DE2051766A1

DE2051766A1 - Verfahren zur Herstellung von Saccharose Fettsäureester!!

Info

Publication number: DE2051766A1
Application number: DE19702051766
Authority: DE
Inventors: Fumiaki Endo Fumio Ooi Hideki Kozuka Yoshio Kyoto Yamagishi (Japan) P
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1969-10-23
Filing date: 1970-10-22
Publication date: 1971-05-06
Also published as: DE2051766C3; IT1028507B; NL170632C; DE2051766B2; GB1332190A; FR2066377A5; US3792041A; JPS5114485B1; NL7015560A; BE757846A

Description

Il f ^p

PATEJITANWiLTE

dr.ing. H. NEGEJNTDANK · dipl.-ing. H. HATJCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ

HAMBURG-MÜNCHEN ZUSTEIiLTJNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEUER

TKL. 36 74 88 UND 36 4110

Dai-Ichi Kogyo Seiyalcu Co., Ltd. telegh. negedapatent hambtthg

55 Ni shi-Shi chi jo, . München is · mozartstr. as

Higashi Kubocho, TEi..assO₀se

Shimo^yo-ku, Kyoto, Japan tei-egr. nege:,apatent München

Hamburg,den 20. Oktober 1970

Verfahren zur Herstellung von Saccharose-Fettsäureestern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Saccharose-Fettsäureestern, insbesondere ein Verfahren, nach welchem sich solche Ester in relativ kurzer Zeit mit hohen Atisbeuten und in technischem Maßstab herstellen lassen.

Unter den verschiedenen Lebensmittelzusätzen sind Saccharose-Ester von Fettsäuren wegen ihrer guten hydrophilen Eigenschaften und ihrer starken Emul^ierwirkung sehr geschätzt. Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Saccharoseestern von Fettsäuren im technischen Maßstab wird Dimethylformamid als Lösungsmittel zur Durchführung einer Umsetzung zwischen Saccharose und einer Fettsäure verwendet. Dieses Verfahren wird nachstehend als "DMF-Verfahren" bezeichnet. In der belgischen Patentschrift 696 700 ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Saccharoseestern von Fettsäuren unter Benutzung einer transparenten Emulsion beschrieben. Dieses Verfahren ist als "T.E,-Verfahren" bekannt.

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Das "DMF-Verfahren" hat den Nachteil, daß ein giftiges Lösungsmittel dabei benutzt wird und daß die vollständige Entfernung des Lösungsmittels außerordentlich schwierig ist.

Bei dem "T.E.-Verfahren"wird ein Saccharose-Fettsäure-Ester aus Saccharose und einer Fettsäure unter Verwendung von Propylenglykol als Lösungsmittel und einer oberflächenaktiven P , Substanz als Emulgator hergestellt. Dieses Verfahren ist durch die Bildung einer Mikrοemulsion der Reaktanten gekennzeichnet.

Mit dem T,E.-Verfahren sind auch zahlreiche Schwierigkeiten verbunden, welche seine Durchführung im technischen Maßstab verhindert haben. Die größten Schwierigkeiten bestehen darin, daß einmal die Mikroemulsion so wenig stabil ist, daß die Kontrolle der Reaktionsbedingtingen bei industrieller ^, Produktion nicht möglich ist, ferner, daß das Verfahren Hochvakuum erforderlich macht und eine längere Reaktionszeit, weil das benutzte Lösungsmittel bei relativ hoher Temperatur siedet, und schließlich, daß das erhaltene Produkt von geringerer Qualität ist, weil die Abtrennung des Emmlgators von dem Saccharose-Fettsäure-Ester durch Reinigung schwierig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein aeaes .,;'., undverbessertes Verfahren zur Herstellung von Saccharose-

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Fettsäureestern zu schaffen, das sich mit guten Ausbeuten in relativ kurzer Zeit und im technischen Maßstab durchführen

Die Aufgabe wird im wesentlichen durch ein Verfahren zur Herstellung von Saccharoseestern von Fettsäuren gelöst, bei welchem diese Ester aus einer dehydratisieren homogenen Schmelze der Reaktanten synthetisiert werden. Die Herstellung der Schmelze der Reaktanten wird unter Benutzung von ¥asser als Lösungsmittel und eines besonderen Flußmittels so durchgeführt, daß Hydrolyse der Ester der Fettsäuren verhindert wird.

