DE3440851A1 - Emulgatorzubereitung und ihre verwendung - Google Patents
Emulgatorzubereitung und ihre verwendungInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine pulverförinige Emulgatorzubereitung,
die eine ausgezeichnete Verbesserung stärkehaltiger Nahrungsmittel ermöglicht.
Aufgrund ihrer Wirkung und ihrer Unschädlichkeit werden
derzeit in der Nahrungsmittel verarbeitenden Industrie Mono- und Diglyceride in größtem Umfang als Emulgatoren verwendet.
Dabei variiert deren Wirkung in Abhängigkeit von ihrer Reinheit, ihrem Aussehen, ihren physikalischen und
chemischen Eigenschaften und der Art des Fettsäurebestandteils des Emulgators.
Im Fall von stärkehaltigen Nahrungsmitteln müssen solche Emulgatoren gut insbesondere mit Stärke unter Bildung eines
Komplexes mit der Stärke reagieren. Es ist bekannt, daß Monoglyceride, die einen gesättigten Fettsäurerest
mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweisen, mit Stärke ein ausgezeichnetes Komplexbildungsvermögen zeigen.
Die Verfahren der Zugabe von Monoglyceriden zu Nahrungsmitteln lassen sich in zwei Fälle aufteilen, d. h. einen,
bei dem der Emulgator in der Ölphase verwendet, und der andere, in dem der Emulgator in der wäßrigen Phase eingesetzt
wird.
Im Fall der Anwendung des Monoglycerids in der Ölphase ergeben sich keine besonderen Beschränkungen bezüglich
der physikalischen Eigenschaften des Monoglycerids, wenn dieses nach dem Auflösen in Öl eingesetzt wird. Wenn jedoch
das Monoglycerid in dem Öl in Kristallform vorliegt, was sich durch das Abkühlen des Materials ergibt, können
die Form und die Größe der Kristalle die Eigenschaften des Speisefettes beeinflussen. Im allgemeinen ist es be-
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vorzugt, daß das kristallin in dem Öl vorliegende Monoglycerid der gesättigten Fettsäure in Form feiner nadeiförmiger
Kristalle vorliegt, wobei davon auszugehen ist, daß spezielle Herstellungsmethoden zur Bildung der Kristalle,
wie Kühlen, Altern, etc. bei der Bildung des Mischsystems notwendig sind, um diese Kristallform zu bilden.
Wenn das Monoglycerid in der wäßrigen Phase verwendet wird oder durch Vermischen mit dem pulverförmigen Rohmaterial
eingesetzt wird, üben das physikalische Aussehen, die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Monoglycerids,
wie die Kristallform, und die Oberflächenbedingungen
einen signifikanten Einfluß auf seine Wirkung aus.
Es ist bekannt, daß Monoglyceride polymorph sind und entsprechend dem zunehmenden Schmelzpunkt in der Sub-o(-,
d-, ß1- und ß-Kristallform vorliegen können, wobei das
Ergebnis der Bewertung erkennen läßt, daß die Eigenschaften dieser Kristallformen sich in der angegebenen Reihenfolge
verbessern. Die ß-Kristallform ist die thermodynamisch stabilste, so daß die Monoglyceride gesättigter
Fettsäuren stets in der ß-Kristallform vertrieben werden.
Der Grund dafür, daß die d, -Kristallform in der wäßrigen
Phase wirksamer ist, geht offenbar auf Unterschiede in dem hydrophilen Verhalten zurück. Als Methode zur Erzeugung
der o( -Kristallform kann man eine Mischkristallmethode, bei der ein Monoglycerid einer gesättigten Fettsäure
gemeinsam mit einem Propylenglykolester einer gesättigten Fettsäure eingesetzt wird (J. Am. Oil Chemists
Soc. 40 (1963), 725) oder eine Methode anwenden,gemäß der
eine Monoglyceriddispersxon in warmem Wasser oder dergleichen gebildet wird. Jede dieser Methoden besitzt jedoch
Nachteile, wie die Möglichkeit der Erzeugung eines nur geringen Monoglyceridgehalts, Schwierigkeiten bei der
Temperatursteuerung oder das Lagerverhalten·
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Aus diesen Gründen ist es seit langem erwünscht, ein Monoglycerid zur Verfügung zu haben, welches in der stabilen
ß-Kristallform vorliegt und gleichzeitig gute funktionel-Ie
Eigenschaften besitzt.
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Wenn bei stärkehaltigen Nahrungsmitteln die begünstigende Wirkung des Monoglycerids auf der Bildung eines Komplexes
mit Stärke beruht, ist die Anwendung dieses Materials in der wäßrigen Phase wirksamer. Daher wurden bislang überwiegend
Methoden untersucht, bei denen die Monoglyceride in der wäßrigen Phase eingesetzt werden.
Es sind verschiedenartige Methoden untersucht worden, um die hydrophilen Eigenschaften durch Erhöhen der spezifisehen
Oberfläche der Kristalle zu verbessern. Eine Methode hierfür besteht darin, ein feinteiliges kristallines
Pulver des Monoglycerids durch Umkristallisation unter
Verwendung eines polaren Lösungsmittels zu bilden (veröffentlichte japanische Patentschrift Nr. 34613/1975),
eine Methode, gemäß der eine Dispersion der ß-Kristallform
durch Zugabe eines Stabilisators zu einer wäßrigen Dispersion des Monoglycerids gebildet wird, oder eine Methode,
nach der ein trockenes pulverförmiges Monoglyoerid dadurch bereitet wird, daß man ein hydrophiles Bindemittel
zu einer wäßrigen Dispersion des Monoglycerids zusetzt (veröffentlichte japanische Patentschrift
Nr. 26900/1969).
Wenngleich all diese Methoden erhebliche Verbesserungen mit sich bringen, sind diese Methoden im Hinblick auf die
Bildung eines pulverförmigen Monoglycerids nachteilig dadurch, daß sie bezüglich des Produktionswirkungsgrads .
kostspielig sind und ein pastenförmiges Produkt ergeben, welches in seiner Handhabung, seinem Lagerverhalten und
seiner Stabilität unbefriedigend ist. Daher besteht seit langem ein Bedürfnis für ein einfacheres Verfahren zur
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Bildung eines pulverförmigen Monoglycerids, welches in
wäßriger Phase wirksam ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine neue Emulgatorzubereitung zu schaffen, welche
eine ausgezeichnete Verbesserung der Eigenschaften von stärkehaltigen Nahrungsmitteln ermöglicht, leichter handzuhaben
ist, billiger ist, länger aufbewahrt werden kann und stabil ist.
Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die pulverförmige
Emulgatorzubereitung gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen
dieses Erfindungsgegenstandes sowie die Verwendung die- ·
15 ser Emulgatorzubereitung zur Qualitätsverbesserung von stärkehaltigen Nahrungsmitteln.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine pulverförmige
Emulgatorzubereitung, die erhältlich ist durch Pulverisieren oder Granulieren einer Mischung aus 60 bis 95
Gew.-% eines Monoglycerids einer gesättigten Fettsäure und 40 bis 5 Gew.-% eines Monoglycerids einer ungesättigten
cis-Fettsäure (Fettsäure des cis-Typs) und/oder eines Esters aus einer Fettsäure und einem Polyol, welcher bei
normaler Temperatur (15 bis 25°C) flüssig ist, bei einer Umgebungstemperatur (Temperatur der umgebenden Atmosphäre)
von unterhalb 50C und einer Temperatur des fertigen
Produkts von unterhalb 100C.
