DE3248540A1

DE3248540A1 - Emulgatorzubereitung und deren verwendung

Info

Publication number: DE3248540A1
Application number: DE19823248540
Authority: DE
Inventors: Yoshihito Koizumi; Hiroshi Sakka; Kenichi Yamada; Takeshi Chiba Yamaguchi; Mitsuharu Hirakata Osaka Yuuda
Original assignee: Riken Vitamin Co Ltd
Current assignee: Riken Vitamin Co Ltd
Priority date: 1982-03-16
Filing date: 1982-12-29
Publication date: 1983-09-22
Also published as: US4483880A; GB2116993A; JPS599149B2; GB2116993B; JPS58158144A; DE3248540C2

Description

3248-54Q

■■ - RIK-EN-VITAMIN.CO.-Ca.se:- 1631 TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER: '. I - - *■ · -..'·";

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine pulverförmige Kinul gat'orzubereitung mit ausgezeichneten Wirkungen auf stärkehaltige Nahrungsmittel sowie deren Verwendung zur Verbesserung der Qualität von stärkehaltigen- Nahrungsmitteln.

Aufgrund ihrer Funktion und der Sicherheit werden Monoglyceride und Diglyceride in großem Umfang als Emulgatoren in der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt, wobei ihre. Wirkung in Abhängigkeit von der Reinheit, dem Aussehen, den physikalischen und chemischen Eigenschaften und der • Art der.Fettsäure, die den Emulgator bildet, variiert.

Im Fall von stärkehaltigen Nahrungsmitteln sind Emulgatoren notwendig, die gut reagieren, insbesondere mit Stärke unter Bildung eines Komplexes mit der Stärke. Es ist bekannt, daß Monoglyceride von gesättigten Fettsäuren mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen und hochreine destillierte Monoglyceride diese Anforderung erfüllen.

Bei der Verwendung der Mono- und Diglyceride in der Fettphase ergibt sich keine Einschränkung bezüglich der physikalischen Eigenschaften der. Mono- und Diglyceride, da sie in dem Fett gelöst werden können, im Fall von stärkehaltigen Nahrungsmitteln ist jedoch erwünscht, die Mono-'und Diglyceride in der wäßrigen Phase zu verwenden, um in dieser Weise eine Verbesserung des Starkekomplexierungseffektes zu erreichen. -

Unter diesen Umständen oder dann, wenn der Emulgator in Pulverform mit dem Rohmaterial vermischt wird, besitzen . das physikalische Aussehen, die physikalischen und chemischen Eigenschaften und die Oberf läcnaue igen scha i "te ti

BAD ORIGINAL

TER MEER · MÜLLER -STEINMEISTER : ! RIKEN VITAMIN* CO. - Case: 1631

einen wesentlichen Einfluß auf diese Wirkung. :

Es ist bekannt, daß Monoglyceride polymorph sind und in der Reihe ansteigender Schmelzpunkte in die sub- oC-, oL-, ß¹- und ß-Kristallform klassifiziert werden können. Die ß-Kristallform ist die thermodynamisch stabliste, so daß Monoglyceride stets in der ß-Kristallform vertrieben werden. ■ " _; ^; <

Es wird angenommen, daß die cc-Kristallform in der wäßrigen Phase wirksamer ist, da sie ein anderes hydrophiles Verhalten zeigt. Eine Methode zur Bildung der OC -Kristall'-form ist die sogenannte Mischkristallmethode, bei der man von der gemeinsamen Verwendung des gesättigten. Fettsäuremonoglycerids und eines Fettsaurepropylneoglykolesters Gebrauch macht (J.Am. Oil., Chem. 40 (1963) 725); oder ein Verfahren gernäß dein man bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunk.ts. des Monoglycerids eine Dispersion in Wasser bildet. Diese beiden Methoden besitzen jedoch Nachteile, wie ein geringer Monoglyceridgehalt, die Schwierigkeit der Temperatursteuerung oder der Lagerungseigenschaften.

Aus diesen Gründen wäre es von. Vorteil, über ein Monoglycerid zu verfugen, das· in der stabilen ß-Kristallform vorliegt und gleichzeitig eine gute Wirkung entfaltet. Es sind verschiedene Methoden vorgeschlagen worden, um die hydrophilen .Eigenschaften zu verbessern. Eine Methode besteht darin, die Oberfläche der Kristalle zu vergrößern, indem man.durch Umkristallisation unter Verwendung eines Lösungsmittels kleinste Kristalle bildet (japanische PatentveröCfent Iichung Nr. 50-34613) und eine Methode nach der man eine wäßrige Dispersion der ß-Kristallform bildet, indem man einen Stabilisator zu einer Dispersion zusetzt, oder schließlich eine Methode, die darin besteht, durch

.BAD

TER MEER - MÜLLER · STEINMEISTER; : * *: RIKJ2N-" V;ETA&>N·" tX). - Ca se: 16 31

Zugabe von Bindemitteln zu einer Dispersion ein trockenes pulverförmiges Monoglycerid zu bilden (japanische Patentveröffentlichung Nr. 44-26900).

