DE2251661A1

DE2251661A1 - Aetherische oelzusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2251661A1
Application number: DE2251661A
Authority: DE
Inventors: Eugene E Beck
Original assignee: Individual
Current assignee: Durkee Industrial Foods Corp Cleveland Ohio Us
Priority date: 1970-06-11
Filing date: 1972-10-20
Publication date: 1974-05-02
Also published as: DE2251661B2; CH576237A5; US3704137A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann,

Dipl.-Ing. ILWeickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. RAAVeickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86,.DEN

POSTFACH S60 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Dr.K.

Eugene E. Beck, 207 Summit View Drive, Calimesa Calif. 92320, V.St.A.

Ätherische Ölzusammense^bzung und ,Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ätherischen Ölzusammensetzungen in relativ stabiler, nicht-kristallisierbarer, teilchenförmiger Form mit einem hohen Gehalt an ätherischen Ölen zur Verwendung als feste ätherische Ölaromamittel für die Herstellung von Getränken. Die Erfindung betrifft auch die Herstellung von entwässerten Zusammensetzungen, die ätherische Öle enthalten und die für die Rekonstitution als Getränke oder für die Verwendung zum Aromatisieren von Fasteten und anderen Nahrungsmittelprodukten geeignet sind.

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Eines der neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines hydrolysieren Getreideprodukte mit einem verhältnismäßig niedrigen Dextroseäquivalent (DA), welches erheblich unterhalb 20 und im allgemeinen im Bereich zwischen etv/a 10 und 15 liegt. Als solches hydrolysiertea Getreideprodukt, selbst wenn es aus Getreide bzw. Maie hergestellt wird, kann technisch ausgedrückt nicht als Getreidesirup bzw. Maissirup bezeichnet v/erden, da letzteres Produkt einen DÄ-Wert von mindestens 20 und im allgemeinen erheblich höher bei einem entsprechend süßem Geschmack im Vergleich zu dem milden Geschmack des erfindungsgemäß verwendeten hydrolysierten Getreideprodukts hat. Ein solches Getreidehydrolysat mit einen niedrigen DÄ-Wert zeigt auch beim langen Stehenlassen keine Neigung zum Kristallisieren» noch verleiht die Zugabe von Saccharose bzw. Succrose der erfindungsgemäßen Zusammensetzung die Neigung, in störenden Ausmaß auszukristallisieren. Dieses Verhalten steht im Gegensatz zu der Kristallisationsneigung, die Zucker den sogenannten Maissirupfeststoffen verleiht, wie sie beispielsweise in den US-Patentschriften 2 809 895 und 3 041 180 beschrieben v/erden.

Ein weiteres neues Merkmal der erfindungsgemäßen ätherischen ölzusammensetzung geht dahin, daß dieses in feinverteilter, stabartiger, teilchenförmiger Form vorliegt, wobei es auf den Oberflächen ein pulverförmiges Silikatmaterial, wie pyrogene Kieselsäure, besitzt, um eine gegenseitige Haftung der stabartigen Teilchen zu verhindern.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei welchem eine homogene Emulsion in Form einer Schmelze mit einem Siedepunkt von etwa 122 C, die Saccharose bzw. Succrose, hydrolysierte Getreidefeststoffe und einen Emul-

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gator enthält, zunächst auf etwa 114°C abgekühlt wird, während ein ätherisches Öl zugeiaischt wird, und bei welchem die resultierende Schmelze in ein relativ kühles flüssiger Lösungsmittel, wie Isopropanol, unter Verformung der Schmelze zu Stäben extrudiert wird. Das Isopropanol wird gerührt gehalten, um die Stäbe in die gewünschten Längen aufzubrechen und das freigelegte Öl von der Oberfläche der Stäbe abzuwaschen, Anschließend v/erden die Stäbo zentrifugiert, um das Lösungsmittel vor dem FJndtroeknen und Sieben zu entfernen. Das feinverteilte Siliciumdioxid wird der stabartigen, teilchenförmigen Masse vorzugsweise vor dem Endtroekmangs- und Siebungsprozeß zugesetzt, so daß die Feinstoffe sowohl von der Zusammensetzung selbst als auch des Siliciiamdioxidmaterials aus dem Endprodukt ausgesiebt werden, "bevor dieses abgepackt wird.

Die Erfindung wird anhand des beigefügten Fließschemas näher erläutert.