Wenn man ein Fettsäuremonoglycerid durch Kühlen verfestigt,
wandelt es sich über die Sub-o(- oder o(- und ß'~ Kristallform in die stabile ß-Kristallform um. Die durch
Kühlen gemäß den herkömmlichen Methoden erhaltenen Pulver oder Granulate besitzen jedoch grobe Kristalle, so
daß sie bei der Zugabe zu stärkehaltigen Nahrungsmitteln keine ausreichende Verbesserungswirkung entfalten können.
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Die wirksamste Methode zur Erzeugung feiner Kristalle,
die den Zwecken der Erfindung genügen, ist die Anwendung eines Lösungsmittels. Die Methode der Anwendung von Wasser
oder Alkohol ist bereits vorgeschlagen worden und wird teilweise auch praktiziert.
Wie oben·bereits angegeben worden ist, ergeben sich jedoch
Probleme bezüglich der Handhabung, der Lagerstabilität und der Kosten.
Als Ergebnis erheblicher Untersuchungen ausgehend von diesen Erkenntnissen bezüglich der Anwendung eines für Nahrungsmittel
geeigneten Lösungsmittels hat sich nunmehr gezeigt, daß erfindungsgemäß ein Monoglycerid einer ungesättigten
Fettsäure, die eine oder mehrere Doppelbindungen aufweist, wobei mindestens eine der Doppelbindungen
in der cis-Konfiguration vorliegt, und/oder ein Ester einer Fettsäure mit einem Polyol, welcher bei normalen
Temperaturen flüssig ist, unabhängig von der Art der als Bestandteil enthaltenen Fettsäuren erfindungsgemäß geeignet
sind.
Monoglyceride besitzen in Abhängigkeit von der Art der als Bestandteil enthaltenen Fettsäure unterschiedliche polymorphe
Schmelzpunkte. Wenn jedoch der Unterschied in der Anzahl der Kohlenstoffatome des gesättigten Fettsäurerests
bis zu 4 beträgt, bilden die Monoglyceride gesättigter Fettsäuren eine feste Lösung. Daher können Monoglyceride
gesättigter Fettsäuren aufgrund ihres Verhaltens als ein Fettsäuremonoglycerid gehandhabt werden (Yukagaku 28,
Nr. 2 (1979) 100).
Andererseits hat sich aus Differentialthermo- und Röntgenbeugungsuntersuchungen
etc. gezeigt, daß Monoglyceride gesättigter Fettsäuren mit den meisten Estern aus Fettsäuren
und einem Polyol keine feste Lösung bilden, mit
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Ausnahme bestimmter Ester, wie Monoglyceride ungesättigter trans-Fettsäuren (wobei sämtliche Doppelbindungen in der
trans-Porm vorliegen), Diglyceride gesättigter Fettsäuren, Diglyceride ungesättigter trans-Fettsäuren (bei denen
sämtliche Doppelbindungen in der trans-Konfiguration vorliegen) , acetylierte Monoglyceride gesättigter Fettsäuren,
lactylierte Monoglyceride gesättigter Fettsäuren, succinylierte Monoglyceride gesättigter Fettsäuren und Monoester
gesättigter Fettsäuren von Propylenglykol, zumindest dann, wenn die Kristallform des Monoglycerids der gesättigten
Fettsäure die ß1- oder ß-Form ist. Wenn das Monoglycerid
der gesättigten Fettsäure mit einem Monoglycerid einer ungesättigten cis-Fettsäure und/oder einem Ester
einer Fettsäure mit einem Polyol, welcher bei normaler Temperatur flüssig ist und der mit dem Monoglycerid keine
feste Lösung bildet, vermischt und geschmolzen und durch Sprühkühlen oder Zerstäubungskühlen bei einer Umgebungstemperatur
(Temperatur der umgebenden Atmosphäre) von unterhalb 50C und einer Temperatur des fertigen Produkts
von unterhalb 1O0C pulverisiert oder granuliert
wird, so wird der größte Teil der Kristalle des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure zum Zeitpunkt des PuI-verisierens
und Granulierens in die stabile ß1- oder ß-Kristallform
überführt.
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Monoglyceride ungesättigter trans-Fettsäuren (all-trans)
bilden mit dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure eine feste Lösung und zeigen eine relativ hervorragende
Verträglichkeit mit Monoglyceriden ungesättiger cis-Fettsäuren. Wenn daher das Verhältnis von Monoglycerid der
ungesättigten trans-Fettsäure (all-trans) in dem Monoglycerid der ungesättigten Fettsäure etwa 30 % übersteigt,
kann sich der Fall ergeben, daß die ternäre Mischung aus dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure, dem Monoglycerid
der ungesättigten trans-Fettsäure (all-trans) und dem Monoglycerid der ungesättigten cis-Fettsäure die fe-
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ste Lösung bildet. Wenn jedoch der. Anteil des Monoglycerids der ungesättigten trans-Fettsäure (all-trans) weniger
als etwa 30 % beträgt, liegt das Monoglycerid der ungesättigten cis-Fettsäure außerhalb des Systems der festen
Lösung. Wenngleich Monoglyceride ungesättigter transFettsäuren (all-trans) vom Standpunkt der Struktur und
des Schmelzpunkts Monoglyceride ungesättigter Fettsäuren darstellen, zeigen sie ein ähnliches Kristallverhalten
wie Monoglyceride gesättigter Fettsäuren, während das Verhalten gegenüber dem Fettsäureester des Polyols im wesentlichen
das gleiche ist wie das eines Monoglycerids einer gesättigten Fettsäure mit Ausnahme der Monoglyceride der
ungesättigten cis-Fettsäuren. Daher ist erfindungsgemäß der Anteil des Monoglycerids der ungesättigten trans-■
Fettsäure (all-trans) auf ein Mischungsverhältnis von etwa 30 % bezüglich des Monoglycerids der ungesättigten
cis-Fettsäure begrenzt, wobei die gleiche Maßnahme auch bezüglich des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure bei
den anderen Mischsystemen angewandt wird.
Beim Kühlen und Verfestigen der Schmelzmischung aus dem
Monoglycerid der gesättigten Fettsäure und dem Ester der Fettsäure mit dem Polyol, welcher mit dem Monoglycerid
keine feste Lösung bildet, unter Anwendung der bislang bekannten Methoden und Bedingungen kristallisiert dann,
wenn der Anteil des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure in der Mischung gering ist, das Monoglycerid der
gesättigten Fettsäure in diskontinuierlicher Form in dem Ester aus der Fettsäure und dem Polyol aus, so daß die
physikalischen Eigenschaften und die Wirkung des Materials
in starkem Ausmaß durch die physikalischen Eigenschaften und die Wirkungen des Esters der Fettsäure und
des Polyols bestimmt werden, welches die kontinuierliche Phase darstellt. Wenn andererseits der Anteil des Monoglycerids
der gesättigten Fettsäure hoch ist, wird der Ester der Fettsäure mit dem Polyol, welcher mit dem Mono-
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glycerid der gesättigten Fettsäure keine feste Lösung bildet, in dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure
fixiert.
Zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Abkühlen und Verfestigen der Schmelzmischung aus dem Monoglycerid der gesättigten
Fettsäure und dem Ester der Fettsäure und dem Polyol, welcher mit dem Monoglycerid keine feste Lösung
bildet, liegt der größere Teil der Kristalle des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure in der Sub-o( - oder der
d-Form vor, wobei die Kristallform beim Stehenlassen in die stabile ß-Form umgewandelt wird. Die angestrebten Wirkungen
werden jedoch nicht erreicht, da die erzeugten Kristalle grob sind und ein schlechtes Dispergierverhalten
15 in Wasser oder Öl zeigen.
