WO2009065928A1 - Method for producing carotenoid solutions - Google Patents

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WO2009065928A1
WO2009065928A1 PCT/EP2008/065989 EP2008065989W WO2009065928A1 WO 2009065928 A1 WO2009065928 A1 WO 2009065928A1 EP 2008065989 W EP2008065989 W EP 2008065989W WO 2009065928 A1 WO2009065928 A1 WO 2009065928A1
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WO
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oil
carotenoid
solution
hot
suspension
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/065989
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German (de)
French (fr)
Inventor
Lutz End
Dieter Feuerstein
Mario Brands
Andreas Keller
Robert Engel
Jesper Feldthusen Jensen
Angelika-Maria Pfeiffer
Original Assignee
Basf Se
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Filing date
Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23DEDIBLE OILS OR FATS, e.g. MARGARINES, SHORTENINGS, COOKING OILS
    • A23D9/00Other edible oils or fats, e.g. shortenings, cooking oils
    • A23D9/007Other edible oils or fats, e.g. shortenings, cooking oils characterised by ingredients other than fatty acid triglycerides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K20/00Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10Organic substances
    • A23K20/179Colouring agents, e.g. pigmenting or dyeing agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K40/00Shaping or working-up of animal feeding-stuffs
    • A23K40/10Shaping or working-up of animal feeding-stuffs by agglomeration; by granulation, e.g. making powders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K50/00Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/80Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for aquatic animals, e.g. fish, crustaceans or molluscs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of carotenoid solutions in a food grade oil.
  • the invention relates to a process for dissolving a carotenoid, in particular astaxanthin, in a food-grade oil by heating a suspension of the carotenoid, especially astaxanthin, in the oil and then quenching (quenching) the resulting solution with a cooler solution of the oil Carotenoids in the oil.
  • Carotenoids are widely used for pharmaceutical or cosmetic purposes as well as in the food industry.
  • carotenoids are used as coloring additives and essential nutritional supplements.
  • a major problem with the administration of carotenoids is their low water solubility and the associated poor bioavailability. This problem is especially pronounced with astaxanthin.
  • carotenoids and in particular astaxanthin and its derivatives can not be used as such, but must be converted into a formulation that ensures adequate bioavailability of these substances.
  • Due to the chemical instability of carotenoids - the compounds are oxidation labile and also tend to form inactive configuration isomers by cis-trans isomerization of the exocyclic double bonds - the formulation of these compounds is a particular challenge dar.
  • liquid formulations of carotenoids especially the Astaxanthin, in edible, d. H. food grade oils of particular interest.
  • WO2006 / 125591 describes the preparation of carotenoid solutions in food-grade oils which comprises first providing a suspension of the carotenoid in the oil phase, heating the suspension for a short time by continuous mixing with a hot oil to dissolve the carotenoid in solution and quenching the resulting hot carotenoid solution by continuously blending it with a cold oil suitable for food.
  • This method has a number of disadvantages. On the one hand, quenching with the cold oil leads to a strong dilution of the resulting carotenoid solution, so that a comparatively high carotenoid concentration has to be set in the hot carotenoid solution.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a more efficient method for the preparation of carotenoid solutions in oils suitable for food, which in particular eliminates the disadvantages of the prior art. This object is achieved by the method described below.
  • the invention thus relates to a process for the preparation of carotenoid solutions in a food grade oil comprising:
  • Quenching the hot carotenoid solution comprising mixing the hot carotenoid solution with a cooler solution of the carotenoid in a food grade oil.
  • the process according to the invention has a number of advantages.
  • a carotenoid solution to quench the hot carotenoid solution, excessive dilution can be avoided.
  • lower carotenoid concentrations in the hot carotenoid solution are required to set the desired final concentration.
  • the temperatures required to dissolve the carotenoid can be reduced, so that lower degradation reactions of the carotenoid occur in the hot solution.
  • Another advantage is that the risk of premature crystallization of the carotenoid from the oil is reduced. If a hot oil is used to heat the carotenoid suspension, the temperature of the hot oil may be reduced. This has the advantage that decomposition reactions of the oil and a concomitant formation of deposits on apparatus parts (so-called fouling), which play a major role, in particular in the case of unrefined oils, can be reduced.
  • an oil suitable for food is understood as meaning an oil approved for animal and / or human nutrition.
  • This oil is referred to below as edible oil.
  • vegetable oils such as soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, thistle oil, corn oil, olive oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil, coconut oil, peanut oil, PUFA oils, MCT oils, furthermore fish oils, fish oil blends and mixtures of these oils.
  • vegetable oils such as soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, thistle oil, corn oil, olive oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil, coconut oil, peanut oil, PUFA oils, MCT oils, furthermore fish oils, fish oil blends and mixtures of these oils.
  • corn oil, sunflower oil, soybean oil, fish oil, palm kernel oil and MCT oils are examples of these oils.
  • the oil used to prepare the hot carotenoid solutions and carotenoid suspensions comprises at least 50% by weight, in particular at least 80% by weight, based on the total amount in steps i. and ii. used oils, at least one oil with a high proportion, i. at least 60 wt .-% of Cs to Ci4 fatty acids, especially Ce to Cio fatty acids, in particular at least one selected from palm kernel oil and MCT oils edible oil.
  • the edible oil used in the method according to the invention in step iii comprises at least 50% by weight and in particular at least 80% by weight, based on the total amount of that obtained in step iii. used oil, at least one of soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, thistle oil, corn oil, olive oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil, coconut oil, peanut oil, PUFA oils, MCT oils, fish oils, fish oil blends and mixtures of these oils and in particular, at least one edible oil selected from corn oil, sunflower oil, soybean oil and fish oil.
  • the oils used can be raffinate oils or crude oils which still contain origin-specific impurities such as proteins, phosphate, (earth) alkali metal salts and the like in conventional amounts.
  • the in the inventive used oils may also contain small amounts of water, but preferably not more than 10 wt .-%, for example 0.1 to 10 wt .-%, often 0.5 to 8 wt .-%, based on the oil.
  • the edible oil contains no more than 0.5% by weight, based on the total amount of the edible oil used, of water.
  • Carotinoids which are suitable according to the invention are all known carotenoids and carotenoid derivatives which are obtainable from natural sources or synthetically accessible. Examples of these are carotenes such as ⁇ -carotene and lycopene, and also xanthophylls such as lutein, astaxanthin, adonirubin, adonixanthin, zeaxanthin, cryptoxanthin, citranaxanthin, canthaxanthin, echinenone, bixin, ⁇ -apo-4-carotenal, ⁇ -apo-8-carotenal, ⁇ -apo-4-carotenoic acid ester, singly or as a mixture.
  • carotenes such as ⁇ -carotene and lycopene
  • xanthophylls such as lutein, astaxanthin, adonirubin, adonixanthin, zeaxanthin, cryptoxanthin, citranaxanthin, canthax
  • a particularly preferred embodiment of the invention relates to a process in which astaxanthin is used as the carotenoid.
  • the carotenoid is astaxanthin, this is determined in step i. usually in a purity, based on the all-trans isomer of at least 70 wt .-%, often at least 80 wt .-%, preferably at least 90 wt .-% and in particular at least 95 wt .-% used.
  • the astaxanthin may also contain portions of cis isomers of astaxanthin and astaxanthin various carotenoids.
  • the proportion of carotenoids other than astaxanthin will generally not exceed 30% by weight, often 20% by weight, in particular 10% by weight and more preferably 5% by weight, based on the total amount of carotenoid used.
  • astaxanthin which meets the requirements of food-approved astaxanthin, is used; H. containing less than 4% by weight of carotenoids other than astaxanthin, which has a heavy metal content not exceeding 10 ppm and containing at least 70% by weight, often at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight.
  • % consists of the all-trans isomer.
  • a suspension of the carotenoid in the food grade oil is accomplished by conventional methods to provide such suspensions as described in the prior art.
  • methods are considered in which a powder of the carotenoid prepared by precipitation or otherwise is suspended in oil, and methods in which a solid carotenoid in the oil is brought to the desired particle size by grinding.
  • the carotenoid suspension can be prepared continuously or discontinuously.
  • the provision of the suspension takes place in step i. of the process according to the invention by grinding the carotenoid, which preferably has the abovementioned purity, in particular astaxanthin, in the oil suitable for foods.
  • the carotenoid is usually first suspended in the oil to obtain a coarse-particle carotenoid suspension, and then the carotenoid particles are comminuted to the desired particle size in a suitable apparatus for grinding.
  • Conventional devices known to the person skilled in the art for example ball mills, bead mills or colloid mills, can be used as devices for grinding.
  • the grinding is generally carried out in such a way that the particles of the carotenoid in the suspension have a volume-average particle diameter in the range from 0.5 to 50 ⁇ m, in particular in the range from 0.6 to 30 ⁇ m and especially in the range from 0.7 to 20 have ⁇ m. More specifically, the volume average particle diameter is in the range of 0.8 to 15 microns.
  • the volume-average particle diameter is understood to mean the volume-average particle diameter (D4.3 value) determined by Fraunhofer diffraction on a dilute 0.01 to 0.1% strength by weight suspension of the carotenoid in the edible oil.
  • the grinding is typically carried out at temperatures below 100 0 C, often in the range of 20 to 90 0 C and in particular in the range of 30 to 70 0 C.
  • the milling is len performed until the desired particle size is reached.
  • the concentration of carotenoid in the oily suspension is usually chosen to be in the range of 0.1 to 30% by weight, often in the range of 0.2 to 20% by weight, in particular in the range of 0, 5 to 20 wt .-% is. Accordingly, it will be used for grinding corresponding proportions of oil and carotenoid.
  • customary agents for stabilizing carotenoid solutions or suspensions such as lipophilic dispersants, antioxidants (oxidation stabilizers) and the like, can be used in the process according to the invention. These agents may be useful in providing the suspension, upon heating the suspension, e.g. through a hot oil stream, and / or quenching the hot oil solution through the cooler carotenoid solution.
  • antioxidants examples include tocopherols such as .alpha.-tocopherol, .alpha.-tocopherol palmitate, .alpha.-tocopherol acetate, tert.butylhydroxytoluene, tert.-butylhydroquinone, tert.
  • antioxidants are desirably used, typically in amounts of 0.001 to 20 parts by weight, based on 1 part by weight of the carotenoid used. In the case of tocopherols, the amount of stabilizer used can also be higher.
  • Typical lipophilic dispersants are ascorbyl palmitate, polyglycerol fatty acid esters such as polyglycerol-3-polyrizinoleate (PGPR90), sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monostearate (SPAN60), PEG (20) sorbitol monooleate, propylene glycol fatty acid esters and phospholipids such as lecithin.
  • PGPR90 polyglycerol fatty acid esters
  • SPAN60 sorbitan monostearate
  • PEG (20) sorbitol monooleate propylene glycol fatty acid esters and phospholipids such as lecithin.
  • lipophilic dispersants are usually used in amounts of from 0.1 to 10 parts by weight, based on 1 part by weight of the carotenoid. In a preferred embodiment of the invention, no alcohol dispersant is used.
  • additives can be added to the suspension, e.g. Bases such as ammonia, basic amino acids or basic adsorbents to lower the acidity of the oil used and thus achieve a further reduction in the degree of isomerization, as well as inert additives such as insoluble sulfates of alkaline earth metals, which accelerate the grinding as hard solids and in the suspension can remain because they are physiologically harmless.
  • Bases such as ammonia, basic amino acids or basic adsorbents to lower the acidity of the oil used and thus achieve a further reduction in the degree of isomerization
  • inert additives such as insoluble sulfates of alkaline earth metals, which accelerate the grinding as hard solids and in the suspension can remain because they are physiologically harmless.
  • alkali metal and alkaline earth metal carbonates since they can accelerate the grinding as a solid, remain in the suspension because they are physiologically harmless, and also contribute to reducing the acidity of the oils used.
  • the oil used to prepare the carotenoid suspensions comprises at least 50% by weight, especially at least 80% by weight, of at least one high-level oil, i. at least 60 wt .-% of Cs to Cu fatty acids, especially Cs to Cio fatty acids, in particular at least one selected from palm kernel oil and MCT oils edible oil.
  • the edible oil used for the preparation of the suspension is usually selected from the aforementioned edible oils, in particular from the edible oils mentioned as preferred or particularly preferred.
  • edible oils which are liquid at 30 ° C. are preferred.
  • the oil used to prepare the suspension may contain small amounts of antioxidants.
  • the antioxidants may be added to the suspension before, during or after milling.
  • the oil used may also contain small amounts of water, but preferably not more than 10 wt .-%, for example 0.1 to 10 wt .-%, often 0.5 to 8 wt .-%, based on that for the production the suspension used oil.
  • the edible oil used to prepare the suspension contains no more than 0.5% by weight of water.
  • step ii In the process of the invention, a stream of the suspension is heated continuously in an oil suitable for food.
  • the carotenoid suspension stream to be heated and the oil suitable for food are also referred to below as the oil stream.
  • the temperatures and duration of heating are chosen to give a hot carotenoid solution.
  • the temperature and duration of the heating depend in a manner known per se on the type of carotenoid, the desired concentration of the carotenoid in the hot solution and the type of oil suitable for food.
  • the required parameters can be determined by the skilled person by means of standard routine methods.
  • the heating in step ii. may be done by heating a stream of the oil suitable for foodstuff, the hot oil stream thus obtained with the in step i. mixed suspension to obtain a hot solution of the carotenoids in the food-grade oil (Embodiment A).
  • the supplied oil stream is also an oil suitable for food.
  • the suspension in step ii. optionally added oil is a food-grade oil which is usually selected from the foregoing food-grade oils, especially among the edible oils mentioned as preferred or particularly preferred.
  • the added oil may contain small amounts of antioxidants.
  • a particularly preferred embodiment of the invention that comprises in step ii. at least 50% by weight, in particular at least 80% by weight, of at least one high-content oil, i. at least 60 wt .-% of Cs to Cu fatty acids, especially Cs to Cio fatty acids, in particular at least one selected from palm kernel oil and MCT oils edible oil.
  • the energy input into the oil stream to be heated as well as the residence time of the carotenoid in the heated state are chosen so that before quenching in step iii. receives a hot carotenoid solution.
  • the amount of energy introduced into the oil stream and the residence time depend in a manner known per se on the type of carotenoid, the desired concentration of the carotenoid in the hot solution and the type of oil suitable for food. The required parameters can be determined by the skilled person by means of standard routine methods.
  • the temperature of the resulting hot carotenoid solution in the range of 50 to 200 0 C, in particular in the range of 100 to 190 0 C, more preferably in the range of 120 to 185 ° C and especially in Range is 130-180 0 C.
  • the heating of the oil stream is as rapid as possible, so that the mean residence time of the hot carotenoid solution in the device used for heating to quenching is as short as possible and a duration of 30 seconds, especially 20 seconds, preferably 10 seconds and especially 5 seconds not exceeds.
  • the average residence time of the hot carotenoid solution until quenching is 0.1 to 30 seconds, especially 0.1 to 20 seconds, preferably 0.1 to 10 seconds and especially 0.2 to 5 seconds or 0.5 to 5 seconds be.
  • the concentration of carotenoid in the hot carotenoid solution should preferably be in the range of 0.2 to 20 g / kg, often in the range of 0.5 to 15 g / kg and especially in the range of 1 to 10 g / kg ,
  • the concentration in the hot carotenoid solution may be adjusted by the concentration of carotenoid in the suspension and the amount of optionally supplied oil suitable for food. It is possible, before or during the heating, to dilute the suspension with an oil suitable for foods in order to set the desired concentration or to prepare a correspondingly concentrated or diluted carotenoid suspension.
  • the heating of the oil stream can be carried out in a customary manner, for example by means of a heat exchanger which, for example, is supplied with electrical energy or hot water
  • Steam is heated by the heat input of a dynamic mixing device such as a rotor-stator mixer, by the energy input of an ultrasonic mixer, by mixing the suspension with a hot oil suitable for food and by introducing hot steam or hot gases as hot - CO2 and suitable combinations of these measures.
  • a dynamic mixing device such as a rotor-stator mixer
  • an ultrasonic mixer by mixing the suspension with a hot oil suitable for food and by introducing hot steam or hot gases as hot - CO2 and suitable combinations of these measures.
  • the heating oil stream is carried out continuously, wherein the heating can be carried out in one or more continuously operated stage (s).
  • the carotenoid suspension prior to the actual heating to a temperature at which dissolution of the carotenoid particles in the oil phase of the suspension does not yet take place, for. B. to temperatures up to 80 0 C, in particular to temperatures in the range of 40 to 80 0 C.
  • the maximum temperature at which the dissolution rate of the suspended carotenoid particles in the oil phase is sufficiently slow, so that a release does not take place, depends naturally depends on the carotenoid used, on the size of the carotenoid particles and on the oil used, and can be determined by a person skilled in the art by routine experimentation.
  • the carotenoid suspension for heating, the carotenoid suspension, optionally together with further food-grade oil, will be continuously transferred to a heating zone where it will be heated to the temperature required to dissolve the carotenoid particles in the oil phase.
  • the carotenoid suspension can be continuous be transferred from a storage vessel in the heating zone or prepared in accordance with their consumption in situ fresh, z. By grinding solid carotenoid in the food grade oil.
  • the carotenoid suspension can be introduced into the heating zone by utilizing pressure differences or by means of a pump.
  • the heating takes place in step ii. of the method according to the invention by mixing the carotenoid suspension with a hot oil stream.
  • the oil stream is typically a stream of one or more food-grade oils which may be the same as or different from the oil used to make the suspension.
  • the oil used for heating is usually selected from the above-mentioned food-grade oils, in particular from the edible oils mentioned as preferred or particularly preferred.
  • the oil used may contain small amounts of antioxidants.
  • the antioxidants may also be added before, during or after the grinding of the suspension.
  • the oil used may also contain small amounts of water, but preferably not more than 10% by weight, e.g. 0.1 to 10 wt .-%, often 0.5 to 8 wt .-%, based on the oil used for heating.
  • the edible oil used for heating contains no more than 0.5% by weight of water.
  • the hot oil stream will usually have a temperature which is above the temperature to which the suspension is to be heated.
  • the temperature of the hot oil stream is at least 1 K, in particular at least 5 K, z. B. 1 to 100 K and in particular 5 to 70 K above the temperature to which the carotenoid suspension to dissolve the carotenoid to be heated.
  • the temperature of the hot oil stream is at least 40K, and more preferably at least 50K, e.g. B. 40 to 250 K and in particular 50 to 200 K above that temperature, which has the carotenoid suspension immediately before mixing with the hot oil stream.
  • the volumetric flow ratio, or the ratio of the flow rates, from the flow of the suspension to be heated to the hot oil flow is typically in the range from 1: 1000 to 2: 1 and especially in the range from 1: 500 to 1: 1.
  • the mixing of the hot oil stream with the optionally preheated suspension takes place as quickly as possible using static or dynamic mixers, which can optionally be heated and / or are heat-insulated to avoid heat losses.
  • this mixing zone may be followed by another heating zone, which is heated by means of a heat exchanger, and / or a dwell zone, in which the dissolution of the carotenoid particles is completed becomes.
  • the heating zone essentially comprises a mixing zone in which the suspension and the hot oil are mixed together, and optionally a further heating zone, which is heated with a heat exchanger or otherwise heated and / or residence time zone (holding zone), preferably is thermally insulated.
  • the heating zone preferably comprises exclusively the mixing zone and optionally the dwelling time zone.
  • the mixing of the hot oil stream with the optionally preheated suspension is carried out using a mixing pump.
  • a mixing pump are basically all suitable for the promotion of liquid pumps to understand the suction side have two connections for the liquids to be mixed.
  • suitable mixing pumps are in particular pumps with rotating conveyors such as centrifugal pumps, in particular designed as a peripheral pump or Peripheralradpumpen centrifugal pumps, further rotary pumps such as gear and rotary piston pumps, and rotor-stator mixer.
  • the mixing of the hot oil stream with the suspension is accomplished using a peripheral pump, also referred to as a reaction mixing pump, commercially available, for example, under the name "reaction mixing pump”, e.g. from K-Engineering Mischtechnik und Maschinenbau, Westoverledingen DE.
  • the heating of the oil stream in step ii. the introduction of hot steam into the oil stream to be heated.
  • hot steam in particular hot steam
  • the introduction of the hot steam into the mixture of carotenoid suspension and further oil or in the oil stream used for heating the suspension is usually carried out so that the steam with overpressure, based on the delivery pressure of the suspension or the oil stream, and preferably at high speed into the mixture of carotenoid suspension and further oil or the oil stream used to heat the carotenoid suspension.
  • the respective oil flow heats up instantly to the temperature required for loosening.
  • Alcohols, especially ethanol, water or mixtures thereof are generally suitable as the vapor medium.
  • hot steam is used.
  • saturated steam or superheated steam having a temperature equal to or higher than the temperature to which the oil stream is to be heated.
  • the temperature of the steam is in the range of 100 to 200 0 C and especially in the range of 120 to 180 0 C.
