DE3887247T2

DE3887247T2 - Feste unverdauliche fettähnliche Verbindungen.

Info

Publication number: DE3887247T2
Application number: DE3887247T
Authority: DE
Inventors: James Carey Letton
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1988-04-01
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2008-04-02
Also published as: PH25553A; EP0311154A2; CA1327476C; NZ224198A; FI87654C; JP2602891B2; IE61665B1; AU620027B2; ATE100458T1; EP0311154A3; FI881646A; FI87654B; IE881073L; AU1441688A; HK95296A; DK193488D0; DK193488A; DE3887247D1; FI881646A0; EP0311154B1

Description

Die Erfindung betrifft neue, unverdauliche, feste, fettartige Verbindungen, welche als Zusatzstoffe zu flüssigen Speiseölen zur Bildung fester Backfettzusammensetzungen besonders nützlich sind.
Herkömmliche Backfettzusammensetzungen bestehen aus einem Gemisch von Triglyceridmaterialien, welche bei Zimmertemperatur Flüssigkeiten bzw. Feststoffe sind. Typischerweise macht das flüssige Triglycerid etwa 85% der Backfettzusammensetzung aus, und das feste Triglycerid macht etwa 15% hievon aus. Die Zusammensetzungen werden dadurch hergestellt, daß man ein flüssiges Triglycerid in dem Ausmaß hydriert, welches zur Bildung der erforderlichen Menge von festem Triglycerid innerhalb des Gemisches notwendig ist, oder daß man eine Triglyceridfraktion unter Bildung eines Feststoffes mit hohem Schmelzpunkt hochgradig (auf eine Iodzahl von 0 bis etwa 20) hydriert, und daß man dieses hydrierte Material dann mit einem flüssigen Öl zur Bildung des festen Backfettes vermischt. In jedem dieser beiden Fälle fängt die feste Komponente relativ große Mengen der flüssigen Komponente innerhalb ihrer Kristallstruktur ein, wobei ein festes Backfett gebildet wird, und zwar trotz der Tatsache, daß die Menge an festem Triglycerid in der Backfettzusammensetzung relativ klein ist. Siehe die am 19. Dezember 1972 für Bence ausgegebene US-PS Nr. 3 706 578.
In den letzten Jahren hat man der Menge an Triglyceridfett in der Diät wegen gesundheitlicher Bedenken betreffend Fettleibigkeit und Hypercholesterinämie viel Aufmerksamkeit geschenkt. Zahlreiche Patentschriften sind auf die Schaffung von Materialien gerichtet worden, welche die physikalischen und geschmacklichen Eigenschaften von Triglyceridfetten aufweisen, welche aber von dem Körper nur in geringem Maße oder überhaupt nicht resorbiert werden. Diese Materialien werden verschiedentlich als kalorienfreie Fette, Pseudofette, unverdauliche Fette und als Fettersatz bezeichnet. Patentschriften, welche sich auf solche Materialien beziehen, umfassen die US-PS'en Nrn. 4 582 927, Fulcher, ausgegeben am 15. April 1986 (Fettsäureester von Malonsäure); 4 582 715, Volpenhein, ausgegeben am 15. April 1986 (alpha-acetylierte Triglyceride) und 3 579 548, Whyte, ausgegeben am 18. Mai 1981 (Triglyceride von Carbonsäuren mit alpha-Kettenverzweigung).
Eine besondere Art von Verbindung, auf welche sich als unverdauliches Fett das Interesse speziell konzentriert hat, ist Saccharosepolyester (nämlich Saccharose, in welcher wenigstens vier der acht Hydroxylgruppen mit einer Fettsäure verestert sind). In den US-PS'en Nrn. 3 600 186, Mattson, ausgegeben am 17. August 1971; 4 368 213, Hollenbach et al., ausgegeben am 11. Jänner 1983; und 4 461 782, Robbins et al., ausgegeben am 24. Juli 1984, ist die Verwendung dieses Materials als unverdauliches Fett in einer Vielfalt von Nahrungsmittelzusammensetzungen beschrieben.
Ein Problem, welches mit der Verwendung flüssiger, unverdaulicher Fette verbunden ist, nämlich jener Fette, welche einen Fp. unter der Körpertemperatur (etwa 37ºC) aufweisen, ist eine unerwünschte, "mild abführende" Wirkung, welche sich durch ein Auslaufen des flüssigen, unverdauten Fettes durch den Afterschließmuskel manifestiert. In der am 25. Jänner 1977 für Jandacek ausgegebenen US-PS Nr. 4 005 195 ist das Kombinieren von höherschmelzenden Fettmaterialien, wie z. B. festen Triglyceriden und festen Saccharosepolyestern, mit den flüssigen Saccharosepolyestern, um die mild abführende Wirkung zu verhindern, beschrieben.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung neuer, fester, unverdaulicher Materialien, welche einen geeigneten Ersatz für festes Fett in Nahrungsmitteln darstellen.
