DE1719418A1

DE1719418A1 - Kombiniertes Emulgierungs- und Stabilisierungsmittel fuer die Nahrungsmittel- und Getraenkeindustrie und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1719418A1
Application number: DE19651719418
Authority: DE
Inventors: Jens Dipl-Ing Andreasen; Dipl-Ing Jensen Krist Stistrup
Original assignee: Grindstedvaerket AS
Current assignee: Grindstedvaerket AS
Priority date: 1964-01-13
Filing date: 1965-01-09
Publication date: 1971-06-03
Also published as: IL22767A; DK112247B; ES308044A1; NL149689B; CH470143A; DE1719418B2; IT1050402B; NL6500245A; BE658245A; SE336136B; GB1082283A

Description

Di. A. ULLRICH · Di, T. ULLRICH .

«» HEIDELIEIO, toMrafl· 30 \

>arit*|tr«cb«ri

Kombiniertes Bmul^jgrun^a"; und Stahilioierunga-nittel £Ur dia^ Mahrunffsatittel^ und Getränkeindustrie und Verfahren zu, seiner Herstellung.

V Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung in der Fora eines kombinierten Eciulgierunga- und StEbilisierungsiaittela, insbesondere zur Verwendung bei der Herateilung von Nahrun^amitteln und Getränken«.

Bei der Herstellung verschiedener Futtermittel und ver-, sehiedöner Nahrungsmittel oder Getränke für die Erfrischung und bei der Herateilung einer Anzahl pharmazeutischer Zusammensetzungen ist en bei irgendeiner Stufe der Herateilung des Produkte erforderlich, einen Emulgator einzuverleiben, um ein gleichmöBigea Produkt, wie z.B» eine Suspension oder Dispersion, beispielsweise vom öl-lnWasaer- oder VTasaer-in-öl-Typue au erhalten« Beispiele eolcher Srzeugniase sind Salataoöen, Gelees, Pruchtmue, Marmeladen, Bratenaofien, Mandel· oUßapeieen, Puddings, Öohlageahne, Milch enthaltende Hahrungemittel und Tiernahrung, Sirupe, Suspensionen oder Dispersionen mit pharmakologiach wirksamen Substanzen und in einer Anzahl von Fällen auch !Feige oder Eierteige zum Brotbaoken oder für andere Bäokereierzeugnisse, Es sind eine große Anzahl von Emulgierungemitteln für dieae Zwecke bekannt, die oft Mono-, Di- oder !triester von Glyoerin oder anderen Polyhydroalkoholen ait Fettsäuren enthalten, obgleioh Z₉B. Äther eolcher Verbindungen auoh verwendet werden und während der letzten Jahre auoh Ester von Suckern mit Fettsäuren. Die Verwendbarkeit eine· bestimmten Emulgator« für einen beatimaten Zweck hängt teilweise von seinen physiologisch möglichen Wirkungen und t«ll-

109823/2162 bad'original

weise und besondere vom Gleichgewicht zwischen seinen lipo-Philen und hydrophilen Eigenschaftea oder Gruppen ab.

' In einigen Fällen fUhrt jedoch ein Emulgator allein dadurch zu einer unbefriedigenden Wirkung, daß es ihn daran aangelt, eine befriedigende gleichmäßige Dispersion, Emulsion oder Suspension zu bilden. In solchen Fällen ist es bekannt dem Bndprodukt neben den Emulgator einen sogenannten Stabilisatoren irgendeiner Stufe während der Herstellung auzuaetzeiii. Es ist auoh bekannt, Stabilisatoren in Erzeugnissen ;/j anzuwenden, in denen ein Emulgator benutzt wird. Die Stabil!- ' satoren.sind Substanzen »it hohea Molekulargewicht, gewöhnlich s#£ der Basis von Kohlenwasserstoffen oder Proteinen tierischen oder pflansliohen Ursprungs und in einigen Fällen sua f«il gereinigt oder zweckmäßig naoh chemischen Verfahren modifiziert. Die meisten bekannten Stabilisatoren sind amorph; sie sind Kolloide oder bilden kolloidale Lusungen in Wasser. Sie wirken in mehr als einer Wels·· Teilweise tragen sie wenigstens in einigen Fällen selbst datu bei, die Dispersion oder Suspension τοη zwei unmischbaren Substanzen su fördern und teilweise tragen sie dazu bei, eine einmal gebildet^ Dispersion oder Suspension zu erhalten; in diesem Falle wirken sie wahrscheinlich als Sohutskolloide, insbesondere in denjeni-

' gen Fallen, in denen die Produkte auoh einen Emulgator enthalten. Teilweise dient der Stabilisator dazu, die Viskosität der flttsslgen oder kontinuierlichen Phase eines Vielphasensystems zu erhöhen und mächt es fest oder halbfest; diese Wirkung hat tine besonder· Bedeutung 8.B. bei der Herstellung, ▼on Eiscreme·, Fleisohsofien, Qelees und verschiedenen Arten ▼on Desserts, wie MandeleUespeisen, Marmeladen und Fruohtauo. Sine Weitere Wirkung des Stabilisator« besteht darin, die Bildung und Beibehaltung einer gasförmig- flüssigen Dispersion su fardern. Biese Eigenschaft 1st neben anderen bedeutsam bei.der Herstellung von Schlagsahne, bestimmten Arten von

101123/2162

BAD ORiGfMAL

Eiscreme und Desserts, die gewöhnlich als lockere Cremes bezeichnet werden. Der Zusatz von Stabilisatoren ist auf diese Weise von großer Bedeutung bei der Herstellung vieler Nahrungsmittel und Getränke , bei Fett enthaltenden und fettfreien Erzeugnissen.

Pie Wirkung des Stabilisators hängt von seinen kolloidalen Eigenschaften ab. Sie sind in allen Fällen Substanzen mit einem verhältnismäßig hohen Molekulargewicht alt einer beträchtlichen Anzahl hydrophiler Gruppen und um in Wasser oder in wässrigen Medien dispergiert oder gelöst su werden, müssen die Stabilisatoren im Stande sein, Wasser zu absorbieren oder hydratislert su werden.

