DE3390056T - Verfahren zur Herstellung einer W/O/W-Öl- und -Fettzusammensetzung für Nahrungsmittel - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer W/O/W-Öl- und -Fettzusammensetzung für Nahrungsmittel

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Description

BESCHREIBUNG
Titel der Erfindung
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER W/O/W-ÖL- UND -FETTZUSAMMENSETZUNG FÜR NAHRUNGSMITTEL
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrfachemulsion des W/O/W-Typs für Nahrungsmittel, die sehr fein ist und ausgezeichnete Stabilität aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Mehrfach-Emulsion des W/O/W-Typs, die sich sehr zur Verwendung in Nahrungsmitteln, wie ein Schlag Sahne, Kaffeeaufheller, Eiscremeimitation
und dergleichen, eignet.
Technischer Hintergrund
Im allgemeinen sind W/O/W-Emulsionen sehr fein und im Gefühl der Haut sehr ebenmäßig. Daher wird ihre Verwendung für verschiedene Zwecke, wie Kosmetika, pharmazeutische Präparate und Nahrungsmittel, erwartet.
Bislang ist die Herstellung von Mehrfach-Emulsionen des W/O/W-Typs so durchgeführt worden, daß das primäre Emulgieren unter Verwendung eines Span-Emulgators, wie Sorbitanmonooleat, in einer Menge von wenigstens 10 %, bezogen auf die von öl, erfolgt, und dann das sekundäre Emulgieren vorgenommen wird.
Wenn jedoch ein Emulgator in einer Menge von"1.0 % oder mehr, bezogen auf die von öl, verwendet wird, ist der Geschmack des Emulgators ungünstig stark, so daß die anfallende Emulsion nicht generell für Nahrungsmittel im besonderen verwendet werden konnte.
Offenbarung der Erfindung
Wir haben Untersuchungen über die Herabsetzung der Menge eines Emulgators beim primären Emulgieren durchgeführt und hatten Erfolg, sie merklich herabzusetzen, indem ein Polyglycerinr· kondensiertes Ricinoleat beim primären Emulgieren verwendet wur-
de. Wir haben auch gefunden, daß, wenn das Polyglycerin-kondensierte Ricinoleat beim primären Emulgieren eingesetzt wird, öS möglich ist, eine feinere Emulsion nach einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer W/O-Emulsion zu erhalten, wobei eine Wasserphase zu einer ölphase gegeben wird, sowie nach einem Verfahren, bei dem eine ölphase zu einer Wasserphase gegeben wird, um eine O/W-Emulsion zu bilden, und die Emulsion weiter gerührt wird, um die Phase in eine W/O-Emulsion umzukehren.
Wir sind jedoch auf eine Schwierigkeit gestoßen, indem, wenn die erhaltene W/O-Emulsion einem herkömmlichen sekundären Emulgieren unterworfen wird, eine beträchtliche Menge der ersten W/O-Emulsion gebrochen wird. Das herkömmliche zweite Emulgieren umfaßt das Zugeben einer W/O-Emulsion zur Wasserphase unter Rühren und das weitere Rühren für eine Weile. Wir haben jedoch gefunden, daß die zugesetzte W/O-Emulsion unmittelbar gegen bewegende, in der Wasserphase bei diesem Verfahren sich drehende Blätter schlägt, so daß ein beträchtlicher Anteil durch einen starken Schock gebrochen wird und die Menge feiner Wassertröpfchen im öl herabgesetzt wird.
