CN1072900C - 快速结晶脂肪、其制备方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

一种可通过使植物脂肪和动物脂肪例如牛油脂或牛油脂分提部分的脂肪混合物经受酯交换获得的脂肪。酯交换显著地提高脂肪混合物的结晶速率。酯交换亦提高了室温下20-25℃的固体脂肪含量，而在35-40℃的温度下固体脂肪含量减少了。由此生产的脂肪特别适合与粘合剂例如面粉和淀粉混合用于干的汤料和干的调味料的工业生产。

Description

快速结晶脂肪、其制各方法及其用途
本发明涉及可通过使植物脂肪和动物脂肪的脂肪混合物经受酯交换获得的脂肪。更具体地说，本发明涉及可通过使棕榈脂肪硬脂精和牛油脂或牛油脂分提部分进行酯交换获得的脂肪。
脂肪与粘合剂如面粉，淀粉等混合使用在世界各地的烹饪法中是已知的方法用以制备结合汤料(bound soup)，调味汁等。在食品工业中，将脂肪与粘合剂混合更是常规和经常使用的改善粘合剂分散性的方法，由于其溶胀特性，当它们被加到液体中时(特别是热的液体)，粘合剂具有形成块的趋式。
尽管在厨房中使用该方法，实际上在工业中，根据产品形式，可使用任何脂肪，对脂肪有特殊的要求。这些要求之一是对氧化腐败的低的敏感度(即，例如暴露于空气中的酸败)。
此外，为了制备可以干的形式在干的汤料，干的调味料等中使用的脂肪-粘合剂组合物，需满足大量进一步的要求。这些要求包括充分高的和同时相对尖锐的熔点以及充足的固体脂肪含量。充分防止熔化反而导致物料形成结块。以脂肪为例，通常熔点变化的特征在于滴点或固体脂肪含量是温度的函数(熔点曲线)。
对于此种类型的脂肪，滴点，下面测量的作为滑动点应大约为42-44℃以在使用和食用前在运输过程中，在厨房中或产品可能暴露于升高的温度处防止熔化。
然而另一方面，滴点或熔点不必太高，因为还需保证在食用的温度下没有固体脂肪存在，这是由于固体脂肪的存在会导致令人不快的败口感。当然感官特性特别重要，许多脂肪，例如牛油脂，由于令人不快的口感不适合于此类应用。
另外，在该脂肪-粘合剂组合物的工业应用中，导致稳定的结晶变化的快速均匀的结晶过程是很重要的。特别地，它应用于连续的方法中。其中，例如必需仅以几分钟的时间在冷却带上或滚筒上得到以稳定变化存在的固体脂肪。例如，该种类型的方法由生产面粉奶油面粉糊，或将涂覆组合物应用于巧克力工业的产品上为代表，描述于DE3243963中。
同质多晶现象是为什么另一方面以高滴点为特征的棕榈脂肪不适合于应用此种类型的理由。如果需要与其它组分，特别是那些来源于植物的，例如调味料等一起使用此种类型的脂肪-粘合剂组合物，由于酶活性一般存在于该类组分中，如经常发现的脂肪的脂解裂解不会导致不利于口味的变化。
相对于此背景情况，通过脂肪硬化方法生产适合上述应用的脂肪，该方法是已知的(即，在适当的催化剂的存在下氢化不饱和脂肪酸)。
除了以这种方式高度精确地调节熔化变化的事实外，这些脂肪亦具有快速结晶的特征。后者归因于高含量的反式脂肪酸。它可高达50％或更多。
然而从归因于它们对心血管疾病的副作用的营养方面来看，相当长的时间里一直在讨论含反式脂肪酸的脂肪。尽管在这方面它们不会被评价得比饱和脂肪酸糟，由于它们一般不出现在起始脂肪中和不以这样高的浓度出现，反式脂肪酸具有较坏的形象。
事实上，反式脂肪酸一般仅存在于反刍动物的脂肪中，因此在相应的食品中例如黄油，奶酪等，仅在例外的情况下浓度高于10％。
与此相反，非氢化状态的植物油脂仅含有非常低浓度的反式脂肪酸，该反式脂肪酸与存在于动物脂肪中的浓度相比对营养评价而言一般不重要。
发现了具有滴点范围为35-45℃，令人满意的口感和低含量的反式脂肪酸的脂肪，例如在可可脂中和在用于糖果工业的特殊脂肪中，这些脂肪已发展成为类可可脂脂肪。这些脂肪的例外是主要含有氢化的植物油和由此具有高反式脂肪酸含量的代可可脂。一开始描述的应用的可可脂和类可可脂脂肪的缺点是它们的显著的多晶型结晶特性和非常低的结晶速率。在固化前多晶型脂肪必需在复杂的设备中进行调温以获得储存稳定的产品。
然而，由于费用和技术的原因，在生产上述脂肪-粘合剂组合物中另外引人调温步骤是不希望有的。
由此，本发明的目的是提供一种滴点范围是35-45℃的脂肪。
本发明的另—个目的是提供一种具有令人愉快的口感的脂肪。
本发明的另—个目的是提供一种具有低反式脂肪酸含量的脂肪。
本发明的另一个目的是提供一种与工业应用所需的一样快的速度结品的脂肪。
本发明的另—个目的是提供一种尽可能陡的脂肪熔化曲线。
本发明的再一个目的是提供一种反式脂肪酸含量优选至多10wt％的脂肪。
本发明涉及一种生产快速结晶的具有低反式脂肪酸含量的脂肪的方法和由此方法获得的快速结晶的脂肪。使含有a)棕榈脂肪硬脂精和b)选自由牛油脂和牛油脂分提部分组成的组的动物脂肪的混合物经受酯交换。棕榈脂肪硬脂精是溶剂分提的棕榈脂肪硬脂精。该混合物含有10-90％的动物脂肪和90-10％的硬脂精，以脂肪的总重量计。动物脂肪与硬脂精的比为75∶25-40∶60。由此制得的脂肪特别适合与粘合剂例如面粉和淀粉混合用于干的汤料和干的调味料的生产中。
通过快速结晶具有低反式脂肪酸含量的脂肪达到目的，该目的通过使动物脂肪和植物脂肪的混合物经受酯交换获得。原则上，如果适当的话，通过适当混合高熔化的分提的植物和动物脂肪和完全氢化的植物油来生产在所希望的温度范围内熔化的脂肪。然而，在与此有关的研究方面，已发现不用附加的改性例如酯交换而制备的所有脂肪混合物起初在或多或少程度上显示出快速结晶，该结晶过程实际上大约3分钟后就停止了。此外，在此时及时获得的固体脂肪含量实际上对于所有被测试的脂肪和脂肪混合物而言太低以致不能保证脂肪-粘合剂组合物的生产没有问题。
无论什么时候都可以单纯地使用植物或动物脂肪混合物，即使酯交换没有产生改进的结晶特性，即大约3分钟的冷却时间后，结晶过程的延迟从新开始。
然而令人京奇地，已发现含有大量动物脂肪例如牛油脂或牛油脂分提部分的脂肪混合物在酯交换后，在结晶速率方面显示出有利的改变。这些酯交换的脂肪混合物的特征是开始非常快的结晶，尽管大约2分钟的冷却时间后显著地放慢，但从未实际上完全停止结晶，如在上述脂肪和脂肪混合物的情况下。即使3分钟的冷却时间后，含有相应量的动物脂肪或它们的分提部分的酯交换的脂肪混合物仍进行结晶，结晶速率大约是每分钟固体脂肪增长5％。在几分钟内固体脂肪含量的这种稳定增长对于脂肪-粘合剂组合物的连续生产方法是非常重要的。
令人惊奇地进一步发现，在酯交换后，含有一部分动物脂肪或其分提部分的脂肪混合物在它们的熔化曲线方面亦显示出有利的变化。室温20-25℃下的固体脂肪含量增长了，而在35-45℃的温度下固体脂肪含量比酯交换前低。即由于酯交换熔化曲线变得较陡。这意味着这种类型的酯交换的脂肪混合物保证了脂肪-粘合剂的安全储藏和安全运输(无熔化，形成结块等)，但另一方面，这意味着它们在食用温度下是充分的液体，因此对食品的感官质量没有产生负作用。
如以上所述，通过酯交换方法获得含有部分动物脂肪或其分提部分的脂肪混合物的有利的结晶和熔化特性，该酯交换方法可以以已知的方式进行。
在优选的方法中，首先在升高的温度下，优选40-100℃，例如90℃，在减压下将特定的脂肪混合物干燥至小于1％的低水分含量，优选小于0.01％，以便防止酯交换催化剂的失活。然后，在升高的温度下，优选40-150℃，例如90℃，在惰性气体洗涤下，例如氮气洗涤和强烈搅拌下，优选没有溶剂，通过加入已知的酯交换催化剂(例如，醇盐如大约0.5％的甲醇钠)使混合物酯交换，酯交换方法由快速形成的强烈的褐色表明，—般大约60分钟后完成。
然后使催化剂失活，例如，通过加入10％的热水。通过反复洗涤除去在游离脂肪酸的酯交换过程中形成的皂。
在减压下，优选在40-100℃下，例如在90℃，再次干燥后，以常规的方式将酯交换的脂肪混合物漂白和脱臭以便除去任何仍可能存在的来源于催化剂的金属离子和在酯交换过程中形成的游离脂肪酸和其衍生物。
经受酯交换反应的脂肪混合物优选含有10-90％动物脂肪和90-10％植物脂肪。
百分数基于混合物中全部脂肪含量。特别优选动物脂肪与植物脂肪的比为75∶25-40∶60。
所使用的动物脂肪优选牛脂肪，例如牛油脂或牛油脂分提部分。植物脂肪优选具有碘价小于100，特别优选棕榈脂肪，溶剂分提的棕榈脂肪硬脂精。
由此生产的酯交换的脂肪混合物特别适合与粘合剂例如面粉，淀粉等混合使用，并提高了这些粘合剂的分散性。这些脂肪-粘合剂组合物特别适合于工业生产干的汤料和干的调味料。
用实施例描述本发明，但并不意味着以任何方式限制本发明。实施例和说明书中所有的百分数是重量百分数。
实施例1-4描述了四种不同的脂肪混合物的酯交换，但并不意味着以任何方式进行限制。有关的图1a,b-3a,b表示与部分硬化的豆油相比的改进的结品特性。后者含有大约50％反式脂肪酸，主要是易于结晶的反油酸的形式。
实施例1：
在90℃，减压下将550g牛油脂和450g棕榈脂肪硬脂精(商品名Revel A)干燥30分钟至水含量小于0.01％。加入0.5％甲醇钠后，在90℃和连续的氮气洗涤以及强烈的搅拌下，将混合物酯交换1小时。酯交换的出现由强烈的褐色出现表明。通过加入100ml热水，催化剂失活，混合物进一步用部分水洗涤至pH=6-7，每次400ml以完全除去在反应中形成的皂。
按如上所述干燥由此得到的脂肪，在80℃下加入0.5％活性漂土(Fulminate Premier)后，在95℃减压下进一步加热5分钟并在此温度下漂白20分钟。
冷却至60℃后，消除真空，过滤掉漂白土，在200℃下将混合物脱臭4小时。
表1a表示初始脂肪和酯交换的混合物的脂肪酸组成。表1b表示滑动点的变化和通过酯交换得到的熔化曲线(固体脂肪含量作为温度的函数)。
图1a和1b表示结晶性能和结晶速率作为时间的函数与部分硬化的豆油的比较，由于反式脂肪酸的含量大约50％(主要是易于结晶的反油酸的形式)，该函数代表所需的特生。
表1b，但特别是图1a和1b证明由酯交换达到的结晶性能的有利变化。表1a：初始脂肪和酯交换的脂肪混合物的脂肪酸组成
牛油脂 棕榈脂肪硬脂精(Revel A) 酯交换的混合物(55∶45)
C16∶0 26.2 77.7 53.2
C18∶0 23.4 6.4 15.3
C18∶1 34.8 12.9 22.2
反式脂肪酸 5.8 2.4 3.8
表1b初始脂肪和酯交换的脂肪的滑动点和固体脂肪含量对温度的关系(熔化曲线)
牛油脂 棕榈脂肪硬脂精(Revel A) 酯交换的混合物(55∶45)
滑动点[℃]固体脂肪含量[％] 45  57  51
 20℃ 51  96  82
 25℃ 38  94  72
 30℃ 26  85  61
 35℃ 18  76  47
 40℃ 10  65  34
实施例2：
按实施例1的方法将700g牛油脂和300g棕榈脂肪硬脂精的混合物酯交换。
表2a和b归纳出初始脂肪和酯交换的脂肪的脂肪酸组成(和通过酯交换获得的滑动点和熔化曲线的变化)。
图2a和b表示由酯交换获得的类似于对比脂肪(部分硬化的大豆脂肪)的结晶性能和非常高的结晶速率。表2a：初始脂肪和酯交换的脂肪混合物的脂肪酸组成
牛油脂 棕榈脂肪硬脂精(Revel A) 酯交换的混合物(70∶30)
C16∶0 26.2 77.7 42.6
C18∶0 23.4 6.4 18.1
C18∶1 34.8 12.9 26.9
反式脂肪酸 5.8 2.4 4.3
表2b：初始脂肪和酯交换的脂肪的滑动点和固体脂肪含量对温度的函数(熔化曲线)
牛油脂 棕榈脂肪硬脂精(Revel A) 酯交换混合物(70∶30)
滑动点[℃]固体脂肪含量[％] 45  57  47
 20℃ 51  96  70
 25℃ 38  94  59
 30℃ 26  85  48
 35℃ 18  76  36
 40℃ 10  65  24
实施例3：
按实施例1的方法将700g牛脂肪硬脂精和300g棕榈脂肪硬脂精的混合物酯交换。
表3a和b归纳出初始脂肪和酯交换的脂肪的脂肪酸组成(和由酯交换得到的滑动点和熔化曲线的变化)。
图3a和b表示即使使用牛脂肪硬脂精时，由酯交换获得的类似于对比脂肪(部分硬化的大豆脂肪)的结晶性能和非常高的结晶速率。表3a：初始脂肪和酯交换的脂肪混合物的脂肪酸组成
牛油脂 棕榈脂肪硬脂精(Revel A) 酯交换的混合物(70∶30)
C16∶0 24.7 77.7 43.6
C18∶0 24.4 6.4 19.1
C18∶1 33.9 12.9 26.4
反式脂肪酸 6.3 2.4 4.2
表3b：初始脂肪和酯交换的脂肪的滑动点和固体脂肪含量对温度的函数(熔化曲线)
牛油脂 棕榈脂肪硬脂精(Revel A) 酯交换混合物(70∶30)
滑动点[℃]固体脂肪含量[％] 48  57  50
 20℃ 45  96  75
 25℃ 34  94  64
 30℃ 26  85  52
 35℃ 18  76  38
 40℃ 10  65  20
实施例4：
按实施例1的方法将450g牛油脂和550g棕榈脂肪硬脂精的混合物酯交换。
表4a和b归纳出初始脂肪和酯交换的脂肪的脂肪酸组成(和由酯交换得到的滑动点和熔化曲线的变化)。
图4表示通过使用较高百分数55％的棕榈脂肪硬脂精比通过使用对比脂肪得到更高的结晶速率而没有升高滑动点。(表4b)。表4a：初始脂肪和酯交换的脂肪混合物的脂肪酸组成
牛油脂 棕榈脂肪硬脂精(Revel A) 酯交换的混合物(45∶55)
C16∶0 26.2 77.7 60.0
C18∶0 23.4 6.4 13.6
C18∶1 34.8 12.9 20.0
反式脂肪酸 5.8 2.4 2.5
表4b：初始脂肪和酯交换的脂肪的滑动点和固体脂肪含量对温度的函数(熔化曲线)
牛油脂 棕榈脂肪硬脂情(Revel A) 酯交换混合物(45∶55)
滑动点[℃]固体脂肪含量[％] 45  57  49
 20℃ 51  96  85
 25℃ 38  94  77
 30℃ 26  85  66
 35℃ 18  76  53
 40℃ 10  65  40
现已完全描述了本发明，在不背离本发明的精神或范围的条件下可进行许多改变和改进，这对于本领域普通及技术人员而言是显而易见的。

Claims (5)

1．—种生产含有低反式脂肪酸含量的快速结晶脂肪的方法，包括使含有a)棕榈脂肪硬脂精和b)选自牛油脂和牛油脂分提部分的动物脂肪的混合物经受酯交换，其中以所述脂肪的总重量计，所述的混合物含有10-90％所述的动物脂肪和90-10％所述的硬脂精。
2．根据权利要求1的方法，其中所述的棕榈脂肪硬脂精是溶剂分提的棕榈脂肪硬脂精。
3．根据权利要求1的方法，其中所述的动物脂肪与所述的硬脂精的比是75∶2540∶60。
4．根据权利要求1的方法可获得的含有低反式脂肪酸含量的快速结晶的脂肪。
5．权利要求4的快速结晶的脂肪在生产用于制备结合汤料和调味料的组合物中的用途。
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