  • Saturated steam is preferably used for heating in order to avoid temperature peaks.
  • the amount of steam required in the case of water vapor is about 1 g per Kelvin and kg of the oil stream to be heated.
  • the delivery pressure of the suspension or of the oil stream is preferably chosen such that it is above the vapor pressure of the vapor medium, in the case of water vapor above the vapor pressure of water, at the respective temperature of the heated medium.
  • the amount and temperature of the injected steam determine the energy input into the oil stream to be heated, so that in this way the desired temperature of the carotenoid suspension or of the oil stream can be set in a targeted manner.
  • the use of steam does not result in a significant reduction in the solubility of the carotenoid in the food grade oil.
  • the procedure is to use the hot steam to heat an oil stream and to use the thus heated oil stream to heat the carotenoid suspension.
  • the feeding of the hot steam via an adjustable, in particular controllable nozzle takes place in a tube-shaped device, through which the oil flow is passed.
  • the feeding of the hot vapor is in the direction of the longitudinal axis of the tubular device.
  • the supply of the oil is usually at an acute angle of less than 90 °, ie the vector of the flow direction of the oil flow forms with the vector of the direction of the steam feed angle less than 90 °.
  • the nozzle with which the steam is fed is typically adjustable, in particular adjustable, and usually has a conical geometry, which tapers in the direction of flow of the steam.
  • a needle or arranged on a longitudinally displaceable rod cone is arranged. Needles or cones form a gap with the cone of the nozzle.
  • the heating in step ii. the introduction of hot steam, in particular hot steam, into a suspension diluted with a food-grade oil.
  • hot steam in particular hot steam
  • a suspension diluted with a food-grade oil is introduced by introducing the suspension together with an optionally heated oil stream of an oil suitable for food by applying pressure or by means of a pump in a mixing zone, in which the hot steam, in particular hot water vapor, with overpressure, based on the feed pressure of the mixture, via a preferably adjustable, in particular adjustable nozzle feeds.
  • the mixing in step i. provided suspension with the supplied oil can take place during or before the entry of the steam.
  • this mixing zone has a tubular geometry.
  • the feeding of the hot vapor is in the direction of the longitudinal axis of the tubular device.
  • the supply of the suspension and the oil stream or the mixture of suspension and oil stream is usually at an acute angle of less than 90 °, ie the vector of the flow direction of the suspension forms an angle of less than 90 with the vector of the direction of the steam supply °.
  • the nozzle, with which the steam is fed is typically adjustable, in particular adjustable and usually has a conical geometry, which tapers in the direction of flow of the vapor.
  • a needle or arranged on a longitudinally displaceable rod cone is arranged. Needles or cones form a gap with the cone of the nozzle.
  • the mixing zone into which the hot steam and the mixture of carotenoid suspension and further oil are fed may optionally be followed by another heating zone in which the mixture is further heated.
  • another heating zone in which the mixture is further heated.
  • hot steam it is possible to mix hot oil as described above with the mixture heated by hot steam to thereby promote dissolution of the carotenoid or to stabilize the solution.
  • step iii. of the method according to the invention is in step ii. quenched, that is cooled as soon as possible to minimize decomposition and / or isomerization of the carotenoid in the hot carotenoid solution.
  • the quenching of the hot carotenoid solution according to the invention comprises mixing with a cooler solution of the carotenoid in a food grade oil. If the quenching includes further measures for cooling, the temperature difference may also be less than 50 K.
  • the temperature of the cooler carotenoid solution will generally be at least 50K, often at least 80K, and more preferably at least 100K below the temperature of the hot carotenoid solution upon completion of heating, i. H. after leaving the heating zone having. If quenching comprises further measures for cooling, the temperature difference may also be less than 50 K, but generally at least 10 K, often at least 20 K, in particular at least 30 K.
  • the amount and temperature of the cooler carotenoid solution used for quenching will be chosen so that the temperature of the carotenoid solution obtained by mixing is not more than 80 ° C., especially not more than 70 ° C., and especially not more than 60 0 C and, for example, in the range of 10 to 80 0 C, in particular in the range of 15 to 70 0 C and especially in the range of 20 to 60 0 C.
  • the cooler carotenoid solution used for quenching has a temperature in the range of 10 to 60 0 C and especially in the range of 20 to 50 ° C and especially in the range of 20 to 30 0 C.
  • the concentration of carotenoid in the cooler carotenoid solution is typically in the range of 0.005 to 5 g / kg, often in the range of 0.01 to 3 g / kg, preferably in the range of 0.05 to 2 g / kg and especially in Range from 0.1 to 1, 5 g / kg.
  • the flow rate ratio of the hot carotenoid solution to the cooler carotenoid solution is typically in the range of 1: 500 to 1: 1, and more preferably in the range of 1: 300 to 1: 2.
  • the mixing of the hot carotenoid solution with the cooler carotenoid solution can be carried out in any desired manner, for. B. by introducing the hot carotenoid solution in a large excess of a cooler carotenoid solution or preferably by feeding a volume flow of the cooler carotenoid solution in the flow of hot carotenoid solution. Feeding the cooler carotenoid solution into the hot carotenoid solution may be accomplished in a conventional manner using mixing devices which may be static or dynamic.
  • the cooler carotenoid solution is fed into the hot carotenoid solution using a dynamic mixing device, in particular using a mixing pump.
  • Suitable mixing pumps for this purpose are the mixing pumps mentioned above in connection with the mixing of suspension and hot oil flow, in particular peripheral pumps or reaction mixing pumps.
  • the use of mixing pumps leads to a particularly rapid cooling of the hot carotenoid solution, and crystallization of the carotenoid is completely avoided. It should be noted that even small amounts of undissolved carotenoid in the product solution disturb and even very slowly, if at all, solve again.
  • the oil contained in the cooler carotenoid solution may be the same as or different from that used to prepare the suspension or oil supplied upon heating.
  • the nature of the oil is of minor importance to the invention so that it may in principle be selected from all of the aforementioned oils suitable for food.
  • it is selected from soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, thistle oil, corn oil, olive oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil, coconut oil, peanut oil, PUFA oils, MCT oils, furthermore fish oils, fish oil blends and mixtures of these oils, in particular, an oil or an oil mixture from the following group: corn oil, sunflower oil, soybean oil, fish oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil, coconut oil and peanut oil.
  • quenching the hot carotenoid solution may include further cooling measures.
  • cooling measures include heat exchangers, which are preferably followed by mixing the hot carotenoid solution with the cooler carotenoid solution.
  • the quenching process can also take place relaxation of the hot carotenoid solution into a zone of reduced pressure.
  • the pressurized, hot solution is spontaneously or suddenly relaxed to a lower pressure, wherein the water spontaneously, or suddenly evaporates and so a spontaneous or sudden cooling of the mixed solution is achieved.
  • such a relaxation occurs before mixing with the cooler carotenoid solution, but it can in principle be done afterwards.
  • the relaxation can be carried out in a customary manner, for example by relaxing the hot or the mixed carotenoid solution in a zone with lower pressure, for example a pressure below 500 mbar, preferably below 100 mbar and in particular in the range from 1 to 100 mbar.
  • the relaxation can be carried out, for example, by passing the hot carotenoid solution from a zone with a small free cross-sectional area into a zone with a larger free cross-sectional area, eg from a tube to a container or tube with a larger inner diameter, in which a lower Pressure is maintained.
  • a cross-sectional profile can generally be realized by installing a throttle valve, for example a needle valve or a diaphragm or a diaphragm valve.
  • the mixed carotenoid solution obtained after quenching has, depending on the solubility of the carotenoid in the edible oil used, a carotenoid concentration in the range of 0.01 to 5 g / kg, often in the range of 0.02 to 3 g / kg, in particular in the range of 0.05 to 2 g / kg and in particular in the range of 0.1 to 1, 5 g / kg.
  • the mixed carotenoid solution may contain conventional stabilizers such as antioxidants and the like in the above amounts.
  • the amount of stabilizer is from 0.01 to 20 g / kg of the mixed carotenoid solution.
  • the cooler solution of the carotenoid used to quench the hot carotenoid solution can be prepared in any manner, for example by the methods described in the prior art.
  • a carotenoid solution which has been prepared by the process according to the invention and optionally diluted with an oil suitable for foods.
  • a cooler carotenoid solution can be obtained, for example, by at least a partial stream of the in step iii. resulting mixed carotenoid solution or the total amount of the mixed carotenoid solution in a food-grade oil or in a solution of the carotenoid in a food-grade oil.
  • the total amount of the mixed carotenoid solution optionally after further cooling of the mixed solution, is returned to a food-grade oil. In this way one obtains a dilute, cooler solution of the carotenoid.
  • a solution of carotenoid suitable for the process according to the invention is obtained in this solution, as indicated above, and then can use the solution thus obtained to quench the hot carotenoid solution.
  • the carotenoid concentration in the carotenoid solution in the storage vessel continues to increase.
  • a portion or the whole of the solution can be removed and replaced with fresh oil.
  • a partial stream of the mixed carotenoid solution is recycled to a food-grade oil.
  • the recycled partial stream usually makes 50 to 99.7% by volume, in particular 60 to 99.5% by volume, based on the total volume of step iii. obtained mixed carotenoid solution.
  • a dilute solution of the carotenoid is obtained in the oil suitable for food, the concentration of which initially increases.
  • concentration which ideally has the cooler carotenoid solution used for quenching will, as a rule, be kept constant by adding fresh oil.
  • concentrations of carotenoid are in the range of 0.005 to 2 g / kg and in particular in the range of 0.01 to 1.5 g / kg.
  • the recirculated partial or total stream may be cooled prior to mixing with the food grade oil or with the solution of the carotenoid in the food grade oil to prevent temperature rise of the carotenoid solution in the storage vessel.
  • the device used for carrying out the method according to the invention has conventional measures for controlling and controlling the volume flows and means for controlling and controlling the temperatures.
  • means may be provided to control carotenoid levels in the suspension, in the hot solution, in the cooler solution, and in the product stream.
  • the inventive method gives stable solutions of carotenoids in edible oils. These solutions are distinguished by the fact that the carotenoid contained in them has a high proportion of all-trans isomers, which is generally above 70%, in particular above 80% and especially above 90%. Such carotenoid solutions can be produced according to the prior art only with much greater effort. In addition, oil solutions of carotenoids with such high levels of all-trans isomers can be achieved much more reliably on an industrial scale with the method according to the invention than with the methods of the prior art.
  • the carotenoid solutions obtainable by the process according to the invention are storage-stable and can be stored for prolonged periods before their further use, without any significant loss of activity, e.g. due to isomerization and / or oxidative degradation.
  • they are distinguished by a high proportion of all-trans isomers of the carotenoid used and by a comparatively low proportion of carotenoid degradation products.
  • the method according to the invention can be integrated directly into the processes for the further processing of the carotenoid solutions.
  • the carotenoid solutions obtainable by the process according to the invention are advantageously suitable as additives to animal feeds, foods for human nutrition, nutritional supplements, pharmaceutical agents or cosmetic agents.
  • the oily preparations or solutions can be used as a feed additive in animal nutrition, for example in feed production by mixing in a feed dough before or during extrusion or by applying or spraying on feed pellets.
  • the application as a feed additive is effected in particular by direct spraying of the formulations according to the invention, for example as so-called "post-pelleting liquid application".
  • the feed pellets are loaded with the formulations under reduced pressure.
  • the present invention also relates to the production of animal feeds, such as animal feeds, foods for human nutrition, food supplements, as well as the production of pharmaceutical or cosmetic products using the carotenoid solutions prepared according to the invention.
  • animal feeds such as animal feeds, foods for human nutrition, food supplements
  • these compositions contain at least one edible oil and a carotenoid, in particular astaxanthin.
  • Preferred embodiments relate to animal feed, in particular fish feed, comprising the oil and the carotenoid, in particular astaxanthin.
  • Such agents typically contain the carotenoid contained in the oily preparation in an amount of from 10 to 100 ppm, based on the total weight of the agent, the carotenoid typically being greater than 70%, more preferably at least 80% and especially at least 90%. has an all-trans configuration.
  • Typical constituents in feeds are carbohydrate sources, in particular cereal flours such as wheat or maize flour, soybean meal, but also sugars and sugar alcohols, furthermore proteinaceous ingredients such as soy concentrate, fishmeal, glutens such as corn or wheat gluten, oils and fats, e.g. the edible oils mentioned above, but also other edible fats of vegetable or animal origin, furthermore nutraceuticals such as free amino acids, their salts, vitamins and trace elements, and optionally processing aids, e.g. Lubricants, antiblocking agents, inert fillers and the like, and optionally preservatives.
  • Typical fish food compositions contain e.g. Cereal flour in an amount of, for example, 3 to 20% by weight, gluten, e.g.
  • one or more protein sources e.g. Soy concentrate and / or fish meal, e.g. in a total amount of 10 to 50% by weight, fats and / or oils in an amount of, for example, 10 to 50% by weight, optionally one or more vitamins in a total amount of, for example, 0.1 to 2% by weight.
  • % and optionally amino acids in an amount of, for example, 0.1 to 5 wt .-%, each based on the total amount of feed ingredients.
  • a special embodiment of these compositions relates to feed pellets, especially feed pellets for fish feed, which are loaded with the solution according to the invention of the carotenoid, in particular with a solution of astaxanthin.
  • Such pellets contain the carotenoid contained in the solution, especially astaxanthin typically in an amount of 10 to 100 ppm, based on the total weight of the feed.
  • the preparation of such pellets is generally carried out by spraying conventional pellets with an oily composition according to the invention, preferably under reduced pressure, wherein the spraying can be carried out continuously or preferably discontinuously. For example, you can submit the conventional pellets in a suitable vessel, evacuate the vessel and then spray oil while mixing the pellets and then aerated.
  • FIGS. 1 to 4 have the following meanings:
  • FIG. 1 shows schematically a preferred embodiment of the invention, wherein the heating in step ii. is made by means of a hot oil flow and the to Quencher used cooler carotenoid solution by recycling the mixed carotenoid solution to a storage vessel filled with a food grade oil.
  • edible oil is passed from the original container (1) into the heat exchanger (2) and heated there to the temperature required for heating, in particular to temperatures in the range from 130 to 200 ° C. the mixing pump (4) with the carotenoid suspension from the reservoir (3), which means for moving the suspension such as stirrer, etc., mixed and passed into the residence time section (5).
  • the volume ratio of hot oil to suspension will preferably be in the range from 1000: 1 to 1: 2 and in particular in the range from 500: 1 to 1: 1.
  • the hot carotenoid stream leaving the mixing pump (4) is passed into the optionally heated and / or thermally insulated residence time section (5), resulting in complete dissolution of the carotenoid in the edible oil.
  • the carotenoid concentration in the hot solution is preferably in the range of 1 to 10 g / kg.
  • the temperature of the hot carotenoid solution after leaving the mixing pump (4) is preferably in the range of 100 to 180 0 C and in particular in the range of 120 to 160 0 C.
  • hot carotenoid solution is passed into the mixing pump (6) and mixed with the cooler carotenoid solution to the product stream (b).
  • the carotenoid concentration in the cooler solution is preferably in the range of 0.01 to 2 g / kg.
  • the temperature of the cooler carotenoid solution after leaving the mixing pump (6) is preferably in the range of 20 to 50 0 C and especially in the range 20-30 0 C.
  • the volume ratio of hot solution to cooler solution is preferably in the range of 1: 2 to 1: 300.
  • the product stream (b) is cooled via the heat exchanger (7) and transferred to the storage container (8).
  • the original container (8) fresh oil via the supply line (9) is supplied to adjust the concentration of carotenoid in the master container (8).
  • the product can be removed continuously or as required via the product removal line (a).
  • Figure 2 shows schematically a preferred embodiment of the invention, wherein the heating in step ii. by means of a hot oil stream and the quenching cooler carotenoid solution is prepared by returning a partial stream of the mixed carotenoid solution to a storage vessel filled with a food grade oil.
  • the implementation of the method shown in Figure 2 corresponds to the method shown in Figure 1 with the following deviations.
  • the partial flow (b) is diverted from the volume flow of the mixed carotenoid solution leaving the mixing pump (6).
  • the proportion of the partial stream (b) is about 50 to 99.7 vol .-%, based on the total volume flow.
  • the remaining stream (a) product removal stream, about 0.3 to 50% of the total stream (a + b)
  • the partial stream (b) is cooled by the heat exchanger (7) and transferred to the original container (8).
  • the original container (8) fresh oil via the supply line (9) is supplied to adjust the concentration of carotenoid in the master container (8).
  • FIG. 3 schematically shows a further embodiment of the invention, in which the heating in step ii. by means of a hot, heated by the introduction of hot steam oil flow is made.
  • the volume ratio of hot oil to suspension will preferably be in the range from 1000: 1 to 1: 2 and in particular in the range from 500: 1 to 1: 1.
  • the hot carotenoid stream leaving the mixing pump (4) is passed into the optionally heated and / or thermally insulated residence time section (5), resulting in complete dissolution of the carotenoid in the edible oil.
  • the carotenoid concentration in the hot solution is preferably in the range of 1 to 10 g / kg.
  • the temperature of the hot carotenoid solution after leaving the mixing pump (4) is preferably in the range of 100 to 180 0 C and in particular in the range of 120 to 160 0 C.
  • the hot carotenoid solution leaving the residence time section (5) is relieved via a controllable valve (13) into a gas / liquid separator to a pressure below 500 mbar.
  • the resulting water vapor is discharged as stream (e) and optionally fed to a further separation of oil.
  • the hot carotenoid solution is cooled to a temperature below 100 0 C.
  • the Ca Rotinoid solution is then pumped by means of a feed pump (10) into a storage container (8) containing a dilute carotenoid solution in the edible oil and optionally equipped with a stirrer.
  • a cool carotenoid solution is obtained, which has a temperature preferably in the range from 20 to 30 ° C.
  • the original container (8) fresh oil via the supply line (9) is supplied to adjust the concentration of carotenoid in the master container (8).
  • the product can be removed continuously or as required via the product removal line (a).
  • FIG. 4 shows schematically a further preferred embodiment of the invention, wherein the heating in step ii. by means of a hot oil stream and the quenching cooler carotenoid solution is prepared by returning the mixed carotenoid solution to a storage vessel filled with a food grade oil.
  • edible oil is led into the heat exchanger (2) and there heated to the required for heating temperature T, in particular to temperatures in the range from 160 to 210 0 from the storage container (1) by means of a feed pump (17) C.
  • a stream B of a carotenoid suspension having a temperature T B is introduced into the static mixer by means of a feed pump (18) (15) passed and there merged with the current heated to the temperature T A current.
  • the mixing temperature TAB which is typically in the range of 120-200 0 C, in particular in the range of 150 to 190 0 C.
  • Concentration in stream AB is preferably in the range of 0.2 to 10 g / kg.
  • the volume flow ratio of stream A to stream B will preferably be in the range from 100: 1 to 1: 1 and in particular in the range from 50: 1 to 2: 1.
  • the mixture AB heated to the temperature T AB passes through a heat-insulated test section (5) and from there into the static mixer (16) and with a cold stream C of a solution of the carotenoid in the edible oil having a temperature Tc , united to stream ABC.
  • the mixing temperature TABC which is typically in the range of 30 to 90 ° C, in particular in the range of 35 to 80 0 C.
  • the current ABC is then cooled via a heat exchanger (7) to ambient temperature and placed in a collecting vessel (8) having means for mixing of liquids such as stirrers, etc. and presented in the beginning reaction an edible oil or a solution of the carotenoid has been.
  • the flow C is removed by means of a pump (19) and fed to the mixer (16).
  • the concentration of the carotenoid in the solution in the collecting container approaches the maximum mixing concentration predetermined by the mixing of stream A and stream B.
  • Example 1 Example 1 :
  • Example 1 was carried out in an arrangement as shown in FIG.
  • sunflower oil was conveyed from the storage container (1) by means of a gear pump (17) and heated by means of an oil bath (2) to the temperature required for heating T A.
  • the streams A and B were combined in a first tee as a static mixer (15) and thoroughly mixed.
  • the volume flow ratio of streams A and B is given in Table 1.
  • the T-piece had an internal diameter of 0.75 mm in all tubes.
  • the heated to the temperature TAB mixture AB passed through a heat-insulated holding line (5) with an average residence time of 0.3 sec., Where it was passed from there to a second tee as a static mixer (16) and a cold stream C a Solution of astaxanthin in sunflower oil, which had a temperature Tc and which at the beginning of the experiment had the concentration CAX, O, combined to stream ABC.
  • the volume flow ratio of the streams C and AB is given in Table 1. This suddenly set the mixing temperature TABC.
  • the current ABC was then cooled via a heat exchanger (7) to ambient temperature and placed in a collecting vessel (8) and was presented in the beginning reaction sunflower oil.

Abstract

The present invention relates to a method for producing carotenoid solutions in an oil suitable for food. In particular, the invention relates to a method for dissolving a carotenoid, in particular astaxanthin, in an oil suitable for food by heating a suspension of the carotenoid, especially the astaxanthin, in the oil, and subsequently quenching the solution obtained with a cooler solution of the carotenoid in the oil.

