CH644493A5

CH644493A5 - Verfahren zur herstellung eines kakaobutterersatzes.

Info

Publication number: CH644493A5
Application number: CH1036679A
Authority: CH
Inventors: Takaharu Matsuo; Norio Sawamura; Yukio Hashimoto; Wataru Hashida
Original assignee: Fuji Oil Co Ltd
Priority date: 1978-11-21
Filing date: 1979-11-20
Publication date: 1984-08-15
Also published as: JPS5727159B2; AU524235B2; GB2035359A; NL190617C; FR2442017A1; CA1134198A; US4268527A; NL7908451A; GB2035359B; DE2946565C2; DE2946565A1; JPS5571797A; NL190617B; FR2442017B1; AU5284379A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kakaobutterersatzes, der anstelle von Kakaobutter bei der Herstellung von Schokolade u.dgl. verwendet werden kann, durch Umesterung zwischen Fetten und Ölen von Glyceriden, die viel Ölsäurereste in der 2-Stel-lung enthalten, und einer oder mehreren anderen Fettsäuren unter Verwendung einer Lipase mit Reaktionsspezifität in bezug auf die 1,3-Stellung von Triglyceriden. Insbesondere ermöglicht die Erfindung die Herstellung eines Kakaobutterersatzes in einer hohen Reaktionsausbeute unter Bildung von wenig Nebenprodukten.

Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Verbesserung der Eigenschaften von Fetten und Ölen diese Fette und Öle mit anderen Fetten und Ölen oder Fettsäuren umzuestern unter Verwendung eines Katalysators, wie eines Alkalimetalls, eines Alkalimetallalkanolats, eines Alkalimetallhydroxyds u.dgl. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, bei der Umesterung anstelle der obigen Katalysatoren eine Lipase zu verwenden, sogar in Gegenwart von Wasser. Wenn eine Lipase verwendet wird, können durch Umesterung bequem Fette und Öle hergestellt werden, die Triglyceride mit der gewünschten Konfiguration und den gewünschten Eigenschaften enthalten, da die Reaktionsspezifität einer Lipase ausgenützt werden kann, um die an eine bestimmte Stellung von Triglyceriden gebundenen Fettsäurereste zu steuern. Somit kann leicht eine selektive Umesterungsreaktion ausgeführt werden.

Die obige Umesterung tritt infolge einer reversiblen Reaktion ein, die sowohl eine Hydrolyse von Triglyceriden zu Di- und Mono-glyceriden oder Glycerin und Fettsäuren als auch eine Synthese von Triglyceriden u.dgl. aus den gebildeten Hydrolysenprodukten umfasst. Wenn in dem Reaktionssystem ein Überschuss an Wasser vorhanden ist, wird das Gleichgewicht der reversiblen Reaktion nach der Seite verschoben, dass überwiegend die Hydrolysenreaktion vor sich geht; dadurch wird eine grosse Menge an Hydrolysenprodukten gebildet und die Ausbeute an Triglyceriden herabgesetzt. Die freien Fettsäuren unter den Hydrolysenprodukten können aus dem Reaktionsprodukt verhältnismässig leicht mit Hilfe der herkömmlichen Raffinierungsme-thoden entfernt werden, aber die Diglyceride usw. können kaum entfernt werden. Derartige nicht entfernbare Hydrolysenprodukte verschlechtern die Qualität der erhaltenen kakaobutterähnlichen Triglyceride. Es wurde jedoch angenommen, dass es unvermeidlich ist, die Umesterung in Gegenwart einer gewissen Wassermenge auszuführen, um die Um-esterungsgeschwindigkeit zu erhöhen, weil die Umesterung als Folge einer Hydrolyse eintritt.

