Способ очистки смеси душистых веществ

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано в биотехнологии душистых веществ. Цель изобретения - улучшение парфюмерного качества целевого продукта, Смесь душистых веществ обрабатывают водным раствором, содержащим 2-8% щелочи и 0,2-0,5% перекиси водорода, при перемешивании в течение 10-20 мин и соотношении 1:(0,5-1,0). Затем полученную смесь отсеивают, отделяют душистые вещества , промывают их дистиллированной водой и подвергают гидродистилляции. При этом дистиллят отгоняют в количестве 60- 110% от массы душистых веществ. 2 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1659462 А1 (sl)s С 11 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617924/13 (22) 12.12.88 (46) 30.06,91. Бюл. ЬЬ 24 (71) Научно-производственное объединение по эфиромасличным культурам и маслам

"Эфирмасло" (72) П.С. Бугорский, В.Н. Мельников и В.Ю, Рябко (53) 668.5.036(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 320525, кл. С 11 В 9/00, 1971. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СМЕСИ ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно, к биотехнологическим способам получения душистых веществ.

Цель изобретения — повышение парфюмерных качеств целевого продукта.

Сущность способа заключается в следующем.

Смесь душистых веществ с другими продуктами жизнедеятельности ми кроорганизмов (высокомолекулярные спирты, альдегиды, кислоты, амины и др.), выделенная иэ культуральной жидкости известными методами (экстракцией, дистилляцией и сорбцией), с целью удаления кислот, перекисей, осмолившихся темноокрашенных веществ, аминов, обрабатывается водным раствором, содержащим 2-8 щелочи (преимущественно 2,5-5,0 ) и 0,2-0,5 перекиси водорода при интенсивном перемешивании в течение 10-20 мин и соотношении души(57) Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано в биотехнологии душистых веществ. Цель изобретения — улучшение парфюмерного качества целевого продукта.

Смесь душистых веществ обрабатывают водным раствором, содержащим 2 — 87ь щелочи и 0,2-0,5 перекиси водорода, при перемешивании в течение 10 — 20 мин и соотношении 1:(0,5 — 1,0). Затем полученную смесь отсеивают, отделяют душистые вещества, промывают их дистиллированной водой и подвергают гидродистилляции, При этом дистиллят отгоняют в количестве 60110% от массы душистых веществ. 2 табл. стых веществ — водного раствора реагента

1:(0,5 — 1,0). Затем из полученной смеси отстаиванием отделяют душистые вещества, промывают их дистиллированной водой и подвергают дистилляции. Дистилляцию проводят водным паром, которую осуществляют до или после обработки водным раствором химического реагента. При этом дистиллят, содержащий в основном сивушные компоненты, отгоняют в количестве 60110 от массы масла (душистые вещества).

Очищенное таким образом масло отделяют от водного слоя кубового остатка, сушат известными методами от растворенной воды и получают товарный продукт.

Введение в водный раствор реагента— перекиси водорода, обладающей как окислительными, так и восстановительными свойствами, позволяет удалить ряд сопутствующих веществ g-,кетокислоты, ароматические альдегиды), ухудшающих парфюмерные качества целевого продукта.

Например:

О

П 0 5

Н- С вЂ” С, + Н О2 Е- С+ СΠ— И 0

"ОН 2 2 "ОН2

- кетокислота

О о

 —.С +Н Î вЂ” Â-С +К О Н ОН 10 ароматический альдегид далее в щелочной среде кислоты дают боли, которые хорошо растворимы в воде и

4егко выводятся таким образом из масла.

Амины, обуславливающие рыбную ноту, 15

yäàëÿþòñÿ перекисью водорода путем образования гидроксилэминов или N-оксидов

RNH2+ Н202 -+R — МН20+ Н20

ЙЗЙ + Н202 - ВЗЯЛО+ Н20, оторые в щелочной среде образуют комп- 20 ексные соединения, хорошо растворимые в воде и поэтому выводимые из масла.