Gemäß der Erfindung besteht die Verbesserung beim Verfahren zur Herstellung von Saccharoseestern von Fettsäuren, bei welchem Saccharoseester durch eine Umesterungsreaktion zwischen Saccharose- und Fettsäure-Estern erhalten werden, darin, daß

a) eine Lösung aus dem Gemisch von Saccharose und einer fettsauren Seife in Wasser hergestellt wird derart, daß die Saccharose vollständig gelöst ist,

b) dieser Lösung ein Fettsäureester und ein Katalysator

zur Umesterungsreaktion zwischen Saccharose- und Fettsäure-Ester bei einer derart erhöhten Temperatur und vermindertem Druck zugesetzt wird, daß Hydrolyse des Fettsäureesters

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vermieden und eine weitgehend vollständig entwässerte homogene Schmelze erhalten wird, und

c) die Umesterung zwischen Saccharose- und Fettsäureester in der Schmelze bei einer Temperatur im Bereich von 110 bis 175 °C durchgeführt wird.

Vorzugsweise wird der Fettsäureester nur in Stufe b) zuge- ψ setzt, obwohl eine restliche Menge Fettsäureester in Stufe e) zugegeben werden kann, nachdem die Hauptmenge in Stufe b) zugesetzt worden ist.

Die Stufe c) wird vorzugsweise unter vermindertem Druck durchgeführt, kann aber auch bei atmosphärischem Druck durchgeführt werden. _o , _; ;

Da erfindungsgemäß Wasser als Lösungsmittel vei^we_fndet wird, , ^ wird die Saccharose schnell gelöst, und es ist nur,; eine kleine Menge Wasser erforderlich, um eine Lösung.zu erhalten, in der die Saccharose in vollständig gelöstem Zustand vorliegt. Das als Lösungsmittel verwendete Wasser wird aus dem System während der Bildung der dehydratisierten homogenen Schmelze entfernt. Daher ist bei diesem Verfahren keine besqndere Stufe zur Abtrennung des Lösungsmittels

nötig, was sich bei dem DMF- und T.E,-Verfahren nicht

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umgehen läßt. Darüberhinaüs entfallen bei dem erfindungsge-

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mäßen Verfahren alle Probleme, die mit der Tatsache zusammenhängen, daß eine Menge giftigen Lösungsmittels im Endprodukt zurückbleiben kann, wie beim DMF-Verfahren. Auch können im Endprodukt keine Nebenprodukte vorliegen, wie Polyglykolester in dem beim T.E.-Verfahren anfallenden Endprodukt, wo Propylenglykol als Lösungsmittel verwendet wird. Außerdem wird durch die Bildung der homogenen Schmelze und der nachfolgenden Umsetzung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Entstehung von Nebenprodukten auf ein Minimum herabgesetzt, wie später noch eingehend erläutert, was die Herstellung von Saccharose-Fettsäure-Estern eines hohen Reinheitsgrades ermöglicht.

Um eine homogene Schmelze zu bekommen, ist es notwendig, das System zu bewegen bzw, zu rühren. Obwohl bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Wasser aus dem System entfernt wird, steigt die Virkosität des Systems nicht so stark an, weil der Vorgang bei einer relativ hohen Temperatur durchgeführt wird und außerdem eine fettsaure Seife zugesetzt wird. So können die bekannten Rühr- oder Bewegungs-Mechanismen ohne weiteres eingesetzt werden, um zu einer homogenen Schmelze zu kommen.

