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La présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'un agent de dispersion pour les dispersions ,-liteau dans l'huile" pouvant être employé très avantageusement dans la fabrication de la margarine, parce qu'il donne à celle-ci une série de propriétés particulièrement désirables et précieuses.
Dans une margarine de bonne qualité, la phase de. dispersion aqueuse doit être dispersée non seulement de .manière étendue et uniforme dans la phase continue de graisse,
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mais doit être également si solidement fixée que la margarine . soit sèche, c'est-à-dire que sous l'action de la pression, elle ne donne pas de phase aqueuse. Ce problème peut être résolu par l'utilisation comme agent de dispersion dans la fabri- cation de la margarine, des monoglycérides industrielles des acides gras supérieurs, plus particulièrement de la monoglycéride de l'acide stéarique et des esters partiels polyglycériniques leur correspondant.
On demande cependant également d'une margarine de bonne qualité qu'elle se comporte comme le beurre lors de son utilisation comme graisse de cuisson, c'est-à-dire qu'elle mousse de manière tranquille et uniforme et n'éclabousse pas, et que, sans qu'elle s'enflamme sur la poële, il se sépare un précipité brun finement'divisé. On a essayé sans succès de résoudre ce problème par diverses additions aux esters partiels des acides gras utilisés comme agent de dispersion.
Ainsi, on a plus spécialement utilisé comme addition la lécithine d'origine animale-ou végatale, qui sous le rapport des conditions sanitaires est irréprochable, mais même avec une telle addition on n'a obtenu jusqu'ici aucune solution satisfaisante de ce problème, plus spécialement lorsqu'on doit fabriquer une margarine pauvre en sels, qui corresponde en ce qui concerne la saveur au beurre non salé qui a été- extrait plusieurs fois.
Le problème selon l'invention consiste à produire un agent de dispersion qui au point de vue des conditions sanitaires est .irréprochable pour la fabrication de la dispersion "eau dans l'huile", avec lequel on puisse fabriquer une margarine sèche de bonne qualité, ayant d'excellentes propriétés de cuisson qui ne sont nullement inférieures à celles du beurre ou qui ne sont pas appréciablement inférieures à celles-ci.
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Ce'problème est résolu selon la présente invention par cela qu'un ester partiel d'acide gras, supérieur d'un composé polyhydroxylique est converti par chauffage avec un acide polybasique polyhydroxycarbonique, ou un dérivé fonctionnel, par exemple un anhydride d'un tel acide.
Comme ester partiel d'un acide gras supérieur on utilise selon le nouveau procédé des esters des acides gras qui sont présents sous forme de composants acides dans les triglycérides des acides gras d'origine végétale ou animale. L' ester de l'acide stéarique est particulièrement approprié, mais on peut également utiliser les esters de l'acide palmitique, margarique, miristique, ou oléique. Les esters partiels contiennent avantageusement un nombre de groupes hydroxyle libres, qui est plus, grand que le nombre de groupes hydroxyle estérifiés. Ils sont par exemple les monoesters des composés polyhydroxyliques, mais on peut utiliser également des esters partiels supérieurs.
Les composés polyhydroxyliques dont les restes se trouvent dans les esters partiels sont en première ligne les polyglycérines ; mais ils peuvent également être la glycérine, le glycol, les' polyglycols, les mono-, di-, ou polysaccharides. Les esters partiels industriels des acides gras supérieurs reçoivent également par leur fabrication, en plus de composés libres polyhydoxyliques, de petites quantités de savons des métaux alcalins, parce que pour la fabrication de ces esters on utilise fréquemment comme catalyseurs les hydroxydes des métaux alcalins, et plus spécialement l'hydroxyde sodique.
Ces impuretés sont avantageusement enlevées des esters partiels avant que ceux-ci ne soient utilisés dans le procédé selon l'invention, parce que par cet enlèvement on évite une formation n de résine qui diminue le rarement.
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Comme acides polybasiquea, pv1yhydroxycarboniques, on utilise avantageusement dans le nouveau procédé l'acide tartrique, mais le procédé peut être réalisé également avec d'autres acides polyhydroxyliques carboniques, polyvalents, par exemple avec l'acide mucique. Il est important qu'on utilise un acide hydroxycarbonique polyvalent ayant au moins deux groupes hydroxyle libres, parce que ce n'est que par l'utilisation d'un tel acide qu'on obtient un produit avec lequel on pourra fabriquer une margarine ayant les bonnes propriétés de cuisson mentionnées ci-dessus. Celles-ci ne sont pas présentes, ou ne sont présentes que dans une faible mesure, lorsqu'on utilise par exemple l'acide tartrique di-acétyle, l'acide citrique ou l'acide lactique.
EXEMPLE 1.