Diese Hydratisierung ereeugt jedoch beträchtliche Schwierigkeiten, da die bekannten Stabilisatoren eine ausgesprochene Seigung besitzen Kluapen su bilden, weon ele In Berührung alt Wasser kommen, oft Klumpen, die paetenMhnlich in Ihrer Peripherie und trocken oder beinahe trocken innerhalb der pastenähnlleben Außenschiebt sind. Ee wurde versucht, diese Schwierigkeit durch sorgfältiges Anfeuchten der Stabilisatoren su Überwinden, In einigen Fällen alt Hilfe besonderer Aufeueatungsmittel vor dem Inbertihrungbriagen mit dem wässrigen Medium in das sie einver-IeLbt werden. Aber auch in aolchen fällen kann eine Neigung zur Klumpenbildung beobachtet werden, d.h. in einer solchen Welse, daß der Stabilisator verhältnismäßig große, welche halbfeste Massen bildet, die nicht in Produkten der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie oder in pharmazeutischen Produkten vorhanden sein sollen und die daneben eine Neigung haben, die but Herstellung der Endprodukte verwendeten Vorriohtungnmi ^eretopfen« Darüber hinaus machen es dies* Klumpen unmöglich, ein gleloit* mäßiges und homogenes Produkt jbu erhalten und das Endprodukt besteht aus Teilen mit hoher und anderen Teilen alt niederer Viskosität.

Es wurde vorgeschlagen, diese Nachteile durch Suependieruhg des Stabilisators ausammen mit einem Suspenälerungsaittel In einer nioht wässrigen organischen Flüssigkeit, wie z.B. Xthyl-

109823/2162

BAD ORiGiMAL

alkohol, flüssige Polyhydroalkohole, Äther, Aldehyde oder Terätherte öle auszuschalten. Dies schließt zahlreiche Nachteile ein; zunächst ist es dabei notwendig, den Stabilisator in ; Form einer Flüssigkeit zu lagern und zu transportieren, was tei weise größeren Transportraum und teilweise eine beträchtliche Erhöhung der Transport- und Verpackungskosten zur Folge hat. Zweitens muß der Stabilisator dabei in Form einer Flüssigkeit angewendet werden, während es gewöhnlich zweckmäßig ist ihn in Form einer festen Nasse zu verwenden.

Das letztere ist insbesondere wichtig in denjenigen Fällen, in denen ein Emulgator und ein Stabilisator verwendet werden soll. Der Emulgator ist gewöhnlich in Form einer festen Masse verfügbar undda die Mengen, in denen der Stabilisator und Emulgator im Endprodukt vorhanden sind, normalerweise in derselben Größenordnung vorliegen (gewöhnlich von wenigen #o bis zu wenigen fO, ist es von allen Gesichtspunkten aus betrachtet erfahrungsgemäß am besten, sie in der gleichen Form zu verwenden, auch weil die Mengen an Stabilisator und Emulgator gewöhnlich aufeinander eingestellt werden sollten.

Bs ist auglioh, den Verbraucher mit einer trockenen Mischung des Stabilisators und dee Smulgators zu versorgen, in der diese beiden Bestandteile in einem dea Verwendungszweck angepaßten Verhältnis anwesend sind. Einige der erwähnten Kachteile werden auf diese Weise vermieden, da solche trockenen Gemische, z.B. ein Granulat oder ein Puder in Fässern, Behältern, Säcken, Beuteln oder anderen geeigneten verhältnismäßig billigen Verpackungen gelagert und transportiert werden können. Dabei tritt jedoch ein anderer Hachteil auf; während des Transporte tritt die leigung in Erscheinung, daß sich die zwei Komponenten mehr oder weniger trennen, insbesondere wenn die Teilchengröße und die Verteilung der Teilchengröße von einer Komponente zur anderen unterschiedlich iet und es tritt dabei die Gefahr ein, daß

10 9823/2162 ^BAD original

■·* 5 - - ■■': ■■'■■

der Stabilisator und der Emulgator nicht in dem genauen Verhältnis in daß Endprodukt eintreten. Darüber hinaus ist das Problem im Hinblick auf die Neigung zur Klumpenbildung auf diese Weise nicht gelöst. ,

Es wurde nun überraschenderweisegefunden, daß alle vorgenannt erwähnten Probleme gleichzeitig gelöst werden können, wenn gemäß der Erfindung ein besonders kombinierter Emulgator und Stabilisator, insbesondere f'ir die angegebenen Zwecke, eine innige Mischung eines oder mshrerer Emulgatoren auf der Basis von, Fettsäureestern von Polyhydroalkoholen und &ines oder mehrerer Stabilisatoren des Kohlenwasser- . βtoff- oder Proteintype darstellt, wobei die beiden Komponenten in den einzelnen Anteilen der Zusammensetzung in einem im wesentlichen konstanten Verhältnis von wenigstens etwa einem Gewichteteil Emulgator pro Gewiohtsteil Stabilisator vorhanden sind, Ee wurde gefunden, daß der Stabilisator in einer 'solchen besonderen Zusammensetzung, in der alle Anteile beider der Komponenten enthalten sind, keine oder wenigstens eine beträchtlich herabgesetzte Neigung zeigen, Klumpen zu bilden oder eine sandige Konsistenz anzunehmen oder auf andere Weiee unbefriedigend gelöst oder in einen wässrigen Medium d'isperglert werden, in das der Stabilisator und Emulgator einverleibt werden soll.