Aligemein gesagt, um die Saccharoseschmelze aus pulverförmigem Zucker herzustellen, muß die Saccharose auf eine Temperatur über tkö bis 145 C erhitzt werden, wo die Saccharose erweicht. Wenn jedoch die Temperatur der

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erhitzten Saccharose die oben erwähnte Erweichungstemperatur erreicht hat, beginnen kleine Saccharosepartikel zusammenzulaufen. Außerdem ist es schwierig, Saccharose ohne thermischen Abbau zu schmelzen,und die erhaltene geschmolzene Saccharose ist thermisch so instabil,, daß sie sich schnell zersetzt und eine schlechte Affinität gegenüber Fettsäüreestern zeigt. Es ist gefunden worden, daß sich die Aggregation der pulverförmigen Saccharose verhindern läßt, wenn Fettsäure-Seifen zugesetzt werden. Sie sind ausgezeichnete Anti-Aggregationsmittel. Die fettsaure Seife wirkt auch als Flußmittel und reduziert die Temperaturj bei welcher die Schmelze gebildet wird. Die Verwendung der Fettsäureseife hat auch den Vorteil, daß die Affinität zwis&hen Saccharose und Fettsäureester verbessert Wird. Wenn andere Verbindungen als' Fettsäureseife, z. B. Saccharoseester von Fettsäuren, als Flußnüittel zugesetzt werden, findet die ^unerwünschte Verseifung in hohem Grade, etwa zu 30 bis 4o fo, statt.

Durßh die Verwendung einer Fettsäureseife gemäß der Brfilidtuig wird es möglich, in wirtschaftlicher Weise eitle geseninölzene Zusammensetzung zu erhaltet!, die im wesentlichen aus Saccharose und einem" Fettsäureester besteht und äiidbÜl

Die Verwendung von Wasser als Lösungsmittel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bringt die bereits dargelegten besonderen Vorteile. Jddofefc muß" i^rge; däfiii* getragen

daß die Hydrolyse der Fettsäureester, die infolge der Verwendung von Wasser stattfinden kann, "vermieden wird.

Im allgemeinen werden Ester nahezu quantitativ in 6O Minuten in Anwesenheit von Wasser und einer alkalischen Substanz bei Temperaturen zwischen 60 und 80 C hydrolysiert.

Die Lösung der Mischung von Saccharose und Fettsäureseife mit Wasser nach der Erfindung ist jedoch stabil infolge der Anwesenheit der Fettsäureseife, und demgemäß ist das Wasser in der Lösung nicht so leicht frei, um Hydrolyse des Fettsäureesters zu bewirken. Die Dehydratation der Lösung, in welcher Wassermoleküle stabil mit Saccharosemolekülen verbunden sind, kann nur durch Anwendung erhöhter Temperatur und vermindertem Druck durchgeführt werden.

Außerdem ist überraschend gefunden worden, daß, wenn die Temperaturerhöhung und die Druckverminderung während der Bildung der entwässerten Schmelze der Reaktanten entsprechend der Geschwindigkeit der Entwässerung geregelt wird, die Hydrolyse der Fettsäureester mit Erfolg vermieden werden kann, selbst bei hohen Temperaturen im Bereich von 100 bis 160 C und sogar in Anwesenheit von Wasser als Lösungsmittel und einem alkalischen Material als Katalysator für die Umesterungsreaktion.

Die Bedingungen zur Vermeidung der Hydrolyse von Fettsäureestern ix'ÄYiß&n ab und werden bestimmt von verschiedenen

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Faktoren. Als Faktoren können folgende erwähnt werden: (i) Verhältnis von Saccharose zu Fettsäureester, (s) Art und Menge der verwendeten Fettsäureseife, (3) Art und Menge des verwendeten Katalysators, (k) Wassergehalt in dem die Schmelze bildenden System, (5) Temperatur und (6) Druck.

Das Mengenverhältnis von Saccharose zu Fettsäureester sollte im Gewichtsbereich von 80 : 20 bis 5 ' 95 liegen.

Die Fettsäureseife kann ein Kalium, Natrium- oder Calciumsalz einer Fettsäure mit 8 bis 22 C-Atomen sein; sie wird in einer Menge von 5 bis hO Gew.-^, bezogen auf das Gesamtgewicht von Saccharose und Fettsäureester, eingesetzt.

Irgendein alkalisches Material, das gewöhnlich als Katalysator für Umesterungsreaktionen verwendet wird, kann

auch als Katalysator für die Umesterungsreaktion' zwischen Saccharose und Fettsäureester bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.

Als alkalisches Material, das als Katalysator benutzt werden kann, kann genannt werden: Hydroxyde, Karbonate, Bikarbonate, Methylate, Äthylate und Propylalkoholate von Kalium, Natrium und Lithium. Besonders bevorzugt werden die Kaliumsalze, v±f, KOH und K„CO . Der Katalysator kann in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-^, bezogen auf Saccharose, eingesetzt werden.