40 parties en poids de pentaglycérine industrielle, qui a été fabriquée de. la manière usuelle par condensation de la glycérine avec-de 1'hydroxyle sodique comme catalyseur, sont estérifiées par chauffage avec 60 parties en poids
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d'acide ptéarique. L'ester partïel-polyglycerinique de l'acide stéarique obtenu de cette manière, qui renferme une petite quantité de savon, est dégorgé par traitement à 115 avec de l'acide phosphorique à 1%, et est ensuite lavé avec de l'eau contenant de l'acide acétique ayant une valeur pH de 4 à 5, et de cette manière on enlève environ 5% de polyglycérine libre.
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10 parties en poids de l'ester polyglycérinique purifié de cette manière, dont la viscosité à 60 C est de 330 centipoises, sont chauffées à 170 C, et ensuite, avec agitation en atmosphère d'acide carbonique, on ajoute 2,4 parties en poids d'acide tartrique et on continue à chauffer pendant 30 minutes.
Le produit de réaction similaire à une résine qui a été et obtenue/qui représente apparemment. un condensé en forme de chaîne forme de plusieurs molécules d'ester de polyglycérine avec environ la moitié du nombre de molécules d'acide tartrique, fond à environ 55 C et présente à 60 C une viscosité dépassant 10. 000 centipoises. Il est insoluble dans l'eau et il est soluble de manière ,nette.., dans les huiles végétales.
Une margarine fabriquée de la manière usuelle dans un tambour à refroidissement avec 24 parties en poids de ce produit de réaction comme agent de dispersion en partant de 709 parties en poids d'huile de soja, 700 parties en poids d'huile de palme durcie à 34-36'Ce 2111 parties en poids de graisse de coco* 1172 parties en poids d'huile de baleine durcie à 30-32 C, 12 parties en poids de sel, 60 parties en poids de glucose,.9 parties en poids de farine de pommes de terre, et 1205 parties en poids d'eau, est sèche.
En chauffant la margarine sur une poêle de cuisson, l'eau présente se vaporise tranquillement sans éclaboussures, avec formation d'une mousse uniforme, fine, et - avec séparation d'un précipité brun finement divisé qui ne s'enflamme pas.
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La margarine fabriquée renferme 4 /oo d'agent de dispersion. Une diminution de sa teneur moyenne de dispersion à 2 /oo n'entraîne pas une modification des propriétés de la margarine.
EXEMPLE 2 ,
L'ester de pentaglycérine de l'acide stéarique utilisé dans l'exemple '1 est remplacé par un ester partiel de la pentaglycérine, qui est fabriqué,. de la même manière en partant de 15 parties en poids de pentaglycérine et 85 parties en poids d'un acide gras obtenu de suif durci à 54 C L'eau de la margarine fabriquée se vaporise par chauffage sur la poêle de cuisson d'unie manière un peu moins tranquille que l'eau de la margarine selon l'exemple 1.
EXEMPLE 3..
L'ester de pentaglycérine de l'acide stéarique utilisé dans l'exemple 1 est remplacé par l'ester partiel de l'acide oléique correspondant, fabriqué de la même manière. La saveur de l'agent de dispersion obtenu est un peu plus faible que celle de l'ester de l'acide stéarique. La margarine fabriquée possède les mêmes propriétés de cuisson que la margarine selon l'exemple 1, mais elle n'est sèche que lorsqu'elle renferme 4 /oo de l'agent de dispersion. Pour une teneur de 2%0'en cet agent de dispersion la margarine est encore humide.
EXEMPLE 4..
Lorsqu'on utilise la monoglycériàe industrielle de l'acide monostéarique qui renferme 70% de monoester à la . place de l'ester pentaglycérinique de l'acide stéarique de -.l'exemple 1, on obtient en plus d'un agent de dispersion soluble dans l'huile avec les mêmes propriétés, une quantité à peu près égale d'une résine, qui est séparée.
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The present invention relates to a process for the manufacture of a dispersing agent for dispersions, -liteau in oil "which can be used very advantageously in the manufacture of margarine, because it gives the latter a series of particularly desirable and valuable properties.
In a good quality margarine, the phase of. aqueous dispersion must be dispersed not only widely and uniformly in the continuous fat phase,
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but must also be so firmly attached as margarine. is dry, that is to say that under the action of pressure, it does not give an aqueous phase. This problem can be solved by the use, as a dispersing agent in the manufacture of margarine, of industrial monoglycerides of higher fatty acids, more particularly of stearic acid monoglyceride and of the corresponding polyglycerin partial esters.
However, a good quality margarine is also required to behave like butter when used as a cooking fat, that is to say that it foams quietly and evenly and does not splash, and that, without it igniting on the stove, a finely divided brown precipitate separates. Unsuccessful attempts have been made to solve this problem by various additions to the partial esters of the fatty acids used as a dispersing agent.
Thus, lecithin of animal or vegetable origin has been used more especially as an addition, which in terms of sanitary conditions is irreproachable, but even with such an addition no satisfactory solution to this problem has been obtained so far, more especially when making a low salt margarine which matches in flavor to unsalted butter which has been extracted several times.