Andere Ziele der vorliegenden Erfindung liegen in der Schaffung verbesserter, fester, unverdaulicher Fettmaterialien, welche zum Formulieren fester Backfette aus flüssigen Speiseölen brauchbar sind, und in der Schaffung von Materialien, welche mit flüssigen, unverdaulichen Ölen zu Nahrungsmittelprodukten formuliert werden können, um ein durch die Einnahme von solche Öle enthaltenden Produkten verursachtes Anal-Auslaufen zu verhindern.
Für die Zwecke des Beschreibens dieser Erfindung soll der Ausdruck "unverdaulich" bedeuten, daß das betreffende Material von dem menschlichen Körper durch dessen Verdauungssystem nur in einem Ausmaß von 70% oder darunter (insbesondere 20% oder darunter) resorbierbar ist.
Sofern nichts anderes angegeben ist, beziehen sich alle Prozentsätze und Mengenanteile im Rahmen der vorliegenden Unterlagen auf das Gewicht.
Die Erfindung betrifft neue, feste Saccharosepolyester, in welchen die Estergruppen im wesentlichen aus einem Gemisch aus den Resten kurzkettiger, gesättigter Fettsäuren (C&sub2;-C&sub1;&sub0;) und aus den Resten langkettiger, gesättigter Fettsäuren (C&sub2;&sub0;-C&sub2;&sub4;) bestehen, wobei das Molverhältnis der kurzkettigen Säurereste zu den langkettigen Säureresten etwa 3 : 5 bis etwa 5 : 3 beträgt und wobei der Veresterungsgrad etwa 7 bis etwa 8 ausmacht.
Es ist nunmehr gefunden worden, daß gewisse Saccharosepolyester (SPE's), welche bei Temperaturen von etwa 40ºC und darüber fest sind, nicht nur einen geeigneten unverdaulichen Ersatz für festes Fett in der Diät darstellen, sondern daß sie auch die Fähigkeit haben, hohe Mengen an Triglycerid-Speiseölen und an unverdaulichen Ölen, wie z. B. flüssigen Saccharosepolyestern, unter Bildung fester, plastischer Zusammensetzungen zu binden, welche einen hohen Ölanteil enthalten. Weiterhin macht dieses hohe Vermögen zum Binden flüssiger Öle diese Verbindungen besonders nützlich zum Formulieren von Nahrungsmittelprodukten, welche die unverdaulichen Öle enthalten, um das mit der Einnahme solcher Öle verbundene Problem des Anal-Auslaufens zu verhindern.
Die neuen festen Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind Saccharosepolyester, in welchen die Estergruppen eine Kombination gewisser Reste von kurzkettigen und von langkettigen, gesättigten, geradkettigen Fettsäuren darstellen. Die Reste der kurzkettigen Fettsäuren enthalten 2 bis 10 (vorzugsweise 6 bis 10) Kohlenstoffatome, und die Reste der langkettigen Fettsäuren enthalten 20 bis 24 (vorzugsweise 22) Kohlenstoffatome. Das Molverhältnis der kurzkettigen Säurereste zu den langkettigen Säureresten in dem Polyestermolekül beträgt 3 : 5 bis 5 : 3, vorzugsweise 3 : 5 bis 4 : 4, und der mittlere Veresterungsgrad macht 7 bis 8 aus, was bedeutet, daß 7 bis alle 8 Hydroxylgruppen der Saccharose verestert sind.
Beispiele kurzkettiger Fettsäurereste für die Verwendung in den Verbindungen der Erfindung sind Acetat, Butyrat, Hexanoat (Caproat), Octanoat (Caprylat) und Decanoat (Caprat). Beispiele geeigneter langkettiger Fettsäurereste sind Eicosanoat (Arachidonat), Docosanoat (Behenat) und Tetracosanoat (Lignocerat). Der bevorzugte kurzkettige Fettsäurerest ist Caprylat, und der bevorzugte langkettige Fettsäurerest ist Behenat. Das in höherem Maße bevorzugte Verhältnis der kurzkettigen Fettsäure zu der langkettigen Fettsäure ist 3 : 5, und es wird auch bevorzugt, daß alle Hydroxylgruppen der Saccharose verestert sind, nämlich daß es sich bei den Verbindungen um den Octaester handelt. Die in höchstem Maße bevorzugte Verbindung der Erfindung ist Saccharosetricaprylatpentabehenat.