DE69837623T2

DE69837623T2 - Sterolester als nahrungszusatzmittel

Info

Publication number: DE69837623T2
Application number: DE69837623T
Authority: DE
Inventors: Norman Montgomery MILSTEIN; Manfred Cincinnati BIERMANN; Peter Leidl; Rainer Von Kreis
Original assignee: Cognis IP Management GmbH
Current assignee: Cognis IP Management GmbH
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2018-12-16
Also published as: WO1999030569A1; BR9813569A; NO322147B1; EP1045641A1; US7387786B2; CA2314991A1; FI20001412A; CA2314991C; FI121869B; NO20003053L; AU1813999A; ATE359714T1; US6394230B1; AU744462B2; BR9813569B1; EP1045641B1; ES2285795T3; EP1045641A4; DE69837623D1; US20020131991A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Phytosterole haben sich bei der Herabsetzung des Serumcholesterols bei Menschen als wirksam erwiesen. Phytosterole sind Steroide, die in enger struktureller Beziehung zu Cholesterol stehen, sich aber durch die Konfiguration der Seitenketten in der 17-Position unterscheiden. Es ist gut bekannt, daß β-Sitosterol und die Fettsäureester von β-Sitosterol bei der Herabsetzung des Serumcholesterols wirksam sind. Bei neueren Studien wurde gefunden, daß β-Sitostanol und die Fettsäureester von β-Sitostanol bei der Herabsetzung der Serumcholesterol- und LDL-Spiegel besonders wirksam sind. Es wurde kürzlich berichtet, daß die Fettsäureester von β-Sitostanol besonders wirksame Cholesterolsenker sind, vermutlich weil sie sich in Lösung befinden. Derartige Ester können dem Körper als Zusatzstoffe in Lebensmittelprodukten wie Margarine zugeführt werden. Es hat sich gezeigt, daß Margarinen mit β-Sitosterol, Margarinen mit β-Sitosterolfettsäureestern sowie Margarinen mit β-Sitostanol und β-Sitostanolfettsäureestern die Serumcholesterolspiegel bei Menschen herabsetzen.
In der US-A 5 502 045 wird ein Veresterungsverfahren für Lebensmittelzwecke beschrieben, von dem sich der Gegenstand der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung anderer Katalysatoren unterscheidet.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lebensmittelzusatzstoff, der einen nach dem hier nachstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Sterol- oder Stanolester einer Fettsäure oder Dicarbonsäureester eines Sterols oder Stanols enthält. Der Lebensmittelzusatzstoff kann zum Zweck der Herabsetzung des Serumcholesterols bei Menschen und/oder zur Verringerung der Resorption von Cholesterol aus Lebensmitteln und/oder Getränken in Lebensmittel eingearbeitet werden. Zur Herstellung des Lebensmittelzusatzstoffs gibt man einen nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Sterol- und/oder Stanolfettsäureester und/oder Dicarbonsäureester eines Sterols oder Stanols und ein eßbares Solubilisierungsmittel, eine wirksame Menge eines geeigneten Antioxidans und eine wirksame Menge eines geeigneten Dispergiermittels zusammen. Die nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Sterol- und/oder Stanolester können ohne Entfernung des Katalysators verwendet werden, da der Katalysator nicht toxisch ist und in geringen Anteilen verwendet werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß es sich bei der Herstellung der Fettsäureester von Sterolen oder Stanolen durch Umesterung bei dem umzuesternden Ester entweder um einen Niederalkylester, wie einen Methyl- oder Ethylester, oder ein Triglycerid, bei dem es sich um einen Triglycerinester einer C_6-22-Fettsäure, wie ein herkömmliches Fett oder Öl, handelt, handeln kann.
NÄHERE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Begriff Sterol ist dem Fachmann gut bekannt und bezieht sich allgemein auf Verbindungen mit einem Perhydrocyclopentanophenanthren-Ringsystem (dem hier in Formel III dargestellten Ringsystem) und einem oder mehreren OH-Substituenten, beispielsweise Cholesterol, Campesterol, Ergosterol, Sitosterol und dergleichen. Üblicherweise erhält man Sterole als Gemische von Verbindungen, wie beispielsweise GENEROL^®-122N-Sterolgemisch, ein Warenzeichenprodukt von Henkel Corporation, Gulph Mills, PA. GENEROL^®-122N-Sterol enthält 25–30% Campesterol, 17–22% Stigmasterol und 45–50% Sitosterol.