Description

Verfahren zur Herstellung von Carotinoid-Lösungen Process for the preparation of carotenoid solutions
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Carotinoid- Lösungen in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auflösen eines Carotinoids, insbesondere Astaxanthin, in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl durch Erhitzen einer Suspension des Carotinoids, speziell des Astaxanthins, in dem Öl und anschließendes Abschrecken (Quen- chen) der erhaltenen Lösung mit einer kühleren Lösung des Carotinoids in den Öl.The present invention relates to a process for the preparation of carotenoid solutions in a food grade oil. In particular, the invention relates to a process for dissolving a carotenoid, in particular astaxanthin, in a food-grade oil by heating a suspension of the carotenoid, especially astaxanthin, in the oil and then quenching (quenching) the resulting solution with a cooler solution of the oil Carotenoids in the oil.
Carotinoide werden in großem Umfang zu pharmazeutischen oder kosmetischen Zwecken sowie in der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt. In der Nahrungsmittelindustrie werden Carotinoide als farbgebende Additive und essentielle Nahrungsergänzungsmit- tel verwendet. Ein wesentliches Problem bei der Verabreichung von Carotinoiden ist deren geringe Wasserlöslichkeit und die damit einhergehende schlechte Bioverfügbarkeit. Dieses Problem ist besonders bei Astaxanthin ausgeprägt. Aus diesem Grund können Carotinoide und insbesondere Astaxanthin und seine Derivate nicht als solche eingesetzt werden, sondern müssen in eine Formulierung überführt werden, die eine hinreichende Bioverfügbarkeit dieser Substanzen gewährleistet. Aufgrund der chemischen Instabilität von Carotinoiden - die Verbindungen sind oxidationslabil und neigen zudem zur Bildung von inaktiven Konfigurationsisomeren durch cis-trans- Isomerisierung der exocyclischen Doppelbindungen - stellt die Formulierung dieser Verbindungen eine besondere Herausforderung dar. Hierbei sind flüssige Formulierun- gen der Carotinoide, speziell des Astaxanthins, in essbaren, d. h. für Nahrungsmittel geeigneten Ölen, von besonderem Interesse.Carotenoids are widely used for pharmaceutical or cosmetic purposes as well as in the food industry. In the food industry, carotenoids are used as coloring additives and essential nutritional supplements. A major problem with the administration of carotenoids is their low water solubility and the associated poor bioavailability. This problem is especially pronounced with astaxanthin. For this reason, carotenoids and in particular astaxanthin and its derivatives can not be used as such, but must be converted into a formulation that ensures adequate bioavailability of these substances. Due to the chemical instability of carotenoids - the compounds are oxidation labile and also tend to form inactive configuration isomers by cis-trans isomerization of the exocyclic double bonds - the formulation of these compounds is a particular challenge dar. Here are liquid formulations of carotenoids, especially the Astaxanthin, in edible, d. H. food grade oils of particular interest.
Die WO2006/125591 beschreibt die Herstellung von Carotinoid-Lösungen in für Nahrungsmittel geeigneten Ölen, bei dem man zunächst eine Suspension des Carotinoids in der Ölphase bereitstellt, die Suspension für eine kurze Zeit durch kontinuierliches Vermischen mit einem heißen Öl erhitzt, um das Carotinoid in Lösung zu bringen, und die so erhaltene heiße Carotinoid-Lösung abschreckt, indem man sie mit einem kalten, für Nahrungsmittel geeigneten Öl kontinuierlich vermischt. Dieses Verfahren ist mit einer Reihe von Nachteilen verbunden. Zum einen führt das Abschrecken mit dem kal- ten Öl zu einer starken Verdünnung der erhaltenen Carotinoid-Lösung, so dass man in der heißen Carotinoid-Lösung eine vergleichsweise hohe Carotinoid-Konzentration einstellen muss. Aufgrund der schlechten Löslichkeit und der geringen Lösungsgeschwindigkeit von Carotinoiden in solchen Ölen müssen vergleichsweise hohe Temperaturen angewendet werden und/oder die Teilchengrößen des Carotinoids in der Sus- pension müssen sehr gering sein. So sind in der Regel bei Astaxanthin Temperaturen oberhalb 1500C erforderlich, um bei vertretbaren Partikelgrößen (D43 > 2 μm) eine Konzentration von 1500 ppm in der heißen Lösung zu erreichen. Bei diesen Tempera- turen tritt jedoch bereits ein nennenswerter Abbau des Astaxanthins durch Bildung der unerwünschten cis-lsomeren auf. Zudem besteht bei nicht-raffinierten Ölen die Gefahr, dass sich in den Apparaturen Ablagerungen durch Zersetzungsreaktionen im Öl bilden.WO2006 / 125591 describes the preparation of carotenoid solutions in food-grade oils which comprises first providing a suspension of the carotenoid in the oil phase, heating the suspension for a short time by continuous mixing with a hot oil to dissolve the carotenoid in solution and quenching the resulting hot carotenoid solution by continuously blending it with a cold oil suitable for food. This method has a number of disadvantages. On the one hand, quenching with the cold oil leads to a strong dilution of the resulting carotenoid solution, so that a comparatively high carotenoid concentration has to be set in the hot carotenoid solution. Due to the poor solubility and low dissolution rate of carotenoids in such oils, comparatively high temperatures must be used and / or the particle sizes of the carotenoid in the suspension must be very low. As a rule, astaxanthin temperatures above 150 0 C are required to reach at reasonable particle sizes (D 4 3> 2 microns), a concentration of 1500 ppm in the hot solution. At this temperature However, a significant degradation of astaxanthin by formation of the unwanted cis isomers already occurs. In addition, non-refined oils are in danger of forming deposits in the apparatus due to decomposition reactions in the oil.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein effizienteres Verfahren zur Herstellung von Carotinoid-Lösungen in für Nahrungsmittel geeigneten Ölen bereitzustellen, das insbesondere die Nachteile des Standes der Technik behebt. Diese Aufgabe wird durch das im Folgenden beschriebene Verfahren gelöst.The present invention is therefore based on the object to provide a more efficient method for the preparation of carotenoid solutions in oils suitable for food, which in particular eliminates the disadvantages of the prior art. This object is achieved by the method described below.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von Carotinoid-Lösungen in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl, umfassend:The invention thus relates to a process for the preparation of carotenoid solutions in a food grade oil comprising:
i. Bereitstellung einer Suspension des Carotinoids in dem Öl,i. Providing a suspension of the carotenoid in the oil,
ii. kontinuierliches Erhitzen eines Stroms der Suspension in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl, wobei man eine heiße Carotinoid-Lösung erhält, undii. continuously heating a stream of the suspension in a food grade oil to obtain a hot carotenoid solution, and
iii. Abschrecken der heißen Carotinoid-Lösung, umfassend das Vermischen der heißen Carotinoid-Lösung mit einer kühleren Lösung des Carotinoids in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl.iii. Quenching the hot carotenoid solution comprising mixing the hot carotenoid solution with a cooler solution of the carotenoid in a food grade oil.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einer Reihe von Vorteilen verbunden. Durch Verwendung einer Carotinoid-Lösung zum Abschrecken der heißen Carotinoid-Lösung kann eine übermäßige Verdünnung vermieden werden. Als Folge sind geringere Caro- tinoid-Konzentrationen in der heißen Carotinoid-Lösung erforderlich, um die gewünschte Endkonzentration einzustellen. Dies hat zur Folge, dass die zum Auflösen des Carotinoids erforderlichen Temperaturen verringert werden können, so dass geringere Abbaureaktionen des Carotinoids in der heißen Lösung auftreten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Gefahr eines vorzeitigen Auskristallisierens des Carotinoids aus dem Öl verringert wird. Sofern zum Erhitzen der Carotinoid-Suspension ein heißes Öl verwendet wird, kann die Temperatur des heißen Öls verringert werden. Dies hat den Vorteil, dass Zersetzungsreaktionen des Öls und eine damit einhergehende Belagsbildung an Apparateteilen (sog. Fouling), die insbesondere bei nicht-raffinierten Ölen eine große Rolle spielen, verringert werden können.The process according to the invention has a number of advantages. By using a carotenoid solution to quench the hot carotenoid solution, excessive dilution can be avoided. As a consequence, lower carotenoid concentrations in the hot carotenoid solution are required to set the desired final concentration. This has the consequence that the temperatures required to dissolve the carotenoid can be reduced, so that lower degradation reactions of the carotenoid occur in the hot solution. Another advantage is that the risk of premature crystallization of the carotenoid from the oil is reduced. If a hot oil is used to heat the carotenoid suspension, the temperature of the hot oil may be reduced. This has the advantage that decomposition reactions of the oil and a concomitant formation of deposits on apparatus parts (so-called fouling), which play a major role, in particular in the case of unrefined oils, can be reduced.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nunmehr im Folgenden ausführlich erläutert. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.The method according to the invention will now be explained in detail below. Preferred embodiments of the method according to the invention are specified in the subclaims.
Unter einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl versteht man im Sinne der Erfindung ein für die Tier- und/oder Humanernährung zugelassenes Öl. Dieses Öl wird im Folgenden auch als essbares Öl bezeichnet. Das essbare Öl kann synthetischer, mineralischer, pflanzlicher oder tierischer Herkunft sein. Beispiele sind Pflanzenöle wie Sojabohnen- Öl, Palmöl, Palmkernöl, Sonnenblumenöl, Maiskeimöl, Leinsamenöl, Baumwollsaatöl, Tocopherole, Rapsöl, Distelöl, Weizenkeimöl, Reisöl, Kokosöl, Mandelöl, Aprikosen- kernöl, Avocadoöl, Jojobaöl, Haselnussöl, Walnussöl, Erdnussöl, Pistazienöl, Triglyce- ride mittelkettiger (= Cs-do) Fettsäuren pflanzlichen Ursprungs (sog. MCT-Öle) und PUFA-Öle (PUFA = mehrfach ungesättigte Fettsäuren (polyunsaturated fatty acids) wie Eikosapentaensäure (EPA), Docosahexaensäure (DHA) und α-Linolensäure), weiterhin semisynthetische Triglyceride, z.B. Caprylsäure/Caprinsäure-Triglyceride wie die Miglyol-Typen, weiterhin Oleostearin, Paraffinöl, Glycerylstearat, Isopropylmyristat, Diisopropyladipat, 2-Ethylhexansäureacetylstearylester, flüssige hydrierte Polyisobute- ne, Squalan, Squalen, weiterhin tierische Öle und Fette wie Schmalz, Talg, Fischöle einschließlich Makrelen-, Sprotten-, Thunfisch-, Heilbutt-, Kabeljau- und Lachsöl sowie kommerzielle Fischölblends wie Südamerikanisches Fischöl, Skandinavisches Fischöl und Menhaden Fischöl, sowie weiterhin Lanolin. Geeignet sind selbstredend auch Mi- schungen dieser Öle.For the purposes of the invention, an oil suitable for food is understood as meaning an oil approved for animal and / or human nutrition. This oil is referred to below as edible oil. The edible oil can be synthetic, mineral, be of plant or animal origin. Examples are vegetable oils such as soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, corn oil, linseed oil, cottonseed oil, tocopherols, rapeseed oil, thistle oil, wheat germ oil, rice oil, coconut oil, almond oil, apricot kernel oil, avocado oil, jojoba oil, hazelnut oil, walnut oil, peanut oil, pistachio oil, Triglycerides medium-chain (= Cs-do) fatty acids of plant origin (so-called MCT oils) and PUFA oils (PUFA = polyunsaturated fatty acids such as eicosapentaenoic acid (EPA), docosahexaenoic acid (DHA) and α-linolenic acid) , furthermore semisynthetic triglycerides, eg caprylic acid / capric acid triglycerides such as the miglyol types, furthermore oleostearin, paraffin oil, glyceryl stearate, isopropyl myristate, diisopropyl adipate, 2-ethylhexanoic acid ethylstearyl ester, liquid hydrogenated polyisobutene, squalane, squalene, furthermore animal oils and fats such as lard, Sebum, fish oils including mackerel, sprat, tuna, halibut, cod and salmon oil and commercial fish oil blends such as South American fish oil, Scandinavian fish oil and Menhaden fish oil, as well as lanolin. Of course, mixtures of these oils are also suitable.
Bevorzugt sind insbesondere Pflanzenöle wie Sojabohnen-Öl, Palmöl, Palmkernöl, Sonnenblumenöl, Distelöl, Maiskeimöl, Olivenöl, Leinsamenöl, Rapsöl, Reisöl, Kokosöl, Erdnussöl, PUFA-Öle, MCT-Öle, weiterhin Fischöle, Fischölblends sowie Mischun- gen dieser Öle, insbesondere Maisöl, Sonnenblumenöl, Sojabohnenöl, Fischöl, Palmkernöl und MCT-Öle.Preference is given in particular to vegetable oils such as soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, thistle oil, corn oil, olive oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil, coconut oil, peanut oil, PUFA oils, MCT oils, furthermore fish oils, fish oil blends and mixtures of these oils. in particular corn oil, sunflower oil, soybean oil, fish oil, palm kernel oil and MCT oils.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das zur Herstellung der heißen Carotinoid-Lösungen und Carotinoid-Suspensionen verwendete Öl zu wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere zu wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der in den Schritten i. und ii. eingesetzten Öle, wenigstens ein Öl mit einem hohen Anteil, d.h. wenigstens 60 Gew.-% an Cs- bis Ci4-Fettsäuren, insbesondere Ce- bis Cio-Fettsäuren, insbesondere wenigstens ein unter Palmkernöl und MCT- Ölen ausgewähltes essbares Öl.In a particularly preferred embodiment of the invention, the oil used to prepare the hot carotenoid solutions and carotenoid suspensions comprises at least 50% by weight, in particular at least 80% by weight, based on the total amount in steps i. and ii. used oils, at least one oil with a high proportion, i. at least 60 wt .-% of Cs to Ci4 fatty acids, especially Ce to Cio fatty acids, in particular at least one selected from palm kernel oil and MCT oils edible oil.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das im erfindungsgemäßen Verfahren in Schritt iii eingesetzte essbare Öl zu wenigstens 50 Gew.-% und insbesondere zu wenigstens 80 Gew.-% , bezogen auf die Gesamtmenge des in Schritt iii. eingesetzten Öls, wenigstens ein unter Sojabohnen-Öl, Palmöl, Palmkernöl, Sonnen- blumenöl, Distelöl, Maiskeimöl, Olivenöl, Leinsamenöl, Rapsöl, Reisöl, Kokosöl, Erdnussöl, PUFA-Ölen, MCT-Ölen, Fischölen, Fischölblends sowie Mischungen dieser Öle und insbesondere wenigstens ein unter Maisöl, Sonnenblumenöl, Sojabohnenöl und Fischöl ausgewähltes essbares Öl.In a preferred embodiment of the invention, the edible oil used in the method according to the invention in step iii comprises at least 50% by weight and in particular at least 80% by weight, based on the total amount of that obtained in step iii. used oil, at least one of soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, thistle oil, corn oil, olive oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil, coconut oil, peanut oil, PUFA oils, MCT oils, fish oils, fish oil blends and mixtures of these oils and in particular, at least one edible oil selected from corn oil, sunflower oil, soybean oil and fish oil.
Bei den verwendete Ölen kann es sich um Raffinatöle oder Rohöle handeln, die noch ursprungsspezifische Verunreinigungen wie Proteine, Phosphat, (Erd-)Alkalimetall- salze und dergleichen in üblichen Mengen enthalten. Die im erfindungsgemäßen Ver- fahren eingesetzten Öle können auch geringe Mengen an Wasser, vorzugsweise jedoch nicht mehr als 10 Gew.-%, z.B. 0,1 bis 10 Gew.-%, häufig 0,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Öl, enthalten. In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung enthält das essbare Öl nicht mehr als 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des einge- setzten essbaren Öls, an Wasser.The oils used can be raffinate oils or crude oils which still contain origin-specific impurities such as proteins, phosphate, (earth) alkali metal salts and the like in conventional amounts. The in the inventive used oils may also contain small amounts of water, but preferably not more than 10 wt .-%, for example 0.1 to 10 wt .-%, often 0.5 to 8 wt .-%, based on the oil. In a specific embodiment of the invention, the edible oil contains no more than 0.5% by weight, based on the total amount of the edible oil used, of water.
Erfindungsgemäß geeignete Carotinoide sind alle bekannten, aus natürlichen Quellen oder synthetisch zugänglichen Carotinoide und Carotinoid-Derivate. Beispiele hierfür sind Carotene wie ß-Carotin und Lycopin, sowie Xanthophylle wie Lutein, Astaxanthin, Adonirubin, Adonixanthin, Zeaxanthin, Cryptoxanthin, Citranaxanthin, Canthaxanthin, Echinenon, Bixin, ß-Apo-4-carotinal, ß-Apo-8-carotinal, ß-Apo-4-carotinsäureester, einzeln oder als Mischung. Die erfindungsgemäßen Vorteile kommen insbesondere bei Xanthophyllen und speziell bei Astaxanthin und Canthaxanthin zum Tragen und insbesondere bei Astaxanthin. Dementsprechend betrifft eine besonders bevorzugte Ausfüh- rungsform der Erfindung ein Verfahren, bei dem als Carotinoid Astaxanthin verwendet wird.Carotinoids which are suitable according to the invention are all known carotenoids and carotenoid derivatives which are obtainable from natural sources or synthetically accessible. Examples of these are carotenes such as β-carotene and lycopene, and also xanthophylls such as lutein, astaxanthin, adonirubin, adonixanthin, zeaxanthin, cryptoxanthin, citranaxanthin, canthaxanthin, echinenone, bixin, β-apo-4-carotenal, β-apo-8-carotenal, β-apo-4-carotenoic acid ester, singly or as a mixture. The advantages according to the invention are particularly effective with xanthophylls and especially with astaxanthin and canthaxanthin and in particular with astaxanthin. Accordingly, a particularly preferred embodiment of the invention relates to a process in which astaxanthin is used as the carotenoid.
Sofern es sich bei dem Carotinoid um Astaxanthin handelt, wird dieses in Schritt i. üblicherweise in einer Reinheit, bezogen auf das all-trans-lsomer von wenigstens 70 Gew.-%, häufig wenigstens 80 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 90 Gew.-% und insbesondere wenigstens 95 Gew.-% eingesetzt. Neben dem all-trans-lsomeren kann das Astaxanthin auch Anteile an cis-lsomeren des Astaxanthins sowie von Astaxanthin verschiedene Carotinoide enthalten. Der Anteil an von Astaxanthin verschiedenen Carotinoiden wird in der Regel 30 Gew.-%, häufig 20 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des eingesetzten Carotinoids nicht überschreiten.If the carotenoid is astaxanthin, this is determined in step i. usually in a purity, based on the all-trans isomer of at least 70 wt .-%, often at least 80 wt .-%, preferably at least 90 wt .-% and in particular at least 95 wt .-% used. In addition to the all-trans isomers, the astaxanthin may also contain portions of cis isomers of astaxanthin and astaxanthin various carotenoids. The proportion of carotenoids other than astaxanthin will generally not exceed 30% by weight, often 20% by weight, in particular 10% by weight and more preferably 5% by weight, based on the total amount of carotenoid used.
Insbesondere verwendet man Astaxanthin, das die an ein für Nahrungsmittel zugelassenes Astaxanthin gestellten Anforderungen erfüllt, d. h. das weniger als 4 Gew.-% Carotinoide, die von Astaxanthin verschieden sind, enthält, das einen Schwermetallgehalt von höchstens 10 ppm aufweist und das zu wenigstens 70 Gew.-%, häufig wenigstens 80 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 90 Gew.-% aus dem all-trans-lsomeren besteht.In particular, astaxanthin, which meets the requirements of food-approved astaxanthin, is used; H. containing less than 4% by weight of carotenoids other than astaxanthin, which has a heavy metal content not exceeding 10 ppm and containing at least 70% by weight, often at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight. % consists of the all-trans isomer.
Die Bereitstellung einer Suspension des Carotinoids in dem für Nahrungsmittel geeigneten Öl erfolgt nach üblichen Verfahren zur Bereitstellung solcher Suspensionen, wie sie im Stand der Technik beschrieben sind. Hierzu kommen grundsätzlich Verfahren in Betracht, bei denen ein durch Fällung oder in sonstiger Weise hergestelltes Pulver des Carotinoids in Öl suspendiert wird, sowie Verfahren, bei denen ein festes Carotinoid in dem Öl durch Vermählen auf die gewünschte Teilchengröße gebracht wird. Die Carotinoid-Suspension kann kontinuierlich oder diskontinuierlich hergestellt werden.The provision of a suspension of the carotenoid in the food grade oil is accomplished by conventional methods to provide such suspensions as described in the prior art. In principle, methods are considered in which a powder of the carotenoid prepared by precipitation or otherwise is suspended in oil, and methods in which a solid carotenoid in the oil is brought to the desired particle size by grinding. The carotenoid suspension can be prepared continuously or discontinuously.