Daneben ist es bei der Herstellung eines Kakaobutterersatzes erwünscht, Fette und Öle von Glyceriden zu erhalten, die überwiegend l,3-Distearyl-2-oleylverbindungen und 1-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen enthalten. Aus diesem Grunde wurde z.B. eine selektive Umesterungsreaktion von Fetten und Ölen, die einen hohen Gehalt von Ölsäure-resten in der 2-Stellung haben, mit Stearinsäure angewandt, um die gewünschten Fette und Öle von Glyceriden zu erhalten. Wenn bei dieser Umesterung jedoch eine Lipase als Katalysator verwendet wird, kann nur ein Teil der den Fetten und Ölen zugesetzten Stearinsäure direkt an der Reaktion teilnehmen, da Stearinsäure einen hohen Schmelzpunkt von etwa 70 °C hat und gewöhnlich bei einer Temperatur, bei der die Lipase ihre Aktivität behält, in festem Zustand vorliegt. Selbst wenn dem Reaktionssystem eine grosse Menge Stearinsäure zugesetzt wird, um die Menge der Stearinsäurereste in dem Produkt zu erhöhen, nimmt der grösste Teil der Stearinsäure nicht an der Reaktion teil, da er sich in den Fetten und Ölen nicht auflöst, sondern in einem beständigen festen Zustand verbleibt und aus dem Reaktionssystem ausgeschieden wird. Obgleich in festem Zustand vorliegende Stearinsäure sich beim Fortschreiten der Umesterung in dem Reaktionssystem auflösen kann, ist die aufgelöste Menge der festen Stearinsäure gering, da die Auflösung der festen Stearinsäure beschränkt ist durch die Auflösung von anderen Fettsäuren, die aus den Glyceriden durch Umesterung derselben mit Stearinsäure entstehen. Überdies nehmen nicht nur die Stearinsäure, sondern auch die anderen Fettsäuren an der Synthesereaktion bei der Umesterung teil, da das Verhältnis der anderen Fettsäuren zur Stearinsäure in der Lösung allmählich gross wird. Daher ist es schwierig, ein Produkt zu erhalten, das umgeesterte Fette und Öle enthält, die viele Stearinsäurereste enthalten. Wenn bei der obigen Umesterung Palmitinsäure allein oder zusammen mit Stearinsäure anstelle von Stearinsäure allein verwendet wird, werden ähnliche Ergebnisse erhalten.

Somit wird die Umesterung mit einer Lipase im allgemeinen unter Verwendung eines inerten organischen Lösungsmittels, das die zu verwendende Lipase nicht in nachteiliger Weise beeinflusst, wie n-Hexan u.dgl., ausgeführt, so dass die zu verwendenden Fette und Öle sowie Fettsäuren in Lösung gehalten werden. Für diese Umesterung unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels sind jedoch sehr teure geschlossene Reaktionssysteme erforderlich, da als organisches Lösungsmittel in erster Linie flüchtige Lösungs2

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mittel verwendet werden. Überdies sollte das verwendete Lösungsmittel aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt und zurückgewonnen werden, was die Kosten des Produktes verteuert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Kakaobutterersatzes, dessen primäre Komponenten l,3-Distearyl-2-oleyl-verbindungen und l-Palmitin-2-oleyI-3-stearylverbindungen sind, zur Verfügung zu stellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Kakaobutterersatzes in einer hohen Reaktionsausbeute unter Bildung von wenig Nebenprodukten durch eine Umesterungsreaktion unter Verwendung einer Lipase ohne Verwendung irgendeines organischen Lösungsmittels zur Verfügung zu stellen.

Erfindungsgemäss kann der gewünschte Kakaobutterersatz, der als primäre Komponenten l,3-Distearyl-2-oleyl-verbindungen und l-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen enthält, in einer hohen Reaktionsausbeute unter Bildung von wenig Nebenprodukten, wie Diglyceriden und freien Fettsäuren, hergestellt werden durch Umesterung zwischen Fetten und Ölen von Glyceriden, die viel Ölsäurereste in der 2-Stellung enthalten, und mindestens einem Ester von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol unter Verwendung einer Lipase mit Reaktionsspezifität in bezug auf die 1,3-Stellung von Triglyceriden in Gegenwart von nicht mehr als 0,18 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches.

Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck «Reaktionsausbeute» bedeutet die Erhöhung des Gehaltes an 1,3-Distearyl-2-oleylverbindungen und l-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen in den resultierenden Fetten und Ölen von Glyceriden in Prozent nach der Beendigung der Reaktion, bezogen auf den Gehalt vor der Reaktion. In den im folgenden angegebenen Ausführungsbeispielen wird jedoch der Gehalt an l,3-Distearyl-2-oleylverbindungen und 1-Pal-mityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen in den Glyceriden nach Beendigung der Reaktion angegeben.