Mit all diesen Methoden können sich erhebliche Verbesserungen erreichen lassen. Im Hinblick auf die Bildung von pulverförmiger! Monoglyceriden sind die Methoden jedoch nachteilig dadurch, daß sie vom Standpunkt der Produktionseffizienz kostspielig sind und daß die in Pastenform anfallenden Produkte schlechte Handhabungseiyonschaften, Auf bewahr unyyoiyenschal. ten und Stabilitätseigenschaften zeigen. Daher besteht seit langem ein Bedürfnis eines einfacheren Verfahrens zur Bildung eines pulverförmigen Monogly'ceridsv welches in wäßriger Phase wirksam ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine neue Emulgatorzubereitung zu schaffen, die qualitative Verbesserungen bei stärkehaltigen Nahrungsmitteln ermöglicht, die leicht handzuhaben ist/^: billig ist und längere Zeitdauern aufbewahrt werden kann und stabil ist. ■■··-.-'; :

Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die pulverförrnige Emulgatorzubereitung gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche .betreffen eine besonders bevorzugte Ausführungsfprm dieses Erfindungsgegenstandes sowie ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität von stärkehaltigen Nahrungsmitteln durch die Verwendung dieser pulverförmigen Emulgatorzubereitung.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine.¹ pulverförmiger Emulgatorzubereitung, die erhältlich ist durch Schmelzvermischen einer Monoglyceridmischung, die aus 65 bis 90 Gew«-% gesättigten Fettsäuremonoglyceriden und

ire;·¹!

TER MEER-MÜLLER- STEINMEISTER;;'': RIXEarSTITÄMiirCO. - Case: 1631

35 bis 10 Gew.-% ungesättigten Fettsäuremonoglyceriden des cis-Typs besteht und eine Jodzahl von 10 bis 40 aufweist, mit weniger als 10 Gew.-% eines oder mehrerer Monoglyceride aus der Diacetylweinsäureester von Monoglyceriden, gemischte Weinsäure- und Essigsäureester von Monoglyceriden, Weinsäureester von Monoglyceriden und Zitronensäureester von Monoglyceriden. umfassenden Gruppe, und Pulverisieren der erhaltenen Mischung.

Erfindungsgemäß enthält die Monoglyceridmischung eine gesättigte Fettsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen oder eine ungesättigte Fettsäure des cis-Typs (ungesättigte . cis-Fettsäure) mit 3.6 bis 22 Kohlenstoffatomen. Man kann sie dadurch herstellen, daß mau entweder ein Öl- und Fett Rohmaterial verwendet, das diesen Anforderungen entspricht, oder daß man zwei oder mehrere verschiedene Fettsäuremonoglyceride einsetzt.

Wenn das Fettsäuremonoglycerid sich beim Abkühlen verfestigt, bildet es die stabile ß-Kristallform, nachdem es nacheinander die sub-oc , °c- und ß'-Form durchlaufen hat. Je langer die Übergangszeit jedoch wird, lan so gröber werden die in dieser Weise erhaltenen . Kristalle. Daher ist es notwendig, den Übergang möglichst schnell zu beenden, um möglichst kleine Kristalle zu erhalten, die für den erfindungsgemäßen Zweck notwendig sind. Die wirksamste Methode besteht darin, ein Lösungsmittel zu verwenden. Die Anwendung eines Lösungsmittels; wie Wasser oder Alkohol, wurde bereits vorgeschlagen und in der Praxis angewandt.

Wie-bereits erwähnt, ergaben sich jedoch Probleme bei der Handhabung und der Lagerungsstabilität,

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER: :' KIKEN VITAMIN" GO; - Case: 1631

Es hat sich nunmehr gezeigt, daß im Hinblick darauf die Monoglyceride ungesättigter Fettsäuren in der cis-Koordination bezüglich der Doppelbindung für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet sind.

In Abhängigkeit von der Art der Fettsäure zeigen die Fettsäuremonoglyceride verschiedene polymorphe Schmelzpunkte. Jedoch bilden sie bei Unterschieden der Kohlenstoffzahl von weniger als 4 eine feste Lösung. Daher verhalten sie sich als ein Fettsäuremonoglycerid und können auch in dieser Weise gehandhabt werden ("Yukagaku" (Journal of the Japan Oil Chemists¹ Society),. 28, No.2 (1979) 100).

Durch Untersuchungen mit Hilfe eines Differentialabtast— kalorimeters und eines Röntgendiffraktometers hat sich gezeigt, daß gesättigte Fettsäuremonoglyceride und ungesättigte Fettsäuremonoglyceride des cis-Typs keine feste Losung bilden, wenn das gesättigte Fettsäuremonoglycerid in der ß- oder ß'-Kristallform vorliegt. Auf dieser überraschenden Erkenntnis beruht die vorliegende Erfindung.

Wenn eine Schmelze aus einem gesättigten Fettsäuremonoglycerid und einem ungesättigten Fettsäuremonoglycerid des cis-Typs abgekühlt und verfestigt wird, kristallisiert das gesättigte Fettsäuremonoglycerid in heterogener Form in dem ungesättigten Fettsäuremonoglycerid des cis-Typs aus, wenn das gesättigte Fettsäuremonoglycerid in " geringerer Menge vorhanden ist. Wenn andererseits das gesättigte Fettsäuremonoglycerid in größerer Menge vorliegt, wird das ungesättigte Fettsäuremonoglycerid des cis-Typs in Form einer, dünnen Schicht in der feinen Kristallstruktur des gesättigten Fettsäuremonoglycerids immobilisiert. . ■ . .