Der Begriff Stanol ist dem Fachmann gut bekannt und bezieht sich allgemein auf Verbindungen mit einem Perhydrocyclopentanophenanthren-Ringsystem (dem hier in Formel II dargestellten Ringsystem) und einem oder mehreren OH-Substituenten, beispielsweise Campestanol, Sitostanol, das auch als β-Sitostanol und Stigmastanol bekannt ist, Coprastanol, Cholestanol und dergleichen.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lebensmittelzusatzstoff und ein Verfahren nach den beigefügten Ansprüchen 1–21.
Der erfindungsgemäße Lebensmittelzusatzstoff besteht aus einem Sterol- und/oder Stanolester einer Fettsäure, der durch Umsetzung eines Sterols und/oder Stanols mit einer Fettsäure mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen in Gegenwart einer wirksamen Menge eines Katalysators aus der Gruppe bestehend aus Calciumoxid, Calciumhydroxid, einem Calciumsalz einer Carbonsäure, Magnesiumhydroxid und Kombinationen davon hergestellt wird, oder einem Dicarbonsäureester eines Sterols oder Stanols der Formel I. Da der Katalysator nicht toxisch ist und in geringen Anteilen verwendet wird, kann der Sterol- und/oder Stanolester der Fettsäure ohne weitere Verarbeitung, wie Entfernung des Katalysators, Lebensmitteln direkt zugesetzt werden. Bei dem Sterol kann es sich um ein beliebiges Sterol handeln. Beispiele für geeignete Sterole sind u.a. Campesterol, Ergosterol, Stigmasterol, Sitosterol oder eine Kombination davon. Ein bevorzugtes Sterol ist β-Sitosterol. Eine im Handel erhältliche Kombination von Sterolen ist GENEROL^®-122N-Sterolgemisch, wie hier angegeben. Bei dem Stanol kann es sich um ein beliebiges Stanol handeln. Beispiele für geeignete Stanole sind u.a. Campestanol, Sitostanol, das auch als β-Sitostanol und Stigmastanol bekannt ist, Coprastanol, Cholestanol und dergleichen. Ein bevorzugtes Stanol ist β-Sitostanol.
Die Menge an Sterol- und/oder Stanolfettsäureester, die in dem Lebensmittelzusatzstoff verwendet werden kann, ist eine wirksame Menge, bei der es sich um eine beliebige Menge, die entweder zur Herabsetzung des Serumcholesterols bei Menschen nach Einnahme eines den Lebensmittelzusatzstoff enthaltenden Lebensmittels notwendig ist, oder eine Menge, die zur Verringerung der Resorption von Cholesterol aus Lebensmitteln und/oder Getränken notwendig ist, handelt. Eine bevorzugte erfindungsgemäße Lebensmittelzusatzstoffzusammensetzung enthält etwa 70 bis etwa 80% Pflanzenöl, etwa 1 bis etwa 2% Tocopherole und etwa 10 bis etwa 25% nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Sterol- und/oder Stanolfettsäureester.
Zur Herstellung des Lebensmittelzusatzstoffs gibt man einen nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Sterol- und/oder Stanolester einer Fettsäure und ein eßbares Solubilisierungsmittel, eine wirksame Menge eines geeigneten Antioxidans und eine wirksame Menge eines geeigneten Dispergiermittels zusammen. Bei dem Solubilisierungsmittel kann es sich um ein Pflanzenöl, wie beispielsweise Sonnenblumenöl, Palmkernöl, Kokosöl, Rapsöl, Talg, Maisöl, Canolaöl, Leinöl, Palmöl, Olivenöl, Sesamöl, Safloröl und dergleichen, Monoglyceride, Diglyceride, Triglyceride und Tocopherole und dergleichen und Gemische davon, handeln. Bei dem Antioxidans kann es sich um Ascorbinsäure (Vitamin C), Tocophereole, wie α-Tocopherol (Vitamin E), β-Carotin, ein Extrakt der Rinde der Meerkiefer, Pinus maritima, und Kombinationen davon handeln. Das Extrakt der Rinde der Meerkiefer, das auch als PYCNOGENOL^TM bekannt ist, enthält Procyanidine, die aus Catechin- und Epicatechin-Einheiten, die durch C-C-Bindungen zu Dimeren, Trimeren und anderen Oligomeren bis zu einer Kettenlänge von 6–7 Molekülen verknüpft sind, bestehen, und Phenolsäuren und Glucosederivaten davon. PYCNOGENOL^TM wird gemäß der US-PS 4,698,360 hergestellt. Das erfindungsgemäß verwendete Extrakt kann im wesentlichen durch Extraktion von Meerkiefernrinde in zerkleinerter Form mit kochendem Wasser, Sättigung des filtrierten Extrakts mit Natriumchlorid oder alternativ dazu Zugabe von Ammoniumsulfat bis 20% w/v, Abtrennung des gebildeten Niederschlags, wiederholte Extraktion des Überstands mit 1/10 Volumen Essigsäureethylester, Trocknen der gesammelten Essigsäureethylester-Extrakte, Aufkonzentrieren des getrockneten Extrakts, Eingießen in 3 Volumina Chloroform unter Rühren und Sammeln des Niederschlags, der durch wiederholtes Lösen in Essigsäureethylester und Ausfällen mit Chloroform gereinigt werden kann, hergestellt werden. Es können auch Gemische der obigen Antioxidantien verwendet werden.
