DE2946565C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines Kakaobutterersatzes, der an Stelle von Kakaobutter
bei der Schokoladenherstellung u. dgl. verwendet
werden kann. Die Erfindung ist insbesondere auf ein
verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Kakaobutterersatzes
in hoher Ausbeute bei der Reaktion mit wenig
Nebenprodukten durch Umesterung zwischen Fetten und Ölen
von Glyceriden, die einen hohen Anteil von Ölsäureresten
in 2-Stellung enthalten, und einer oder mehreren
Fettsäuren unter Verwendung einer Lipase, die Reaktionsspezifität
für die 1,3-Stellung von Triglyceriden aufweist,
gerichtet.
Zur Verbesserung der Eigenschaften von Fetten und Ölen
wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Fette
und Öle der Umesterung mit anderen Fetten und Ölen oder
Fettsäuren unter Verwendung eines Katalysators, beispielsweise
eines Alkalimetalls, eines Alkalialkoxylats
oder eines Alkalihydroxids, unterworfen werden.
Es wurde ferner vorgeschlagen, die Umesterung unter
Verwendung einer Lipase an Stelle des vorstehend genannten
Katalysators auch in Gegenwart von Wasser durchzuführen.
Bei Verwendung einer Lipase können Fette und
Öle, die Triglyceride mit der gewünschten Konfiguration
und den gewünschten Eigenschaften enthalten, in einfacher
Weise durch Umesterung hergestellt werden, da
die Reaktionsspezifität einer Lipase ausgenutzt werden
kann, um die an eine bestimmte Stellung der Triglyceride
gebundenen Fettsäurereste zu regeln. Mit anderen
Worten, eine selektive Umesterungsreaktion kann leicht
durchgeführt werden.
Die vorstehend genannte Umesterung findet als Folge
einer reversiblen Reaktion statt, die sowohl eine
Hydrolysenreaktion von Triglyceriden zu Di- und Monoglyceriden
oder zu Glycerin und Fettsäuren als auch
eine Synthese der gebildeten Hydrolysate zu Triglyceriden
u. dgl. umfaßt. Wenn Wasser im Überschuß in einem
Reaktionssystem vorhanden ist, verschiebt sich das
Gleichgewicht der reversiblen Reaktion zu der Seite,
auf der die Hydrolysenreaktion überwiegt, wodurch die
Bildung einer großen Menge von Hydrolysaten verursacht
und die Ausbeute an Triglyceriden gesenkt wird. Von den
Hydrolysaten lassen sich die freien Fettsäuren vom
Reaktionsprodukt nach den üblichen Raffinationsmethoden
leicht entfernen, jedoch sind die Diglyceride usw.
kaum zu entfernen. Diese nicht entfernbaren Hydrolysate
verursachen eine Verschlechterung der Qualität von
kakaobutterartigen Triglyceriden. Es wurde jedoch angenommen,
daß es unvermeidbar ist, die Umesterung in
Gegenwart einer gewissen Wassermenge durchzuführen, um
die Umesterungsgeschwindigkeit zu steigern, weil die
Umesterung als Folge der Hydrolyse stattfindet.
