Materialien, die hauptsächlich (hauptsächlich bedeutet mehr als 40%, vorzugsweise mehr als 60%) konjugierte Isomere von langkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren umfassen, sind zum Erhalt der Gesundheit, wenn sie in Lebensmittelprodukten angewendet werden, bekannt. Im allgemeinen umfassen diese Produkte die Linolsäure-Isomeren und von allen unterschiedlichen Linolsäure-Isomeren, die möglich sind, sind die cis-9, trans-11-Isomeren und trans-10,cis-12-Isomeren am häufigsten die, die in diesen Materialien am reichlichsten vorkommen, im allgemeinen im Gewichtsverhältnis 1 : 1.

Diese Produkte mit hohen Gehalten an verschiedenen konjugierten Isomeren derselben langkettigen, mehrfach ungesättigten Fettsäure sind nützliche Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Materialien mit einem anderen Verhältnis der verschiedenen konjugierten Isomeren der langkettigen, mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Ein solches Verfahren könnte es uns ermöglichen, Produkte mit einer begrenzten Anzahl von Isomeren und mit einem sehr hohen Verhältnis der verschiedenen Isomeren der konjugierten mehrfach ungesättigten Säuren herzustellen. Daher könnte ein derartiges Verfahren es uns ermöglichen, die verschiedenen Eigenschaften der verschiedenen Isomeren zu unterschiedlichen Zwecken auszunutzen. Ein Verfahren zur Anreicherung des Gemisches, das die verschiedenen konjugierten Isomeren derselben langkettigen, mehrfach ungesättigten Fettsäure enthält, bezüglich eines der Isomeren anzureichern, ist Gegenstand unserer früheren WO-Patentanmeldung WO 97/18320.

Verfahren des Standes der Technik zur Herstellung der obigen Ausgangsmaterialien, die an konjugierten, mehrfach ungesättigten langkettigen Fettsäuren reich sind, haben allerdings eine Reihe von Nachteilen.

Nach einem ersten Verfahren des Standes der Technik kann dieses Material durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem Wasser als Lösungsmittel bei hohen Drücken und eher hohen Temperaturen eingesetzt wird, was zu einem Produkt führt, bei dem viel zu viele Isomere der mehrfach ungesättigten Fettsäure vorhanden sind. Dies bedeutet, dass das Produkt per se, aber auch das Produkt als Ausgangsmaterial für die Anreicherung, zu viele Komponenten enthält. Daher ist das Produkt per se als Lebensmittelingredienz weniger verwendbar, während die nach dem Anreicherungsverfahren erhaltenen Produkte auch eher kontaminiert sind.

Alternativ offenbart der Stand der Technik (EP 0799 033) ein Verfahren, bei dem ein organisches Lösungsmittel, in diesem Fall Ethylenglykol, zu verwenden ist. Allerdings hat Ethylenglykol einen Hauptnachteil, d. h. es hat keine Lebensmittelqualität, und es ist sehr schwierig, es vollständig aus dem Reaktionsprodukt des Isomerisierungsverfahrens zu entfernen. Dies bedeutet, dass das Produkt per se, aber auch spätere daraus hergestellte Produkte, wie die Anreicherungsprodukte, ebenfalls keine Lebensmittelqualität besitzen. Darüber hinaus sind die Ausbeuten an gewünschten konjugierten mehrfach ungesättigten Isomeren im Reaktionsprodukt der Umwandlung in Gegenwart einer Base in diesem Fall eher niedrig.

Entsprechend Beispiel 1 einer nicht-vorveröffentlichten PCT-Anmeldung mit einem früheren Prioritätsdatum (WO 97/46230) können konjugierte Linolsäuren durch Isomerisierung von Linolsäure oder Saffloröl erhalten werden, indem das Ausgangsmaterial einer Base (KOH) in Propylenglykol mit 180°C für 20 min unterworfen wird. Bei Durchführung dieses Verfahrens stellten wir fest, dass das Reaktionsprodukt auch relativ große Mengen an anderen Isomeren als die gewünschten konjugierten Linolsäure-Isomeren enthielt. Der Grund sind wahrscheinlich die strengen Reaktionsbedingungen, die angewendet wurden.

