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Es ist bekannt, daß natürliche Kakaobutter ein wertvoller
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Rohstoff ist, der in großen Mengen für die Herstellung von Schokolade
verwendet wird. Es ist daher versucht worden, Ersatzstoffe für natürliche Kakaobutter
herzustellen und gemäß dem Stand der Technik sind zahlreiche Ersatzstoffe vorgeschlagen
worden, von denen verschiedene auf dem Markt zur Verfügung stehen. Damit ein Ersatzstoff
für Kakaobutter allen Anforderungen entspricht, ist es notwendig, daß er mehreren
Ansprüchen genügt: an erster Stelle muß sein Herstellungspreis geringer sein als
der natürlicher Kakaobutter, so daß sein Herstellungsverfahren notwendigerweise
relativ einfach sein muß; zweitens müssen die physikalischen Eigenschaften des Ersatzstoffes
vergleichbar sein mit denen natürlicher Kakaobutter, da sich sonst natürliche Kakaobutter
nicht substituierenläßt, ohne daß wesentliche Änderungen bei den gebräuchlichen
Herstellungsverfahren vorgenommen werden müssen; drittens muß der Gehalt an Fettsäuren
und an Triglyceriden im Ersatzstoff so nahe wie möglich an dem der natürlichen Kakaobutter
liegen, damit die organoleptische Qualität der beiden Produkte vergleichbar ist.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel,ein neues Verfahren vorzuschlagen
zur Gewinnung eines Ersatzstoffes für Kakaobutter, welches erlaubt, auf einfache
Weise einen Ersatzstoff zu erhalten, dessen physikalische Eigenschaften denen natürlicher
Kakaobutter extrem verwandt sind. Der Vergleich der physikalischen Eigenschaften
beruht auf dem Vergleich der Abkühlungskurven. der Produkte, den Kurven der differentiellen
kalorimetrischen Analyse und den Kurven, die den Prozentsatz an Flüssigkeit in Abhängigkeit
von der Temperatur angeben. Obgleich das durch die Erfindung verfolgte Ziel darin
besteht einen Ersatzstoff.
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vorzuschlagen, der im wesentlichen die physikalischen Eigenschaften
hat, die denen natürlicher Kakaobutter
sehr ähnlich sind, es ist
gleichwohl ein Ziel, daß die physikalisch chemischen oder chemischen Eigenschaften
des Ersatzstoffes ebenfalls denen natürlicher Kakaobutter sehr nahe verwandt sind,
insbesondere, hinsichtlich der Iodindices und der Verseifung, des Anteils an Fettsäuren
und des Anteils an Glycerin.
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Man hat bereits vorgeschlagen, zur Herstellung von Ersatzstoffen für
Kakaobutter Karite-Butter oder analoge Fette zu verwenden. In allen gemäß dem Stand
der Technik beschriebenen Fällen hat man vorgeschlagen, den Karite-Rohstoff zu fraktionieren
und in einigen Fällen wird gleichermaßen vorgeschlagen, andere Rohstoffe zu fraktionieren
und alsdann diese Fraktionen mit einer Karite-Butterfraktion zu vermischen. Nun
ist es bekannt, daß die natürlichen Fette komplexe Gemische sind derart, daß, wenn
zwei Fette oder zwei Fraktionen miteinander mischt, die physikalischen Eigenschaften
des Gemisches bei verschiedenen Temperaturen niemals auf einfache Weise vorher bestimmt
werden können ausgehend von den Eigenschaften der beiden gemischten Fette oder Fraktionen.
Hieraus ergibt sich, daß alle die gemäß dem Stand der Technik vorgeschlagenen Verfahren,
bei denen man vorgefertigte Fraktionen vermischt, zwar erlauben, die chemische Zusammensetzung
des schließlich gewünschten Ersatzstoffes in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung
dieser Fraktionen zufriedenstellend anzupassen bezüglich des Gehaltes an Fettsäuren
und Triglyceriden, jedoch nicht erlauben, eine weitgehende Ähnlichkeit der physikalischen
Eigenschaften des Ersatzstoffes mit denen natürlicher Kakaobutter zu erreichen,
insbesondere hinsichtlich des thermischen Verhaltens. Gemäß vorliegender Erfindung
erhält man den Ersatzstoff ausgehend von zwei Rohstoffen dadurch, daß man mischt
und daß man eine abschließende Fraktionierung des Gemisches vornimmt, bei der die
Be-
dingungen so gewählt sind, daß man einen Ersatzstoff erhält,
dessen physikalisches Verhalten sehr nahe an dem natürlicher Kakaobutter liegt.
