DE1934124B2

DE1934124B2 - Verfahren zur Herstellung pulverförmiger, wasserdispergierbarer Lebensmittelemulgatoren

Info

Publication number: DE1934124B2
Application number: DE1934124A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Tokio Watanabe
Original assignee: RIKEN VITAMIN OIL CO Ltd TOKIO
Current assignee: RIKEN VITAMIN OIL CO Ltd TOKIO
Priority date: 1969-07-04
Filing date: 1969-07-04
Publication date: 1980-10-23
Also published as: DE1934124A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung pulverförmiger, lipophiler Lebensmittelemulgatoren, die sich selbst bei Temperaturen unterhalb 35° C leicht in Wasser dispergieren lassen.

Es war bisher sehr schwierig, lipophile Emulgatoren in Wasser zu dispergieren, und häufig mußte man für diesen Zweck den lipophilen Emulgatoren noch eine ausreichende Menge eines hydrophilen Emulgators zusetzen. Beim Zusatz von lipophilen Emulgatoren zu Lebensmitteln zeigen sie infolge ungenügender Dispergierung keine vollständig befriedigende Wirkung. Gewöhnlich werden diese Emulgatoren daher unter bestimmten Bedingungen homogen in Wasser dispergiert oder vor ihrer Verwendung in Lebensmitteln in einem öl gelöst.

Des weiteren ist es aus der CH-PS 4 70 143 bekannt, Emulgatoren mit Stabilisatoren zu kombinieren. Hierbei wird der Stabilisator gleichmäßig in der Schmelze des Emulgators dispergiert, worauf di« Dispersion einer schnellen Verfestigung durch Sprühtrocknung unterworfen wird. Dadurch werden Teilchen erhalten, die gleichförmig in bezug auf Partikelgröße und Zusammensetzung sind, um auf diese Weise insbesondere eine Klumpenbildung zu vermeiden, was leicht bei einem Trockenvermischen der beiden Komponenten eintritt. Jedoch lassen sich die erhaltenen Produkte aus Emulgator und Stabilisator nur dann in Wasser oder einem wäßrigen Medium verteilen oder lösen, wenn die Temperatur des Mediums über dem Schmelzpunkt des Emulgators liegt. Dies ist jedoch insofern nachteilig, als sich derartige Produkte nicht mit kleberhaltigen Rohstoffen, wie Kuchen- oder Teigwarenmehlen oder Getreideflocken, verarbeiten lassen, ohne bereits den Gar- oder Backvorgang bis zur Klebrigkeit ablaufen zu lassen. Darüber hinaus ist dieses bekannte Herstellungsverfahren infolge des apparativen Aufwandes, verbun- den mit einer genauen Überwachung der Mischungsverhältnisse und der anzuwendenden Temperaturen umständlich und zeitraubend.

Vorliegender Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, erstens die Nachteile der üblichen lipophilen Emulgatoren zu vermeiden, zweitens ein einfacheres Herstellungsverfahren für Lebensmittelemulgatoren zur Verfügung zu stellen und drittens die Anwendung derartig hergestellter Lebensmittelemulgatoren zu

ίο erweitern.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung pulverförmiger, wasserdispergierbarer Lebensmittelemulgatoren in Form von innigen Gemischen mit hydrophilen, kolloidalen Verbin düngen, das dadurch gekennzeichnet ist daß man lipophile Emulgatoren in flüssiger oder fester Form oder in Pastenform in Gegenwart hydrophiler, kolloidaler Verbindungen in Wasser dispergiert und anschließend die erhaltene Dispersion trocknet

Die Erfindung stellt auf diese Weise pulverförmige lipophile Emulgatoren für Lebensmittel zur Verfugung, die sich leicht handhaben und bei gewöhnlichen Temperaturen in Wasser homogen dispergieren lassen. Zum Dispergieren werden die lipophilen Emulgatoren

2^r> in flüssiger oder fester Form oder Pastenform in Wasser entweder bei gewöhnlicher oder höherer Temperatur durch Rühren in Gegenwart von hydrophilen, kolloidalen Stoffen dispergiert und anschließend nach üblichen Verfahren, z. B. durch Sprühtrocknung, Trocknen auf einer Schaumstoffmatte oder Gefriertrocknung, getrocknet

