FI68754B - Foerfarande foer framstaellning av en naeringsfettprodukt innehaollande knappt av trans-isomerer - Google Patents

Description

1 68754

Menetelmä niukasti trans-isomeerejä sisältävän ravintoras-vatuotteen valmistamiseksi - Förfarande för framställning av en näringsfettprodukt innehällande knappt av trans-isomerer 5 Tämä keksintö koskee menetelmää niukasti trans-iso meere jä sisältävän ravintorasvatuotteen valmistamiseksi, jonka tuotteeen transisomeeripitoisuus ei ole suurempi kuin noin 1%, ja erityisesti ravintorasvatuotteen valmistamiseksi, joka sopii pehmeiden margariinien valmistamiseen.

Ί0 Pöytämargariineja on yleensä valmistettu emulgoimal- la nestemäisten tyydyttämättömien kasvisöljyjen ja hydratun kovettimen seoksia erilaisissa olosuhteissa riippuen siitä, mikä on tuotteen toivottu viskositeetti. Margariinituotteel-la tulee olla tietyt virtausominaisuudet, mutta siitä ei 15 saa erottua vapaata öljyä ja sen tulee kuitenkin olla kielellä nopeasti sulavaa. Tällaiset ominaisuudet omaavan kovettimen valmistamiseksi tarvittavan hydrauksen seurauksena jää jäljelle myös tyydyttämättömyyttä, joka on mono- tai monityydyttämättömien rasvahappojen trans-isomeerisinä muo-20 töinä. Tällaiset ruokavaliossa olevat rasvahappojen trans-isomeeriset muodot ovat nykyisin tieteellisen väittelyn ja jatkuvan tutkimustyön kohteina; pyritään määrittämään niiden mahdolliset vaikutukset ravinnon terveellisyyteen.

Keksinnön mukaisesti valmistettu kovetin vähentää 25 tätä ongelmaa ja on samanaikaisesti sopiva ravintorasvatuot-teiden muodostamiseen, joita voidaan käyttää pääosin trans-isomeerittömien margariinien valmistamiseen. Keksintö, laajasti tarkasteltuna, tarjoaa niukasti transisomeerejä sisältävän rasvatuotteen tuottamiseen soveltuvan kovettimen 30 valmistusmenetelmän, joka käsittää tyydytetystä babassupäh-kinäöljystä, jonka jodiluku on pienempi kuin 2,0, ja toisesta tyydytetystä ravintoöljystä, jonka jodiluku on pienempi kuin 2,0, valmistetun satunnaisesti vaihtoesteröidyn seoksen valmistamisen, siten että seos sisältää kyseistä tyydy-35 tettyä babassupähkinäöljyä ja kyseistä tyydytettyä toista öljyä painosuhteissa 60:40 - noin 40:60, ja siten että vaihtoesteröity seos tuottaa kovettimen, jonka SFI-kiintoai-nepitoisuus on vähintään 45% 33°C:ssa (määritettynä AOCS:n 2 68754 SFI-menetelmällä). Tuotteena saatu kovetin sekoitetaan nestemäisen kasvisöljyn kanssa vähän transisomeerejä sisältävän rasvatuotteen valmistamiseksi, edullisemmin sellaisissa suhteissa, että saatava seos sisältää noin 5-20 p-% ky-5 seistä kovetinta.

Koska kaupallisesti on mahdotonta valmistaa tuotetta, jossa ei ehdottomasti ole yhtään määriteltävissä olevaa trans-isomeerimäärää, valmistetaan keksinnön mukaisesti tuotteita, joissa trans-isomeerisisältö on pääosin poistettu. Suo-10 sitellut tuotteet on valmistettu käyttäen sopivia valvontamenetelmiä varmistamaan, että trans-isomeeripitoisuus on pienempi kuin 1%. Termi "alhainen trans-isomeeripitoisuus" on siis määritelty sen mukaisesti. Transisomeeripitoisuus on määritetty infrapunaspektrofotometrillä American Oil Chemist 15 Association (AOCS):n virallisella menetelmällä jota on merkitty Cd-14-61.