Wie oben beschrieben, haben die in herkömmlichen Reaktionen verwendete Stearinsäure und/oder Palmitinsäure einen hohen Schmelzpunkt, so dass es in vielen Fällen erforderlich ist, ein organisches Lösungsmittel zu verwenden. Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäss praktisch kein organisches Lösungsmittel benötigt, da erfindungsgemäss ein Ester von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol anstelle von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure selbst verwendet wird und dieser Ester einen niedrigen Schmelzpunkt hat und sich leicht in den zu verwendenden Fetten und Ölen löst. Daher ist keinerlei Rückgewinnung irgendeines Lösungsmittels nach Beendigung der Reaktion erforderlich. Überdies haben die Ester von Stearinsäure oder Palmitinsäure mit niederen Alkoholen, verglichen mit der bei den herkömmlichen Reaktionen verwendeten Stearinsäure oder Palmitinsäure, eine hohe Reaktionsfähigkeit bei der Umesterung, so dass eine ausserordentlich viel bessere Reaktionsausbeute erzielt wird. Ausserdem haben die in dem Reaktionsgemisch nach Beendigung der Reaktion zurückbleibenden Ester von Stearinsäure und/ oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol sowie die Ester mit einem niederen Alkohol, die mit anderen Fettsäuren gebildet werden, die infolge der Umesterung aus den verwendeten Fetten und Ölen entstehen, sowohl einen niedrigeren Schmelzpunkt als auch einen niedrigeren Siedepunkt als Stearinsäure und/oder Palmitinsäure sowie andere freie Fettsäuren, die bei der herkömmlichen Reaktion entstehen. Daher können beim erfindungsgemässen Verfahren die in dem Reaktionsgemisch zurückbleibenden Fettsäuren mittels eines herkömmlichen Verfahrens, wie durch Wasserdampfdestillation, leicht abgetrennt und zurückgewonnen werden.

Bei der erfindungsgemässen Umesterung kann eine übermässige Hydrolyse von Triglyceriden zum grössten Teil verhindert werden, weil man die Umesterungsreaktion in Gegenwart von nicht mehr als 0,18 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches, ausführt und ausserdem einen oder mehrere Ester von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol verwendet, die der bei den herkömmlichen Reaktionen verwendeten Stearin- und/oder Palmitinsäure selbst hinsichtlich verschiedener Eigenschaften überlegen sind.

Wie oben beschrieben, ist die Umesterung eine Art reversibler Reaktion, die eine Hydrolysenreaktion und eine Synthesereaktion umfasst. Wenn somit Wasser in dem Reaktionssystem vorhanden ist, wird es in der Hydrolysenreaktion verbraucht, und das Gleichgewicht der reversiblen Reaktion wird in einer solchen Richtung verschoben, dass die Menge der Hydrolysenprodukte, wie Diglyceride, freie Fettsäuren u.dgl., zunimmt. Um die Bildung von Nebenprodukten zu bekämpfen, ist es daher erforderlich, den Wassergehalt im Reaktionsgemisch herabzusetzen. Anderseits ist aber das Vorhandensein einer bestimmten Wassermenge erforderlich, um die zu verwendende Lipase zu aktivieren. Demge-mäss wird bei herkömmlichen Umesterungsreaktionen dem Reaktionssystem gewöhnlich ohne Rücksicht auf die unerwünschte Bildung von Nebenprodukten Wasser zugesetzt.

Da beim erfindungsgemässen Verfahren Ester von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol, die eine hohe Reaktionsfähigkeit haben, verwendet werden, ist es im Gegensatz zum bekannten Verfahren möglich, den Wassergehalt in dem Reaktionssystem, verglichen mit dem Wassergehalt bei einer herkömmlichen Umesterungsreaktion unter Verwendung einer Lipase, extrem herabzusetzen. Somit ist es erfindungsgemäss möglich, die Umesterung mit einer hohen Reaktionsausbeute in Gegenwart einer sehr geringen Wassermenge, nämlich nicht mehr als 0,18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches, auszuführen, und daher entstehen keine Probleme durch die vermehrte Bildung von Nebenprodukten.