Ferner ist es bei der Herstellung eines Kakaobutterersatzes
erwünscht, Fette und Öle von Glyceriden, die
überwiegend die 1,3-Distearyl-2-oleylverbindung und die
1-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindung (nachstehend als
"1,3-Distearyl-2-oleylverbindung uw." bezeichnet) enthalten,
zu erhalten. Beispielsweise wurde eine selektive
Umesterungsreaktion von Fetten und Ölen mit hohem Gehalt
des Ölsäurerestes in 2-Stellung mit Stearinsäure
angewendet, um die gewünschten Fette und Öle von Glyceriden
zu erhalten. Wenn jedoch bei dieser Umesterung
eine Lipase als Katalysator verwendet wird, kann nur
ein Teil der den Fetten und Ölen zugesetzten Stearinsäure
direkt an der Reaktion teilnehmen, da Stearinsäure
einen hohen Schmelzpunkt von etwa 70°C hat und
bei einer Temperatur, bei der die Lipase ihre Aktivität
aufrecht zu erhalten vermag, gewöhnlich im festen Zustand
vorliegt. Selbst wenn dem Reaktionssystem eine
große Menge Stearinsäure zugesetzt wird, um die Menge
des Stearinsäurerestes im Produkt zu steigern, nimmt
der größte Teil der Stearinsäure an der Reaktion nicht
teil, da sie sich in den Fetten und Ölen nicht löst
und im stabilen festen Zustand bleibt und aus dem
Reaktionssystem ausgeschieden wird. Zwar vermag Stearinsäure
sich im festen Zustand im Reaktionssystem
mit fortschreitender Umesterung zu lösen, jedoch ist
die Menge der aufgelösten festen Stearinsäure gering,
da die Auflösung der festen Stearinsäure durch Auflösung
anderer Fettsäuren, die aus den Glyceriden durch
deren Umesterung mit Stearinsäure stammen, begrenzt
ist. Ferner nehmen nicht nur Stearinsäure, sondern auch
die anderen Fettsäuren an der Synthesereaktion bei der
Umesterung teil, so daß das Verhältnis der anderen
Fettsäuren zu Stearinsäure in Lösung allmählich
hoch wird. Daher ist es schwierig, ein aus umgeesterten
Fetten und Ölen bestehendes Produkt zu erhalten,
das einen hohen Anteil des Stearinsäureesters enthält.
Wenn Palmitinsäure allein oder zusammen mit Stearinsäure
an Stelle von Stearinsäure bei der vorstehend beschriebenen
Umesterung verwendet wird, werden ähnliche
Ergebnisse erhalten.
Die Umesterung mit einer Lipase wird daher im allgemeinen
unter Verwendung eines inerten organischen
Lösungsmittels, das die zu verwendende Liase nicht
beeinträchtigt, z. B. n-Hexan, durchgeführt, so daß die
Fette und Öle und die zu verwendende Fettsäure in Lösung
gehalten werden. Diese Umesterung unter Verwendung eines
organischen Lösungsmittels erfordert jedoch sehr kostspielige
geschlossene Reaktionsapparaturen, da hauptsächlich
ein flüchtiges organisches Lösungsmittel verwendet
wird. Außerdem muß das verwendete Lösungsmittel
vom Reaktionsprodukt abgetrennt und zurückgewonnen
werden, wodurch sich hohe Kosten des Produkts ergeben.
DE-OS 27 05 608 offenbart die Umlagerung durch
Umesterung von Fettsäuren unter Triglyceridmolekülen
unter Verwendung spezifischer Lipasen. Mit diesem
Verfahren läßt sich jedoch nur eine statistische
Verteilung der Acrylreste in den Triglyceriden
erreichen. Die Druckschrift lehrt darüberhinaus, daß
ein Zusatz von Wasser notwendig ist, um das Enzym
wirksam werden zu lassen.
Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung eines Kakaobutterersatzes
durch Umesterung von Fetten und Ölen von Glyceriden,
die einen hohen Anteil des Ölsäurerestes in
2-Stellung enthalten, unter Verwendung einer Lipase,
die Reaktionsspezifität zur 1,3-Stellung der Triglyceride
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Fette und Öle mit einem Ester von Stearinsäure
und/oder Palmitinsäure mit einem aliphatischen
Alkohol mit 1 bis 5 C-Atomen in Gegenwart von Wasser
umestert, wobei das Wasser in Anteilen von nicht
mehr als 0,18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Reaktionsgemisches enthalten ist.
Der hier gebrauchte Ausdruck "Reaktionsausbeute" oder
"Ausbeute" bezeichnet den Anstieg des Gehalts an
"1,3-Distearyl-2-oleylverbindung usw." in den erhaltenen
Fetten und Ölen von Glyceriden nach beendeter
Reaktion gegenüber dem Gehalt vor der Reaktion. In den
später folgenden Ausführungsbeispielen wird jedoch der
Gehalt an "1,3-Distearyl-2-oleylverbindung usw." in
den Glyceriden nach Beendigung der Reaktion angegeben.