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Nach der Erfindung wird der Katalysator dem System zu irgendeiner Zeit nach, dem Lösen der Mischung von Saccharose und Fettsäureseife mit Wasser und vor Beendigung der Bildung der entwässerten Schmelze zugesetzt.

Zur Herstellung der Lösung von Saccharose und Fettsäureseife wird Wasser in einer Menge von 10 bis 200 Gew.-/&, bezogen auf die Gesamtmenge Saccharose und Fettsäureseife, eingesetzt.

Um eine entwässerte Schmelze der Reaktanten mit den oben beschriebenen besonderen Bedingungen für die Faktoren 1 bis 3 zu erhalten, ohne daß dabei Hydrolyse der Fettsäureester eintritt, müssen Temperatur und Druck nach dem Entwässerungsgrad während der Bildung der Schmelze jeweils innerhalb bestimmter Bereiche geändert und geregelt werden. Solche bestimmten Bereiche für Temperatur und Druck gibt die Tabelle 1 wieder.

- 10 -

_ _1G .

Tabelle: 1

Wässergehalt mehr als

(Gew,^) 20 15 10 ' 5

Temperatur °C 70-110 75-135 85-100 95-165 110*175

Druck (mml-Ig) 76O-36O 760-210 76O-HO 66O-6O 6O-O

In der Tabelle ist der Wassergehalt in Gew.-^, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmelze, angegeben.

Allgemeiner können die Temperatur- und Druckbereiche für die Entwässerungs- oder Dehydrätätiöns-Stufe der Schmelz§> wie in Tabelle 2 gezeigt, defittier% wferden-.

H H β)

	C	O	O	O
	νο	νο	VO	VO
	t-		ϊ--.
		V».	V»	+
	Vn		ο	X
		■ Ν	νο	O
				CM
O	Vn	Vn	+	τ-
VO	ο	O	X	VH
	-3·	ο\	O
B)	CM	ι	CM	N
•Η	I	X	τ—	ViI
,Ω.	X	O	Vn	X
O	O	CM		τ—
VD	cn	ISl
C\		VH
		X
		τ—
		τ—

	X	X	X!	X
			»Α	»Α
	»	I	τ-	τ-
	Vu	VH	Ι	Ι
O	\*		VlI	VlI
τ— Γ—	VH	VlI	ί*
(C			VlI	VlI
•Η	O	JO
,η	Ο\	O	»Α	O
		τ— I	O	r—
ο	+ X	T	ν—	4.
		CM	X	T M.
	ι	I	W	cn
		ι	ι

CM

Λ" Λ" A" X X X

»Λ O

AH Λ" XX

Λ» Λ» ΛΗ ο »η ο

CM r- τ-

Λ»

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In der Tabelle bedeuten X der prozentuale Wassergehalt der Schmelze, Y die Temperatur in C und Z der Druck in mmllg.

Zum besseren Verständnis der Verhältnisse zwischen dem Wassergehalt und der Temperatur, und zwischen dem Wassergehalt und dem Druck, wie sie in Tabelle 2 angegeben sind, wird die folgende Beschreibung gebracht, wobei auf die beigefügten Figuren Bezug genommen wird.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die den kritischen Bereich der Temperatur entsprechend dem Wassergehalt während der Bildung einer entwässerten Schmelze nach der Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die den kritischen Druckbereich entsprechend dem Wassergehalt während der Bildung einer entwässerten Schmelze,'üach der ^ Erfindung zeigt. , ■ ;

Die Kurven A und B in Fig. 1 zeigen die unteren und oberen kritischen Temperaturen, und die Kurven C und D in Fig. die unteren und oberen kritischen Drücke, die dem jeweiligen Wassergehalt entsprechen.

Wenn dsts Verfahren ,unter anderen Bedingungen als den bestimmten, oben mit Bezug auf die Faktoren 1 bis 6 angegebenen Bedingungen durchgeführt wird, tritt unweigerlich

¹¹ "* 109819/2263 - ¹-³ "

Hydrolyse der Fettsävireester ein und ein merkbarer Anstieg der Viskosität des Systems mit dem Ergebnis, daß die Saccharose-FettsfUire-Bster in schlechter Ausbeute anfallen.