Ein geeignetes Dispergiermittel ist ein beliebiges biologisch unbedenkliches oberflächenaktives Mittel. Beispiele hierfür sind ein Alkylpolyglykosid, Lecithin, Polysorbat 80, Natriumlaurylsulfat und dergleichen. Die Alkylpolyglykoside, die erfindungsgemäß verwendet werden können, haben die Formel V R₁O(R₂O)_b(Z)_a Vworin R₁ für einen einwertigen organischen Rest mit etwa 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen steht; R₂ für einen zweiwertigen Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen steht; Z für einen Saccharidrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen steht; b für eine Zahl mit einem Wert von 0 bis etwa 12 steht und a für eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis etwa 6 steht. Bevorzugte Alkylpolyglykoside, die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden können, haben die Formel I, worin Z für einen Glucoserest steht und b gleich null ist. Derartige Alkylpolyglykoside sind im Handel beispielsweise als APG^®-, GLUCOPON^®-, PLANTAREN^®- oder AGRIMUL^®-Tenside von Henkel Corporation, Ambler, PA, 19002, erhältlich. Beispiele für derartige Tenside sind u.a.:

1. Tensid GLUCOPON^® 220 – ein Alkylpolyglykosid mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1,5.
2. Tensid GLUCOPON^® 225 – ein Alkylpolyglykosid mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1,7.
3. Tensid GLUCOPON^® 600 – ein Alkylpolyglykosid mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1,4.
4. Tensid GLUCOPON^® 625 – ein Alkylpolyglykosid mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1,4.
5. Tensid APG^® 325 – ein Alkylpolyglykosid mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1,6.
6. Tensid PLANTAREN^® 2000 – ein Alkylpolyglykosid mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1,4.
7. Tensid PLANTAREN^® 1300 – ein Alkylpolyglykosid mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1,6.
8. Tensid AGRIMUL^® 2067 – ein Alkylpolyglykosid mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1,7.

Weitere Beispiele sind u.a. Alkylpolyglykosidtensidzusammensetzungen aus Gemischen der Formel I gemäß den US-Patentschriften 5,266,690 und 5,449,763 .
Bei dem Verfahren, nach dem die neue Lebensmittelzusatzstoffzusammensetzung zur Herabsetzung der Cholesterolresorption aus Lebensmitteln und Getränken verwendet wird, vermischt man die Lebensmittelzusatzstoffzusammensetzung mit Lebensmitteln und Getränken bis zur einheitlichen Durchmischung. Der neue Lebensmittelzusatzstoff ist wirksam als Zusatzstoff in Margarine, Speiseölen oder Backfett zur Herabsetzung des Serumcholesterols bei Menschen, die mit dem neuen Zusatzstoff hergestellte Lebensmittelprodukte zu sich nehmen. Den neuen Zusatzstoff enthaltende Margarine kann nach dem Fachmann gut bekannten Methoden hergestellt werden. Ein allgemeines Verfahren zur Herstel lung von Margarine wird auf den Seiten 77–84 von Band 3 von Bailey's Industrial Oil and Fat Products (1985) beschrieben, worauf hiermit in vollem Umfang ausdrücklich Bezug genommen wird. Die in dem neuen Lebensmittelzusatzstoff verwendbare Mange an Sterol- und/oder Stanolfettsäureester ist eine wirksame Menge, bei der es sich um eine beliebige Menge, die entweder zur Herabsetzung des Serumcholesterols bei Menschen nach Einnahme eines den Lebensmittelzusatzstoff enthaltenden Lebensmittels notwendig ist, oder eine Menge, die zur Verringerung der Resorption von Cholesterol aus Lebensmitteln und/oder Getränken notwendig ist, handelt. Eine bevorzugte erfindungsgemäße Lebensmittelzusatzstoffzusammensetzung enthält etwa 70 bis etwa 80% Pflanzenöl, etwa 1 bis etwa 2% Tocopherole und etwa 10 bis etwa 25% nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Sterol- und/oder Stanolfettsäureester. Besonders bevorzugte Zusammensetzungen bestehen aus etwa 70 bis etwa 80% Sonnenblumenöl und/oder Rapsöl, etwa 1 bis etwa 2% Vitamin E und/oder Extrakt der Rinde der Meerkiefer, Pinus maritima, und etwa 10 bis etwa 25% eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Sterol- und/oder Stanolfettsäureesters.