Wie bereits erwähnt, haben Stearinsäure und/oder Palmitinsäure,
die in einer üblichen Reaktion verwendet
werden, einen hohen Schmelzpunkt, so daß es in vielen
Fällen erforderlich ist, ein organisches Lösungsmittel
zu verwenden. Da im Gegensatz hierzu gemäß der Erfindung
ein niederer Alkoholester von Stearinsäure und/oder
Palmitinsäure an Stelle von Stearinsäure und/oder
Palmitinsäure als solche verwendet wird und dieser
Alkohol einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist und sich
leicht in den zu verwendenden Fetten und Ölen löst,
ist praktisch kein organisches Lösungsmittel erforderlich.
Daher ist eine Rückgewinnung von Lösungsmittel
nach Beendigung der Reaktion beim Verfahren gemäß der
Erfindung nicht notwendig. Ferner haben niedere Alkoholester
dieser Säuren im Gegensatz zu der bei der üblichen
Reaktion verwendeten Stearinsäure oder Palmitinsäure
eine hohe Reaktionsfähigkeit bei der Umesterung,
so daß eine äußerst hohe Reaktionsfähigkeit erreicht
wird. Darüber hinaus bleiben die niederen Alkoholester
von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure sowie die
niederen Alkoholester, die mit anderen Fettsäuren, die
von verwendeten Fetten und Ölen stammen, gebildet
worden sind, nach Beendigung der Reaktion im Reaktionsgemisch.
Als Folge ihrer Umesterung haben beide Arten
von niederen Alkoholestern einen niedrigeren Schmelzpunkt
und einen niedrigeren Siedepunkt als die Stearinsäure
und/oder Palmitinsäure sowie andere freie Fettsäuren,
die bei einer üblichen Reaktion vorhanden sind.
Daher können die im Reaktionsgemisch gebliebenen Fettsäuren
beim Verfahren gemäß der Erfindung nach üblichen
Methoden, beispielsweise durch Wasserdampfdestillation,
leicht abgetrennt und zurückgewonnen werden.
Bei der Umesterung gemäß der Erfindung kann eine übermäßig
starke Hydrolyse der Triglyceride weitestgehend
verhindert werden, indem man die Umesterungsreaktion in Gegenwart
von Wasser durchführt, wobei das Wasser in Anteilen von nicht
mehr als 0,18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches
enthalten ist, zusätzlich dazu, daß niedere Alkoholester
von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure verwendet werden,
die in den verschiedenen Eigenschaften der bei der
üblichen Reaktion als solche verwendeten Stearinsäure
und/oder Palmitinsäure überlegen sind.
Wie bereits erwähnt, ist die Umesterung eine Art von
reversibler Reaktion, die eine Hydrolysenreaktion und
eine Synthesereaktion umfaßt. Wenn somit Wasser im
Reaktionssystem vorhanden ist, wird es durch die
Hydrolysenreaktion verbraucht, und das Gleichgewicht
der reversiblen Reaktion verschiebt sich in einer solchen
Richtung, daß die Menge der Hydrolysate, z. B. der
Diglyceride, Fettsäuren u. dgl., steigt. Daher ist es
zur Verhinderung der Bildung von Nebenprodukten erforderlich,
den Wassergehalt im Reaktionsgemisch zu
verringern. Andererseits ist jedoch die Anwesenheit
einer gewissen Wassermenge notwendig, um die zu verwendende
Lipase zu aktivieren. Demgemäß wird bei üblichen
Umesterungsreaktionen ungeachtet der unerwünschten
Bildung von Nebenprodukten gewöhnlich Wasser dem
Reaktionssystem zugesetzt.
