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Verfahren zur Herstellung von Dispersionen.
Das vorliegende Patent betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dispersionen mit einer wässrigeil dispersen Phase und einer aus Fettsäureglyceriden oder diese enthaltenden Mischungen bestehenden kontinuierlichen Phase, insbesondere von essbaren Dispersionen, wie z. B. Margarine.
Bei der Herstellung von Dispersionen mit einer wässrigen dispersen Phase hängt die Beständigkeit dieser Dispersionen nicht nur von der Art und Menge des verwendeten Dispergators und Stabilisators, sondern ausserdem noch von einer Reihe weiterer Faktoren ab. Diese Faktoren sind der Dispergierunggrad der wässrigen Phase, die Reaktion der wässrigen Phase, die Menge und Art der in der wässrigen Phase vorhandenen Trockenstoffe, das zur Herstellung und, wenn nötig, Kühlung der Dispersion angewendete Verfahren, die benutzte Vorrichtung und bei der Herstellung plastischer Dispersionen, die Art der Knetung und die Knetvorrichtung. Es ist deshalb sehr schwer, in verschiedenen Fabriken oder zu verschiedenen Zeiten in der gleichen Fabrik, aus an sich gleichen Rohstoffen Dispersionen gleicher Art und Zusammensetzung zu erhalten,
die auch während ihres Transportes und ihrer Lagerung unverändert bleiben. Schon geringe Änderungen der oben genannten Faktoren können Aussehen und Beständigkeit der Dispersionen verändern.
Es wurde nun gefunden, dass diese Nachteile der nach bekannten Verfahren hergestellten Dispersionen vermieden und Dispersionen mit hoher Beständigkeit, insbesondere auch gegen Wärme, und mit einer weitgehend dispergierten wässrigen Phase erhalten werden, wenn die Dispersion als Dispergator und Stabilisator Kondensationsprodukte aus höheren Fettsäuren mit mehr als acht Kohlenstoffatomen im Molekül und Polysacehariden enthalten. Die erfindungsgemäss erzielten Verbesserungen
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wie es z. B. bei angesäuerter Magermilch in Margarine der Fall ist.
Diese Wirkungen werden an sich mit allen Kondensationsprodukten von Polysacehariden, wie Stärke, Dextrin, Cellulose oder deren höheren Abbauprodukten mit Polysaeeharideharakter, und höheren Fettsäuren, wie Stearin-, Palmitin-, Oleinsäure oder ihren Mischungen, erzielt. Besonders wirksam sind aber die Kondensationsprodukte, die molekular oder kolloidal in den die kontinuierliche Phase der Dispersion bildenden vegetabilischen oder animalischen Fettsäureglyceriden oder ihren Mischungen mit z. B. Wachsen. Alkoholen, Kohlenwasserstoffen u. dgl. löslich sind. Die Löslichkeit der Kondensationsprodukte in vegetabilischen oder animalischen Ölen und Fetten scheint derart von dem Fettsäuregehalt des Kondensationsproduktes abhängig zu sein, dass steigende Fettsäuremengen die Löslichkeit erhöhen.
Die dispergierende und stabilisierende Wirkung der Kondensationsprodukte scheint ebenfalls von ihrem Fettsäuregehalt abhängig zu sein, aber hier scheint es nicht zweckmässig zu sein, bestimmte Höchstgehalte zu überschreiten. Dieser Höchstgehalt liegt bei einem Kondensationsprodukt aus Stearinsäure und Stärke bei 60% Stearinsäure, und in diesem Falle sollte das Kondensationsprodukt unveränderte freie Hydroxylgruppen der Stärke enthalten. In den meisten Fällen ist es zweckmässig, solche Kondensationsprodukte zu verwenden, in denen nicht alle Hydroxylgruppen des Polysaccharides durch Fettsäure substituiert sind. Diese freien Hydroxylgruppen haben anscheinend einen günstigen Einfluss auf die dispergierenden und stabilisierenden Eigenschaften des Kondensationsproduktes.
Das vorliegende Verfahren ist nicht auf die Verwendung der beschriebenen Kondensationsprodukte als alleinige Dispergatoren und Stabilisatoren beschränkt. Diese können vielmehr gemeinsam mit andern geeigneten Dispergatoren und Stabilisatoren, insbesondere den durch Polymerisierung und bzw. oder Oxydation von Ölen und Fetten hergestellten sogenannten Emulsionsölen verwendet werden.
Die genannten Kondensationsprodukte können nicht nur zur Herstellung von Dispersionen mit disperser wässriger Phase, sondern auch zur Stabilisierung von bereits fertigen Dispersionen gleicher Art verwendet werden. In diesem Falle werden die Kondensationsprodukte der Dispersion zugesetzt und in ihr fein verteilt, insbesondere durch Lösung in der kontinuierlichen Phase.
Die Herstellung der genannten Kondensationsprodukte, die man wohl auch als Ester bezeichnen kann, erfolgt nach den üblichen Methoden, z. B. durch Erwärmen von Fettsäurehalogeniden, insbesondere Chloriden, mit den Polysacchariden bei Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels, wie Pyridin. Man kann die Kondensationsprodukte auch aus Polysacehariden und Fettsäuren bei Gegenwart von Monochloressigsäureanhydrid herstellen.
