FI87654B - Nya fasta icke-smaeltbara fettliknande foereningar - Google Patents

Description

1 87654

Uusia kiinteitä sulamattomia rasvankaltaisia yhdisteitä

Keksintö koskee uusia sulamattomia, kiinteitä ras-vamaisia yhdisteitä, jotka ovat erityisen hyödyllisiä li-5 säaineina nestemäisiin syötäviin öljyihin kiinteiden ras-vavalmisteiden muodostamiseksi.

Tavanomaiset rasvavalmisteet sisältävät seosta, jossa on triglyseridiaineita, jotka ovat nesteitä ja kiinteitä aineita huoneenlämmössä. Nestemäistä triglyseridiä 10 on tyypillisesti noin 85 % rasvavalmisteesta ja kiinteää triglyseridiä noin 15 %. Valmisteet valmistetaan hydraa-malla nestemäistä triglyseridiä riittävästi, jotta seokseen muodostuu tarpeeksi kiinteää triglyseridiä tai hyd-raamalla osa triglyseridistä niin paljon (jodiarvo 0 -15 noin 20), että muodostuu korkeassa lämmössä sulava kiinteä aine ja sekoittamalla tämä nestemäiseen öljyyn kiinteän rasvan muodostamiseksi. Molemmissa tapauksissa kiinteä komponentti sitoo suhteellisen suuren määrän nestemäistä komponenttia kiderakenteeseensa muodostaen siten 20 kiinteän rasvan, vaikkakin kiinteän triglyseridin määrä rasvavalmisteessa on suhteellisen pieni. Ks. US-patent-tijulkaisu nro 3 706 578, Bence, myönnetty 19.12.1972.

Viime vuosina on kiinnitetty huomiota triglyseri-dirasvan määrään ruokavaliossa terveydenhoidolliselta kan-'·' 25 naita koskien liikalihavuutta ja korkeaa kolesterolia.

Monia patentteja on kohdistettu aineiden tuottamiseen, joiden fysikaaliset ja makuominaisuudet ovat samat kuin triglyseridirasvoilla, mutta jotka imeytyvät vain vähän tai ei ollenkaan ruumiiseen. Näitä aineita kutsutaan kalo-30 rittomiksi rasvoiksi, pseudorasvoiksi, sulamattomiksi rasvoiksi ja rasvankorvikkeiksi. Sellaisia materiaaleja koskevia patentteja ovat mm. US-patentit 4 582 927, Fulcher, myönnetty 15.4.1986 (malonihapon rasvaesterit); 4 582 715, Volpenhein, myönnetty 15.4.1986 (α-asetyloidut triglyseri-: 35 dit); ja 3 579 548, Whyte, myönnetty 18.5.1981 (a-haarau-tuneiden karboksyylihappojen triglyseridit).

2 87654

Eräs yhdistetyyppi, joka on saanut sangen paljon huomiota sulamattomana rasvana, on sakkaroosipolyesteri (eli sakkaroosi, jossa vähintään neljä kahdeksasta hydrok-syyliryhmästä on esteröity rasvahapolla). US-patentit 5 3 600 186, Mattson, myönnetty 17.8.1971; 4 368 213, Hol- lenbach et ai., myönnetty 11.1.1983; ja 4 461 782, Robbins et ai., myönnetty 24.7.1984, kuvaavat tämän aineen käyttöä sulamattomana rasvana erilaisissa elintarvikevalmisteissa.

Nestemäisiin sulamattomiin rasvoihin eli niihin, 10 joiden sulamispiste on alle ruumiinlämmön (noin 37 °C), liittyvä ongelma on ei-toivottu "laksatiivinen" vaikutus, joka ilmenee nestemäisen sulamattoman rasvan vuotamisena anaalisulkijalihaksen läpi. US-patentti 4 005 195, Janda-cek, myönnetty 25.1.1977, kuvaa korkeammissa lämpötiloissa 15 sulavien rasva-aineiden, kuten kiinteiden triglyseridien ja kiinteiden sakkaroosipolyesterien yhdistämistä nestemäisiin sakkaroosipolyestereihin laksatiivivaikutuksen välttämiseksi.