Da beim Verfahren gemäß der Erfindung im Gegensatz hierzu
niedere Alkoholester von Stearinsäure und/oder
Palmitinsäure mit hoher Reaktionsfähigkeit verwendet
werden, ist es möglich, den Wassergehalt im Reaktionssystem
im Vergleich zu einer üblichen, unter Verwendung
von Lipase durchgeführten Umesterungsreaktion äußerst
stark zu senken. Gemäß der Erfindung ist es möglich,
die Umesterung mit hoher Reaktionsausbeute in Gegenwart
einer sehr geringen Wassermenge von nicht mehr als
0,18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches,
durchzuführen, so daß kein Problem hinsichtlich
einer Steigerung der Bildung von Nebenprodukten
aufgeworfen wird.
Wenn der Wassergehalt im Reaktionsgemisch 0,18 Gew.-%
übersteigt, wird die Menge der Nebenprodukte zu groß,
und es ist schwierig, eine große Menge von Diglyceriden
zu entfernen. Wenn der Wassergehalt nicht mehr als
0,18 Gew.-% beträgt, läßt sich das Reaktionsprodukt
durch bloße Entfernung der verbliebenen freien Fettsäuren
und niederen Alkoholester von Fettsäuren leicht
raffinieren. Im Hinblick auf die Verwendung als Ausgangsmaterial
für einen Kakaobutterersatz beträgt die
Menge der im Reaktionsprodukt verbleibenden Diglyceride
vorzugsweise nicht mehr als etwa 12 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht des Reaktionsprodukts. Wenn die
Fette und Öle eine geringere Wassermenge enthalten,
ist es schwieriger, die zu dehydratisieren. Die eingesetzten
Fette und Öle, die durch Dehydratisierung unter
Verwendung eines Alkalimetalls als Katalysator erhalten
werden, haben gewöhnlich einen Wassergehalt von
etwa 0,01 Gew.-%, und selbst bei Einsatz dieser Fette
und Öle kann Lipase verwendet werden. Der Wassergehalt
im Reaktionsgemisch schließt auch das vom Enzym stammende
Wasser ein. Die untere Grenze des Wassergehalts
im Reaktionsgemisch ist somit nicht entscheidend wichtig,
jedoch liegt der Wassergehalt im Reaktionsgemisch
vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 0,18 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches.
Beispiele von Fetten und Ölen von Glyceriden, die einen
hohen Anteil des Ölsäurerestes in 2-Stellung enthalten
und sich für die Zwecke der Erfindung eignen, sind
Palmöl, Olivenöl, Sheabutter, Illipebutter, Borneotalg,
Salfett (Shorea robusta), fraktionierte Produkte dieser
Fette u. dgl. Diese Fette und Öle können allein oder
in Kombination verwendet werden. Als niedere Alkoholester
von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure kommen
Ester der Säuren mit einem aliphatischen Alkohol mit
1 bis 5 C-Atomen in Frage. Bevorzugt als niedere Alkoholester
von Stearinsäure werden beispielsweise Methylstearat,
Äthylstearat, Propylstearat und Butylstearat.
Bevorzugt als Ester niederer Alkohole mit Palmitinsäure
werden z. B. Methylpalmitat, Äthylpalmitat, Propylpalmitat
und Butylpalmitat. Diese Ester können allein
oder in Kombination verwendet werden.
Zur Herstellung eines Kakaobutterersatzes nach dem
Verfahren gemäß der Erfindung wird der niedere Alkoholester
von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure im allgemeinen
mit den vorstehend genannten Fetten und Ölen
von Glyceriden in der 0,2- bis 5fachen Gewichtsmenge
der Fette und Öle gemischt. Bei Verwendung von Estern
von niederen Alkoholen mit Stearinsäure und Palmitinsäure
wird das Mischungsverhältnis des Esters des
niederen Alkohols mit Stearinsäure zum Ester des niederen
Alkohols mit Palmitinsäure in Abhängigkeit von der
jeweiligen Zusammensetzung der Fettsäurereste in 1,3-
Stellung der zu verwendenden Fette und Öle bestimmt.
Wenn beispielsweise eine Palmölfraktion, in der der
Stearinsäurerest in 1,3-Stellung des Glycerids in einer
Menge enthalten ist, die geringer ist als die Menge des
Palmitinsäurerestes, verwendet wird, wird vorwiegend
ein Ester des niederen Alkohols mit Stearinsäure zugesetzt.