Termiä "rasva" on tässä käytetty tarkoittaen kaikkia syötäviä rasvahappoglyseridejä välittämättä niiden alkuperästä rai siitä, ovatko ne kiinteitä vai nesteitä huoneen 20 lämpötilassa. Termi "rasva" sisältää siis tavallisesti nestemäiset ja tavallisesti kiinteät kasvi- ja eläinrasvat ja -öljyt. Kun tässä keksinnössä käytetään termiä "öljy", pyritään viittaamaan niihin rasvoihin, jotka normaalisti ovat nestemäisiä muuttumattomassa tilassaan.

25 Keksinnön mukaisesti valmistettu kovetin on tyydyte tyn babassupähkinäöljyn ja toisen tyydytetyn öljyn satunnaisesti vaihtoesteröity seos painosuhteissa noin 75:25 -noin 40:60, edulisemmin noin 60:40 - noin 40:60. Näiden öljyjen tulee olla tyydytettyjä ja jodilukujen tulee olla pie-30 nempiä kuin 2,0. Sopivia tyydytettyjä rasvoja saadaan sopivia rasvoja hydraamalla joko seoksina tai erikseen tai fraktioimalla niitä. Vaihtoesteröinti suoritetaan korotetussa lämpötilassa ja tyhjiössä sopivan katalysaattorin läsnäollessa, jotta saadaan tuote, jonka kiintoainepitoisuus on vähintään 35 noin 45% 33°C:ssa (määritettynä AOCS:n SFI-menetelmällä) ja jonka suositeltu Wiley-sulamispiste on noin 44-49°C. Kiinto- 3 68754 ainepitoisuuden 33°C:ssa ei ole edullista olla vähemmän kuin 50% ja Wiley-sulamispisteen tulisi olla alueella 46-48°C. Vaihtoesteröintireaktion päättyminen määräytyy tavallisesti siitä, että tuotteen sulamispiste alenee 12°C verrattuna 5 seoksen sulamispisteeseen ennen vaihtoesteröintiä.

On mahdollista valmistaa kovetin myös ensin vaihtoes-teröimällä tietyt öljyt ja sitten hydraamalla vaaditulle tyy-dyttyneisyysasteelle. Jälkimmäinen menetelmä on kuitenkin huonompi, koska vaihtoesteröinnin päättymisen tarkka määrit-10 täminen on vaikeampaa, kuin jos vaihtoesteröinti on suoritettu aineiden tyydyttämisen jälkeen.

Oleellista keksinnön mukaiselle menetelmälle on babas-supähkinäöljyn käyttö lähtöaineena, ts. babassupähkinästä Attalea funifera saatava öljy. Käyttämällä tätä materiaalia 15 saadaan kovetin, jonka ansiosta voidaan valmistaa koostumukseltaan vaihtelevia kuitenkin hyväksyttävät ominaisuudet omaa-via margariineja ja joka samalla sallii tavanomaisen käsittelyn, pakkauksen ja laitteiston käytön.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on myös oleellista, 20 että lähtöaineena käytetään toista tyydytettyä ravintoöljyä, jonka jodiluku on alle 2,0 ja jonka sulamispisteen on edullista olla noin 55-60°C. Tämä toinen öljy vaihtoesteröidään tyydytetyn babassupähkinäöljyn kanssa, jolloin saadaan kovetin, jossa ei ole trans-tyydyttämättömyyden jäänteitä. Kek-25 sinnön mukaisesti käytetään sopivia eläin- ja kasvisrasvoja, jotka on tyydytetty siten, että niiden jodiluku on alle 2,0 ja joiden suositellut sulamispisteet ovat noin 55-60°C.

Näillä materiaaleilla on toivottavat fysikaalisten ominaisuuksien vaihtelurajat ja niissä ei ole trans-tyydyttämättö-30 myyttä. Sopiviin rasvoihin kuuluvat ne eläin- ja kasvisrasvat, joilla on nämä ominaisuudet tyydyttämisen jälkeen, mutta joiden jodiluvut ovat luonnontilassa ennen hydrausta pienepiä kuin noin 60, edullisemmin pienempiä kuin noin 50.