Das auf diese Weise durch eine abschließende Fraktionierung des Gemisches gewonnene
Produkt (und nicht durch das abschließende Mischen von Fraktionen) hat interessante
physikalische Eigenschaften, vermutlich aufgrund der natürlichen Zusammensetzung
an verschiedenen ursprünglich vorhandenen Triglyceriden.
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Die vorliegende Erfindung hat folglich zum Gegenstand ein neues Verfahren
zur Herstellung eines Ersatzstoffes für Kakaobutter mit physikalischen Eigenschaften,
die sehr nahe an denen natürlicher Kakaobutter liegen. Hiernach besteht das erfindungsgemäße
Verfahren aus der Herstellung eines Fettes A, das mindestens 40 Gew.-% gesättigte
C16 und C18-Fettsäuren enthält und wenigstens ein pflanzliches Material enthält
aus der Gruppe, die von Karite-Butter gebildet wird, Fett von Mangokernen, Borneotalk
(Shorea stenoptera oder Pendadesma butyracea), Sal (Shorea robusta), Kokum (Garcinia
indica) und Mowrah (Madhuca latifolia); aus dem Mischen des Fettes A mit Palmöl
und aus dem Fraktionieren dieses Gemisches aus dem gelösten Zustand, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gemisch 35 bis 45 Teile des Fettes A enthält mit 65 bis 55 Gew.-Teilen einer
Palmölfráktim B, die aus mindestens 50 Gew.-% des Triglycerids des Typ Palmitin-Olein-Palmitin
(POP) und bis zu 1 Gew.-t des trigesättigten Triglycerids besteht.
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Nach einer bevorzugten Ausführung wird das Fett A, das gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren verwendet wird, einer Vorbehandlung durch Neutralisation und/oder Wäsche
und/oder Entfärbung unterworfen; das Fett A kann sein eine einheitliche Karite-Butter
oder vorab einer Fraktionierung unterworfen worden sein, um einen bestimmten Anteil
reich an Unverseifbarem abzutrennen:
Eine solche Fraktionierung
kann, z.B., in Hexan durchgeführt werden. Falls das Fett A eine Karite-Butter ist,
führt man vorteilhaft die Vorbehandlung wie folge durch: man arbeitet bei einer
Temperatur zwischen 75 und 950C mit einer Säure wie Phosphorsäure, die zu 0,1 bis
0,5 Gew.-% zugefügt wird bezogen auf das Gewicht des Fettes A, das zu behandeln
ist, neutralisiert anschließend mittels einer Base, gefolgt von einer Abtrennung
der neutralisierten Paste, gefolgt von einer Wäsche mit Wasser, einer Trocknung
und einer Behandlung mit 0,1 bis 2 Gew.-% Bleicherde. Abschließend wird das Fett
filtriert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Stufe -iit gelöstem Zustand
fügt man zu 100 Teilen des oben genannten Gemisches von Fett A und Palmölfraktion
B 250 bis 500 Gew.-Teile Lösungsmittel, wonach das Gemisch Bedingungen unterworfen
wird, die es erlauben, nach völliger Auflösung eine homogene Phase zu erhalten;
anschließend kühlt man das Gemisch langsam auf eine Temperatur zwischen -4 bis -80C
und gewinnt die ausgefällte feste Fraktion, die den Ersatzstoff bildet. Man kann
vorteilhaft als Lösungsmittel Hexan oder Aceton verwenden; die Einwirkung des Lösungsmittels
findet vorzugsweise unter Rühren statt bei einer Temparatur zwischen ca. 25 und
450C.
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Die feste Fraktion, welche nach Abkühlen des Gemisches ausgefallen
ist, wird vorzugsweise vorsichtig bei Fälltemperatur gewaschen mit Hilfe des Lösungsmittels,
das bei der Stufe der Fraktionierung verwendet wurde, wonach das genannte Lösungsmittel
abgetrennt wird und der Feststoff einer Desodorierung unterworfen wird.
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Die vorliegende Erfindung hat gleichermaßen zum Gegenstand das neue
industrielle Produkt, das einen Ersatzstoff für
Kakaobutter darstellt,
der gemäß dem hier definierten Verfahren erhalten wird. Es wurde gefunden, daß dieser
Ersatzstoff physikalische Eigenschaften besitzt, die denen natürlicher Kakaobutter
extrem ähnlich sind.