Wenn andererseits eine Sheabutterfraktion, in
der der Anteil des Stearinsäurerestes in 1,3-Stellung
des Glycerids höher ist als der Anteil des Palmitinsäurerestes,
verwendet wird, wird überwiegend ein Ester
des niederen Alkohols mit Palmitinsäure zugesetzt. Bei
Verwendung von Olivenöl, in dem sowohl der Stearinsäurerest
als auch der Palmitinsäurerest in 1,3-Stellung
in einer Menge vorhanden ist, die geringer ist als
der Anteil des Ölsäurerestes, werden Ester des niederen
Alkohols sowohl mit Stearinsäure als auch mit Palmitinsäure
zugesetzt. Wenn der Ester des niederen Alkohols
mit Stearinsäure und/oder Palmitinsäure mit den Fetten
und Ölen in einer Menge, die geringer ist als die
0,2fache Gewichtsmenge der Fette und Öle, gemischt
wird, kann der Gehalt an "1,3-Distearyl-2-oleylverbindung
usw." im Reaktionsprodukt für einen Kakaobutterersatz
ungenügend sein. Zwar genügt der Gehalt an
"1,3-Distearyl-2-oleylverbindung usw." im Reaktionsprodukt
für einen Kakaobutterersatz, wenn der Ester des
niederen Alkohols mit Stearinsäure und/oder Palmitinsäure
in der 0,2- bis 5fachen Gewichtsmenge der zu
verwendenden Fette und Öle zugesetzt wird, jedoch kann
eine größere Menge des Esters des niederen Alkohols
mit Stearinsäure und/oder Palmitinsäure zugesetzt werden,
um die Reaktionszeit zu verkürzen.
Für die Zwecke der Erfindung eignen sich alle Lipasen,
die Reaktionsspezifität zur 1,3-Stellung von Triglyceriden
aufweisen. Bevorzugt werden beispielsweise Lipasen,
die von Mikroorganismen wie Rhizopus, Aspergillus und
Mucor gebildet werden, und Pancreaslipase, Reiskleielipase
u. dgl. Besonders bevorzugt werden Lipasen von rhizopus niveus
Rhizopus japonicus, Mucor javanicus und Aspergillus
niger. Die Lipase kann dem Reaktionsgemisch direkt als
solche zugesetzt werden, jedoch wird sie gewöhnlich in
einer Form verwendet, in der sie an einen bekannten
Träger wie Diatomeenerde, Aluminiumoxid, Holzkohle u.
dgl. adsorbiert ist. Vorzugsweise wird die Lipase in der
an einen Träger adsorbierten Form verwendet, da das Wasser
im Reaktionsgemisch ebenfalls am Träger adsorbiert
wird, wodurch es in erster Linie zur Aktivierung der Lipase
beiträgt und die Bildung von Nebenprodukten verhindert.
Bei Verwendung von im Handel erhältlicher Lipase
wird diese dem Reaktionsgemisch gewöhnlich in einer
Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Reaktionsgemisches, zugesetzt.
Die Umesterung gemäß der Erfindung wird bei einer Temperatur
von 20° bis 60°C durchgeführt, bei der die Lipase
aktiv und verhältnismäßig stabil ist. Die Reaktionszeit
ist nicht entscheidend wichtig, liegt jedoch gewöhnlich
im Bereich von 10 bis 240 Stunden. Die Reaktion gemäß
der Erfindung kann nicht nur chargenweise, sondern auch
kontinuierlich durchgeführt werden.
Wie bereits erwähnt, ermöglicht das Verfahren gemäß der
Erfindung die Herstellung von Fetten und Ölen, die einen
hohen Anteil an "1,3-Distearyl-2-oleylverbindung usw."
enthalten und sich als Kakaobutterersatz eignen, durch
Umesterung in hoher Reaktionsausbeute mit wenig Nebenprodukten.