Ein anderer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Verringerung der Resorption von Cholesterol im Blutstrom, bei dem man dem Körper oral eine wirksame Menge einer einen durch Umsetzung von β-Sitostanol und einer Carbonsäure in Gegenwart einer wirksamen Menge eines Katalysators aus der Gruppe bestehend aus Calciumoxid, Calciumhydroxid, einem Calciumsalz einer Carbonsäure, Magnesiumhydroxid und Kombinationen davon hergestellten β-Sitostanolester enthaltenden Substanz zuführt. Das Cholesterolsenkungsvermögen von Fettsäureestern von β-Sitostanol wird in der US-PS 5,502,045 beschrieben. Die nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Fettsäureester von β-Sitostanol können durch Einnahme von die erfindungsgemäßen Lebensmittelzusatzstoffe enthaltenden Lebensmittelprodukten oral zugeführt werden.
Bevorzugte Methoden der oralen Zuführung des nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten β-Sitostanols bestehen in der Einnahme von Margarine, Speiseölen oder Backfett, enthaltend einen erfindungsgemäßen Zusatzstoff. Eine besonders wirksame Menge an β-Sitostanolfettsäureestern beträgt etwa 0,2 bis etwa 20 Gramm pro Tag. Besonders bevorzugte Zusatzstoffe bestehen aus etwa 70 bis etwa 80% Sonnenblumenöl und/oder Rapsöl, etwa 1 bis etwa 2% Vitamin E und/oder Extrakt der Rinde der Meerkiefer, Pinus maritima, und etwa 10 bis etwa 25% eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten β-Sitostanolfettsäureesters.
Was das zur Herstellung der Sterol- und/oder Stanolester, die in dem neuen Lebensmittelzusatzstoff verwendet werden können, angewandte Veresterungsverfahren angeht, so können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beliebige aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Mono- oder Polycarbonsäuren mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen oder Gemische derartiger Säuren verwendet weerden. Beispiele für aliphatische Monocarbonsäuren sind u.a. Essigsäure, Propionsäure, Valeriansäure, Pelargonsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure, Oleinsäure, Linolsäure und dergleichen. Beispiele für cycloaliphatische Monocarbonsäuren sind u.a. Cyclopentancarbonsäure, Cyclohexancarbonsäure, Cyclohexencarbonsäure und dergleichen. Beispiele für aromatische Monocarbonsäuren sind u.a. Benzoesäure, Toluylsäure, Aminobenzoesäure und dergleichen. Beispiele für aliphatische Polycarbonsäuren sind u.a. Oxalsäure, Malonsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, C36-Dimersäure, Citronensäure und dergleichen. Beispiele für aromatische Polycarbonsäuren sind u.a. Phthalsäure, Trimellitsäure und dergleichen. Bevorzugte Carbonsäuren sind Gemische von langkettigen Carbonsäuren, wie diejenigen, die sich von natürlich vorkommenden Ölen wie Sonnenblumenöl, Palmkernöl, Kokosöl, Rapsöl, Talg, Maisöl, Canolaöl, Leinöl, Palmöl, Olivenöl, Sesamöl, Safloröl und dergleichen ableiten, die dem Fachmann bekannt sind und in Kapitel 6 von Band 1 der vierten Auflage (1979) von Bailey's Industrial Oil and Fat Products beschrieben werden, worauf hiermit in vollem Umfang ausdrücklich Bezug genommen wird. Bevorzugte Fettsäuregemische sind diejenigen, die aus Sonnenblumenöl und Rapsöl erhalten werden.