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Die vorliegende Erfindung hat gleichermaßen zum Gegenstand insbesondere
die Verwendung des Ersatzstoffes für Kakaobutter wie - oben definiert für die Herstellung
von Schokolade; bei dieser Verwendung mischt man 5 bis 20 Gew.-% des erfindungsgemäßen
Ersatzstoffes mit 95 bis 80 Gew.-% natürlicher Kakaobutter, um ein Fett zu erhalten,
daß für die Herstellung von Schokolade verwendet wird.
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Zur näheren Erläuterung des Gegenstandes der Erfindung wird im folgenden
als lediglich veranschaulichendes und nicht limitierendes Beispiel eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. In der Zeichnung stellen die Kurven
die physikalischen Eigenschaften des im Beispiel hergestellten Ersatzstoffes dar,
zum Vergleich werden die charakteristischen Kurven von drei Ersatzstoffen für Kakaobutter
wiedergegeben, die auf dem Markt zur Verfügung stehen.
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Zur Herstellung des Fettes A, das man entsprechend dem erfindungsgemäßen
Verfahren verwendet, nimmt man in diesem Beispiel 100 kg Karite-Butter mit einer
Acidität von 3 %. Man bringt diese Karite-Butter auf eine Temperatur von 900C und
fügt hierzu 0,30 Gew.-% von 85%Der Phosphorsäure. Die so erhaltene Mischung wird
intensiv gerührt während -15 Minuten, wobei die Temperatur bei 900C gehalten wird.
Man fügt.sodann 1,1 kg in Wasser gelöste 20%ige Soda hinzu und rührtl0 Minuten unter
Aufrechterhaltung der Temperatur.
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Man läßt sodann stehen, anschließend brennt man den
Neutralisationskuchen
ab. Die Butter wird-sodann mit 10 Gew.-% salzhaltigem Wasser gewaschen, wobei das
Wasser 10 Gew.-% Natriumchlorid enthält; das Wasser wird abgetrennt und die Wäsche
dreimal in der gleichen Weise wiederholt.
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Sodann wird das so erhaltene Material auf eine Temperatur von 900C
gebracht und man fügt ein Gew.- Bleicherde hinzu; man läßt diese einwirken während
30 Minuten bei einem absoluten Druck von 6 inbar. Sodann wird da Material in der
Wärme filtriert und man erhält hierbei das Fett A. Sein Gehalt an C16 und C18-Fettsäuren
ist wie folgt: Gehalt an C16: 7 % Gehalt an C18: 37 % (Stearinsäure) Man stellt
sodann eine Palmölfraktion her, die wie oben angegeben für Karite-Butter raffiniert
wurde und fraktioniert in bekannter Weise durch eine Kristallisation die die Abtrennung
einer festen Fraktion erlaubt. Die verwendete flüssige Fraktion besteht aus 55 %
Triylyceriden des Typs Palmitin-Olein-Palmitin und 0,5 % trigesättigten Triglyceriden.
Man mischt nun 40 kg des Fettes A, das wie oben beschrieben hergestellt wurde und
60 kg der Palmölfraktion B wie oben spezifiziert. Man bringt diese Mischung auf
eine Temperatur von 350C und fügt 400 1 Hexan hinzu. Man rührt, um eine homogene
Phase zu erhalten und kühlt langsam ab, um nach 5 Stunden eine gleichmäßige Temperatur
von -60C zu erreichen. Man findet, daß eine feste Fraktion ausgefallen ist, die
auf einem Rotationsfilter gesammelt wird. Die auf diese Weise abgetrennte feste
Fraktion wird mit Hexan bei einer Temperatur von -6°C gewaschen. Man entfernt sodann
aus dieser Fraktion restliches Hexan und unterwirft das so erhaltene
Produkt
einer Desodorierung nach klassischen Methoden.
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Auf diese Weise erhält man den Ersatzstoff für Kakaobutter gemäß der
Erfindung. Das gewonnene Produkt hat die folgenden chemischen und physikalisch-chemischen
Eigenschaften Zusammensetzung der Glyceride Zusammensetzung der Fettin Mol-% säuren
in Mol-%
| C 48 2,8 % C 14 ,3 4 |
| C 50 33,9 % C 16 30,8 % |
| C 52 23,8 % C 18 29,3 % |
| C 54 39,5 % C 18' 36,0 % |
| C 18" 4,0 % |
Jodindex 40,0 Verseifungsindex 192 Der erhaltene Ersatzstoff hat guteorganoleptischeEigenschaften
und ist geeignet für die Herstellung von Schokolade, z.B. wenn er mit einem Anteil
von 15 % mit natürlicher Kakaobutter vermischt wird. Es wurde gefunden, daß die
Mischbarkeit des erfindungsgemäßen Ersatzstoffes mit natürlicher Kakaobutter ausgezeichnet
ist. Dies läßt erwarten, daß Mischungen verwendet werden können mit Anteilen an
Ersatzstoff, die wesentlich über 15 % liegen.