Es ist nicht bekannt auf welche Welse dieser überraschende Effekt hervorgebracht wird. Eine mögliche Erklärung dürfte darin zu sehen sein, daß die langen Stabilieatormolekule, die neben einer großen Anzahl hydrophiler Gruppen auch ein» geringe Anzahl oleophller Gruppen enthalten, normalerweise (d.ho wenn diese keinen Anteil haben' an einer Zusammensetzung wie sie beschrieben wurde) eine Neigung haben, eich zu drehen oder Spiralen zu bilden wobei bekannt ist, daß Proteinmoleküle diceι tun. Dabei werden die hydrophilen Gruppen nach außen gedreht. Diese auswärts gedrehten hydrophilen Gruppen

109823/2162 bad original.

werden hydratisiert bei Berührung mit dem wässrigen Medium, sie vereperren aber zur selben Zeit den Zutritt des Wassere

^c ZVL den inneren Teilen der Spirale und auf diese Weise bleiben die inneren !Peile trocken_o Dies geschieht nicht, wenn der Stabilisator der beschriebenen besonderen Zusammensetzung einverleibt wird und es kann angenommen werden, daß in dieser Zusammensetzung die Stabilisatormoleküle in gestrecktem Zustand an den Emulgatorkristallen und zwischen diesen angeordnet sind, normalerweise mit den hydrophilen Gruppen nach

λ auswärts in die Umgebung gerichtet und mit möglichen lipophilen Gruppen in einer mehr oder weniger innigen Berührung mit den lipophilen Gruppen des Emulgators. Der gestreckte Zustand hat wahrscheinlich die Wirkung', daß der Stabilisator in seiner Gesamtheit fähig iet, Wasser zu absorbieren, d,h₀ beinahe unmittelbar bydratisiert zu werden, wenn er in Berührung mit dem Wasser des wässrigen Mediums gebracht wirdo Diese Annahme wird durch die Tatsache gestützt, daß es durch mikroskopische Analyse der Teilchen, die den Emulgator und den Stabilisator enthalten, nicht möglich ist, die Anwesenheit des Stabilisators sicherzustellen. Es muß bemerkt werden,: daß die Erfindung nicht an diese Annahme gebunden ist. In jedem falle führt ein kombinierter Stabilisator und Emul- '

t gator wie beschrieben zu einer beträchtlich größeren Zu-. nähme der Viskosität als sie erhalten wird bei. Verwendung des Stabilisators allein oder beim Zusatz des Stabilisators und des Emulgators zum Produkt auf getrenntem Wege; dies wird in den Beispielen erläutert. Die Emulsion stabilisierende Wirkung der beschriebenen Zusammensetzung ist außergewöhnlich.

Die relativen Mengen der beiden Komponenten können in weiten Grenzen variieren, obwohl wie beschrieben die Menge des Emulgators normalerweise wenigstens etwa ein Gewiohdieteil pro Gewichtateil des Stabilisators betragen eollj das Verhältnis Stabilisator : Emulgator wird meistens

109823/2162

BAD ORIGINAL

1 s 1 bis 1 s 10 sein. Eb ist' besonders vorteilhaft, daß dae Verhältnis Stabilisator s Emulgator zwischen 1:1 und 1:4 liegt, besonders zweckmäßig bei *twa \ : 2. Es können Variationen von einem Teil zum anderen möglich sein, aber sie sollen gering sein und sie können ohne Schwierigkeiten auf einer geringen Höhe gehalten werden.

Es ist sehr vorteilhaft, in die Anteile auch eine geringe Menge einer Seife einzuverleiben, z.B. Natriumsteara.t in etwa 2 - 5 Gew.-^ der Zusammensetzung. Dieser Zusatz einer Seife erleichtert die Dispersion der Zusammensetzung in einem wässrigen iledium.

Geeignete stabilisatoren in der· Zusammensetzung sind die bekannten Stabilisatoren des Kohlenwasseretofί- oder Proteintype. Als Beispiele können die Materialien erwähnt werden, die als Pflanzengummi oder Pflanzenachleim wie Guaranagussnl, Iragantguami, Karobengummi oder Karayagummi bekannt sind. Andere zweefcmäßige Gruppen hochmolekularer gelbildender und in Wasser dia$ergierbarer Substanzen, die zur Verwendung in der Zusammensetzung gemäß der Erfindung geeignet einä» sind die ioble^asaerstoi^ .uii l "tkU^id» J'hiit

etanken, al· als "öeetengkoU^ide» öeJcahiit find, wie Irländisches Moos, Agar und Alginate.'Sin? Anzahl Substanzen enthalten oder oersliehen aus Gelesen oder Galaktomannantn, aber die Eri^ndung iat auf di«ee «ioht beschränkt. Abgesehen von den "zahlreich^ £tt®a You Gummi kann die Zusauaeneetsung gonUß der iriitidtmg äuoh, solohe gelbildenden bubatansen «nt»«ijt9iif die kein« %audate oder. Auszüge sind, sondern normale Komponenten, m.«9· "von ^ellwanden oder auf dem Land lebender Pflanzen. Als Beispiele dieset Typs von Stabilisatoren lcönnen Pektine, veraohiedene fypen von Cellulose und Stärke und ihre Derivate, 3*3.-, Carbozymethy!cellulose, Carboxymethylatärke und deren Salze erwähnt werden. ,

109823/2162

- BAD ORIGINAL

In all diesen Fallen fiiiro die gewünschte Wirkung erzielt» nämlioh, daß eine Klumpenbildung dee Stabilisators vermieden wird und daß er .gleichmäßig in dem Medium verteilt wird, das dabei eine beträchtliche Erhöhung bezüglich der Viskosität erlangt, eine Zunahme, die größer ist, als diejenige die man mit Hilfe des Stabilisators allein oder bei getrennter Zugabe des Stabilisators und des Eraulgators erhält.