Erfindungsgemäß ist die Geschwindigkeit, mit der die Kristallform
des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure in die stabile ß-Form überführt wird, von wesentlicher Bedeutung
im Hinblick auf die Vergröberung der Kristalle, wobei weiterhin die Fähigkeit, mit der sich das Monoglycerid
der gesättigten Fettsäure bei normaler Temperatur in Wasser oder Öl lösen, dispergieren oder suspendieren
läßt, ein Problem darstellt.
Die Erfinder haben daher das Herstellungsverfahren zur
Bildung solcher Zubereitungen aus Monoglyceriden gesättigter Fettsäure untersucht und bereits bezüglich der
Schmelzmischung aus dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure und dem Monoglycerid einer ungesättigten cis-Fettsäure
folgende Behandlungsmethoden vorgeschlagen:
1) Eine Methode, gemäß der das Material nach dem Granulieren und Pulverisieren bei einer Temperatur von
oberhalb 450C behandelt wird (veröffentlichte japanische
Patentanmeldung Nr. 73534/1981),
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2) eine Methode, gemäß der mehr als ein Vertreter der Alkohole, organische Säuren, Lecithin und Stearyllactylate
umfassenden Gruppe in einer Menge von weniger als 5 % zu der Zubereitung zugesetzt wird (veröffentlichte
japanische Patentanmeldung Nr. 47141/1983) und zur Verbesserung der Qualität des Pulvers als solches
3) eine Methode, gemäß der Öl und Fett mit einem Schmelzpunkt von mehr als 450C vermischt werden (veröffentlichte
japanische Patentschriften Nr. 14185/1983 und 23058/1983) und
4) eine Methode, gemäß der mehr als ein Weinsäuremonoglycerid
und Citronensauremonoglycerid in einer Menge von weniger als 10 % zu der Zubereitung zugesetzt werden
15 (veröffentlichte japanische Patentschrift
Nr. 9149/1984).
Wenngleich diese Methoden wirksam sind, leiden sie an Einschränkungen ihrer Anwendbarkeit und zum Teil auch in
ihrer Wirkung.
Es hat sich nunmehr gezeigt, wie oben bereits ausgeführt worden ist, daß durch Sprühgranulieren und Pulverisieren
einer gemischten Schmelze aus 60 bis 95 Gew.-% eines Monoglycerids einer gesättigten Fettsäure und 40 bis
5 Gew.-% eines Monoglycerids einer ungesättigten cis-Fettsäure und/oder eines Esters einer Fettsäure mit einem
Polyol, welcher bei normaler Temperatur flüssig ist, bei einer Umgebungstemperatur (Temperatur der umgebenden Atmosphäre)
von unterhalb 5°C und einer Temperatur des fertigen Produkts von unterhalb 100C der größere Teil der
Kristalle des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure während des Pulverisierens und Granulierens bereits in
die stabile ß1- oder ß-Kristallform überführt worden ist
und die Kristalle fein genug sind, um bei normalen Temperaturbedingungen sich leicht in Wasser und Öl dispergie-
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ren zu lassen und eine ausgezeichnete Wirkung ausüben.
Da bei diesem Verfahren der größere Teil der Kristalle des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure bereits in
die stabile Kristallform überführt worden ist, ändert sich die Größe der Kristalle bei der späteren Lagerung
nicht, so daß die Wirkung des Materials während einer langen Zeitdauer beibehalten wird.
Es ist gut bekannt, daß beim Umkristallisieren kristalliner Substanzen nach dem Lösen im Lösungsmittel die Größe
der Kristalle groß wird, wenn die Kühlgeschwindigkeit gering ist, während die Kristallgröße um so geringer ist,
je schneller die Abkühlgeschwindigkeit ist. Dieses Phänomen tritt auch im Fall von Monoglyceriden gesättigter
Fettsäuren auf. Ester von Fettsäuren mit Polyolen, die mit Monoglyceriden gesättigter Fettsäuren keine feste
Lösung bilden, spielen eine Rolle als Umkristallisationslösungsmittel,
wobei es bevorzugt ist, daß sie einen niedrigeren Verfestigungspunkt aufweisen als die Kristallisiertemperatur
des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure, um in dieser Weise den Zweck des schnellen Abkühlens
in wirksamer Weise zu erreichen. Wenn die Verfestigungstemperatur des Esters der Fettsäure mit dem Polyol hoch
ist, wird die Feinheit der Kristalle des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure inhibiert, selbst dann, wenn
keine feste Lösung gebildet wird, da sich beim Abkühlen ein eutektisches Kristallgemisch mit dem Monoglycerid
der gesättigten Fettsäure ergibt.
Wenn jedoch die geschmolzene Mischung aus dem niedrigschmelzenden Ester der Fettsäure mit dem Polyol und dem
Monoglycerid der gesättigten Fettsäure lediglich einem schnellen Abkühlvorgang unter normalen Bedingungen unterworfen
wird, kristallisiert das Monoglycerid der gesättigten Fettsäure in einer Kristallform aus, die überwie-
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gend aus der instabilen Sub-o( - oder d-Form besteht, so
daß sich bei der Umwandlung in die stabile Form eine erhebliche Vergröberung der Kristalle ergibt. Daher können
in dieser Weise die Ziele der Erfindung nicht erreicht werden.
Es hat sich daher gezeigt, daß die Methode des Sprühkühlens
die geeignetste Methode zur Förderung der Umwandlung in die gewünschte Kristallform darstellt.
Insbesondere wenn die gemischte Schmelze aus dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure und dem niedrigschmelzenden
Ester der Fettsäure und dem. Polyol, welcher mit dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure keine feste Lösung
bildet, in Form eines Blocks oder eines Blattes abgekühlt wird, kristallisiert das Monoglycerid der gesättigten
Fettsäure in der Sub-o(- oder d, -Kristallform, wobei
der Anteil der Sub-c(-Kristall form mit der Erniedrigung der Kristallisiertemperatur zunimmt. Es ist weiterhin bekannt,
daß die Umwandlungsgeschwindigkeit der Kristallform im allgemeinen um so geringer ist, je niedriger die
Umgebungstemperatur ist. Trotz dieser Tatsachen hat sich gezeigt, daß im Fall des Sprühkühlens selbst bei üblichen
Temperaturen keine Kristalle in der Sub-c( -Kristallform beobachtet werden und der Hauptanteil in der o( -Form vorliegt,
wobei die Umwandlung in die stabile ß'- oder ß-Form begünstigt wird, wenn die Umgebungstemperatur beim
Sprühen oder die Temperatur des fertigen Produkts erniedrigt werden.
Dieses Phänomen der Umwandlung in die stabile ß1- oder
ß-Form, die gleichzeitig mit dem Sprühkühlvorgang abläuft, ist wohl das Ergebnis eines sogenannten mechano-chemischen
Phänomens. Genauer wird angenommen, daß es eine Folge der Tatsache ist, daß durch die Bildung dor feinen Teilchen
und die Vergrößerung der spezifischen Oberfläche durch
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das Sprühkühlen das Kontraktionsvermögen der Kristalle mit ansteigender Kühlgeschwindigkeit gefördert wird und
daß eine Art von Dislokationsphänomen in erhöhtem Maße wirksam wird wegen eines geringen Kontraktionsvermögens
beim Kühlen des Esters der Fettsäure und des Polyols, welches als Lösungsmittel dient, gegenüber dem starken
Kontraktionsvermögen beim Kühlen des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure in dem Schmelzgemischsystem. Wenn
die Teilchengröße merklich wird, wird angenommen, daß der innere Widerstand gegen das Kontraktionsvermögen ansteigt
ebenso wie die Kühlgeschwindigkeit wegen einer Abnahme der spezifischen Oberfläche und einer Zunahme des
Volumens sich verringert, was zur Folge hat, daß das mechano-chemische
Phänomen unterdrückt wird. Daher kann die Wirksamkeit des Sprühkühlens auf die Zunahme der spezifischen
Oberfläche und die Abnahme des Volumens sofort erklärt werden. Wenngleich dieses mechano-chemische Phänomen
für das mechanische Vermählen von anorganischen Substanzen, das schnelle Abkühlen gemischter Metallschmelzen etc. bekannt
ist, finden sich keine Berichte auf dem Gebiet der Öle und Fette, die diesen Sachverhalt betreffen.