Wir haben Untersuchungen zur Verhinderung des Brechens der W/O-Emulsion beim sekundären Emulgieren durchgeführt und haben gefunden, daß, wenn die W/O-Emulsion nach beendeter Zugabe eines Emulgators zur Emulsion zur raschen Bildung einer Mehrfach-Emulsion des W/O/W-Typs gerührt wird, das meiste der an-
fänglichen W/O-Emulsion nicht gebrochen wird. Wenn nämlich ein herkömmlicher Rührer, ausgestattet mit Rührblättern an seinem unteren Teil, verwendet wird und die Wasserphase zu der W/O-Emulsion gegeben wird, geht die Wasserphase durch ihr Gewicht nach unten. Daher schlägt die Wasserphase direkt gegen die Rührblätter und erfährt starken Schock, so daß, wenn beide gerührt werden, die W/O-Emulsion in die Wasserphase gesaugt wird und ein starker Schock nicht auf das Ganze erhalten.wird, mit dem Ergebnis, daß die W/O-Emulsion weitgehend am Brechen gehindert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 ist eine Zeichnung, die die Bildungsgeschwindigkeit einer W/O/W-Öl- und -Fett-Zusammensetzung zeigt, erhalten durch Ändern der Konzentration jedes Emulgators im Testbeispiel 1.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrfach-Emulsion des W/O/W-Typs, gekennzeichnet durch Zugeben einer einen Emulgator enthaltenden Wasserphase zu einer W/O ^-Emulsion, erhalten aus Wasser oder einer Wasserphase und öl oder Fett, enthaltend ein Polyglycerin-kondehsiertes Ricinoleat, und dann Mischen unter Rühren.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das Polyglycerin-konsierte Ricinoleat in einer Menge von 0,1. bis 5 %, bevorzug^ 0,7 bis 2,5 %, insbesondere 1,0 bis 2,3 %, bezogen auf die von Ul,
zuerst mit öl oder Fett gemischt. Irgend welche öle oder Fette, wie Sojabohneriöl, Palmöl, Palmkernöl, gehärtetes Sojabohnenöl und dergleichen, können verwendet werden. Bei der Verwendung eines gehärteten Öls wird das öl durch Erwärmen vor seiner Verwendung geschmolzen. ;
Separat wird Wasser vorgelegt. Verschiedene Zusätze können dem Wasser zugesetzt werden, um eine Wasserphase herzustellen. Weiter kann das Wasser oder die Wasserphase erwärmt werden.
Erfindungsgemäß gibt es zwei Verfahren zur Herstellung der W/O-Emulsion. Beim ersten Verfahren wird eine Wasserphase nacheinander mit einer Ölphase gemischt, um direkt die W/O-Emulsion zu bilden. Beim zweiten Verfahren wird eine ölphase nacheinander mit einer Wasserphase gemischt, um zuerst eine O/W-Emulsion zu bilden, die dann gut gerührt wird, um die Phase in eine W/O-Emulsion umzukehren. Da Polyglycerin-kondensiertes Ricinoleat erfindungsgemäß als ein Emulgator verwendet wird, kann eine W/O-Emulsion, die feine Wassertröpfchen enthält, nach jedem der beiden oben genannten Verfahren erhalten werden, aber das zweite Verfahren mit der Phasenumkehr wird bevorzugt, da feinere, gleichförmige Wassertröpfchen erhalten werden können.
Beim zweiten Verfahren, bei der Phasenumkehr eintritt, wird öl oder Fett, dem ein Polyglycerin-kondensiertes Ricinoleat zugesetzt worden ist, nacheinander mit Wasser oder einer Wasserphase gemischt. Beispiele für das Polyglycerin-kondensierte
Ricinoleat umfassen Tetraglycerin-kondensiertes Ricinoleat, Hexaglycerin-kondensiertes Ricinoleat und Decaglycerin-kondensiertes Ricinoleat. Diese Ester können entweder alleine oder als zufälliges Gemisch von diesen verwendet werden.
Große Mengen öl und Wasser sollten nicht auf einmal ge>mischt werden, damit eine feine Emulsion erhalten wird. Wenngleich die Mengen an öl und Wasser dem Zweck entsprechend geeignet gewählt werden können, ist ein Verhältnis von öl zu Wasser vorzugsweise 3:1 bis 1:3, um die Phasenumkehr zu bewirken.
Die Phasenumkehr der hergestellten O/W-Emulsion ih eine W/O-Emulsion erfolgt durch gründliches Rühren der O/W-Emulsion in einem Homomixer. Eine sehr feine, ebenmäßige Emulsion kann durch diese Phasenumkehr erhalten werden. Ferner können verschiedene Zusätze in die im öl vorhandene Wasserphase eingeschlossen sein. Vorzugsweise erfolgt das Rühren kräftig bei etwa 3000 bis 8000 UpM in dem Homomixer. Alternativ kann ein Homogenisator oder eine Rührvorrichtung, wie ein Votator, verwendet werden. Vorzugsweise wird die W/O-Emulsion auf eine Temperatur von 50 bis 80 0C erwärmt, um das folgende Emulgieren glatt durchzuführen.
Separat wird eine Wasserphase hergestellt. Natriumkaseinat, Stärke, Harz und Emulgator oder Gemische von diesen werden dem Wasser zugesetzt. Wenngleich irgendwelche hydrophiler Emulga-
toren hier als Emulgator verwendet werden können, wird Saccharosefettsäureester bevorzugt. Andere Zusätze, wie Pigment oder Aromatisierungsmittel, können je nach dem Zweck zugesetzt werden. Vorzugsweise wird die Wasserphase auf eine Temperatur von 50 bis 80 °C erwärmt, um das Emulgieren glatt durchzuführen.
