происхождения, родственного этилацетату и/или бутилацетату, при температурах от 40 до 125^oС.

DE-A-4429506 раскрывает способ эстракции каротиноидов из исходного природного сырья посредством сжиженных газов, в котором предварительно высушенное исходное природное сырье экстрагируют сжиженным пропаном и/или сжиженным бутаном, возможно, в присутствии органического экстрагента при температурах в диапазоне от 20 до 100^oС и давлениях в диапазоне от 10 до 200 бар.

ЕР-А-0455425 раскрывает способ приготовления концентратов красящих агентов, в котором указанные концентраты природных красящих агентов, таких как каротин, готовят из органического сырья, в особенности из пальмового масла, способом, в котором масло вместе с летучим растворителем подвергают проникающей гель-хроматографии.

ЕР-А-0242148 раскрывает способ очистки содержащего каротин концентрата методом хроматографии, при котором жидкость, содержащую концентрат, содержащий каротин, подают на насадку, на которой адсорбируется концентрат, а каротиновый компонент вслед за этим вымывают и собирают путем подачи элюента на насадку.

ЕР-А-0239949 раскрывает способ производства порошкообразных тонкодисперсных препаратов каротиноидов, в котором каротиноид имеет по существу размер частиц менее 0,5 мкм, включающий растворение каротиноида в летучем, смешивающемся с водой органическом растворителе при температурах от 50 до 240^oС при атмосферном или выше атмосферного давлении в течение менее чем 10 секунд и осаждение растворенного каротиноида в виде коллоидной взвеси быстрым смешиванием с молоком при температурах от 0 до 50^oС.

WO-A-98/03480 раскрывает способ выделения кристаллов высокочистого β-каротина из неочищенных кристаллических препаратов, полученных из природных источников. Для удаления загрязнителей неочищенные кристаллы размешивают в растворителе, в котором β-каротин имеет низкую растворимость, после чего кристаллы отфильтровывают и промывают свежим растворителем. Таким способом получают природные препараты кристаллического β-каротина очень высокой чистоты.

WO-A-96/306 раскрывает способ выделения каротина из природного жира или масла, в частности из пальмового масла, в котором природный жир или масло каталитически преобразуют алканолами с длиной углеродной цепи до 4 атомов С в сложный алкиловый эфир жирной кислоты и глицерин ранее известным способом. Эфирную фазу реакционной смеси подвергают дистилляции для выделения алкилового эфира жирной кислоты. Полученный на второй стадии остаток от дистилляции омыляют, каротин экстрагируют из продукта, полученного на третьей стадии, и экстрагированную фазу концентрируют выпариванием. При этом достигают по меньшей мере 80% выхода. В то же время получают алкиловый эфир жирной кислоты для дальнейшего превращения в жирный спирт.

JP-A-09048927, заявка на патент Японии, раскрывает способ получения высококачественного каротиноидного пигмента без запаха, используемого в пищевых продуктах, лекарственных препаратах, квазилекарственных препаратах и косметике, путем удаления присущего характерного запаха и загрязнителей из сырья, содержащего каротиноидный пигмент, согласно которому очищенный каротиноидный пигмент получают, смешивая сырье, содержащее 1% или более вышеупомянутого каротиноида с растворимым в воде органическим растворителем, с последующим смешиванием с жирорастворимым органическим растворителем или путем смешивания сырья с жирорастворимым органическим растворителем, а вслед за этим с водорастворимым органическим растворителем.

Задачей изобретения является создание способа получения каротинов прямой экстракцией из каротиносодержащих материалов, в частности из жиров и масел биологического происхождения.

В настоящем изобретении предложен способ экстракции каротинов из каротиносодержащих материалов, который включает экстракцию каротиносодержащих материалов экстрагентом, содержащим по меньшей мере одно из следующей группы: ацетонитрил, N-метилпирролидон (N-МП), N,N-диметилформамид (ДМФА), N, N-диметилацетамид, 4-формилморфолин, 4-ацетилморфолин, 4-метилморфолин (4ММ), 4-фенилморфолин, с образованием двух жидких фаз, одна из которых является обедненной каротином фазой остатка, а другая является обогащенной каротином фазой экстракта, и разделением двух жидких фаз.