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können nach vorbekannten Verfahren zur Herstellung von Saccharosepolyestern hergestellt werden. Ein solches Verfahren besteht im Umsetzen der Säurechloride der Fettsäuren mit Saccharose. Bei diesem Verfahren kann ein Gemisch aus den langkettigen und kurzkettigen Säurechloriden in einer Stufe mit der Saccharose umgesetzt werden, oder es können die langkettigen und die kurzkettigen Säurechloride nacheinander mit der Saccharose umgesetzt werden. Ein anderes Herstellungsverfahren folgt dem Verfahren des Umsetzens von Methylestern der Fettsäuren mit Saccharose in Gegenwart einer Fettsäureseife und eines basischen Katalysators, wie z. B. von Kaliumcarbonat. Siehe z. B. die US-PS'en Nrn. 3 963 699, Rizzi et al., ausgegeben am 15. Juni 1976; 4 518 772, Volpenhein, ausgegeben am 21. Mai 1985; und 4 517 360, Volpenhein, ausgegeben am 14. Mai 1985. Folgt man dem Methylesterweg zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen, dann wird zuerst der Octaester der kurzkettigen Fettsäure hergestellt, und dann wird dieses Produkt mit dem Methylester der langkettigen Fettsäure partiell umgeestert, um den Saccharosemischester der kurzkettigen/langkettigen Fettsäuren zu erhalten.
Die festen SPE-Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind bei Temperaturen unter etwa 40ºC alle Feststoffe. Sie haben die Fähigkeit, große Ölmengen innerhalb ihrer Kristallstruktur einzufangen, und demzufolge können sie in relativ kleinen Mengen (in einer Größenordnung von etwa 10% bis 20%) mit flüssigen Ölen vermischt werden, um diese Öle in feste Zusammensetzungen umzuwandeln, nämlich in Zusammensetzungen, welche bei Temperaturen unter etwa 40ºC fest bleiben. Die Öle können herkömmliche, verdauliche Triglyceridöle, wie z. B. Baumwollsamen- und Maisöl, oder unverdauliche Speiseöle sein.
Einige der festen SPE-Verbindungen der Erfindung zeigen eine β'-artige Kristallstruktur, welche für Triglyceride kennzeichnend ist. Es zeigen jedoch nicht alle Verbindungen der Erfindung diese Struktur, und daher ist dieselbe kein erforderliches Kennmerkmal der erfindungsgemäßen Verbindungen.
Beispiele von unverdaulichen Speiseölen sind flüssige Polyester von Zuckern und Zuckeralkoholen (US-PS Nr. 4 005 195, Jandacek, ausgegeben am 25. Jänner 1977); flüssige Ester von Tricarballylsäuren (US-PS Nr. 4 508 746, Hamm, ausgegeben am 2. April 1985); flüssige Diester von Dicarbonsäuren, wie z. B. Malonsäure und Bernsteinsäure (US-PS Nr. 4 582 927, Fulcher, ausgegeben am 15. April 1986); flüssige Triglyceride von Carbonsäuren mit alpha-Kettenverzweigung (US-PS Nr. 3 579 548, Whyte, ausgegeben am 18. Mai 1971); Ether und Etherester, welche den Neopentylrest enthalten (US-PS Nr. 2 962 419, Minich, ausgegeben am 29. November 1960); und Fettpolyether von Polyglycerin (US-PS Nr. 3 932 532, Hunter et al., ausgegeben am 13. Jänner 1976).
Die unverdaulichen, festen Fettmaterialien der vorliegenden Erfindung (oder Gemische dieser Materialien mit flüssigen Triglyceridölen und unverdaulichen Speiseölen) sind in einer umfassenden Vielfalt von Nahrungsmittel- und Getränkeprodukten brauchbar.
Beispielsweise können sie zur Erzeugung von Backwaren in irgendeiner Form, z. B. als Backgemische, lagerungsstabile Backwaren und als tiefgekühlte Backwaren, verwendet werden. Mögliche Anwendungen umfassen, jedoch ohne Beschränkung darauf, Kuchen, Torten, Haferkuchen, Frikadellen, kleine Schokoladenkuchen mit Nüssen, Muffins, Keksriegel ("bar cookies"), Oblaten, Waffeln, Kekse, kleine weiche Brötchen, Konditorwaren, Feingebäck, Pasteten, Pies, gefüllte Kuchen, Pasteten- bzw. Kuchenrinden, und süße Kekse, Plätzchen, Brötchen, Semmeln, darunter Sandwich-Brötchen ("sandwich cookies"), Pralinen, Konfekt, und Kekse bzw. Plätzchen mit Schokoladenspänen ("chocolate chip cookies"), und insbesondere die lagerungsbeständigen Kekse bzw. Plätzchen mit Doppeltextur, die in der US-PS Nr. 4455333 von Hong & Brabbs beschrieben sind. Die Backwaren können Früchte, Rahm, Cremen oder andere Füllungen enthalten. Andere Anwendungen in Backwaren umfassen Brote und Semmeln, Kräcker, Brezeln, Pfannkuchen, Waffeln, Waffeltüten und Becher für Speiseeis, mit Hefe aufgegangene Backwaren, Pizzas und Pizzarinden, gebackene, mehlhältige Imbiß-Nahrungsmittel und andere gebackene, gesalzene Snacks.
