Vernoniaöl

Vernoniaöl
Blüten von Vernonia galamensis Achänen von Vernonia anthelmintica
Rohstoffpflanze(n)	Centrapalus pauciflorus (Syn: Vernonia galamensis) Baccharoides anthelmintica (Syn: Vernonia anthelmintica) Acilepis aspera (Syn: Vernonia roxburghii) Vernonia lasiopus[1][2]
Herkunft	Achänen (Früchte)
Farbe	hell- bis dunkelgelb[3]
Fettsäuren in den Fetten
Ölsäure	2–10 %[2][4]
Linolsäure	9–25 %[2][4][5]
Linolensäure	< 0,5 %[2]
Palmitinsäure	2–3 %[2]
Stearinsäure	1–4 %[2]
Myristinsäure	< 0,6 %[6]
Weitere Fettsäuren	54–80 % Vernolsäure[4][5]
Eigenschaften
Dichte	0,905–0,973 kg/l bei 25 °C[2]
Viskosität	${\displaystyle \eta }$ = 107–119 mPa·s bei 25 °C[7]
Schmelzpunkt	2,5 °C[8]
Iodzahl	86–107,5[2][9]
Verseifungszahl	165–210[2]
Herstellung und Verbrauch
Wichtigste Produktionsländer	Simbabwe, Kenia[10]

Vernoniaöl auch (Kinkaöl, Vapachiöl speziell für Baccharoides anthelmintica),^[11][12] ist ein Pflanzenöl aus den Früchten (Achänen) verschiedener afrikanischer Korbblütler (Asteraceae); ehemals Vernonia-Arten, die nun neu taxonomiert wurden. Die Samen enthalten ca. 23–43 % Fett.^[7][13] Hauptlieferant ist heute Centrapalus pauciflorus (Syn: Vernonia galamensis), hier ist auch die Ölausbeute höher.^[14]

Die Triglyceride des dickflüssigen und optisch aktiven Öls bestehen überwiegend aus Estern mit der Vernolsäure, einer ungesättigten, epoxidierten Fettsäure.^[2] Der Oxiran-Wert beträgt ca. 3,5–4 %.^[7][15][16]

Die Samen dieser Pflanzen zeigen eine hohe Lipaseaktivität im Ruhezustand. Die Aktivität dieses Enzyms ist offensichtlich, da das Vernoniaöl eine Lipolyse erfährt, wenn die Samen vor der Extraktion zerkleinert werden. Daher ist eine spezielle Gewinnungstechnik nötig.^[17][18] Wird keine Kontrolle der Lipolyse durchgeführt, werden die Triglyceride des Öls (Trivernolin) in das Diglycerid Divernolin und Vernolsäure gespalten.^[19]

Die Gewinnung des Öls kann durch Kaltpressung oder mit Lösemitteln, sowie mit Superkritischen Fluiden erfolgen, nachdem die Samen grob mit Trockeneis gemahlen sind und eine Zwischenstufe mit einer speziellen Aufheizungsphase (Tempern) vor der Extraktion geschieht, möglich ist auch eine druckinduziert Denaturierung um die Lipaseaktivität auszuschalten, zu hemmen.^[18] Das Vernoniaöl kann direkt als polymerisierbares Monomer in der Beschichtung durch Kationisches-UV-Curing eingesetzt werden.^[20]

Das Vernoniaöl wird für Epoxide zur Herstellung von Klebstoffen, Lacken und Farben sowie Industrielacken verwendet.