Dies ist nach den üblichen Verfahren unter
Verwendung von Stearinsäure und/oder Palmitinsäure als
solche nicht erreichbar. Ferner erfordert beim Verfahren
gemäß der Erfindung der Ester des niederen Alkohols
mit Stearinsäure und/oder Palmitinsäure nicht unbedingt
die Verwendung eines organischen Lösungsmittels, und
der Ester kann nach der Reaktion aus dem Reaktionsgemisch
leicht abgetrennt und isoliert werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter
erläutert. In diesen Beispielen beziehen sich alle
Prozentsätze auf das Gewicht, falls nicht anders
angegeben.
Ein fraktioniertes Palmöl, das Triglyceride mit 2-Oleylrest
(84,4%, bezogen auf Gesamtglyceride) und Diglyceride
(4,1%) enthielt, wobei sein Anteil an "1,3-Distearyl-
2-oleylverbindung usw." 15,4% betrug, wurde durch
Wärmeeinwirkung unter vermindertem Druck getrocknet.
Ebenso wurde ein im Handel erhältliches Methylstearat,
das 89% Methylstearat und etwa 11% Methylpalmitat enthielt,
getrocknet.
500 g Methylstearat wurden mit 500 g des vorstehend
genannten getrockneten Öls gemischt. Der Wassergehalt
des erhaltenen Gemisches betrug 0,02%. Ein pulverförmiges
Präparat aus Diatomeenerde (Celite) und Enzym
(hergestellt durch Adsorption von 17 g einer Lipase von
Rhizopus niveus an der als Träger dienenden Diatomeenerde,
Wassergehalt 2%) wurde dem Gemisch in einer Menge
von 50 g zugesetzt. Das Gemisch wurde 72 Stunden bei
40°C unter Rühren mit 200 UpM umgesetzt. Nach beendeter
Reaktion wurde das Diatomeenerde-Enzym-Präparat, an dem
die Lipase adsorbiert war, abfiltriert. In das erhaltene
Reaktionsgemisch wurde Wasserdampf geblasen. Die verbliebenen
freien Fettsäuren und Methylester der Fettsäuren
wurden bei 170°C unter einem Druck von 1,33 mbar
abdestilliert, wobei 475 g des gewünschten Redaktionsprodukts
erhalten wurden.
Dieses Reaktionsprodukt enthielt 93,7% Triglyceride
und 6,3% Diglyceride. Die Triglyceride bestanden zu
8,4% aus Glyceriden von dreifach gesättigten Fettsäuren,
zu 76,8% aus Glyceriden von zweifach gesättigten und
einfach ungesättigten Fettsäuren und zu 14,8% aus anderen
Triglyceriden. Die Glyceride der zweifach gesättigten
Fettsäuren und der einfach ungesättigten Fettsäuren
bestanden aus 20,9% 1,3-Dipalmityl-2-oleylverbindung,
48,8% 1-Palmityl-2-oleyl-3-stearylverbindung, 29,2%
1,3-Distearyl-2-oleylverbindung und 1,1% anderen
Glyceridverbindungen.
Der Gehalt an "1,3-Distearyl-2-oleylverbindung usw."
(Reaktionsausbeute) im Reaktionsprodukt betrug somit
56,1%, und dieses Produkt war natürlicher Kakaobutter
sehr ähnlich, da diese etwa 60% "1,3-Distearyl-2-oleylverbindung
usw." enthält.
Das gemäß Beispiel 1 hergestellte Reaktionsprodukt
(400 g) wurde mit n-Hexan fraktioniert, wobei eine
hochschmelzende Fraktion (53 g) und eine niedrigschmelzende
Fraktion (347 g) erhalten wurden. Die Fraktion
mit niedrigem Schmelzpunkt wurde durch Bleichen und
Desodorieren nach einem üblichen Verfahren raffiniert.
Die Komponenten der raffinierten Fraktion wurden analysiert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 genannt. Zum Vergleich
sind in dieser Tabelle auch die Komponenten von natürlicher
Kakaobutter genannt.