Wenn der Wassergehalt in einem Reaktionsgemisch höher als 0,18 Gew.-% ist, wird die Menge der gebildeten Nebenprodukte zu hoch, und es ist schwierig, die grosse Menge an Diglyceriden zu entfernen. Wenn der Wassergehalt aber nicht höher als 0,18 Gew.-% ist, kann das Reaktionsprodukt leicht raffiniert werden, indem man lediglich die zurückbleibenden freien Fettsäuren und Ester von Fettsäuren mit einem niederen Alkohol daraus entfernt. Im Hinblick auf die Verwendung als Ausgangsmaterial für einen Kakaobutterersatz wird es bevorzugt, dass das Reaktionsprodukt nicht mehr als ca. 12 Gew.-% zurückbleibende Diglyceride, bezogen auf das Gewicht des Reaktionsproduktes, enthält. Wenn die Fette und Öle weniger Wasser enthalten, ist es schwieriger, sie zu entwässern. Die Ausgangsfette und -öle, die durch Entwässerung unter Verwendung eines Alkalimetallkatalysators erhalten werden, haben gewöhnlich einen Wassergehalt von etwa 0,01 Gew.-%; selbst wenn diese Fette und Öle verwendet werden, kann man Lipase verwenden. Der Wassergehalt in dem Reaktionsgemisch schliesst auch das aus dem Enzym stammende Wasser ein. Somit ist die untere Grenze des Wassergehaltes in dem Reaktionsgemisch nicht kritisch; es wird aber bevorzugt, dass der Wassergehalt in dem Reaktionsgemisch im Bereich von 0,01 bis 0,18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches, liegt.

Beispiele von Fetten und Ölen von Glyceriden, die viel Ölsäurereste in der 2-Stellung enthalten und im erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden können, sind Palmöl,

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Olivenöl, Sheabutter, Illipébutter, Borneotalg, Salfett (Sho-rea Robusta), aus diesen Fetten und Ölen durch Fraktionieren hergestellte Fette u.dgl. Diese Fette und Öle können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden. Zu den Estern von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol gehören Ester der Säuren mit einem aliphatischen Alkohol mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Beispiele von Estern von Stearinsäure mit einem niederen Alkohol sind Stearinsäuremethylester, Stearinsäureäthylester, Stearinsäurepropylester und Stearinsäure-butylester. Bevorzugte Beispiele von Estern von Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol sind Palmitinsäuremethyl-ester, Palmitinsäureäthylester, Palmitinsäurepropylester und Palmitinsäurebutylester. Diese Ester können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung eines Kakaobutterersatzes werden die Ester von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol im allgemeinen in einer Menge von dem 0,2- bis dem 5fachen Gewicht der Fette und Öle mit den obigen Fetten und Ölen von Glyceriden gemischt. Wenn sowohl Ester von Stearinsäure mit einem niederen Alkohol als auch Ester von Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol verwendet werden, kann das Mischungsverhältnis von Stearinsäureester zu Palmitinsäureester entsprechend der speziellen Zusammensetzung der Fettsäurereste in den 1- und 3-Stellungen der zu verwendenden Fette und Öle bestimmt werden. Wenn z.B. eine Palmölfraktion verwendet wird, worin die Menge an Stearinsäureresten in der 1- und 3-Stellung des Glycerides geringer ist als die Menge der Palmitinsäurereste in diesen Stellungen, kann man überwiegend einen Ester der Stearinsäure mit einem niederen Alkohol zusetzen. Wenn dagegen eine Sheabutterfraktion verwendet wird, worin die Menge der Stearinsäurereste in den 1- und 3-Stellungen des Glycerides grösser ist als die Menge der Palmitinsäurereste in diesen Stellungen, kann man überwiegend einen Ester von Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol zusetzen. Wenn man schliesslich Olivenöl verwendet, worin sowohl die Menge der Stearinsäurereste als auch die Menge der Palmitinsäurereste in den 1- und 3-Stellungen geringer ist als die Menge der Ölsäurereste in diesen Stellungen, kann man sowohl Ester von Stearinsäure als auch Ester von Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol zusetzen. Wenn der Ester von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol in einer Menge von weniger als dem 0,2fachen Gewicht der Fette und Öle mit den Fetten und Ölen gemischt wird, kann der Gehalt an l,3-Distearyl-2-oleylverbindungen und l-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen in dem Reaktionsgemisch für einen Kakaobutterersatz nicht genügend hoch sein. Obgleich der Gehaltan l,3-Distearyl-2-oleyl-verbindungen und l-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen in dem Reaktionsprodukt für einen Kakaobutterersatz genügt, wenn der Ester von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol in einer Menge von dem 0,2- bis 5fachen Gewicht der zu verwendenden Fette und Öle zugesetzt wird, kann eine grössere Menge des Esters von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem, niederen Alkohol zugesetzt werden, um die Reaktionsdauer zu verkürzen.

