Umwandlung von Sinapinsäure in Canolol durch Wärmebehandlung von Rapsextraktionsschrot in einer Wirbelschicht

• Förderprogramm: ZIM (BMWi)
• Bearbeitungszeitraum: 01.09.2011 – 30.04.2013
• Projektpartner: Flavex Naturextrakte GmbH, Rehlingen und Max-Rubner-Institut, Münster

Ausgangslage:

Rapssaat enthält im Vergleich zu den meisten anderen ölsaaten deutlich mehr phenolische Verbindungen, mit Sinapinsäure als Hauptvertreter. Bei der ölextraktion verbleiben die phenolischen Verbindungen größtenteils im Presskuchen bzw. Schrot und stehen so der menschlichen Ernährung nicht zur Verfügung. Es ist aber bekannt, dass aus Sinapinsäure mittels CO2-Abspaltung Canolol gebildet werden kann.

Für Canolol werden in der Literatur verschiedene positive Wirkungen, wie eine hohe antioxidative Aktivität und antimutagene sowie antikarzinogene Eigenschaften, beschrieben. Daraus lassen sich zahlreiche potenzielle Anwendungen, vor allem in der Lebensmittel- und kosmetischen Industrie ableiten.

Ziele:

Es soll ein neues Verfahren zur thermischen Behandlung von Rapsextraktionsschrot (RES) nach der ölgewinnung entwickelt werden, um die nicht öl-lösliche Sinapinsäure in öl-lösliches Canolol zu überführen und dieses anschließend, gemeinsam mit dem Restöl, aus dem Material zu extrahieren.

Ergebnisse:

Die Röstung von RES in einer Wirbelschicht ist ein geeignetes Verfahren zur Bildung von Canolol. Es können Canololgehalte von ca. 500 ppm erreicht werden. Die optimale Rösttemperatur beträgt 165°C. Nach Erreichen dieser Temperatur ist der Prozess sofort abzubrechen und das Material schnellstmöglich abzukühlen, da der Canololgehalt sonst wieder sinkt. Kleinere Partikel weisen nach der Röstung einen höheren Canololgehalt auf, als größere. Eine Beschleunigung des Erreichens der optimalen Temperatur durch zusätzliche Heizflächen oder die Anwendung von Heißdampf verbessert die Wirtschaftlichkeit des Prozesses, hat aber keinen Einfluss auf die Canololbildung. Die im Ausgangsmaterial verfügbare Sinapinsäure wird auch unter optimalen Bedingungen nur partiell in Canolol umgewandelt.

Es wurde beobachtet, dass der Gehalt an Sinapinsäure während der Röstung nicht im gleichen Maße abnahm, wie der Canololgehalt zunahm. Es scheint sich während der Röstung Sinapinsäure „nachzubilden“, die Reaktionsmechanismen sind jedoch noch nicht geklärt.

Das Lösungsmittel kann durch eine schonende Desolventisierung aus den Extraktionsrückstanden wiedergewonnen werden und das Schrot weiterhin als Futtermittel Anwendung finden.