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTEP , ; KIKEiSC VIJEÄiflik CO. - Case: 1631

Das in der erfindungsgemäßen Zubereitung enthaltene Fettsauremonoglycerid auf der Grundlage einer ungesättigten Fettsäure des cis-Typs stellt gegenüber dem gesättigten Fettsauremonoglycerid ein gutes Lösungsmittel dar und besitzt ihm gegenüber eine geringe Verträglichkeit. Andererseits ist es selbst, bei niedrigen Temperaturen stark hydrophil. Daher dient das ungesättigte Fettsauremonoglycerid des cis-Typs in der Kombination mit dem gesättigten Fettsauremonoglycerid beim Versetzen mit Wasser als Disintegrator und dispergiert das gesättigte Fettsauremonoglycerid in der wäßrigen Phase. Die Monoglyceride auf der Grundlage von ungesättigten Fettsäuren des trans-Typs Λ: besitzen eine gerade Kettenstruktur und einen hohen Schmelzpunkt und sind gut verträglich mit gesättigten Fettsäure- monoglyceriden, wobei angenommen wird, daß sie in einem Zustand vorliegen, der einer festen Lösung ähnlich ist. Daher können diese Monoglyceride nicht in gleicher Weise wie die des cis-Typs behandelt werden.

Andererseits gehören sowohl die ungesättigten Fettsäureinonoglyceride des trans-Typs als auch die des cis-Typs der gleichen ungesättigten Fettsäurereihe an, so daß angenommen werden kann, daß sie eine hohe Verträglichkeit füreinander zeigen. Wenn dies zutrifft, kann angenommen werden, daß ein ungesättigtes Fettsauremonoglycerid des transTyps und ein ungesättigtes Fettsauremonoglycerid des cis-Typs in Abhängigkeit von dem Mischungsverhältnis beim Abkühlen eine feste Lösung bilden.

Die erfindungsgemäß eingesetzten ungesättigten Fettsäuremonoglyceride sind auf den cis-Typ oder die cis-Form beschränkt, wenngleich dies keine perfekte cis-Form sein muß. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß tierische oder pflanzliche Öle, wie -sie in der Natur vorkommen, die keiner Hydrierung unterworden worden sind, einen gewissen Prozent-

■ BAD-ORIGINAL.

TER MEER · MÜLLER · STEINMElSTtFt Z SlKETN VITAMXN' CQ; , - Case: 1

satz ungesättigter Fettsäurereste des trans-Typs in ihren Fettsäurebestandteilen enthalten und daß .die ungesättigten Fettsäurereste solcher Öle als im wesentlichen ungesättigte Fettsäuren des cis-Typs betrachtet werden können. Auch Fettsäuren mit zwei oder mehr als zwei Doppelbindungen in ihrem Molekül, von denen mindestens eine in der cis-Form vorliegt, können erfindungsgemäß ein-, gesetzt werden.

10" Somit wird zunächst zur Bildung der erfindungsgemäßen pulverförmigen Emulgatorzubereitung, die in wirksamer Weise eine Komplex mit Stärke zu bilden vermag, der Grundbestandteil gebildet, nämlich eine Mischung aus 65 bis 90 Gew.-% eines gesättigten Fettsäuremonoglycerids (eines Monoglycerids einer gesättigten Fettsäure) und 35 bis 10 Gew.-% eines ungesättigten Fettsäuremonoglycerids des cis-Typs (Monoglycerid einer ungesättigten cis-Fettsäure), welche Mischung eine Jodzahl von 10 bis aufweist.

Wenn die Menge des ungesättigten Fettsäuremonoglycerids des eis-Typs weniger als 10% beträgt und die Jodzahl unterhalb 10 liegt, können die angestrebten Ergebnisse nicht erreicht werden. Wenn andererseits die Menge mehr als 35% beträgt und die Jodzahl oberhalb 40 liegt, wird das Komplexbildungsvermögen mit Stärke beeinträchtigt und es wird gleichzeitig schwierig, die Zubereitung in Pulverform zu erhalten. Im Hinblick auf das Komplexbildungsvermögen mit Stärke ist es vorteilhaft, einen möglichst hohen Anteil an gesättigtem Fettsäuremonoglycerid in der Zubereitung vorliegen zu haben, da in dieser Weise die Eigenschaften verbessert werden.

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben nun nach einer Methode gesucht, das hydrophile Verhalten der oben erwähnten Monoglyceridmischung zu verbessern, um auf

BAD ORIGINAL"

TER MEER · MÜLLER · STEINMEiSTER .'. KIKBIS VITA^S'€O_:. - Case: 16.31'

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diesem Wege ihre Wirkung zur Bildung eines Komplexes mit Stärke zu steigern. Als Ergeb.nis davon wurden von den Erfindern bereits (1) eine Verbesserung, die darin besteht, die pulverförmige Monoglyceridmischung bei einer Temperatur von mehr als 45°C zu tempern, (2) eine Verbesserung, die darin besteht, die Monoglyceridmischung mit mindestens einem Vertreter der Alkohole, organische Säuren, Lecithine und Stearyllactylate umfassenden Gruppe in einer Menge von weniger als 5% zu vermischen,, und (3) die Verbesserung der Pulverqualität durch Zugabe von Öl und Fett mit einem Schmelzpunkt von mehr als 45°C vorgeschlagen (US-PS 4 315 041 und US-PS 4 363 826, DE-OS 30 01 111). Diese !Methoden sind wirksam, jedoch verfahrensmäßig und wirkungsmäßig nicht vollständig zufriedenstellend.