Die Direktveresterungs- oder Umesterungsmodifikationen der Veresterunsgverfahren können in Gegenwart von Calciumoxid, Calciumhydroxid, einem Calciumsalz einer Carbonsäure oder Magnesiumhydroxid als Katalysator oder einer Kombinationen derartiger Katalysatoren durchgeführt werden. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Calcium- oder Magnesiumkatalysatoren im Produkt belassen werden oder durch Inberührungbringen des Reaktionsprodukts mit einem Chelatbildner, wie L-Weinsäure oder EDTA, entfernt werden können. Die bevorzugten Katalysatoren sind Calciumhydroxid, Calciumoxid und das Calciumsalz einer Fettsäure mit etwa 10 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen. Ein besonders bevorzugter Katalysator ist Calciumoxid. Die Menge, die verwendet werden kann, ist eine wirksame Menge, bei der es sich um eine beliebige zur Bewirkung der Umwandlung eines Sterols oder Stanols in den entsprechenden Ester erforderliche Menge handeln kann. In der Regel liegt die Menge im Bereich von etwa 0,01 bis 0,2%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionsmischung, und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,02 bis etwa 0,05%.
Die erfindungsgemäßen Verfahren können bei einer Temperatur im Bereich von etwa 190°C bis etwa 210°C durchgeführt werden. Die Temperatur für eine spezielle Reaktion hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie der Beschaffenheit des Katalysators, der Apparatur, in der die Reaktion durchgeführt wird, und davon, ob ein Sterol oder Stanol verestert oder umgeestert wird. Bei Verwendung eines Sterols bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Temperatur im Bereich von 190°C bis etwa 210°C optimal. Bei einer derartigen Temperatur wird die Dehydratisierung des Sterols auf ein Minimum beschränkt. Bei Verwendung eines Stanols bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Temperatur von bis zu etwa 210°C optimal.
Das erfindungsgemäße Umesterungsverfahren kann mit einer beliebigen Art von Carbonsäureester durchgeführt werden. Hierzu gehören einfache Ester, wie Niederalkylester einschließlich beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Butylestern oder höhere Alkylester wie Pentyl, Hexyl, Heptyl und dergleichen, oder Triglyceride von C_6-22-Fettsäuren, wie herkömmliche Fette oder Öle. Die Umesterungsbedingungen variieren je nach Art des eingesetzten Esters. Bei Verwendung eines Glycerids liegt die Temperatur im Bereich von etwa 210°C bis etwa 250°C und vorzugsweise von etwa 220°C bis etwa 230°C. Bei Verwendung eines Esters eines Alkohols mit niedrigerem Molekulargewicht, wie eines Methyl- oder Ethylesters, so daß der gebildete Alkohol unter den Reaktionsbedingungen leicht entfernt wird (im Gegensatz zur Verwendung eines Triglycerids, bei der das gebildete Glycerin nicht so leicht entfernt wird), liegt die Temperatur im Bereich von etwa 100°C bis etwa 130°C und vorzugsweise von etwa 110°C bis etwa 120°C.
Das erfindungsgemäße Direktveresterungsverfahren kann durch Mischen der Recktanten in einem diskontinuierlich arbeitenden Reaktor und Erhitzen des Reaktorinhalts auf eine entsprechende Temperatur zur Entfernung des Reaktionswassers durchgeführt werden. Dies kann bei Normaldruck oder darunter bewerkstelligt werden. Bei einer anderen Methode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens führt man die Reaktionsmischung während der Reaktion oder nach Abschluß der Reaktion durch einen Verdampfer wie einen Dünnschichtverdampfer oder Wischfilmverdampfer, der bei einem Druck von etwa 2–3 Millibar und einer Temperatur von etwa 230°C arbeitet. Vorzugsweise betreibt man den Verdampfer mit einem inerten Gas oder Dampf, wie Stickstoff oder Wasserdampf, so daß das inerte Gas bzw. der inerte Dampf im Gegenstrom mit dem dünnen Film der Reaktionsmischung in Berührung kommt. Die Reaktionsmischung wird zur Erhöhung des Oberfläche/Volumen-Verhältnisses zwecks effizienterer Entfernung des Reaktionswassers ein- oder mehrmals durch den Verdampfer geführt, wodurch die Zeit verkürzt wird, die die Reaktionsmischung bei erhöhten Reaktionstemperaturen verbringt. Eine Ausführungsform der obigen Methode ist eine Kombination aus einem Rührkessel und einem Verdampfer, in der die Recktanten auf die Reaktionstemperatur erhitzt und dann wiederholt im Kreis durch die Verdampfungseinrichtung geführt werden. Ein Vorteil