Nach einer anderen, nicht veröffentlichten Patentanmeldung mit einem früheren Prioritätsdatum (EP 0 839 897) können konjugierte Linolsäuren erhalten werden, indem Fette, die Linolsäure enthalten, einer Base in Propylenglykol unterworfen werden. Allerdings werden hohe Verhältnisse Base zu Lösungsmittel (6 mol/l) angewendet. Darüber hinaus hat die Verwendung von Fetten als Ausgangsmaterial gegenüber einer Verwendung von freier Fettsäure als Ausgangsmaterial den Nachteil, dass ein Anstieg von Glycerin im Lösungsmittel auftritt, wenn das Lösungsmittel im Reaktionssystem umgewälzt wird.

Wir haben für die obigen Probleme eine Lösung gefunden, die sogar einen weiteren großen unerwarteten Vorteil hatte. Wir stellten fest, dass mit unserem neuen Verfahren nicht nur die Ausbeuten bei niedrigeren Temperaturen höher waren, während die Verwendung eines Lösungsmittels ohne Lebensmittelqualität vermieden werden konnte, sondern wir stellten überraschenderweise auch fest, dass die Anzahl der gebildeten Isomeren geringer war und dass die Isomeren, die durch ein anschließendes enzymatisches Anreicherungsverfahren gebildet worden waren, einfacher abgetrennt werden konnten, als wenn Ethylenglykol als Lösungsmittel verwendet würde.

Daher betrifft unsere Erfindung in einem ersten Fall ein Verfahren zur Herstellung von Materialien, die mehr als 40 Gew.% konjugierte Linolsäure umfassen, in dem ein Öl oder eine Zusammensetzung freier Fettsäuren oder eine Zusammensetzung der Alkylester derselben, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sonnenblumenöl, Rapsöl, Sojabohnenöl, Saffloröl, wobei die freien Fettsäuren, die aus diesen Ölen stammen, und die Alkylester aus diesen freien Fettsäuren jeweils mindestens 25 Gew.% mindestens eines anderen Isomers als das konjugierte Isomer von Linolsäure enthalten, einer Behandlung mit einer Base in einem Lösungsmittel unterworfen wird und wobei das Lösungsmittel ein Alkohol mit mindestens drei C-Atomen und zwei Hydroxygruppen ist, der ein Verhältnis der Zahl der Kohlenstoffatome: Zahl der Hydroxylgruppen von mindestens 1,25, aber kleiner als 3,5, vorzugsweise von 1,5 bis 2,75, hat, wobei die Reaktion zwischen 100 und 180°C durchgeführt wird, mit der Maßgabe, dass, wenn das Öl als Ausgangsmaterial verwendet wird, die Base in Konzentrationen von 0,25 mol/l bis 3,5 mol/l Lösungsmittel eingesetzt wird. Dieser Temperaturbereich umfasst 180°C per se nicht.

Ein sehr geeignetes Lösungsmittel ist 1,3-Dihydroxypropan oder 1,2-Dihydroxypropan. Diese Lösungsmittel haben Lebensmittelqualität, so dass Spuren, die in den Produkten zurückbleiben, nicht gefährlich sind.

Die Reaktion wird vorzugsweise in Abwesenheit von Glycerin durchgeführt. Hierfür werden vorzugsweise freie Fettsäuren als Ausgangsmaterial eingesetzt.

Die Base könnte eine beliebige Base sein, allerdings haben wir festgestellt, dass die besten Resultate mit NaOH oder KOH als Base erzielt wurden. Geeignete Konzentrationen für die Base sind über 0,25 mol/l Lösungsmittel, vorzugsweise 0,25 bis 3,5, am bevorzugtesten 1,25 bis 2,75 mol/l. Eine Verwendung höherer Mengen an Base führt zur Bildung von Produkten, in denen viele Isomere (insbesondere C_18:2-trans/trans-Isomere) vorliegen (siehe unser Vergleichsbeispiel).