Zur Überwindung dieser Nachteile wurden weitere Unter- · suchungen durchgeführt, die zu der überraschenden Feststellung geführt haben, daß eine wirksame Verbesserung dadurch erreicht werden kann, daß man die Fettsäure-.monoglyceridmischung mit weniger als TO Gew.-% eines oder mehrerer Monoglyceride kombiniert, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die Diacety!weinsäureester von Monoglyceriden, gemischte Weinsäure- und Essigsäure-Ester von Monoglyceriden, Weinsäureester von Monoglyceriden und Zitronensäureester von Monoglyceriden umfaßt (die nachfolgend als "Ester mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden" bezeichnet werden).

Wenn die Menge der Ester mehrbasiger Säuren von Monolgyceriden mehr als 10 Gew.-% beträgt, ergibt sich eine deutliche Verbesserung der Dispersion der erhaltenen Emu.l gatorzubereitung in der wäßrigen Phase, wobei jedoch gleichzeitig ein nachteiliges Ergebnis erzielt wird, da das Fettsäureinonoglycerid die Fähigkeit besitzt, einen

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER -.j£i£ENt VlT¹AMiW *CO..' - Case: 1 631

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in der Stärkemenge verminderten Komplex zu bilden. Demzufolge sollten die Ester mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden vorzugsweise in einer Menge von 2 bis -7 Gew.-% eingesetzt werden.

Es ist bekannt, daß diese Ester mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden in Europa und den Vereinigten Staaten " von Amerika üblicherweise als Nahrungsmittelemulgatoren eingesetzt werden. Sie besitzen die gemeinsame Eigenschaft, daß sie einen erheblichen Anteil von Carbonsäureresten aufweisen. . Die das Monoglycerid bildende Fettsäure kann eine gesättigte oder ungesättigte Fettsäure mit. 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder eine Mischung solcher Säuren sein. Die bevorzugten Ester mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden sind jene, bei denen die ungesättigten Fettsäuren den Hauptanteil des Fettsäurebestandteils bilden. Hierdurch soll die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt werden.

Die Ester mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden sind dadurch gekennzeichnet, daß sie Carbonsäurereste enthalten, beim Dispergieren in einer wäßrigen Phase als ionische • oberflächenaktive Mittel wirken und in Kombination mit einem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel die Micellen aufweiten.

Die Mischung aus dem gesättigten Fettsauremonoglycerid, dem ungesättigten Fettsauremonoglycerid des cis-Typs und den Estern mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden verhalten sich in gewissen Fällen teilweise wie eine feste Lösung.

Die erfindungsgemäße Zubereitung in den angegebenen Mengenverhältnissen bildet jedoch keine feste Lösung sondern zeichnet sich dadurch aus, daß das ungesättigte Fettsauremonoglycerid des cis-Typs sich unabhängig von den anderen Bestandteilen verhält. Mit anderen Worten behält

TER MEER , MÜLLER . STEINMEISTIER: : RjKEft: νΊΤΆΜΓΝ-'CO* i - Case: 1 631

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das ungesättigte Fettsäuremonoglycerid des cis-Typs auch in der Dreikomponentenmischung seine Eigenschaften ' gegenüber den beiden Bestandteilen mit dem gesättigten Fettsäuremonoglycerid bei.

Wenn die erfindungsgemäße pulverförmige Emulgatorzubereitung in Wasser eingebracht wird, fördern die in dem ungesättigten Fettsäuremonoglycerid des cis-Typs gelösten Ester mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden aufgrund ihrer hohen Affinität für Wasser das hydrophile Verhalten und fördern als Folge ihrer Fähigkeit, die Micellen aufzuweiten und auszudehnen, das Quellen des ungesättigten Fettsauremonoglycerids des cis-Typs. Dies ist wahrscheinlich der Mechanismus, der die Zerlegung und Größenverminderung der Kristalle des gesättigten Fettsauremonoglycerids und damit die scheinbare Dispergierbarkeit verbessert. ·

Wegen der Verbesserung des Verhaltens, die durch die Diacetylweinsäureester von Monoglyceriden, die gemischten Weinsäure- und Essigsäure-Ester von Monoglyceriden, die Weinsäureester von Monoglyceriden oder die Zitronensäureester von Monoglyceriden erzielt werden ist es nicht notwendig, die erfindungsgemäße Zubereitung nach dem . · Pulverisieren zu tempern, so daß die Qualität des Pulvers ■ wegen der Nichtdurchführung der Tenipermaßnahmen ver-. bessert wird. Weiterhin unterstützen die Ester mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden die Hydratisierung und Quellung des ungesättigten Fettsauremonoglycerids des cis-Typs, so 0 daß es möglich: ist, den Anteil des ungesättigten Fettsauremonoglycerids des cis-Typs in der Einulgatorzubereitung zu vermindern, wodurch es möglich wird, den Anteil des gesättigten Fettsauremonoglycerids« der die Fähigkeit besitzt, mit. der Stärke einen Komplex zu bilden, zu er-. höhen.

TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER RlKl'JN» ^ΐΊΆΜΐΈΐ CO; -'.Cäse't 1 6Jl

Es bestehen keine Einschränkungen im Hinblick auf die erfindungsgemäße Maßnahme des Pulverisierens, wenngleich ein Verfahren wirksam ist, welches darin besteht, die Emulgatorzubereitung in der Hitze zu schmelzen und anschließend durch Sprühkühlung zu pulverisieren.