In dem Fließschema bedeutet das Beziigszeichen 10 einen Tank, in welchen Wasser, Saccharose bzw. Succrose und hydro lysierte Getreidefeststoffe eingebracht v/erden. Der Tank 10 ist mit Heiz- und Rühreinrichtungen zur Durchführung der Koch- und Mischvorgänge versehen. Durch die Leitung 22 wird in den Tank 10 während der darin vorgenommenen Vorgänge ein Emulgator eingeführt. Nach der Beendigung der Vorgänge wird die resultierende Schmelze durch die Schwerkraft in einen Emulgierungstsnk 12 überführt.

In einem zweiten Fließstrom wird ein ätherisches Öl und ein geeignetes Antioxidationsmittel in einen geschlossenen Mischtank 13 eingebracht. In den Tank 13 durch eine Leitung 14 unter Druck eingeführte Luft überführt das

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resultierende Geraisch aus dem Tank 13 in einen Emulgiertank 12, der durch die Leitung 11 unter Druck gehalten wird.

Beispielsweise kann die Zusammensetzung des Gemisches in dem Tank 10 wie folgt sein:

400 ml destilliertes Wasser

6840 g Saccharose "bzw. Succrose (mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 0,1%)

5160 g hydrolysierte Getreidefeststoffe, 10 bis 13 DA.

Das Geraisch wird in dem Tank 10 gerührt und erhitzt, bis der Siedepunkt des Gemisches 122 C erreicht ist. Dann wird das Erhitzen abgebrochen. Die resultierende Schmelze wird gerührt und 240 g Emulgator, beispielsweise ein Gemisch von Mono- und Diglyceriden von Natriumsulfoacetat werden durch die Leitung 22 in die Schmelze eingebracht. Es können auch beliebige andere Emulgatoren oder Dispergierungsmittel verwendet v/erden, wie sie z.B. in der US-Patentschrift 3 041 180 aufgeführt sind.

Nachdem die Schmelze in dem Tank 10 einen Siedepunkt von 124⁰C erreicht hat, wodurch der Wassergehalt auf das gewünschte Minimum erniedrigt wird, wird das Erhitzen der Schmelze abgebrochen und die Schmelze wird durch Schwerkraftsfluß in den Emulgierungstank 12 abfließen gelassen.

Die in den Mischtank 13 eingeführte Menge des ätherischen Öls beträgt 1247 ml zuzüglich eine^ geringen Menge, 0,5 Gew.-?o, eines Antioxidationsmittels, wie butyliertem Hydroxyanisol. Diese Zugabe erfolgt bei Raumtemperatur zu der Schmelze in dem geschlossenen Emulgierungstank 12 durch

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Luft, die durch die Leitung 14 unter Druck in den Tank 13 eingepreßt wird. Die Schmelze und das ätherische Öl werden bei starkem Rühren innig miteinander vermischt. Das kombinierte Gemisch wird aus dem Emulgierungstank 12 kontinuierlich durch den Extruder 13 unter Luftdruck ausgepreßt. Der Extruder ist mit einer großen Anzahl von Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,40 mm versehen, durch welche das vereinigte Gemisch unter einem Druck \»·οη 4,22 bis 7,03 atü gepreßt wird.

Aus dem Extruder 15 wird das extrudierte Material in ein Gefäß 16 ausgetragen,, welches ein geeignetes flüssiges Lösungsmittel für das ätherische Öl, beispielsweise Isopropanol, enthält. Das flüssige Lösungsmittel wird von einem Tank 17 in den Tank 16 mit einer solchen Temperatur eingeleitet, daß die Verfestigung der extrudierten Schmelze bewirkt wird.

Nach der Verfestigung werden die extrudierten Stäbe in dem Tank 16 in Isopropanol bei efeva -20 bis 23°C gerührt, um überschüssiges Oberflächenöl abzuwaschen. Der Tank 16 enthält auch ein (nicht gezeigtes) motorgetriebenes Flügelrad, dessen Blätter sowohl als Rührvorrichtung als auch zum Aufbrechen der extrudierten Stäbe in die gewünschten Längen dient.

In dem Tank 16 werden die aufgebrochenen Stäbe von dem größeren Teil des flüssigen Lösungsmittels durch Absetzen oder Ablaufenlassen abgetrennt. Die aufgebrochenen Stäbe werden sodann in eine Zentrifuge 18 eingebracht, um den größten Teil des flüssigen Lösungsmittels zu entfernen. Das Lösungsmittel xiird von der Zentrifuge in den Lösungsmitteltank 17 abgegeben. _{ßAD 0RiGiNAL}

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Die teilchenförmigen, stabartigen Feststoffe aus der Zentrifuge 18 werden in einen Mischer 19 gegeben, in den auch ein Antizusarmaenbackrnittel gegeben wird. Das bevorzugte Antizusamaenbackmittel ist ein kieselsäurehaltiges Material, vorzugsweise pyrogenes Siliciumdioxid, mit einer Teilchengröße, welche derjenigen der fertigen erfind.ungE~ gemäßen ätherischen Ölzusammensetzung vergleichbar ist.