Insbesondere erfolgt die Bereitstellung der Suspension in Schritt i. des erfindungsge- mäßen Verfahrens durch Vermählen des Carotinoids, welches vorzugsweise die oben genannte Reinheit aufweist, insbesondere von Astaxanthin, in dem für Nahrungsmittel geeigneten Öl. Hierzu wird man in der Regel das Carotinoid zunächst in dem Öl suspendieren, wobei man eine grobteilige Carotinoid-Suspension erhält, und anschließend die Carotinoid-Partikel in einer geeignete Vorrichtung zum Vermählen auf die ge- wünschte Teilchengröße zerkleinern. Als Vorrichtungen zum Vermählen können übliche, dem Fachmann bekannte Vorrichtungen, beispielsweise Kugelmühlen, Perlmühlen oder Kolloidmühlen, eingesetzt werden.In particular, the provision of the suspension takes place in step i. of the process according to the invention by grinding the carotenoid, which preferably has the abovementioned purity, in particular astaxanthin, in the oil suitable for foods. For this purpose, the carotenoid is usually first suspended in the oil to obtain a coarse-particle carotenoid suspension, and then the carotenoid particles are comminuted to the desired particle size in a suitable apparatus for grinding. Conventional devices known to the person skilled in the art, for example ball mills, bead mills or colloid mills, can be used as devices for grinding.
Das Vermählen wird in der Regel so durchgeführt, dass die Partikel des Carotinoids in der Suspension einen volumenmittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 50 μm, insbesondere im Bereich von 0,6 bis 30 μm und speziell im Bereich von 0,7 bis 20 μm aufweisen. Ganz speziell liegt der volumenmittlere Teilchendurchmesser im Bereich von 0,8 bis 15 μm. Unter dem volumenmittleren Teilchendurchmesser versteht man den mittels Fraunhofer-Beugung an einer verdünnten 0,01 bis 0,1 Gew.-%igen Suspension des Carotinoids in dem essbaren Öl bestimmten volumenmittleren Teilchendurchmesser (D4,3-Wert).The grinding is generally carried out in such a way that the particles of the carotenoid in the suspension have a volume-average particle diameter in the range from 0.5 to 50 μm, in particular in the range from 0.6 to 30 μm and especially in the range from 0.7 to 20 have μm. More specifically, the volume average particle diameter is in the range of 0.8 to 15 microns. The volume-average particle diameter is understood to mean the volume-average particle diameter (D4.3 value) determined by Fraunhofer diffraction on a dilute 0.01 to 0.1% strength by weight suspension of the carotenoid in the edible oil.
Das Vermählen erfolgt typischerweise bei Temperaturen unterhalb 1000C, häufig im Bereich von 20 bis 900C und insbesondere im Bereich von 30 bis 700C. Das Vermah- len wird solange durchgeführt, bis die gewünschte Teilchengröße erreicht ist.The grinding is typically carried out at temperatures below 100 0 C, often in the range of 20 to 90 0 C and in particular in the range of 30 to 70 0 C. The milling is len performed until the desired particle size is reached.
Die Konzentration an Carotinoid in der öligen Suspension wird in der Regel so gewählt, dass sie im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-%, häufig im Bereich von 0,2 bis 20 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% liegt. Dementsprechend wird man zum Vermählen entsprechende Mengenverhältnisse an Öl und Carotinoid einsetzen.The concentration of carotenoid in the oily suspension is usually chosen to be in the range of 0.1 to 30% by weight, often in the range of 0.2 to 20% by weight, in particular in the range of 0, 5 to 20 wt .-% is. Accordingly, it will be used for grinding corresponding proportions of oil and carotenoid.
Gegebenenfalls können im erfindungsgemäßen Verfahren übliche Mittel zur Stabilisierung von Carotinoid-Lösungen oder -Suspensionen wie lipophile Dispergiermittel, Anti- oxidantien (Oxidationsstabilisatoren) und dergleichen eingesetzt werden. Diese Mittel können bei der Bereitstellung der Suspension, beim Erhitzen der Suspension, z.B. über einen heißen Ölstrom, und/oder beim Abschrecken der der heißen Öllösung über die kühlere Carotinoid-Lösung zugeführt werden.If appropriate, customary agents for stabilizing carotenoid solutions or suspensions, such as lipophilic dispersants, antioxidants (oxidation stabilizers) and the like, can be used in the process according to the invention. These agents may be useful in providing the suspension, upon heating the suspension, e.g. through a hot oil stream, and / or quenching the hot oil solution through the cooler carotenoid solution.
Beispiele für Antioxidantien sind Tocopherole wie α-Tocopherol, α-Tocopherolpalmitat, α-Tocopherolacetat, tert.Butylhydroxytoluol, tert.-Butylhydrochinon, tert-Examples of antioxidants are tocopherols such as .alpha.-tocopherol, .alpha.-tocopherol palmitate, .alpha.-tocopherol acetate, tert.butylhydroxytoluene, tert.-butylhydroquinone, tert.
Butylhydroxyanisol, Ascorbinsäure, ihre Salze und Ester, z.B. Natriumascorbat, Calci- umascorbat, Ascorbylphosphatester, und Ethoxyquin. Die Antioxidantien werden, so- fern erwünscht, typischerweise in Mengen von 0,001 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf 1 Gewichtsteil des Carotinoids eingesetzt. Im Falle von Tocopherolen kann die eingesetzte Menge an Stabilisator auch höher sein.Butylhydroxyanisole, ascorbic acid, its salts and esters, for example sodium ascorbate, calcium ascorbate, ascorbyl phosphate ester, and ethoxyquin. The antioxidants are desirably used, typically in amounts of 0.001 to 20 parts by weight, based on 1 part by weight of the carotenoid used. In the case of tocopherols, the amount of stabilizer used can also be higher.
Typische lipophile Dispergiermittel sind Ascorbylpalmitat, Polyglycerin-Fettsäureester wie Polyglycerin-3-polyrizinoleat (PGPR90), Sorbitanfettsäureester wie Sorbitanmo- nostearat (SPAN60), PEG(20)-Sorbitolmonooleat, Propylenglycol-Fettsäureester sowie Phospholipide wie Lecithin. Lipophile Dispergiermittel werden, sofern erwünscht, üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-Teilen, bezogen auf 1 Gew.-Teil des Caroti- noids eingesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird kein Ii- pophiles Dispergiermittel eingesetzt.Typical lipophilic dispersants are ascorbyl palmitate, polyglycerol fatty acid esters such as polyglycerol-3-polyrizinoleate (PGPR90), sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monostearate (SPAN60), PEG (20) sorbitol monooleate, propylene glycol fatty acid esters and phospholipids such as lecithin. If desired, lipophilic dispersants are usually used in amounts of from 0.1 to 10 parts by weight, based on 1 part by weight of the carotenoid. In a preferred embodiment of the invention, no alcohol dispersant is used.
Weiterhin können der Suspension Zuschlagsstoffe zugegeben werden, z.B. Basen wie Ammoniak, basische Aminosäuren oder basische Adsorbentien, um die Acidität des verwendeten Öls zu erniedrigen und damit eine weitere Erniedrigung des Isomerisie- rungsgrades zu erreichen, sowie inerte Zusätze wie unlösliche Sulfate der Erdalkalimetalle, die als harte Festkörper die Mahlung beschleunigen und in der Suspension verbleiben können, weil sie physiologisch unbedenklich sind. Insbesondere geeignet sind Alkalimetall- und Erdalkalimetallcarbonate, da sie als Festkörper die Mahlung be- schleunigen, in der Suspension verbleiben können, weil sie physiologisch unbedenklich sind, und zudem zur Verminderung der Acidität der verwendeten Öle beitragen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das zur Herstellung der Carotinoid-Suspensionen verwendete Öl zu wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere zu wenigstens 80 Gew.-%, wenigstens ein Öl mit einem hohen Anteil, d.h. wenigstens 60 Gew.-% an Cs- bis Cu-Fettsäuren, insbesondere Cs- bis Cio-Fettsäuren, insbesondere wenigstens ein unter Palmkernöl und MCT-Ölen ausgewähltes essbares Öl.Furthermore, additives can be added to the suspension, e.g. Bases such as ammonia, basic amino acids or basic adsorbents to lower the acidity of the oil used and thus achieve a further reduction in the degree of isomerization, as well as inert additives such as insoluble sulfates of alkaline earth metals, which accelerate the grinding as hard solids and in the suspension can remain because they are physiologically harmless. Particularly suitable are alkali metal and alkaline earth metal carbonates, since they can accelerate the grinding as a solid, remain in the suspension because they are physiologically harmless, and also contribute to reducing the acidity of the oils used. In a particularly preferred embodiment of the invention, the oil used to prepare the carotenoid suspensions comprises at least 50% by weight, especially at least 80% by weight, of at least one high-level oil, i. at least 60 wt .-% of Cs to Cu fatty acids, especially Cs to Cio fatty acids, in particular at least one selected from palm kernel oil and MCT oils edible oil.
Das zur Herstellung der Suspension eingesetzte essbare Öl ist üblicherweise unter den vorgenannten essbaren Ölen, insbesondere unter den als bevorzugt oder besonders bevorzugt genannten essbaren Ölen ausgewählt. Zur Herstellung der Suspension werden essbare Öle bevorzugt, die bei 30 0C flüssig sind.The edible oil used for the preparation of the suspension is usually selected from the aforementioned edible oils, in particular from the edible oils mentioned as preferred or particularly preferred. To prepare the suspension, edible oils which are liquid at 30 ° C. are preferred.
Das zur Herstellung der Suspension eingesetzte Öl kann geringe Mengen an Antioxi- dantien enthalten. Die Antioxidantien können vor, während oder nach dem Mahlen der Suspension zugesetzt werden. Daneben kann das eingesetzte Öl auch geringe Mengen an Wasser enthalten, vorzugsweise jedoch nicht mehr als 10 Gew.-%, z.B. 0,1 bis 10 Gew.-%, häufig 0,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das zur Herstellung der Suspension eingesetzte Öl. In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung enthält das zur Her- Stellung der Suspension eingesetzte essbare Öl nicht mehr als 0,5 Gew.-% an Wasser. In Schritt ii. des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Strom der Suspension kontinuierlich in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl erhitzt. Der zu erhitzende Strom aus Carotinoid-Suspension und dem für Nahrungsmittel geeigneten Öl wird im Folgenden auch als Ölstrom bezeichnet. Die Temperaturen und die Dauer des Erhitzens wer- den so gewählt, dass man eine heiße Carotinoid-Lösung erhält. Die Temperatur und die Dauer des Erhitzens richten sich in an sich bekannter Weise nach der Art des Carotinoids, der gewünschten Konzentration des Carotinoids in der heißen Lösung und der Art des für Nahrungsmittel geeigneten Öls. Die erforderlichen Parameter kann der Fachmann durch übliche Routineverfahren ermitteln.The oil used to prepare the suspension may contain small amounts of antioxidants. The antioxidants may be added to the suspension before, during or after milling. In addition, the oil used may also contain small amounts of water, but preferably not more than 10 wt .-%, for example 0.1 to 10 wt .-%, often 0.5 to 8 wt .-%, based on that for the production the suspension used oil. In a specific embodiment of the invention, the edible oil used to prepare the suspension contains no more than 0.5% by weight of water. In step ii. In the process of the invention, a stream of the suspension is heated continuously in an oil suitable for food. The carotenoid suspension stream to be heated and the oil suitable for food are also referred to below as the oil stream. The temperatures and duration of heating are chosen to give a hot carotenoid solution. The temperature and duration of the heating depend in a manner known per se on the type of carotenoid, the desired concentration of the carotenoid in the hot solution and the type of oil suitable for food. The required parameters can be determined by the skilled person by means of standard routine methods.
Das Erhitzen in Schritt ii. kann man beispielsweise so durchführen, dass man einen Strom des für Nahrungsmittel geeigneten Öls erhitzt, den so erhaltenen heißen Ölstrom mit der in Schritt i. bereitgestellten Suspension vermischt und so eine heiße Lösung der Carotinoids in dem für Nahrungsmittel geeigneten Öl erhält (Ausführungsform A). Alternativ kann man so vorgehen, dass man die Suspension direkt erhitzt und vor oder während dem Erhitzen der Suspension einen Ölstrom zuführt, der gegebenenfalls erwärmt sein kann (Ausführungsform B). Bei dem zugeführten Ölstrom handelt es sich ebenfalls um ein für Nahrungsmittel geeignetes Öl.The heating in step ii. For example, it may be done by heating a stream of the oil suitable for foodstuff, the hot oil stream thus obtained with the in step i. mixed suspension to obtain a hot solution of the carotenoids in the food-grade oil (Embodiment A). Alternatively, one can proceed by heating the suspension directly and supplying an oil stream before or during the heating of the suspension, which may optionally be heated (embodiment B). The supplied oil stream is also an oil suitable for food.
Das der Suspension in Schritt ii. gegebenenfalls zugeführte Öl ist ein für Nahrungsmittel geeignetes Öl, das üblicherweise unter den vorgenannten für Nahrungsmittel geeigneten Ölen, insbesondere unter den als bevorzugt oder besonders bevorzugt genannten essbaren Ölen ausgewählt ist. Das zugeführte Öl kann geringe Mengen an Antioxi- dantien enthalten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das in Schritt ii. zugeführte Öl zu wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere zu wenigstens 80 Gew.-%, wenigstens ein Öl mit einem hohen Anteil, d.h. wenigstens 60 Gew.-% an Cs- bis Cu-Fettsäuren, insbesondere Cs- bis Cio-Fettsäuren, insbesondere wenigstens ein unter Palmkernöl und MCT-Ölen ausgewähltes essbares Öl.The suspension in step ii. optionally added oil is a food-grade oil which is usually selected from the foregoing food-grade oils, especially among the edible oils mentioned as preferred or particularly preferred. The added oil may contain small amounts of antioxidants. In a particularly preferred embodiment of the invention that comprises in step ii. at least 50% by weight, in particular at least 80% by weight, of at least one high-content oil, i. at least 60 wt .-% of Cs to Cu fatty acids, especially Cs to Cio fatty acids, in particular at least one selected from palm kernel oil and MCT oils edible oil.
Der Energieeintrag in den zu erhitzenden Ölstrom sowie die Verweilzeit des Carotinoids im erhitzten Zustand werden so gewählt, dass man vor dem Abschrecken in Schritt iii. eine heiße Carotinoid-Lösung erhält. Die in den Ölstrom eingetragene Energiemenge sowie die Verweilzeit richten sich in an sich bekannter Weise nach der Art des Carotinoids, der gewünschten Konzentration des Carotinoids in der heißen Lösung und der Art des für Nahrungsmittel geeigneten Öls. Die erforderlichen Parameter kann der Fachmann durch übliche Routineverfahren ermitteln.The energy input into the oil stream to be heated as well as the residence time of the carotenoid in the heated state are chosen so that before quenching in step iii. receives a hot carotenoid solution. The amount of energy introduced into the oil stream and the residence time depend in a manner known per se on the type of carotenoid, the desired concentration of the carotenoid in the hot solution and the type of oil suitable for food. The required parameters can be determined by the skilled person by means of standard routine methods.
Vorzugsweise wird soviel Energie in den Ölstrom eingetragen, dass die Temperatur der erhaltenen heißen Carotinoid-Lösung im Bereich von 50 bis 200 0C, insbesondere im Bereich von 100 bis 190 0C, besonders bevorzugt im Bereich von 120 bis 185°C und speziell im Bereich von 130 bis 180 0C liegt. Vorzugsweise erfolgt das Erhitzen des Ölstroms möglichst rasch, so dass die mittlere Verweilzeit der heißen Carotinoid-Lösung in der zum Erhitzen verwendeten Vorrichtung bis zum Abschrecken möglichst kurz ist und eine Dauer von 30 Sekunden, insbesondere 20 Sekunden, bevorzugt 10 Sekunden und speziell 5 Sekunden nicht überschreitet. Typischerweise wird die mittlere Verweilzeit der heißen Carotinoid-Lösung bis zum Abschrecken 0,1 bis 30 Sekunden, insbesondere 0,1 bis 20 Sekunden, bevorzugt 0,1 bis 10 Sekunden und speziell 0,2 bis 5 Sekunden oder 0,5 bis 5 Sekunden betragen.Preferably, so much energy is introduced into the oil stream, that the temperature of the resulting hot carotenoid solution in the range of 50 to 200 0 C, in particular in the range of 100 to 190 0 C, more preferably in the range of 120 to 185 ° C and especially in Range is 130-180 0 C. Preferably, the heating of the oil stream is as rapid as possible, so that the mean residence time of the hot carotenoid solution in the device used for heating to quenching is as short as possible and a duration of 30 seconds, especially 20 seconds, preferably 10 seconds and especially 5 seconds not exceeds. Typically, the average residence time of the hot carotenoid solution until quenching is 0.1 to 30 seconds, especially 0.1 to 20 seconds, preferably 0.1 to 10 seconds and especially 0.2 to 5 seconds or 0.5 to 5 seconds be.
Die Konzentration des Carotinoids in der heißen Carotinoid-Lösung sollte vorzugswei- se im Bereich von 0,2 bis 20 g/kg, häufig im Bereich von 0,5 bis 15 g/kg und insbesondere im Bereich von 1 bis 10 g/kg liegen. Die Konzentration in der heißen Carotinoid- Lösung kann über die Konzentration an Carotinoid in der Suspension und die Menge des gegebenenfalls zugeführten, für Nahrungsmittel geeigneten Öls eingestellt werden. Hierbei ist es möglich, vor oder während des Erhitzens die Suspension mit einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl zu verdünnen, um die gewünschte Konzentration einzustellen oder eine entsprechend konzentrierte bzw. verdünnte Carotinoid-Suspension herzustellen.The concentration of carotenoid in the hot carotenoid solution should preferably be in the range of 0.2 to 20 g / kg, often in the range of 0.5 to 15 g / kg and especially in the range of 1 to 10 g / kg , The concentration in the hot carotenoid solution may be adjusted by the concentration of carotenoid in the suspension and the amount of optionally supplied oil suitable for food. It is possible, before or during the heating, to dilute the suspension with an oil suitable for foods in order to set the desired concentration or to prepare a correspondingly concentrated or diluted carotenoid suspension.
Das Erhitzen des Ölstroms kann in üblicher weise erfolgen, beispielsweise mittels ei- nes Wärmetauschers, welcher beispielsweise mit elektrischer Energie oder heißemThe heating of the oil stream can be carried out in a customary manner, for example by means of a heat exchanger which, for example, is supplied with electrical energy or hot water
Dampf beheizt wird, durch den Wärmeeintrag einer dynamischen Mischvorrichtung wie beispielsweise ein Rotor-Stator-Mischer, durch den Energieeintrag eines Ultraschall- Mischers, durch Vermischen der Suspension mit einem heißen, für Nahrungsmittel geeigneten Öl sowie durch Einbringen von heißem Dampf oder heißer Gase wie hei- ßem CO2 sowie durch geeignete Kombinationen dieser Maßnahmen.Steam is heated by the heat input of a dynamic mixing device such as a rotor-stator mixer, by the energy input of an ultrasonic mixer, by mixing the suspension with a hot oil suitable for food and by introducing hot steam or hot gases as hot - CO2 and suitable combinations of these measures.
Erfindungsgemäß erfolgt das Erhitzen Ölstroms kontinuierlich, wobei das Erhitzen in einer oder mehreren kontinuierlich betriebenen Stufe(n) erfolgen kann.According to the invention, the heating oil stream is carried out continuously, wherein the heating can be carried out in one or more continuously operated stage (s).
Gegebenenfalls ist es von Vorteil, die Carotinoid-Suspension vor dem eigentlichen Erhitzen auf eine Temperatur vorzuwärmen, bei der ein Lösen der Carotinoid-Partikel in der Ölphase der Suspension noch nicht stattfindet, z. B. auf Temperaturen bis 80 0C, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 40 bis 80 0C. Die Maximaltemperatur, bei der die Lösungsgeschwindigkeit der suspendierten Carotinoid-Partikel in der Öl- phase ausreichend langsam ist, so dass ein Lösen nicht stattfindet, hängt naturgemäß vom eingesetzten Carotinoid, von der Größe der Carotinoid-Partikel sowie vom verwendeten Öl ab und kann vom Fachmann durch Routineexperimente ermittelt werden.Optionally, it is advantageous to preheat the carotenoid suspension prior to the actual heating to a temperature at which dissolution of the carotenoid particles in the oil phase of the suspension does not yet take place, for. B. to temperatures up to 80 0 C, in particular to temperatures in the range of 40 to 80 0 C. The maximum temperature at which the dissolution rate of the suspended carotenoid particles in the oil phase is sufficiently slow, so that a release does not take place, depends naturally depends on the carotenoid used, on the size of the carotenoid particles and on the oil used, and can be determined by a person skilled in the art by routine experimentation.