Die Teilchengröße des Pulvers besitzt vorzugsweise eine solche Teilchengrößenverteilung, daß Teilchen mit einem Durchmesser von 0,177mm bis 0,35mm (42 bis 80 mesh) der durchschnittlichen Teilchengröße entsprechen. Wenn die Teilchengröße gröber ist, verschlechtert sich die Wirkung des Pulvers, während bei einer zu geringen Teilchengröße die Handhabung des Pulvers beeinträchtigt wird. Jedoch ist eine gewisse Variation bei der Teilchengröße möglich, da das Ausmaß der Beeinträchtigung der Wirkung und der Handhabung vergleichsweise gering ist.

Durch Röntgenbeugungsanalyse, Differentialthermoanalyse und Differentialabtastkalorimetrie konnte festgestellt werden, daß die Kristallform des gesättigten Monoglycerids in der erfindungsgemäß erhaltenen Emulgatorzubereitung überwiegend in der ß-Kristallform vorliegt und zu einem geringeren Anteil in der ß'-Kristallform. Daraus ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Emulgatorzubereitung eine ausgezeichnete Wirksamkeit und Stabilität besitzt.

Der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Emulgatorzubereitung kann über den sogenannten Blauwert (Blue Value, im folgenden abgekürzt als "BV" bezeichnet) bewertet werden, da die Wirksamkeit sich überwiegend in der Bildung eines Komplexes mit Stärke manifestiert. Der BV-Wert basiert auf der Jod-Stärke-Reaktion, wobei dann, wenn die Stärke mit dem Fettsäuremonoglycerid einen Komplex bildet, die Färbung der Stärke durch das Jod vermindert wird, so daß das Ausmaß der Komplexbildung, das heißt

TER MEER · MÖLLER ■ STEINMEISTER RIREN: :vi;TAMl^ *CQ. ·*" Gase: 1631

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. die Wirksamkeit der Emulgatorzubereitung über die Messung der Extinktion bewertet werden kann. Dabei ist es so, daß das Ausmaß der Komplexbildung um so größer und damit· die Wirksamkeit des Emulgators um so besser sind, je niedriger der BV-Wert ist. Für die praktische Anwendung ist ein BV-Wert von weniger als 0,300 aus- . reichend. ι

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Emulgatorzubereitung genügt es, sie mit dem pulverförmigen Ausgangsmaterial für das Nahrungsmittel oder mit Wasser zu vermischen, so daß die Zubereitung außergewöhnlich gute Handhabungseigenschaften aufweist.

■I.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Emulgatorziibereitung ist es möglich, die Qualität van..stärkehaltigen Nahrungsmitteln zu verbessern, indem man sie direkt zu dem stärkehaltigen Nahrungsmittel oder einer Ausgangsmischung dafür zusetzt. Die erf indungsgemäß.e. Zubereitung ermöglicht eine hervorragende Qualitätsverbesserung bei der Herstellung von Brot, Backwaren, Pfannkuchen, Nudeln, Keksen*. ' Nahrungsmitteln auf der Grundlage von Fisch und Fleisch sowie Mischungen davon. Da die Zubereitung ihre vorteilhaften qualitatsverbessernden Wirkungen durch Vermischen mit Wasser ermöglicht, ergeben sich vergleichbare Wirkungen in Fett und Nahrungsmitteln auf Wassergrundlage sowie in proteinhaltigen Nahrungsmitteln.

Die erfindungsgemäße Zubereitung ist nicht auf die Ver-Wendung in der wäßrigen Phase beschränkt sondern kann auch ■ in der Fettphase eingesetzt werden.

Gegenstand dor Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität von stärkehaltigen Nahrungsmitteln, welches darin besteht, eine wirksame Menge der

. ' -BAD ORSGfNAL ---."; . "

3 2485A0

TER MEER ■ MÜLLER · STEiNMEISTER RIKEINC VIiTAHIN "- Case.:" Ί 6:31

.-15-

erfindungsgemäßen Emulgatorzubereitung direkt zu dem Nahrungsmittel oder einem Ausgangsmaterial zu seiner Herstellung zuzusetzen.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

BEISPIEL 1

Man bereitet verschiedene Kombinationen aus gesättigten Fettsäuremonoglyceriden, ungesättigten Fettsäureinonoglyceriden des cis-Typs und Estern mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden ausgehend von.den folgenden Monoglyceriden unter Bildung der in der Tabelle I angegebenen Zubereitungen.

Destilliertes Monoglycerid von Fettsäuren des vollständig ausgehärteten Sojaöls (Handelsbezeichnung Emu1 sy MH der Firma Riken Vitamin Company Ltd., Säurezahl: 1,0, Jodzahl: 0,6),

Destilliertes Monoglycerid von Fettsäuren des Safloröls (Handelsbezeichnung Emulsy MU der Firma Riken Vitamin Company Ltd., Säurezahl: 2,1, Jodzahl: 115,2), Monoglycerid von Diacetylweinsäure und gereinigter Rindertalgfettsäure (abgekürzt als TEM-1 bezeichnet, Säurezahl: 99, Jodzahl: 23), "" . ■ Monoglycerid von Diacetylweinsäure und Fettsäuren des vollständig gehärteten Sojaöls (abgekürzt als TEM-2 bezeichnet, Säurezahl: 97, Jodzahl: 0,8), Monoglycerid. von Essigsäure/Weinsäure und Baumwollsamenölfettsäure (abgekürzt als ATM bezeichnet, Säurezahl: 88, Jodzahl 54), . .