Kasvisrasvojen seoksia tai fraktioita kuten palmuöljyä, 35 kookospähkinäöljyä, ja eläinrasvojen seoksia tai fraktioita kuten talia, voidaan käyttää silloin, kun ne täyttävät yllä 4 68754 olevat kriteerit. Keksinnön mukaan suositeltava kasvirasva on palmuöljy ja suositeltava eläinrasva on talo.

Kyseessä olevan keksinnön edellyttämää niukasti trans-isomeerejä sisältävää rasvaa ei voida valmistaa, jos toinen ravintoöljy sisältää tyydyttämätöntä öljyä kuten rapsi-5 (canola öljy), puuvillansiemen-, soijaöljyä tai niiden ja muiden rasvojen erittäin tyydyttämättömiä fraktioita. Kun tällaisia rasvoja käytetään ja hydrausta jatketaan pisteeseen, joka on tarpeellisen sulamispistealueen 55-60°C saavuttamiseksi, jää jäljelle merkittävästi 1%:a suurempia trans-isomeeri-10 pitoituuksia. Ja kun hydraus suoritetaan, tyydyttyneisyyden ja vastaavasti korkeamman sulamispisteen saavuttamiseksi, on vaihtoesteröintituote kykenemätön tuottamaan ravintorasvatuot-teita, joilla on suositellut SFI-arvot.

Markkinoilla olevia margariineja tavallisesti myydään 15 kahtena perustyyppinä, nimittäin joko muotoon painettuina, kovina eli tankomargariineina tai pehmeinä eli rasiamargarii-neina. Kovan margariinin kiinteyden tulisi olla läpäisevyys- alueella 65-120, kun yksikkönä on 0,1 mm ja kun käytetään o ASTM rasvakartiota 7 C:ssa. Pehmeän margariinin eli rasiamar-20 gariinin kiinteyden tulisi olla läpäisevyysalueella 130-210, kun yksikkönä on 0,1 mm ja kun käytetään ASTM rasvakartiota 7°C:ssa. Pienempiä määriä margariinia myydään niin pehmeässä muodossa, että se on juoksevaa ollen käytettävissä ainakin puristamalla taipuisasta säilytysastiasta. Kyseessä oleva 25 keksintö on tarkoitettu ravintorasvojen tuottamiseen, jotka sopivat käytettäviksi rasiamargariinissa tai juoksevassa margariinissa. Keksinnön tarkoituksena on siis, että valmistettuja rasvatuotteita voidaan käyttää valmistettaessa vähemmän kaloreita sisältävää margariinia (diettimargariini), teolli-30 siä leivinmargariineja, sekoitteita, joissa on meijerituotteita, ja levitteitä, jotka sisältävät vähemmän kuin 80% rasvaa.

5 68754

Rasiamargariinien valmistukseen käytettyjen ravintorasvojen vaaditut SFI-kiintoainearvot ovat pienin kiinto-ainepitoisuus 9% 10°C:ssa, pienin kiintoainepitoisuus 5% 21°C:ssa ja suurin kiintoainepitoisuus 4% 33°C:ssa. Edullisimmin suurin kiintoainepitoisuus 10°C:ssa on enintään 12%, 5 21°C:ssa enintään 7% ja 33°C:ssa enintään 3%. Edullisinta on, jos suurin kiintoainepitoisuus 33°C:ssa on noin 2%. Määritelmän mukaisista ravintorasvoista valmistettu margariini on helposti levittyvää huoneen lämpötilassa ilman merkittävää öljyn erottumista ja kuitenkin sulaa hyvin suussa noin 36°C:ssa. 10 Tällaisia tuotteita voidaan valmistaa tämän keksinnön mukaan ravintorasvatuotteesta, joka on tyydyttämättömien kasvisöljyjen ja kovettimen seos, joka sisältää noin 5-20 p-% kovetinta, edullisimmin 14-20 p-% ja edullisimmin yli 15%, tyypillisesti noin 16-19 p-%.