Typischerweise wird man zum Erhitzen die Carotinoid-Suspension, gegebenenfalls zusammen mit weiterem, für Nahrungsmittel geeignetem Öl, kontinuierlich in eine Heizzone überführen und dort auf die zum Lösen der Carotinoid-Partikel in der Ölphase erforderliche Temperatur erhitzen. Die Carotinoid-Suspension kann dabei kontinuierlich aus einem Vorratsgefäß in die Heizzone überführt werden oder nach Maßgabe ihres Verbrauchs in-situ frisch hergestellt werden, z. B. durch Vermählen von festem Carotinoid in dem für Nahrungsmittel geeigneten Öl. Die Zufuhr der Carotinoid-Suspension in die Heizzone kann durch Ausnutzung von Druckunterschieden oder mittels einer Pum- pe erfolgen.Typically, for heating, the carotenoid suspension, optionally together with further food-grade oil, will be continuously transferred to a heating zone where it will be heated to the temperature required to dissolve the carotenoid particles in the oil phase. The carotenoid suspension can be continuous be transferred from a storage vessel in the heating zone or prepared in accordance with their consumption in situ fresh, z. By grinding solid carotenoid in the food grade oil. The carotenoid suspension can be introduced into the heating zone by utilizing pressure differences or by means of a pump.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Erhitzen in Schritt ii. des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Vermischen der Carotinoid-Suspension mit einem heißen Ölstrom. Bei dem Ölstrom handelt es sich typischerweise um einen Strom aus einem oder mehreren für Nahrungsmittel geeigneten Ölen, die mit dem zur Herstellung der Suspension verwendeten Öl identisch oder davon verschieden sein können .According to a preferred embodiment, the heating takes place in step ii. of the method according to the invention by mixing the carotenoid suspension with a hot oil stream. The oil stream is typically a stream of one or more food-grade oils which may be the same as or different from the oil used to make the suspension.
Das zum Erhitzen eingesetzte Öl ist üblicherweise unter den vorgenannten für Nahrungsmittel geeigneten Ölen, insbesondere unter den als bevorzugt oder besonders bevorzugt genannten essbaren Ölen ausgewählt. Das eingesetzte Öl kann geringe Mengen an Antioxidantien enthalten. Die Antioxidantien können auch vor, während oder nach dem Mahlen der Suspension zugesetzt werden. Daneben kann das eingesetzte Öl auch geringe Mengen an Wasser, vorzugsweise jedoch nicht mehr als 10 Gew.-%, z.B. 0,1 bis 10 Gew.-%, häufig 0,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das zum Erhit- zen eingesetzte Öl, enthalten. In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung enthält das zum Erhitzen eingesetzte essbare Öl nicht mehr als 0,5 Gew.-% an Wasser.The oil used for heating is usually selected from the above-mentioned food-grade oils, in particular from the edible oils mentioned as preferred or particularly preferred. The oil used may contain small amounts of antioxidants. The antioxidants may also be added before, during or after the grinding of the suspension. In addition, the oil used may also contain small amounts of water, but preferably not more than 10% by weight, e.g. 0.1 to 10 wt .-%, often 0.5 to 8 wt .-%, based on the oil used for heating. In a specific embodiment of the invention, the edible oil used for heating contains no more than 0.5% by weight of water.
Der heiße Ölstrom wird in der Regel eine Temperatur aufweisen, die oberhalb der Temperatur liegt, auf weiche die Suspension erhitzt werden soll. Typischerweise liegt die Temperatur des heißen Ölstroms wenigstens 1 K, insbesondere wenigstens 5 K, z. B. 1 bis 100 K und insbesondere 5 bis 70 K oberhalb der Temperatur, auf weiche die Carotinoid-Suspension zum Lösen des Carotinoids erhitzt werden soll. Typischerweise liegt die Temperatur des heißen Ölstroms wenigstens 40 K und insbesondere wenigstens 50 K, z. B. 40 bis 250 K und insbesondere 50 bis 200 K oberhalb derjenigen Tem- peratur, welche die Carotinoid-Suspension unmittelbar vor dem Vermischen mit dem heißen Ölstrom aufweist.The hot oil stream will usually have a temperature which is above the temperature to which the suspension is to be heated. Typically, the temperature of the hot oil stream is at least 1 K, in particular at least 5 K, z. B. 1 to 100 K and in particular 5 to 70 K above the temperature to which the carotenoid suspension to dissolve the carotenoid to be heated. Typically, the temperature of the hot oil stream is at least 40K, and more preferably at least 50K, e.g. B. 40 to 250 K and in particular 50 to 200 K above that temperature, which has the carotenoid suspension immediately before mixing with the hot oil stream.
Das Volumenstromverhältnis, bzw. das Verhältnis der Flussraten, von dem Strom der zu erhitzenden Suspension zu dem heißen Ölstrom liegt typischerweise im Bereich von 1 :1000 bis 2:1 und speziell im Bereich von 1 :500 bis 1 :1.The volumetric flow ratio, or the ratio of the flow rates, from the flow of the suspension to be heated to the hot oil flow is typically in the range from 1: 1000 to 2: 1 and especially in the range from 1: 500 to 1: 1.
Das Vermischen des heißen Ölstroms mit der gegebenenfalls vorgewärmten Suspension erfolgt möglichst rasch unter Verwendung statischer oder dynamischer Mischer, die gegebenenfalls beheizt werden können und/oder zur Vermeidung von Wärmever- lusten wärmeisoliert sind. Gegebenenfalls können sich dieser Mischzone noch eine weitere Heizzone, die mittels eines Wärmetauschers beheizt wird, und/oder eine Verweilzeit-Zone anschließen, in der das Lösen der Carotinoid-Partikel vervollständigt wird. Dementsprechend umfasst in dieser Ausführungsform die Heizzone im Wesentlichen eine Mischzone, in der die Suspension und das heiße Öl miteinander vermischt werden, sowie gegebenenfalls eine weitere Heizzone, die mit einem Wärmeaustauscher oder in sonstiger Weise beheizt wird und/oder Verweilzeitzone (Haltezone), die vorzugsweise wärmeisoliert ist. Vorzugsweise umfasst die Heizzone in dieser Ausführungsform ausschließlich die Mischzone und gegebenenfalls die Verweilzeitzone.The mixing of the hot oil stream with the optionally preheated suspension takes place as quickly as possible using static or dynamic mixers, which can optionally be heated and / or are heat-insulated to avoid heat losses. Optionally, this mixing zone may be followed by another heating zone, which is heated by means of a heat exchanger, and / or a dwell zone, in which the dissolution of the carotenoid particles is completed becomes. Accordingly, in this embodiment, the heating zone essentially comprises a mixing zone in which the suspension and the hot oil are mixed together, and optionally a further heating zone, which is heated with a heat exchanger or otherwise heated and / or residence time zone (holding zone), preferably is thermally insulated. In this embodiment, the heating zone preferably comprises exclusively the mixing zone and optionally the dwelling time zone.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Vermischen des heißen Ölstroms mit der gegebenenfalls vorgewärmten Suspension unter Verwendung einer Mischpumpe. Als Mischpumpen sind grundsätzlich alle für die Förderung von Flüssigkeit geeigneten Pumpen zu verstehen, die saugseitig zwei Anschlüsse für die zu mischenden Flüssigkeiten aufweisen. Beispiele für geeignete Mischpumpen sind insbesondere Pumpen mit rotierenden Fördermitteln wie Kreiselradpumpen, insbesondere als Peripheralpumpe bzw. Peripheralradpumpen ausgestaltete Kreiselpumpen, weiterhin Rotationspumpen wie Zahnrad- und Kreiskolbenpumpen, sowie Rotor-Stator- Mischer. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Vermischen des heißen Ölstroms mit der Suspension unter Verwendung einer Peripheralpumpe, die auch als Reaktionsmischpumpe bezeichnet wird und beispielsweise unter der Bezeichnung "Reaktionsmischpumpe" kommerziell erhältlich sind, z.B. von der Fa. K- Engineering Mischtechnik und Maschinenbau, Westoverledingen DE.In a preferred embodiment of the invention, the mixing of the hot oil stream with the optionally preheated suspension is carried out using a mixing pump. As a mixing pump are basically all suitable for the promotion of liquid pumps to understand the suction side have two connections for the liquids to be mixed. Examples of suitable mixing pumps are in particular pumps with rotating conveyors such as centrifugal pumps, in particular designed as a peripheral pump or Peripheralradpumpen centrifugal pumps, further rotary pumps such as gear and rotary piston pumps, and rotor-stator mixer. In a preferred embodiment of the invention, the mixing of the hot oil stream with the suspension is accomplished using a peripheral pump, also referred to as a reaction mixing pump, commercially available, for example, under the name "reaction mixing pump", e.g. from K-Engineering Mischtechnik und Maschinenbau, Westoverledingen DE.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Erhitzen des Ölstroms in Schritt ii. das Eintragen von heißen Dampf in den zu erhitzenden Ölstrom. Hierzu wird heißer Dampf, insbesondere heißer Wasserdampf, direkt in die Mischung aus Carotinoid-Suspension und weiterem Öl oder in den zum Erhitzen der Carotinoid-Suspension verwendeten Ölstrom eingebracht. Durch das Eintragen von heißem Dampf und die damit einhergehende Kondensation des Dampfes in der Ölpha- se wird ein besonders rascher und gleichmäßiger Energieeintrag bewirkt, so dass sich gezielt die gewünschte Temperatur der Carotinoid-Suspension bzw. des Ölstroms ein- stellen lässt. Auf diese Weise werden Temperaturspitzen und eine damit einhergehende verstärkte Zersetzung des Öls und eine Zersetzung oder Isomerisierung des Carotinoids minimiert. Das Einbringen des heißen Dampfs in die Mischung aus Carotinoid- Suspension und weiterem Öl oder in den zum Erhitzen der Suspension verwendeten Ölstrom erfolgt in der Regel so, dass man den Dampf mit Überdruck, bezogen auf den Förderdruck der Suspension bzw. des Ölstroms, und vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit in die Mischung aus Carotinoid-Suspension und weiterem Öl bzw. den zum Erhitzen der Carotinoid-Suspension verwendeten Ölstrom einbringt. Durch das Einbringen des Dampfes und die Kondensationswärme des Dampfmediums erhitzt sich der jeweilige Ölstrom augenblicklich auf die zum Lösen erforderliche Temperatur.According to another preferred embodiment of the invention, the heating of the oil stream in step ii. the introduction of hot steam into the oil stream to be heated. For this purpose, hot steam, in particular hot steam, is introduced directly into the mixture of carotenoid suspension and further oil or into the oil stream used for heating the carotenoid suspension. By introducing hot steam and the concomitant condensation of the vapor in the oil phase, a particularly rapid and uniform introduction of energy is effected so that the desired temperature of the carotenoid suspension or of the oil flow can be set in a targeted manner. In this way, temperature peaks and concomitant increased decomposition of the oil and decomposition or isomerization of the carotenoid are minimized. The introduction of the hot steam into the mixture of carotenoid suspension and further oil or in the oil stream used for heating the suspension is usually carried out so that the steam with overpressure, based on the delivery pressure of the suspension or the oil stream, and preferably at high speed into the mixture of carotenoid suspension and further oil or the oil stream used to heat the carotenoid suspension. By introducing the steam and the heat of condensation of the vapor medium, the respective oil flow heats up instantly to the temperature required for loosening.
Als Dampfmedium kommen grundsätzlich Alkohole, speziell Ethanol, Wasser oder deren Gemische in Betracht. Bevorzugt wird heißer Wasserdampf eingesetzt. Unter einem heißen Dampf versteht man einen gesättigten Dampf oder einen überhitzten Dampf, der eine Temperatur aufweist, die gleich der Temperatur ist, auf die der Ölstrom erhitzt werden soll, oder darüber liegt. Typischerweise liegt die Temperatur des Dampfes im Bereich von 100 bis 2000C und speziell im Bereich von 120 bis 1800C. Die notwendigen Temperaturen und Drücke kann der Fachmann einschlägigen Standardwerken, z.B. dem VDI-Wärmeatlas, entnehmen. Bevorzugt verwendet man zum Erhitzen Sattdampf, um Temperaturspitzen zu vermeiden. Die benötigte Dampfmenge beträgt im Falle von Wasserdampf etwa 1 g pro Kelvin und kg des zu erhitzenden Öl- Stroms.Alcohols, especially ethanol, water or mixtures thereof are generally suitable as the vapor medium. Preferably, hot steam is used. By hot steam is meant saturated steam or superheated steam having a temperature equal to or higher than the temperature to which the oil stream is to be heated. Typically, the temperature of the steam is in the range of 100 to 200 0 C and especially in the range of 120 to 180 0 C. The required temperatures and pressures, the skilled artisan relevant standard works, such as found in the VDI heat atlas. Saturated steam is preferably used for heating in order to avoid temperature peaks. The amount of steam required in the case of water vapor is about 1 g per Kelvin and kg of the oil stream to be heated.
Der Förderdruck der Suspension bzw. des Ölstroms wird vorzugsweise so gewählt, dass er über dem Dampfdruck des Dampfmediums, im Falle von Wasserdampf oberhalb des Dampfdrucks von Wasser, bei der jeweiligen Temperatur des erhitzten Medi- ums liegt.The delivery pressure of the suspension or of the oil stream is preferably chosen such that it is above the vapor pressure of the vapor medium, in the case of water vapor above the vapor pressure of water, at the respective temperature of the heated medium.
Die Menge und Temperatur des eingetragenen Dampfes bestimmen den Energieeintrag in den zu erhitzenden Ölstrom, so dass sich auf diese Weise gezielt die gewünschte Temperatur der Carotinoid-Suspension bzw. des Ölstroms einstellen lässt. Überraschenderweise führt der Einsatz von Dampf nicht zu einer nennenswerten Verminderung der Löslichkeit des Carotinoids in dem für Nahrungsmittel geeigneten Öl.The amount and temperature of the injected steam determine the energy input into the oil stream to be heated, so that in this way the desired temperature of the carotenoid suspension or of the oil stream can be set in a targeted manner. Surprisingly, the use of steam does not result in a significant reduction in the solubility of the carotenoid in the food grade oil.
In einer bevorzugten Ausführungsform geht man so vor, dass man den heißen Dampf zum Erhitzen eines Ölstroms einsetzt und den so erhitzten Ölstrom zum Erhitzen der Carotinoid-Suspension nutzt. In der Regel speist man den heißen Dampf, insbesondere Wasserdampf, mit Überdruck, bezogen auf den Förderdruck des zu erhitzenden Ölstroms, über eine vorzugsweise einstellbare, insbesondere regelbare Düse in den zu erhitzenden Ölstrom ein. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Einspeisen des heißen Dampfs über eine einstellbare, insbesondere regelbare Düse in eine röh- renförmige Vorrichtung, durch welche der Ölstrom geleitet wird. Vorzugsweise erfolgt das Einspeisen des heißen Dampfes in Richtung der Längsachse der röhrenförmigen Vorrichtung. Die Zufuhr des Öls erfolgt in der Regel in einem spitzen Winkel von weniger als 90°, d. h. der Vektor der Fließrichtung der Ölstroms bildet mit dem Vektor der Richtung der Dampfeinspeisung einen Winkel von weniger als 90°. Die Düse, mit wel- eher der Dampf eingespeist wird, ist typischerweise einstellbar, insbesondere regelbar und weist üblicherweise eine konische Geometrie auf, die sich in Fließrichtung des Dampfes verjüngt. In dieser Düse ist eine Nadel oder ein auf einer in Längsrichtung verschiebbaren Stange angeordneter Kegel angeordnet. Nadel bzw. Kegel bilden mit dem Konus der Düse einen Spalt. Durch Verschieben der Nadel bzw. der Stange in Längsrichtung lässt sich die Größe des Spalts und damit die Querschnittsfläche der Düsenöffnung in einfacher Weise einstellen, wodurch man in einfacher Weise die Geschwindigkeit des Dampfeintrags regulieren kann. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Erhitzen in Schritt ii. das Eintragen von heißem Dampf, insbesondere heißem Wasserdampf, in eine mit einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl verdünnte Suspension. Hierbei geht man so vor, dass man die Suspension zusammen mit einem gegebenenfalls erhitzten Ölstrom eines für Nahrungsmittel geeigneten Öls durch Anwendung von Druck oder mittels einer Pumpe in eine Mischzone einbringt, in die man den heißen Dampf, insbesondere heißen Wasserdampf, mit Überdruck, bezogen auf den Förderdruck der Mischung, über eine vorzugsweise einstellbare, insbesondere regelbare Düse einspeist. Das Ver- mischen der in Schritt i. bereitgestellten Suspension mit dem zugeführten Öl kann während oder vor dem Eintragen des Dampfs erfolgen. Durch das Einspeisen des heißen Dampfes mit Überdruck wird die Mischung, d.h. die durch das Öl verdünnte Suspension, nicht nur erhitzt, sondern es wird auch mechanische Energie in das System eingetragen, welche eine weitere Zerteilung der Carotinoid-Partikel fördert. Auf diese Weise wird ein besonders rascher und gleichmäßiger Energieeintrag bewirkt, so dass Temperaturspitzen und eine damit einhergehende verstärkte Zersetzung des Carotinoids minimiert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform hat diese Mischzone eine röhrenförmige Geometrie. Vorzugsweise erfolgt das Einspeisen des heißen Dampfes in Richtung der Längsachse der röhrenförmigen Vorrichtung. Die Zufuhr der Suspension und des Ölstroms bzw. der Mischung aus Suspension und Ölstrom erfolgt in der Regel in einem spitzen Winkel von weniger als 90°, d. h. der Vektor der Fließrichtung der Suspension bildet mit dem Vektor der Richtung der Dampfeinspeisung einen Winkel von weniger als 90°. Die Düse, mit welcher der Dampf eingespeist wird, ist typischerweise einstellbar, insbesondere regelbar und weist üblicherweise eine konische Geometrie auf, die sich in Fließrichtung des Dampfes verjüngt. In dieser Düse ist eine Nadel oder ein auf einer in Längsrichtung verschiebbaren Stange angeordneter Kegel angeordnet. Nadel bzw. Kegel bilden mit dem Konus der Düse einen Spalt. Durch Verschieben der Nadel bzw. der Stange in Längsrichtung lässt sich die Größe des Spalts und damit die Querschnittsfläche der Düsenöffnung in einfacher Weise einstellen, wodurch man in einfacher Weise die Geschwindigkeit des Dampfeintrags regulieren kann.In a preferred embodiment, the procedure is to use the hot steam to heat an oil stream and to use the thus heated oil stream to heat the carotenoid suspension. In general, one feeds the hot steam, in particular steam, with overpressure, based on the delivery pressure of the oil flow to be heated, via a preferably adjustable, in particular adjustable nozzle in the oil stream to be heated. In a preferred embodiment, the feeding of the hot steam via an adjustable, in particular controllable nozzle takes place in a tube-shaped device, through which the oil flow is passed. Preferably, the feeding of the hot vapor is in the direction of the longitudinal axis of the tubular device. The supply of the oil is usually at an acute angle of less than 90 °, ie the vector of the flow direction of the oil flow forms with the vector of the direction of the steam feed angle less than 90 °. The nozzle with which the steam is fed is typically adjustable, in particular adjustable, and usually has a conical geometry, which tapers in the direction of flow of the steam. In this nozzle, a needle or arranged on a longitudinally displaceable rod cone is arranged. Needles or cones form a gap with the cone of the nozzle. By moving the needle or the rod in the longitudinal direction, the size of the gap and thus the cross-sectional area of the nozzle opening can be adjusted in a simple manner, whereby one can regulate the speed of the steam input in a simple manner. According to another embodiment of the invention, the heating in step ii. the introduction of hot steam, in particular hot steam, into a suspension diluted with a food-grade oil. This is done by introducing the suspension together with an optionally heated oil stream of an oil suitable for food by applying pressure or by means of a pump in a mixing zone, in which the hot steam, in particular hot water vapor, with overpressure, based on the feed pressure of the mixture, via a preferably adjustable, in particular adjustable nozzle feeds. The mixing in step i. provided suspension with the supplied oil can take place during or before the entry of the steam. By injecting the hot vapor with overpressure, the mixture, ie, the suspension diluted by the oil, is not only heated, but also mechanical energy is introduced into the system, which promotes further fragmentation of the carotenoid particles. In this way, a particularly rapid and uniform energy input is effected, so that temperature peaks and an associated increased decomposition of the carotenoid is minimized. In a preferred embodiment, this mixing zone has a tubular geometry. Preferably, the feeding of the hot vapor is in the direction of the longitudinal axis of the tubular device. The supply of the suspension and the oil stream or the mixture of suspension and oil stream is usually at an acute angle of less than 90 °, ie the vector of the flow direction of the suspension forms an angle of less than 90 with the vector of the direction of the steam supply °. The nozzle, with which the steam is fed, is typically adjustable, in particular adjustable and usually has a conical geometry, which tapers in the direction of flow of the vapor. In this nozzle, a needle or arranged on a longitudinally displaceable rod cone is arranged. Needles or cones form a gap with the cone of the nozzle. By moving the needle or the rod in the longitudinal direction, the size of the gap and thus the cross-sectional area of the nozzle opening can be adjusted in a simple manner, whereby one can regulate the speed of the steam input in a simple manner.
