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La production d'émulsions et dispersions du type ..eau dans huile grâce à des huiles grasses oxydées et/ou polymérisées ou des esters partiels de polyalcools au d'éther alcools avec des acides gras oxydés et/ou polymérisés est connue.
Les prori¯tés. émulsionnantes et stabilisantes de ces agents émulsifiants peuvent être contrôlées par le degré d'oxyda- tion ou de polymérisation des acides gras ou par la variation du type, du degré d'éthérification et du degré d'estérification du polyalcool contenu.
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Il est en outre connu d'utiliser des esters partiels de polyalcools ou de leurs produits de condensation avec des estoli- des de l'acide gras d'huile de ricin, comme agents émulsifiants, pour la production d'émulsions du type eau dans huile. Dans la production des estolides de cet acide gras, on utilise des tem- pératurés auxquelles une partie de l'acide gras sera polymérisée.
Du fait que les acides gras ou les huiles grasses qui ontété oxydés et/ou polymérisés sont plus ou moins indigeste± il serait désirable, spécialement dans le but de produire des émulsions ou dispersions pour des besoins alimentaires, ou des émulsions ou dispersions à utiliser dans les fourrages, de dis- poser d'agents émulsifiants qui ne contiennent pas d'acides gras oxydés et/ou polymérisés.
Il est également connu de sulfater ou phosphater l'huile de ricin et son acide gras dqns le but d'y introduire des groupes ionisables sous forme de groupes libres d'acide sulfuri- que ou d'acide phosphorique. Les composés ainsi formés sont for- tement-acides et capables de dissolution dans l'eau par neutrali- sation avec des bases fortes, telles que de la soude caustique .
Ils ne conviennent pas, cependant, pour être utilisés comme agent émulsifiants ou dispersants dans la production d'émulsions ou dis persions du type eau dans huile.
On a maintenant trouvé qu'en utilisant des acides gras hydroxy ayant 8 atomes de carbone ou plus dans la molécule, par exemple l'acide gras d'huile de ricin, ou en utilisant leurs esters, et en phosphatant ces acides gras hydroxy ou leurs esters, on peut obtenir des composés d'un type différent qui n'était pas eonnu jusqu'à présent. En utilisant ces composés, on peut pro- duire des émulsions et dispersions du type eau dans huile, qui sont très stables et peuvent contenir beaucoup d'eau, par exem- ple plus de 20% et qui ne sont pas désavantageux sous les rapports
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ci-avant.
Ces nouveaux agents émulsifiants ou dispersants sont du type non ionogénique et sont caractérisés en ce qu'ils contien- nent comme seul constituant actif ou en même temps que d'autres constituants actifs, des composés diacide gras dhuile de ricin ou de l'acide ri cinétique ou d'autres acides gras hydroxy ayant
8 atomes.de carbone ou plus dans la molécule ou, par exemple, leurs esters avec d'autres composants contenant des groupes hy- droxyles, ces composés étant phosphatés sans avoir été rendus so- lubles dans l'eau ou les alcalis, l'indice d'acide étant inférieur à celui correspondant au 1/3 de la teneur d'acide phosphorique, de sorte qu'au moins une partie de l'acide phosphorique est totale- ment estérifiée.
On a trouvé que ces composés conviennent bien comme agents émulsifiants, dispersants ou stabilisants pour des émul- sions ou dispersions du type eau dans huile, ce qui peut être, au moins partiellement, expliqué par le fait que les groupes d'acide phosphorique de ces composés sont aptes à former des li- aisons mutuellement entre les groupes d'acides gras hydroxy, ces liaisons ayant probablement un certain caractère hydrophile, sem- blablement aux liaisons formées lors de l'oxydation d'acides gras non saturés.
On donne ci-après une plus complète explication de ce qui précède, cette explication ne devant pas cependant être considérée comme une limitation quelconque,
Si le.monoester de glycérine et d'acide gras ricinolé- ique est phosphaté pour former un composé d'acide phosphorique caractérisé comme mentionné ci-avant, la formule du composé ainsi formé peut être, par exemple, la suivantes
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dans laquelle 30 désigne le radical trivalent de l'acide phos- phorique et R désigne le résidu d'acide et d'alcool de l'acide ricinoléique, Mais si un résidu diglycéridique est introduit dans le composé de cette formule, par exemple un diester de glycérine avec de l'acide ricinoléique, il y aura possibilité d'une autre ramification, par exemple :
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En utilisant des résidus de polyglyçérine au lieu de résidus de glycérine.; les possibilités augmenterontak, naturelle- ment en nombre puisqu'il y aura possibilité de plusieurs résidus d'acide ricinoléique, dont le groupe hydroxyle peut être phosphaté aux résidus de polyglyeérine. Les triglycérides se comportent d'une manière analogue. De même, d'autres polyalcools se compor- tent d'une manière analogue à la glycérine. Les acides gras ne doivent pas tous être des acides gras hydroxy mais, d'autre part, la ramification montrée ne peut s'amorcer qu'à partir de groupes hydroxy contenus dans des résidus d'acides gras.