Monoglycerid von Weinsäure und gehärteter Hindi.·] ta.Iq f'ettsäure (abgekürzt als TM bezeichnet, Säurezahl: S3, Jodzahl: 0,6), und

324-8b"4U"

TER MEER - MÜLLER . STEINMEISTER RiKSH* VITAflliT"CÖ..^V.tiase: 1

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Monoglycerid von Zitronensäure und Olivenölfettsäuren (abgekürzt als CM bezeichnet, Säurezahl: 92, Jodzahli 61)

Jede Zubereitung wird gleichmäßig aufgeschmolzen und durch Sprühkühlen zu einem Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,25mm (60. mesh) verarbeitet. Dann läßt man jede Probe während 7 Tagen und während 180 Tagen bei Raumtemperatur stehen und bestimmt dann die Dispergierbarkeit in Wasser und den ßV-Wert, Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt. ■

Die Methode zur Bestimmung der scheinbaren Dispergierbarkeit.ist die folgende: .

Man beschickt ein 1OQml-Becherglas, welches an einer Seite eine feine weiße Linie aufweist, mit 100ml Wasser (20⁰C). Dann gibt man 20g der pulverförmigen Probe in das Becherglas, rührt den Inhalt während 30 Sekunden mit einem Magnetrührer und läßt das Material dann stehen.

Dann mißt man die Zeit (in Sekunden), die erforderlich ist, daß die weiße Linie mit dem bloßen Auge von der anderen Seite des Becherglases aus zu erkennen ist. Je .länger diese Zeit ist, um so besser ist die scheinbare Dispergierbarkeit, die sich in einer längeren Trübungsdauer manifestiert.

Methode zur. Bestimmung des 3lauwertes (BV-We-rt): Man gibt 0,02g der Probe zu 40ml einer bei 32⁰C gehaltenen 0,5%-igen Lösung von gelatinierter Stärke.

Nach dem Schütteln läßt man die Lösung stehen. Dann entnimmt man 2,5ml dieser Lösung, gibt 1ml einer 0,02n Jod/ Kaliumjodidlösung unter Schütteln zu. Man verdünnt auf 100ml und filtriert. Dann mißt man die Extinktion bei einer Wellenlänge von 660nm. Man hält die Temperatur der

3'³ Lösung während dieser Maßnahmen bei 32⁰C.

TER MEER ■ MÖLLER · STEINMEISTER

RiKßW V-ITA&IN QO. ' - "Oat?e: T 6-31

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TABELLE E

	Fettsäurezusammensetzung und Jodzahl der Monoglyceride	ungesättigte Fettsäure des cis-Typs	Jodzahi	Ester mehrbasiger Säuren von Mono- qlyceriden	Mischungs verhältnis {%)
Experi ment Nr.	gesättigte Fettsäure	5	6,5	Art	0
1	95	5	6,5		5
2	95	5	6,5	TEM-1	10
3	95	5	6,5	TEM- I	T 5
4	95	10	13,0	TEM- 1	0
5	90	10	13,0	-	5
6	90	10	13,0	' T2M-1	1 0 '
7	90	10	13,0	TEM-1	1 5
8	90	10	13,0	■TEM-1	. 20
9	90	10	13,0	TEM-I	5
10	90	10	1 3,0	TEM-2	5
1 1	90	10	13,0	ATM.	5
12	90	10	1 3 ,0	TM	5
13	90	30	39.0	CM	0
14	70	30	39,0	-	' 2,5
15	70	30	39,0	TEM- 1	2,5
16	70	30	39,0	TEM-2	2,5
17	70	30	39,0	ATM	5
18	70	30	39,0	TM	2,5
19	70	35	4 5,5	CM	0
20	65	35	45,5	-	2,5
21	65	35	45, 5	TEM-2 :	5
22	65	TE

Fettsäurezusaraiiansetzung(%)