V/ie in dem Fließschema gezeigt wird, wird das Antizusammenbackmittel der Schmelze vor dem Trocknen und Sieben zugesetzt. Das kieselsäurehaltige bzw. siliciumdioxidhaltige Material kann dem flüssigen Lösungsmittel aber auch vor dem Extrudieren zugesetzt werden oder es kann zu den stabartigen Teilchen nach der Zentrifugierungsstufe in der Zentrifuge 18 zugesetzt werden.

Nach dem Zumischen des pyrogenen Slliciumdioxids in den Mischer 19 wird in einer Siebungs- und/oder Trocknungseinrichtung 20 getrocknet. Das Trocknen und Sieben kann durch die Verwendung von Sieben als Unterstiitzungsoberfläche während des TrocknungsVorgangs bewerkstelligt werden.

Im letzteren Falle werden die stabartigen Teilchen über ein Sieb oder vorzugsweise über eine Reihe von aufeinanderfolgend kleineren Sieben in der Einrichtung 20 geleitet, während zur gleichen Zeit das Trocknen der Teilchen entweder mit Umgebungsluft oder mit warmer Luft durchgeführt wird, welche durch und/oder über die Oberflächen der Siebe geleitet wird.

Aus der Siebungs-Trocknungs-Einrichtung 20 v/erden die zu kleinen stabartigen Teilchen unter Überschuß des feinen Antizusammenbackmittels durch die Siebe entfernt, während die größeren stabartigen Teilchen über die Enden der Siebe

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abgegeben werden. Die .Teilchengrößeklassifizierung erfolgt somit beim Zeitpunkt der Trocknung der Teilchen. Die Wirksamkeit des Trockenvorgangs kann durch die Verwendung eines geschlossenen Systems und von Unterdruck gesteigert werden. Im allgemeinen werden aber beim Trokkem'organg Temperaturen bevorzugt, die nicht viel über 37,8⁰C liegen.

Aus den Sieben in der Einrichtung 20 wird die geeignet getrocknete und gesiebte ätherische Ölzusammensetzung in eine Packstation 21 übergeführt. ■

Das fertige Produkt enthält eine Menge an ätherischem Öl, die etwa 8 bis 10 Gew.-^ Öl, bezogen auf das fertige Produkt, entspricht. Das Produkt hat gute Aufbewahrungseigenschaften, da es beim langen Stehenlassen nicht kristallisiert und bei geeigneter Abpackung und geschützt durch Antioxidationsmittel keiner erheblichen Zersetzung unterworfen ist. Die Verwendung von etwa 0,5 Gew.-?6 pyrogenem Kieseldioxidpulver, bezogen auf die Endzusammensetzung, verhindert wirksam ein Zusammenbacken der stabartigen Teilchen beim langen Stehen in abgepacktem Zustand. Hierdurch wird auch die Überführung der Zusammensetzung aus den Pakkungen zu den Stellen des tatsächlichen Gebrauchs der Zusammensetzung erleichtert.

Anstelle der Saccharose bzw. der Succrose können verschiedene einfache Zucker mit dem gewünschten Süßungseffekt, wie Dextrose oder Lävulose, verwendet werden. In diesem Falle zeigen sich etwa niedrigere Schmelzpunkte als solche, die einem Siedepunkt von etwa 122⁰C entsprechen als zufrMenstellend.

Andere Oxidationsmittel als butyliertes Hydroxyanisol (BHA) können ver\irendet werden, z.B. butyliertes Hydroxytoluol

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(BHT). Während ätherische Zitrusöle, wie Orangenöl, üblicher als andere ätherische Öle sind, sollen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen aber auch die Verwendung von Anisölen, von Wintergrünöl, Krauseminzöl und von anderen relativ flüchtigen eßbaren ätherischen ölen einschließen. Die ätherischen Öle sind im Endprodukt im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 8 bis 10% und nicht im Überschuß über 12 Gev.-% als praktisches Maximum vorhanden.

Zum Süßen des Endprodukts können künstliche Süßstoffe, wie Saccharin, zusammen mit Zitronensäure oder einer anderen Fruchtsäure als Ergänzung für den Haushaltsgebrauch verwendet werden.