der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in technischem Maßstab besteht darin, daß aus dem Grund, daß kein niedermolekularer Alkohol anfällt, wie beispielsweise bei der Umesterung eines Methylesters, in einem Reaktor kein Aufschäumen aufgrund der Entwicklung des niedermolekularen Alkohols wie Methanol auftritt. Daher kann das gesamte Arbeitsvolumen des Reaktors ausgenutzt werden, ohne ein Schaumvolumen berücksichtigen zu müssen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut zur Herstellung von Dicarbonsäureestern von Sterolen und/oder Stanolen, wobei die Dicarbonsäuren vollständig oder teilweise verestert sind. Derartige Verbindungen haben die Formel I
worin R¹ für eine aliphatische oder aromatische Gruppe mit einem bis etwa 36 Kohlenstoffatomen steht. Beispiele für mögliche Werte von R¹ sind u.a. verzweigte und unverzweigte Alkylen- und Alkenylenreste mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen; Dimersäurereste, bei denen es sich um cycloaliphatische Gruppen mit 34 Kohlenstoff atomen handelt; aromatische Reste, und R² und R³ stehen jeweils für Wasserstoff oder einen Rest der Formel II oder Formel III
worin R⁴ für eine Alkyl-, substituierte Alkyl-, Alkenyl- oder substituierte Alkenylgruppe mit einem bis etwa 10 Kohlenstoffatomen steht und R² und R³ jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff stehen, mit der Maßgabe, daß nur einer der Reste R² und R³ für Wasserstoff stehen kann. Die Fälle, in denen nur einer der Reste R² und R³ für Wasserstoff steht, beziehen sich auf die Teil- oder Halbester der Dicarbonsäuren. Diese Verbindungen eignen sich zur Verwendung zur Herabsetzung der Serumcholesterol- und LDL-Spiegel. Bevorzugt sind u.a. diejenigen Verbindungen der Formel I, in denen R¹ für einen Alkylenrest mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen steht, wobei Alkylenreste mit 7, 8, 10 und 11 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt sind und R² und R³ jeweils für einen Rest der Formel II, worin R⁴ für einen Alkylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, stehen. Zu den bevorzugten Werten für R⁴ gehört eine verzweigte Alkylgruppe mit 10 Kohlenstoffatomen. Ein ganz besonders bevorzugtes R⁴ ist eine Alkylgruppe der Formel IV
Ganz besonders bevorzugte Verbindungen der Formel I sind u.a. der Disitostanolester von Azelainsäure, der Disitostanolester von Brassylsäure, der Disitostanolester von Decandisäure, der Disitostanolester von Dodecandisäure, der Disitosterolester von Azelainsäure, der Disitosterolester von Brassylsäure, der Disitostanolester von Decandisäure, der Disitosterolester von Dodecandisäure, der Sitostanolmonoester von Azelainsäure, der Sitostanolmonoester von Brassylsäure, der Sitostanolmonoester von Decandisäure, der Sitostanolmonoester von Dodecandisäure, der Sitosterolmonoester von Azelainsäure, der Sitosterolmonoester von Brassylsäure, der Sitostanolmonoester von Decandisäure und der Sitosterolmonoester von Dodecandisäure.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, aber nicht einschränken.
BEISPIEL 1
Etwa 250 Gramm Sonnenblumenölfettsäure (Säurezahl = 200,1) wurden unter Stickstoff in ein sauberes, trockenes Gefäß gegeben und unter Rühren und Stickstoffspülung auf 130°C erhitzt. Dann wurden unter Rühren und Stickstoffspülung etwa 357 Gramm Stanolgemisch (hydriertes GENEROL^®-122N-Sterol) so langsam zugegeben, daß keine Abkühlung auftrat. Hierfür wurde etwa eine halbe Stunde benötigt. Danach wurden 0,34 Gramm Calciumhydroxid zugegeben und der Druck allmählich auf 27 Zoll erhöht, während die Temperatur auf 230°C erhöht wurde. Nach sechs Stunden wurde der Druck auf 40 mm Hg verringert und die Temperatur noch sechs Stunden bei 230°C gehalten. Dann wurde die Reaktionsmischung unter Vakuum abgekühlt und das Vakuum mit Stickstoff aufgehoben. Die Säurezahl betrug zu diesem Zeitpunkt 7,4. Das Rohprodukt wurde unter Rühren und Stickstoffspülung bei 80°C mit einer Lösung von 2,7 Gramm Weinsäure in 20 ml Wasser versetzt. Dann wurde die Mischung zur Entfernung von Wasser eine halbe Stunde unter einem Vakuum von 27 Zoll auf 110°C erhitzt. Dann wurde unter Stickstoff Bleicherde TONSIL^® Optimum FF zugegeben, wonach die Mischung eine halbe Stunde gerührt und auf einem erhitzen Büchner-Trichter über eine Schüttung CELITE^®-Filterhilfe filtriert wurde. Die Charge wurde nach Neutralisation des Katalysators und Filtration heller.