Die Ausgangsmaterialien für unser neues Verfahren müssen mindestens 25 Gew.% mindestens eines anderen Isomers als die konjugierten Isomeren von Linolsäure enthalten. Diese Menge ist vorzugsweise mehr als 40 Gew.%, bevorzugter sogar mehr als 60 Gew.%. Linolsäure enthält hauptsächlich die zweifach ungesättigte cis-9,cis-12-Kohlenstoffkette. Die am stärksten bevorzugten Produkte unseres neuen Verfahrens sind Produkte, die die Linolsäure-Isomeren cis-9,trans-11 und trans-10,cis-12 etwa im Verhältnis 1 : 1 enthalten. Wie in unserer früheren WO-Anmeldung 97/18320 offenbart wurde, können diese Materialien in Materialien umgewandelt werden, in denen dieses Verhältnis cis-9,trans-11 : trans-10,cis-12 beträchtlich verändert ist. Unsere Produkte werden geeigneterweise durch Zusatz von verdünnter Säure zu der gebildeten Seife, bis ein saurer pH (vorzugsweise: pH 1–3) erreicht ist, wonach das Öl von der Wasserschicht abgetrennt und getrocknet wird, aus dem rohen Reaktionsgemisch isoliert.

Nach einer letzten Ausführungsform können wir unser Öl oder freie Fettsäuren, die von diesem Öl abgeleitet sind, oder die Alkylester dieser freien Fettsäuren, das/die hauptsächlich konjugierte Isomerer von Linolsäure umfassen, zur Herstellung eines Materials verwenden, das hauptsächlich konjugierte Isomere von Linolsäure in einem anderen Verhältnis umfasst, indem sie einem Anreichungsprozess unterworfen werden, der ein Enzym verwendet, das die Fähigkeit hat, zwischen verschiedenen Isomeren konjugierter Linolsäure zu unterscheiden.

31 g Saffloröl wurden zu einer Lösung von 9,0 g NaOH-Pellets (gelöst durch Rühren bei 60°C) in 150 g Ethylenglykol gegeben. Das Gemisch wurde auf 135°C erwärmt, während es in inerter Atmosphäre gerührt wurde. Nach 2, 19, 25 und 49 h wurden Proben mit 2 ml gesammelt.

Nach 49 h wurde das Reaktionsgemisch auf 60°C abgekühlt und die Seife wurde mit 80 ml verdünnter Schwefelsäure (mit destilliertem Wasser 1 : 10 verdünnt) gespalten. Der pH der Endmischung war 1,5.

Das Öl wurde von der Wasserphase abgetrennt und über Na₂SO₄ getrocknet.

Das Ölprodukt wurde mit Hochauflösungs-FAME-GC analysiert. Alle Materialien wurden in der gleichen Weise analysiert.

Die Zwischenproduktproben, die während des Verfahrens entfernt wurden, wurden in der gleichen Weise aufgearbeitet, und das erhaltene Öl wurde auch durch Hochauflösungs-FAME-GC analysiert.

Die Resultate sind nachfolgend angegeben.

Beispiel I wurde wiederholt, allerdings wurde 1,2-Dihydroxypropan als Lösungsmittel verwendet.

Die Resultate sind in den Tabellen IV und V zusammengefasst. TABELLE IV: Produkt nach 49 h Komponente Gew.% C18:2 c9, t11 35,6 C18:2 t10,c12 34,9 C18:2 andere konjugierte 2,1 nicht-identifizierte 0,4 C18:2, c9, c12 2,5 C18:1 14,2 C18:0 2,7 C16:0 6,9 andere 0,6

Ein 60 l-Autoklav mit elektrischer Heizung für 250°C und für Drücke von mehr als 50 bar geeignet. Der Autoklav hatte einen Gitterrührer. Er war aus 316 rostfreiem Stahl hergestellt.

30 kg einer 4 molaren Lösung von Natriumhydroxidlösung wurde in den Autoklaven gebracht. Die Lösung wurde auf 60°C erwärmt und dann wurden 30 kg Saffloröl langsam unter Rühren zugesetzt.

