FI68755B

FI68755B - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN NAERINGSFETTPRODUKT INNEHAOLLANDE KNAPPT AV TRANS-ISOMERER

Info

Publication number: FI68755B
Application number: FI811924A
Authority: FI
Inventors: John Ward
Original assignee: Standard Brands Inc
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1981-06-18
Publication date: 1985-07-31
Also published as: DE3124017A1; CA1136482A; NL8102978A; JPS5725395A; GB2081293B; FR2484789A1; IT8122416A0; SE8103866L; GB2081293A; FI811924L; FI68755C; AU7199281A; DK271281A; FR2484789B1; ES8300248A1; ZA814168B; MX6134E; BE889290A; IT1137090B; ES503230A0

Description

1 687551 68755

Menetelmä niukasti trans-isomeerejä sisältävän ravintorasva-tuotteen valmistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää niukasti trans-isomee-5 rejä sisältävän ravintorasvatuotteen valmistamiseksi, jonka tuotteen trans-isomeeripitoisuus ei ole suurempi kuin noin 1 % ja erityisesti ravintorasvatuotteen valmistamiseksi, joka sopii kovien margariinien valmistamiseen.The present invention relates to a process for the preparation of a low trans-isomer-rich dietary fat product having a trans-isomer content of not more than about 1%, and in particular to a dietary fat product suitable for the preparation of hard margarines.

Pöytämargariineja on yleensä valmistettu emulgoimalla 10 nestemäisten tyydyttämättömien kasviöljyjen ja hydratun kovettimen seoksia erilaisissa suhteissa riippuen siitä, mikä on tuotteen toivottu viskositeetti. Margariinituotteella tulee olla tietyt virtausominaisuudet, mutta siitä ei saa erottua vapaata öljyä ja sen tulee kuitenkin olla kielellä 15 nopeasti sulavaa. Tällaiset ominaisuudet omaavan kovettimen valmistamiseksi tarvittavan hydrauksen seurauksena jää myös jäljelle tyydyttämättömyyttä, joka on mono- tai monityydyt-tämättömien rasvahappojen trans-isomeerisinä muotoina. Tällaiset ruokavaliossa olevat rasvahappojen trans-isomeeriset 20 muodot ovat nykyisin tieteellisen väittelyn ja jatkuvan tutkimustyön kohteina; pyritään määrittämään niiden mahdolliset vaikutukset ravinnon terveellisyyteen.Table margarines are generally prepared by emulsifying mixtures of liquid unsaturated vegetable oils and hydrogenated hardener in different proportions depending on the desired viscosity of the product. The margarine product must have certain flow properties, but free oil must not be separated from it and it must nevertheless be rapidly digestible in the tongue. The hydrogenation required to produce a hardener having such properties also leaves unsaturation in the form of trans-isomeric forms of mono- or polyunsaturated fatty acids. Such trans-isomeric forms of fatty acids in the diet are currently the subject of scientific debate and ongoing research; to identify their potential effects on food health.

Keksinnönmukaisesti valmistetaan kovetin, joka vähentää tätä ongelmaa ja joka on samanaikaisesti sopiva ravinto-25 rasvatuotteiden muodostamiseen, joita voidaan käyttää pääosin trans-isomeerittömien margariinien valmistamiseen. Laajasti tarkasteltuna tarjoaa keksintö niukasti trans-isomeerejä sisältävän rasvatuotteen tuottamiseen soveltuvan kovettimen valmistusmenetelmän, joka käsittää tyydytetystä ba-30 bassupähkinäöljystä, jonka jodiluku on pienempi kuin 2,0, ja toisesta tyydytetystä ravintoöljystä, jonka jodiluku on pienempi kuin 2,0, valmistetun satunnaisesti vaihtoesteröi-dyn seoksen valmistamisen, siten että seos sisältää kyseistä tyydytettyä babassupähkinäöljyä ja kyseistä toista tyy-35 dytettyä öljyä pianosuhteissa 75:25 - noin 40:60, ja siten 3 68755 % 33°C:ssa (määritettynä AOCS:n SFI-menetelmällä) ja jonka suositeltu Wiley-sulamispiste on noin 42-49°C. Kiintoainepi-toisuus 33°C:ssa on edullisesti vähintään noin 35 % ja Wiley-sulamispisteen tulisi olla alueella 42-45°C. Vaihtoesteröin-5 tireaktorin päättyminen määräytyy tavallisesti siitä, että tuotteen sulamispiste alenee 12°C verrattuna seoksen sulamispisteeseen ennen vaihtoesteröintiä.According to the invention, a hardener is prepared which reduces this problem and which is at the same time suitable for the formation of edible fat products which can be used for the preparation of mainly trans-isomer-free margarines. Broadly speaking, the invention provides a process for the preparation of a hardener suitable for the production of a fat product containing low trans isomers, comprising a random exchange of a ba-30 bass nut oil having an iodine value of less than 2.0 and another saturated edible oil having an iodine value of less than 2.0. so that the mixture contains that saturated babassu oil and that other saturated oil in piano ratios of 75:25 to about 40:60, and thus 3 68755% at 33 ° C (determined by the SFI method of AOCS) and which the recommended Wiley melting point is about 42-49 ° C. The solids content at 33 ° C is preferably at least about 35% and the Wiley melting point should be in the range of 42-45 ° C. The completion of the transesterification-5 reactor is usually determined by a decrease in the melting point of the product by 12 ° C compared to the melting point of the mixture before transesterification.