15 Puristettaville, juokseville levitteille, joiden pie nin kovetinpitoisuus on 5 p-%, tulisi SFI-kiintoainearvojen olla lähellä yllä olevien kiintoainealueiden alarajoja ja ovat edullisesti juuri niiden alapuolella, ollen esimerkiksi pienin kiintoainepitoisuus 2% 10°C:ssa ja pienin kiintoaine-20 pitoisuus 1% 21°C:ssa ja suurin kiintoainepitoisuus 1% 33°C:ssa. Edullisimmin suurin kiintoainepitoisuus 10°C:ssa on 5% ja 21°C:ssa 3%.

Aikaisemmin on ehdotettu US-patentissa 3 617 308 käytettäväksi margariinien valmistamiseen satunnaisesti vaihto-25 esteröityjä tuotteita, jotka on valmistettu täysin kovetetun palmuöljyn ja täysin kovetettujen kasvisöljyjen kuten palmu-, rapsi- (Canola öljy), puuvillansiemen- tai soijaöljyn seoksista. Tuotteena saatavan kovettimen ja nestemäisen kasviöljyn seokset sisältävät 8-15 p-%, edullisemmin 8-12 p-% kove-30 tinta. Eräs avainlähtöaine tässä patentissa on palmuydinöljy, ts, palmun hedelmän Elaeis quineensis ytimen öljy, aivan erilainen lähtöaine kuin tässä keksinnössä käytetty babassupäh-kinäöljy. Tämä patentti ei koske vähän trans-isomeerejä sisältävän rasvan tuottamista, eikä itse asiassa erilaisia ko-35 vetettuja kasvisöljyjä, joita voidaan käyttää valmistettaessa 6 68754 tuotetta jossa ei ole trans-tyydyttämättömyyttä. Soijaöljy, rapsiöljy (Canola öljy) ja puuvillansiemenöljy, kun ne on kovetettu vain 55°C:een, patentissa tiedoksi annetun sula-mispistealueen alarajalle, sisältävät määritettävissä ole-5 via pitoisuuksia trans-isomeerejä.

Koska voidaan valmistaa ravintorasvatuotteita, joissa on aina 95 p-%:iin asti nestemäisiä kasviöljyjä, voidaan keksinnön mukaisesti sekä juoksevissa margariineissa että rasvamargariineissa saavuttaa korkea monityydyttämättömyys-10 aste. Yleisesti voidaan keksinnön mukaisesti saavuttaa margariinissa korkeampia monityydyttämättömyysasteita kuin tavanomaisesti valmistetuissa margariineissa, ja lisäksi samanaikaisesti tuotteessa ei ole trans-tyydyttämättömiä isomeerejä.

15 Suurta joukkoa syötäviä, nestemäisiä kasviöljyjä voi daan käyttää valmistettaessa ravintorasvatuotteita vaihtoes-teröidystä kovettimesta, esimerkiksi saflori- auringonkukka-, soija-, maissi-, pellavansiemen-, rapsi- (Canola öljy), maa-pähkinä-, puuvillansiemen-, vehnänalkioöljyä. Sopivimmilla 20 kasviöljyillä on monityydyttämättömyyden ja tyydyttyneisyyden suhde (P/S) suurempi kuin 2:1.

Tämän keksinnön mukaisesti valmistetut rasvasekoituk-set voidaan emulgoida muodostamaan margariineja tavanomaisella tavalla kuten myös muodostamaan sekoitteita ja levit-25 teitä. Tyypillisesti ravintorasvatuote emulgoidaan vesifaasin kanssa korotetussa lämpötilassa, jossa rasvatuote on neste ja sen jälkeen se jäähdytetään nopeasti. Tämä käsittely voidaan suorittaa käyttäen tavanomaista laitetta, johon kuuluu yksi tai useampi kaapimella varustettu putki-30 pintaläirunönvaihdin, esimerkiksi "Votator" laitteistoa, jos sa emulsiosta sekoitetaan levittämiseen sopivan jähmeyden omaavaa vesiöljyssäemulsioita. Alijäähdytetyllä emulsiolla täytetään sopivat säilytysastiat.