Wenn z, 13. die Saccharose unä der Fettsäureester in anderen als den oben angegebenen Mengenbereichen eingesetzt werden, tritt die Hydrolyse des Fettsäureesters in zwei- bis dreimal so großem Umfang ein, als wenn die Ausgaiigsmaterialien in innerhalb des bestimmten Bereiches eingesetzt werden.

".leim das System während der Bildung der Schmelze auf Temperaturen erhitzt wird, die 5 bis 10 C über den oberen Grenzwerten liegen (also über der Kurve B in Flg. 1), tritt Hydrolyse der Fettsäureester ein, was zu einem Anstieg des Verseifungsgrades bis zu 10 bis 20 ^o und einem Abfall des Umesterungsgrades bis zu ca, 50 '"/^a oder darunter führt. In manchen Fällen wird das System heterogen mit dem Ergebnis, daß praktisch keine Umsetzung stattfindet.

Wenn andererseits das System auf eine Temperatur erhitzt wird, die 5 t>is 10 C unter der unteren. Grenze des bestimmten Temperaturbereiches liegt (unter der Kurve A in Fig. i), neigen die jleafctanten des Systems dazu, fest zu werden, was KW einem Anstieg der Viskosität des Systems um einige 100 Mal höher führt* Eine heterogene !Reaktion- verläuft atieh wo*? ent lieh langsamer»

- Ik -

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- Ik -

Fettsäureester, die für das Verfahren nach der Erfindung geeignet sind, sind Ester von Fettsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen mit einem Alkohol, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylalkohol, Äthylenglyko1, Propylenglykol und Btitylenglykol, Glyzerin, Sorbitol und Pentaerythritol. Bei der Herstellung von Saccharoseestern von Fettsäuren mit hohem Reinheitsgrad werden besonders Ester von Alkoholen mit niedrigem Siedepunkt, wie Methyl-, W Äthyl- und Propylalkohol, bevorzugt.

Es ist gefunden worden, daß bei dem Verfahren nach der Erfindung die Umsetzung zur Bildung von Saccharoseestern von Fettsäuren selten während der Stufe der Bildung dßjfr entwässerten homogenen Schmelze stattfindet. Wenn, so findet die Umsetzung in nur sehr geringem Umfang statt.

Nachdem die entwässerte homogene Schmelze der Reaktanten fe erhalten ist, wird das System bei Temperaturen zwischen und 175 C unter Atmosphärendruck, vorzugsweise unter vermindertem Druck, im B#f\0ieh von 60 bis 0 itmillg, um die Umesterung unfrear'Entstehung der SapcharoseesteiF von Fettsäuren durchzuf|iihiren.

Erfindungsgemäß wird diese Hitzebehandlung mir eine Zeit von etwa 15 Minuten bis 3 Stunden durchgeführt, die Umesterungsreaktioia mit hoher Ausbeute sibgelauf&n ist.

s- Ii *

Bei der technischen Durchführung ist es zweckmäßig, die Umesteruiigsreaktion direkt im Anschluß an die Herstellung der Schmelze in demselben Gefäß dtirchzufuhren. Es ist aber auch möglich, beide Stufen getrennt voneinander und in verschiedenen Gefäßen durchzuführen.

Die Menge Honoester, die in dem Saccharose-Fettsäure- Ester-Produlct, das erhalten wird, vorliegt, läßt sich durch die Einstelluaig des Molverhältnisses von Saccharose zu Fettsäureester, intern diese Reaktanten eingesetzt werden, festlegen. Bei gleichem Verhältnis von Saccharose zu Fettsäureester fürt das erfindungsgemäße Verfahren zu einem Produkt mit höherem Wonoestergehalt als die bekannten Verfahren, bei denen ein organisches Lösungsmittel eingesetzt wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend typische Beispiele zusammen mit Vergleichsbeispielen gebracht.