Использование перекиси водорода в составе реагента способствует осветлению смеси душистых веществ, улучшению их за- 25

Паха и стабилизации перекисей.

Щелочная среда (реэгента) не только способствует нейтрализации имеющихся в масле кислот, но и способствует удалению из него веществ, образованных в ходе реак- 30

Ции с перекисью водорода. Следовательно, Комплексный реагент — щелочь — Н 02 спаиЛен очищать масла микробного синтеза от резкокислого. запаха с рыбной нотой.

Кроме того, реагент является нетоксичным 35 и экологически более чистым, чем ранее предложенные. При этом он не ухудшает

«сварные качества масла (цвет, содержание терпеновых спиртов).

Использование данного реагента для 40 улучшения качества растительных эфирных масел также обеспечивает улучшение их качеств, однако при этом не реализуются все

pro возможности, так как в растительных маслах отсутствуют компоненты, свойст- 45 венные микробным маслам.

Удаление сивушных спиртов, обуславливающих резкоудушливый запах масла, обеспечивается паровой дистилляцией .

Удаление их химическими методами не 50 представляется возможным, так как при этом реагируют и разрушаются душистые вещества.

Удаление сивушных спиртов дистилляцией основано на том, что компоненты, вхо- 55 дящие в состав душистых веществ образуют эзеотропную смесь с водой, которая кипит при более низкой температуре, чем чистый спирт, и поэтому более легко и быстро отгоняется из смеси с другими веществами. При этом душистые вещества практически не атганяются.

Минимальный технологический параметр процесса отбора 60% дистиллята от массы масла-сырца позволяет снизить содержание сивушных спиртов в масле с 10 да

2,2%, при катарам масло уже имеет высокую парфюмерную оценку и может использоваться для отдушек, Максимальный параметр 110% позволяет масла с содержанием сивушных спиртов 33% приводить к хорошим парфюмерным показателям, при этом получал дополнительный продукт— фракцию сивушных спиртов для растворителей масел, жиров, красок и др.

Последовательность операций — обработка реагентам и дистилляция в данном способе не имеет значения и дает одинаковый положительный эффект. В предлагаемом способе дистилляция используется для удаления иэ масла балластных веществ, более легко летучих (сивушные спирты), чем душистые компоненты. При этом целевой продукт — душистые вещесгва остаются в дистилляцианном аппарате. В процессе дистилляции кислоты, амины, перекиси и др. не переганяются с водяным паром. Для их удаления вводится стадия обработки масла реэгентам. Очередность применения этих двух стадий мажет быть различна, так кэк не влияет на качественные показатели целевого продукта.

Пример 1. 100 г масла-сы рцэ, полученного при культивировании мицелиэльнаго гриба Eremotheclum ashbyti — прадуцентэ рибофлэвинэ и душистых веществ с запахом раэавага направления и имеющего следующие показатели; кисло-1 нае число 27,8 к,ч,мг

КОН/г; сивушные спирты 8.,2%; манатерпенавые спирты 22,6%: фенилэтанал 53,8%; кэраанильные соединения 11 8% и др.

3,6%; парфюмерная оценка 3,5 балла, обрабатывают при перемешивэнии водным растворам, содержащим 2% КОН и 0,2% Н202 в течение 10 мин в соотношении 1:1.

После отслаивания через 3 мин эфирное масло отделяют ат водного раствора и промывают дистиллированной водой в соотношении 1:1. Затем масло г тделяют ат водного слоя и переносят в дистилляционный аппарат, который подогревают горячей водой до 90-95 С. Через масло пропускают водяной пар. Пары воды и отгоняемых сивушных спиртов канденсируются а теплообменнике и поступают в сборник.