Wie die Ergebnisse in Tabelle 1 eindeutig zeigen,
hatten die gemäß Beispiel 1 erhaltenen Fette und Öle
eine sehr ähnliche Zusammensetzung nach Triglyceriden
wie natürliche Kakaobutter.
Eine Milchschokolade, die unter Verwendung der in der
beschriebenen Weise hergestellten Fette und Öle nach
einem Standardverfahren hergestellt wurde, war in
bezug auf Wärmebeständigkeit, Schmelzverhalten im Mund,
Brucheigenschaften und Beständigkeit gegen Anlaufen
einer unter Verwendung von natürlicher Kakaobutter
hergestellten Schokolade sehr ähnlich.
200 g einer niedrigschmelzenden Fraktion eines fraktionierten
Salfetts (Gehalt an Diglyceriden 5,3%, Gehalt
an "1,3-Distearyl-2-oleylverbindung usw." 14,6%),
100 g Methylstearat und 100 g Methylpalmitat wurden
jeweils unter vermindertem Druck getrocknet und gemischt.
Das Gemisch enthielt 0,02% Wasser. Im Gemisch wurden
20 g eines Diatomeenerde (Celite)-Enzym-Präparats (an
dem 2 g einer Lipase von Mucor javanicus adsorbiert waren
und das 3% Wasser enthielt) dispergiert. Das Gemisch
wurde 72 Stunden bei 45°C unter Rühren mit 200 UpM umgesetzt.
Nach Entfernung des Diatomeenerde-Enzym-Präparats
durch Filtration unter vermindertem Druck wurde
Wasserdampf in das erhaltene Gemisch geblasen, wobei
die freien Fettsäuren und Methylester der Fettsäuren
bei 170°C unter einem Druck von 1,3 mbar abdestilliert
und 196 g des gewünschten Reaktionsproduktes erhalten
wurden.
Das Reaktionsprodukt enthielt 92,2% Triglyceride und
etwa 7,8% Diglyceride. Der Gehalt an "1,3-Distearyl-2-
oleylverbindung usw." in den Triglyceriden betrug 43,7%,
bezogen auf das Reaktionsprodukt.
Wenn das in der beschriebenen Weise hergestellte Reaktionsprodukt
der Fraktionierung auf die in Beispiel 2
beschriebene Weise unterworfen wird, eignet sich das
Reaktionsprodukt als Kakaobutterersatz.
3 Teile von je 200 g einer Palmölfraktion mit mittlerem
Schmelzpunkt und 120 g, 200 g bzw. 400 g Äthylstearat
(das 11% Äthylpalmitat enthielt) wurden jeweils unter
vermindertem Druck getrocknet und gemischt. Der Wassergehalt
jedes Gemisches betrug 0,02%. Auf die in Beispiel
3 beschriebene Weise wurde dem Gemisch, das
120 g Äthylstearat enthielt, das gleiche Diatomeenerde-
Enzym-Präparat wie in Beispiel 3 zugesetzt. Ebenso
wurden 20 g bzw. 30 g des Präparats den Gemischen, die
200 g bzw. 400 g Äthylstearat enthielten, zugesetzt.
Jedes Gemisch wurde bei 45°C unter Rühren mit 200 UpM
umgesetzt. Die erhaltenen Gemische wurden der Wasserdampfdestillation
unterworfen, worauf die Zusammensetzungen
der Triglyceride durch Analyse bestimmt wurden.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt.
Wie die Ergebnisse in Tabelle 2 zeigen, ist jedes
Reaktionsprodukt nach seiner Zusammensetzung der Triglyceride
als Kakaobutterersatz geeignet.
Eine Palmölfraktion mit mittlerem Schmelzpunkt (5,0%
Diglyceride und 15,4% "1,3-Distearyl-2-oleylverbindung
usw.") und eine gleiche Menge Methylstearat (das 11%
Methylpalmitat enthielt) wurden jeweils unter vermindertem
Druck getrocknet und gemischt. Das Gemisch hatte
einen Wassergehalt von 0,02%.
Eine Lipase von Mucor javanicus (20 g) wurde an Diatomeenerde
"Celite" adsorbiert, wobei 200 g eines Diatomeenerde-
Enzympräparats, das 1,6% Wasser enthielt, erhalten
wurden.