Eräs tämän keksinnön kohde on tarjota uusia kiin-20 teitä sulamattomia aineita, jotka sopivat kiinteän rasvan korvikkeiksi elintarvikkeissa.

Muita tämän keksinnön kohteita on tarjota kiinteitä sulamattomia rasva-aineita, jotka sopivat kiinteiden rasvojen muodostamiseen nestemäisistä syötävistä öljyistä, ja 25 tarjota materiaaleja, joista voidaan valmistaa elintarvikkeita käyttäen nestemäisiä sulamattomia öljyjä estäen sellaisia öljyjä sisältävien tuotteiden nauttimiseen liittyvä anaalivuoto-ongelma.

Tämän keksinnön kuvauksessa termi "sulamaton" tar-30 koittaa sellaista, josta absorboituu 70 % tai vähemmän (ja erityisesti 20 % tai vähemmän) ihmisruumiiseen sen ruoansulatus järjestelmän kautta.

Kaikki prosenttiosuudet ja osat ovat tässä painon mukaan ellei toisin mainita.

35 Keksintö koskee nestemäisissä ruokaöljyissä käyttö kelpoisia uusia kiinteitä sakkaroosipolyestereitä, joissa 3 87654 esteriryhmät koostuvat pääasiassa lyhytketjuisten tyydyttyneiden rasvahapporadikaalien (C2_10) ja pitkäketjuisten tyydyttyneiden rasvahapporadikaalien (C20.24 ) seoksesta, jolloin lyhytketjuisten ja pitkäketjuisten happoradikaa-5 lien välinen moolisuhde on noin 3:5 - 5:3 ja esteröitymis-aste on noin 7-8.

On havaittu, että tietyt sakkaroosipolyesterit (SPE:t), jotka ovat kiinteitä lämpötilassa 40 °C ja yli, sen lisäksi, että ne ovat sopivia sulamattomia korvikkeita 10 kiinteälle rasvalle ruokavaliossa, kykenevät sitomaan kiderakenteeseensa suuria määriä syötäviä triglyseridiöljy-jä ja sulamattomia öljyjä, kuten nestemäisiä sakkaroosipo-lyestereitä, niin että muodostuu kiinteitä plastisia valmisteita, jotka sisältävät suuren osan öljyä. Lisäksi tä-15 mä kyky sitoa paljon nestemäisiä öljyjä tekee nämä yhdisteet erityisen hyödyllisiksi sulamattomia öljyjä sisältävien elintarvikkeiden valmistamiseen ja estämään sellaisten öljyjen nauttimiseen liittyvä anaalivuoto-ongelma.

Tämän keksinnön uudet kiinteät yhdisteet ovat sak-20 karoosin polyestereitä, joissa esteriryhmät ovat seos tietyistä lyhytketjuisista ja pitkäketjuisista tyydyttyneistä . suoraketjuisista rasvahapporadikaaleista. Lyhytketjuiset ' rasvahapporadikaalit sisältävät 2-10 hiiliatomia (edul- lisesti 6 - 10) ja pitkäketjuiset radikaalit sisältävät 25 20-24 (edullisesti 22) hiiliatomia. Lyhytketjuisten ja pitkäketjuisten happoradikaalien välinen moolisuhde poly- - esterimolekyylissä on noin 3:5 - 5:3, edullisesti 3:5 - 4:4 ja keskimääräinen esteröitymisaste on noin 7-8, eli noin 7 - kaikki 8 sakkaroosin hydroksyyliryhmää ovat es-·.: 30 teröityneet.