Дистилляцию прекращают при получении сконденсированного дистиллята (вода и сивушные спирты) в количестве 60 г. Очищенное эфирное масло сушат нэд безводным

1659462 сульфатом натрия и получают 83,7 г товарного продукта со следующими показателями: к.ч, 4,2; сивушные =пирты 1,1 ; монотерпеновые спирты 24Я%; фенолэтанол 61,5%, карбонильные соединения

10,9% и др. 1,9%. Парфюмерная оценка 4,6 балла.

Пример 2. 680 г масла-сырца, полученного при культивировании гриба

Eremotheclum ashbyll, характеризующегося показателями; к.ч, 92,8; сивушные спирты

30,6%; монотерпеновые спирты 13,0%; фенилэтанол 36,4%, карбонильные соединения 8,6% и др. 11,4%; парфюмерная оценка

2 балла, подвергают дистилляции. Дистилляцию прекращают при получении дистиллята 750 r. Затем обрабатывают при перемешивании водным раствором, содержащим ИаОН и 0,5% Н О в течение 20, мин в соотношении 1;1. К очищенному маслу для обезвоживания добавляют 96% этанол в количестве 10% и под вакуумом при 65 С отгоняют этанол с .водой. Получают 309,4 г эфирного масла товарного вида с показателями: к.ч, 0,3; сивушные спирты 2,9; ; монотерпеновые спирты 22,8%; фенилэтанол

60.2%„, карбонильные соединения 8,1% и др, 6,0%, парфюмерная оценка 4,3 балла.

Пример 3. 25 г масла-сырца гриба А.

gossipli, имеющего следующие показатели: к.ч. 23,0; сивушиные компоненты 10,3%; мо»отерпеновые спирты 34,2 ; фенилэтанол

46,5 и др. 9,0%, парфюмерная оценка 3,5 балла обрабатывают при перемешивании с водным раствором, содержащим 5% NaOH и 0,4% Н Р2 в течение 15 мин при соотношении 1:0,5. После отслаивания масло отделяют от водного раствора, промывают водой в соотношении 1;1, затем масло отделяют, пропускают через него водяной пар до получения 40 г дистиллята. Очищенное масло сушат над безводным сульфатом натрия и получают 20,6 г товарного продукта с показателями: к.ч, 0,8; сивушн .:e спирты

1,2%; монотерпеновые спирты 41,2%; фенилэтанол 53,4% и др. 4,2%, парфюмерная оценка 4,5 балла.

В таблице представлены результаты сравнения известного способа и данного способов очистки эфирного масла микробного происхождения. Приведенные данные свидетельствуют о том, что химические показатели, парфюмерное качество и потребительские свойства целевого продукта, полученного по предлагаемому способу, значительно выше, чем по известному. Известный способ позволяет устранить резко пахнущие кислоты и сивушные спирты, ведет к снижению содержания терпеновых спиртов, усиливает окраску продукта, в ре40 110% не способствует улучшению качества масла, а ведет к дистилляции уже и души50

5

35 зультате чего делает невозможным его ис- : пользование как композиционного материала в ароматических отдушках.

Оптимальными параметрами способа, обеспечивающими получение душистых веществ для отдушек изделий бытовой химии и парфюмерии из сильно загрязненных масел микробного синтеза, являются 2-8% щелочи и 0,2-5% перекиси водорода, количество дистиллята 60-110% от массы масла (табл. 2). Уменьшение количества щелочи не устраняет избыточную кислотность масла, что ухудшает его парфюмерные свойства, Приготовление растворов щелочи с концентрациями более 8% нецелесообразно, так как они уже не способствуют улучшению запаха масла. Данная предельная концентрация щелочи даст возможность нейтрализовать образцы масел с кислотным числом более 100 ед (примерно соответствует 1820% содержанию кислоты в масле), получение которых не представляется реальным в биотехнологическом производстве.