Anstelle des Isopropanols können andere flüssige Lösungsmittel, wie Äthanol (denaturiert), dazu verwendet werden, um das überschüssige ätherische Öl, das auf den Oberflächen der stabartigen Teilchen der ätherischen Ölzusammensetzungen vorhanden ist, zu entfernen. Das erfindungsgemäße Endprodukt besitzt den Vorteil, daß es nicht zerfließend, frei fließend und über einen verlängerten Zeitraum ohne Kristallisationsneigung ist. Im allgemeinen haben die stabartigen Teilchen Größen von etwa 0,84 mm (20 mesh) oder weniger.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer relativ stabilen, teilchenförmigen ätherischen ÖlzusammenSetzung, dadurch" gekennzeichnet ,. daß man ein wäßriges Geraisch von Saccharose bzw. Succrose, hydrolysierten Getreidefeststoffen mit einem. Dextroseäquivalent von weni-. ger als 20 und einem Emulgator rührt und zum Sieden erhitzt, bis die resultierende Emulsion einen Siedepunkt von etwa 122⁰C besitzt, die Emulsion auf etwa 114⁰C unter Zumischung eines ätherischen Öls in Gegenwart einer genügenden Menge eines Emulgators zur Bildung einer homogenen Schmelze abkühlt, die Schmelze in ein gerührtes, relativ kühles flüssiges Lösungsmittel extrudiert, um die Schmelze zu Stäben zu verformen und die Stäbe in die gewünschten Längen aufzubrechen und das freigelegte Öl von der Oberfläche der Stäbe abzuwaschen, die Stäbe zentrifugiert, um das Lösungsmittel zu entfernen, vor dem Endtrocknen den Stäben inertes feinverteiltes Siliciumdioxid zusetzt und daß man die aufgebrochenen Stäbe in Gegenwart des Siliciumdioxids siebt, während man zuletzt die Stäbe zu einer teilchenförmigen ätherischen Ölzusammensetzung trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Getreidefeststoffe hydrolysierte Getreide- bzw. Maisfeststoffe mit einem Dextroseäquivalent von zwischen 10 und 15 verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Isopropanol verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Siliciumdioxid

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pyrogenes Siliciumdioxid verwendet, daß man den Stäben vor dem Endsieben und Trocknen überschüssiges Siliciumdioxid zusetzt, wobei überschüssiges Siliciumdioxid während der Endsiebung und Trocknung entfernt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stäbe in dem Isopropanollösungsmittel zur Aufbrechung der Stäbe rührt und daß man die aufgebrochenen Stäbe und das diese begleitende Isopropanol zur Entfernung des Isopropanols zentrifugiert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß man das Endtrocknen der aufgebrochenen Stäbe während des Siebens über Siebe mit aufeinanderfolgend geringeren Maschengrößen durchführt, um den gewünschten Siebungsgrad zu erzielen, und daß man die unerwünsehten Feinstoffe sowohl der ätherischen ölzusammensetzung als auch des Siliciumdioxids entfernt.

7. Relativ stabile, teilchenförmige ätherische Ölzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie stabartige Teilchen einer homogenisierten Emulsion von Saccharose bzw. Succrose und hydrolysierten Getreidefeststoffen mit einem Dextroseäquivalent von weniger als 20 und inertes Siliciumdioxidpulver zur Verhinderung des Zusammenbackens der stabartigen Teilchen enthält.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumdioxidpulver in der Endzusammensetzung in einer Menge von nicht mehr als 0,5 Ge\t.-% der Zusammensetzung vorhanden ist.

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9. Zusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß sie etwa 8 bis 10 Gew.-96 des ausgewählten ätherischen Öls enthält und daß sie von einer Kristallisationsneigung beim Stehenlassen im wesentlichen frei ist.

10. Verfahren zur Herstellung einer relativ stabilen ätherischen Ölzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine heiße Schmelze eines Zuckers, eines Emulgierungsmittels und eines Getreidefeststoffhydroljrsats mit einem Dextroseäquivalent von zwischen 10 und 15 herstellt und daß man die Schmelze in stabartige Form extrudiert.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man die extrudierte Schmelze in stabartige Teilchen aufbricht und zur Eliminierung von Feinstoffen und zu großen Teilchen siebt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e kennzeichnet, daß man der extrudierten Schmelze vor dem Sieben zur Eliminierung des Zusammenbackens der Teilchen nicht mehr als 0,5 Gew.~% pyrogenes Siliciumdioxid zumischt.

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