Der Mischzone, in welche der heiße Dampf und die Mischung aus Carotinoid- Suspension und weiterem Öl eingespeist werden, kann sich gegebenenfalls eine weitere Heizzone anschließen, in welcher die Mischung weiter erhitzt wird. Beispielsweise ist es möglich, im Anschluss an das Erhitzen mit heißem Dampf heißes Öl, wie zuvor beschrieben, mit der durch heißen Dampf erhitzten Mischung zu vermischen, um auf diese Weise ein Lösen des Carotinoids zu fördern bzw. um die Lösung zu stabilisieren. Es ist ebenfalls denkbar, zunächst die Carotinoid-Suspension durch Vermischen mit einem heißen Ölstrom, wie zuvor beschrieben, zu erhitzen, und anschließend ein wei- teres Erhitzen durch Eintragen von heißem Dampf vorzunehmen. In Schritt iii. des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt ii. erhaltene, heiße Carotinoid-Lösung abgeschreckt, d. h. möglichst rasch abgekühlt, um eine Zersetzung und/oder Isomerisierung des Carotinoids in der heißen Carotinoid-Lösung zu minimieren.The mixing zone into which the hot steam and the mixture of carotenoid suspension and further oil are fed may optionally be followed by another heating zone in which the mixture is further heated. For example, following heating with hot steam, it is possible to mix hot oil as described above with the mixture heated by hot steam to thereby promote dissolution of the carotenoid or to stabilize the solution. It is also conceivable first to heat the carotenoid suspension by mixing with a hot oil stream as described above, and then to carry out a further heating by introducing hot steam. In step iii. of the method according to the invention is in step ii. quenched, that is cooled as soon as possible to minimize decomposition and / or isomerization of the carotenoid in the hot carotenoid solution.
Das Abschrecken der heißen Carotinoid-Lösung umfasst erfindungsgemäß das Vermischen mit einer kühleren Lösung des Carotinoids in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl. Sofern das Abschrecken weitere Maßnahmen zur Kühlung umfasst, kann die Temperaturdifferenz auch weniger als 50 K betragen.The quenching of the hot carotenoid solution according to the invention comprises mixing with a cooler solution of the carotenoid in a food grade oil. If the quenching includes further measures for cooling, the temperature difference may also be less than 50 K.
Die Temperatur der kühleren Carotinoid-Lösung wird in der Regel wenigstens 50 K, häufig wenigstens 80 K und insbesondere wenigstens 100 K unterhalb der Temperatur liegen, welche die heiße Carotinoid-Lösung nach Beendigung des Erhitzens, d. h. nach Verlassen der Heizzone, aufweist. Sofern das Abschrecken weitere Maßnahmen zur Kühlung umfasst, kann die Temperaturdifferenz auch weniger als 50 K betragen, in der Regel jedoch wenigstens 10 K, häufig wenigstens 20 K, insbesondere wenigstens 3O K.The temperature of the cooler carotenoid solution will generally be at least 50K, often at least 80K, and more preferably at least 100K below the temperature of the hot carotenoid solution upon completion of heating, i. H. after leaving the heating zone having. If quenching comprises further measures for cooling, the temperature difference may also be less than 50 K, but generally at least 10 K, often at least 20 K, in particular at least 30 K.
Typischerweise wird man die Menge und Temperatur der zum Abschrecken verwende- ten kühleren Carotinoid-Lösung so wählen, dass die Temperatur der durch Vermischen erhaltenen Carotinoid-Lösung nicht mehr als 800C, insbesondere nicht mehr als 70 0C und speziell nicht mehr als 600C beträgt und beispielsweise im Bereich von 10 bis 80 0C, insbesondere im Bereich von 15 bis 70 0C und speziell im Bereich von 20 bis 60 0C liegt. Typischerweise weist die zum Abschrecken verwendete kühlere Carotinoid- Lösung eine Temperatur im Bereich von 10 bis 60 0C und insbesondere im Bereich von 20 bis 50 °C und speziell im Bereich von 20 bis 30 0C auf.Typically, the amount and temperature of the cooler carotenoid solution used for quenching will be chosen so that the temperature of the carotenoid solution obtained by mixing is not more than 80 ° C., especially not more than 70 ° C., and especially not more than 60 0 C and, for example, in the range of 10 to 80 0 C, in particular in the range of 15 to 70 0 C and especially in the range of 20 to 60 0 C. Typically, the cooler carotenoid solution used for quenching has a temperature in the range of 10 to 60 0 C and especially in the range of 20 to 50 ° C and especially in the range of 20 to 30 0 C.
Die Konzentration an Carotinoid in der kühleren Carotinoid-Lösung liegt typischerweise im Bereich von 0,005 bis 5 g/kg, häufig im Bereich von 0,01 bis 3 g/kg, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 2 g/kg und insbesondere im Bereich von 0,1 bis 1 ,5 g/kg.The concentration of carotenoid in the cooler carotenoid solution is typically in the range of 0.005 to 5 g / kg, often in the range of 0.01 to 3 g / kg, preferably in the range of 0.05 to 2 g / kg and especially in Range from 0.1 to 1, 5 g / kg.
Das Volumenstromverhältnis bzw. das Verhältnis der Flussraten von heißer Carotinoid- Lösung zu der kühleren Carotinoid-Lösung liegt typischerweise im Bereich von 1 : 500 bis 1 :1 und speziell im Bereich von 1 : 300 bis 1 : 2.The flow rate ratio of the hot carotenoid solution to the cooler carotenoid solution is typically in the range of 1: 500 to 1: 1, and more preferably in the range of 1: 300 to 1: 2.
Das Vermischen der heißen Carotinoid-Lösung mit der kühleren Carotinoid-Lösung kann in beliebiger Weise erfolgen, z. B. durch Eintragen der heißen Carotinoid-Lösung in einen großen Überschuss einer kühleren Carotinoid-Lösung oder vorzugsweise durch Einspeisen eines Volumenstroms der kühleren Carotinoid-Lösung in den Strom der heißen Carotinoid-Lösung. Das Einspeisen der kühleren Carotinoid-Lösung in die heiße Carotinoid-Lösung kann in üblicher Weise unter Verwendung von Mischvorrichtungen, die statisch oder dynamisch ausgestaltet sein können, erfolgen.The mixing of the hot carotenoid solution with the cooler carotenoid solution can be carried out in any desired manner, for. B. by introducing the hot carotenoid solution in a large excess of a cooler carotenoid solution or preferably by feeding a volume flow of the cooler carotenoid solution in the flow of hot carotenoid solution. Feeding the cooler carotenoid solution into the hot carotenoid solution may be accomplished in a conventional manner using mixing devices which may be static or dynamic.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Einspeisen der kühleren Carotinoid-Lösung in die heiße Carotinoid-Lösung unter Verwendung einer dynamischen Mischvorrichtung, insbesondere unter Verwendung einer Mischpumpe. Für diesen Zweck geeignete Mischpumpen sind die zuvor im Zusammenhang mit dem Vermischen von Suspension und heißem Ölstrom genannten Mischpumpen, insbeson- dere Peripheralpumpen bzw. Reaktionsmischpumpen. Die Verwendung von Mischpumpen führt zu einer besonders raschen Abkühlung der heißen Carotinoid-Lösung, und ein Auskristallisieren des Carotinoids wird vollständig vermieden. Hierbei ist zu beachten, dass bereits geringe Mengen an nicht gelöstem Carotinoid in der Produktlösung stören und sich auch nur äußerst langsam, wenn überhaupt, wieder lösen.In a preferred embodiment of the invention, the cooler carotenoid solution is fed into the hot carotenoid solution using a dynamic mixing device, in particular using a mixing pump. Suitable mixing pumps for this purpose are the mixing pumps mentioned above in connection with the mixing of suspension and hot oil flow, in particular peripheral pumps or reaction mixing pumps. The use of mixing pumps leads to a particularly rapid cooling of the hot carotenoid solution, and crystallization of the carotenoid is completely avoided. It should be noted that even small amounts of undissolved carotenoid in the product solution disturb and even very slowly, if at all, solve again.
Das in der kühleren Carotinoid-Lösung enthaltene Öl kann gleich dem zur Herstellung der Suspension bzw. dem beim Erhitzen zugeführten Öl oder davon verschieden sein. Die Art des Öls ist für die Erfindung von untergeordneter Bedeutung so dass es grundsätzlich aus allen der vorgenannten, für Nahrungsmittel geeigneten Ölen ausgewählt sein kann. Vorzugsweise ist es unter Sojabohnen-Öl, Palmöl, Palmkernöl, Sonnenblumenöl, Distelöl, Maiskeimöl, Olivenöl, Leinsamenöl, Rapsöl, Reisöl, Kokosöl, Erdnuss- öl, PUFA-Öle, MCT-Ölen, weiterhin Fischölen, Fischölblends sowie Mischungen dieser Öle ausgewählt, insbesondere unter einem Öl oder einer Ölmischung aus der folgenden Gruppe: Maisöl, Sonnenblumenöl, Sojabohnenöl, Fischöl, Leinsamenöl, Rapsöl, Reisöl, Kokosöl und Erdnussöl.The oil contained in the cooler carotenoid solution may be the same as or different from that used to prepare the suspension or oil supplied upon heating. The nature of the oil is of minor importance to the invention so that it may in principle be selected from all of the aforementioned oils suitable for food. Preferably, it is selected from soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, thistle oil, corn oil, olive oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil, coconut oil, peanut oil, PUFA oils, MCT oils, furthermore fish oils, fish oil blends and mixtures of these oils, in particular, an oil or an oil mixture from the following group: corn oil, sunflower oil, soybean oil, fish oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil, coconut oil and peanut oil.
Gegebenenfalls kann das Abschrecken der heißen Carotinoid-Lösung weitere Maßnahmen zum Abkühlen umfassen. Zu nennen sind beispielsweise Wärmetauscher, welche vorzugsweise dem Vermischen der heißen Carotinoid-Lösung mit der kühleren Carotinoid-Lösung nachgeschaltet sind.Optionally, quenching the hot carotenoid solution may include further cooling measures. Examples include heat exchangers, which are preferably followed by mixing the hot carotenoid solution with the cooler carotenoid solution.
Sofern heiße Carotinoid-Lösung Wasser oder eine sonstige flüchtige Komponente enthält, beispielsweise weil man zum Erhitzen der Suspension oder des Ölstroms heißen Wasserdampf verwendet hat oder weil man zur Herstellung der Suspension und/oder zum Erhitzen ein wasserhaltiges Öl verwendet hat, kann der Abschreckvorgang auch durch eine Entspannung der heißen Carotinoid-Lösung in eine Zone mit vermindertem Druck umfassen. Hierbei wird die unter Druck stehende, heiße Lösung spontan bzw. schlagartig auf einen geringeren Druck entspannt, wobei das Wasser spontan, bzw. schlagartig verdampft und so eine spontane bzw. schlagartige Abkühlung der gemisch- ten Lösung erreicht wird. Vorzugsweise erfolgt eine solche Entspannung vor dem Vermischen mit der kühleren Carotinoid-Lösung, sie kann aber grundsätzlich auch danach erfolgen. Die Entspannung kann in üblicher weise durchgeführt werden, beispielsweise indem man die heiße bzw. die gemischte Carotinoid-Lösung in einer Zone mit geringerem Druck, beispielsweise einem Druck unterhalb 500 mbar, vorzugsweise unterhalb 100 mbar und insbesondere im Bereich von 1 bis 100 mbar entspannt. Die Durchführung der Entspannung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass man die heiße Carotinoid-Lösung aus einer Zone mit einer kleinen freien Querschnittsfläche in eine Zone mit größerer freien Querschnittsfläche leitet, z.B. von einem Rohr zu einem Behälter oder Rohr mit größerem Innendurchmesser, in dem ein niedrigerer Druck gehalten wird. Ein solcher Querschnittsverlauf kann allgemein durch Einbau eines Drosselventils, beispielsweise eines Nadelventils oder einer Blende oder eines Blendenventils, realisiert werden. Je nach Bauform (Ventil statt einfacher Blende bzw. Querschnittsverengung) ist es möglich, die Druckdifferenz bzw. den Volumenstrom einzustellen oder zu steuern bzw. zu regeln. Die Abtrennung der Dampfphase von der Flüssigphase kann in üblicher Weise erfolgen. Die in der Gasphase bzw. im Dampfstrom gegebenenfalls verbleibenden Öltropfen können in üblicher Weise abgetrennt und der abgekühlten Carotinoid-Lösung zugeführt werden. Als geeignete Vorrichtungen sind für diesen Zweck beispielsweise Zentrifugaltropfenabscheider, Lamellenabscheider (= Prallbleche), Demister (z.B. basierend auf ein- oder mehrlagigen Drahtgeflecht/-gestricken), Öl-Tropfenabscheider (= Coalescer bzw. Koaleszenzabscheider) und Faserschichtabscheider (basierend auf Faser- / Gewebepackung) zu nennen.If the hot carotenoid solution contains water or another volatile component, for example because hot steam has been used to heat the suspension or the oil stream, or because a water-containing oil has been used to prepare the suspension and / or for heating, the quenching process can also take place relaxation of the hot carotenoid solution into a zone of reduced pressure. In this case, the pressurized, hot solution is spontaneously or suddenly relaxed to a lower pressure, wherein the water spontaneously, or suddenly evaporates and so a spontaneous or sudden cooling of the mixed solution is achieved. Preferably, such a relaxation occurs before mixing with the cooler carotenoid solution, but it can in principle be done afterwards. The relaxation can be carried out in a customary manner, for example by relaxing the hot or the mixed carotenoid solution in a zone with lower pressure, for example a pressure below 500 mbar, preferably below 100 mbar and in particular in the range from 1 to 100 mbar. The relaxation can be carried out, for example, by passing the hot carotenoid solution from a zone with a small free cross-sectional area into a zone with a larger free cross-sectional area, eg from a tube to a container or tube with a larger inner diameter, in which a lower Pressure is maintained. Such a cross-sectional profile can generally be realized by installing a throttle valve, for example a needle valve or a diaphragm or a diaphragm valve. Depending on the design (valve instead of single orifice or cross-sectional constriction), it is possible to set or control or regulate the pressure difference or the volume flow. The separation of the vapor phase from the liquid phase can be carried out in the usual way. The optionally remaining in the gas phase or in the vapor stream oil drops can be separated in the usual manner and fed to the cooled carotenoid solution. Suitable devices for this purpose, for example Zentrifugaltropfenabscheider, lamella (= baffles), demisters (eg based on single or multi-layer wire mesh / -gestricken), oil-droplet separator (= Coalescer or Koaleszenzabscheider) and Faserschichtabscheider (based on fiber / tissue packing ) to call.
Die nach dem Abschrecken erhaltene, gemischte Carotinoid-Lösung weist, je nach Löslichkeit des Carotinoids in dem verwendeten essbaren Öl, eine Carotinoid- Konzentration im Bereich von 0,01 bis 5 g/kg, häufig im Bereich von 0,02 bis 3 g/kg, insbesondere im Bereich von 0,05 bis 2 g/kg und insbesondere im Bereich von 0,1 bis 1 ,5 g/kg auf. Daneben kann die gemischte Carotinoid-Lösung übliche Stabilisatoren wie Antioxidationsmittel und dergleichen in den oben angegebenen Mengen enthalten. Typischerweise beträgt die Menge an Stabilisatoren 0,01 bis 20 g/kg der gemischten Carotinoid-Lösung.The mixed carotenoid solution obtained after quenching has, depending on the solubility of the carotenoid in the edible oil used, a carotenoid concentration in the range of 0.01 to 5 g / kg, often in the range of 0.02 to 3 g / kg, in particular in the range of 0.05 to 2 g / kg and in particular in the range of 0.1 to 1, 5 g / kg. In addition, the mixed carotenoid solution may contain conventional stabilizers such as antioxidants and the like in the above amounts. Typically, the amount of stabilizer is from 0.01 to 20 g / kg of the mixed carotenoid solution.
Die zum Abschrecken der heißen Carotinoid-Lösung verwendete kühlere Lösung des Carotinoids kann in beliebiger Weise hergestellt werden, beispielsweise nach den im Stand der Technik beschriebenen Verfahren.The cooler solution of the carotenoid used to quench the hot carotenoid solution can be prepared in any manner, for example by the methods described in the prior art.
Insbesondere handelt es sich um eine Carotinoid-Lösung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt und gegebenenfalls mit einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl verdünnt wurde. Eine solche kühlere Carotinoid-Lösung kann man beispielsweise dadurch erhalten, dass man zumindest einen Teilstrom der in Schritt iii. erhaltenen gemischten Carotinoid-Lösung oder die Gesamtmenge der gemischten Carotinoid-Lösung in ein für Nahrungsmittel geeignetes Öl oder in eine Lösung des Carotinoids in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl zurückführt. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform führt man die Gesamtmenge der gemischten Carotinoid-Lösung, gegebenenfalls nach weiterer Abkühlung der gemischten Lösung, in ein für Nahrungsmittel geeignetes Öl zurück. Auf diese Weise erhält man eine verdünnte kühlere Lösung des Carotinoids. Beispielsweise kann man so vorgehen, dass man die nach dem Abkühlen erhaltene Carotinoid-Lösung in ein Vorratsgefäß fährt, das ein für Nahrungsmittel geeignetes Öl enthält. Nach einer kurzen Initialphase erreicht man in dieser Lösung eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Carotinoid-Konzentration, wie oben angegeben, und kann dann die so erhalte- ne Lösung zum Abschrecken der heißen Carotinoid-Lösung einsetzen. Im Verlauf der weiteren Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens steigt die Carotinoid- Konzentration in der Carotinoidlösung im Vorratsgefäß weiter an. Wenn die gewünschte Konzentration erreicht ist, kann man eine Teilmenge oder die Gesamtmenge der Lösung austragen und durch frisches Öl ersetzen. Man kann aber auch kontinuierlich oder portionsweise die Carotinoid-Lösung ausschleusen und nach Maßgabe ihrer Entnahme durch frisches Öl ersetzen.In particular, it is a carotenoid solution which has been prepared by the process according to the invention and optionally diluted with an oil suitable for foods. Such a cooler carotenoid solution can be obtained, for example, by at least a partial stream of the in step iii. resulting mixed carotenoid solution or the total amount of the mixed carotenoid solution in a food-grade oil or in a solution of the carotenoid in a food-grade oil. According to a first preferred embodiment, the total amount of the mixed carotenoid solution, optionally after further cooling of the mixed solution, is returned to a food-grade oil. In this way one obtains a dilute, cooler solution of the carotenoid. For example, one can proceed by driving the obtained after cooling carotenoid solution in a storage vessel containing a suitable food for oil. After a brief initial phase, a solution of carotenoid suitable for the process according to the invention is obtained in this solution, as indicated above, and then can use the solution thus obtained to quench the hot carotenoid solution. In the course of further implementation of the method according to the invention, the carotenoid concentration in the carotenoid solution in the storage vessel continues to increase. When the desired concentration has been reached, a portion or the whole of the solution can be removed and replaced with fresh oil. However, it is also possible to remove the carotenoid solution continuously or in portions and replace it with fresh oil in accordance with their removal.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform führt man einen Teilstrom der gemischten Carotinoid-Lösung, gegebenenfalls nach weiterer Abkühlung der gemisch- ten Lösung, in ein für Nahrungsmittel geeignetes Öl zurück. Der zurückgeführte Teilstrom macht in der Regel 50 bis 99,7 Vol-%, insbesondere 60 bis 99,5 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Schritt iii. erhaltenen gemischten Carotinoid-Lösung aus. Beispielsweise kann man so vorgehen, dass man den Teilstrom nach Maßgabe der benötigten Menge an kühlerer Lösung des Carotinoids mit frischem, essbarem Öl ver- mischt und die so erhaltene Lösung des Carotinoids zum Abschrecken verwendet. Man kann auch so vorgehen, dass man den zurückgeführten Teilstrom in ein Vorratsgefäß fährt, das ein für Nahrungsmittel geeignetes Öl enthält, und aus dem Vorratsgefäß die zum Abschrecken der heißen Carotinoid-Lösung benötigte kühlere Lösung des Carotinoids entnimmt. Durch die Rückführung des Teilstroms in das Vorratsgefäß erhält man eine verdünnte Lösung des Carotinoids in dem für Nahrungsmittel geeigneten Öl, deren Konzentration zunächst ansteigt. Wenn die gewünschte Konzentration erreicht ist, d. h. diejenige Konzentration, welche die zum Abschrecken verwendete kühlere Carotinoid-Lösung idealerweise aufweist, wird man in der Regel die Konzentration durch Zufuhr von frischem Öl konstant halten. Bevorzugte Konzentrationen an Carotinoid liegen im Bereich von 0,005 bis 2 g/kg und insbesondere im Bereich von 0,01 bis 1 ,5 g/kg.According to a second preferred embodiment, a partial stream of the mixed carotenoid solution, optionally after further cooling of the mixed solution, is recycled to a food-grade oil. The recycled partial stream usually makes 50 to 99.7% by volume, in particular 60 to 99.5% by volume, based on the total volume of step iii. obtained mixed carotenoid solution. For example, one can proceed by mixing the partial flow with fresh, edible oil in accordance with the required amount of cooler solution of the carotenoid and using the solution of the carotenoid thus obtained for quenching. It is also possible to proceed by driving the recirculated partial stream into a storage vessel which contains an oil suitable for foods and removing from the storage vessel the cooler solution of the carotenoid required for quenching the hot carotenoid solution. By returning the partial flow into the storage vessel, a dilute solution of the carotenoid is obtained in the oil suitable for food, the concentration of which initially increases. When the desired concentration is reached, d. H. that concentration which ideally has the cooler carotenoid solution used for quenching will, as a rule, be kept constant by adding fresh oil. Preferred concentrations of carotenoid are in the range of 0.005 to 2 g / kg and in particular in the range of 0.01 to 1.5 g / kg.