Beispiel 1

50 kg Saccharose und 25 kg Natriumstearat wurden in ein 350 1 Reaktionsgefäß gegeben und durch Zusatz von 25 kg fässer eine homogen gemischte Lösung davon hergestellt. Ein wesentlicher Teil des zugefügten Wassers wurde durch Erhitzen der Lösung auf eine Temperatur zwischen 100 und 125 C entfernt, wonach 1,0 kg KpCO,- in das System eingeführt

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wurden. Danach wurden 25 kg des Methylesters der Rindertalg-Fettsäure zugegeben, während das restliche Wasser allmählich bei einer Temperatur von I50 C unter vermindertem Druck von 6O mmllg entfernt wurde.

Nach Beendigung der Zugabe des Rindertal g-Fettsäure-Kiethylesters wurde das System 3 Stunden bei 15O C und 60 mmllg gehalten, wonach 9^,5 Mg eines Realctionsproduktes erhalten wurden.

Es wurde festgestellt, daß 95 ^ des zugesetzten Rindertalg-Fett säure-Hethylesters bei der Umesterungsreaktion in Saccharose-Fettsäure-Ester übergeführt worden war. Die Zusammensetzung des Saccharoseesters nach der Reinigung wurde mittels Dünnschichtclnromatographie bestimmt, wobei folgendes Ergebnis erhalten wurde;

Monoester	52 f,
Diester	30 io
Triester	18 £.

Der Verseifungsgrad des Endproduktes betrug 5 ^L/°*

• 2" icg ' Saccharose ^Λ und Ö,"75 kg Natriümstearat wurden in einem tteäiction*SgefäiS in' "i kg'Tiäistser zu cinei homogenen Lösung 'd^ex

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BAD

Mischung gelost. Dieser Misdating wurden 0,75 kg Rindertalgfettsäure-Kethylester und 20 g KOH als Katalysator zugesetzt, während zur Dehydratation die Temperatur des Gemisches von 80 auf 150 C unter Druck auf 50 mmllg gebracht wurde. Danach wurde die Temperatur 30 Minuten zwischen I50 xtnd 155 C-gehalten, wonach 3» 2 kg eines Realctionsproduktes erhalten wurden.

Bei der Umesterungsreaktion wurden 85 P des Rindertalgfett— säure-Methylesters zum Saccliarose-Fettsäureester umgesetzt. Die Zusammensetzung des nach der Reinigung erhaltenen Saccharoseesters wurde durch Dünnschichtchromatographie bestimmt, welche folgendes Ergebnis brachte:

Honoester 62 )h
Diester 2° >j
Priester 9 ^cp·

■ η

Der Verseifungsgrad des ICiidprodtiktes war 7 '}'>»

Beispiel 3

35 >^ k£j ßaecharose, 1«i-7 ^S d^ßs Ziatriumnalzes der Rinder— talgf ettsäur«; niul 35 »0 kg V/asser wurden, in ein Reaktionsgef äß zur Bereituiig einer homogenen Lösung des Gemisches gegeben.

diesem Gomiscli wurden I5 kg Rinderta J-gfettsäure-Hethyleetor 71ό g K₀CO als Katalysator zugefügt, während die

«9819/226 3 . _ia .. _BAD

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Temperatur von 80 auf 150 C und der Druck auf 50 mmllg zwecks Entwässerung gebracht wurde. Mach Zugabe weiterer 30,5 kg Rinderbalgfettsäure-MetJiylester wurde das Gemisali 3 Stunden bei einer Temperatur von 1.45 ⁰C vasid einem Druck von 50 mmllg gehalten, wonach 92,5 kg eines Reaktionsproduktes anfielen. , , , , _t

Das Ergebnis dieser Uiaestertuigsreaktion war» daß sich 9P- /». des eingesetzten Rindertalgfetteäure-Methylesters zum Saceharosef ettsLlureester umgesetzt hatten» ...,·..

Die Zusammensetzung des erhaltenen Saccharoseesters nap.li Reinigung wurde durch Dünn schicht Chromatographie bestiiumt, die folgendes Ergebnis brachte;

2Sj Jj . 3I fa

Terseifu3ag.sgr.ad

und 30 g KOII als Katalysator zugesetzt, walirend auf eine Temperatur zwischen 110 und 15Ο C erhitzt und der Druck atif 3 mrnlig gebracht wurde, um eine entwässerte Schmelze zu bilden. Danach wurde die Umesterungsreaktion bei einer Temperatur zwischen 155 und 160 C bei einem Druck von 3 mmllg innerhalb von 90 Minuten durchgeführt,

Dae erhaltene Reaktionsprodukt enthielt ^3»5 /= Saccharose--Fettsäure-Ester, 82 ^i des eingesetzten propylenglykolesters hatten mit der Saccharose reagiert.