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Auf den Figuren 1a bis 1h sind Abkühlungskurven dargestellt "Prichardkurven"
genannt, die mit natürlicher Kakaobutter erhalten wurden und/oder mit Ersatzstoff
hergestellt nach oben beschriebenem Beispiel. Figur Ta gibt die Einzelkurve für
natürliche Kakaobutter wieder. Figur 1b gibt die Einzelkurve für den erfindungsgemäßen
Ersatzstoff wieder.
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Die Figuren 1c bis 1h zeigen die Kurven für Mischungen des Ersatzstoffes
mit natürlicher Kakaobutter, die jeweils 10%, 15%, 20%, 30%, 40% und 70% Ersatzstoff
enthalten.
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Man erkennt, daß die Änderungen der Prichard-Kurve praktisch vernachlässigbar
sind unabhängig von dem Anteil
des Ersatzstoffes in der betrachteten
Mischung mit natürlicher Kakaobutter, woraus eine einwandfreie Mischbarkeit der
beiden Produkte hervorgeht.
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In Figur 2 werden die Kurven verglichen, die die Prozentanteile an
Flüssigkeit angeben in Abhängigkeit von der Temperatur, für natürliche Kakaobutter
(Kurve 1) für den Ersatzstoff hergestellt in obigem Beispiel (Kurve 5) und für drei
andere Ersatzstoffe, die auf dem Markt verfügbar sind und bekannt sind unter den
gewerblichen Bezeichnungen "Coberine" (Kurve 2)., "chocoline" (Kurve 3), "Calvettai'
(Kurve 4). Es ist ersichtlich, daß ein nur sehr geringer Unterschied zwischen Kurve
1 und Kurve 5 besteht, womit ein erstklassiger Beweis vorliegt für die Tatsache,
daß die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Ersatzstoffes denen natürlicher Kakaobutter
sehr nahe verwandt sind.
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Die oben angegebene Charakteristik wird übrigens völlig bestätigt,
wenn man die Prichard-Kurve der Figuren 1a und 1b auf der einen Seite, und die Prichard-Kurven
der drei dem Stand der Technik entsprechenden Ersatzstoffe miteinander vergleicht.
Zu diesem Zweck sind die Prichard-Kurven für die Ersatzstoffe "Coberine", "Chocoline"
und "Calvetta" auf den Figuren li, 1j und 1k wiedergegeben.
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Es wurden gleichermaßen die Kurven der differentiellen kalorimetrischen
Analyse verglichen, die mit einem "Mettler-Apparat -Apparat erhalten wurden unter
identischen Analysebedingungen. Es ist bemerkenswert, daß auf den Kurven die Peakhöhe
eine Funktion der analysierten Probenmenge ist und daß allein die allgemeine Form
der Kurve und die dem Maximum entsprechende Temperatur in Betracht gczogen werden
dürfen. Auf Figur 3 sind die fünf Kurven wiederyegeben, die mit den Kennzeichnungen
11, 12, 13, 14 und 15 bezeichnet sind und folgendermaßen zuzuordnen sind:
natürliche
Kakaobutter; den drei dem Stand der Technik entsprechenden Ersatzftoffen, die auf
dem Markt erhältlich, sind und durch die H delsnamen "Coberine", Chocoline" und
"Calvetta" geken zeichnet sind und schließlich dem erfindungsgemäßen Ergatzstoff,
hergestellt in dem oben angegebenen Beispiel Nach Prüfung der experimentellen Ergebnisse
wiedergegeben auf den Figuren 1 bis 3 ergibt sich, daß der erfindujNgsgemäße Ersatzstoff
physikalische Eigenschaften hat, die extrem nahe an denen der natürlichen Kakaobutter
liegen ud eine ausgezeichnete Mischbarkeit mit dieser besitzen. Es ist selbstverständlich,
daß die oben beschriebene Ausführungsform in keiner Weise limitiert ist dna alle
würischbaren Änderungen zuläßt ohne hierbei den Rahmen dem Erfindung zu verlassen.