Eine besondere Gruppe von Stabilisatoren enthält Alginsäure und insbesondere Derivate, die beize der Alginsäure, Besonders geeignet und häufig angewendet sind wasserlösliche oder diepergierbare Alginate, nämlich Natrium-, Kalium- und Ammoniumalginateο

Bisher war es sehr schwierig Alginate in Produkten mit. Calciumverbindungen, £i.B. Leitungswasser, Milch oder lllevaungen mit wesentlichen Mengen an fcilchtrockeninasse zu lösen oder zu dispergieren. Durch Zumischen oder HUhren von Alginaten in solchen Flüssigkeiten wird unmittelbar ein gewöhnlich sandiger Niederschlag von Calciumalginot gebildet. Die/ einzige Möglichkeit dieses Problem zu lösen bestand bisher in dem Zutat* von Ortho- oder Pjrophosphaten zum undprodukt, gewöhnlich gleichzeitig mit dein Alginat unter inniger Mischung mit demselben. Dies ist jedoch ein Nachteil, teils weil et eine andere Überflüssige Komponente im Produkt erforderlich macht und teils deswegen,weil die Kosten des Produkts wenigstens in den Fällen, in denen es s&oh um Nahrungsmittel oder Getränke handelt infolge der Anwendung der Phosphate in hoohgereinigtem Zustand, zu hoch liegen, Eö wurde jedoch überraschenderweise gefunden, daß dieses Problem auch vollständig gelöst werden kann, wenn die Zusammen-"³*¹ setzung gemäß der Erfindung als Stabilisator ein wasserlösliches Alginat enthalt. Eu wurde gefunden, daß eich in die's em Falle der Stabilisator in derselben Weise wie andere Stabilisatoren verhält, d.h. beträchtlich die Viskosität

109823/2162

BAD ORIGINAL

der kontinuierlichen Phase erhöht; Einzelheiten «erden aus den Beispielen offenbar. In einer Zusammensetzung gemäß der Erfindung, die z.B. Natrium-, Kalium- oder Aramoniumalginat als Stabilisator enthält, ist es nicht notwendig, der Niederschlag sneigung von Calciumalginat aurch Zusatz von Phosphat entgegenzutreten, well diese Neigung dadurch ausgeschaltet wird, daß das Alginat einen Anteil der beschriebenen Zusammensetzung bildet.

Als Stabilisatoren ist es auch möglich, jene des Proteintyps wie Gelatine oder Milchproteine, z„B. Kasein zu verwenden.

Als Emulgatoren in der beschriebenen Zusammensetzung ist es möglich, bekannte Emulgatoren auf der Basis von Fettsäureestern von PoIyhydroaikoholen, einschl. mehr oder weniger verätherter Alkohole, wie borbitan (teilweise verätherter Sorbitol) oder ander« teilweise verätherte oüer nicht verätherte Polyhydroalkohole, besonders peηta- und hexavalente Alkohol· tu verwenden. Ale Fetteäurebestandteil in solchen fcatern können olle normalerweise verwendeten fettsäuren, sowohl gtetttigt· ale ftuoh Ungesättigte, benutzt werden. Be-Bonder· könwn fcäuren alt 10 bie 30 Kohlenstoffatomen bemitat werden, obwohl euch Säuren mit einer kürzeren Kohlenetoffkette vorteilhaft sind. In der Praxis sind die Fettsäurereste in den meisten Fällen hauptsächlich Stearin- und Palmitinreate, oft in Verbindung mit einer geringen lienge Oleinsäurerest, da diese Säuren und Produkte, die sie enthalten, zu den an ■ leichtesten zugänglichen gehören. Auf dieee Welse sind zweckmäßige Emulgatoren z.B. Tellfensäureester dee Glycerine, ζ. B. Diglyccrinraonoeeter von Fettsäuren oder Pentaglycerinmonoester von Fettsäuren, Der Pettsäurebeotandteil kann identisch tjein in allen EmulgatormolekUlen, kann aber für gewöhnlich in gewissem Grade variieren, weil solche Emulgatoren oft aus natürlichen Fetten und nicht aus reinen Fettsäuren hergestellt werden. Auch Teilester von Glykol können einen Teil der Zu-

109823/3162 / ·_ΒΑ£5 original

samnensetzung gemäß der Erfindung sowie Zuckerester, d.h. Ester von Rohrzucker oder anderen Zuokern mit Fettsäuren bilden.

Eine Art von Emulgatoren, die besonderes Interesse wecken, sind die sogenannten llonoglyceride, d.h. Glycerin, in den nur eine Hydroxylgruppe iait einer Fettsäure verestert iet. Viele Monoglyceride sind im Handel erhältlich; in der Praxis sind aie gewöhnlich klassifiziert entsprechend den Gehalten an Monoglycerid. Hiebt konzentrierte Monoglyoeride enthalten verhältnismäßig geringe Mengen, z.B. 20, 30, 40 oder sogar etwa 50 i> GljcerinmOnoester der Fettsäure, wobei das Gleichgewicht hauptsächlich duroh Diglycerid mit einer geringen Menge an Triglyoerid und möglicherweise einer geringen Menge freier Fettsäure und freien Glycerins hergestellt ist. Solche nicht konzentrierten Monoglyceride werden in ausgedehntem Maße als Emulgatoren verwendet und Bind besondere geeignet eur Einvezl?£bung in die Zusammensetzung gemäß der Erfindung. ...

In früheren Jahren tonten jedoch die eogeninrfifin de-Btilliertta oder konzentrierten Monoglyctrid· in Gebrauch, d.h. Produkte mit «ine» hohen Gehalt an Monoeeter von Glycerin ait Fettsäuren, z.B. «in·» Gehalt von etwa 60, 70, 80, 90 Jt oder sogar höher an«*—Monoglyoerid. Diese Konzentrierten Monoglyceride besitzen in vielen Fällen bessere Eoulgiereigenechaften als die nicht konzentrierten, aus welchem Grundes es besondere wünschenswert ist, diese anzuwenden· Es besteht jtdooh eine gewisse Schwierigkeit in der Anwendung der konzentrierten Monoglyoeride, die nicht auftritt, wenn die nicht konzentrierten verwendet werden. Sie konzentrierten Monoglyceride haben eine ausgesprochene Neigung, eine bestimmte Menge Wasser zu absorbieren und eine geleeartige Masse zu bilden, die danach nicht gelöst oder in Wasser oder anderen wässrigen Medien verteilt werden kann*