Wie oben bereits beschrieben, tritt das mechano-chemische Phänomen unabhängig von den Sprühbedingungen auf, wenn
das Sprühkühlen angewandt wird. Jedoch variiert das Ausmaß der Umwandlung der Kristalle mit dem Sprühbedingungen,
d. h. der Umgebungstemperatur beim Sprühvorgang oder der Temperatur des fertigen Produkts, wobei das Ausmaß
der Umwandlung der Kristallform um so stärker ist, je niedriger die Umgebungstemperatur und die Temperatur des
Produkts liegen. Wenngleich es nicht in allen Fällen einfach ist, den genauen Grad der Umwandlung der Kristallform
quantitativ zu analysieren, ist es aufgrund empirischer Bewertungen erwünscht, daß die erfindungsgemäß angewandten
Bedingungen so sind, daß die Umgebungstemperatur unterhalb etwa 50C und die Temperatur des fertigen
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Produkts unterhalb etwa 100C liegen, wobei bevorzugter
die Umgebungstemperatur weniger als etwa 00C und die Temperatur des fertigen Produkts weniger als etwa 50C
betragen.
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Wenn man unter Bedingungen arbeitet, bei denen c.ie Umgebungstemperatur
mehr als etwa 5°C und die Temperatur des fertigen Produkts mehr als etwa 1O0C betragen, wird der
Anteil der instabilen o(-Kristallform in den Kristallen
des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure erhöht, so daß zusätzliche Maßnahmen, wie ein Tempern des Materials
etc., notwendig werden. Dabei verläuft die Strömungsrichtung des Kühlgases bezogen auf die Flugrichtung der
ausgesprühten Tröpfchen in der Sprühkühlvorrichtung vorzugsweise in Stromrichtung statt in Gegenstromrichtung.
Weiterhin kann bei der Ausnutzung des oben beschriebenen mechano-chemischen Phänomens die Beziehung zu der Teilchengröße
des Produkts nicht verneint werden und dieses ist um so besser geeignet, je feiner es ist. Erfindungsgemäß
sind jedoch Teilchendurchmesser von weniger als etwa 350 μπι genügend, so daß keine speziellen Methoden
für den Sprühkühlvorgang erforderlich sind.
Zur Umwandlung der Kristalle des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure in die stabile ß1- oder ß-Kristallform
unter Anwendung des mechano-chemischen Phänomens zum Zeitpunkt des erfindungsgemäß durchgeführten Sprühkühlvorgangs
ist es erforderlich, daß in gemischter und geschmolzener
Form mit dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure ein gelöstes Material vorliegt, welches homogen
mit dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure zum Zeitpunkt des Verschmelzens mit diesem Monoglycerid der gesättigten
Fettsäure verschmilzt, zum Zeitpunkt des Abkühlens und des Verfestigens zumindest dann, wenn die
Kristalle des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure in der ß1- oder ß-Kristall f orm vorliegen, keine feste I, ö-
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sung bildet und einen Verfestigungspunkt aufweist, der
unterhalb des Schmelzpunkts der Sub-o(-Kristalle des Monoglycerids
der gesättigten Fettsäure liegt.
Da die Dispersion und die Suspension in Wasser oder Öl bei normalen Temperaturen angestrebt werden, muß der verwendete
Ester aus der Fettsäure und dem Polyol als solcher auch bei normaler Temperatur aktiv sein.
Eßbare Substanzen, die diese physikalischen Eigenschaften
aufweisen, sind Monoglyceride ungesättigter cis-Fettsäuren mit einer ungesättigten Fettsäure, die eine oder mehrere
Doppelbindungen im Molekül aufweist als Fettsäurebestandteil, wie Palmitoölsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure,
Erucasäure, cis-9-trans-12-Octadecadiensäure oder dergleichen, wobei mindestens eine der Doppelbindungen
in der cis-Form vorliegt, und Fettsäureester von Polyolen, die bei normalen Temperaturen im wesentlichen
flüssig sind, unabhängig von der Art der sie bildenden
20 Fettsäuren.
Da die ß-Kristallform des Monoglycerids der ungesättigten
cis-Fettsäure bezüglich der Hydratation in Wasser insbesondere bei normaler Temperatur aktiv ist, wenngleich
sein Schmelzpunkt in gewissen Fällen oberhalb der normalen Temperatur liegt und die Schmelzpunkte der Sub-o( und
o(-Kristalle niedrig liegen, ist dieses Material■für
die Anwendung in wäßriger Phase besonders wirksam. Es gibt viele Ester von Fettsäuren mit Polyolen, die bei
normaler Temperatur flüssig sind. Beispiele hierfür sind Propylenglykolmonooleat, Propylenglykoldioleat, Linolsäurediglycerid,
der Essigsäurediester von Stearinsäuremonoglycerid, der Citronensäureester von Ölsäuremonoglycerid,
Linolsäuretriglycerid, natürliche Öle und Fette, wie Sojaöl, Maisöl etc., Sorbitanmonolaurat, Sorbitantrioleat,
Polyoxyethylensorbitanmonostearat, Polyglycerindioleat,
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Saccharosemonooleat und dergleichen. Die Ester aus der
Fettsäure und dem Polyol sind jedoch nicht notwendigerweise auf diese Beispiele beschränkt und es können ähnliche
Materialien dieser Art eingesetzt werden, wenn sie bei normaler Temperatur flüssig sind. In gleicher Weise
können auch jene Materialien ohne Schwierigkeiten eingesetzt werden, selbst dann, wenn sie bei normaler Temperatur
fest sind, wenn sie jedoch keine feste Lösung mit dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure bilden, ein
Schmelzgemisch mit dem Monoglycerid der ungesättigten cis-Fettsäure
und/oder dem Ester der Fettsäure und dem Polyol, welcher bei normaler Temperatur flüssig ist, bilden und
die physikalischen Eigenschaften der einzelnen Ester nicht inhibieren.
Weiterhin können auch Wachse und Ester mit hohem Schmelzpunkt, die mit dem Monoglycerid der gesättigten Fettsäure
keine feste Lösung bilden und die bei normaler Temperatur in dem Monoglycerid der ungesättigten cis-Fettsäure und/
oder dem Ester aus der Fettsäure und dem Polyol, welcher bei normaler Temperatur flüssig ist, unlöslich sind, wie
hydriertes Rizinusöl, Glycerintristearat, Sorbitantristearat, Triglycerinpentastearat, etc. in begrenzten Mengen
eingesetzt werden, die die Wirkung des Monoglycerids
25 der gesättigten Fettsäure nicht inhibieren.
Weiterhin können Alkohole und Paraffine mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Propylenglykol, Glycerin, flüssige
Paraffine etc. erfindungsgemäß zur Verbesserung der physikalischen
Eigenschaften des Monoglycerids der ungesättigten cis-Fettsäure und/oder des Esters aus der Fettsäure
und dem Polyol, welcher bei normaler Temperatur flüssig ist, verwendet werden.