Gegebenenfalls kann der zurückgeführte Teil- oder Gesamtstrom vor dem Vermischen mit dem für Nahrungsmittel geeigneten Öl oder mit der Lösung des Carotinoids in dem für Nahrungsmittel geeigneten Öl gekühlt werden, um einen Temperaturanstieg der Carotinoid-Lösung im Vorratsgefäß zu vermeiden. Es versteht sich von selbst, dass die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Vorrichtung übliche Maßnahmen zur Kontrolle und Steuerung bzw. Regelung der Volumenströme und Mittel zur Kontrolle und Steuerung bzw. Regelung der Temperaturen aufweist. Ebenso können Mittel zur Kontrolle der Konzentrationen an Carotinoid in der Suspension, in der heißen Lösung, in der kühleren Lösung und im Produktstrom vorgesehen werden.Optionally, the recirculated partial or total stream may be cooled prior to mixing with the food grade oil or with the solution of the carotenoid in the food grade oil to prevent temperature rise of the carotenoid solution in the storage vessel. It goes without saying that the device used for carrying out the method according to the invention has conventional measures for controlling and controlling the volume flows and means for controlling and controlling the temperatures. Also, means may be provided to control carotenoid levels in the suspension, in the hot solution, in the cooler solution, and in the product stream.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält man stabile Lösungen von Carotinoiden in essbaren Ölen. Diese Lösungen zeichnen sich dadurch aus, dass das in ihnen ent- haltene Carotinoid einen hohen Anteil an all-trans-lsomeren aufweist, der in der Regel oberhalb 70 %, insbesondere oberhalb 80 % und speziell oberhalb 90 % liegt. Derartige Carotinoid-Lösungen lassen sich nach dem Stand der Technik nur mit sehr viel größerem Aufwand herstellen. Zudem lassen sich Öl-Lösungen von Carotinoiden mit derartig hohen Anteilen an all-trans-lsomeren mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in technischem Maßstab sehr viel zuverlässiger erzielen als mit den Verfahren des Standes der Technik.The inventive method gives stable solutions of carotenoids in edible oils. These solutions are distinguished by the fact that the carotenoid contained in them has a high proportion of all-trans isomers, which is generally above 70%, in particular above 80% and especially above 90%. Such carotenoid solutions can be produced according to the prior art only with much greater effort. In addition, oil solutions of carotenoids with such high levels of all-trans isomers can be achieved much more reliably on an industrial scale with the method according to the invention than with the methods of the prior art.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Carotinoid-Lösungen sind lagerstabil und können vor ihrer weiteren Verwendung über längere Zeiträume aufbe- wahrt werden, ohne dass es in nennenswerten Umfang zu einem Aktivitätsverlust, z.B. durch Isomerisierung und/oder oxidativen Abbau kommt. Insbesondere zeichnen sie sich durch einen hohen Anteil an all-trans-lsomeren des eingesetzten Carotinoids aus und durch einen vergleichsweise geringen Anteil an Carotinoid-Abbauprodukten.The carotenoid solutions obtainable by the process according to the invention are storage-stable and can be stored for prolonged periods before their further use, without any significant loss of activity, e.g. due to isomerization and / or oxidative degradation. In particular, they are distinguished by a high proportion of all-trans isomers of the carotenoid used and by a comparatively low proportion of carotenoid degradation products.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann direkt in die Prozesse zur Weiterverarbeitung der Carotinoid-Lösungen integriert werden.The method according to the invention can be integrated directly into the processes for the further processing of the carotenoid solutions.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Carotinoid-Lösungen eignen sich in vorteilhafter Weise als Zusatz zu Tierfuttermitteln, Nahrungsmitteln für die Hu- manernährung, Nahrungsergänzungsmitteln, pharmazeutischen Mitteln oder kosmetischen Mitteln. Bevorzugt lassen sich die öligen Zubereitungen bzw. Lösungen als Futtermittelzusatz in der Tierernährung einsetzen, beispielsweise bei der Futtermittelherstellung durch Einmischen in einen Futtermittelteig vor oder während der Extrusion oder durch Auftragen bzw. Aufsprühen auf Futtermittelpellets. Die Anwendung als Fut- termittelzusatz erfolgt insbesondere durch direktes Aufsprühen der erfindungsgemäßen Formulierungen, beispielsweise als sogenannte "post-pelleting liquid application". Vorzugsweise belädt man die Futtermittelpellets mit den Formulierungen unter vermindertem Druck.The carotenoid solutions obtainable by the process according to the invention are advantageously suitable as additives to animal feeds, foods for human nutrition, nutritional supplements, pharmaceutical agents or cosmetic agents. Preferably, the oily preparations or solutions can be used as a feed additive in animal nutrition, for example in feed production by mixing in a feed dough before or during extrusion or by applying or spraying on feed pellets. The application as a feed additive is effected in particular by direct spraying of the formulations according to the invention, for example as so-called "post-pelleting liquid application". Preferably, the feed pellets are loaded with the formulations under reduced pressure.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung auch die Herstellung von Futtermitteln, wie Tierfuttermittel, Nahrungsmittel für die Humanernährung, Nahrungsergän- zungsmittel, sowie die Herstellung pharmazeutischer Mittel oder kosmetischer Mittel unter Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Carotinoid-Lösungen. Diese Mittel enthalten neben den für diese Mittel üblichen Bestandteilen das wenigstens eine essbare Öl und ein Carotinoid, insbesondere Astaxanthin.Accordingly, the present invention also relates to the production of animal feeds, such as animal feeds, foods for human nutrition, food supplements, as well as the production of pharmaceutical or cosmetic products using the carotenoid solutions prepared according to the invention. In addition to the usual ingredients for these compositions, these compositions contain at least one edible oil and a carotenoid, in particular astaxanthin.
Bevorzugte Ausführungsformen betreffen Tierfuttermittel, insbesondere Fischfuttermittel, die das Öl und das Carotinoid, insbesondere Astaxanthin, umfassen. Derartige Mittel enthalten das in der öligen Zubereitung enthaltene Carotinoid typischerweise in einer Menge von 10 bis 100 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels, wobei das Carotinoid in der Regel zu mehr als 70 %, insbesondere zu wenigstens 80 % und speziell zu wenigstens 90 % eine all-trans-Konfiguration aufweist.Preferred embodiments relate to animal feed, in particular fish feed, comprising the oil and the carotenoid, in particular astaxanthin. Such agents typically contain the carotenoid contained in the oily preparation in an amount of from 10 to 100 ppm, based on the total weight of the agent, the carotenoid typically being greater than 70%, more preferably at least 80% and especially at least 90%. has an all-trans configuration.
Typische Bestandteile in Futtermitteln sind Kohlehydrat-Quellen, insbesondere Getreidemehle wie Weizen- oder Maismehl, Sojabohnenmehl, aber auch Zucker und Zuckeralkohole, weiterhin proteinhaltige Bestandteile wie Sojakonzentrat, Fischmehl, Glutene wie Mais- oder Weizengluten, Öle und Fette, z.B. die zuvor genannten essbaren Öle, aber auch andere essbare Fette pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, weiterhin Nutrazeutika wie freie Aminosäuren, deren Salze, Vitamine und Spurenelemente, sowie gegebenenfalls Verarbeitungshilfsmittel, z.B. Gleitmittel, Antiblockmittel, inerte Füllstoffe und dergleichen, und gegebenenfalls Konservierungsmittel. Typische Fisch- futterzusammensetzungen enthalten z.B. Getreidemehl in einer Menge von beispielsweise 3 bis 20 Gew.-%, Gluten, z.B. in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-%, ein oder mehrere Proteinquellen, z.B. Sojakonzentrat und/oder Fischmehl, z.B. in einer Gesamtmenge von 10 bis 50 Gew.-%, Fette und/oder Öle in einer Menge von beispielsweise 10 bis 50 Gew.-%, gegebenenfalls ein oder mehrere Vitamine in einer Gesamt- menge von beispielsweise 0,1 bis 2 Gew.-% und gegebenenfalls Aminosäuren in einer Menge von beispielsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Futtermittelbestandteile.Typical constituents in feeds are carbohydrate sources, in particular cereal flours such as wheat or maize flour, soybean meal, but also sugars and sugar alcohols, furthermore proteinaceous ingredients such as soy concentrate, fishmeal, glutens such as corn or wheat gluten, oils and fats, e.g. the edible oils mentioned above, but also other edible fats of vegetable or animal origin, furthermore nutraceuticals such as free amino acids, their salts, vitamins and trace elements, and optionally processing aids, e.g. Lubricants, antiblocking agents, inert fillers and the like, and optionally preservatives. Typical fish food compositions contain e.g. Cereal flour in an amount of, for example, 3 to 20% by weight, gluten, e.g. in an amount of 1 to 30% by weight, one or more protein sources, e.g. Soy concentrate and / or fish meal, e.g. in a total amount of 10 to 50% by weight, fats and / or oils in an amount of, for example, 10 to 50% by weight, optionally one or more vitamins in a total amount of, for example, 0.1 to 2% by weight. % and optionally amino acids in an amount of, for example, 0.1 to 5 wt .-%, each based on the total amount of feed ingredients.
Eine spezielle Ausführungsform dieser Mittel betrifft Futtermittelpellets, speziell Futter- mittelpellets für Fischfutter, die mit den erfindungsgemäß erhältlichen Lösung des Carotinoids, insbesondere mit einer Lösung des Astaxanthins beladen sind. Derartige Pellets enthalten das in der Lösung enthaltene Carotinoid, speziell Astaxanthin typischerweise in einer Menge von 10 bis 100 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht des Futtermittels. Die Herstellung solcher Pellets erfolgt in der Regel durch Besprühen konventioneller Pellets mit einer erfindungsgemäßen öligen Zusammensetzung, vorzugsweise unter vermindertem Druck, wobei das Besprühen kontinuierlich oder vorzugsweise diskontinuierlich erfolgen kann. Beispielsweise kann man die konventionellen Pellets in einem geeigneten Gefäß vorlegen, dass Gefäß evakuieren und dann Öl unter Durchmischen der Pellets aufsprühen und anschließend belüften. Auf diese Wei- se erreicht man ein gleichmäßiges Eindringen der erfindungsgemäßen öligen Zusammensetzung in die Pellets. Gegebenfalls kann man erneut Vakuum anlegen und erneut eine erfindungsgemäße ölige Zusammensetzung oder ein essbares Öl in der zuvor beschriebenen Weise aufsprühen. Auf diese Weise erhält man Pellets, die im Kern das Öl enthalten.A special embodiment of these compositions relates to feed pellets, especially feed pellets for fish feed, which are loaded with the solution according to the invention of the carotenoid, in particular with a solution of astaxanthin. Such pellets contain the carotenoid contained in the solution, especially astaxanthin typically in an amount of 10 to 100 ppm, based on the total weight of the feed. The preparation of such pellets is generally carried out by spraying conventional pellets with an oily composition according to the invention, preferably under reduced pressure, wherein the spraying can be carried out continuously or preferably discontinuously. For example, you can submit the conventional pellets in a suitable vessel, evacuate the vessel and then spray oil while mixing the pellets and then aerated. In this way one achieves a uniform penetration of the oily composition according to the invention into the pellets. Optionally, one can again apply vacuum and again an oily composition or an edible oil according to the invention in the above spray on. In this way you get pellets that contain the oil in the core.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand von Figuren und Beispielen näher erläutert.The inventive method is explained in more detail below with reference to figures and examples.
Die Bezugszeichen in den Figuren 1 bis 4 haben folgende Bedeutungen:The reference symbols in FIGS. 1 to 4 have the following meanings:
(1 ) Vorlagenbehälter für essbares Ol(1) Original container for edible oil
(2) Wärmetauscher(2) heat exchangers
(3) Vorlagenbehälter für Carotinoid-Suspension(3) Carotenoid suspension reservoir
(4) Mischpumpe(4) mixing pump
(5) Verweilzeitstrecke(5) residence time distance
(6) Mischpumpe(6) mixing pump
(7) Wärmetauscher(7) heat exchanger
(8) Vorlagenbehälter für kühlere Carotinoidlösung(8) Master container for cooler carotenoid solution
(9) Zuleitung für frisches Öl(9) Supply line for fresh oil
(10) Förderpumpe(10) Feed pump
(12) Mischvorrichtung(12) Mixing device
(13) Ventil(13) Valve
(14) Gas/Flüssig-Abscheider(14) Gas / liquid separator
(15) Mischvorrichtung, bzw. statischer Mischer(15) Mixing device or static mixer
(16) Mischvorrichtung, bzw. statischer Mischer(16) Mixing device or static mixer
(17) Förderpumpe(17) Feed pump
(18) Förderpumpe(18) Feed pump
(19) Förderpumpe(19) Feed pump
(a) Produktentnahme(a) Product removal
(b) zurückgeführter (Teil-)Strom(b) returned (partial) electricity
(d) Zuleitung heißer Dampf(d) Supply hot steam
(e) Ableitung entspannter Dampf(e) discharge relaxed steam
A Strom essbaren Öls B Suspensionsstrom C Strom Carotinoid-LösungA stream of edible oil B suspension stream C electricity carotenoid solution
TA Temperatur im Wärmetauscher (2) TAB Temperatur im statischen Mischer (15) TABC Temperatur im statischen Mischer (16)T A Temperature in the heat exchanger (2) T AB Temperature in the static mixer (15) T AB C Temperature in the static mixer (16)
Figur 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der das Erhitzen in Schritt ii. mittels eines heißen Ölstroms vorgenommen wird und die zum Quenchen verwendete kühlere Carotinoid-Lösung durch Rückführen der gemischten Carotinoid-Lösung in ein Vorratsgefäß, das mit einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl befüllt ist, hergestellt wird.Figure 1 shows schematically a preferred embodiment of the invention, wherein the heating in step ii. is made by means of a hot oil flow and the to Quencher used cooler carotenoid solution by recycling the mixed carotenoid solution to a storage vessel filled with a food grade oil.
Gemäß dem in Figur 1 dargestellten Verfahren wird essbares Öl aus dem Vorlagenbehälter (1 ) in den Wärmetauscher (2) geleitet und dort auf die zum Erhitzen erforderliche Temperatur erhitzt, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 130 bis 200 0C. Das heiße Öl wird in der Mischpumpe (4) mit der Carotinoid-Suspension aus dem Vor- lagenbehälter (3), welcher Mittel zum Bewegen der Suspension wie Rührer, etc. aufweist, vermischt und in die Verweilzeitstrecke (5) geleitet. Das Volumenverhältnis von heißem Öl zu Suspension wird vorzugsweise im Bereich von 1000 : 1 bis 1 : 2 und insbesondere im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 1 liegen.According to the process shown in FIG. 1, edible oil is passed from the original container (1) into the heat exchanger (2) and heated there to the temperature required for heating, in particular to temperatures in the range from 130 to 200 ° C. the mixing pump (4) with the carotenoid suspension from the reservoir (3), which means for moving the suspension such as stirrer, etc., mixed and passed into the residence time section (5). The volume ratio of hot oil to suspension will preferably be in the range from 1000: 1 to 1: 2 and in particular in the range from 500: 1 to 1: 1.
Der die Mischpumpe (4) verlassende heiße Carotinoid-Strom wird in die gegebenenfalls beheizte und/oder wärmeisolierte Verweilzeitstrecke (5) geleitet, wobei es zu einer vollständigen Lösung des Carotinoids in dem essbaren Öl kommt. Die Carotinoid- Konzentration in der heißen Lösung liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 g/kg. Die Temperatur der heißen Carotinoid-Lösung nach Verlassen der Mischpumpe (4) liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 180 0C und insbesondere im Bereich von 120 bis 160 0C.The hot carotenoid stream leaving the mixing pump (4) is passed into the optionally heated and / or thermally insulated residence time section (5), resulting in complete dissolution of the carotenoid in the edible oil. The carotenoid concentration in the hot solution is preferably in the range of 1 to 10 g / kg. The temperature of the hot carotenoid solution after leaving the mixing pump (4) is preferably in the range of 100 to 180 0 C and in particular in the range of 120 to 160 0 C.
Von dort wird heiße Carotinoid-Lösung in die Mischpumpe (6) geleitet und mit der kühleren Carotinoid-Lösung zum Produktstrom (b) vermischt. Die Carotinoid-Konzentration in der kühleren Lösung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 2 g/kg. Die Temperatur der kühleren Carotinoid-Lösung nach Verlassen der Mischpumpe (6) liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 50 0C und insbesondere im Bereich von 20 bis 30 0C. Das Volumenverhältnis von heißer Lösung zu kühlerer Lösung liegt vorzugsweise im Bereich von 1 : 2 bis 1 : 300.From there, hot carotenoid solution is passed into the mixing pump (6) and mixed with the cooler carotenoid solution to the product stream (b). The carotenoid concentration in the cooler solution is preferably in the range of 0.01 to 2 g / kg. The temperature of the cooler carotenoid solution after leaving the mixing pump (6) is preferably in the range of 20 to 50 0 C and especially in the range 20-30 0 C. The volume ratio of hot solution to cooler solution is preferably in the range of 1: 2 to 1: 300.
Der Produktstrom (b) wird über den Wärmetauscher (7) gekühlt und in den Vorlagenbehälter (8) überführt. Gegebenenfalls wird dem Vorlagenbehälter (8) frisches Öl über die Zuleitung (9) zugeführt, um die Konzentration an Carotinoid im Vorlagenbehälter (8) einzustellen. Über die Produktentnahme-Leitung (a) kann kontinuierlich oder nach Be- darf das Produkt entnommen werden.The product stream (b) is cooled via the heat exchanger (7) and transferred to the storage container (8). Optionally, the original container (8) fresh oil via the supply line (9) is supplied to adjust the concentration of carotenoid in the master container (8). The product can be removed continuously or as required via the product removal line (a).
Figur 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der das Erhitzen in Schritt ii. mittels eines heißen Ölstroms vorgenommen wird und die zum Quenchen verwendete kühlere Carotinoid-Lösung durch Rückführen eines Teilstroms der gemischten Carotinoid-Lösung in ein Vorratsgefäß, das mit einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl befüllt ist, hergestellt wird. Die Durchführung des in Figur 2 gezeigten Verfahrens entspricht dem in Figur 1 gezeigten Verfahren mit folgenden Abweichungen. Aus dem die Mischpumpe (6) verlassenden Volumenstrom der gemischten Carotinoid-Lösung wird der Teilstrom (b) abge- zweigt. Der Anteil des Teilstroms (b) liegt bei etwa 50 bis 99,7 Vol.-%, bezogen auf den gesamten Volumenstrom. Der verbleibende Reststrom (a) (Produktentnahme-Strom, etwa 0,3 bis 50 % des gesamten Stroms (a+b)) wird in ein Vorratsgefäß (nicht gezeigt) geleitet oder direkt der Weiterverarbeitung, beispielsweise zu einem Futtermittel, zugeführt.Figure 2 shows schematically a preferred embodiment of the invention, wherein the heating in step ii. by means of a hot oil stream and the quenching cooler carotenoid solution is prepared by returning a partial stream of the mixed carotenoid solution to a storage vessel filled with a food grade oil. The implementation of the method shown in Figure 2 corresponds to the method shown in Figure 1 with the following deviations. The partial flow (b) is diverted from the volume flow of the mixed carotenoid solution leaving the mixing pump (6). The proportion of the partial stream (b) is about 50 to 99.7 vol .-%, based on the total volume flow. The remaining stream (a) (product removal stream, about 0.3 to 50% of the total stream (a + b)) is passed into a storage vessel (not shown) or directly to the further processing, for example, fed to a feed.
Der Teilstrom (b) wird über den Wärmetauscher (7) gekühlt und in den Vorlagenbehälter (8) überführt. Gegebenenfalls wird dem Vorlagenbehälter (8) frisches Öl über die Zuleitung (9) zugeführt, um die Konzentration an Carotinoid im Vorlagenbehälter (8) einzustellen.The partial stream (b) is cooled by the heat exchanger (7) and transferred to the original container (8). Optionally, the original container (8) fresh oil via the supply line (9) is supplied to adjust the concentration of carotenoid in the master container (8).