109123/2182

BAD ORIGINAL

- it -

Padurch werden Geleβklumpen in den Endprodukten gebildet und diese Klumpen können nicht vollständig zerkleinert werden. Aus dieeeja Grunde ist es im wesentlichen unmöglich das konzentrierte Monoglyoerid, d.h. den Emulgator gleichmäßig in dem gesamten Produkt zu verteilen. Eb sind sohon verschiedene Versuche zur Losung dieses Problems unternommen worden, E.B. einen solchen .Emulgator, einer sehr heftigen mechanischen Einwirkung zu unterwerfen oder die konzentrierten Monoglyoeride in Fasten einzuverleiben (besonders für Baokanecke), aber die Verfahren sind schwierig und die Ergebnisse nioht immer befriedigend. Eb wurde jedoch Überraschenderweise gefundenι dafl selbst dieses Problem in befriedigender Weise durch die Gründung gelöst werden kann, wenn die in Frage stehende Zusammensetzung als Emulgator einen oder mehrere konzentrierte Monoeeter von Fettsäuren mit Glycerin^ enthält. Es wurde gefunden, daß die Anwesenheit des Stabilisators in di«s«r ZuMuK&eäectsung und innig gemischt mit den Emulgator in denselben Anteilen die beschriebene Neigung zur KLu*penbildung aufhebt, wodurch die Zusammensetzung in ihrer Gceaathvit gleichmäßig in de« in Frage stehenden Medium verteilt werden kantt, gelbet wenn der Eeulgetor äufl konzentrierten läonogljoeriäen beateht. Ee wurde beobachtet, daß selbst in den konzentrierten Honoglyoex&den eine ge-, wisse Henge Digly ce rid, TrIgIy¹C erid und suglioherweise Fettsäure und Glycerin oft anwesend sind und daß hochkonzentriertes destilliertesoC-Monogiyoerid laser eine gewisse Menge von fi-IIonoglyoerid enthält» ^:

Die Erfindung besieht tfieh auch auf ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung. Bs ist möglich die zwei Komponenten, nämlich den Ksiulgator und den Stabilisator und zweckmäßig eine geringe Menge einer Belle in einer geeigneten flüssigkeit oder in zwei Riechbaren FlUiBigkfiten zu löstη oder au dispergieren und dtihaöh die Zusammtnsetzung aus- .

BAD ORIGINAL.

101823/2162

~ 12 -

kristallisieren zu lassen« Beim Auskristallisieren wird gewöhnlich nur der Emulgator kristallisieren, da der größte Teil der Stabilisatoren amorph ist und wahrscheinlich an den Oberflächen der Emulgatorkristalle anhaftet.

Gemäß der Erfindung wurde jedoch gefunden, daß es besonders zweckmäßig ist, eine Schmelze des Emulgators ₉ vorteilhafterweise mit etwas Seife, zu bilden, um den Stabilisator sorgfältig in der Schmelze zu verteilen und anschließend zu verfestigen, um die ganze ftiasse schnell zu trocknen. Dabei erhält man mit großer Sicherheit und verhältnismäßig geringen Kosten eine sehr gleichmäßige und innige Mischung der Komponenten. Die Sprühtrocknung iet sehr zweckmäßig obgleich auch eine Trocknung auf Bändern oder Trommeln vorteilhaft ist ο Im letzteren Falle werden dünne Blattchen oder Filme erhalten, die danach in Teilchen entsprechender Größe zerteilt werden. Wenn die Zusammensetzung mit Hilfe eines oder mehrerer Lösungsmittel hergestellt wurde, werden dieselben Trocknungsverfahren oder z.B. die Gefriertrocknung angewendet.

Nichts verhindert die Anwendung von av/ei oder mehr verschiedenen Emulgatoren oder zv/ei oder mehr verschiedenen Stabilisatoren in derselben Zusammensetzung, v/enn dies im Hinblick auf den geplanten Zweck der Zusammensetzung vorteilhaft ist«

Die Teilchengröße kann innerhalb weiter Grenzen variieren, liegt aber gewöhnlich wenigstens nach der Sprühtrocknung zwischen 10 U und 1 mm (die Teilchengröße hitr und im Folgenden ist durch die Maschenweite in einem Sieb bestimmt, durch das die Zusammensetzung hindurohgeführt wird), liegt aber oft zwischen 100 und 600/4 In vielen Fällen ist es zweckmäßig, die Zusammensetzung mit einer solchen Teilchengröße herzustellen, daß die Mehrzahl der Teilchen zwischen 200 und 500M liegt. Bei Tronimeltrocknung und nachfolgender Granulierung iet go schwierig_{

— j, BAD ORIGINAL

109823/2162

eine homogene Teilchengröße zu erzielen. Pie Teilchengröße soll nicht zu gering sein, «eil dadurch eine anderweitige nicht auftretende Neigung zur Bildung von Klumpen eintreten kann_o

Die besondere Zusammensetzung gemäß der Erfindung kam leicht In. Wasser'oder wässrigen Medien verteilt oder gelöst werden, deren Temperatur bei oder über dem Schmelzpunkt des Eiuulgators liegt, die bei 68⁰C für die konzentrierten toonoglyceride liegt.