On mahdollista valmistaa kovetin myös ensin vaihtoes-teröimällä tietyt öljyt ja sitten hydraamalla vaaditulle tyy-10 dyttyneisyysasteelle. Jälkimmäinen menetelmä on kuitenkin huonompi, koska vaihtoesteröinnin päättymisen tarkka määrittäminen on vaikeampaa, kuin jos vaihtoesteröinti on suoritettu aineiden tyydyttämisen jälkeen.It is also possible to prepare the hardener by first exchanging certain oils and then hydrogenating to the required degree of saturation. However, the latter method is inferior because the exact determination of the end of transesterification is more difficult than if the transesterification has been carried out after the substances have been saturated.

Oleellista kyseiselle keksinnölle on babassupähkinäöl-15 jyn käyttö lähtöaineena, ts. babassupähkinästä Attalea funi-fera saatava öljy tai sen ekvivalenttinen rasvahappokoostu-mus. Tällainen ekvivalenttinen rasvahappokoostumus voidaan saada fraktioimalla muita lauriiniöljyjä. Käyttämällä babas-supähkinäöljyä tai ekvivalenttista materiaalia saadaan kove-20 tin, jonka ansiosta voidaan valmistaa koostumuksiltaan vaih-televia ja kuitenkin hyväksyttävät ominaisuudet omaavia margariineja ja joka samalla sallii tavanomaisen käsittelyn, pakkauksen ja laitteiston käytön.Essential to the present invention is the use of babassu oil-15 as a starting material, i.e. the oil obtained from babassu Attalea Funi-fera or its equivalent fatty acid composition. Such an equivalent fatty acid composition can be obtained by fractionation of other lauric oils. The use of babas nut oil or equivalent material gives a hardener 20 which allows the production of margarines of variable composition but with acceptable properties, while allowing the use of conventional handling, packaging and equipment.

Kyseiselle keksinnölle on myös oleellista, että lähtö-25 aineena käytetään myös 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-tyydyttämättömyyttä jäljellä. Keksinnön-30 mukaisesti käytetään sopivia eläin- ja kasvirasvoja, jotka on tyydytetty siten, että niiden jodiluku on alle 2,0 ja joiden sulamispisteet ovat edullisesti 55-60°C. Näillä materiaaleilla on toivottavat fysikaalisten ominaisuuksien vaihtelurajat ja niissä ei ole trans-tyydyttämättömyyttä. Sopi-35 viin rasvoihin kuuluvat ne eläin- ja kasvirasvat, joilla on 5 68755 niistettäessä vähemmän kaloreita sisältävää margariinia (di-ettimargariini), teollisia leivinmargariineja, sekoitteita, joissa on meijerituotteita, ja levitteitä, jotka sisältävät vähemmän kuin 80 % rasvaa.It is also essential to the present invention that another saturated edible oil having an iodine value of less than 2.0 and a melting point of preferably about 55-60 ° C is also used as the starting material. This second oil is transesterified with saturated babassu oil to give a hardener with no trans-unsaturation remaining. According to the invention, suitable animal and vegetable fats are used which are saturated so that they have an iodine value of less than 2.0 and which preferably have a melting point of 55-60 ° C. These materials have desirable ranges of physical properties and do not have trans-unsaturation. Suitable fats include those animal and vegetable fats with 5 68755 lower calorie margarine (industrial dietary margarine), industrial baking margarines, mixtures with dairy products and spreads containing less than 80% fat.