Tarvittaessa tämä alkuperäinen, nestemäinen rasva-35 seos voidaan kiteyttää joko ennen tai jälkeen emulgointia tai ennen lopullista jäähdytysvaihdetta, ja edelleen ki- 7 68754 teyttäminen voidaan suorittaa esimerkiksi lepo- tai sekoi-tusyksikössä kuten esimerkiksi Votator B-yksikössä tai vaivausyksikössä, ennen kuin muovautuvalla emulsiolla täytetään säilytysastiat. Lisäksi muovautuvaa emulsiota voidaan 5 mekaanisesti sekoittaa lepo- tai sekoitusyksiköiden ja täy-tämis- tai muovauslaitteiston välissä.

Keksintöä valaistaa seuraavilla esimerkeillä:

Esimerkki 1 10 Tämä esimerkki valaisee niukasti trans-isomeerejä sisältävän, ravintorasvatuotteissa käytettävän kovettimen valmistamista babassupähkinäöljystä ja palmuöljvstä.

Babassapähkinäöljv hydrattiin 149°C:ssa käyttäen 0,2% öljypohjaista nikkelikatalysaattorin (26% Ni) suspen-15 siota jodilukuun, joka on pienempi kuin 2,0, jotta saatiin tyydytetty tuote, jonka sulamispiste oli 45°. Palmuöljy hydrattiin samoin käyttäen nikkelikatalysaattoria jodilukuun, joka on pienempi kuin 2,0, jotta saatiin tyydytetty tuote, jonka sulamispiste oli 60°C. Hydratut materiaalit suodatet-20 tiin nikkelin poistamiseksi.

Tuotteena saatu babassupähkinäöljy ja tyydytetty palmuöl jy sekoitettiin painosuhteissa 50:50 ja höyrytislattiin, jotta vapaa rasvahappopitoisuus saatiin pienemmäksi kuin noin 0,03 p-%. Seos kuumennettiin 121°C:een vakuumissa 25 2-3mmHg 0,05% natriummetoksidikatalysaattorin läsnäollessa sekoittaen 15 minuuttia. Tuotteesta otettu näyte analysoitiin vaihtoesteröinnin päättymisen vahvistamiseksi määritettynä 12°C alenemisena sulamispisteessä verrattuna seoksen sulamispisteeseen ennen vaihtoesteröintiä.

30 Lämpötila laskettiin sitten 82°C:een ja lisättiin 0,4 p-% kuumassa vedessä olevaa magnesiumsulfaatin 30% vesi-liuosta poistamaan jäljelle jäänyttä katalysaattoria. Lämpötila nostettiin sitten 99°C:een ja lisättiin 1% valkaisu-maata valakaisemaan tuotetta. Tämän jälkeen vaihtoesteröity 35 tuote jäähdytettiin ja suodatettiin.

Tuotetun kovettimen SFI-kiintoainearvon havaittiin 8 68754 olevan 54,4% 33°C:ssa ja Wiley-sulamispisteen 47,5°C.

Lisäksi kovitetuotteen ei havaittu sisältävän trans-iso-meerisiä muotoja määriteltäessä infrapunaspektrofotomet-rillä.

5

Esimerkki 2 Tämä esimerkki näyttää esimerkin I kovettimen sekoittamisen nestemäisen kasviöljyn kanssa ja niukasti trans-isoraeerejä sisältävän rasiamargariinin valmistamisen seok-10 sesta.