In den Fettsäuremonoglycerid-Zuberoitungen dieser Zusammensetzung,
die mit der angegebenen Herstellungsmethode
TER MEER -MÜLLER · STEINMEISTER ^RiRen Vitamin *-: 59-'24~03
- ie - 3Λ40851
gebildet worden sind, sind die Kristalle des Monoglycerids
der gesättigten Fettsäure bereits sehr fein und sind durch das Sprühkühlen, Pulverisieren und Granulieren
bereits in die stabile ß1- oder ß-Kristallform überführt
worden. Daher zeigen die Kristalle kaum ein weiteres Wachstum und das Monoglycerid der ungesättigten cis-Fettsäure
und/oder der Ester aus der Fettsäure und dem Polyol, welcher bei normaler Temperatur flüssig ist, die gemeinsam
verwendet werden, liegen zwischen den Kristallen des Monoglycerids
der gesättigten Fettsäure vor und umhüllen diese Kristalle in Form eines dünnen Films oder einer dünnen
Schicht.
Bei der Anwendung der erhaltenen Produkte kann man, falls das Dispergiermittel Wasser ist, als Monoglycerid der ungesättigten
cis-Fettsäure einen stark hydrophilen Ester, wie Polyoxyethylensorbitanmonooleat, den Diacetylweinsäureester
von Olsäuremonoglycerid etc. verwenden, während bei Anwendung von Öl als Dispergiermittel man irgendeinen
Ester benützen kann. Weiterhin können das Monoglycerid der ungesättigten cis-Fettsäure und/oder der Ester der
Fettsäure und des Polyols, welcher bei normalen Temperaturen flüssig ist, welche gemeinsam verwendet werden, eine
Rolle als Trennmittel spielen, so daß sich die Kristalle des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure leicht in feinem
Zustand in dem Wasser oder dem Öl dispergieren lassen und dort ihre Wirkung in wirksamer Weise ausüben können.
Andererseits wird hinsichtlich der Spruhgranulierung bei
niedrigen Temperaturen in der japanischen Patentschrift Nr. 14650/1975 ein Verfahren zur Spruhgranulierung nach
der Bildung von Kristallen aus Öl und Fett beschrieben. Dies unterscheidet sich jedoch von der erfindungsgemäßen
Lehre dadurch, daß erfindungsgemäß Monoglyceride gesättigter Fettsäuren als Hauptkristalle eingesetzt werden und
die Sprühkühlung direkt durchgeführt wird, ohne daß in
TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER ZRj&?P Vi^m}'fl "^ _5 9*24-O 3
der gemischten Schmelze Kristalle gebildet werden. Weiterhin beschreibt die veröffentlichte japanische Patentanmeldung
Nr. 139739/1977 ein Verfahren zur Förderung der Umwandlung der Kristallform von Monoglyceriden ungesättigter
Fettsäuren nach der Herstellung eines Sprühgranulats aus einer gemischten Schmelze aus Monoglyceriden gesättigter
C,„-C,.-Fettsäuren und einem Phosphatid. Dies unterscheidet
sich jedoch von der erfindungsgemäßen Lehre dadurch, daß bei der letzteren die gemeinsame Kristallum-
Wandlung während des Sprühkühlvorgangs durchgeführt wird dadurch, daß ein Monoglycerid einer ungesättigten cis-Fettsäure
und/oder ein Ester einer Fettsäure des Polyols, welcher bei normaler Temperatur flüssig ist, gleichzeitig
vorhanden sind. Wenngleich weiterhin in den US-Patent-
Schriften 4 229 480 und 4 229 488 ähnliche Zubereitungen
offenbart werden, unterscheiden sie sich dadurch von der erfindungsgemäßen Lehre, daß erfindungsgemäß keine feste
Lösung zugelassen wird, während nach der Lehre dieser
Druckschriften die Zubereitungen feste Lösungen darstel-
Druckschriften die Zubereitungen feste Lösungen darstel-
20 len.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich eine stärkere
Wirksamkeit des mechanochemischen Phänomens in einem System, in dem ein Monoglycerid einer ungesättigten cis-Fettsäure
und/oder ein Ester einer Fettsäure mit einem
Polyol, welcher bei normaler Temperatur flüssig ist, in
großen Mengen verwendet wird. Wenn jedoch der Gehalt des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure auf weniger als
60 % abgesenkt wird, verschlechtert sich das Fließvermögen des Pulvers und es ergibt sich eine Beeinträchtigung der Wirkung des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure, so daß die angestrebten Ziele nicht erreicht werden können. Wenn weiterhin der Anteil des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure mehr als 95 % beträgt, könnendas me-
Polyol, welcher bei normaler Temperatur flüssig ist, in
großen Mengen verwendet wird. Wenn jedoch der Gehalt des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure auf weniger als
60 % abgesenkt wird, verschlechtert sich das Fließvermögen des Pulvers und es ergibt sich eine Beeinträchtigung der Wirkung des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure, so daß die angestrebten Ziele nicht erreicht werden können. Wenn weiterhin der Anteil des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure mehr als 95 % beträgt, könnendas me-
chanochemische Phänomen offensichtlich nicht erreicht
und die Ziele der Erfindung nicht erfüllt werden, offen-
TER MEER - MÜLLER · STEINMEISTER
bar aufgrund der Tatsache, daß das Monoglycerid der ungesättigten cis-Fettsäure und/oder der Ester der Fettsäure
und des Polyols in die Kristallstruktur des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure aufgenommen werden.
5
Es ist aus den Ergebnissen von Röntgenbeugungs- und Differential thermo-Messungen etc. bekannt, daß der Hauptanteil
des kristallinen Materials des Monoglycerids der gesättigten Fettsäure in der erfindungsgemäßen Emulgatorzubereitung
in der ß-Kristallform und der geringere Anteil in der ß'-Kristallform vorliegt. Daher ergibt sich, daß die Wirkung
und die Stabilität des beanspruchten Materials ausgezeichnet sind.
Die erfindungsgemäße Emulgatorzubereitung kann in einfacher Weise dadurch verwendet werden, daß man sie mit dem
pulverförmigen Nahrungsmittel-Ausgangsmaterial, mit Wasser
oder mit Öl vermischt, wobei schwierige Behandlungsmaßnahmen, wie beispielsweise das Erhitzen, das Kühlen
etc., zur Steuerung der Kristallform unnötig sind, so daß sich extrem gute Anwendungseigenschaften ergeben, selbst
wenn für die weitere Homogenisierung Maschinenkraft angewandt werden müßte.
Die erfindungsgemäße Emulgatorzubereitung wird bei der
Verwendung dem Stärke enthaltenden Nahrungsmittel oder Nahrungsmittelgemisch direkt oder in Form einer Dispersion
oder Suspension in Wasser oder Öl zugesetzt, um die Qualität der stärkehaltigen Nahrungsmittel zu verbessern.
Die Zubereitung verursacht eine erhebliche Qualitätsverbesserung bei der Herstellung von Brot, Kuchen, heißem
Gebäck, Nudeln, Keksen, Nahrungsmitteln auf der Grundlage von Fisch und Fleisch und Mischungen davon.