Die Zugabe kann in jeder Reihenfolge erfolgen. Zwecks bequemer Arbeitsweise jedoch wird die W/O-Emulsion zuerst in einen Rührer eingebracht und die einen Emulgator enthaltende Wasserphase dann eingeführt. Jeder Rührer, der keinen Schock von den rührenden Flügeln oder Blättern direkt auf die im oberen Teil vorhandene W/O-Emulsion erteilt, kann verwendet werden. Beispielsweise kann ein Rührer, der mit Rührflügeln nahe seinem Boden versehen ist, einer, der vom saugenden Typ ist, zur Gänze mit Rührflügeln ausgestattet, oder einer, der nur Saugen und Mischen bewirkt, verwendet werden.
Die Wasserphase wird mit der obigen W/O-Emulsion durch Rühren, z.B. bei 250 UpM für 5 min in einem Rührer gemischt und dann mit einem Homogenisator behandelt. Das Produkt ist eine sehr feine W/0/W-Emulsion.
Auf diese Weise kann eine stabile W/0/W-Emulsion, die sehr feine Wassertröpfchen enthält, erhalten werden. Daher können Imitationsmilch oder ähnliche Produkte von Imitationsmilch und verarbeitete Produkte daraus, die fettarm sind und sich doch dick anfühlen, sowie Schlagobers , Kaffeeaufheller,
Imitationseiscreme oder dergleichen unter Verwendung dieser Emulsion hergestellt werden.
Das folgende Beispiel und Testbeispiele veranschaulichen weiter die Erfindung. Das darin verwendete Polyglycerin-kondensierte Ricinoleat ist ein Gemisch von Estern mit einem Glycerin-Polymerisationsgrad von 3 bis 4 und einem Ricinolsäure-Kondensationsgrad von 4 bis 5.
Testbeispiel 1
Ein Polyglyceriri-kondensiertes Ricinoleat oder Sorbitanmonooleat (Span 80) als Emulgator in einer Menge von 0,5 bis 10 % (variabel), bezogen auf die von öl, wurde mit 300 g gehärtetem Sojabohnenöl bei 50, 0C gemischt.
Dieses Gemisch wurde nacheinander zu 200 g Wasser bei 500C gegeben, um eine 0/W-Emulsion zu erhalten, die dann bei 6000 UpM in einem Homomixer gerührt wurde, um die Phase umzukehren, wodurch eine W/0-Emulsion erhalten wurde.
Dann wurden 500 g Wasser, 2 % Saccharose-Fettsäureester enthaltend, auf 70 0C erwärmt und zu der W/0-Emulsion, auf 70 0C erwärmt, gegeben. Das Gemisch wurde bei 250 UpM in einem mit Rührblättern an seinem Boden ausgestatteten Rührer 5 min gerührt, weiter in einem Homogenisator unter öinem Druck von 100 kg/cm behandelt und auf 5 0C gekühlt,
- 1ο -
Die W/O/W-Bildungsgeschwindigkeit einer jeden der anfallenden W/O/W-Emulsionen wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Figur 1 gezeigt/ worin A den Fall bedeutet, bei dem PoIyglycerin-kondensiertes Ricinoleat verwendet wurde, und B den Fall bedeutet, bei dem Sorbitanmonooleat verwendet wurde.
Aus Figur 1 geht hervor, daß das Polyglycerin-kondensierte Ricinoleat bei der Erlangung der W/O/W-Emulsion merklich überlegen ist.
Die Bildungsgeschwindigkeit der W/O/W-Emulsion wurde nach einer von Matsumoto et al. (Yukagaku, 2jj (10), 655 (1977)) beschriebenen Methode gemessen.
Testbeispiel 2
Die Arbeitsweise von Testbeispiel 1 wurde mit folgender Abwandlung der Bedingungen wiederholt, um eine W/0/W-Emulsion herzustellen und den durchschnittlichen Wassertröpfchendurchmesser und die W/O/W-Bildungsgeschwindigkeit einer jeden Emulsion zu messen.
A: Die Arbeitsweise von Testbeispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Polyglycerin-kondensierte Ricinoleat in einer Menge von 1,0 %, bezogen auf die von öl, eingesetzt wurde.