ANALYSE

Aussehen: Klare gelbe Flüssigkeit, die sich zu einem
Wachs verfestigt
Farbe (Gardner): 5
Säurezahl: 7,35
% Stanol: 4,4
ppm Calcium: 1

BEISPIEL 2
Etwa 250 Gramm Sonnenblumenölfettsäure (Säurezahl = 200,1) wurden unter Stickstoff in ein sauberes, trockenes Gefäß gegeben und unter Rühren und Stickstoffspülung auf 130°C erhitzt. Dann wurden unter Rühren und Stickstoffspülung etwa 357 Gramm Sterolgemisch (GENEROL^®-122N-Sterol) so langsam zugegeben, daß keine Abkühlung auftrat. Hierfür wurde etwa eine halbe Stunde benötigt. Danach wurden 0,34 Gramm Calciumhydroxid zugegeben und der Druck allmählich auf 27 Zoll erhöht, während die Temperatur auf 210°C erhöht wurde. Nach sechs Stunden wurde der Druck auf 40 mm Hg verringert und die Temperatur noch sechs Stunden bei 230°C gehalten. Dann wurde die Reaktionsmischung unter Vakuum abgekühlt und das Vakuum mit Stickstoff aufgehoben. Die Säurezahl betrug zu diesem Zeitpunkt 7,4. Das Rohprodukt wurde unter Rühren und Stickstoffspülung bei 80°C mit einer Lösung von 2,7 Gramm Weinsäure in 20 ml Wasser versetzt. Dann wurde die Mischung zur Entfernung von Wasser eine halbe Stunde unter einem Vakuum von 27 Zoll auf 110°C erhitzt. Dann wurde unter Stickstoff Bleicherde TONSIL^® Optimum FF zugegeben, wonach die Mischung eine halbe Stunde gerührt und auf einem erhitzen Büchner-Trichter über eine Schüttung CELITE^®-Filterhilfe filtriert wurde. Die Charge wurde nach Neutralisation des Katalysators und Filtration heller.
BEISPIEL 3
In Analogie zu den obigen Beispielen 1 und 2 wird durch Umsetzung von einem Mol Sterol oder Stanol mit 1/2 mol einer Dicarbonsäure in Gegenwart von Calciumoxid bei 210 Grad unter vermindertem Druck ein Dicarbonsäureester hergestellt.
BEISPIEL 4
Etwa 312 Gramm Sonnenblumenölfettsäure (Säurezahl = 200,1) wurden unter Stickstoff in ein sauberes, trockenes Gefäß gegeben und unter Rühren und Stickstoffspülung auf 120°C erhitzt. Dann wurden unter Rühren und Stickstoffspülung etwa 357 Gramm GENEROL^®-122N-Sterol so langsam zugegeben, daß keine Abkühlung auftrat. Hierfür wurde etwa eine halbe Stunde benötigt. Danach wurden 0,34 Gramm Calciumhydroxid zugegeben und der Druck allmählich auf 30 mbar erhöht, während die Temperatur auf 210°C erhöht wurde. Nach sechs Stunden bei 210°C und < 30 mbar wurde die Reaktionsmischung unter Vakuum abgekühlt, die Säurezahl betrug zu diesem Zeitpunkt 22,2. Das Rohprodukt wurde unter Rühren und Stickstoffspülung bei 80°C mit einer Lösung von 3,72 Gramm Weinsäure in 23 g Wasser versetzt. Dann wurde die Mischung eine Stunde unter einem Vakuum von 17 mbar auf 90°C erhitzt. Nach Aufhebung des Vakuums mit Stickstoff wurden 2g TONSIL^® FF und 1,4 g Clarcel DICB zugegeben, wonach bis < 30 mbar evakuiert und bei 90°C filtriert wurde. Die Charge wurde nach Neutralisation des Katalysators und Filtration heller. Das Rohprodukt enthielt gemäß GC-Analyse 4,7% nicht umgesetztes Sterol.