Zusätzlich zu ihren Anwendungen in Backwaren können die erfindungsgemäß eingesetzten, unverdaulichen, festen Fettmaterialien allein oder in Kombination mit anderen unverdaulichen Fetten oder mit Fetten mit einem Null-Kaloriengehalt zur Herstellung von Backfett- und Ölprodukten verwendet werden. Die anderen Fette können synthetische sein, oder sie können aus tierischen oder pflanzlichen Quellen stammen, oder sie können Kombinationen hievon sein. Die Backfett- und Ölprodukte umfassen, aber ohne Beschränkung darauf, Backfette, Schweinefett, Koch- und Bratöle, Salatöle, Popcorn-Öle, Salatsoßen, Mayonnaise und andere Speiseölprodukte.
Die vorliegenden unverdaulichen, festen Fettmaterialien können auch mit Vitaminen und Mineralstoffen, insbesondere den fettlöslichen Vitaminen, verstärkt werden. Die fettlöslichen Vitamine umfassen Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E und Vitamin K. Vitamin A ist ein fettlöslicher Alkohol der Formel C&sub2;&sub0;H&sub2;&sub9;OH. Natürliches Vitamin A findet sich gewöhnlich mit einer Fettsäure verestert vor; stoffwechselaktive Formen von Vitamin A umfassen auch den entsprechenden Aldehyd und die entsprechende Säure. Vitamin D ist ein fettlösliches Vitamin, welches für den Gebrauch bei der Behandlung und zum Vorbeugen von Rachitis und anderen Skelettstörungen wohlbekannt ist. "Vitamin D" umfaßt die Sterine, und es gibt wenigstens 11 Sterine mit Vitamin-D-artiger Aktivität. Vitamin E (Tocopherol) ist ein drittes fettlösliches Vitamin, welches im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Es sind vier verschiedene Tocopherole (alpha, beta, gamma und delta) identifiziert worden, von denen alle ölige, gelbe, in Wasser unlösliche, aber in Fetten und Ölen lösliche Flüssigkeiten sind. Vitamin K kommt in wenigstens drei Formen vor, die alle zu der Gruppe der als Chinone bekannten chemischen Verbindungen gehören. Die natürlich vorkommenden, fettlöslichen Vitamine sind K&sub1; (Phyllochinon), K&sub2; (Menachinon) und K&sub3; (Menadion). Die Menge der fettlöslichen Vitamine, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Verstärken der vorliegenden Fettmaterialien mit niedrigem Kaloriengehalt verwendet werden, kann variieren. Gewünschtenfalls können die Fettmaterialien mit einer empfohlenen Tagesdosis (RDA), oder einem Inkrement einer RDA oder einem Mehrfachen einer RDA, von jedem der fettlöslichen Vitamine oder mit Kombinationen hievon verstärkt werden. Siehe die am 25. Jänner 1977 für Janadacek et al. ausgegebene US-PS Nr. 4 005 916, welche durch Bezugnahme darauf in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.
Vitamine, welche in Fett unlöslich sind, können den vorliegenden unverdaulichen, festen Fettmaterialien in ähnlicher Weise beigemengt werden. Unter diese Vitamine fallen die Vitamine des B-Komplexes, Vitamin C, Vitamin G, Vitamin H und Vitamin P. Die Mineralstoffe umfassen die breitgestreute Vielfalt von Mineralstoffen, von denen es bekannt ist, daß sie in der Diät nützlich sind, wie z. B. Calcium, Magnesium und Zink. In den vorliegenden Fettmaterialien mit niedrigem Kaloriengehalt kann irgendeine beliebige Kombination von Vitaminen und Mineralstoffen angewendet werden.
Die vorliegenden unverdaulichen, festen Fettmaterialien (oder Gemische hievon mit Speiseölen) sind besonders nützlich in Kombination mit besonderen Klassen von Nahrungsmittel- und Getränkebestandteilen. Beispielsweise läßt sich ein zusätzlicher Vorteil einer Kalorienreduktion dann erzielen, wenn die Fettmaterialien mit kalorienfreien Süßungsmitteln oder mit Süßungsmitteln mit reduziertem Kaloriengehalt, allein oder in Kombination mit Füllmitteln, verwendet werden. Kalorienfreie Süßungsmittel oder Süßungsmittel mit reduziertem Kaloriengehalt umfassen, aber ohne Beschränkung darauf, Aspartame; Saccharin; Alitame; Thaumatin; Dihydrochalkone; Cyclamate; Stevioside; Glycyrrhizine; synthetische aromatische Alkoxyverbindungen, wie z. B. Dulcin und P-4000; Sucrolose; Sucsan; Miraculin; Monellin; Sorbit; Xylit; Talin; Cyclohexylsulfamate; substituierte Imidazoline; synthetische Sulfaminsäuren, wie z. B. Acesulfam, Acesulfam-K und N-substituierte Sulfaminsäuren; Oxime, wie z. B. Perilartin; Rebaudiosid-A; Peptide, wie z. B. Aspartylmalonate und Succinylsäuren; Dipeptide; Süßungsmittel auf Aminosäurenbasis, wie z. B. gem-Diaminoalkane, m-Aminobenzoesäure, L-Aminodicarbonsäurealkane und Amide gewisser alpha-Aminodicarbonsäuren und von gem-Diaminen; und aliphatische 3-Hydroxy-4-alkyloxyphenylcarboxylate oder heterocyclische aromatische Carboxylate.