Esimerkin I mukaisesti valmistettu kovetin sekoitettiin auringonkukkaöljyn kanssa muodostaen seos, joka sisälsi 16 p-% kovetinta. Syntyvällä seoksella oli tyydyt-tämättömyyden ja tyydyttyneisyyden suhde 2,2:1 (57% moni- 15 tyydyttämättömyyttä ja 24% tyydyttyneisyyttä laskettuna rasvan kokonaispainosta), ja seoksella oli seuraava SFI-kiintoainearvot: 9,4% 10°C:ssa 20 6,2% 21°C:ssa 2,0% 33°C:ssa

Seos yhdistettiin noin 20% sen painosta olevan vesi-faasin kanssa ja käsiteltiin tavanomaisilla "Votator" A 25 yksiköillä ja sekoitus-B-yksiköillä jotta saataisiin vesiöl-jyssä-emulsio, joka ohjataan edelleen tavanomaiseen pakkaus-laitteistoon rasiamargariinin tuottamiseksi. Tuotettu margariini oli helposti levittyvää, siinä ei tapahtunut öljyn eroittumista käsittelyn aikana tai sen jälkeen huoneen läm-30 pötilassa ja se oli hyvin suussa sulavaa. Margariinin lä- päiseväisyys oli 160, kun yksikkönä oli 0,1 mm ja kun käytettiin ASTM rasvakartiota 7°C:ssa.

Esimerkki 3 35 Tämä esimerkki valaisee niukasti trans-isomeerejä sisältävän kovettimen valmistamista samalla tavalla kuin 9 68754

esimerkissä 1, mutta painosuhteissa 55% tyydytettyä babas-supähkinäöljyä ja 45% tyydytettyä talia, kovetin vaihto-esteröidään heti sekoituksen jälkeen. Valmistetun kovetin-tuotteen SFI-kiintoainearvon havaittiin olevan 45,7% 33°C:ssa ja Wiley-sulamispisteen 47°C

Tämän keksinnön yhteenvetona voidaan todeta, että se tuottaa niukasti trans-isomeerejä sisältäviä ravinto-rasvatuotetta, jota voidaan käyttää sekä rasiamargariinin että juoksevien margariinien tuottamisessa.

Claims (6)

68754

1. Menetelmä niukasti trans-isomeerejä sisältävän ravintorasvatuotteen valmistamiseksi, jonka tuotteen trans- 5 isomeeripitoisuus ei ole suurempi kuin noin 1 %, tunnet-t u siitä, että valmistetaan umpimähkäisesti vaihtoesteröity seos tyydytetystä babassupähkinäöljystä, jonka jodiluku on pienempi kuin 2,0, ja toisesta tyydytetystä ravintoöljystä, jonka jodiluku on pienempi kuin 2,0, jolloin seos sisältää 10 mainittua babassupähkinäöljyä ja mainittua toista öljyä painosuhteessa noin 75:25 - 40:60, ja jolloin vaihtoesteröity seos muodostaa kovettimen, jonka SFI-kiintoainepitoisuus on vähintään noin 45% 33°C:ssa, ja sekoitetaan mainittu kovetin-tuote nestemäiseen kasviöljyyn sellaisessa suhteessa, että 15 muodostunut seos sisältää noin 5-20 paino-% mainittua kove-tinta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun toisen tyydytetyn ravinto-öljyn sulamispiste on 55-60°C.

3. Jonkin patenttivaatimuksen 1-2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kovettimen Wiley-sulamispiste on noin 44-49°C.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kyseistä kovetinta ja kyseistä 25 nestemäistä kasviöljyä sekoitetaan sellaisissa suhteissa, että syntyvän seoksen SFI-kiintoainepitoisuus on vähintään 9 % 10°C:ssa, vähintään 5 % 21°C:ssa ja enintään 3 % 33°C:ssa.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kyseinen toinen öljy on eläin- 30 tai kasvirasva, jonka jodiluku ennen kyllästystä on pienempi kuin noin 60 ja edullisesti pienempi kuin 50 ja joka on edullisesti palmuöljy, kookospähkinäöljy, tali tai niiden yhdistelmä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kovettimen SFI-kiintoainepitöi- 35 suus on vähintään noin 50 % 33°C:ssa.