Zu 2 Teilen von je 400 g dieses Gemisches wurden 0,4 g
bzw. 0,6 g Wasser gegeben. Nachdem das Wasser gleichmäßig
in den Gemischen dispergiert war, wurden je 20 g
des Diatomeenerde-Enzympräparats den Gemischen zugesetzt,
worauf die Gemische 72 Stunden bei 45°C unter
Rühren mit 200 UpM umgesetzt worden. Auf die in Beispiel
3 beschriebene Weise wurden die Gemische der
Wasserdampfdestillation unterworfen, worauf die Zusammensetzung
der Triglyceride bestimmt wurde. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 genannt. Zum Vergleich sind in
Tabelle 3 außerdem die Ergebnisse eines gleichen Versuchs,
bei dem jedoch kein Wasser zugesetzt wurde, angegeben.
Wie die Ergebnisse in Tabelle 3 zeigen, steigt mit dem
Wassergehalt im Reaktionssystem auch die Menge der
Diglyceride. Dies ist für einen Kakaobutterersatz unerwünscht.
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurde ein
Ausgangsgemisch (Wassergehalt 0,02%) aus Palmöl und
Methylstearat hergestellt. Im Ausgangsgemisch (100 g)
wurde ein Enzym von Zellen von Rhizopus japonicus
(8 g, Wassergehalt 2,0%) dispergiert, worauf das Gemisch
5 Tage bei 40°C mit 200 UpM gerührt wurde. Das
Reaktionsgemisch wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene
Weise aufgearbeitet, worauf die Zusammensetzung
des Produkts analysiert wurde.
Das zurückgewonnene Gemisch wurde nach der Dispergierung
in einem frischen Ausgangsgemisch wiederholt
zurückgewonnen und wiederholt mit dem Gemisch umgesetzt.
Die erhaltenen Produkte wurden ebenfalls analysiert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 genannt.
Wie die vorstehenden Ergebnisse zeigen, konnten die
Reaktionszeiten mit zunehmender Häufigkeit der Wiederverwendung
des Enzyms verlängert werden, und die bei wiederholter
Verwendung des Enzyms erhaltenen Produkte hatten
einen niedrigeren Gehalt an Diglyceriden als das bei
der ersten Verwendung des Enzyms erhaltenen Produkt.
Hinsichtlich der anderen Komponenten der Produkte wurden
jedoch ähnliche Ergebnisse erhalten. Dies bedeutet,
daß das Enzym wiederholt verwendet werden kann.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines Kakaobutterersatzes
durch Umesterung von Fetten und Ölen von Glyceriden,
die einen hohen Anteil des Ölsäurerestes in
2-Stellung enthalten, unter Verwendung einer Lipase,
die Reaktionsspezifität zur 1,3-Stellung der Triglyceride
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Fette und Öle mit einem Ester von Stearinsäure
und/oder Palmitinsäure mit einem aliphatischen
Alkohol mit 1 bis 5 C-Atomen in Gegenwart von Wasser
umestert, wobei das Wasser in Anteilen von nicht
mehr als 0,18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Reaktionsgemisches enthalten ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man Fette und Öle aus der aus Palmöl, Olivenöl,
Sheabutter, Illipebutter, Borneotalg, Salfett und
fraktionierten Fetten aus dieser Gruppe bestehenden
Gruppe oder Gemische dieser Fette und Öle verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Lipase in einer Menge von 0,1 bis
10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches,
zusetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Ester der Alkohole mit Stearinsäure
und/oder Palmitinsäure mit den Fetten und Ölen in
einer Menge, die dem 0,2- bis 5fachen Gewicht der
Fette und Öle entspricht, mischt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wassergehalt des Reaktionsgemisches
0,01 bis 0,18 Gew.-% beträgt.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Reaktion bei einer Temperatur
im Bereich von 20 bis 60°C durchführt.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Reaktion in Abwesenheit eines
organischen Lösungsmittels durchführt.
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