Die Zusammensetzung des Saccharose-Fettsäure-Esters war die folgendes

Monoester 5^ »3 'f^J Diester 31,h ' <fr Tri- und Polyester 12,3 ?■>.

Die Zusammensetzung des restlichen Propylenglykolesters war wie folgt:

Monoester 1 , 9 /° Diester 3,4 #.

Der Verse if ungsgrad des erhaltenen Produktes war 23,7 /ϊ·

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Beispiel 5

48,8 kg Saccharose und 25 kg des Natriumsalzes der liindertalgfettsäure wurden in 60 kg Wasser gelöst, um eine homogene Lösung des Gemisches z^^ erhalten. 2J,h kg gehärtetes Rindertalgöl und 1,0 kg K_oC0„ ivurden der Lösung bei einer Temperatur von 100 bis 155 'C und einem Druck von 10 mmllg zugefügt, um eine entwässerte Schmelze zu erhalten. Die Il Schmelze wurde danach bei einer Temperatur von 160 -2 C und einem Druck, von 5 ramHg 2 Stunden lang einer Urne sterlingsreaktion unterworfen.

Das dabei erhaltene Reaktionsprodukt enthielt 36,2 )'> Saccharosefettsnureester und 91 1 /' Glycerid, 70 >' dei^ Fettsäure des gehärteten Rindertalküls hatte mit der Saccharose reagierte

Die Zusammensetzung des erhaltenen Saccharosefettsüureesters Ψ liar wie folgt:

llonoestojr¹ 55 > ^ 'i°

Diester 32,6 ',]

Tri- und P0I3—Ester 11,8 ';,.

Die Zusammensetzung des restlichen Glycerids war:

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. BAD ORiQI ML

Honoester hö ^o Diester 35 > Triester 17 ^.

Der Verseifungsgrad des erhaltenen Produktes war 28,7 ?J· yer^leiclisbeispiel 1

Bei diesem Vergleichsbeispiel wurde als Lösungsmittel kein ¥asser eingesetzt. 2 kg Saccharose, 6O g Kaliununethylat, 0,5 kg Kaliumstearat und 0,5 kg Rinderbalgfettsäure-Methylester wurden in ein 10 1 Reaktionsgefäß gegeben. Die so hergestellte Mischung wurde auf I50 C erhitzt und auf einer·. Druck von 10 nimilg gebracht und 7 Stunden bei diesen Bedingungen gehalten, wonach 2,85 kg eines Reaktionsproduktes angefallen waren.

IvH wurde gefunden, dai5 83 /> Rinderfcalgfetbsäure-Methylester sich 55mn Sciccharosefe t bsJiureester bei der Umesterurigsreaktioii umgesetzt hafcben. Die Zusammensetzung des erhaltenen fjp.cchfi roBoes fcers nach dor Reinigung wurde durch Diinnschichb- chroiiii-ibof<;r;i\)hie hes bimint,, die .Folgendes Ergebnis brach be:

I η ν \'.t \>

Die;. I->>v 30 ',',

TrI- IUK-J Vu I yu'ibtiv 'V-! ',·,

^/un"

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Vergleichsbeispiel 2

Bei diesem Vergleichsbeispiel wurde die Dehydratatipri bei erhöhter Temperatur wegfallen gelassen, . . '

Ein Gemisch von 2 kg Saccharose, 1 kg Natriumsalz gehärteter Rindertalgfettsäure und 1 kg Methylester der Rindertalgfettsäure wurden in einem Kneter gleichmäßig gelöst. Nach Zttgabe »von 20 g K₀CO wurde das Gemisch bei einer Temperatur von 60 bis 100 C und einem Druclc von 50 mmHg dehydratiöiert. Nach Beendigung der Entwässerung wurde das Gemisch auf* 150 C unter Rühren erhitz-t und unter Beibehaltung dieser Bedingungen 3 Stunden belassen. Danach wurden 3,7 Z -': eines Reaktionsprodukfces erhalten.