Beispiele für die im Verfahren der Erfindung verwendbaren lipophilen Emulgatoren sind Glycerinester von Fettsäuren, Sorbitanester von Fettsäuren,

r> Rohrzuckerester von Fettsäuren, Propylenglykolester von Fettsäuren und ihre Derivate. Beispiele für die im Verfahren der Erfindung verwendbaren hydrophilen, kolloidalen Verbindungen sind Natriumalginat Propylenglykolalginat, Carrageenin, Natriumcarboxymethyl- cellulose, Methylcellulose, Natriumstärkephosphat Natriumstärkeglykolat, Natriumpolyacrylat, Casein, Natriumcaseinat, Albumin, Sojabohnenprotein, Weizengluten, Gelatine, Stärke, lösliche Stärke, Dextrin, Gummi Arabicum, Guargummi, Akazienschleim und Natrium-

4^r) polyphosphat. Geringe Mengen einer Seife und Polyoxyethylensorbitanestern von Fettsäuren können als hydrophile Hilfsstoffe zugesetzt werden. Diese Verbindungen, die hydrophilen Emulgatoren und die hydrophilen kolloidalen Verbindungen können entwe-

M der allein oder in einer Kombination von mehr als zwei verwendet werden.

In der Praxis wird das Verfahren der Erfindung so durchgeführt, daß man die Dispersion nicht nach einem bestimmten Verfahren herstellt, sondern eine verdünnte

Yj wäßrige Lösung einer hydrophilen, kolloidalen Verbindung zusammen mit einem lipophilen Emulgator lediglich erwärmt oder indem man ein Gemisch aus einem lipophilen Emulgator und einer hydrophilen, kolloidalen Verbindung unter Rühren in Wasser

bo einträgt. Die hydrophile, kolloidale Verbindung wird in einer Menge von weniger als 50%, bezogen auf die Gesamtmenge von lipophilen Emulgator und kolloidaler Verbindung, verwendet. Ein Merkmal der erfindungsgemäß hergestellten, pulverförmigen Emulgatoren ist, daß sie sich bei gewöhnlicher Temperatur ohne Erhitzen gleichmäßig und rasch in Wasser dispergieren lassen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten lipophi-

Glycerinmonostearat

NatriumcarboxymethylceUulosc

Wasser

300 g

50 g

550 g

lü

len Emulgatoren für Nahrungsmittel.

Die erfindungsgemäß hergestellten, pulverförmigen Emulgatoren können zur Herstellung von Lebensmitteln verwendet werden, indem man entweder das Pulver mit dem Lebensmittel vermischt oder -Jas Pulver, dispergiert in Wasser, bei einer ausreichenden Temperatur zugibt Hierdurch vereinfacht sich das Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln ganz erheblich.

Die erfindungsgemäß hergestellten, pulverförmigen Emulgatoren haben ferner den Vorteil gegenüber anderen üblichen Emulgatoren, daß sie bei Zusatz zu Lebensmittelrohstoffen vor oder während der Verarbeitung die Qualität der Lebensmittel erheblich verbessern. Durch das Verfahren der Erfindung wurde es möglich, für lipophile Emulgatoren ein neues Anwendungsverfahren zu entwickeln, das sich von den herkömmlichen lipophilen Emulgatoren für Lebensmittel unterscheidet.

Die erfindungsgemäß hergestellten Emulgatoren können z. B. bei der Herstellung von Brot, Kuchen, Bisquits, Kuchengemischen und anderen 3ackwaren, Hafermehl, Spaghetti, Makkaroni, Eiscreme und Eiscremegemischen, in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-%, verwendet werden.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Aus folgenden Bestandteilen wird ein Emulgatorpulver hergestellt: J< >

20

Die im Wasser dispergierte Natritimcarboxymethylceiiulose wird auf 65° C erwärmt und mit dem Glycerinmonostearat versetzt Danach wird das Gemisch in einem Homogenisator kräftig verrührt. Man erhält eine flüssige Dispersion, die mit einem Lebensmittelmischer geschlagen und in 5 cm Stärke auf ein Sieb der lichten Maschenweite 1,65 mm verteilt wird. Danach wird die Masse 10 Stunden in einem 55 bis 65° C heißen Luftstrom getrocknet. Das getrocknete Produkt wird zu einem Pulver vermählen.

Tabelle 1 Beispiel 2

Aus den nachstehend genannten Bestandteilen wird ein pulverförmiger Emulgator hergestellt:

Sorbilanmonostearat 20000g

Talgölfettsäuremonoglycerid 5 000g

Dextrin 10000g

Natriumpolyphosphat 1000g

Wasser 64000 g

Ein Gemisch aus dem Sorbitanmonostearat, dem Talgölfettsäuremonoglycerid, dem Dextrin und dem Natriumpolyphosphat wird zu 65° C heißem Wasser gegeben, und das erhaltene Gemisch wird in einem Homogenisator kräftig verrührt Man erhält eine flüssige Dispersion, die bei einer Temperatur unterhalb 100°C sprühgetrocknet wird.