35 Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeich-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER -Ri-SR "Vitamin "-* J5-9-24-03
nungen zexgen:
Fig. 1 eine Kurvendarstellung, die die mit Hilfe eines Differentialabtastkalorimeters (nachfolgend als
DSC (Differential Scanning Calorimeter) bezeich
net) ermittelten Analysenergebnisse eines pulverförmigen
Produkts wiedergibt, welches aus einer Schmelzmischung aus gleichen Bestandteilen
eines destillierten Monoglycerids einer raffinierten Palmölfettsäure und eines destillierten
völlig ausgehärteten Monoglycerids eines Palmölfettsäure bei einer Umgebungstemperatur von
15°C und einer Produkttemperatur von 300C erhalten worden ist;
Fig. 2 eine Kurvendarstellung, welche die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, welches aus einem Ausgangsmaterial der obigen Zusammensetzung
bei einer Umgebungstemperatur von 50C und einer Produkttemperatur von 1O0C erhalten
worden ist;
Fig. 3 eine Kurvendarstellung, die die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, welches aus den obigen Bestandteilen bei einer Umge
bungstemperatur von -25°C und einer Produkttemperatur
von -50C erhalten worden ist;
Fig. 4 eine Kurvendarstellung, die das Röntgenbeugungsdiagramm eines Produkts wiedergibt, welches un
ter den Bedingungen erhalten worden ist, die für die Fig. 2 angegeben worden sind;
Fig. 5a ein Diagramm, welches die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, welches aus ei
ner gemischten Schmelze aus 70 Teilen eines voll
TER MEER - MÜLLER . STEINMEISTER
ausgehärteten destillierten Monoglycerids von Palmölfettsäure und 30 Teilen Caprylsäuretriglycerid
bei einer Umgebungstemperatur von -250C und einer Produkttemperatur von -5°C erhalten
worden ist;
Fig. 5b eine Kurvendarstellung, die die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, welches durch langsames Abkühlen der Schmelze der obigen
Zusammensetzung erhalten worden ist;
Fig. 6a eine Kurvendarstellung, welche die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, das aus einer gemischten Schmelze-aus 70 Teilen eines
vollständig ausgehärteten destillierten
Palmölfettsäuremonoglycerids und 30 Teilen des Essigsäurediesters des destillierten gehärteten
Kokosölfettsäuremonoglycerids unter den bezüglich der Fig. 5a angegebenen Bedingungen erhal-
20 ten worden ist;
Fig. 6b eine Kurvendarstellung, welche die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, das durch langsames Abkühlen der Schmelze der obigen
Zusammensetzung erhalten worden ist;
Fig. 7a eine Kurvendarstellung, welche die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, das aus einer gemischten Schmelze aus 70 Teilen völlig
ausgehärtetem, destilliertem Palmölfettsäu-
remonoglycerid und 30 Teilen Rapsöl unter Anwendung der bezüglich der Fig. 5a angegebenen
Bedingungen erhalten worden ist;
Fig. 7b eine Kurvendarstellung, welche die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, das
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER '".R**?* 'Vitamin" - 5ST-T4-03
durch langsames Abkühlen der Schmelze der obigen Zusammensetzung erhalten worden ist;
Fig. 8a eine Kurvendarstellung, welche die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, das aus einer gemischten Schmelze aus 70 Teilen vollständig
ausgehärtetem destilliertem Palmölfettsäuremonoglycerid und 30 Teilen völlig ausgehärtetem
Rindertalg unter Anwendung der in Fig. 5a angegebenen Bedingungen erhalten worden ist; und
Fig. 8b eine Kurvendarstellung, welche die DSC-Analysenergebnisse
eines Produkts verdeutlicht, das durch langsames Abkühlen der Schmelze der obigen
Zusammensetzung erhalten worden ist.
Die Erfindung sei im folgenden näher anhand der nachstehenden Beispiele erläutert.
20 Beispiel 1
Man schmilzt eine Mischung aus gleichen Mengen von destilliertem
raffiniertem Palmölfettsauremonoglycerid und destilliertem
völlig ausgehärtetem Palmölfettsäuremonoglycerid (wobei der Anteil des Monoglycerids in der Monoglyceridmischung
97 % beträgt;. Fettsäurezusammensetzung:
C1, = 48 %, C10 = 28 %, CXS-C101= 17 %, CiS-C101, = 4 %;
Id Io Io Io
Iodzahl: 20) und kühlt das Material durch Sprühkühlen in
einer umgebenden Atmosphäre mit unterschiedlichen Temperaturen und führt es durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite
von 355 μπι unter Bildung eines Pulvers mit einem
mittleren Durchmesser von etwa 220 μΐη. Unmittelbar
nach dem Sprühvorgang führt man Untersuchungen mit dem Differentialabtastkalorimeter (DSC) und Röntgenbeugungs-Untersuchungen
durch. Die DSC-Diagramme der bei einer Temperatur der Umgebungsatmosphäre von 150C (Produkttem-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER -RiKeiS ViJSamüi "-: 59-"24-0 3
peratur 300C), 5°C (100C) und -25°C (-50C) erhaltenen Produkte
sind in den Fig. 1, 2 bzw. 3 angegeben, während das Röntgenbeugungsdiagramm des bei einer Umgebungstemperatur
von 50C (Produkttemperatur 1O0C) erhaltenen Produkts in
der Fig. 4 gezeigt ist. Aus dem Röntgenbeugungsdiagramm ist ersichtlich, daß, wenngleich die Umwandlung der Kristalle
bei einer Umgebungstemperatur von 150C etwas unzureichend
ist, die Hauptmenge des Materials bei 50C in die ß-Kristallform umgewandelt wird.
Zur Bewertung der Wirkung der erhaltenen Vergleichsprodukte werden die Blauzahl (nachfolgend abgekürzt als B.V.
(Blue-Value) bezeichnet) unter Anwendung der Iod-Stärke-Reaktion und der Alterungsverzögerungseffekt von Brot
nach dem Brotherstellungstest mit Hilfe des Schwammteigverfahrens gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden
Tabelle I angegeben, aus der die Wirksamkeit der Sprühkühlung bei niedriger Temperatur zu erkennen ist.
Sprühbedingungen und deren Wirkung
Probe Nr. | Umgebungstemperatur beim Sprühvorgang |
B.V. | Teigtest | Alterungsverzogerungseffekt (ka/10 mm) |
2. Tag | 3. Tag |
1 | (0C) | 0,380 | Δ | 1. Tag | 1,52 | 1,69 |
2 | 15 | 0,205 | 1,16 | 1,41 | 1,57 | |
3 | 5 | 0,165 | © | 1,18 | 1,36 | 1,54 |
4 | -25 | 0,650 | X | 1,13 | 1,63 | 2,19 |
Blindprobe | 1,33 |
m m
73
73
73
SO'
,it
I ♦
I ' O
OJ
TER MEER - MÖLLER . STEINMEISTER ' *^>l "Vi.f ?mJ ? " ~-' 5^H4 "° 3
Methode zur Bestimmung der Blauzahl (B.V.): Man gibt 0,02 g des zu untersuchenden Materials zu 40 ml
einer 0,5 %-igen Stärkelösung mit einer Temperatur von 320C und schüttelt. Nach dem Schütteln gibt man 1 ml einer
0,02n Iodlösung zu 2,5 ml der in dieser Weise erhaltenen Stärkelösung und mischt die erhaltene Lösung gut
durch Schütteln durch. Dann füllt man diese Lösung mit verdünntem Wasser auf 100 ml auf. Nach dem Filtrieren
mißt man die Extinktion spektrophotometrisch bei einer Wellenlänge von 660 nm. Während der Behandlung hält man
die Temperatur der Lösung bei 320C.