Destilliertes Monoglycerid von vollständig gehärteter Sojaölfettsäure

Destilliertes Monoglycerid der Saflorölfettsäure

Ί6

89 3

15

, cis-C._lb„

74

	Nr.	Änderung	• Bl indprobe	- 1	.3248540	scheinbaren Daspergierbarkeit	Tage	300	t von der Zeit	•180 Tage
		und des ]			RIKEN: yiTAMIBf CO: --'c&iseS- 1631	3V~Wertes in Abhängigkei				0,420
	Vergl.-	Scheinbare		8 -	Dispergierbar-		300	BV-Werte
	baispiel	keit	TABELLE II			300	7 Tage	0,370
	Vergl.-	7 Tage	der	180			0,470
TER MEER . MÜLLER ■ STEINMEISTER	beispiel	15		20		300		0,360
	Vergl.-						0,375
	beispiel	30		35		300		0,400
	Vergl.-					300	0,370
	beispiel	65	60		300		0,380
	Vergl.-				300	0,400
	beispiel	70	60	als
						0,395	0,110
	Beispiel	25	25	als	300		0,130
Experiment	Beispiel			als	300		0,280
	Vergl.-	mehr als 300	mehr		300	0,100
	beispiel	mehr als 300		als	300	0,130	0,300
1	Vergl.-	mehr	mehr		300	0,280
	beispiel	als 300	mehr	als	gutes Pulver		0,160
2	Beispiel	mehr		als	gutes Pulver	0,315	0,210
	Beispiel	als 300	mehr	als			0,225
3	Beispiel	mehr als 300		als		0,175	0,210
	Beispiel	mehr.,-., als 300	mehr		gutes Pulver	0,205 '	0,365
4	Vergl.-	mehr als 300	mehr			0,220
	beispiel	mehr als 300	mehr	als		0,200	0,105
5	Beispiel	40	mehr	als		0,370.	0,140
	Beispiel		35	als			0,175
	Beispiel	mehr als 300		als		0,115	0,200
6	Beispiel	mehr als 300	mehr	als		0,140	0,195
7	Beispiel	mehr als 300	mehr			0,185	werden
8	Vergl.- beispiel	ⁿaS^r30ü	mehr			0,200	werden
	VergL.-	mehr als 300	mehr			0,190
9	beispiel.	es konnte	mehr			erhalten	werden
	Vergl.-	es konnte	kein			erhalten
10	beispiel		kein			0,265
11	*23(5')Vergl.~	es konnte			erhalten
12			kein			0,100
13	bei spiel	80			0,250	0,780
14	*24(14')Ver- qj.-BeUHp.		90
	25				0,085
15		85		0,750
16
17
18
19
20
21

22

TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER RIKEN* .Y JTAMJN* 'CO, /-cWb: 1631

- 19. -

Fußnote zu Tabelle II:

* Bei den Experimenten 23 und 24 wurden die Produkte der Experimente der Nummern 5 bzw. 14 durch Sprühkühlen pulverisiert, dann während 2 Stunden bei'50⁰C getempert und schließlich bei Raumtemperatur stehen gelassen.

Die oben angegebenen Ergebnisse lassen erkennen, daß die erfindungsgemäßen Emulgatorzubereitungen eine überlegene Dispergierbarkeit in Wasser und hervorragende BV-Werte aufweisen. Im Gegensatz dazu sind die Produkte der Vergleichsbeispiele schlecht dispergierbar oder besitzen einen schlechten BV-Wert oder beides. Bei den Experimenten 20 und 22 zeigen die erhaltenen Produkte eine übermäßig hohe Jodzahl und es läßt sich kein gutes Pulver

erhalten. .""-.".

Beispiel 2 ·

Ausgehend, von den nachstehend angegebenen Monoglyceriden bildet man verschiedene Kombinationen aus gesättigtem Fettsäuremonoglycerid, ungesättigtem Fettsäuremonoglycerid des cis-Typs und Estern mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden unter Bildung der in der Tabelle III angegebenen Zubereitungen.

Destilliertes Monoglycerid von. Fettsäuren.des vollständig ' gehärteten Palmöls (Säurezahl: 1,1, Jodzahl: 0,8), Destilliertes Monoglycerid von Fettsäuren von Saf lorölsäure (Säurezahl: 1,8, Jodzahl: 76,2) und Ester mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden TEM-1 und CM (siehe Beispiel 1 )..

Man läßt jede Probe während 7 Tagen und während 180 Tagen bei Raumtemperatur stehen una mißt dann die Dispergierbarkeit in Wasser und den BV-Wert. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle IV angegeben.

TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER RIKßft; Vt

<CCk -"tJa-se-: 1 631

- 20 -

Diese Ergebnisse lassen erkennen, daß die Emulgatorzubereitungen der Beispiele jenen der Vergleichsbeispiele überlegen sind. Das Produkt des Experiments Nr.36 zeigt einen schlechten Pulverzustand.

TABELLE III

	Fettsäurezusammensetzung und Jodzahl der Monoglyceride	ungesättigte Fettsäure des cis-Typs	Jodzahl	Ester mehrbasiger Säuren von Mono- glyceriden	Mischungs verhältnis (%)
Experi ment Nr.	gesättigte Fettsäure	10	7,7	Art	0
26	90	10	7,7	_	2,5' .
27	90	10	7,7	TEM-1	5
28	90	10	7,7	TEM-1	2,5
29	90	.10	7,7	CM	5
30 .	90	35	27,0	CM	0
31	65	35	27,0	-	1
32	65	35	27,0	•TEM-1	-5
33	65	35	27,0	TEM-1	2,5
34	65	35	27,0	CM	5' -■-
35	65	40	30,8	CM	0
36	60		_	--	- _
37	ßlindprobe

Fettsäurezusammensetzung (%)

Destilliertes Monoglycerid von vollständig gehärteter Sojaölfettsäure

Destilliertes Monoglycerid der SaIforölfettsaure

, cis-C₁₈„

16

TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER

VITAMIN CO.:

16 31

	Änderung und des	TABELLE LV	-	BV-Werte	180 Tage
	Scheinbare		7 Tage	0,460
Experiment Nr.	7 Tage		0,475	0,375
	20	der scheinbaren Dispergierbarkeit BV-Wertes in Abhängigkeit von der Zeit · '.·	0,370	0,295 · ·
26 Vergl.- beispiel	30	ν Dispergierbarkeit	0,300	0,400
27 Vergl.- beispiel	40	180'Tage	0,405	0,375
28 Vergl.- beispiel	25	20	0,365	0,365
29 Yergl.- beispiel	25	35	0,365	0,225
30 Vergl.- beispiel	45'	45	0,205 ·	0,105
31 Vergl.- beispiel	180	20	0,090	0,205
32 Beispiel	mehr als	30	0,210	0,150
33 Beispiel	mehr als	60	0,165	" -
34 Beispiel	mehr als	230	- "	0,720
35 Beispiel	300 mehr als 3Q0	0,730
36 Vergl.- beispiel	300 mehr als 300
37 Blind probe	300 mehr als 300
	schlechter Pulverzustand
-