Claims

Verfahren, bei dem man ein Sterol, ein Stanol oder eine Kombination davon in Gegenwart einer wirksamen Menge eines Katalysators aus der Gruppe bestehend aus Calciumoxid, Calciumhydroxid, einem Calciumsalz einer Carbonsäure, Magnesiumhydroxid und Kombinationen davon mit einer Carbonsäure oder einem Carbonsäureester umsetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei dem Sterol um β-Sitosterol handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei dem Stanol um β-Sitostanol handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei dem Katalysator um Calciumhydroxid, Calciumoxid oder ein Calciumsalz einer Carbonsäure handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei der Carbonsäure um eine Carbonsäure mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man Sitostanol in Gegenwart einer wirksamen Menge Calciumoxid mit einer Carbonsäure umsetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei der Carbonsäure um eine Carbonsäure mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen handelt.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem es sich bei der Carbonsäure um ein Gemisch von langkettigen Carbonsäuren handelt, das sich von Sonnenblumenöl, Palmkernöl, Kokosöl, Rapsöl, Talg, Maisöl, Leinöl, Palmöl, Olivenöl, Sesamöl oder Safloröl ableitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem man: (1) in einer Reaktionszone eine Reaktionsmischung aus einem Sterol, einem Stanol oder einer Kombination davon mit einer Carbonsäure oder einem Carbonsäureester in Gegenwart einer wirksamen Menge eines Katalysators aus der Gruppe bestehend aus Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Kombinationen davon bildet und (2) zur Entfernung des Reaktionswassers aus der Reaktionsmischung mindestens einen Teil der Reaktionsmischung durch eine Verdampfungszone führt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem man ferner die Mischung aus Schritt (2) zur Reaktionszone zurückführt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem es sich bei dem Katalysator um Calciumoxid handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem man den Katalysator nicht entfernt.
Lebensmittelzusatzstoff, enthaltend ein eßbares Solubilisierungsmittel, eine wirksame Menge eines geeigneten Antioxidans und eine wirksame Menge eines geeigneten Dispergiermittels und einen durch Umsetzung eines Sterols oder eines Stanols und einer Carbonsäure in Gegenwart einer wirksamen Menge eines Katalysators aus der Gruppe bestehend aus Calciumoxid, Calciumhydroxid, einem Calciumsalz einer Carbonsäure, Magnesiumhydroxid und Kombinationen davon ohne Entfernung des Katalysators hergestellten Sterol- oder Stanolester.
Lebensmittelzusatzstoff nach Anspruch 13, bei dem es sich bei dem Sterol um β-Sitosterol handelt.
Lebensmittelzusatzstoff nach Anspruch 13, bei dem es sich bei dem Stanol um β-Sitostanol handelt.
Lebensmittelzusatzstoff nach Anspruch 13, bei dem es sich bei dem Katalysator um Calciumhydroxid, Calciumoxid oder ein Calciumsalz einer Carbonsäure handelt.
Lebensmittelzusatzstoff nach Anspruch 13, bei dem es sich bei der Carbonsäure um eine Carbonsäure mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen handelt.
Lebensmittelzusatzstoff nach Anspruch 13, bei dem es sich bei dem Antioxidans um Vitamin C, Vitamin E, β-Carotin, ein Extrakt der Rinde der Meerkiefer, Pinus maritima, oder Kombinationen davon handelt.
Lebensmittelzusatzstoff nach Anspruch 13, bei dem es sich bei der Carbonsäure um ein Gemisch von langkettigen Carbonsäuren handelt, das sich von Sonnenblumenöl, Palmkernöl, Kokosöl, Rapsöl, Talg, Maisöl, Canolaöl, Leinöl, Palmöl, Olivenöl, Sesamöl oder Safloröl ableitet.
Lebensmittelzusatzstoff nach Anspruch 19, bei dem sich das Gemisch von langkettigen Carbonsäuren von Sonnenblumenöl ableitet.
Verfahren zur Herstellung des Lebensmittelzusatzstoffs gemäß den Ansprüchen 13 bis 20, bei dem man ein eßbares Solubilisierungsmittel, eine wirksame Menge eines geeigneten Antioxidans, eine wirksame Menge eines geeigneten Dispergiermittels und einen durch Umsetzung eines Sterols oder eines Stanols und einer Carbonsäure in Gegenwart einer wirksamen Menge eines Katalysators aus der Gruppe bestehend aus Calciumoxid, Calciumhydroxid, einem Calciumsalz einer Carbonsäure, Magnesiumhydroxid und Kombinationen davon hergestellten Sterol- oder Stanolester zusammengibt.