Es wurde festgestellt, daß sich bei der Umesterungsreafetioe i'«3 /■' des Rindertalgfettsäure-Hothylesters zu Saccharose- ^ fettsäureester umgesetzt habten. Eine dünnschichtchroinatographische Analyse des Reaktionsprodulctes nach der Reinigung zeigte folgende Zusammensetzung: ■ .

Monoester	48	/°
Diester	32	P
Trleste-r	■■20

Der Verse if ungsgrrul des Frodtifci^s betrug "Γ'ί , 5 >■>·

- 2Ί -

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Claims

P at ο η t a η S ρ ι- ü C Ii e

. Verfahren zur Herstellung von Saccharose-Fe-ttsäure-Estern, dadurch gekennzeichnet, daß a) eine Lösung aus dem Gemisch von Saccharose und einer fettsauren Seife in !fässer hergestelltvird derart, daß die Saccharose vollständig gelöst ist, b) dieser Lösung ein Fettsäureester und ein Umesterungskatalysator bei einer derai^t erhöhten Temperatur und vermindertem Druck zugesetzt wird, daß Hydrolyse des Fettsäureesters vermieden und eine weitgehend vollständig entwässerte homogene Schmelze erhalten wird, und c) die Urne sterling zwischen Saccharose und Fettsäureester in der Schmelze bei einer Temperatur im Bereich von 110 bis 175 C durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe c) unter vermindertem Druck durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Menge des, Fettsäureesters, der mit der Saccharose umgesetzt werden soll, der Schmelze in der Stufe c) zugesetzt wird.

k, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als fettsaure Seife ein Kalium-, Natrium- oder Calciumsalz von Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen eingesetzt wird«

-Zk-

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5· Verfahren nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet_f daß die fettsaure Seife in einer Menge von 5 bis ^O Gev.-ji, bezogen auf die Gesamtmenge von Saccharose und Fettsätireester, eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Gemisches in Stufe i) unter Vervendung von i'i'assor in einer Menge im Bereich von 10 bis 200 Gew..,-';>, I). bezogen auf die Gesamtmenge Saccharose und fettsaure

Seife, eingesetzt wird.

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fettsäureester ein Ester aus Alkohol und einer Fettsäure mit 8 bis 22 C-Atomen eingesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, -daß der

wird
Alkohol ausgewählt/aus der Gruppe bestehend aus Methanol,

Äthanol, Propanol, .Butanol, /ithylenglykol, Propylengl3^rkol, * '■ . Butylenglykol, Glycerin, Sorbitol und Pentaerythritol.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß Saccharose und Fettsäureester.in einem Mengenverhältnis im Bereich von SO : 20 bis 5 ^: 95 eingesetzt werden..

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,., daß als Umesterungskatalysator eine Verbindung aus der nachstehend aufgeführten Gruppe eingesetzt wird:

1 098 13/2263-

"., ■,.■■;■ nil;.!: !;ί'Ι|»':-·: ■»■■:

- 25 -

liydroxyde, Karbonate, Bikarbonate, Kethylate, iitliylate und Propylalkoliolate von Kalium, Natrium und Litliium,

11. Verfahren nach Ansprtich 10, dadurch gekennzeiclinet, daß der Katalysator in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew. -*;·ί, besogen auf das Gewicht der Saccharose, eingesetzt wird.

12, Verfahren nach Ans£>ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Sttxfe b) die Temperatur und der Druck entsprechend dem Dehydratationsgrad in den Bereichen, ausgedrüc-kt durch die folgenden Formeln , kontrolliert und eingestellt wird;

26 ,- '

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worin bedeuten: X der prozenttiaie 'Wassergehalt der Schmelze, Y die Temperatur in C und Z den Druck in ninilg.

13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur und der Druck in Stufe b)so geführt werden, daß am Ende dieser Verfahrensstufe die Temperatur im Bereich von 110 bis 175 ^ und der Druck im Bereich von 6O bzw. O mmilg liegt.

'(. Verfahren nach Anspruch 2, -dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe c) bei einen: Druck .in -^ er α ich vo:i U;) "bis O purllg durchö'eführt τ.-irao

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