Brotherste1lungstest:
Man wendet die Schwammteig-Methode. (AACC-Methode) an.. Man
gibt 0,4 % der Emulgatorzubereitung (als Emulgator) zu Weizenmehl. Die Überprüfung des Teigs erfolgt durch sensorische
Untersuchung. Man läßt das gebackene Brot bei 200C liegen und mißt das Ausmaß der Alterungsverzögerung.
20 Methode zur Bestimmung der Alterungsverzögerung:
Man schneidet aus dem mittleren Bereich des Brots fünf Probestücke mit einer Fläche von 5x5 cm und einer Dicke
von 1,5 cm heraus und mißt die Härte des Materials mit Hilfe eines Texturometers (Stempel mit einem Durchmesser
von 5 cm, flache 10 cm-Schale, Abstand 5 mm, langsame Geschwindigkeit,
2 V Spannung). Je niedriger der Wert ist, um so größer der Verzögerungseffekt.
Bei der Bewertung des Teiges werden die folgenden Symbole angewandt:
(S) : sehr gut, trocken und gut auswalzbar
Δ : schlecht, schwach klebrig und schlechter auswalzbar
X : schlecht, klebrig, kann nicht gehandhabt werden.
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ' J}***?:*1 "V Yi,am.t? ~*.
Beispiel 2
Man unterwirft eine gemischte Schmelze aus 70 Teilen völlig ausgehärtetem destilliertem Palmölfettsäuremonoglycerid
(Iodzahl = 0,7, Monoglyceridgehalt = 97 %, Fettsäurezusammensetzung:
C,r — 46 %, C,Q = 52 %, C,fiI = 1 %)
und jeweils 30 Teilen Caprylsäuretriglycerid (Iodzahl = 0, Fettsäurezusammensetzung: C„ = 98 %, C,Q = 2 %) (Probe
Nr. 5), Essigsäurediester von gehärtetem destilliertem
Kokosölfettsäuremonoglycerid (Iodzahl = 0,8, Monoglyce-.
ridgehalt = 96 %, Fettsäurezusammensetzung: C„ = 9 %, C10 = 6 %, C12 = 47 %, C14 = 18 %, C16 = 9 %, C18 = 11 %)
(flüssige Probe Nr. 6), Rapsöl (Iodzahl = 103, Fettsäurezusammensetzung:
C16 = 2,5 %, C18 = 1 %, C20 = 0,5 %,
15 C22 = 2 %, C18, = 22 %, C20, = 11 %, C331 = 33 %,
C18,, = 18 %, C20,, = 1 %, C18, ,, = 9 %) (Probe Nr. 7) bzw.
völlig ausgehärtetem Rindertalg (Iodzahl = 0,8, Fettsäurezusammensetzung: C14 = 4 %, C16 = 27 %, C18 = 69 %) (Probe
Nr. 8) dem Sprühkühlvorgang bei einer Temperatur der umgebenden Atmosphäre von -250C- und einer Temperatur des
fertigen Produkts von -50C und führt sofort anschließend
die Bestimmung der DSC-Analysenwerte durch. Die erhaltenen DSC-Diagramme sind in den Fig. 5(a), 6(a), 7(a) bzw.
8(a) angegeben, während die DSC-Diagramme der aus den entsprechenden Mischungen durch langsames Abkühlen erhaltenen
Produkte in den Fig. 5(b), 6(b), 7(b) bzw. 8(b) dargestellt sind, während bezüglich Caprylsäuretriglycerid, Essigsäurediester
von gehärtetem destilliertem Kokosölfettsäuremonoglycerid und Rapsöl die Wirkung des mechanochemischen
Phänomens ersichtlich ist, ist bei dem völlig ausgehärteten Rindertalg die Umwandlung des völlig gehärteten
destillierten Palmölfettsäuremonoglycerids in die ß-Kristallform unzureichend.
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER "jFtiif en ~ Vi "^a mi. η" -„ j59*~2"4 - O 3
Man unterwirft gemischte Schmelzen aus destillierten Monoglyceriden
aus 40 % völlig ausgehärteter Sojaölfettsäure und 60 % völlig ausgehärteter Palmölfettsäure (Iodzahl =
0,8, Monoglyceridgehalt = 97 %, Fettsäurezusammensetzung: C,, = 31 %, C, o = 68 %, C10, = 1 %) und verschiedenen An-
Ib Io JL ο
teilen von destilliertem Olivenölfettsäuremonoglycerid
(Iodzahl = 67, Monoglyceridgehalt = 97 %, Fettsäurezusammensetzung:
C,, = 10 %, C,g = 2 %, cis-C,«, = 82 %, cis-
C1011 = 6 %) der Sprühkühlung bei einer Temperatur der um-1 ο
gebenden Atmosphäre von -400C und einer Temperatur des
fertigen Produkts von -200C und führt unmittelbar danach
die. Bestimmung der DSC-Analysenwerte durch. Sämtliche Proben besitzen zwei endotherme Peaks bei hoher bzw. niedriger
Temperatur'. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II aufgeführt.
Zu Vergleichszwecken wird ein destilliertes Monoglycerid aus 40 % völlig ausgehärteter Sojaölfettsäure und 60 %
völlig ausgehärteter Palmölfettsäure pulverisiert und während 120 Stunden bei 500C gealtert. Das Pulver zeigt
eine endotherme Peaktemperatur der stabilen Art.
:Ri:fcen: Vitamin *-:5S--2:#-03.
- 29 -
Mischungsverhältnisse von gesättigten und cis-ungesättigten Monoglyceriden und DSC-Werte bezüglich der endothermen
Peaktemperaturen (0K)
Probe Nr. |
-■^-^^^ Gesättigtes cis-urrfc--~^iyionogl ycerid ge s ä 11 i g tei""""---^^ Monoglycerid -^^ |
Iodzahl | Untere Peak- temperatur |
Obere Peak temperatur |
9 10 |
o ~~^- ^-^^^ 95 |
0,8 3,4 |
285 | 348 347 |
11 | ' -^^^ 90 10 ^^~^~~ |
6,7 | 287 | 346 |
12 | 15 ^"^"^ | 10,0 | 290 | 345 |
13 | ~^^^ 80 20 " * |
13,4 . | 290 | 345 |
14 | 25 | 16,8 | 293 | 344 |
15 | ■—^^^^ 65 35 ^- |
23,5 | 294 | 341 |
Alle Proben gehören dem stabilen Typus an. Der Grund dafür, warum die Peaktemperatur bei der hohen Temperatur
mit ansteigendem Gehalt an cis-ungestättigtem Monoglycerid abgesenkt wird, scheint das Ergebnis des Lösungsmitteleffekts
des cis-ungesättigten Monoglycerids zu sein und eine Folge der Tatsache, daß ein Teil des cis-ungesättigten
Monoglycerids in die Kristallstruktur des gesättigten Monoglycerids aufgenommen wird, während der umgekehrte
Trend der Peaktemperatur auf der Na edrigternporaturseite
eine Folge davon zu sein scheint, daß das gesättigte Monoglycerid sich in dem cis-ungesättigten Monogly-
TER MEER - MÜLLER . STEINMEISTER
cerid löst. Beispiel 4
Zu völlig gehärtetem, destilliertem Baumwol1samenfettsäuremonoglycerid
(Iodzahl = 0,8, Monoglyceridgehalt = 97 %, Fettsäurezusammensetzung: C. . = 3 %, C,, = 20 %, C
'18
76 %, C10, = 1 %) gibt man verschiedenartige hydrophile
Fettsäureester von Polyolen und bildet gemischte Schmelzen. Die gemischten Schmelzen werden bei einer Umgebungstemperatur
von -3O0C und einer Temperatur des fertigen Produkts von etwa -15°C sprühgekühlt, worauf der B.V.-Wert
des erhaltenen Pulvers gemessen wird. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle
15 III angegeben.
Probenzusammensetzungen und B.V.-Werte
Probe Nr. |
Fettsäureester des Polyols | Mischungs verhältnis (%) |
Iodzahl | B.V. |
16 | Polyoxyethyliertes Sorbitan- monooleat (Polysorbate 80) |
40 | 8 | 0,178 |
17 | Destilliertes Olivenölfettsäuremo noglycerid |
- 20 | 18 | 0,160 |
18 | Diacety!weinsäureester von destil liertem Olivenölfettsäuremonogly cerid |
- 10 | 23 | 0,180 |
19 | Destilliertes Safflowölfettsäure- monoglycerid |
15 25 |
15 | 0,205 |
20 | Polyoxyethyliertes Sorbitanmono- stearat (Polysorbate 60) |
40 | 47 | 0,235 |
21 | Olsäurediester von Decaglycerin | 40 | — | 0,650 |
Destilliertes Safflowölfettsäure- monoglycerid |
0 | |||
Blindprobe |
TER MEER * MÜLLER ■ STEINMEISTER '.." "Eileen.. Vitamin..' ~5;9-24-03
- 31 -
Beispiel 5
Unter Anwendung der Proben Nr. 9, 14 und 15 des Beispiels 3 und der Proben Nr. 16, 17, 18, 19 und 20 des Beispiels
4 führt man nach der Verfahrensweise des Beispiels 1 den Brotherstellungstest durch. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse
sind in der Tabelle IV zusammengestellt.
TABELLE IV 10
Ergebnisse des Brotherstellungstests
Probe Nr. |
Beispiel 3 | Teig test |
6 | Alterungsverzogerungseffekt 1. Tag ' 2. Tag 3. Tag |
1 ,65 | 2,21 |
9 | ir | X | 1 ,34 | 1 ,58 | ||
14 | Il | © | 1,34 | 1 ,62 | ||
15 | Beispiel 4 | 1,41 | 1,73 | |||
16 | Il | © | 1,33 | 1,57 | ||
17 | Il | ® | 1,38 | 1,63 | ||
18 | II | © | 1,41 | 1 ,65 | ||
19 | ■1 | © | 1 ,28 | 1 ,58 | ||
20 | Blindprobe | © | 1 ,98 | 2,32 | ||
spiel | X | |||||
Bei | ||||||
1,33 | ||||||
1,15 | ||||||
1,08 | ||||||
1,21 | ||||||
1,11 | ||||||
1,13 | ||||||
1,17 | ||||||
1 ,08 | ||||||
1,50 | ||||||
Unter Anwendung der Probe Nr. 7 von Beispiel 2 und der Proben Nr. 9 und 10 von Beispiel 3 bereitet man ein
flüssiges Backfett zur Bewertung der Kuchenherstellungseigenschaften.
Die Zubereitung zur Herstellung des flüssigen Backfetts ist die folgende:
Gesättigtes Fettsäuremonoglycerid 10 %
35 Stearinsäuremonoester von Propylenglykol 10 % Reiskleieöl 80 %
Ester anderer als ungesättigter Fettsäuremonoglyceride in der Probe
TER meer ■ Müller ■ Steinmeister
J/it|
/it|mir,'-- :5S.-24-03
- 32 -
34A0851
Zur Herstellung des flüssigen Backfetts dispergiert man in der gemischten Flüssigkeit aus dem Stearinsäuremonoester
des Propylenglykols, welches man in der Wärme in Reiskleieöl gelöst hat, den anderen Bestandteil bei 400C
unter Rühren mit einer Homogenisiereinrichtung (TK Homomixer der Firma Tokushu Kika Industries) und kühlt die
Dispersion auf Raumtemperatur ab.
Die Rezeptur zur Herstellung des Kuchens ist im folgenden angegeben:
Bestandteile | 20 | Die Ergebnisse der | Bewertung des Kuchens | Gew. | -Teile |
Weizenmehl | folgenden Tabelle V angegeben. | 1 | 00 | ||
15 Zucker | 1 | 00 | |||
Volle! | TABELLE V | 1 | 00 | ||
Backpulver | 1 | ||||
Flüssiges Backfett | 30 | ||||
Wasser | 40 | ||||
sind in der nach | |||||
Ergebnisse der Bewertung des Kuchens
Probe Nr. |
Spezifisches Gewicht des Teiges (g/ml) |
Innerer Bereich des Kuchens |
Spezifisches Volumen des Kuchens (ml/g) |
T | 0,48 | Gut | 4,3 |
9 | 0,55 | Harter Bereich, un gleichmäßige Färbung |
3,6 |
10 | 0,45 | Gut | 4,5 |
Blind prob eJ |
1 ,08 | Harter Bereich, un gleichmäßige Färbung |
2,8 |
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
: HiRe"n Yf*;??*11" ~: 5"? -24-03
- 33 -
TABELLE V (Fortsetzung)
* In diesem Fall wird lediglich Reiskleieöl als flüssiges
Backfett eingesetzt.
5
5
Es ist erkennbar, daß die Proben Nr. 7 und 10 wirksam
sind.
Claims (4)
1. Pulverförmige Emulgatorzubereitung erhältlich durch
5 Vermischen einer Schmelze aus
60 bis 95 Gew.-% eines Monoglycerids einer gesättigten Fettsäure und
40 bis 5 Gew.-% eines Monoglycerids einer ungesättigten cis-Fettsäure und/oder
10 eines bei normaler Temperatur flüssigen Esters aus
10 eines bei normaler Temperatur flüssigen Esters aus
einer Fettsäure und einem Polyol,
Pulverisieren der erhaltenen Mischung bei einer Umgebungstemperatur
von unterhalb 50C und einer Temperatur des fer-
TER MEER -MÜLLER · STEINMEIS-teR : ': " R^ker! Vi.ta.tu.A- - 59-24-M -
tigen Produkts von unterhalb 100C.
2. Pulverförmige Emulgatorzubereitung erhältlich durch
Vermischen einer Schmelze aus
60 bis 95 Gew.-% eines Monoglycerids einer gesättigten
Fettsäure und
40 bis 5 Gew.-% eines Monoglycerids einer ungesättigten
cis-Fettsäure und/oder
eines bei normaler Temperatur flüssigen Esters aus einer Fettsäure und einem Polyol,
Pulverisieren der erhaltenen Mischung bei einer Umgebungstemperatur von unterhalb 00C und einer Temperatur des fertigen
Produkts von unterhalb 50C.
3. Emulgatorzubereitung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ester aus der Fettsäure und dem Polyol aus der Gruppe ausgewählt ist, die Propylenglykolester einfach oder zweifach
ungesättigter Fettsäuren, Diglyceride ungesättigter Fettsäuren, Essigsäurediester von Monoglyceriden gesättigter
oder ungesättigter Fettsäuren, Citronensäureester von Monoglyceriden ungesättigter Fettsäuren,Diacetylweinsäureester
von Monoglyceriden ungesättigter Fettsäuren, Sorbitanester gesättigter oder ungesättigter Fettsäuren, polyethoxylierte
Sorbitanester gesättigter oder ungesättigter Fettsäuren, Polyglycerinester einfach oder zweifach ungesättigter
Fettsäuren, Saccharoseester ungesättigter Fettsäuren, Triglyceride gesättigter C„-C,„-Fettsäuren, Triglyceride
ungesättigter Fettsäuren und natürliche Öle um-
30 faßt.
4. Verwendung der Emulgatorzubereitungen nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Verbesserung der Qualität von stärkehaltigen
Nahrungsmitteln.
35
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