Существует огромное количество каротиносодержащих материалов, в частности жиров и масел биологического происхождения, к которым применим способ в соответствии с изобретением и которые имеют экономически значимое содержание каротиноидов. В данном контексте особенно предпочтительно пальмовое масло. Дополнительные примеры, которые следует назвать, включают: соевое масло, рапсовое масло, кукурузное масло, конопляное масло, подсолнечное масло, оливковое масло, льняное масло, свекольное масло, касторовое масло, кунжутное масло, масло какао, масло из зародышей риса, хлопковое масло, масло из семян винограда, масло из зародышей пшеницы, масло из семян пальмы, кокосовое масло, арахисовое масло, сафлорное масло и их смеси.

Экстракцию в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно проводят в противотоке. Это позволяет использовать даже небольшую разницу в коэффициентах распределения.

Экстрагент, растворенный в фазе остатка, и/или фаза экстракта могут (предпочтительно в диапазоне от комнатной температуры до 50^oС, однако выше точки плавления жира или масла) быть удалены жидкостно-жидкостной экстракцией с водой. Благодаря очень высокому коэффициенту распределения таким способом можно получить высокие концентрации экстрагента в водном растворе. Вода и экстрагент могут быть отделены друг от друга ректификацией. Извлеченный экстрагент можно рециркулировать.

Другая возможность очистки фазы остатка и/или фазы экстракта от экстрагентов состоит в удалении экстрагента из фазы остатка и/или фазы экстракта отгонкой азотом, водяным паром (паровая дистилляция) или парами спирта, выбранными из паров метанола, паров этанола и паров изопропанола и их смесей, предпочтительно при пониженном давлении.

Более того, экстрагент можно удалить из фазы отстатка и/или фазы экстракта путем экстракции сжатыми газами, выбранными из группы, включающей диоксид углерода, пропан, пропен, бутан и их смеси, предпочтительно при условиях, близких к критическим. Например, 4-формилморфолин растворяют при 70^oС и 120 бар при концентрации 9 мас.% в диоксиде углерода.

Условия, близкие к критическим, в контексте данного изобретения предпочтительно подразумевают пониженные температуры от примерно 0,7 до примерно 1,3. Условие "пониженной температуры" определяется уравнением: Тп = Т/Тк, где Тп является сниженной температурой, Т является фактической рабочей температурой и Тк является критической температурой соответствующего газа. Единицами измерения Т и Тк являются градусы Кельвина {К}. Тп, таким образом, величина безразмерная. Бутан, например, при комнатной температуре имеет пониженную температуру около 0,69.

Каротины, собранные в фазе экстракта, можно извлечь из указанной фазы экстракта кристаллизацией и фильтрацией. Предпочтительно коммерциализуют отфильтрованные каротины, пока они еще масляно-мокрые, поскольку чистые каротины имеют тенденцию подвергаться интенсивным реакциям полимеризации. Каротины, полученные таким путем, можно также очистить в соответствии с обычными способами и запаять в вакуумные ампулы. Оставшееся насыщенное каротинами масло, может быть реализовано на рынке. В качестве альтернативы это масло также можно рециклировать.

Различные экстрагенты, такие как, например, диметилформамид, 4-формилморфолин и т. п., образуют двухфазные системы с большинством масел и жиров без добавления вспомогательных агентов.

Там, где это необходимо, для создания двухфазной системы к экстрагентам добавляют небольшие количества воды или полностью смешивающегося с водой алканола, предпочтительно метанола.

Другая возможность создания двухфазной системы в системах экстрагентов и содержащего каротин масла или жира состоит в добавлении к смеси диоксида углерода, пропана, пропена или бутана при повышенном давлении. В данном случае давление и температура выбраны таким образом, чтобы бинарная система газообразных компонентов и растворителя была однофазной, т.е. сверхкритической.