B: Die Arbeitsweise von Testbeispiel 1 wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, daß das Polyglycerin-kondensierte Ricinoleat in einer Menge von 1,0'%, bezogen auf die von öl, eingesetzt und das primäre Emulgieren durch Zugabe der Wasserphase zur ölphase durchgeführt wurde.
C: Ein Gemisch aus Sorbitanmonostearat und Sorbitanmonooleat (1:1) anstelle von Polyglycerin-kondensiertem Ricinoleat wurde als Emulgator in einer Menge von 1,0%, bezogen auf die von öl, eingesetzt.
D: Das gleiche Gemisch wie das von C wurde in einer Menge von 10,0 %, bezogen auf die von öl, eingesetzt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Tabelle 1
Durchschnittlichei
Wassertropfchen-		 Bildungsgeschwindigkeit, % -nach
1 Woche		 nach
2 Wochen		 nach
3 Wochen		 nach
4 Wochen
A Durchmesser der
W/0-Emulsion		 äingestel]
ber Durch-
nesser		 92,0 90,5 88,7 86,5
B 0 , 6 Ji m 95,4 73,0 65,5 62,0 58,0
C 1 , 0 j+ m 75,5 28,0 15,0 11,2 6,3
D 2,5 ^iL m 35,0 80,1
I		 75,2 71,4 65,3
1 » 2 J1 m 82,5
Bei 5 0C gelagert
Testbeispiel 3
Die Arbeitsweise von Testbeispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß verschiedene Emulgatoren anstelle des PoIyglycerin-kondensierten Ricinoleats in Mengen von 1 %, bezogen auf die von öl, zur Herstellung von Emulsionen des W/0/W-Typs eingesetzt wurden. Der durchschnittliche Wassertröpfchen-Durchmesser und die W/O/W-Bildungsgeschwindigkeit einer jeden Emulsion wurden gemessen. Die W/O/W-Bildungsgeschwindigkeit nach Lagerung bei 5 C für einen Monat wurde auch gemessen. Die Ergebnisse sind in.Tabelle 2 wiedergegeben.
Die Messung der W/O/W-Bildungsgeschwindigkeit erfolgte in der gleichen Weise wie die im Test-Beispiel 1 beschriebene.
Tabelle 2
Durch
schnittli
cher Was-
sertröpf-
chen-Durch
messer		 Bildungs-
geschwindig
keit, % '		 Bildungsge
schwindigkeit
(%); nach 1Mo-
näti beil5 C
1 Polyglycerin-kondensier-
tes Ricinoleat		 0,6 95,4 86,5
2 Lecithin 2,7 30,2 5,0
3 Glycerin-monostearat 3,8 18,5 2,7
4 Glycerin-itionooleat 2,2 28,3 4,3
5 Diglycerin-monostearat 4 r3 14,1 3,0
6 Diglycerin-moncoleat T,.8 40,2 12,0
7 Sorbitan-tristearat 3,3 17,3 3,5
8 Saccharose-fettsäureester 4'1 11 ,0 4,6
Testbeispiel 4
Das Polyglycerin-kondensierte Ricinoleat in einer Menge von 2 %, bezogen auf die von öl, wurde zu 300 g gehärtetem Sojabohnenöl bei 50 0C gegeben. Das Gemisch wurde nacheinander zu 20Og bei 50 0C gegeben und in einem Homomixer bei 6000 UpM gerührt.
Während des Rührens wurde die Phase zu einer W/O-EmuIsiön umgekehrt.
Der folgende Test erfolgte unter Verwendung von 5oO g einer wässrigen Lösung, die 2 % Saecharosefettsäureester enthielt, erwärmt auf 7O°C, und die W/O-Emulsion auf die gleiche Temperatur erwärmt.
Die Zugabegeschwindigkeiten der W/O-Emulsion zu der wässrigen, Saecharosefettsäureester enthaltenden Lösung waren 500, 200 und 100 g/min, und der Test wurde unter Verwendung eines Rührers (HEIDON, 3/1-Motor) bei 1200, 500 und 250 UpM in jedem Falle durchgeführt. Weitere Tests wurden unter Rühren bei den obigen drei Geschwindigkeiten durchgeführt,nachdem die gesamte wässrige, den Zuckerester enthaltende Lösung ohne Rühren zu der W/0-Emulsion gegeben war. Die diesen Behandlungen unterworfenen Emulsionen wurden in einem Homogenisator unter einem Druck von 100 kg/cm weiter behandelt und auf 5 C gekühlt. Die Bildungsgeschwindigkeit der Emulsion des W/0/W-Typs wurde nach der von Matsumoto et al. (Yukagaku, 2!(> (10), 655 (1977)) beschriebenen Methode gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 wiedergegeben.