Figur 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Erhitzen in Schritt ii. mittels eines heißen, durch Einleiten von heißem Dampf erhitzten Ölstroms vorgenommen wird.FIG. 3 schematically shows a further embodiment of the invention, in which the heating in step ii. by means of a hot, heated by the introduction of hot steam oil flow is made.
Gemäß dem in Figur 3 dargestellten Verfahren wird essbares Öl aus dem Vorlagenbehälter (1 ) mittels heißem Wasserdampf (d) (z.B. T = 120 bis 160 0C) in einer Mischvorrichtung (12) auf die zum Erhitzen der Carotinoid-Suspension erforderliche Temperatur erhitzt, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 130 bis 200 0C. Das heiße Öl wird in der Mischpumpe (4) mit der Carotinoid-Suspension aus dem Vorlagenbehälter (3), welcher Mittel zum Bewegen der Suspension wie Rührer, etc. aufweist, vermischt und in die Verweilzeitstrecke (5) geleitet. Das Volumenverhältnis von heißem Öl zu Suspension wird vorzugsweise im Bereich von 1000 : 1 bis 1 : 2 und insbesondere im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 1 liegen.According to the method illustrated in FIG. 3, edible oil from the original container (1) is heated to the temperature required for heating the carotenoid suspension by means of hot steam (d) (eg T = 120 to 160 ° C.) in a mixing device (12). in particular to temperatures in the range of 130 to 200 0 C. the hot oil is in the mixing pump (4) with the carotenoid suspension from the storage container (3), which has means for moving the suspension, such as stirrer, etc., and dissolved in the residence time line (5) passed. The volume ratio of hot oil to suspension will preferably be in the range from 1000: 1 to 1: 2 and in particular in the range from 500: 1 to 1: 1.
Der die Mischpumpe (4) verlassende heiße Carotinoid-Strom wird in die gegebenenfalls beheizte und/oder wärmeisolierte Verweilzeitstrecke (5) geleitet, wobei es zu einer vollständigen Lösung des Carotinoids in dem essbaren Öl kommt. Die Carotinoid- Konzentration in der heißen Lösung liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 g/kg. Die Temperatur der heißen Carotinoid-Lösung nach Verlassen der Mischpumpe (4) liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 180 0C und insbesondere im Bereich von 120 bis 160 0C.The hot carotenoid stream leaving the mixing pump (4) is passed into the optionally heated and / or thermally insulated residence time section (5), resulting in complete dissolution of the carotenoid in the edible oil. The carotenoid concentration in the hot solution is preferably in the range of 1 to 10 g / kg. The temperature of the hot carotenoid solution after leaving the mixing pump (4) is preferably in the range of 100 to 180 0 C and in particular in the range of 120 to 160 0 C.
Die die Verweilzeitstrecke (5) verlassende heiße Carotinoid-Lösung wird über ein regelbares Ventil (13) in einen Gas/Flüssig-Abscheider auf einen Druck unterhalb 500 mbar entspannt. Der dabei anfallende Wasserdampf wird als Strom (e) ausgeschleust und gegebenenfalls einer weiteren Abtrennung von Öl zugeführt. Hierbei wird die heiße Carotinoid-Lösung auf eine Temperatur unterhalb 100 0C abgekühlt. Die Ca- rotinoid-Lösung wird anschließend mittels einer Förderpumpe (10) in einen Vorlagenbehälter (8), die eine verdünnte Carotinoid-Lösung in dem essbaren Öl enthält und die gegebenenfalls mit einem Rührer ausgestattet ist, gepumpt. Auf diese Weise erhält man eine kühle Carotinoid-Lösung, die eine Temperatur vorzugsweise im Bereich von 20 bis 30 0C aufweist. Gegebenenfalls wird dem Vorlagenbehälter (8) frisches Öl über die Zuleitung (9) zugeführt, um die Konzentration an Carotinoid im Vorlagenbehälter (8) einzustellen. Über die Produktentnahme-Leitung (a) kann kontinuierlich oder nach Bedarf das Produkt entnommen werden.The hot carotenoid solution leaving the residence time section (5) is relieved via a controllable valve (13) into a gas / liquid separator to a pressure below 500 mbar. The resulting water vapor is discharged as stream (e) and optionally fed to a further separation of oil. Here, the hot carotenoid solution is cooled to a temperature below 100 0 C. the Ca Rotinoid solution is then pumped by means of a feed pump (10) into a storage container (8) containing a dilute carotenoid solution in the edible oil and optionally equipped with a stirrer. In this way, a cool carotenoid solution is obtained, which has a temperature preferably in the range from 20 to 30 ° C. Optionally, the original container (8) fresh oil via the supply line (9) is supplied to adjust the concentration of carotenoid in the master container (8). The product can be removed continuously or as required via the product removal line (a).
Figur 4 zeigt schematisch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der das Erhitzen in Schritt ii. mittels eines heißen Ölstroms vorgenommen wird und die zum Quenchen verwendete kühlere Carotinoid-Lösung durch Rückführen der gemischten Carotinoid-Lösung in ein Vorratsgefäß, das mit einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl befüllt ist, hergestellt wird.Figure 4 shows schematically a further preferred embodiment of the invention, wherein the heating in step ii. by means of a hot oil stream and the quenching cooler carotenoid solution is prepared by returning the mixed carotenoid solution to a storage vessel filled with a food grade oil.
Gemäß dem in Figur 4 dargestellten Verfahren wird essbares Öl aus dem Vorlagenbehälter (1) mittels einer Förderpumpe (17) in den Wärmetauscher (2) geleitet und dort auf die zum Erhitzen erforderliche Temperatur TA erhitzt, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 160 bis 210 0C. Parallel hierzu wird aus dem Vorlagenbehälter (3), welcher Mittel zum Bewegen der Suspension wie Rührer, etc. aufweist, ein Strom B einer Carotinoid-Suspension, die eine Temperatur TB aufweist, mittels einer Förderpumpe (18) in den statischen Mischer (15) geleitet und dort mit dem auf die Temperatur TA erhitzten Strom zusammengeführt. Hierbei stellt sich in der Mischung (= Strom AB), abhängig vom Verhältnis der Volumenströme A und B die Mischtemperatur TAB ein, die typischerweise im Bereich von 120-2000C, insbesondere im Bereich von 150 bis 1900C liegt. Konzentration im Strom AB liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 10 g/kg. Das Volumenstromverhältnis von Strom A zu Strom B wird vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1 : 1 und insbesondere im Bereich von 50 : 1 bis 2 : 1 liegen. Der auf die Temperatur TAB erhitzte Mischung AB passiert eine wärmeisolierter HaI- testrecke (5) und wird von dort in den statischen Mischer (16) geleitet und mit einem kalten Strom C einer Lösung des Carotinoids in dem essbaren Öl, die eine Temperatur Tc aufweist, zum Strom ABC vereinigt. Hierbei stellt sich, abhängig vom Verhältnis der Volumenströme C und AB schlagartig die Mischtemperatur TABC ein, die typischerweise im Bereich von 30 bis 90°C, insbesondere im Bereich von 35 bis 800C liegt. Der Strom ABC wird anschließend über einen Wärmeüberträger (7) auf Umgebungstemperatur abgekühlt und in eine Sammelgefäß (8) gegeben, das Mittel zum Durchmischen von Flüssigkeiten wie Rührer, etc. aufweist und in dem zu Beginn Reaktion ein essbares Öl oder eine Lösung des Carotinoids vorgelegt wurde. Aus dem Vorratsgefäß (8) wird mittels einer Pumpe (19) der Strom C entnommen und dem Mischer (16) zugeführt. Mit zunehmender Versuchsdauer nähert sich die Konzentration des Carotinoids in der im Sammelbehälter befindlichen Lösung der durch dies Mischung von Strom A und Strom B vorgegebenen maximalen Mischkonzentration an. Beispiel 1 :According to the example shown in Figure 4 process edible oil is led into the heat exchanger (2) and there heated to the required for heating temperature T, in particular to temperatures in the range from 160 to 210 0 from the storage container (1) by means of a feed pump (17) C. Parallel to this, from the original container (3), which has means for moving the suspension such as a stirrer, etc., a stream B of a carotenoid suspension having a temperature T B is introduced into the static mixer by means of a feed pump (18) (15) passed and there merged with the current heated to the temperature T A current. In this case, in the mixture (= current AB), depending on the ratio of the volume flows A and B, the mixing temperature TAB, which is typically in the range of 120-200 0 C, in particular in the range of 150 to 190 0 C. Concentration in stream AB is preferably in the range of 0.2 to 10 g / kg. The volume flow ratio of stream A to stream B will preferably be in the range from 100: 1 to 1: 1 and in particular in the range from 50: 1 to 2: 1. The mixture AB heated to the temperature T AB passes through a heat-insulated test section (5) and from there into the static mixer (16) and with a cold stream C of a solution of the carotenoid in the edible oil having a temperature Tc , united to stream ABC. Here, depending on the ratio of the volume flows C and AB abruptly the mixing temperature TABC, which is typically in the range of 30 to 90 ° C, in particular in the range of 35 to 80 0 C. The current ABC is then cooled via a heat exchanger (7) to ambient temperature and placed in a collecting vessel (8) having means for mixing of liquids such as stirrers, etc. and presented in the beginning reaction an edible oil or a solution of the carotenoid has been. From the storage vessel (8), the flow C is removed by means of a pump (19) and fed to the mixer (16). As the duration of the experiment increases, the concentration of the carotenoid in the solution in the collecting container approaches the maximum mixing concentration predetermined by the mixing of stream A and stream B. Example 1 :
Die Durchführung von Beispiel 1 erfolgte in einer Anordnung wie in Figur 4 gezeigt. Hiezu wurde Sonnenblumenöl aus dem Vorlagenbehälter (1 ) mittels einer Zahnradpumpe (17) gefördert und mittels eines Ölbades (2) auf die zum Erhitzen erforderliche Temperatur TA erhitzt. Parallel hierzu wurde aus dem Vorlagenbehälter (3) ein Strom B einer Suspension von Astaxanthin in Sonnenblumenöl mit einer mittleren Partikelgröße d4,3 von 0,97 μm, welche eine Astaxanthin-Konzentration CAX,B und eine Temperatur TB aufwies, mittels einer Zahnradpumpe (18) gefördert. Die Ströme A und B wurden in einem ersten T-Stück als statischer Mischer (15) zusammengeführt und dabei intensiv durchmischt. Das Volumenstromverhältnis der Ströme A und B ist in Tabelle 1 angegeben. Das T-Stück wies in allen Rohren einen Innendurchmesser von 0,75 mm auf. Hierbei stellte sich in der Mischung (= Strom AB) die Mischtemperatur TAB ein. Die auf die Temperatur TAB erhitzte Mischung AB passierte eine wärmeisolierter Haltestrecke (5) mit einer durchschnittlichen Verweilzeit von 0,3 sec. und wurde dort von dort in ein zweites T-Stück als statischer Mischer (16) geleitet und mit einem kalten Strom C einer Lösung von Astaxanthin in Sonnenblumenöl, die eine Temperatur Tc aufwies und die zu Beginn des Versuchs die Konzentration CAX,O aufwies, zum Strom ABC vereinigt. Das Volumenstromverhältnis der Ströme C und AB ist in Tabelle 1 angegeben. Hierbei stellte sich schlagartig die Mischtemperatur TABC ein. Der Strom ABC wurde anschließend über einen Wärmeüberträger (7) auf Umgebungstemperatur abgekühlt und in eine Sammelgefäß (8) gegeben und in dem zu Beginn Reaktion Sonnenblumenöl vorgelegt wurde. Aus dem Vorratsgefäß (8) wurde mittels einer Pumpe (19) der Strom C entnommen und dem Mischer (16) zugeführt. Mit zunehmender Versuchsdauer näherte sich die Konzentration des Astaxanthins in der im Sammelbehälter befindlichen Lösung und damit auch die Konzentration an Astaxanthin im Strom C der durch dies Mischung von Strom A und Strom B vorgegebenen maximalen Mischkonzentration CAX, ABCmax an. Die Werte für TA, TABC, TAB, CAX,B, cAχ,o, CAX, max sind in Tabelle 1 angegeben. T6 und Tc waren 22°C.Example 1 was carried out in an arrangement as shown in FIG. For this purpose, sunflower oil was conveyed from the storage container (1) by means of a gear pump (17) and heated by means of an oil bath (2) to the temperature required for heating T A. Parallel to this, from the original container (3) a stream B of a suspension of astaxanthin in sunflower oil with a mean particle size d 4 , 3 of 0.97 μm, which had an astaxanthin concentration CAX, B and a temperature TB, by means of a gear pump ( 18). The streams A and B were combined in a first tee as a static mixer (15) and thoroughly mixed. The volume flow ratio of streams A and B is given in Table 1. The T-piece had an internal diameter of 0.75 mm in all tubes. In this case, the mixing temperature T AB was established in the mixture (= current AB). The heated to the temperature TAB mixture AB passed through a heat-insulated holding line (5) with an average residence time of 0.3 sec., Where it was passed from there to a second tee as a static mixer (16) and a cold stream C a Solution of astaxanthin in sunflower oil, which had a temperature Tc and which at the beginning of the experiment had the concentration CAX, O, combined to stream ABC. The volume flow ratio of the streams C and AB is given in Table 1. This suddenly set the mixing temperature TABC. The current ABC was then cooled via a heat exchanger (7) to ambient temperature and placed in a collecting vessel (8) and was presented in the beginning reaction sunflower oil. From the storage vessel (8), the flow C was removed by means of a pump (19) and fed to the mixer (16). With increasing duration of the experiment, the concentration of astaxanthin in the solution located in the collecting container and thus also the concentration of astaxanthin in stream C approached the maximum mixing concentration C AX , ABCmax predetermined by the mixing of stream A and stream B. The values for T A , TABC, TAB, C A X, B, C A χ, o, CA X , max are given in Table 1. T 6 and Tc were 22 ° C.
Beispiel 2:Example 2:
Die Durchführung erfolgte analog Beispiel 1 mit den in Tabelle 1 angegebenen Werten für TA, TAB, TABC, CAX,B> CAX.O, CAX, max.The procedure was analogous to Example 1 with the values given in Table 1 for TA, TAB, TABC, CAX, B > CAX.O, CAX, max.
Tabelle 1 :Table 1 :
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1 ) Volumenstromverhältnis Strom A zu Strom B1) Volume flow ratio stream A to stream B
2) Volumenstromverhältnis Strom C zu Strom AB 2) Volume flow ratio stream C to stream AB

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von Carotinoid-Lösungen in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl, umfassend:A process for the preparation of carotenoid solutions in a food grade oil comprising:
i. Bereitstellung einer Suspension des Carotinoids in dem Öl,i. Providing a suspension of the carotenoid in the oil,
ii. kontinuierliches Erhitzen eines Stroms der Suspension in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl, wobei man eine heiße Carotinoid-Lösung erhält, undii. continuously heating a stream of the suspension in a food grade oil to obtain a hot carotenoid solution, and
iii. Abschrecken der heißen Carotinoid-Lösung, umfassend das Vermischen der heißen Carotinoid-Lösung mit einer kühleren Lösung des Carotinoids in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl.iii. Quenching the hot carotenoid solution comprising mixing the hot carotenoid solution with a cooler solution of the carotenoid in a food grade oil.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei man die kühlere Carotinoid-Lösung erhält, indem man wenigstens einen Teilstrom der in Schritt iii. erhaltenen gemischten Carotinoid-Lösung in ein für Nahrungsmittel geeignetes Öl oder in eine Lösung des Carotinoids in einem für Nahrungsmittel geeigneten Öl zurückführt.2. The method of claim 1, wherein the obtained cooler carotenoid solution by at least a partial stream of the step iii. resulting mixed carotenoid solution in a food-grade oil or in a solution of the carotenoid in a food-grade oil.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zurückgeführte Teilstrom 50 bis 100 VoI.- %, bezogen auf das Gesamtvolumen der in Schritt iii. erhaltenen gemischten Carotinoid-Lösung, ausmacht.3. The method of claim 2, wherein the recycled partial flow 50 to 100 vol%, based on the total volume in step iii. obtained mixed carotenoid solution.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vermischen der heißen Carotinoid-Lösung mit der kühleren Carotinoid-Lösung in einer Mischpumpe erfolgt.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the mixing of the hot carotenoid solution with the cooler carotenoid solution takes place in a mixing pump.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatur der kühleren Carotinoid-Lösung wenigstens 50 K unterhalb der Temperatur der heißen Carotinoid-Lösung liegt.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the temperature of the cooler carotenoid solution is at least 50 K below the temperature of the hot carotenoid solution.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatur der heißen Carotinoid-Lösung im Bereich von 50 bis 2000C liegt.6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the temperature of the hot carotenoid solution in the range of 50 to 200 0 C.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mittlere Verweilzeit der heißen Carotinoid-Lösung bis zum Beginn des Abschreckens nicht mehr als 30 sec. beträgt.7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the average residence time of the hot carotenoid solution is not more than 30 sec. Until the beginning of the quenching.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Schritt iii. erhaltene gemischte Carotinoid-Lösung nach dem Abkühlen eine Temperatur von nicht mehr als 80 0C aufweist. 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein in step iii. after cooling, the mixed carotenoid solution obtained has a temperature of not more than 80 ° C.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erhitzen in Schritt ii. ein kontinuierliches Vermischen der Suspension mit einem heißen Öl- strom eines für Nahrungsmittel geeigneten Öls umfasst.9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the heating in step ii. continuous mixing of the suspension with a hot oil stream of a food grade oil.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Volumenstromverhältnis von dem Suspensionsstrom zu dem heißen Ölstrom im Bereich von 1 :1000 bis 2:1 liegt.10. The method of claim 9, wherein the volume flow ratio of the suspension stream to the hot oil stream is in the range of 1: 1000 to 2: 1.
1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erhitzen in Schritt ii. eine der folgenden Maßnahmen umfasst: a) Eintragen von heißem1 1. The method according to any one of the preceding claims, wherein the heating in step ii. one of the following measures includes: a) entry of hot
Dampf in die Suspension des Carotinoids oder b) Eintragen von heißem Dampf in einen Strom eines für Nahrungsmittels geeigneten Öls, wobei man einen heißen Ölstrom erhält, und kontinuierliches Vermischen der Suspension mit dem heißen Ölstrom.Steam in the suspension of the carotenoid; or b) introducing hot steam into a stream of food grade oil to obtain a hot oil stream and continuously mixing the suspension with the hot oil stream.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei das Abschrecken in Schritt iii. zusätzlich eine Entspannung der heißen Carotinoid-Lösung in eine Zone mit vermindertem Druck umfasst.12. The method of claim 11, wherein quenching in step iii. additionally comprises a relaxation of the hot carotenoid solution in a zone of reduced pressure.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Schritt i. eingesetzte Suspension 0,1 bis 30 Gew.-% des Carotinoids, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension, enthält.13. The method according to any one of the preceding claims, wherein the in step i. used suspension 0.1 to 30 wt .-% of the carotenoid, based on the total weight of the suspension contains.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konzentration des Carotinoids in der heißen Carotinoid-Lösung im Bereich von 0,1 bis 20 g/kg liegt.14. The method according to any one of the preceding claims, wherein the concentration of the carotenoid in the hot carotenoid solution in the range of 0.1 to 20 g / kg.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konzentration des Carotinoids in der kühleren Carotinoid-Lösung im Bereich von 0,005 bis 5 g/kg liegt.15. The method according to any one of the preceding claims, wherein the concentration of the carotenoid in the cooler carotenoid solution in the range of 0.005 to 5 g / kg.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konzentration des Carotinoids in der gemischten Carotinoid-Lösung im Bereich von 0,01 bis16. The method according to any one of the preceding claims, wherein the concentration of the carotenoid in the mixed carotenoid solution in the range of 0.01 to
5 g/kg liegt.5 g / kg.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in den Schritten i., ii. und iii. eingesetzte Öl ausgewählt ist unter Sojabohnen-Öl, Palmöl, Palmkernöl, Sonnenblumenöl, PUFA-Ölen, MCT-Ölen, Fischölen, Distelöl, Maisöl, Olivenöl, Leinsamenöl, Rapsöl, Reisöl und Mischungen dieser Öle. 17. The method according to any one of the preceding claims, wherein in the steps i., Ii. and iii. oil used is selected from soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, PUFA oils, MCT oils, fish oils, thistle oil, corn oil, olive oil, linseed oil, rapeseed oil, rice oil and mixtures of these oils.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in den Schritten L, ii. und iii. eingesetzte Öl ein nicht-raffiniertes, für Nahrungsmittel geeignetes Öl ist.18. The method according to any one of the preceding claims, wherein in the steps L, ii. and iii. used oil is an unrefined, food grade oil.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Carotinoid Astaxanthin ist. 19. The method according to any one of the preceding claims, wherein the carotenoid is astaxanthin.
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