Einzelnachweise

1. ↑ G. E. Wickens, N. Haq, Peter R. Day: New Crops for Food and Industry. Chapman & Hall, 1989, ISBN 0-412-31500-9, S. 197.
2. ↑ ^{a b c d e f g h i j} Frank D. Gunstone, John L. Harwood, Fred B. Padley: The Lipid Handbook. Second Edition, Chapman & Hall, 1994, ISBN 0-412-43320-6, S. 106.
3. ↑ A. Grün, W. Halden: Analyse der Fette und Wachse. Zweiter Band, Springer, 1929, ISBN 978-3-642-89318-6, S. 165.
4. ↑ ^{a b c} A. E. Thompson, D. A. Dierig, R. Kleiman: Characterization of Vernonia galamensis germplasm for seed oil content, fatty acid composition, seed weight, and chromosome number. In: Industrial Crops and Products. Volume 2, Issue 4, 1994, S. 299–305, doi:10.1016/0926-6690(94)90121-X, nal.usda.gov (PDF; 397 kB) auf pubag.nal.usda.gov; abgerufen am 28. November 2017.
5. ↑ ^{a b} Tesfaye Baye, Heiko C.Becker, Sabine v. Witzke-Ehbrecht: Vernonia galamensis, a natural source of epoxy oil: Variation in fatty acid composition of seed and leaf lipids. In: Industrial Crops and Products. Volume 21, Issue 2, 2005, S. 257–261, doi:10.1016/j.indcrop.2004.04.003.
6. ↑ Vernonia-Arten bei PlantFA Database, abgerufen am 28. November 2017.
7. ↑ ^{a b c} K. D. Carlson, W. J. Schneider et al.: Vernonia galamensis Seed Oil: A New Source for Epoxy Coatings. In: New Sources of Fats and Oils. AOCS Monograph No. 9, American Oil Chemists’ Society, 1981, S. 297–318, online (PDF; 8,5 MB).
8. ↑ C. G. Gebelein: Biotechnology and Polymers. Springer, 1991, ISBN 978-1-4613-6715-4, S. 82.
9. ↑ Reuben R. K. Kimwomi: The extraction and characterization of vernonia oil from Vernonia galamensis seeds and its conversion into dibasic acids and some adhesive resins. Diplomarbeit, University of Nairobi, Kenya 1992, online (PDF).
10. ↑ Frank D. Gunstone, Fred B. Padley: Lipid Technologies and Applications. Marcel Dekker, 1997, ISBN 0-8247-9838-4, S. 760.
11. ↑ Ullmann’s Food and Feed. Vol. 2, Wiley, 2017, ISBN 978-3-527-33990-7, S. 727.
12. ↑ L. Ubbelohde, F. Goldschmidt: Handbuch der Chemie und Technologie der Öle und Fette. II. Band, Hirzel, 1920, S. 2, archive.org.
13. ↑ U.S. Congress, Office of Technology Assessment: Agricultural Commodities as Industrial Raw Materials. U.S. Gov. Printing Office, 1991, S. 87 f, online (PDF; 2,4 MB), auf hdl.handle.net, abgerufen am 28. November 2017.
14. ↑ Vernonia galamensis bei PROTA, abgerufen 2023.
15. ↑ David L. Kaplan: Biopolymers from Renewable Resources. Springer, 1998, ISBN 978-3-642-08341-9, S. 275, doi:10.1007/978-3-662-03680-8.
16. ↑ Chemisches Zentralblatt. Band 138, Ausgaben 49–52, 1967, S. 285.
17. ↑ C. F. Krewson, W. E. Scott: Vernonia anthelmintica (L.) willd. Extraction of oil or trivernolin from the seed. In: J. Am. Oil Chem. Soc. 41(6), 1964, S. 422–426, doi:10.1007/BF02654874.
18. ↑ ^{a b} Jerry W. King, Ali Mohamed, Scott L. Taylor et al.: Supercritical fluid extraction of Vernonia galamensis seeds. In: Industrial Crops and Products. Volume 14, Issue 3, 2001, S. 241–249, doi:10.1016/S0926-6690(01)00089-9.
19. ↑ C. F. Krewson, J. S. Ard, R. W. Riemenschneider: Vernonia anthelmintica (L.) Willd. trivernolin, 1,3-divernolin and vernolic (Epoxyoleic) acid from the seed oil. In: J. Am. Oil Chem. Soc. 39(7), 1962, S. 334–340, doi:10.1007/BF02638798.
20. ↑ Zengshe Liu, George Kraus: Green Materials from Plant Oils. The Royal Society of Chemistry, 2015, ISBN 978-1-84973-901-6, S. 4.