Es empfiehlt sich die Kondensationsprodukte in Ölen oder Fetten zu lösen und diese Lösungen als Dispergatoren und Stabilisatoren zu verwenden.
Beispiel 1 : 5-15 Teile eines etwa 60% Stearinsäure enthaltenden Kondensationsproduktes von Stearinsäure und Stärke, gegebenenfalls gelöst in Sojaöl, werden vollständig in 1000 Teilen eines aus Baumwollsaatöl, Kokosfett u. dgl. bestehenden Fettgemisches gelöst und in dem geschmolzenen
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Fettgemiseh werden 200 Teile einer in üblicher Weise durch Batterien gesäuerten Magermilch dispergiert. Man kann darauf Salz, Farbstoff, Aroma und andere iibliehe Stoffe zusetzen ; anschliessend wird die fertige Dispersion, in der das Fettgemisch die kontinuierliche Phase bildet, in üblicher Weise gekühlt und geknetet.
Der verwendete Dispergator und Stabilisator hat ein derartiges Wasserbindungs- vermögen, dass die erhaltene Margarine trocken ist, d. h. während der Herstellung, Beförderungund
Lagerung kein Wasser verliert. Da sich der Wassergehalt nicht ändert, enthält die Margarine stets die gewünschte Wassermenge, die der im Öl und bzw. oder Fett dispergierten Menge Wasser entspricht.
Die besondere Art der Dispergierung, Kühlung und Knetung, die Acidität der Magermilch, der Gehalt der Magermilch an Trockenstoffe und ähnliche Faktoren, die sonst die Beschaffenheit der Margarine beeinflussen, haben keinen Einfluss auf die Trockenheit der Margarine, wenn mit einem solchen Dis- pergator und Stabilisator gearbeitet wird.
Die nach dem Beispiel hergestellte Margarine hat noch andere Vorteile, die auf das verwendete
Kondensationsprodukt zurückzuführen sein dürften. So wird z. B. die Farbe und der Geschmack der Margarine durch Licht und Luft nicht oder nur wenig verändert. Auch das Verhalten der Margarine beim Braten ist hervorragend. Sie spritzt nicht oder nur wenig, sehäumt und bräunt gut und brennt nicht auf der Pfanne fest. Da die Farbe des Kondensationsproduktes weiss ist, beeinflusst seine
Anwesenheit die Farbe der Margarine nicht. Das Kondensationsprodukt wird auch nicht durch
Bakterien zersetzt, die in der angesäuerten Milch der Margarine vorhanden sind. Das Kondensations- produkt ist aus essbaren Stoffen hergestellt und selbst essbar.
Beispiel 2 : Das gleiche Kondensationsprodukt wie im Beispiel l wird in gleicher Weise zur
Herstellung von Backhilfsmitteln verwendet, die aus einer plastischen Dispersion von 20 bis 70% Wasser oder wässriger Flüssigkeit in essbaren Ölen und Fetten bestehen.
Beispiel 3 : 50 Teile Wasser, die Parfüm und gegebenenfalls kosmetisch wertvolle Stoffe enthalten, werden bei etwa 40 C in einer Mischung von 10 Teilen Vaseline, 10 Teilen Olivenöl, 15 Teilen
Wachs, 10 Teilen Ceresin und 5 Teilen des im Beispiel 1 verwendeten Kondensationsproduktes dispergiert. Die erhaltene Dispersion wird gekühlt und es entsteht eine Salbe.
Es ist schon vorgeschlagen worden, aus den molekular wasserlöslichen, makrokristallinen, mit
Jod keine Blaufärbung gebenden Mono-oder Disacchariden und höheren Fettsäuren hergestellte Ester mit oder ohne freie OH-Gruppen als Dispergatoren für die Herstellung von Margarine zu verwenden.
Die auf diese Weise hergestellte Margarine ist nicht regelmässig und sicher trocken, insbesondere dann nicht, wenn ihre wässrige Phase sauer reagiert, also z. B. aus angesäuerter Milch besteht. Die Margarine ist auch nicht wärmebeständig und die Verteilung der Ester von Mono-oder Disacchariden in der Margarine bereitet Schwierigkeiten, die durch Anwendung von Seife oder seifenartiger Natriumsalze gewisser Sulfosäuren als Hilfsstoffe beseitigt werden sollen.
Demgegenüber werden nach vorliegendem Patente die Kondensationsprodukte höherer Fettsäuren mit zuckerunähnlichen Polysacchariden verwendet, welche letzteren kolloidal wasserlöslich oder wasserunlöslich und nicht makrokristallin sind und mit Jod in der Regel eine Blaufärbung geben, sofern sie in Wasser kolloidal löslich oder mit Wasser quellbar sind. Man darf annehmen, dass diese physikalischen und chemischen Unterschiede zwischen den Mono-und Disacchariden einerseits und den Polysacchariden anderseits, die Polysaccharidkondensate zu so hervorragenden Dispergatoren machen.