Третий способ снижения взаимной растворимости экстрагента и масла заключается в добавлении к маслу алкана, такого как, например, пропан, бутан, гептан или петролейный эфир. Диметилформамид и 4-формилморфолин, например, смешиваются с большинством органических растворителей за исключением алифатических углеводородов и тройных эфиров глицерина.

Слизистые вещества, твердые вещества и свободные жирные кислоты предпочтительно удаляют в максимально возможной степени рафинированием, фильтрацией и нейтрализацией, а также комбинациями этих предварительных стадий. Кислород, соответственно, также должен быть предварительно удален.

Жир или масло биологического происхождения можно при необходимости подвергнуть предварительной экстракции растворителем, выбранным из метанола, этанола, этанола/воды, изопропанола, изопропанола/воды и их смесей. Однако это не является обязательным условием для проведения экстракции в соответствии с настоящим изобретением.

Было обнаружено, что в качестве экстрагентов для экстракции в соответствии с настоящим изобретением хорошо подходят смеси N-метилпирролидона и метанола, предпочтительно содержащие 30-70 мас.% метанола, особенно 40-60 мас. % метанола, или смеси 4-метилморфолина и воды, предпочтительно содержащие 3-20 мас.% воды, особенно 5-15 мас.% воды.

Экстрагентами, которые особенно хорошо подходят для экстракции в соответствии с настоящим изобретением, являются 4-формилморфолин и смеси 4-формилморфолина и метанола, предпочтительно содержащие 5-30 мас.% метанола, особенно 5-10 мас.% метанола.

Экстракцию в соответствии с изобретением предпочтительно проводят при температурах в диапазоне от примерно 20 до примерно 120^oС, предпочтительно в диапазоне от примерно 40 до примерно 80^oС. Работать следует при температурах выше точки плавления соответствующего жира или масла.

Последующее описание способа дано в виде примеров, не ограничивающих однако формулы изобретения. Значения процентов и ppm (мас.ч./млн) относятся к массе.

Пример 1 100 г пальмового масла, содержащего 320 ppm каротина и 4,4 массовых % свободных жирных кислот, путем размешивания в сосуде при 60^oС тщательно смешивают с 50 г N-метилпирролидона и 50 г метанола. Вслед за прекращением процесса размешивания и разделением двух жидких фаз из каждой фазы отбирают и анализируют пробы. Фаза остатка (т.е. обогащенная маслом фаза) за вычетом экстрагента содержит 2,9 мас.% свободных жирных кислот и 300 ppm каротина. Фаза экстракта за вычетом экстрагента содержит 8,6 мас.% свободных жирных кислот и 370 ppm каротина.

Пример 2 100 г пальмового масла, содержащего 380 ppm каротина и 4,1 мас.% свободных жирных кислот тщательно смешали с 87,5 г 4-метилморфолина и 12,5 г воды посредством перемешивания в течение 15 минут в сосуде при 60^oС. После прекращения процесса перемешивания смесь оставили для разделения двух жидких фаз и затем отобрали и проанализировали пробы из обеих фаз. Фаза остатка за вычетом экстрагента содержала 3,6 мас.% свободных жирных кислот и 360 ppm каротина. Фаза экстракта за вычетом экстрагента содержала приблизительно 65 мас. % свободных жирных кислот, приблизительно 35 мас.% глицерида и 1030 ppm каротина. Количество фазы экстракта достигало 2,8 г при загрузке экстрагента приблизительно 3 мас.%.

Пример 3 100 г деацидофицированного пальмового масла с остаточным содержанием свободных жирных кислот 0,28 мас.% и содержанием каротина 420 ppm перемешиванием в сосуде при 60^oС тщательно смешали с 2,5 г воды и 87,5 г 4-метилморфолина. После прекращения процесса перемешивания смесь оставили для разделения двух жидких фаз и затем отобрали и проанализовали пробы из обеих фаз. Фаза остатка за вычетом экстрагента содержала 0,11 мас.% свободных жирных кислот и 361 ppm каротина. Фаза экстракта за вычетом экстрагента содержала приблизительно 71,3 мас.% нейтрального масла (глицериды), приблизительно 27,6 мас.% свободных жирных кислот и 1150 ppm каротина.