Der Rührautoklav wurde dann auf 230°C erwärmt. Dies nahm 5 h in Anspruch; dann wurde er für weitere 1,5 h bei 230°C gehalten und dann in 1 h auf 90°C abgekühlt. Das umgesetzte Gemisch wurde aus dem Autoklaven in eine Trommel laufen gelassen und mit einer gleichen Menge an heißem Wasser vermischt.

Um das Produkt aus freien Fettsäuren zu erhalten, wurde die Seife im Reaktor mit Säure gespalten. Zu der Seifenlösung mit zwischen 90 und 100°C wurde langsam 1 N Schwefelsäure zugesetzt und gerührt, bis der pH weniger als 3 war; zu diesem Zeitpunkt wurde die Seife unter Herstellung freier Fettsäure umgesetzt, die dann sich abtrennen gelassen wurde und abdekantiert wurde.

Das Saffloröl enthielt ursprünglich 76,6% Linolsäure (cis-9, cis-12). Davon waren mehr als 90% konjugiert, was zu der folgenden Interpretation des Hochauflösungs-GLC führte:

30 g Saffloröl wurden zu einer Lösung von 75,1 g KOH-Pellets (gelöst durch Rühren bei 100°C) in 150,1 g Propylenglykol gegeben (Verhältnis Base: Lösungsmittel: 9 mol/l).

Das Gemisch wurde auf 135°C erwärmt, während es in Inertatmosphäre gerührt wurde. Nach 16,5 h wurde das Reaktionsgemisch sehr dick und die Reaktion wurde gestoppt. Die Probe wurde aus dem Endgemisch entnommen und die Seife wurde mit verdünnter Schwefelsäure (mit destilliertem Wasser 1 : 10 verdünnt) aufgespalten, bis der pH der Wasserphase 1,5 war. Das Öl wurde von der Wasserphase abgetrennt und über Na₂SO₄ getrocknet. Das Öl wurde durch Hochauflösungs-FAME-GC analysiert. TABELLE VI. Produkt nach 16,5 h Komponente Gew.% C14:0 0,13 C16:0 7,55 C16:1 0,13 C17:0 0,05 C18:0 2,86 C18:1 11,81 C18:2 1,21 C20:0 0,04 C18:3 0,33 C20:1 0,21 C18:2 c9,t11 22,32 C18:2 c11,t13 2,65 C18:2 t10,c12 21,31 C18:2 c,c 4,07 C18:2 t,t 23,48 C18:2 Oxid 0,20 C22:0 0,22 andere 1,43

30 g KOH wurden in 200 ml 1,2-Dihydroxypropan (= 2,7 mol/l) gelöst. 30 g freie Fettsäuren aus Saffloröl wurden zu diesem Gemisch gegeben und unter Stickstoff bei 135°C 47 h umgesetzt. Die gebildete Seife wurde mit verdünnter Schwefelsäure (10%) aufgearbeitet. Das erhaltene Produkt wurde durch GLC analysiert und die folgende Produktzusammensetzung wurde gefunden: Komponente Gew.% C14:0 0,2 C16:0 4,2 C18:0 1,6 C18:1 22,5 C18:2t 1,6 C18:2c 24,0 C18:2c9t11 20,7 C18:2c11t13 0,6 C18:2t10c12 20,3 C18:2 9,11 cc 0,6 C18:2 10,12 cc 0,6

210 g NaOH wurden in 2100 ml 1,2-Dihydroxypropan gelöst (= 2,5 mol/l). 700 g freie Fettsäuren aus Sonnenblumenöl wurden zu diesem Gemisch gegeben und wurden 47 h bei 135°C umgesetzt. Die gebildete Seife wurde aufgearbeitet, indem eine verdünnte (10%ige) Schwefelsäurelösung bis zu pH 2 zugesetzt wurde. Das erhaltene Produkt wurde durch GLC analysiert. Die Zusammensetzung des Produktes war: