DE1492947A1 - Mikro-Kristalline-Dispersionen aus Monoglyceriden von Fette bildenden Fettsaeuren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren aar -Herstellung haltbarer, einheitlicher, verformbarer kristallinischer Diepereionen in faster von essbaren gesättigten Monoglyoeriden mit einem Gehalt bit zu etwa 25 Gewichtsprozenten Alpha-Monoglyoeriden zur Verwendung bei der Herstellung von teigwaren.

Die gewerblioht Herstellung dieser sogenannten "Monoglyoeridt" wird in zwei Gruppen eingeteilt| einerseits solohe Produkte, die etwa 45 bit 6t Prozent aJibha-Monoglyoeride im Gltiohgtwitht mit DlglyoerideA alt einem geringen Prozentgehalt an '^riglyoeriden und anderen fraktionen enthalten, andereratitt toloht Produkte (im folgenden manohmal speziell alt "alpha-llonoglyoeride· bezeichnet), die weitgehender duroh Massnahmen wie zum Beispiel die Molekulardestillation gereinigt und duroh einen höheren Gehalt an alpha-Monoglyoerid gekennzeichnet sind, der gewöhnlich in der urössenordnung von etwa 85j( liegt, wobei der Hauptbestandteil des Bestes gewöhnlioh Diglyceride enthält·

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91· Ausgaögsfett·, dl· b·! der Herstellung der handelsüblichen Monoglyoeride verwendet werden, variieren in der Zusammensetzung blb4 enthalten allgemein eoloh· übliohen Produkt·, wi· z.B. Leinsamen öl (cottonseed oll), Getreideöl (oorn oll), Erdnussöl, Sohwsfcesohmaljl (Tierfett) oder ähnlich·, die verschiedene Gemische sowohl Ton gesättigten als auoh ungesättigten Fetten enthalten. Wo «in gruaserer Anteil an Sättigung erwünaoht ist (geringere Anzahl an Doppelbindungen), wird dl·· im Allgemeinen durch hydrierung de· Grundfettproduktes erreicht.

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Monoglyoerid· der vorgenannten Kategorien werden in grossem

Umfang gewerblioh In der Nahrungsmittelindustrie für viele ^weoke verwendet, beiepielewelee bei Baokwaren, wo sie in den -teig getan werden, um bessere· -Brot, bessere Semmeln, Brötchen und Kuchen herzustellen. Die Monoglyoerid·, die in der Baokwarenindustri· verwendet werden» variieren gewöhnlioh nicht nur im Gehalt an Mono-, Pi-, und Triglyoerid, sondern auoh im Sättigungsgrad des FettsMur«anteil·. Be wurde..angenommen, dass di· alpha-Monoglyoerid-Fraktion der vorherreohend wirksame Bestandteil 1st, jedooh wurden 41· Honoglyoerldprodukt·, dl· hauptsächlich verwendet worden sind, naoh wirteohaftliohen öesiohtspunkt und naoh ihren filnarbeitungs-•igensohaften ausgewählt. Die destillierten Monoglycerid·, dl· dea höheren Gehalt an alpha-Monoglyoerid aufweisen, sind, obwohl ■1· g«wöhn3ioh wirkungsvoller sind, im allgemeinen teurer al· dl« Monoglyoeridmisohungen, und höher gesättigt· Monoglyceridprodukt· allgemein und insbesondere vollständig gesättigte alpha-Monoglyoerid· bieten wie weiter unten ausführlicher dargelegt wird, besonder·

Slnarbeitungseohwierigkeiten.

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1· let ermittelt worden, das· der Sättigungsgrad de« Fetteäureanteilee zusammen alt der Überwachung der Teilchen- oder KrietallgrOsse dee Honoglyoeridprodukte« beim Einarbeiten in die Nahrungsmittel Ton grosser Bedeutung iet.

3ei Stärke igen wurde gefunden, daaa voll et and ig gesättigte {-odwert kleiner al* etwa 5) feinkörnige (kleiner als etwa 2o Aun) Monoglyceridprodukte die wirksamsten sind im Hinblick auf die Beeinflussung der Struktur in einer gewünschten Art. A'is fettfreien Stärketeigen erzeugen feinkörnige, vollständig gesättigte Monoglyceridprodukte, die einen höheren Anteil an Dlglyceriden enthalten» Brot mit der wünschenswertesten Struktur. Bei Anwesenheit yon Fett entsteht das feinste und am gleiohmässigsten gefügte Stärkebrot mit feinkörnigen, rollständig gesättigten Monoglyceridprodukten, die den höchstmöglichsten Anteil an alpha- Monoglyceriden enthalten· Ss wurde weiterhin gefunden, dass die Einfügung feinkörniger, vollständig gesättigter Monoglyceridprodukte in den Teig als Dispersion in Wasser oder in trookenem Zustand vor der Extrusion bei der Makkaroniherstellung sehr bedeutende Verbesserungen bei den fertigen Waren bewirkt, so z.B. eine erhöhte Koohfeetigkeit.

Wie oben bereite ausgeführt, zeigten Monoglyceridprodukte des vollständig gesättigten Typs beträchtliche Schwierigkeiten bei ihrer Einfügung oder Einarbeitung in das Nährmittelprodukt während der Herstellung. Normalerweise sind vollständig gesättigte llonoglyceridprodukte hart und wachsartig, und in ihrer neutralisierten und bevorzugten Form (mit einem E„-V/ert kleiner als 7,o) sind sie praktisch unlöslich in Wasser und nur „eri^fü.gig

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lÖBlioh In Fetten und ölen. Weiterhin haben dit»· Produkt· di· eigenartig· Eigenschaft, nioht dieperierbare dele beim Erhitze» in Anwesenheit τοη Waeeer auf Temperatur«! oberhalb ihr·· Sohmelepunkt·· cu bilden. Di·· trifft teilweiee auf βölοhe Produkt· ca, die mehr al· 5 ο Jl alpaa-lionoglyoeride enthalt en, und wird zu. einem aueserordentlioh eohwierigen Problem bei solchen Materialien, die duroh Molekulardestillation etwa 85J* alpha-Monoglyoeride enthalten· Be ist vorgeschlagen worden ( teilweise hineiohtlioh nioht TOllständig gesättigter Produkt·), zur Erleichterung der £inarbeitungsproblem·, die Materialien dieser Art in dl· Nahrungsmittel in Form von wässrigen Dispersionen einzuführen, jedooh Und derartig· Masenahmen im allgemeinen dadurch charakterisiert, da·· di· Dispersionen bei Temperaturen unterhalb des Gelpunktee oder des Schmelzpunkt·· de· angewendeten Monoglyceridprodukte* tue tend· zu bringen sind und dass manchmal unerwünscht· ander· Zusatz· erfordernoh sind. Auoh neigen in jedem Fall· dies· Verfahren bei ihrer Anwendung mit hoohgesättigten Monoglyceridprodukten dazu, eine Dispersion mit verhältnismässig grossen durohsohnittliohen teilchen- oder Krietallgrössen hervorzubringen und •in Material su bilden, das dazu neigt, ungleichmäasig in der Struktur und unstabil in der Lagerung zu

folgend· Hauptaufgaben liegen der vorliegenden Erfindung Itgrund·! hooh gesättigt· mikrokrletallin· Monoglyceridprodukt· herzustellen, die al· Stärkekomplex bildend· Agenzien wesentlioh besser aind| solorhe Produkt· herzustteln, di· vornehmlich alpha-Monoglyoerid· enthalten können; stabil· und gleiohmässlg· Dispersionen von Monoglyoerldkrietallen in Wasser herzustellen, wobei dl· Itonoglycerid·

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▼on vollständig hydriert·η fetten abgeleitet aind und aioh daduroh •Uta·lohnen, dass ale ·1η· Durohaohnittakriatallgröase in Dispersion ▼on weniger al· etwa 2ö^u« (Mikron) »of»· I sen ι dl· Herstellung von läonogly ο erid produkt on und Methoden für dl· Anwendung derselben, dl· wirkungsvoller und angenehmer in der in- Wendung bei der Herstellung von Makkaroni sind» die Herstellung einer mikrokrlaallinen Monoglyceriddispereion, die im Normalzustand ein« nioht giessfähige plaatiaohe Mas·· let, die jedooh bei Normal· temperature* leicht In Wasser dispergierbar let, wobei ein· ilüaeigkeit entsteht, dl· ohne Schwierigkeiten bei der Anwendung in " kontinuierlichen Nahrungamittelmieohapparaten zugemessen werden kunneni soloh· Produkt· herzuet«ll«n, dl· wirkungsvoller bei der ▼erbesserung τοη ^Baokwaren sind, welofae sowohl von Hand und kontinuierlich hergestellt werden| ·■ soll, auoh ein Herstellungeproeees für solohe mikrokristalline GHyoeridprodukte angegeben werden.

Ander· Aufgaben und Vorteile dieser gründung werden deutlioh duroh dl· folgend· B*_eohreibung, wobei Tornehmlioh duroh Beispiel· ▼ersohledene AuefUhrungsformen dieter lrfindung augensoheinlioh geoaoht werden«

Si· Lösungen dieser Aufgaben werden erfindungβ^·mass daduroh erreicht, dass bei einem Verfahren der anfange ^enarüitan Art dl· j geaohmolzenen Monoglyoaride mit Wasser von etwa 48⁰O bia 55°0 duroh geregelt· Zugab· bia zu einem endlichen Gewiohtβverhältnis von etwa 4ti (tfaaaer zu Olyzarid) geaisoht werden, wob·! zunäohet eine temperatur, bei der aioh ein zähflüssiges Öl bildet und aohlieaalioh eine erate Pliaaeniunwandlongetemperatur von etwa 52⁰O bia 59⁰O erlangt wird/ mittele der unter starker Knetung eine

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Abnahme der Zähigkeit der Dispersion herbeigeführt wird, worauf Ale·· but Kri·taHkornverkleinerung durch eine Hoohdruokemulsione-, BMeAlAt angetrieben wird, unter Beibehaltung der ersten Umwandlung·- ;'■ temperatur, Ale ansehliessend unter Überspielung einer 3* bis 8° ' tiefer liegenden, zweiten üawandlungstemperatur βohne11 ua einde-Btens etwa 16⁰O abgekühlt wird, wonaoh die flüssige Mieohung zweok· plastischer Verfestigung einer Wartezeit von 15 bis 6o Minuten unterworfen wird·

" laoh dem beschriebenen Verfahren hergestellte Dispersionen sind etwas kritisoh im Hinbliok auf das Verhältnis Monoglyceride zu Wasser, um eine Konsistenz aufzuweisen, die für das Versenden, Handhaben und Einarbeiten im Gebrauoh mit anderen Bestandteilen gewünsoht ist, d.h. wobei das Material fest ist, aber leioht sohüttbar und mischbar sein soll. Zur Herstellung von Hydraten mit soloher Konsistenz aus Monoglyceriden, die aus vollständig hydrierten fetten, (Jodwert kleiner als 5) gemaoht sind, reioht

' der optimale Wasseranteil von etwa 7o bis 853*. Diese plastisoh

ι festes Hydrate sind unter Bewegung (with agitation) leioht dl·- pergierbar in Zimmertemperatur aufweisendem Wasser, wobei eine

; giessfähige flüssigkeit enteteht, die mit gebräuohliohen Flüssigkeltkpumpen, welohe bei kontinuierlichen Mischprozessen angewendet werden, abgemessen werden kann. Dies ist für die Nahrungsmittel herstellende Industrie von grosser Bedeutung, wenn Plastifizierungsmittel (wie z.B. Baokfette) normalerweise nioht gebraucht, werden, wie bei der Herstellung von Makkaroni· Der Zusatz von ungesättigten Monoglyceriden, wie solchen, die au· •ohwelneeotaJBalz oder teilweise hydrierten Ölen gemaoht sind, hat die Senden·, das erforderliche Wasserverhältnis zu erniedrigen und weniger kritisoh zu gestalten, wahrscheinlich infolge eines

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Sohmieref.fekte·. Sb wird jedooh bemerkt, dass die diese Erfindung kennzeichnende Mikrokristall· zu unterscheiden sind von dem, | WM ein· amorph· Struktur zu sein soheint, die bei üydraten vorliegt, die au· Monoglyoeriden mit jeder beliebigen trhebliohen Za-I von ungesättigten Bindungen hergestellt sind. Di« Herstellung von Hikrokristalldispersionen au· Monoglyoeriden, erzeugt aus vollständig gesättigten Fetten, wird duroh die folgenden Beispiele gezeigt!

Beispiel 1

Xs wurde ein destillierte· Monoglycerid verwendet, da· unter dem Kamen "HYVEROL 18-00" (Destillation Produota Company) und aus vollständig hydriertem Sohweineeohmal· hergestellt war· Die··· Monoglycerid wurde bei einer Temperatur von 62⁰O in einem dampfbeheizten ersten Keaeel geschmolzen. Die stark rührend· |üsohapparatur bestand au· einem 227»12 1 (60 Gallonen) fassenden zweiten Keβsei au· rostfreiem Stahl, der mit einer 94,6 (25 Gallonen^ pro Minute verdrängenden Pumpe am Boden ausgestattet war, dl· den Inhalt de· Kessel· duroh einen Misohkopf, bestehend aus einem Stapel gelochter Knetplatten, im Umlauf gesetzt hat. Der Zulauf von 55⁰O warmen Wasser in den zweiten Kessel wurde in einer gleichbleibenden Menge von etwa 45,36 kg l/iiin (100 pound·) vorgenommen und dazu wurde gleichzeitig geschmolzenes Monoglyoerid au· dem ersten Kessel mit etwa der gleichen Menge geliefert bei kontinuierlicher Umwälzung durch die Pumpe und den Misohkopf. Naohdem das gesamt· geschmolzene Llonoglyoerid hinzugefügt war,

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wurde die Wasserzufuhr in der anfänglichen Rat· fortgesetzt. £•1 einer Temperatur von etwa 58⁰O trat eine Phasenumwandlung ein, wobei die Dispersion von einer sehr zähen Flüssigkeit zu einer eahneartigen Konsistenz wechselte, begleitet von einer ^yQbweoh·- l.ung Ton hellbraun nach weiss. Die Dispersion wurde für 4 Minuten weiter umgewälzt, nachdem die Zugabe des gesamten Wassere vollzogen war, um eine vollständige Grleichmässigkeit sicherzustellen· Die formelmäss'ige Zusammensetzung des Versatzes war 36.3 kg (3o pounds) Monoglycerid und 133,5 1 tfaaser (295 pounds)| das resultierende Produkt hatte einen Gehalt von 21,3 Gewjt Peststoffen.

Am Ende der 4 Minuten langen Umwälzung wirde die Dispersion in einen bewegten Aufbewahrbehälter, der einen Mischer speist, gepumpt. Die homogenisierte Yermisohung wurde vollendet in einem Gaullin-Kolbenmisoher, der bei einem Druck von Io5,45 at arbeitet· Sie Auslasstemperatur vom Mischer wurde mit einem umgehüllten Thermoelement zu 58,5°0 gemessen, obwohl die Temperatur des Versätze· kurz vor dem Eintritt in den Itisoher auf etwa 57⁰O gesunken war. Der Temperaturanstieg reguliert au« der Energie-Eufuhr de· Misoher·. Di· Dispersion ward« kontinuierlich direkt in einen tweiläufigen Oberfläohen-Wärmetauacher (der fir»» "lh· creamery Paokage lifg. Company) überführt, der Eiewaeser al· Zahlungsmittel für eine Temperatur von etwa 15⁰O enthielt· Sie kalte und flüssige Dispersion wurde vom Wärmet aueah er direkt in Trojumeln gepackt. Naoh 6o Minuten hat eich die flüssige Dispersion in eine kraaige, nicht giessfahige Masse uagewandelt. Die Kristallgrösse, göJüessen bei 430-facher Vergröeserung mit einem Mikroskop, aas mit einem Mikrometer ausgestattet war, wurde

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als Ton Io ti· 1 Aim reichend gefunden·

Beispiel 2

Yerfahren and die Vorrichtung, die beim Beispiel 1 beschrieben sind, wurden hier mit folgendem Abwandlungen verwendet· 1* wurde Monoglyeerid verwendet, da* allgemein unter der Seseiohnung "ASMJL XtJf" UtIal Chemioal Indusfcies) gehandelt wird.

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Dieses frodukt war eine kono-Diglycerid-Ldiaohung mit eine« &ehal% ▼on 54»OfI alpha-Mojaoglyoerid, die aus vollständig hydriertem ZaIf erzeugt ist. Sie Bedingungen fur die Heratellung der Dispersion waren folgendes

Temperatur des geschmolzenen Konoglycerids - 71°0 Wassertemperatür - 43⁰O

Phaeenumwandlungstemperatur - 53⁰O Druok im Uisoher - 14o_f6 at Misoherauslasstemperatur - 53⁰O Temperatur des Wärmetauscherβ - 15,5⁰O

Die formelmäseige Zusammensetzung des Versatzes war 4OfS kg (90 pounds) Monoglyoerid und 131,5 kg (290 pounds) Wasser) das resultierende Produkt hatte einen Gehalt von 23,7J* ieetstoffen· Die Umwandlung von einer Flüssigkeit zu einer nicht gietsfähigem Masse trat naoh 15 Minuten ein. Die leilchengrösse, bestimmt mit dem Mikroskop, wurde als von 5 /w& bis weniger als reichend gefunden.

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Beispiel 3

Das Verfahren and die Vorrichtung, die beim Beispiel 1 beschrieben sind» worden hier mit folffeaden Abwandlungen verwendet· ·ίβ wurde Monoglyoerid verwendet, dae allgemein unter dem Bandelsnamen "Drewmulae 900" (Drew Onemical Corporation) gehandelt wird· Dieses Produkt war eine Mono-Diglycerid-ilischung iait einem behalt Ton 52jf alpha-Monoglycerid und wurde ernalten aus vollständig hydriertem Sojaöl. Die bedingungen JfUr die Herstellung der Dispersion waren folgendes

faaperator des gesohaolssenen Uonoglycerids - 77⁰O

Wasser temper at ujt - 49⁰O Yhasenumwandlungsteoperatur - 34⁰O Druok im ISlaoher - 175,75 at Misoherauslaastemperatur - 54⁰O

leap eratur des Wärmetaasonera 15«5⁰O

Sie formelmäaslga Zusammensetzung des Versatzes war 38.5 kg (85 pounds) Monoglyoerid und 131»3 kg (290 pounds) Wasser; das resultierende Produkt wurde als von 3 Aun zu weniger als reichend gefunden.

Obwohl verschiedene Formen dieser Erfindung beschrieben worden sind, soll sie aber nioht darauf beschränkt sein; hiervon sind nur solche Beschränkungen ausgenommen, die in den Ansprüchen eingeschlossen sind.

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Claims (2)

U92947 Patentanspruch·

1. Verfahren cur herstellung haltbarer, einheitlicher, verformbarer kristallinischer Diapereionen in Wasser von essbaren gesättigten tlonoglyceriden mit einem "ehalt bis zu etwa 85 Gewichtsprozenten Alpha-Monoglyceriden zur Verwendung bei der Herstellung von teigwaren, dadurch gekennzeichnet, dass die geschmolzenen Monoglyoeride mit Mauser von dtwa 43⁰O bis 55⁰O duroh geregelte Zugabe bis zu einem endliohen üewicütsverhältnis von etwa 4il (Wasser zu GrIy c er id) gemischt werden, wobei zunächst eine Temperatur, bei der sioh ein zähflüssiges Gel bildet und sohliesslich eine erste PhasenLunwandlbineatemperatur von etwa 52⁰O bis 59°0 erlangt wird, mittels der unter starken Knetung eine Abnahme der Zähigkeit der Dispersion herbeigeführt wird, worauf diese zur Kristallkornvörkleinerung duroh eine Hochdrucke.-aulaionsiiiasohine angetrieben wird, unter Beibehaltung der ersten Umwandlungstemperatar, die aneciilieasend unter Üb«rspielung einer nur 3⁰O bis 8⁰O tiefer liegenden, zweiten Umwandlungetemperatur schnell um mindestens etwa 16⁰O abgekühlt wird, wonaoh die flüssige Misohung zwecks plastischer Verfestigung einer Wartezeit νin etwa 15 bis 6o Minuten unterworfen wird·

2. Verfahren nach Anapruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur 'Verkleinerung der Kristallkorngrösse angewandten drucke im Bereich von. etwa Io5 bis 175 atü liefen.

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Unterlagen (Art 7 11 Abe. 2 Nr. I Sat* 3 dee Andtrungag«. v. 4.0. V

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5t Verfahren η»oh Anepruoh 1, daduroh gekenneeiohnet, da·· Ärietallgröesen unter etwa 2o Mikron und bevorzugt zwischen etwa 10 und weniger al» 1 Mikron hergestellt werden.

4* Verfahren nach Anepruoh 1, dadurch gekennzeichnet, das» bei einer ersten Phasenuja.vandlungetemperatur von 58⁰O unter Uawälzen ein tfeohsel der Dispersion von iähflüssiger zu sahneartiger Konsistenz herbeigeführt wird, und naoh erfolgter Zumisohung des gesäumten Afassers die -^iepera^on zur Sioherstellung einer vollständigen Grleiohmiseigkeit nooh weitere 4 Minuten uegewälzt wird, bevor die Druckbehandlung erfolgt.

5» Verfahren naoh Anepruoh I₁ daduroh gekennzeichnet, das· da· erzeugt· plaetisoh feat· Produkt zur Verwendung für die Hahrungialttelindustri· unter Bewegung In Wasser alt Zimmertemperatur zu einer giesefähigen Flüssigkeit dispergiert wird.

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