Die erfindungsgemäß eingesetzten, unverdaulichen, festen Fettmaterialien können in Kombination mit anderen unverdaulichen Fetten, wie z. B. mit Triglyceriden von verzweigtkettigen Fettsäuren, Triglycerinethern, Polycarbonsäureestern, Saccharosepolyethern, Neopentylalkoholestern, Silikonölen/Siloxanen und Dicarbonsäureestern, verwendet werden. Andere, in Kombination mit den erfindungsgemäß eingesetzten Materialien als teilweiser Fettersatz nützliche Substanzen sind Triglyceride von mittlerer Kettenlänge, hochgradig veresterte Polyglycerinester, Acetinfette, Pflanzensterinester, Polyoxyethylenester, Jojoba-Ester, Mono-/Diglyceride von Fettsäuren und Mono-/Diglyceride von kurzkettigen, zweibasischen Säuren.
Füllmittel oder Körper verleihende Mittel sind in vielen Nahrungsmittelzusammensetzungen in Kombination mit den erfindungsgemäß eingesetzten, unverdaulichen, festen Fettmaterialien brauchbar. Die Füllmittel können unverdauliche Kohlenhydrate sein, z. B. Polydextrose und Zellulose oder Zellulosederivate, wie z. B. Carboxymethylzellulose, Carboxyethylzellulose, Hydroxypropylzellulose, Methylzellulose und mikrokristalline Zellulose. Andere geeignete Füllmittel umfassen Gummen (Hydrokolloide), stärken, Dextrine, vergorene Molke, Tofu, Maltose-Dextrine, Polyole, darunter Zuckeralkohole, z. B. Sorbit und Mannit, und Kohlenhydrate, z. B. Laktose.
In ähnlicher Weise können Nahrungsmittel- und Getränkezusammensetzungen hergestellt werden, in denen die vorliegenden unverdaulichen, festen Fettmaterialien mit Diätfasern kombiniert sind, um die kombinierten Vorteile beider zu erzielen. Unter "Diätfasern" sind komplexe Kohlenhydrate zu verstehen, welche einer Verdauung durch Säugetier-Enzyme widerstehen, wie z. B. jene Kohlenhydrate, welche in den Zellwänden von Pflanzen und in Seetang anzutreffen sind, und jene Kohlenhydrate, welche durch mikrobielle Fermentation erzeugt worden sind. Beispiele dieser komplexen Kohlenhydrate sind Kleien, Zellulosen, Hemizellulosen, Pektine, Gummen und Schleime, Seetangextrakte und biosynthetische Gummen. Quellen für die Zellulosefasern umfassen Gemüse, Früchte, Samen, Getreidekörner und von Menschen (z. B. durch bakterielle Synthese) hergestellte Fasern. Es können auch kommerzielle Fasern, wie z. B. gereinigte Pflanzen-Zellulose, oder Zellulosemehl, verwendet werden. Natürlich vorkommende Fasern umfassen Fasern aus der ganzen Citrusfruchtschale, aus dem Citrusfrucht-Albedo, aus Zuckerrüben, aus Citrusfrucht- Fruchtfleisch und -Saftsäckchen-Feststoffen, aus Äpfeln, Aprikosen und Wassermelonenschalen.
Diese Diätfasern können in roher oder gereinigter Form hergestellt werden. Die verwendeten Diätfasern können solche vom Einfachtypus (z. B. Zellulose) sein, sie können Verbunddiätfasern sein (z. B. Citrusfrucht-Albedo-Fasern, welche Zellulose und Pektin enthalten), oder sie können irgendeine Kombination von Fasern (z. B. aus Zellulose und einem Gummi) sein. Die Fasern können nach auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren verarbeitet werden.
Selbstverständlich sollte man bei der Verwendung der unverdaulichen, festen Fettmaterialien und von Kombinationen hievon mit anderen Nahrungsmittelbestandteilen nach bestem Ermessen handeln. Beispielsweise würde man eine Kombination von Süßungsmittel und dem unverdaulichen, festen Fettmaterial dann nicht anwenden, wenn die spezifischen Vorteile dieser beiden Komponenten nicht erwünscht sind. Die unverdaulichen, festen Fettmaterialien und die Kombinationen von unverdaulichem, festem Fettmaterial und anderen Bestandteilen werden dort angewendet, wo sie richtig sind, und sie werden in den richtigen Mengen angewendet.