Im erfindungsgemässen Verfahren kann man beliebige bekannte Lipasen mit Reaktionsspezifität in bezug auf die 1,3-Stellung von Triglyceriden verwenden. Bevorzugte Beispiele derartiger Lipasen sind durch Mikroorganismen, wie Rhizopus, Aspergillus und Mucor, erzeugte Lipasen, Pan-kreaslipase, Reiskleienlipase u.dgl. Besonders bevorzugt werden die Lipasen von Rhizopus niveus, Rhizopus japoni-cus, Mucor javanivus und Aspergillus niger. Obgleich die Lipase dem Reaktionsgemisch als solche direkt zugesetzt werden kann, wird sie gewöhnlich in auf einem bekannten Träger, wie Diatomeenerde, Aluminiumoxyd, Kohle u.dgl., adsorbierter Form verwendet. Vorzugsweise wird die Lipase in auf einem Träger adsorbierter Form verwendet, da das in dem Reaktionsgemisch enthaltene Wasser ebenfalls auf dem Träger adsorbiert wird, wodurch es in erster Linie dazu beiträgt, die Lipase zu aktivieren, und die Bildung von Nebenprodukten bekämpft wird. Wenn eine im Handel erhältliche Lipase verwendet wird, setzt man die Lipase dem Reaktionsgemisch gewöhnlich in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches, zu.

Die erfindungsgemässe Umesterung kann bei 20 bis 60 °C ausgeführt werden; bei diesen Temperaturen ist die Lipase aktiv und verhältnismässig beständig. Die Reaktionsdauer ist nicht kritisch, liegt aber gewöhnlich im Bereich von 10 bis 240 Stunden. Die erfindungsgemässe Reaktion kann nicht nur diskontinuierlich, sondern auch kontinuierlich ausgeführt werden.

Wie vorstehend beschrieben, können nach dem erfindungsgemässen Verfahren Fette und Öle, die eine grosse Menge l,3-Distearyl-2-oleylverbindungen und l-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen enthalten und als Kakaobutterersatz brauchbar sind, in einer hohen Reaktionsausbeute unter Bildung von wenig Nebenprodukten durch Veresterung erhalten werden; derartige Fette und Öle können nach herkömmlichen Verfahren unter Verwendung von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure selbst kaum erhalten werden. Überdies muss im erfindungsgemässen Verfahren für den Ester von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol nicht notwendigerweise ein organisches Lösungsmittel verwendet werden, und der Ester kann nach der Reaktion leicht aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt und entfernt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung im einzelnen, wobei alle Prozente Gewichtsprozente sind, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Ein fraktioniertes Palmöl, das Triglyceride mit einem 2-Oelylrest (84,4%, bezogen auf die gesamten Triglyceride) und Diglyceride (4,1%) enthielt, wobei die Menge an 1,3-Di-stearyl-2-oleylverbindungen und l-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen in dem fraktionierten Palmöl 15,4% betrug, wurde im Vakuum durch Erhitzen getrocknet.