Пример 4 100 г деацидофицированного пальмового масла с остаточным содержанием свободных жирных кислот 0,47 мас. % и содержанием каротина 290 ppm путем перемешивания в сосуде при 60^oС тщательно смешивали с 6 г воды и 94 г 4-метилморфолина. После прекращения процесса перемешивания смесь оставили для разделения двух жидких фаз и затем из обеих фаз отобрали и проанализировали пробы. Фаза остатка за вычетом экстрагента содержит 0,36 мас.% свободных жирных кислот и 280 ppm каротина. Фаза экстракта за вычетом экстрагента содержит приблизительно 96,8 мас.% нейтрального масла, 3,2 мас.% свободных жирных кислот и 480 ppm каротина.

Пример 5 200 г деацидофицированного пальмового масла с содержанием каротина 420 ppm, содержанием токоферола 290 ppm, содержанием токотриенола 590 ppm и содержанием свободных жирных кислот 0,1 мас.% перемешиванием смешали с 200 г метанола. После прекращения процесса перемешивания смесь оставили для разделения двух жидких сосуществующих фаз и для анализа отобрали пробы из каждой фазы. Богатая маслом фаза остатка за вычетом метанола содержала 416 ppm каротина, 0,03 мас.% свободных жирных кислот, 10 ppm токоферола, 25 ppm токотриенола и 10 ppm стиролов, растворенных в нейтральном масле. Фаза экстракта фаза за вычетом метанола содержала 1 мас.% свободных жирных кислот, 173 ppm каротина, 530 ppm токоферола, 1500 ppm токотриенола и 1300 ppm стиролов, растворенных в нейтральном масле.

100 г фазы остатка тщательно смешали путем перемешивания с 100 г 4-формилморфолина. После прекращения процесса перемешивания смесь оставлили для разделения на две сосуществующие жидкие фазы и из каждой фазы отобрали пробы для анализа. Богатая маслом фаза остатка за вычетом экстрагента содержала 320 ppm каротина и 0,01 мас.% свободных жирных кислот. Токоферолы и стиролы присутствовали только в виде следов. Фаза экстракта содержала 1500 ppm каротина, 0,07 мас.% свободных жирных кислот, 30 ppm токоферолов, 90 ppm токотриенолов и 30 ppm стиролов, растворенных в нейтральном масле.

Пример 6 100 г пальмового масла, содержащего 420 ppm каротина, 4,0 мас.% свободных жирных кислот и примерно 96 мас.% глицеридов, путем размешивания при 50^oС, смешивали со 100 г 4-формилморфолина. После прекращения процесса смешивания смесь оставили для полного разделения двух жидких фаз и отобрали пробы из обеих сосуществующих фаз, состав которых проанализировали. Обогащенная маслом фаза остатка за вычетом экстрагента содержала примерно 97 мас.% глицеридов, 3,0 мас.% свободных жирных кислот и 390 ppm каротина. Фаза экстракта, обогащенная 4-формилморфолином, за вычетом экстрагента содержала 1600 ppm каротина, примерно 68 мас.% глицеридов и примерно 32 мас.% свободных жирных кислот. Содержание нейтрального масла без содержания свободных жирных кислот составляло 2350 ppm.

Пример 7 100 г деацидофицированного пальмового масла, содержащего 280 ppm каротина и 0,28 мас.% свободных жирных кислот путем перемешивания при 60^oС смешивали со 100 г диметилформамида. После прекращения процесса смешивания смесь оставили для разделения двух жидких фаз и затем отобрали пробы из двух сосуществующих жидких фаз. Анализы для двух жидких фаз за вычетом экстрагента показали следующий состав: а) фаза остатка: 200 ppm каротина, приблизительно 99,8 мас.% глицеридов, 0,2 мас.% свободных жирных кислот; б) фаза экстракта: 950 ppm каротина, приблизительно 90,5 мас.% глицеридов и 9,5 мас.% свободных жирных кислот.