Aus der Verwendung der vorliegenden unverdaulichen, festen Fettmaterialien in Nahrungsmittel- und Getränkezusammensetzungen lassen sich viele Vorteile erzielen, und zwar entweder bei alleiniger Verwendung dieser unverdaulichen, festen Fettmaterialien oder bei deren Verwendung in Kombination mit Speiseölen und/oder mit den anderen oben erörterten Bestandteilen. Ein primärer Vorteil liegt in der erzielten Kalorienreduktion, wenn die unverdaulichen Fettmaterialien als vollständiger oder teilweiser Fettersatz verwendet werden. Diese Kalorienreduktion kann dadurch erhöht werden, daß man Kombinationen der vorliegenden unverdaulichen, festen Fettmaterialien mit Süßungsmitteln mit reduziertem Kaloriengehalt, Füllmitteln, oder mit anderen unverdaulichen Fetten und Ölen verwendet. Ein weiterer Vorteil, der sich aus dieser Verwendung ergibt, ist die Verringerung in der Gesamtmenge von Fetten in der Diät. Nahrungsmittel oder Getränke, welche mit den unverdaulichen, festen Fettmaterialien statt mit Triglyceridfetten hergestellt worden sind, werden auch weniger Cholesterin enthalten, und die Einnahme dieser Nahrungsmittel kann zu einem herabgesetzten Blutserumspiegel an Cholesterin und somit zu einem verringerten Risiko in bezug auf Herzerkrankungen führen.
Ein damit verwandter Vorteil ist darin gelegen, daß die Verwendung der unverdaulichen, festen Fettmaterialien die Erzeugung von Nahrungsmitteln und von Getränken ermöglicht, welche hinsichtlich der Lagerungsbeständigkeit und der Penetrationsbeständigkeit stabil sind. Zusammensetzungen, welche mit diesen Fettmaterialien hergestellt worden sind, haben annehmbare organoleptische Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich des Geschmacks und der Textur.
Mit den unverdaulichen, festen Fettmaterialien können Diätnahrungsmittel hergestellt werden, welche den speziellen Diäterfordernissen z. B. von Personen entsprechen, welche übergewichtig, Diabetiker oder hypercholesterinämisch sind. Die unverdaulichen, festen Fettmaterialien können einen Hauptbestandteil einer fettarmen, kalorienarmen und cholesterinarmen Diät darstellen, und sie können allein oder in Kombination mit einer Arzneimitteltherapie oder einer sonstigen Therapie verwendet werden. Kombinationen von Nahrungsmittel- oder Getränkeprodukten, welche mit den unverdaulichen, festen Fettmaterialien hergestellt worden sind, können als Teil eines Gesamtbehandlungsschemas für die Diätführung auf der Basis von einem oder von mehreren dieser Produkte verwendet werden, welche Produkte die Fettmaterialien allein oder in Kombination mit einem oder mit mehreren der oben erwähnten Bestandteile enthalten, um einen oder mehrere der oben erwähnten Vorteile zu erzielen.
Beim Formulieren von Nahrungsmittelprodukten, welche Fett- und Nicht-Fett-Bestandteile enthalten (z. B. von Backfetten, Mayonnaise, Backwaren usw.), und in welchen die Fettkomponente ein unverdauliches Öl (z. B. einen flüssigen Saccharosepolyester, wie z. B. Saccharoseoctaoleat) enthält, können die festen SPE's der vorliegenden Erfindung diesen Produkten beigemengt werden, um ein Anal-Auslaufen des unverdaulichen Öles zu verhindern, welches andernfalls als Folge der Einnahme der betreffenden Produkte stattfinden würde. Die festen SPE's werden generell in den Nahrungsmittelprodukten in einer solchen Menge verwendet, daß das Verhältnis von dem unverdaulichen Öl zu dem festen SPE etwa 9 : 1 bis etwa 3 : 1 beträgt.
Außer in Nahrungsmittelzusammensetzungen können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch beim Formulieren von Schmiermitteln, Hautcremen, pharmazeutischen Salben und dgl. mehr verwendet werden.
Eine Liste von repräsentativen, festen Saccharosepolyestern der vorliegenden Erfindung ist in der nachstehenden Tabelle angeführt. TABELLE 1 Feste Saccharosepolyester Kurzkettige Säure Langkettige Säure Verhältnis kurzkettig zu langkettig Mittlerer Veresterungsgrad Hydroxylzahl *) Geradkettige, gesättigte Monocarbonsäuren. **) Molverhältnis kurzkettige: langkettige Säurechloride, welche in der Umsetzung zur Herstellung der gewünschten Produkte verwendet worden sind.
Anm.: Die Verbindungen 1 bis 5 haben eine ß'-artige Kristallstruktur.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele veranschaulicht. BEISPIEL I Herstellung von Tetrabehenyltetracaprylylsaccharose (Säurechloridweg) Chemikalien: A. Reaktionen Mol Molverhältnis 1. Saccharose 2. Behenylchlorid (Docosanoylchlorid) 3. Caprylylchlorid (Octanoylchlorid) B. Lösungsmittel 1. Pyridin 3. Dimethylformamid 3. Dichlormethan 4. Methanol

Verfahrensweise

7 g (wasserfreie) Saccharose wurden durch Erwärmen in einem Gemisch aus 150 ml Pyridin und 75 ml Dimethylformamid (DMF) aufgelöst. Beide Lösungsmittel waren über 4Å-Molekularsieben getrocknet worden.
30 g des Säurechlorides von Behen-(C&sub2;&sub2;)-säure wurden in 100 ml Dichlormethan aufgelöst, und die Säurechloridlösung wurde tropfenweise zu der Saccharoselösung zugegeben. Die Reaktionstemperatur wurde unter Verwendung eines Kaltwasserbades auf 32ºC gehalten. Die Zugabezeit war 30 min.
Nach Zugabe des C&sub2;&sub2;-Säurechlorides wurde das Reaktionsgemisch auf 40ºC erwärmt, von dem Wasserbad entfernt und während vier weiterer Stunden bei Umgebungstemperatur umgerührt.
Nach einer vierstündigen Reaktionszeit wurden 15 g Caprylylchlorid in 50 ml Dichlormethan zugegeben. Die Zugabezeit war 30 min, und die Reaktionstemperatur wurde auf 30 bis 35ºC gehalten. Nach Zugabe des Caprylylchlorides wurde das Reaktionsgemisch über Nacht umgerührt.
Nach dem Umrühren über Nacht wurde das Reaktionsgemisch mit 30 ml Methanol verdünnt, um die überschüssigen Säurechloride in deren Methylester umzuwandeln. Dann wurde das Reaktionsgemisch mit 300 ml Dichlormethan verdünnt, und es wurde in einem Scheidetrichter mit 300 ml einer verdünnten Salz-(NaCl)-Lösung vereinigt. Das Gemisch wurde geschüttelt und dann abtrennen gelassen.
Die organische (Dichlormethan-)-Schicht wurde ein zweites Mal mit einer verdünnten Salzlösung gewaschen, worauf sie mit verdünnter HCl (zum Entfernen des restlichen Pyridins) und dann so lange mit Wasser gewaschen wurde, bis das letzte Waschwasser gegenüber einem pH-Papier neutral war.
Die Dichlormethanlösung wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, und dann wurde sie unter Vakuum und unter Erwärmen auf einen flüssigen Rückstand abgestreift. Das Produkt verfestigte sich beim Stehen. Das feste Produkt wurde in einem Heißwasserbad geschmolzen und dann dreimal mit Methanol extrahiert (die Methanolschichten wurden durch Dekantieren entfernt). Das Reaktionsprodukt wurde erneut unter Vakuum abgestreift, und der Rückstand wurde in 80 ml Dichlormethan aufgelöst. Die Lösung wurde gerührt, und 80 ml Methanol wurden langsam zugegeben, um die Kristallisation zu induzieren. Das Gemisch wurde wiederum unter Vakuum destilliert, um das Dichlormethan durch zusätzliches Methanol zu verdrängen, welches während der Destillation zugesetzt wurde. Es bildete sich ein weißer (kristalliner) Niederschlag, und die Suspension wurde in einem Wasserbad abgekühlt und dann filtriert, wobei 40,5 g an getrocknetem Produkt erhalten wurden.
Ausbeute: 93% der Theorie.
Analysendaten:
1. Hydroxylzahl - 3,1.
2. Mittlerer Veresterungsgrad - 7,88 (berechnet aufgrund der Hydroxylzahl als Näherungswert).
3. Geschätzter Prozentsatz an Octaester - 90,6.

BEISPIEL II

Herstellung von Tetrabehenyltetracaprylylsaccharose

(Methylesterweg)

Ein alternatives Verfahren zur Herstellung von C&sub8;-C&sub2;&sub2;-Saccharosepolyestern besteht in einer Modifikation des Verfahrens, welches in den US-PS'en Nrn. 4 518 772, supra, und 4 517 360, supra, beschrieben ist. Die Saccharose wird mit Methylcaprylat in Gegenwart einer Kaliumseife und eines basischen Katalysators, wie z. B. K&sub2;CO&sub3;, unter Bildung von Saccharoseoctacaprylat umgesetzt. Das Octacaprylat wird dann mit Methylbehenat in Gegenwart von Natriummethoxid umgesetzt, um eine Umesterung zu dem interessierenden C&sub8;-C&sub2;&sub2;-Produkt zu erreichen. Chemikalien: A. Reaktionen Gew. Mol Molverhältnis 1. Saccharose 2. Kaliumbehenat 3. Methylcaprylat 4. Methylbehenat 5. Kaliumcarbonat 6. Natriummethoxid (1/2 Gew.-% des Gemisches) B. Lösungsmittel 1. Methanol 2. Hexan

Verfahrensweise

Stufe A - Herstellung von Kaliumbehenat

Methylbehenat (0,375 Mol/Mol der in der Stufe B zu verwendenden Saccharose) wird dadurch verseift, daß man dasselbe unter Rückfluß in Methanol umrührt, welches eine äquivalente Menge an KOH enthält. Das Reaktionsgemisch wird so lange unter Erwärmen umgerührt, bis der gesamte Methylester in Seife umgewandelt worden ist, was durch Infrarotanalyse angezeigt wird. Die Seifenlösung wird so, wie sie ist, in der nächsten Reaktionsstufe verwendet.

Stufe B - Herstellung von Saccharoseoctacaprylat

Das Methylcaprylat (12 Mol/Mol Saccharose) wird direkt zu der Kaliumbehenat-Methylalkohol-Lösung aus der obigen Stufe A zugesetzt. Das Gemisch wird unter Vakuum abgestreift, um das Methanol zu entfernen. Dann werden die Saccharose und das Kaliumcarbonat zu dem Seife-Methylcaprylat-Gemisch zugegeben, und das Reaktionsgemisch wird auf 135ºC erhitzt, und ein partielles Vakuum wird daran angelegt.
Die Reaktion wird so lange fortschreiten gelassen, bis die Saccharose in ihr Octacaprylat umgewandelt worden ist. Der Endpunkt wird durch Flüssigkeitschromatographie oder durch Fluidchromatographie, mit einem überkritischen Fluid als mobiler Phase, bestimmt.
Das Reaktionsgemisch wird auf 95ºC abgekühlt, und es werden zur Bildung des Hydrates der Seife 7% Wasser zugesetzt.
Die Seife trennt sich als ein Schlamm ab, und sie wird durch Zentrifugieren, Filtrieren und/oder Dekantieren entfernt. Die Ölschicht (nämlich die Saccharoseoctacaprylat/Methylester- Schicht) wird mehrmals mit heißem Wasser gewaschen, abgetrennt, und das restliche Wasser wird durch Hindurchleiten von Stickstoff von 110ºC entfernt.
Das rohe Octacaprylat wird dann mit einem Gemisch aus Filtrol und Celit entfärbt, und die Bleicherden werden durch Vakuumfiltration entfernt. Die überschüssigen Methylester werden durch Destillation bei 130ºC und 1 mm Hg entfernt.

Stufe C - Herstellung von C&sub8;-C&sub2;&sub2;-Saccharosepolyestern

Das Saccharoseoctacaprylat (aus der obigen Stufe B) und 7 Mol Methylbehenat werden mit Natriummethoxid in einem Reaktionsgefäß vereinigt. Unter Umrühren wird die Temperatur auf 120ºC angehoben, und an das Reaktionsgefäß wird ein Vakuum angelegt.
Das während der Umesterung gebildete Methylcaprylat wird aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert und gesammelt. Die Umsetzung wird so lange fortgesetzt, bis 4 bis 5 Mol Methylcaprylat gesammelt worden sind (das Verhältnis von C&sub8;-C&sub2;&sub2; an der Saccharose kann durch die Menge des entfernten Methylcaprylates eingestellt werden).
Das Reaktionsgemisch wird dann auf 90ºC abgekühlt und mit Eisessig neutralisiert.
Das Produkt wird mit Hexan verdünnt, und die Hexanlösung wird mehrmals mit heißem Wasser gewaschen.
Die Wasserwaschflüssigkeiten werden abgetrennt, und das Hexan, zusammen mit etwaigem Restwasser, wird durch Hindurchleiten von Stickstoff von 110ºC entfernt. Das Produkt wird dann erneut mit Hexan verdünnt, und es wird mit einem Gemisch aus Aktivkohle und Filtrol entfärbt.
Die Aktivkohle/das Filtrol werden durch Vakuumfiltration entfernt, und das Lösungsmittel wird durch Vakuumdestillation entfernt. Überschüssige und/oder restliche Methylester werden durch Dünnschichtverdampfung entfernt, und das Produkt wird aus einer Hexan-/Methanollösung kristallisiert. (Das Abstreifen mit Wasserdampf bei 210ºC und 1 mm Hg ist eine fakultative Endstufe.)

Claims

1. Saccharosefettsäureester, dessen Fettsäuregruppen aus den Resten kurzkettiger Fettsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und aus den Resten langkettiger Fettsäuren mit 20 bis 24 Kohlenstoffatomen bestehen, wobei das Molverhältnis der kurzkettigen Reste zu den langkettigen Resten 5 : 3 bis 3 : 5 beträgt und wobei der Veresterungsgrad 7 bis 8 ausmacht.

2. Verbindung nach Anspruch 1, wobei die kurzkettigen Säurereste 6 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten.

3. Verbindung nach Anspruch 1, wobei der langkettige Säurerest Behenat ist.

4. Verbindung nach Anspruch 1, wobei der kurzkettige Säurerest Acetat ist und der langkettige Säurerest Behenat ist.

5. Verbindung nach Anspruch 1, wobei der kurzkettige Säurerest Butyrat ist und der langkettige Säurerest Behenat ist.

6. Verbindung nach Anspruch 1, wobei der kurzkettige Säurerest Caproat ist und der langkettige Säurerest Behenat ist.

7. Verbindung nach Anspruch 1, wobei der kurzkettige Säurerest Caprylat ist und der langkettige Säurerest Behenat ist.

8. Verbindung nach Anspruch 1, wobei der kurzkettige Säurerest Caprat ist und wobei der langkettige Säurerest Behenat ist.

9. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Molverhältnis von kurzkettigem Säurerest zu langkettigem Säurerest etwa 4 : 4 beträgt.