Beispiel 3

Aus den folgenden Bestandteilen wird ein pulverförmiger Emulgator hergestellt:

Propylenglykolmonooleat 20000 g

Rohrzuckerester einer Fettsäure 20000g

Sorbitanmonopalmitat 50000g

Natriumcaseinat 10000g

Gummi Arabicum 2 000g

Wasser 300000 g

Eine Lösung von Gummi Arabicum und Natriumcaseinat in Wasser wird auf 60° C erwärmt, und nach Zusatz des Emulgators wird das Gemisch homogen verrührt. Die flüssige Dispersion wird unter vermindertem Druck gefriergetrocknet, und das Produkt wird zu einem Pulver vermählen, das sich leicht in Wasser dispergieren läßt.

Zur Erläuterung der Wirkung des Verfahrens der Erfindung werden nachstehend die Ergebnisse von Versuchen hinsichtlich der Wasserdispergierbarkeit angegeben. Bei diesen Versuchen wird in jeweils 50 ml Wasser von verschiedener Temperatur in einem Meßzylinder jeweils 500 mg der verschiedenen Versuchsproben gegeben. Danach werden die Meßzylinder 60mal in vertikaler Richtung 30 Sekunden von Hand geschüttelt. Das Ausmaß der Dispersion ist in Tabelle 1 angegeben.

Temperatur, C

10 15

50

65

Glycerinmonostearat

Selbstemulgicrendes
MonoglyceriJ

Produkt von Beispiel 1
Produkt von Beispiel 2
Produkt von Beispiel 3

X X

0 0 0

Anmerkungen: X = nicht dispergiert.

0 = ungenügend dispeigiert. (O) = vollständig dispergiert.

X X

X 0

@ @

Die gemäß Beispiel 1, 2 und 3 hergestellten 65 Wasser unterhalb 60° C nicht dispergieren ließen.

Emulgatoren sind in Wasser bei 15° C und darüber Die nachstehenden Beispiele erläutern die Verwen-

vollständig dispergiert, während das Glycerinmonostea- dung der pulverförmigen Emulgatoren zur Herstellung

rat und das selbstemulgierertde Monoglycerid sich in von Lebensmitteln.

Anwendungsbeispiele

Beispiel Λ
Herstellung von Brot und Brötchen

Es ist bekannt, daß durch Zusatz vor Monoglyceriden oder anderen lipophilen Emulgatoren zum Teig die Qualität des Teiges verbessert wird und man ein weiches Brot sehr guter Qualität erhält, das weniger rasch altbacken wird. Im allgemeinen werden die lipophilen Emulgatoren entweder in einem Backfett bzw. einer Margarine in Form eines »superglycerierten« Backfettes gelöst oder in öl oder Wasser unter bestimmten Bedingungen gelöst und anschließend dem Teig einverleibt.

Die erfindungsgemäß hergestellten, pulvcrförrnigen

Tabelle II

Emulgatoren zeigen in dieser Hinsicht eine stärker« Wirkung als die nach bekannten Verfahren hergestellten Emulgatoren, und ihre Handhabung ist einfacher, de die Pulver als solche dem Mehl einverleibt werder ■) können.

1 — 1. Effekt beim Zusatz zu Teig

Die gemäß Beispiel 1 und 2 hergestellten, pulverför· migen Emulgatoren werden mit Mehl vermischt, unc

κι der aus dem Mehl hergestellte Teig wird mit einerr Brabender-Farinograph hinsichtlich der Stabilität bein-Kneten untersucht. Zum Vergleich wurde feinpulverige! Glycerinmonostearat einer Teilchengröße unter 0,124 mm verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle Il

π angegeben.

Verwendete Wasser-Menge an aufnahme,"<" Emulgator, %

Stabilität, Min.	Teigkonsistcn/ (B. U.)	Valorimctcrwcrt
9,0	500	64
9,5	500	64
12,5	490	75
12,0	490	74
Hefe Margarine Zucker Salz KBrO₃ Wasser Emulgator		2g 4g 4g 2g 20 ppm wie erforderlich 0,4-0,5 g

Blindversuch	0
Feines Pulver von	0,5
Glycerinmonostearat
Produkt von Beispiel I	0,4
Produkt von Beispiel 2	0,4

59
59

61
61

Hinsichtlich der Stabilität und der Valorimeter-Werte hat feinpulveriges Glycerinmonostearat praktisch die gleiche Wirkung wie der Blindversuch. Durch Zusatz des Produktes von Beispiel 1 oder Beispiel 2 wird eine beträchtliche Verbesserung der Stabilität des Teiges beim Kneten hervorgerufen. Außerdem ist dieser Teig weniger klebrig, so daß er sich leichter mechanisch handhaben läßt.