In gleicher Weise wurde ein im Handel erhältlicher Stearinsäuremethylester (der 89% Stearinsäuremethylester und ca. 11 % Palmitinsäuremethylester enthielt) getrocknet

500 g Stearinsäuremethylester wurden mit 500 g des obigen getrockneten Öls gemischt. Der Wassergehalt des resultierenden Gemisches betrug 0,02%. 50 g eines gepulverten Celite-Enzympräparates (das durch Adsorbieren von 17 g Lipase von Rhizopus niveus auf dem Diatomeenerdeträger, d.h. Celite, hergestellt war und 2% Wasser enthielt) wurden zu dem Gemisch gegeben und darin dispergiert, worauf das Gemisch unter Rühren bei 200 Umdrehungen pro Minute 72 Stunden lang bei 40 °C umgesetzt wurde. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Celite-Enzympräparat, auf dem die Lipase adsorbiert war, abfiltriert. In das resultierende Reaktionsgemsich wurde Wasserdampf eingeblasen, und die zurückbleibenden freien Fettsäuren und Fettsäuremethylester wurden bei 170 °C unter einem Druck von 1 mm Quecksilbersäule abdestilliert, wobei 475 g des gewünschten Reaktionsproduktes erhalten wurden.

Das so erhaltene Reaktionsprodukt enthielt 93,7% Triglyceride und 6,3% Diglyceride. Die Triglyceride waren aus 8,4% Glyceriden, die 3 gesättigte Fettsäurereste enthielten, 76,8% Glyceriden, die 2 gesättigte Fettsäurereste und einen ungesättigten Fettsäurerest enthielten, und 14,8% anderen

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Triglyceriden zusammengesetzt. Die Glyceride, die 2 gesättigte Fettsäurereste und einen ungesättigten Fettsäurerest enthielten, waren aus 20,9% der l,3-Dipalmityl-2-oleylver-bindung, 48,8% l-Palmityl-2-oleyl-3-stearyIverbindung, 29,2% l,3-Distearyl-2-oleylverbindungund 1,1% anderen Glyceridverbindungen zusammengesetzt. Daher betrug der Gehalt des Reaktionsproduktes an l,3-Distearyl-2-oleyl-verbindungen und l-Palmityl-2-oIeyl-3-stearylverbindungen (die Reaktionsausbeute) 56,1 %, und dieses Produkt war natürlicher Kakaobutter ziemlich ähnlich, da diese ca. 60% l,3-Distearyl-2-oleylverbindungen und l-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen enthält.

Beispiel 2

400 g des Reaktionsproduktes von Beispiel 1 wurden mit n-Hexan fraktioniert, um eine hochschmelzende Fraktion (53 g) und eine niedrigschmelzende Fraktion (347 g) herzustellen. Die rtiedrigschmelzende Fraktion wurde durch Bleichen und Desodorieren nach einem Standardverfahren raffiniert. Die Komponenten der raffinierten Fraktion wurden analysiert.

Die Ergebnisse sind in Tabelle I dargestellt. Zum Vergleich sind auch die Komponenten von natürlicher Kakaobutter in T abelle I angegeben.

Tabelle I

Komponenten

Fette und Öle

Bei

Kakao

spiel 1

butter

(%)

Gesamte Triglyceride

95,0

26,2

Gesamte Diglyceride

5,0

3,8

Komponenten der Triglyceride"

Tri-S-glyceride

1,5

1,0

Di-S-mono-U-glyceride

83,2

82,0

Mono-S-di-S-glyceride

13,0

15,2

Tri-U-glyceride

2,3

1,8

Komponenten der Di-S-mono-U-glyceride

Ungesättigte Fettsäure in 2-Stellung

98,1

100

Gesättigte Fettsäure in 2-Stellung

1,9

0

Komponenten der l,3-S-2-U-glycerideb

StO St

30,1

34,3

StOP

49,3

49,0

POP

19,8

16,2

Andere

1,3

0,4

a S: gesättigte Fettsäure; U: ungesättigte Fettsäure b St: Stearinsäure; O: Ölsäure; P: Palmitinsäure

Wie aus Tabelle I ersichtlich ist, hatten die in Beispiel 1 erhaltenen Fette und Öle eine ziemlich ähnliche Triglycerid-zusammensetzung wie natürliche Kakaobutter.

Als unter Verwendung der oben erhaltenen Fette und Öle nach einem Standardverfahren eine Milchschokolade hergestellt wurde, waren die Wärmebeständigkeit, das Schmelzverhalten im Munde, die Zerbrecheigenschaften und die Antireifbildungseigenschaften der resultierenden Schokolade ähnlich wie diejenigen einer Schokolade, die unter Verwendung von natürlicher Kakaobutter hergestellt war.