Il faut cependant considérer que la phosphatation peut également se produire à un groupe hydroxyle du polyalcool, de sor- te que, par exemple, des composés du type suivant peuvent être produits
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formule dans laquelle X et Y désignent OH ou des groupes de la formule ;
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ou d'autres développements de celle-ci.
Au lieu des groupes d'acide phosphorique,des groupes d'acides polyphosphoriques correspondants peuvent entrer dans ces formules.
De ces suggestions, il apparaît que les nouveaux ester d'acide phosphorique sont d'un type différent de celui des es- ters obtenus lorsque des acides gras d'huile de ricin ou de l'a- cide ricinoléique sont phosphatés dans le but d'y introduire des groupes d'acide phosphorique lors de la neutralisation desquels, avec des bases fortes, le produit phosphaté sera capable de disso- @ lution dans l'eau.
De plus, il apparaît que lesnouveaux composés montrent une certaine analogie de constitution avec les esters d'acides gras polymérisés et/ou oxydés, avec des polyalcools con- tenant, danertains cas, des groupes hydroxyles libres des alcools
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En considération de cela, vu les suggestions données ci-avant en ce qui concerne la constitution probable de ces copposés, on pourrait, de ce fait, s'attendre à ce qu'ils conviennent pour la production ou la stabilisation d'émulsions ou dispersions du type eau dans huile.
On a trouvé que cette/attente se réalise à un degré élevé. De plus, la constitution et, de ce fait, les propriétés émulsionnantes des nouveaux agents émulsifiants et stabilisants peuvent être sujettes à de nombreuses variations, comme il appa- raiua de ce qui a été dit ci-avant, par exemple par variation de la quantité d'acide phosphorique contenu, du type de l'ester phosphaté, du choix de l'agent phosphatant ou de l'acide gras hydroxy et, si ce dernier est un acide gras d'huile de ricin, en le laissant non hydrogéné ou en l'hydrogénant plus ou moins.
De même, la température de phosphatation, la durée du traitement phosphatant et la pression ou le vide utilisés durant le procédé de phosphatation influencent les propriétés du produit résultant, de même également que l'utilisation d'anhydride carbonique ou d'azote pour l'atmosphère qui règne durant la phosphatation.
Bien que de nouveaux produits intéressants puissent déjà être obtenus en assurant une estérification totale d'au moins une partie de l'acide phosphorique, de sorte que l'indice d'acide du produit résultant est inférieur à l'indice d'acide correspon- dant au tiers de la teneur d'acide phosphorique, on a trouvé expé- rimentalement qu'il est préférable de diminuer l'indice d'acide considérablement en dessous de cette limite, ce qui signifie que la quantité d'acide phosphorique introduite dans le produit est considérablement plus petite que la quantité correspondant à la formation de diesters de l'acide phosphorique avec les groupes alccoliques disponibles..On peut réaliser de meilleurs produits considérable de groupes hydroxyles non estérifies encore, lorsqu'un nombre,
/ restent après phosphatation et lorsque
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l'indice d'acétyle du produit fini. est aumoins égal à. l'indice d'acide: correspondant à. la quantité d'acide phosphorique présent dans le produit,. calcul±, pour l'ester d'acide diphosphorique ou, dans beaucoup de cas, encore meilleurs, pour l'ester d'acide mono- phosphorique,; et les meilleurs,, pour l'acide libre. Dans, le der- nier cas.qui, est ainsi le- cas préféré, le nombre de groupes hy- droxyles libres restant dans le produit est égal au nombre de grou pes hydroxyles déjà estérifiés par l'acide phosphorique introduit.
Dans la production dee nouvelles substances, des matiè- res primaires du typé mentionné ci-avant sont amenées à réagir avec une quantité précalculée d'agent phosphatant, tel que de l'acide phosphorique ou de l'anhydride phosphorique ou des acides polyphosphoriques, à savoir des acides phosphoriques dont la te- neur en eau est comprise entre celle de l'acide phosphorique nor- mal et zéro, l'estérification étant poursuivie jusqu'à ce que l'in dice d'acide ait été réduit autant que possible, au moins jusqu'à moins d'un tiers de l'indice d'acide correspondant à la teneur d'acide phosphorique,
Les émulsions qui sont intéressantes sous ce rapport sont les émulsions destinées , être utilisées dans la cuisson, telles que des shortenings et composés mélangés à de l'eau et des émulsions graissantes du type eàu dans huile,
notamment des émul- sions destinées à assu-rer l'aptitude à la séparation de pains se touchant mutuellement après cuisson, émulsions appelées émul- sions séparant les pains.
Ci-après, des exemples seront donnés pour illustrer des manières de production du nouveau produit, la nature de celui- ci, et certaines manières d'utiliser le même produit.
EXEMPLE 1
1000 gr d'huile de ricin purifiée sont estérifiés par 25 gr d'anhydride phosphorique jusqu'à ce que l'indice d'acide du mélange ait décru jusqu'à 5,2 . Cette valeur est bien en dessous
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de l'indice diacide correspondant à un tiers de-la quantité d'acide phosphorique, qui est de 9,7. L'indice d'acétyle du produit est alors de 49 et excède ainsi l'indice d'acide correspondant à la quantité d'acide utilisée, calculé pour l'acide libre, qui est de 29.