1 - 2. Effekt beim Backen

Aus folgenden Bestandteilen wird ein Brotteig hergestellt:

Mehl

100g

Das gemäß Beispiel 1 bzw. 2 hergestellte Produk wird mit dem Mehl vermischt, und aus dem erhaltener Hefeteig wird ein Brot gebacken. Zum Vergleich win auch Brot unter Verwendung von feinpulvrigen Glycerinmonostearat hergestellt Die Ergebnisse sind ii Tabelle III angegeben.

Tabelle III	Zugesetzte Menge	Volumen des Brots	Aussehen
	an Emulgator
	0%	1970 ml/434 g Teig	rauh
Blindversuch	0,5%	2005 ml/435 g Teig	fein
Produkt von Beispiel I	0,5%	1998 ml/436 g Teig	fein
Produkt von Beispiel 2	0,5%	1975 ml/435 g Teig	rauh
Feinpulveriges Glycerin
monostearat

Die Krümelhärte, bestimmt mit einem Kompressime- lassen sich in Wasser im Teig beim Verkneten leich

ter, ist in der Figur wiedergegeben. dispergieren, sie bringen eine erhebliche Verbesserunj

Die Produkte der Beispiele 1 und 2 sind keine reinen der Qualität des Teiges und des Brotes und sii

Pulver von festen, lipophilen Emulgatoren, sondern sie bo verzögern das Altbackenwerden.

Beispiel B Herstellung von Sandkuchen

Wegen der großen Mengen an Wasser und Zucker im b5 zugesetzt Im vorliegenden Beispiel wird das gemäl

Gemisch muß ein Emulgator guter Qualität zugesetzt Beispiel 3 hergestellte Produkt dem Mehl in eine

werden. Bei der Herstellung eines 130% hohen Menge von 03 Gew.-% zusammen mit übliche

Sandkuchens wird der Emulgator in Margarine Margarine, die keinen Emulgator enthält zugesetzt Da

Innere des Kuchens hat ein erhöhtes Volumen und ein verbessertes Aussehen.
Zusammensetzung von 130% hohem Sandkuchen

Mehl

Margarine
Zucker
Backpulver

100g

50 g

130g

6g Salz

Wasser

Ein ganzes Ei

3g 90g 60 g

Sämtliche Bestandteile werden gleichzeitig miteinander vermischt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.

Tabelle IV

Volumen des Kuchens je iSOg Teig

Aussehendes Kucheninneren

Blindversuch 240 ml

Produkt von Beispiel 3 350 ml

besieht aus Konglomeraten mit unregelmäßiger Verteilung

feine Struktur

Beispiel C
Herstellung eines Kuchengemisches

Der gemäß Beispiel 2 hergestellte, pulverförmige Emulgator wird zu einem Kuchengemisch gegeben, und aus diesem Kuchengemisch, das die nachstehend genannte Zusammensetzung hat, wird ein Kuchen gebacken.

Mehl 100 g

Puderzucker HOg

Margarine 10 g

Salz 1 g

Backpulver 5 g

Trockenei 5 g

Produkt von Beispiel 2 0,5 g

Tabelle V

Zugesetzte Menge an Emulgator, %

Volumen

des Kuchens, ml

Aussehen des Kucheninneren

Blindversuch 0

Produkt von Beispiel 2 0,3

Produkt von Beispiel 2 0,5

Pulverförmiges Talgöl- 0,5
fettsäuremonoglycerid 360
410
450
320

rauh
fein
Tein
rauh

Beispiel D
Herstellung von Plätzchen

Aus den nachstehend genannten Bestandteilen werden Plätzchen hergestellt Das gemäß Beispiel 1 hergestellte Produkt wird dem Mehl in einer Menge von 0,5% einverleibt

Tabelle VI

Butter	480g
Zucker	240 g
Eigelb	320 g
Mehl	960g
Produkt von Beispiel 1

Durch Zusatz des gemäß Beispiel 1 hergestellten Produktes wird der Teig weniger feucht, weniger klebrig, und läßt sich leichter verformen. Die Plätzchen sind voluminöser und glatter im Vergleich zu dem ohne Emulgator hergestellten Produkt Die Geschmacksglätte wurde nach dem sogenannten »Shortening-Wert« geschätzt Die Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt

Shortening-Wert

Ohne Emulgatorzusatz
0,5% Produkt von Beispiel 1

126,3 109,1

Beispiel E Herstellung von Porridge Aus Haferflocken wird Porridge hergestellt Die

Haferflocken werden 2 bis 3 Minuten mit etwa der 2JSi achen Menge Wasser gekocht und unter Zusatz von

Milch serviert Durch ihren Gehalt an Stärke wird der Porridge beim Kochen jedoch pastenförmig und sein Geschmack verschlechtert sich. Wenn man den Haferflocken das gemäß Beispiel 1 hergestellte Produkt

in einer Menge von 03% einverleibt, wird der Porridge beim Kochen nicht pastenförmig, und sein Geschmack ist verbessert

Beispiel F Herstellung von Spaghetti

10

Hirse oder Weizenmehl wird als Ausgangsprodukt verwendet. Das gemäß Beispiel 1 hergestellte Produkt wird in Mengen von 0,5 bzw. 1,0% der Teigmasse einverleibt, die einen Wassergehalt von 23,7% besitzt. Danach wird das Gemisch 20 Minuten verknetet.

Tabelle VII

Aus der Masse werden mit einer Versuchsmaschine mit einem Fassungsvermögen von 20 kg und einer Düsenöffnung von 2,0 mm Spaghetti hergestellt. Der Strangpreßdruck beträgt etwa 50 kg/cm². Die Ergebnisse sind in Tabelle VlI zusammengestellt.

Probe	Kochzeit, Min.	Gewichts zunahme, %	Volumen zunahme, %	Menge gelösl, %	Ausmaß der Scherung, %	Elastizität, %	Viskosita ts- koeffizient
Ohne zugesetzten Emulgator	17 27	312,5	392,9	5,8	0,53 0,37	1,3 0,9	4,1 1,3
Produkt von Beispiel 1, 0,5%	17 27	293,5	357,1	4,4	0,64 0,52	2,1 1,5	3,2 2,8
Produkt von Beispiel 1, 1,0%	17 27	282,5	335,1	4,8	0,63 0,59	1,9 1,5	3,0 3,4
Die Eigenschaften	der Spaghetti	ändern sich	durch	Spaghetti	erhöht. Eine	beträchtliche	Verbesserung

Zusatz des gemäß Beispiel 1 hergestellten Produktes 25 wurde hinsichtlich einer geringeren Klebrigkeit der

deutlich. Die Gewichts- und Volumenzunahme beim Kochen ist weniger ausgeprägt, andererseits ist jedoch das Ausmaß der Scherung sowie die Viscoelastizität der Spaghetti und einer gleichmäßigen Adhäsion der Spaghettisauce beobachtet.

Beispiel G Herstellung von Molkereiprodukten

Die Wirkung des gemäß Beispiel 3 hergestellten Emulgators bei der Verwendung in Molkereiprodukten wird nachstehend erläutert Wenn der pulverförmige Emulgator zum Ausgangsmaterial von Eiscreme in wäßriger Phase zugesetzt wird, werden die kleinen Öltröpfchen sehr gut dispergiert, und man erhält eine stabile Dispersion. Man erhält aus diesem Produkt eine köstliche Eiscreme mit glattem Geschmack, trockenem Körper und einem bisher nicht beobachteten Ausmaß an Formbeständigkeit Bei Verwendung des Emulgators bei der Herstellung von Eierrahm erhält man ebenfalls ein Produkt mit glattem Geschmack, das gegen Altwerden stabil ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche::

1. Verfahren zur Herstellung pulverförmiger, wasserdispergierbarer Lebensmittelemulgatoren in Form von innigen Gemischen mit hydrophilen, kolloidalen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man lipophile Emulgatoren in flüssiger oder fester Form odeir in Pastenform in Gegenwart hydrophiler, kolloidaler Verbindungen in Wasser dispergiert und anschließend die erhaltene Dispersion trocknet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst den lipophilen Emulgator mit der hydrophilen, kolloidalen Verbindung trocken vermischt, anschließend das Gemisch in Wasser dispergiert und die erhaltene Dispersion trocknet

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die hydrophile, kolloidale Verbindung zunächst in Wasser löst anschließend die erhaltene Lösung mit dem Emulgator versetzt und dispergiert und hierauf die erhaltene Dispersion trocknet

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich eine Seife oder einen Polyoxyethylensorbitanesüer als hydrophilen Hilfsstoff verwendet