Beispiel 3

Man führt einen Brotbacktest durch unter Verwendung von •Proben, die bei den'Experimenten 5, 6, 8, 12, 15 und 23 von Beispiel 1 sowie 28, 31 und 32,von Beispiel 2 erhalten wurden. Die erhaltenen Brotproben wurden mit Hilfe des Teigtestes und der alterungsverzögerten Wirkung untersucht. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle V angegeben.

.TER MEER · MÜLLER . STEINMEISTER · :: &ΓΚΕΝ VITAMIN XXX, - 1631

-. 22 -

Methode des Brotbacktestes '

Man bereitet Brotproben unter Anwendung der AACC-Schwanunteigmethode, wobei man die Emulgatorzubereitung in einer Menge von 0,4% dem Weizenmehl zusetzt. Nach dem Backen läßt man die Brotproben bei 2O⁰C stehen und mißt das Ausmaß der Alterungsverzögerung.

ι Methode zur Bestimmung der Alterungsverzögerung j Man schneidet aus. dem Mittelbereich des Brotes 5 Iquadratische .Proben mit einer Seitenlänge von 5cm und einer Dicke von 1,5cm heraus und mißt die Textureigensc^iaft mit Hilfe eines Texturprüfgerätes (Texturometer dör Firma General Foods) (Stempel: 5cm Durchmesser, flache Platte Nr. 10, Abstand: 5mm, niedrige Geschwindigkeit durch Anwendung einer Spannung von 2 V). j

Der Teigtest wird sensorisch durchgeführt.

Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen, daß die erfindungsgemäßen Zubereitungen im Hinblick auf den Teigtest und die alterungsverzögernde Wirkung den Vergleichsprodukten überlegen sind.

TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER RIKEJN V'T.AMiN CO,. - Cage: 1631

23 -

TABELLE V

Brotbacktest

Experiment LSIr.	Testproben	Teigtest	Alterungsverzögernde Wirkung{kg/1Ömm) 1 .Tag 1/Tag 3.Ta	1,45	1,65
38	Nr.5 Vercjl.-Beisp.	schlecht	0,94	1,03	1,22
39 . ■,	Nr. 6 Beispiel	gut /	.0,78'	1,16	1,43
40 Beisp.f	Nr.8 Vergl.-Beisp.	mi ttei	0,81	0,98	1,20
41	Nr.12 Beispiel	gut	0,78	0,96	1,15
42·.	Nr.15 Beispiel	gut	0,76	0,97	1,25
43	.Nr.23 Vergl.-Beisp.	gut	0,75	1,32	1,60
44	Nr.28 Vergl.-Beisp.	schlecht.	0,87	1,30	1,40
45 Beisp.2	Nr.31 Vergl.-Beisp.	schlecht.	0,85	1,17	1,25
46 *<	Nr.32 Beispiel	mittel	0,82	1,65	1,80
47	Blindprobe	sehr	1,12
		schlecht

Claims

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandatalres agrees pr6s !'Office europoen des brevets Dipl.-Chem. Dr. N. tor Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister Dipl.-lng. F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51 Triftstrasse 4, D-8000 MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1 Case: 1631 29. Dezember 1982 tM/hm RIKEN VITAMIN CO., LTD. 8-10, Nishi Kanda 3-chome, Chiyoda-ku, Tokyo / Japan Emulgatorzubereitung und deren Verwendung Priorität: 16. März 1982, Japan, Nr. 41581/82 PATENTANSPRÜCHE .

1. Pulverförmige Emulgatorzubereitung erhältlich durch
Schmelzvermischen einer Monoglyceridmischung aus
65 bis 90 Gew.-% eines gesättigten Fettsäuremonoglycerids und 35 bis 10 Gew.-% eines ungesättigten Fettsäüremono-

glycerids des cis-Typs, welche Mischung eine Jodzahl von 10 bis 40 aufweist, mit weniger als 10 Gew.-% eines oder mehrerer Ester mehrbasiger Säuren von Monoglyceriden aus der Diacety!weinsäureester von Monoglyceriden, gemischte Weinsäure- und Essigsäureester von Monoylyceridtjn, Woinsäureester von Monoglyceriden und Zitronensäureester von Monoglyceriden umfassenden Gruppe, und Puverlsieren der
erhaltenen Mischung.

BAt) ORIGINAL · .

TER MSER - MÜLLER . STEINMEISTCR :

- Case:1631

2. Emulgatorzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ester rnehr basiger Säuren von Monoglyceriden in einer Menge von 2 bis 7 Gew.-% in der Schmelze eingemischt werden.

3. Verfahren zur Verbesserung der Qualität von stärkehaltigen Nahrungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wirksame Menge der Emulgatorzubereitung nach den An-Sprüchen 1 oder 2 direkt zu dem Nahrungsmittel oder einem Herstellungsbestandteil dafür zusetzt.