Введение в;целочной раствор перекиси водорода менее 0,2% не позволяет устранить плохо пахнущие соединения, которые образуются в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, Наличие этих компонентов отрицательно влияет на органолептические свойства масел, Увеличение концентрации более 0,5% не целесообразно, так как не увеличивает положительный эффект обработки, Количество дистиллята менее 60% не позволяет удалить сивушные спирты ниже минимального их уровня, что значительно ухудшает парфюмерное качество масла.

Увеличение количества дистиллята более стых веществ, за счет чего снижается выход товарного продукта.

Обработка сложных смесей органических веществ, содержащих душистые вещества, образующихся в результате жизнедеятельности многих микроорганизмов водным раствором, содержащим 2 — 8% щелочи и 0,2 — 0,5% HzOz и дистилляцией водяным паром позволяет выделять комплекс душистых веществ, таких как терпеновые спирты и альдегиды, ароматические спирты, с высоким парфюмерным качеством и одновременно осветлять целевой продукт, ликвидировать при этом токсичные вещества.

Формула изобретения

Способ очистки смеси душистых веществ, преимущественно полученных путем микробного синтеза, ьключающий обработку их при перемешиванил водным раствором химического реагента, содержащим

1659462 щелочь и окислитель, отстаивание, отделение душистых веществ, промывание их дистиллированной водой и гидродистилляцию, отличающийся тем, что, с целью повышения парфюмерных качеств целевого продукта, в качестве окислителя используфт перекись водорода, при этом содержайие щелочи и перекиси водорода в водном

Таблица 1

Способ пе е аботки

Предлагаемый (обработка 3 (Na0H и 0,5 Hz0z с дистилля ией

Известный (обработка раствором 0,5 $ NaOH и 0,02

КМп04

Показатель

Желтый

Сильный, неприятный, признак сивушных спиртов,, Цвет

Запах

19,7

6,2

16,8

65,8

10,9

4,7

12,2

3,9

Тьблица2

Показатель

Параметр процесса

Количество щелочи, Х

Количество перекиси водорода, Х

Количество дистилляте, Х т т 1- м —8 Гь8 (0>2 f 0>2 0 ° 3 (0,5 Q)0>5 >.60 (60 (80 110 >110

>5,0 4,2 0,5 0,4 0,3 0,3 4>2

4»2

4,1

4,0 3 ° 9 3,8 3,7

8 ° 2 6,7

6,7 )6>7 6,6 6,5 6,2 6,2 р2>2

2,2 1 4 1 0

1,0

22>6 23,8

53>8 55i7

23>8 23,8

55,8 55,8 55,7

24, l

56 ° 0

24,3 24,6 24,6

56,3 56,6 5616

24 ° 1

56,0

25,6 26,0

58,5 59,0

26,1

59,3

Уменьление дущистмк веществ

12 3

11 8 1 1 4 11 4 12 1 12 5 12 4

12,2 12,6

12,6 12,6

12 l

4,5 4,6 4,7

<3,7 3,9 4,0 4,0 4,1 4,1 <3>9

4 O

4,0 с4,0

4,7

Составитель Т.Ермакова

Редактор Л. Герасимова Техред М. Моргентал Корректор M.Êó÷åðÿâàí

Заказ 1820 Тираж 288 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Кислотное число, мг КОН/Г

Сивушные спирты, Терпеновые спирты, (, Фенилэтанол.

Карбонильные соединенияя, Па юме ная о енка, балл

Кислотное число> мг KOlllг

Снвущнме спирты, Х

Терленовые спирты, Х еенплвтанол, Х

Карбонильные соединения, Х

Парбка>ерная оценка, балл растворе составляют соответственно

2,0...8,0 и 0,2...0,5%, обработку ведут в течение 10-20 мин при соотношении душистых веществ — водного раствора химического

5 реагента 1:(0,5 — 1), в процессе гидродистилляции дистиллят удаляют в количестве 60110 от массы душистых веществ с получением целевого продукта в остатке.

Светло-желтый

Приближается к запаху натурального розового масла с ярко выраженными гераниола и фенилэтанола

0,5

1,1

25,6

62,4,