Pour déterminer le degré de phosphatation, l'indicé d'acide du produit devrait être réduit de l'indice d'acide correspondant aux acides* gras libres qui peuvent être présents mais n'ont pas été déterminés, puisque, dans lè présent cas, c'est sans importance.' La viscosité du produit à 30 C est de 6830 centipoises et excède ainsi de beaucoup celle de l'huile de ricin.
Grâce à ces agents émulsifiants, une émulsion séparant les pains pour les besoins de la boulangerie, cette émulsion étant du type eau dans huile, est produite en émulsionnant 60 parties d'eau dans 38 parties d'huile de soja dans laquelle on a dissous 2 parties de cet agent émulsifiant.
L'émulsionnement était réalisé de la manière habituelle et 1'émulsion produite était stable.pendant une très longue période de temps et avait un effet graissant et .séparateur satisfaisant- , - fi EXEMPLE 5000 gr d'huile de ricin purifiée sont estérifiés par 125 gr d'anhydride phosphorique jusqu'à ce que l'indice d'acida ait diminué jusqu'à 6,1. L'indice d'acétyle du produit est ,de 55 et la viscosité à 20 C est de 5740 centipoises.
Une émulsion séparant les pains avec une composition sorrespondante produite de la même maniére qu'à l'exemple 1 se motre stable durant une trés longue période de temps. La viscosité de cettemulsion est cependant quelque peu inférieure à celle de l'émulsion produite suivant 1'exemple $;.
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Des agents émulsifiants produits respectivement suivant les exemples 1 et 2 sont utilisés pour la. production d'émulsions contenant un saccharide, comprenant chacune 1% d'agent émulsi- fiant, 15% de sucre, 94% de saindoux et 30% d'eau.
L'agent émulsifiant en question était dissous dans chaque cas dans le saindoux, et la solution de sucre y était émulsionnée à 40 C. après quoi l'émulsion était refroidie.
Les émulsions avaient, dans les deux cas, une bonne consistance plastique et étaient stables elles convenaient bien pour les besoins de la boulangerie.
EXEMPLE 4
2% d'agent émulsifiant suivant l'exemple 1, 20% d'hui- le de palme, 18% de premier jus, 20% de glucose et 40% d'eau sont émulsionnés pour former une émulsion du type eau dans huile, l'émut. sionnement s'effectuant à 50 C Une émulsion plastique stable convenant bien pour les besoins de la boulangerie était obtenue au refroidissement.
EXMEPLE 5
2% d'agent émulsifiant suivant l'exemple 2, 31% d'huile de palme, 27% de premier jus et 40% d'eau sont émulsionnés à 50 C et donnent une bonne émulsion plastique de boulangerie.
Des agents émulsifiants produits de la même façon qu'à l'exemple 2 mais en utilisant des quantités de 2 et 4 gr d'anhy- dride phosphorique respectivement, pour chaque fois 100 gr de ma- tière brute en excès de celle donnée dans l'exemple produisent de moins bonnes émulsions mais qui sont cependant encore très in- téressantes. D'autre part, la viscosité à 20 c de ces deux agents émulsifiants est/accrue respectivement jusqu'à 8120 centipoises et
7120 centipoises. Les indices d'acétyle des deux produits sont réduits respectivement à 30 et 24.
Dans le cas de l'huile de ricin, par conséquent, une
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réalisation optima semble exister à 25 gr d'anhydride phosphorique pour chaque fois 1000 gr de matière brute, dans la production des émulsions en cause. Les quantités d'agents phosphatants peuvent cependant être facilement trouvées par expériences également dans le cas d'autres matières brutes en cause.
REVENDICATIONS
1. Agent émulsifiant et dispersant du type non iono- génique pour la production ou la stabilisation d'émulsions ou dispersions du type eau dans huile, caractérisé en ce qu'il con- tient comme seul constituant actif ou avec d'autres constituants actifs,des composés d'huile de ricin, d'acides gras ou de l'acide ricinoléique ou d'autres acides gras hydroxy ayant 8 atomes de carbone ou plus dans la molécule ou, par exemple, leurs esters avec d'autres composants contenant des groupes hydroxyles, ces composants étant phosphatés sans avoir été rendus solubles dans l'eau ou les alcalis, l'indice d'acide étant inférieur à l'indi- ce d'acide correspondant au tiers de la teneur d'acide phosphori- -'que,de sorte qu'au moins une partie de l'acide phosphorique est totalement estérifiée.
2. Agent émulsifiant ou dispersant suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le composé a en condition phos- phatée un indice d'acétyle qui est au moins égal à l'indice d'aci- de correspondant à la teneur d'acide phosphorique, calculé pour' l'ester d'acide diphosphorique.
3. Agent émulsifiant ou dispersant suivant la revendi- cation 2, caractérisé en ce que l'indice d'acétyle est au moins égal à l'indice d'acide correspondant à la quantité d'acide phos- phorique,' calculé pour l'ester d'acide monophosphorique.
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