Die Zusammensetzung wird in den folgenden Beispielen naher erläutert, die keine Beschränkung des Schutzbereiohs der Erfindung darstellen sollen« *

Beispiele

1«) Es wurde ein Geniisch, bestimmt zur Herstellung von Eiscreme mit der folgenden Zusammensetzung (Gewichtstöile) hergestellt;

Milchfett 1.0 %

fettfreie Milchtrocken-

maese 11 #

Zucker 12 #

Wasser ad 100 i»

Das Gemisch wurde in drei Seile geteilt, die getrennt unter heftigem Rühren erhitzt wurden. Bei 5Q⁰G wurden fol~ gende Zusätze, je einer ssu jede» Seil, gemacht;

a) 0,15 i> Natriumalginat (Stabilisator);

b) 0,15 $> Natriumalginat (ötabilisator) und 0,30 i»

109823/2162 'bad opjginal

Emulgator, enthaltend 60 i> Fettsäuremonoglyoerid (etwa i/3 dee Fett bestandteile ist Palmitinsäure und etwa 2/3 Stearinsäure), der Stabilisator und der Emulgator wurden trocken gemischt, d.h. als getrennte Anteile zugesetzt,von denen der eine den einen und der andere den anderen von ihnen enthielt;

c)0,45 i> einer Zusammensetzung gemäß Erfindung, d.h. Anteile mit Emulgator und Stabilisator in innigem Gemisch; der Gehalt betrug ein Teil Jfatriumalginat und awei Teile Emulgator derselben Art wie unter b) beschrieben.

Das Erhitzen wurde fortgeführt bis die drei Gemische eine Temperatur von 80⁰C hatten, worauf sie bei 200 kg/cm² homogenisiert, auf 5⁰O gekühlt und bei dieser Temperatur 20 btunden stehen gelassen wurden. Danach wurde ihre Viskosität ait einen Brookfield öynohro-üectric-Viekoeitäts·- messer type RVP mit einer Spindel mit 2 und 10 Umdrehungen pro Minute gemessen. Die folgenden Viskositäten wurden erhalten:

Gemisch mit Zusatz β,} 84,0 OPi Geaieon mit Zusatz b) 114:0. op; Qeuleoh mit Zusatz q) 1720 op.

Der Versuoh zeigt, daß Hetriumalginat {ohne Phoephat) zueaaaen mit dem Emulgator ein,« Erhöhung der Viskosität gegenüber derjenigen ergibt» die man durch den Stabilisator allein erhält, daß aber die Zunahme an Viskosität größer wird, wenn der Stabilisator und der Emulgator zusammen in einer Zusammensetzung entsprechend den vorgenannten Erfordernissen verwendet wird. Auf diese Weige macht es die beschriebene innige Hisohung der beiden Komponenten möglich, bis zu einem weit größeren Maße als sonst den Stabilisator in wirksamer Weise anzuwenden.

109823/2162 bad original

2.) Es wurde ein Gemisch zur Herstellung von Eiscreme derselben Zusammensetzung v*ie in Beispiel 1 verwendet. Des weiteren wurde derselbe Emulgator und dasselbe Verfahren angewendet, aber als Stabilisator wurde NatriuEioarboxyiaethyl-■ cellulose.benutzt.-Die drei Zusätae waren wie folgt:

a) 0,35 ¹P Hatriumoarboxymethylcelluloee (Stabilisator)-:

b) 0,35 Φ Stabilisator und'0,70 ^Emulgator wie in Beispiel 1;

c) 1,05 5» hyöratisierbarer Zusatz gemäß der Er- " findung, bestehend aus einem leil Stabilisator und zwei Teilen Emulgator*wie in b), aber in . innigem Gemisch in Bezug auf alle Anteile vorhanden. ·

Bei der Viskositätsmessung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte gefunden:

a)	1480	CPi
b)	2320	cp;
c)	2780	cp*

3·) Beispiel 2 wurde wiederholt mit derselben Men^e des Zusatzes aber mit dem Unterschieds, daß Karobenguiami als Stabilisator verwendet wurde. Die Ergebnisse waren wie folgt:

a) 1560 cp;

b) 2760 cp;

c) 3160 cp.

4.) Nach den Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde eine Anzahl Kombinationen von verschiedenen Emulgatoren und verschiedenen btabilisatoren geprüft» Die Vtreuche wurden mit

109823/2162

zwei verschiedenen Gemischen zur Herstellung von Eiscreme durchgeführt, nämlioh einem Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben (nachfolgend mit 10 ^-Gemisch beseichnet) und einem Gemisch, das arm an Fettgehalt ist, auch bestimmt aur Herstellung von Eiscreme; dieses Gemisch wird 3 5o~Gemiech genannt und besitzt die folgende Zusammensetzung:

Milchfett 3 9»

fettfreie Milchtrockenmasse 12,5 %

Zucker 11 i>

Wasser ad 100 $

In all den Versuchen wurden die Zusätze (Stabilisator und Emulgator) in derselben V»eise wie in Beispiel 1 beschrieben zugesetzt und in allen Fällen wurde die Viskosität bei 5⁰C,in derselben Ϋ/eise wie in Beispiel 1 erklärt, und außerdem nach 16 Stunden gemessen. Die Viskositäten wurden in centipoise mit einer Genauigkeit von + "20 cp gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt; in der Tabelle sind die verschiedenen Stabilisatoren mit Buchstaben wie folgt bezeichnet:

a - Natriumcarboxymethy!cellulose (bubetitutions-■grad : 0,7)

b - Karobengummi

c - Natriumalfiinat

d - Irlandmoos

e ~ Guaranagummi

f - Pektin

g - Natriumalginat mit 15 # sekundärem Natriumalginat.

Die Emulgatoren sind in der Tabelle mit großen Buchstaben wie folgt aufgeführt:

109823/2162 bad original

H ~ 40 $> Monoglycerid

I ■- 60 i* Monoglycerid

J - 90 $ Monoglycerid

K- Diglycerinmonoester mit Fettsäure

L ~ Pentaglyoerininonoester mit Fettsäure.

In der Tabelle sind die Mengen an zugesetztem Stabilisator und Emulgator aufgeführt und berechnet in Bezug auf das Gewicht des Gemisches. In den drei letzten Spalten der Tabelle sind die gefundenen Viskositäten mit dem Stabilisator allein, Stabilisator und Emulgator in trocken gemischtem Zustand zugesetzt und Stabilisator und Emulgator in Form von Teilchen, die sowohl innig gemischt und im wesentlichen in konstantem Verhältnis vorlagen (was von den· ersten zwei Spalten der Tabelle abgeleitet werden kann) aufgeführt.