Beispiel 3

200 g einer niedrigschmelzenden Fraktion eines fraktionierten Salfettes (die 5,3% Diglyceride enthielt, wobei der Gehalt an l,3-Distearyl-2-oleylverbindungen und 1-Pal-

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mityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen 14,6% betrug), 100 Stearinsäuremethylester und 100 g Palmitinsäuremethylester wurden jeweils im Vakuum getrocknet und danach gemischt. Der Wassergehalt des Gemisches betrug 0,02%. 20 g eines Celite-Enzympräparates (auf dem 2 g Lipase von Mucor ja-vanicus adsorbiert waren und das 3% Wasser enthielt) wurden zu dem Gemisch gegeben und darin dispergiert, worauf das Gemisch unter Rühren bei 200 Umdrehungen pro Minute 72 Stunden lang bei 45 "C umgesetzt wurde. Nach Entfernung des Celite-Enzympräparates durch Filtration unter vermindertem Druck wurde Wasserdampf in das resultierende Gemisch geblasen; die freien Fettsäuren und die Fettsäuremethylester wurden bei 170 °C unter einem Druck von 1 mm Quecksilbersäule abdestilliert, wobei 196 g des gewünschten Reaktionsproduktes erhalten wurden.

Das Reaktionsprodukt enthielt 92,2% Triglyceride und ca. 7,8% Diglyceride. Der Gehalt an l,3-Distearyl-2-oleyl-verbindungen und l-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindungen in den Triglyceriden betrug 43,7%, bezogen auf das Reaktionsprodukt.

Wenn das obige Reaktionsprodukt in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 beschrieben fraktioniert wird, eignet es sich für die Verwendung als Kakaobutterersatz.

Beispiel 4

Drei Portionen von je 200 g einer Palmölfraktion mit mittlerem Schmelzpunkt und 120 g bzw. 200 g bzw. 400 g Stearinsäureäthylester (der 11 % Palmitinsäureäthylester enthielt) wurden jeweils im Vakuum getrocknet und dann gemischt. Der Wassergehalt der einzelnen Gemische betrug 0,02%. In gleicher Weise wie in Beispiel 3 wurde das 120 g Stearinsäureäthylester enthaltende Gemisch zu dem gleichen Celite-Enzympräparat wie in Beispiel 3 gegeben. In gleicher Weise wurden 20 bzw. 30 g des Präparates zu den Gemischen gegeben, die 200 bzw. 400 g Stearinsäureäthylester enthielten. Jedes Gemisch wurde unter Rühren bei 200 Umdrehungen pro Minute bei 45 °C umgesetzt. Die resultierenden Gemische wurden der Wasserdampfdestillation unterworfen, worauf die Triglyceridzusammensetzung der Gemische analysiert wurde. Die Resultate sind in Tabelle II zu-sammengefasst.

Tabelle II

Materialien Zusammensetzung der

Triglyceride (%)a STOSt + POSt POP

Palmölfraktion mit mittlerem Schmelzpunkt 16,2 67,3

Äthylstearat 120 g 53,5 24,3

Äthylstearat 200 g 60,9 18,3

Äthylstearat 400 g 68,3 12,9

a St, O und P haben die bei Tabelle I angegebenen Bedeutungen.

Wie aus Tabelle II ersichtlich ist, hatte jedes der Reaktionsprodukte eine Triglyceridzusammensetzung, die für einen Kakaobutterersatz geeignet ist.

Vergleichsbeispiel Eine Palmölfraktion mit mittlerem Schmelzpunkt (5,0% Diglyceride, 15,4% l,3-Distearyl-2-oleylverbindungen und 1-Palmi tyl-2-oleyl-3-stearylverbindungen) und eine gleiche Menge Stearinsäuremethylester (der 11 % Palmitinsäuremethylester enthielt) wurden jeweils im Vakuum getrocknet und dann miteinander gemischt. Der Wassergehalt des Gemisches betrug 0,02%.

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20 geiner Lipase von Mucor javanicus wurden auf Celite (Diatomeenerde) adsorbiert, um 200 g eines Celite-Enzympräparates zu erhalten, das 1,6% Wasser enthielt.