5 Tankomargariineissa käytettävien ravintorasvojen vaa ditut SFI-kiintoainearvot ovat pienin kiintoainepitoisuus 12 % 10°C:ssa, pienin kiintoainepitoisuus 7 % 21°C:ssa ja suurin kiintoainepitoisuus 4 %, edullisemmin enintään 3 % 33°C:ssa. Edullisimmin suurin kiintoainepitoisuus 33°C:ssa 10 on noin 2 %. Näin määriteltyjä margariineja voidaan muotoilla ja vaivata tyydyttävästi, ne säilyttävät tankomuotonsa ilman oleellista öljyn erottumista huoneen lämpötilassa ja kuitenkin säilyttävät hyvän sulavuutensa kielellä noin 36°C:ssa. Keksinnön mukaisesti voidaan sellainen tuote val-15 mistaa ravintorasvatuotteesta, joka on nestemäisten tyydytettyjen kasviöljyjen ja kovettimen seos, sisältäen noin 20-30 p-% kovetinta, edullisemmin noin 21-24 p-%.5 The required SFI solids values for edible fats used in bar margarines are a minimum solids content of 12% at 10 ° C, a minimum solids content of 7% at 21 ° C and a maximum solids content of 4%, more preferably up to 3% at 33 ° C. Most preferably, the maximum solids content at 33 ° C is about 2%. Margarines thus defined can be satisfactorily shaped and kneaded, retain their rod shape without substantial oil separation at room temperature, and yet retain their good digestibility in the tongue at about 36 ° C. According to the invention, such a product can be prepared from a food fat product which is a mixture of liquid saturated vegetable oils and a hardener, containing about 20-30% by weight of hardener, more preferably about 21-24% by weight.

Aikaisemmin on ehdotettu US-patentissa 3 617 308 käytettäväksi margariinien valmistuksessa täysin kovetetun pal-20 muydinöljyn ja täysin kovetetun kasviöljyn kuten palmu-, rypsi- (Canola öljy), pellavansiemen- tai soijaöljyn seoksen satunnaisvaihtoesteröintituotetta. Muodostuvan kovettimen ja nestemäisen kasviöljyn seokset sisältävät 8-15 p-%, edullisemmin 8-12 p-% kovetinta. Eräs avainlähtöaine kyseisessä 25 patentissa on palmuöljy, ts. palmuhedelmän Elaeis quineensis ytimestä saatava öljy, joka on täysin erilainen lähtöaine kuin tässä keksinnössä käytetty babassupähkinäöljy. Tämä patentti ei koske niukasti trans-isomeerejä sisältävän rasvan tuottamista, ja itse asiassa erilaisista kovetetuista 30 kasviöljyistä vain palmuöljy soveltuu sellaisen tuotteen valmistamiseen, jossa ei ole trans-tyydyttämättömyyttä. Soija-papuöljy, rypsiöljy (Canola öljy) ja puuvillasiemenöljy, kun ne on kovetettu vain 55°C:een asti, joka on patentissa tiedoksi annetun sulamispistealueen alaraja, sisältävät to-35 dettavissa olevia määriä trans-isomeerejä. Lisäksi margariinit edullisemmin sisältävät kovetinta suurimpana konsentraa- 7 68755 sä, ennen kuin muovautuvasta emulsiosta muotoillaan tankoja tai nappeja. Lisäksi muovautuvaa emulsiota voidaan mekaanisesti sekoittaa lepo- tai sekoitusyksiköiden ja täyttämis-tai muovauslaitteistojen välissä.It has previously been proposed in U.S. Patent 3,617,308 to use a random transesterification product of a mixture of fully cured pal-20 core oil and fully cured vegetable oil such as palm, rapeseed (canola oil), flaxseed or soybean oil in the manufacture of margarines. Mixtures of the resulting hardener and liquid vegetable oil contain 8-15% by weight, more preferably 8-12% by weight of hardener. One key starting material in this patent is palm oil, i.e. the oil obtained from the kernel of the palm fruit Elaeis quineensis, which is a completely different starting material from the babassu oil used in this invention. This patent does not relate to the production of a fat low in trans isomers, and in fact, of the various hardened vegetable oils, only palm oil is suitable for the production of a product without trans-unsaturation. Soybean oil, canola oil (Canola oil) and cottonseed oil, when cured only up to 55 ° C, which is the lower limit of the melting point range disclosed in the patent, contain detectable amounts of trans isomers. In addition, the margarines more preferably contain the highest concentration of hardener before forming rods or buttons from the moldable emulsion. In addition, the moldable emulsion can be mechanically mixed between the rest or mixing units and the filling or molding equipment.

5 Keksintöä valaistaan seuraavilla esimerkeillä:The invention is illustrated by the following examples:

Esimerkki 1 Tämä esimerkki valaisee niukasti trans-isomeerejä sisältävän, ravintorasvatuotteissa käytettävän kovettimen valmistamista babassupähkinäöljystä ja palmuöljystä.Example 1 This example illustrates the preparation of a low trans-isomeric hardener for use in edible fat products from babassu oil and palm oil.