In einigen Fällen sind die Viskositätswerte für eine Anzahl einfacher Versuche unter Verwendung desselben oder im wesentlichen desselben Stabilisators aufgeführt und die Zunahme in centipoise bei Zusatz des Stabilisators und des Emulgatora in trocken gemischtem Zustand und als Zusammensetzung gemaßeöer Erfindung im Vergleich zu den centipoiee angegeben, wie man sie erhält, wenn man nur den Stabilisator verwendet unter Zugrundelegung einer Berechnung in 5».

T a b e 1 1 e

- BS=S=Sa=BBS=CSSS

Viskosität in op bei 5⁰C nach 16 Std

Stabilisator Emulgator Gemisch Stabilisa- Trockenes Zusammensetaag

tor allein Gemisch gem_o Erfin*-

_-β-__{-βΜ<ΐΒ>--ρ-β-ι} dung _■

1000 1100

520 720

360 560

109823/2162

■ ■ . BAD ORlGiMAl

ο,	25	i°	a	0	,5	$>	II	10 f>	840
ο,	30	a*	0	,6	i>	H		400
ο,	30	a	0	,3	$>	J	3 i>	400

18 Viskosität in op bei 5⁰O nach 16 Std.

Stabilisator Emulgator	0,6 Jt H *	Gemisch	ι Stabilisator allein	980,	520	640	Trockenes Gemisch	Zusammen setzung gem. Erfindung
0,30 # a	0,6 Jt K	3 J^	560	740>	600	720	760
0,30 f> a	0,6 Jt L	3 i>	560	5£0	600	720	680
0,30 Jfc a	0,6 Jt H	3 Jt	560	56Q	800	560	600
0,30 i» a	0,4 Jt I	3 Jt	560	56V	500	760	800
0,30 Jl a	0,27 Jt J	3 Jt	560	5ßO	500	620	640
0,30 # a	3 Jt	560	3920	500.	520	600
	Summe:	5000	Stabilisator allein	4020	5780	6460
Zunahme im	Vergleich mit	Stabilisator allein	10 Jt	Stabilisator allein	15,6 ?έ Λ	29,2 Jt
0,25 Jt b	0,5 Jt L	10 Jt	3 Jt	3 JC	760	920
0,25 Jt b	0,5 Jt K	10 Jt	3 Jt	840	980
0,35 i° b	0,7 Ji K	3 J*	10 Jt	_:. 700	700
0,35 Jt b	*0,7 J H**	3 Jt ·	3 Jt	960	960
0,35 Jt b	0,7 Jt K	3 Jt	3 Jt	720	760 .
0,35 i> b	0,7 Jt L	3 *		600	680
	Summe:	Summe:	4580	5000
Zunahme im	Vergleich mit	Vergleioh mit	16,8 $	27,5 Jt
0,1 $> c	0,2 Jt J	0,80 Jt H	640	640
0,2 i> c	0,33 Jt J	640	760
0,2 $> ο	0,46 Jt I	530	680
0,15 £ g	0,30 Jt I	1080	1080
0,2 ii g	0,80 Jt H	1200	2560
0,2 # g	0,80 Ji K	820	1840
0,2 ^ g	0,80 Ji L	800	1520
	5710	9080
Zunahme im	42,0 #	126 Ji
0,40 $ e	1160	1480

109823/2162

	0,5	$ I»	~:	19 -	1	719418
	0,5	at χι		Viskosität
	0,5		Gemisch	Stabilisator allein	in cp bei 5°	C nach 16 Std.
		mit	;-3.j6.	640	Trockenes Gemisch	Zusammense t azg ftem* Erfindung
	Vergleich	£ H	3$	640	680	980
	0,5		■3*	640	720	1000
		Summet	1920	1040	1040
		Stabilisator allein	2440	3020
		27,1 $	57,0 $
Stabilisator Emulgator	660	1040	1120
0,25 ?ί f
0,25 $ f
0,25 ^f

Zunahme im
0,025 £ d + 0,225 $ a

Die Versuche, von denen einige doppelt durchgeführt wurden_t zeigen, daß eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung eine beträcht-r liehe Zunahme an Viskosität gegenüber derjenigen hat, die man bei Verwendung desselben Stabilisators und Emulgatora und in denselben Mengen, aber in trocken gemisohtesi Zustand» erhält. Wie vorerwähnt, ist diese Wirkung besonders ausgeprägt bei Verwendung von Hatrium·* alginat in der Zusammensetzung im Vergleich sur Verwendung von Hatriumalginat allein.

Es muß bemerkt'werden, daß bei kjeiaem aer Versuche, in welohem konzentrierte Konoglyoeride als, Emulgatoren angewendet wurder.« irgendeine Klumpen- oder Gelbildung -. iitettfand_v so daß eine mangelhafte Verteilung des Eimlgetore eintjeat, wahrend konzentrierte Honoglyceride allein mit Hilfe .beϋο&αβχΦΓ-Maßnahmen,- β·Β· unter Verwendung von Zahnradpumpen, KoHoidmtthlen oder 4gl·-, verteilt werden müssen.