Zwei Portionen von je 400 g des obigen Gemisches wurden mit 0,4 g bzw. 0,6 g Wasser versetzt. Nachdem das Wasser homogen in den Gemischen dispergiert worden war, wurden jeweils 20 g des obigen Celite-Enzympräparates zu den Gemischen gegeben; die Gemische wurden jeweils unter Rühren bei 200 Umdrehungen pro Minute 72 Stunden lang bei 45 C umgesetzt. In gleicher Weise wie in Beispiel 3 wurden die Gemische der Wasserdampfdestillation unterworfen, worauf ihre Triglyceridzusammensetzungen analysiert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefasst. Zum Vergleich sind auch die Ergebnisse, die nach der gleichen Verfahrensweise erhalten wurden, wenn aber kein Wasser zugesetzt wurde, in Tabelle III angegeben.

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TabelleIH

Zugesetztes Diglyceride P O St + Wasser im Re

Wasser (%) StOSta(%) aktionssystem

(%)

0,4 g 12,9 54,5 0,20

0,6 g 15,0 54,0 0,25

Keines 8,8 56,1 0,10

10 a P, O und St haben die bei Tabelle I angegebenen Bedeutungen.

Wie aus Tabelle III ersichtlich ist, nimmt die Menge von Diglyceriden zu, wenn der Wassergehalt in dem Reaktions-15 gemisch erhöht wird; dies ist aber für einen Kakaobutterersatz unerwünscht.

Beispiel 5

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, wur- 20 und die Zusammensetzung des Produktes ebenfalls analy-de ein gemischtes Substrat (Wassergehalt 0,02%) aus Palmöl siert.

und Stearinsäuremethylester hergestellt. 8 g eines Enzyms Das zurückgewonnene Enzym wurde nach Dispergieren von Rhizopus japonicus-Zellen (Wassergehalt 2,0%) wurden in einem frischen gemischten Substrat wiederholt verwendet zu 100 g des gemischten Substates zugesetzt und darin di- und wiederholt umgesetzt, und die resultierenden Produkte spergiert, worauf das Gemisch bei 40 °C 5 Tage lang mit 200 25 wurden gleichfalls analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle Umdrehungen pro Minute gerührt wurde. Das Reaktionsge- IV zusammengefasst.

misch wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 behandelt

Tabelle IV

Anzahl der Wiederholungen

Einmal Zweimal Dreimal Viermal

5 5 6 8

6,2 5,5 5,8 5,5

Reaktionsdauern (Tage) Diglyceridgehalt (%)

Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, sollten die Reaktionsdauern (Tage) bei zunehmender Anzahl der Wiederholungen länger sein, und die unter wiederholter Verwendung des Enzyms erhaltenen Produkte hatten im Vergleich mit beim ersten Mal erhaltenen Produkten einen niedrigeren

Gehalt an Diglyceriden. Bezüglich der anderen Komponenten der Produkte wurden jedoch ähnliche Ergebnisse erhal-40 ten, was bedeutet, dass das Enzym wiederholt verwendet werden kann.

Claims

644493 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines Kakaobutterersatzes durch Umesterung zwischen Fetten und Ölen von Glyceri-den, die viel Ölsäurereste in der 2-Stellung enthalten, und einer oder mehreren anderen Fettsäuren unter Verwendung einer Lipase mit Reaktionsspezifität in bezug auf die 1,3-Stel-lung von Triglyceriden, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Fette und Öle in Gegenwart von nicht mehr als 0,18 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches, mit mindestens einem Ester von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit einem niederen Alkohol umestert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Fette und Öle Palmöl, Olivenöl, Sheabutter, II-lipébutter, Borneotalg, Salfett, aus den genannten Fetten und Ölen durch Fraktionieren gewonnene Fette oder Mischungen davon verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lipase in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches, zusetzt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Stearinsäureester Stearinsäuremethylester, Stearinsäureäthylester, Stearinsäurepropylester oder Stearinsäurebutylester verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Palmitinsäureester Palmitin-säuremethylester, Palmitinsäureäthylester, Palmitinsäure-propylester oder Palmitinsäurebutylester verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man den Stearinsäureester und/oder Palmitinsäureester in einer Menge vom 0,2- bis 5fachen des Gewichtes der Fette und Öle mit den genannten Fetten und Ölen vermischt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt des Reaktionsgemisches 0,01 bis 0,18 Gew.-% beträgt.