Пример 8 200 г пальмового масла, содержащего 95,52 мас.% нейтрального масла, 4,34 мас.% свободных жирных кислот, 0,02 мас.% α-токоферола, 0,02 мас.% α-токотриенола, 0,04 мас.% γ-токотриенола, 0,01 мас.% δ-токотриенола, 0,01 мас. % стигмастирола, 0,03 мас.% цитостирола и 430 ppm каротина, смешивали при 90^oC с 200 г 4-формилморфолина и 10 г гептана. После прекращения процесса смешивания и разделения двух образовавшихся жидких фаз отобрали и проанализировали пробы из обеих фаз. Содержание экстрагента составляло 2,7 мас.%. Фаза остатка за вычетом экстрагента содержала 96,98 мас.% нейтрального масла, 2,90 мас. % свободных жирных кислот, 0,02 мас.% α-токоферола, 0,02 мас. % α-токотриенола, 0,03 мас.% γ-токотриенола, 0,01 мас.% δ-токотриенола, 0,01 мас. % стигмастирола, 0,02 мас.% цитостирола и 380 ppm каротина. Фаза экстракта состояла из 72,75 мас.% нейтрального масла, 26,60 маc.% свободных жирных кислот, 0,07 мас.% α-токоферола, 0,08 мас.% α-токотриенола, 0,26 мас. % γ-токотриенола, 0,08 мас.% δ-токотриенола, 0,05 мас.% стигмостирола, 0,11 мас.% цитостирола и 940 ppm каротина.

Формула изобретения

1. Способ экстракции каротинов из каротиносодержащих материалов, включающий экстракцию каротиносодержащего материала экстрагентом, содержащим по меньшей мере один из компонентов, выбранных из группы, включающей ацетонитрил, N-метилпирролидон, N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид, 4-формилморфолин, 4-ацетилморфолин, 4-метилморфолин, 4-фенилморфолин, с образованием двух жидких фаз, одна из которых является обедненной каротином фазой остатка, а другая является обогащенной каротином фазой экстракта, и разделением двух жидких фаз.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанное каротиносодержащее сырье выбирают из жиров и масел биологического происхождения, включающих пальмовое масло, соевое масло, рапсовое масло, кукурузное масло, конопляное масло, подсолнечное масло, оливковое масло, льняное масло, свекольное масло, касторовое масло, кунжутное масло, масло какао, масло из зародышей риса, хлопковое масло, масло из семян винограда, масло из зародышей пшеницы, масло из семян пальмы, кокосовое масло, арахисовое масло и их смеси.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанную экстракцию проводят в противотоке.

4. Способ по любым из пп.1-3, отличающийся тем, что экстрагент удаляют, по меньшей мере, из одной указанной фазы остатка и фазы экстракта жидкостно-жидкостной экстракцией водой.

5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что экстрагент удаляют по меньшей мере из одной указанной фазы остатка и фазы экстракта отгонкой азотом, водяным паром или парами спирта, выбранного из группы, включающей метанол, этанол и изопропанол и их смеси, предпочтительно при пониженном давлении.

6. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что экстрагент удаляют по меньшей мере из одной из указанных фаз, включая фазу остатка и фазу экстракта, экстракцией сжатыми газами, выбранными из группы, включающей диоксид углерода, пропан, пропен, бутан и их смеси, предпочтительно в условиях, близких к критическим.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что каротины извлекают из указанной фазы экстракта кристаллизацией и фильтрацией.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что каротиносодержащий материал перед экстракцией подвергают предварительной обработке, выбранной из рафинирования, фильтрации, нейтрализации, а также их сочетаний.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что экстрагент является смесью N-метилпирролидона и метанола.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что указанная смесь содержит от 30 до 70 мас.% метанола, предпочтительно от 40 до 60 мас.% метанола.

11. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что экстрагент является смесью 4-метилморфолина и воды.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что указанная смесь содержит от 3 до 20 мас.% воды, предпочтительно от 5 до 15 мас.% воды.

13. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что экстрагепт является смесью 4-формилморфолина и метанола.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что указанная смесь содержит от 5 до 30 мас.% метанола, предпочтительно от 5 до 10 мас.% метанола.

15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что экстракцию проводят при температуре примерно 20-120°С, предпочтительно примерно 40-80°С.