Tabelle 3
"\^ Rührgeschwindigkeit (UpM)
Art "\
der Zu- "\v
gäbe der W/O- \.
Emulsion und wäss- \.
rigen Lösung \		 Zugabe-Geschwin
digkeit
500 (g/ndn) 		1200
.		 500 250 100
W/O-Eraulsion
zur wässrigen
Lösung gege
ben		 .
200		 62 86 87 86
100 r
59 		78 84 82
Rühren nach vollständiger Zu
gabe der wässrigen Lösung
zur W/O-Eraulsion		 51 69 82 79
90 92 95 93
Aus Tabelle 3 geht hervor, daß die durch sofortiges Rühren
nach der Zugabe der gesamten wässrigen Lösung zu der W/O-Emulsion erhaltene Bildungsgeschwindigkeit der Emulsion höher ist als die, die durch Zugabe der W/O-Emulsion zur wässrigen,
den Saccharosefettsäure-ester enthaltenden Lösung unter Rühren erhalten wird, und die Rührgeschwindigkeit einen geringen
Einfluß darauf hat.
Ferner geht aus der Tabelle hervor, daß, wenn die W/O-Emulsion zu der wässrigen, den Saccharosefettsäureester enthaltenden Lösung unter Rühren gegeben wird, die Bildungsgeschwindigkeit sinkt, wenn die Rührgeschwindigkeit hoch oder die Zugabegeschwindigkeit der W/O-Emulsion niedrig ist.
Beispiel 1
2970 g gehärtetes Sojabohnenöl wurde auf 50 0C erwärmt. 30 g Polyglycerin-kondensiertes Ricinoleat wurde zugesetzt und damit gemischt.
Separat wurden 2000 g Wasser auf 50 0C erwärmt. Unter Rühren in einem Homogenisator bei 6000 UpM wurde das obige Gemisch allmählich bei einer Geschwindigkeit von 20 ml/min zugesetzt. Während der Zugabe wurde die Phase vom O/W-Typ zu einem W/O-Typ umgekehrt, um 5000 g einer W/0-Emulsion zu erhalten.
Separat wurden 4850 g Wasser, 100 g eines Saccharosefettsäureesters (DK ESTER F-160 (Warenzeichen)) und 50 g Natriumkaseinat zusammengemischt und auf 70 0C erwärmt. Dieses Gemisch und die obige W/0-Emulsion, auf 70 0C erwärmt, wurden in einen mit Rührflügeln an seinem Boden ausgestatteten Rührer gebracht, 5 min bei 250 UpM gerührt, in einem Homogehisator
unter einem Druck von 100 kg/cm behandelt und dann auf 5 C gekühlt, um eine W/O/W-Emulsion zu erhalten.
Die anfallende Emulsion des W/O/W-Typs war über einen . langen Zeitraum sehr stabil, selbst bei Lagerung bei gewöhnlicher Temperatur.

Claims (3)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Mehrfach-Emulsion des W/O/W-Typs für Nahrungsmittel, das Zugabe einer einen Emulgator enthaltenden Wasserphase zu einer aus Wasser oder einer
Wässerphase und Öl oder Fett, ein Polyglycerin-kondensiertes Ricinoleat enthaltend, erhaltenen W/O-Emulsion und Mischen
unter Rühren umfaßt.
2. Verfahren zur Herstellung einer Mehrfach-Emulsion des W/O/W-Typs für Nahrungsmittel, wie in Anspruch 1 aufgeführt, worin die W/O-Emulsion eine solche ist, erhalten durch Mischen von öl oder Fett, enthaltend ein Polyglycerin-kondensiertes
Ricinoleat, mit Wasser oder einer Wasserphase zur Bildung
einer O/W-Emulsion und Durchführen des Rührens zur Phasenumkehr.
3. Verfahren zur Herstellung einer Mehrfach-Emulsion des W/O/W-Typs für Nahrungsmittel, wie in Anspruch 1 ausgeführt, worin der Emulgator ein Saccharose-fettsäureester ist.
DE19833390056 1982-10-01 1983-09-29 Verfahren zur Herstellung einer W/O/W-Öl- und -Fettzusammensetzung für Nahrungsmittel Granted DE3390056T (de)

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