The problem according to the invention consists in producing a dispersing agent which from the point of view of sanitary conditions is irreproachable for the manufacture of the "water in oil" dispersion, with which it is possible to manufacture a dry margarine of good quality, having excellent cooking properties which are not inferior in any way to those of butter or which are not appreciably inferior thereto.
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This problem is solved according to the present invention by that a partial higher fatty acid ester of a polyhydric compound is converted by heating with a polybasic polyhydroxycarbonic acid, or a functional derivative, for example an anhydride of such. acid.
As the partial ester of a higher fatty acid, according to the new process, esters of fatty acids are used which are present in the form of acid components in the triglycerides of fatty acids of vegetable or animal origin. The ester of stearic acid is particularly suitable, but the esters of palmitic, margaric, miristic, or oleic acid can also be used. The partial esters advantageously contain a number of free hydroxyl groups which is greater than the number of esterified hydroxyl groups. They are, for example, the monoesters of polyhydroxy compounds, but it is also possible to use higher partial esters.
Polyhydroxylic compounds, the residues of which are found in partial esters, are primarily polyglycerins; but they can also be glycerin, glycol, polyglycols, mono-, di-, or polysaccharides. Industrial partial esters of higher fatty acids also receive by their manufacture, in addition to free polyhydoxylic compounds, small amounts of alkali metal soaps, because for the manufacture of these esters the hydroxides of alkali metals are frequently used as catalysts, and more especially sodium hydroxide.
These impurities are advantageously removed from the partial esters before the latter are used in the process according to the invention, because by this removal a formation of resin is avoided, which rarely decreases.
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As polybasic, pv1yhydroxycarbonic acids, tartaric acid is advantageously used in the new process, but the process can also be carried out with other polyhydroxylic carbonic acids, polyvalent, for example with mucic acid. It is important that a polyvalent hydroxycarbonic acid having at least two free hydroxyl groups is used, because only by the use of such an acid one obtains a product with which one can make a margarine having the characteristics. good cooking properties mentioned above. These are not present, or are present only to a small extent, when, for example, di-acetyl tartaric acid, citric acid or lactic acid are used.
EXAMPLE 1.
40 parts by weight of industrial pentaglycerin, which was manufactured from. in the usual way by condensation of glycerin with sodium hydroxyl as catalyst, are esterified by heating with 60 parts by weight
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of pearic acid. The partial polyglycerin ester of stearic acid obtained in this way, which contains a small amount of soap, is disgorged by treatment at 115 with 1% phosphoric acid, and is then washed with water containing acetic acid having a pH value of 4 to 5, and in this way about 5% of free polyglycerin is removed.
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10 parts by weight of the polyglycerin ester purified in this way, the viscosity of which at 60 C is 330 centipoise, are heated to 170 C, and then, with stirring in a carbonic acid atmosphere, 2.4 parts are added in weight of tartaric acid and continue to heat for 30 minutes.
The reaction product similar to a resin which was and obtained / which apparently represents. a chain-like condensate forms several polyglycerin ester molecules with about half the number of tartaric acid molecules, melts at about 55 ° C and exhibits at 60 ° C a viscosity exceeding 10,000 centipoise. It is insoluble in water and it is clearly soluble in vegetable oils.
A margarine made in the usual manner in a cooling drum with 24 parts by weight of this reaction product as a dispersing agent starting from 709 parts by weight of soybean oil, 700 parts by weight of hardened palm oil. 34-36 'This 2111 parts by weight of coconut fat * 1172 parts by weight of whale oil hardened at 30-32 C, 12 parts by weight of salt, 60 parts by weight of glucose, 9 parts by weight of potato flour, and 1205 parts by weight of water, is dry.
By heating the margarine on a cooking pan, the present water vaporizes quietly without splashing, with the formation of a uniform, fine foam, and - with separation of a finely divided brown precipitate which does not ignite.
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The margarine produced contains 4% of dispersing agent. A decrease in its average dispersion content to 2% does not lead to a change in the properties of the margarine.
EXAMPLE 2,
The pentaglycerin ester of stearic acid used in Example 1 is replaced by a partial ester of pentaglycerin, which is made. in the same way, starting with 15 parts by weight of pentaglycerin and 85 parts by weight of a fatty acid obtained from tallow hardened at 54 ° C. The water in the margarine produced is vaporized by heating on the cooking pan in a uniform manner. a little less quiet than the water of the margarine according to example 1.
EXAMPLE 3 ..
The pentaglycerin ester of stearic acid used in Example 1 is replaced by the corresponding partial ester of oleic acid, made in the same way. The flavor of the obtained dispersing agent is somewhat weaker than that of the ester of stearic acid. The margarine produced has the same cooking properties as the margarine according to Example 1, but it is only dry when it contains 4% of the dispersing agent. For a content of 2% 0'en this dispersing agent, the margarine is still wet.
EXAMPLE 4 ..
When using industrial monoglyceria, monostearic acid which contains 70% monoester at the. instead of the pentaglycerin ester of stearic acid of Example 1, in addition to an oil-soluble dispersing agent with the same properties, an approximately equal amount of a resin is obtained, which is separate.