■ .5.) Es wurde ein 10 96-Gtaiiac|i fHr Eiscreme mit derselben Zusammensetzung wie in Beispiel 1 beschrieben hepg©et®lli5. Ee wurde in eine Anzahl Anteile aufgeteilt und den Anteilen wurden verschiedene Zusätze unter Bühren bei 80⁰C und uater äeaselben Bedingungen »Tie in den vorangehenden Beispielen zugefügt* In einer ersten Reihe von Versuchen wurden konzentrierte Monoglyceride in

BAD ORIGINAL

109823/2182

vier verschiedenen Konzentrationen» nämlich 90 #,80 $>, 70 $ und 60 # oUMonoglycerid (in der nachfolgenden Tabelle mit CMG bezeichnet) und in allen Fällen in einer -llen^e von 0,25 i> bezogen auf den Gehalt der Mischung zugeaetsto Der Rest des Eiiiulgators bestand hauptsächlich aus ß~Monogl?oerid und Diglycerid« In einer parallelen Versuchsreihe wurde konzentriertes Monoglycerid in denselben Konzentrationen und denselben Mengen zugesetzt aber in Form einer Zusammensetzung gemäß der Erfindung, d.h. in Form von Körnern oder Teilchen mit dem Emulgator und einem-Stabilisator. Der Stabilieator war Natriumalfcinat und die Menge desselben die. gleiche wie die des Emulgatore, Schließlich wurden in einer dritten Versuchsreihe die gleichen beiden Komponenten zugesetzt, abe'r in trocken gemischtem Zustand als getrennte Teilchen. Alle Versuche wurden wenigstens in zweifacher Ausführung durchgeführt. Nach Abkühlen aller erhaltenen Erzeugnisse, d.h. des Eiscremeeemioches mit dem Zusatz wurden diese getrennt durch Siebe mit einer Maschenweite von entweder 0,5 mm oder 0,23 mm filtriert. Das auf den bieben zurückgehaltene Material wurde getrocknet und gewogen; das Gewicht wurde berechnet als Prozentzahl der zugefügten Men^e an Zusatz (d.h. Emulgator allein; Zusammensetzung gemäß der Erfindung mit Emulgator und Stabilisator; und trockengemisehtem Emulgator und Stabilisator). Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

T a b β 1 1 e

Auf dem Filter zurückbleibendes Material. #-Zueatz.

Emulagtortyp I. Emulgator II. Zusammen- III. Trookenes

allein Setzung gem. Gemisch

Erfindung Emulagtor und

Masoheftweite 0,5 mm 0,25 mm

Masohonweite Maschenweite 0,5mm 0,25 mm 0,5 mm 0,25 mm

30 i	65	90	1 0!	0	0	220	570
30 f	20	65		0	0	80	160
70 ?	5	40	0	0	0	80
50 ?	1	4	0	0	0	60
		5823/2182
				BAD	ORIGINAL
i CMG
b CMG
ί CMG
ί CMG

~ 21 -

Bin Vergleich zwischen der Keine I und der Reihe II zeigt, daS die Einverleibung von konzentriertem läonoglycerid in einer Zusammensetzung gemäß der Erfindung die lie igung des konzentrierten Monoglycerids ausschaltet Klumpen zu bilden und die Beiße I zeigt besonders, daß die Klumpneigung insbesondere des hochkonzentrierten Monoglycerid-Iimulgatora sehr hoch ist.

Die Reihe III zeigt, daß der Zusatz von konzentriertem Monoglycerid zu einem zu emulgierenden GemiBoh, insbesondere der Zusatz von 80 und 90 $ Honoglycerid-Emulgator in einem trockenen Gemisch (im Gegensatz zur Zusammensetzung gemäß der Erfindung) mit dem Stabilisator zu verheerenden Ergebnissen mit einer ausgesprochenen Neigung zur Klumpenbildung führt. Der Grund, weshalb die Menge von Trockenmasse auf dem Sieb in einigen Folien viel höher ist, als die Menge an Stabilisator besteht darin, daß die Geleeklumpen des Monoglyceride große Mengen der anderen Komponenten des Eiscremegemisches einfangen und zurückhalten. .

109823/2162

Claims

~ 22 - Patentansprüche

1.) Kombiniertes Eniulgierungs- und Stabilisierungsmittel, insbesondere zur Verwendung bei der Herstellung von Nahrungsmitteln und Getränken, dadurch Aekennzeichnet, daß es aus einer innigen Mischung eines oder mehrerer Emulgatoren auf der Basis von Fetteäureestern von Polyhydroalkoholen und einee oder mehreren Stabilisatoren des Kohlenwasserstoff- oder Proteintyps besteht und die genannten beiden Komponenten in den einzelnen Anteilen der Zusammensetzung in einem im wesentlichen konstanten Verhältnis von vjenigstens etwa einem Gewichtsteil Emulgator pro Gewiohteteil Stabilisator vorhanden sind.

2.) Mittel nach Anspruch 1, dadurch., gekennzeichnet, daß das Verhältnis Stabilisator : Emulgator zwischen 1 : 1 und 1:4, zweckmäßig etwa bei 1 :2, liegt.

3») Mittel nach Anspruch 1 und 2, dadaroh: gekennzeichnet, daß seine Anteile eine geringe Menge einer Seife, zweckmäßig Natriunistearat, enthalten*

4.) Mittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der •stabilisator ein wasserlösliches Alginat; Pektin, Starke, Cellulose oder Derivate derselben» wie Carboxymethylcellulose oder Carboxymethyletärke; ainen Pflanzengummi, zweckmäßig Guaranagucuni, Tragantgumnji oder Kerobengumrai^ Agar oder Irlandmooe oder Gelatine und/oder Milchproteine, wie z.B. Kasein, enthält.

5.) Mittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet« daß der Emulgator einen oder mehrere konzentrierte Mon^ester

109323/2162

von Fettsäuren iait Glycerinf einen oder mehrere nicht konzentrierte Monoester von IVtteäure mit Glycerin und/oder einen oder mehrere Teilester von Di- oder Pol}glycerin mit Fettsäuren oder einen oder mehrere im wesentlichen nicht polymere Teilester von Fettöauren mit Sorbitol, Sorbitan oder anaeren niohi verätherten oder teilweise verätherten Penta- oder Hexahydroalkoholen enthalte .

6.) Verfahren zur Herstellung der Erzeugnisse naoh Anspruch 1 bis 5» daä urch &ekennzelohne tv daß der Btatilieator gleichmäßig in einer Schmelzedes Emulgatore, die gegebenenfalls eine geringe Menge einer beife enthi.lt, dispergiert wird, worauf die Diepereion einer schnellen^ Verfestigung_s zweckmäßig unter Anwendung der Sprühtrocknung, unterworfen wird*

109823/2162 ■ ;

BAD ORIGINAL