10 Babassupähkinäöljy hydrattiin 149°C:ssa käyttäen 0,2 % öljypohjaista nikkelikatalysaattorin (26 % Ni) suspensiota jodilukuun, joka on pienempi kuin 2,0, jotta saatiin tyydytetty tuote, jonka sulamispiste oli 45°C. Palmuöljy hydrattiin samoin käyttäen nikkelikatalysaattoria, jodilukuun, jo-15 ka oli pienempi kuin 2,0, jotta saatiin tyydytetty tuote, jonka sulamispiste oli 60°C. Hydratut materiaalit suodatettiin nikkelin poistamiseksi.Babass nut oil was hydrogenated at 149 ° C using a 0.2% oil-based suspension of nickel catalyst (26% Ni) to an iodine value of less than 2.0 to give a saturated product with a melting point of 45 ° C. Palm oil was similarly hydrogenated using a nickel catalyst to an iodine value of less than 2.0 to give a saturated product with a melting point of 60 ° C. The hydrogenated materials were filtered to remove nickel.

Näin saadut babassupähkinäöljy ja tyydytetty palmuöljy sekoitettiin painosuhteissa 70:30 ja höyrytislattiin, jotta 20 vapaa rasvahappopitoisuus saatiin pienemmäksi kuin noin 0,03 p-%. Seos kuumennettiin 121°C:een tyhjössä 2-3 mmHg 0,05 % natriummetoksidikatalysaattorin länsäollessa sekoittaen 15 minuuttia. Tuotteesta otettu näyte analysoitiin vaih-toesteröinnin päättymisen vahvistamiseksi määritettynä 12°C 25 alenemisena sulamispisteessä verrattuna seoksen sulamispisteeseen ennen vaihtoesteröintiä.The babassu oil and saturated palm oil thus obtained were mixed in a weight ratio of 70:30 and steam distilled to give a free fatty acid content of less than about 0.03% by weight. The mixture was heated to 121 ° C under vacuum at 2-3 mmHg with 0.05% sodium methoxide catalyst in the presence of stirring for 15 minutes. A sample of the product was analyzed to confirm the completion of the transesterification as determined by a 12 ° C decrease in melting point relative to the melting point of the mixture prior to transesterification.

Lämpötila laskettiin sitten 82°C:een ja lisättiin 0,4 p-% kuumassa vedessä olevaa magnesiumsulfaatin 30 % vesi-liuosta poistamaan jäljelle jäänyttä katalysaattoria. Lämpö-30 tila nostettiin sitten 99°C:een ja lisättiin 1 % valkaisu-maata valkaisemaan tuotetta. Tämän jälkeen vaihtoesteröity tuote jäähdytettiin ja suodatettiin.The temperature was then lowered to 82 ° C and 0.4% by weight of a 30% aqueous solution of magnesium sulfate in hot water was added to remove residual catalyst. The heat-30 state was then raised to 99 ° C and 1% bleaching earth was added to bleach the product. The transesterified product was then cooled and filtered.

Tuotetun kovettimen SFI-kiintoainearvon havaittiin olevan 36,0 % 33°C:ssa ja Wiley-sulamispisteen 42,8°C. Lisäksi 35 kovetintuotteen ei havaittu sisältävän trans-isomeerisiä muotoja määritettäessä infrapunaspektrofotomertillä.The SFI solids value of the produced hardener was found to be 36.0% at 33 ° C and the Wiley melting point 42.8 ° C. In addition, 35 hardener products were not found to contain trans-isomeric forms when determined by infrared spectrophotometry.

Claims

9 68755

A process for preparing a low trans-isomer dietary fat product having a trans-isomer content of not more than about 1%, characterized in that a randomly transesterified mixture is prepared from a saturated oil obtained from babassu nut oil or laurine oil fraction, the fatty acid components are equivalent to babassu oil having a saturated oil iodine value of less than 2.0 and a second saturated edible oil having an iodine value of less than 2.0, wherein said mixture comprises said first oil and said second oil in a weight ratio of about 75:25 to 40:60, and wherein the transesterified mixture forms a hardener having an SFI solids content of at least about 30% at 33 ° C, and said hardener product is mixed with liquid vegetable oil in a ratio such that the resulting mixture contains about 20-30% by weight of said hardener.

Process according to Claim 1, characterized in that the melting point of the vegetable oil is 55 to 60 ° C.

Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the hardener has a Wiley melting point of approximately 42 to 49 ° C.

Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the hardener and the liquid vegetable oil are mixed in such proportions that the resulting mixture has an SFI solids content of at least 12% at 10 ° C, at least 7% at 21 ° C and not more than 3% at 33 ° C.

Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the second oil is an animal or vegetable fat having an iodine value before hydrogenation of less than about 60 and most preferably less than 50, and is preferably palm oil, coconut oil or tallow, or a mixture of these.

Process according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the vegetable oil is safflower, sunflower, soybean, maize, cottonseed, rapeseed, peanut, flaxseed or wheat germ oil, or a mixture thereof.