Esimerkkejä tässä olevissa SPE-yhdisteissä käytettävistä lyhytketjuisista rasvahapporadikaaleista ovat ase-taatti, butyraatti, heksanoaatti (kaproaatti), oktanoaat-ti (kaprylaatti) ja dekanoaatti (kapraatti). Esimerkkejä : 35 sopivista pitkäketjuisista rasvahapporadikaaleista ovat eikosanoaatti (arakidoaatti), dokosanoaatti (behenaatti) 4 87654 ja tetrakosanaatti (lignokeraatti). Edullinen lyhytketjui-nen rasvahapporadikaali on kaprylaatti ja edullinen pitkä-ketjuinen rasvahapporadikaali on behenaatti. Edullisempi lyhytketjuisten ja pitkäketjuisten rasvahappojen välinen 5 suhde on 3:5 ja on edullista, että kaikki sakkaroosin hyd-roksyyliryhmät ovat esteröityneet eli että yhdiste on ok-taesteri. Edullisin keksinnön SPE-yhdiste on sakkaroosi-trikaprylaattipentabehenaatti.

Nämä kiinteät SPE-yhdisteet voidaan valmistaa si-10 nänsä tunnetuilla menetelmillä sakkaroosin polyesterin valmistamiseksi. Eräs sellainen menetelmä on rasvahappojen happokloridien reaktio sakkaroosin kanssa. Tässä menetelmässä pitkä- ja lyhytketjuisten happojen seoksen voidaan antaa reagoida yhdessä vaiheessa sakkaroosin kanssa 15 tai pitkä- ja lyhytketjuisten happokloridien voidaan antaa reagoida peräkkäin sakkaroosin kanssa. Toinen valmistusmenetelmä on rasvahappojen metyyliesterien reaktio sakkaroosin kanssa rasvahapposaippuan ja emäksisen katalyytin, kuten kaliumkarbonaatin läsnä ollessa. Ks. esim. US-20 patentit 3 963 699, Rizzi et ai., myönnetty 15.6.1976; 4 518 772, Volpenhein, myönnetty 21.5.1985; ja 4 517 360, . .·. Volpenhein, myönnetty 14.5.1985, joihin kaikkiin tässä viitataan. Käytettäessä metyyliesteritapaa näiden yhdisteiden valmistamiseen, valmistetaan ensin lyhytketjuisen **'. 25 rasvahapon oktaesteri ja sitten tämä tuote osittain vaih-toesteröidään pitkäketjuisen rasvahapon metyyliesterin kanssa, jotta saadaan lyhyt/pitkäketjuisten sekarasvahap-pojen sakkaroosiesteri.

Tämän keksinnön kiinteät SPE-yhdisteet ovat kaik-30 ki kiinteitä alle noin 40 °C lämpötilassa. Ne kykenevät pidättämään suuria määriä öljyä kiderakenteeseensa ja sen seurauksena niitä voidaan sekoittaa suhteellisen pieniä määriä (luokkaa noin 10 - 20 %) nestemäisiin öljyihin öljyjen muuttamiseksi kiinteiksi valmisteiksi eli valmis-• 35 teiksi, jotka pysyvät kiinteinä alle noin 40 °C:n lämpötiloissa. öljyt voivat olla tavanomaisia sulavia trigly- li 5 37654 seridiöljyjä, kuten pellava- ja maissiöljy tai sulamattomia syötäviä öljyjä.

Joillakin tämän keksinnön kiinteistä SPE-yhdisteis-tä on beta prime -tyyppinen kiderakenne, joka on tyypilli-5 nen triglyserideille, mutta kaikilla keksinnön kiinteillä SPE-yhdisteillä ei ole tätä rakennetta, eikä se ole keksinnön yhdisteiltä vaadittu ominaisuus.

Esimerkkejä sulamattomista syötävistä öljyistä ovat sokerien ja sokerialkoholien nestemäiset polyesterit (US-10 patentti nro 4 005 195, Jandacek, myönnetty 25.1.1977); trikarbalyylihappojen nestemäiset esterit (US-patentti 4 508 746, Hamm, myönnetty 2.4.1985); dikarboksyylihappo-jen, kuten maloni- ja meripihkahapon nestemäiset diesterit (US-patentti 4 582 927, Fulcher, myönnetty 15.4.1986); 15 alfahaarautuneiden karboksyylihappojen nestemäiset tri-glyseridit (US-patentti 3 579 548, Whyte, myönnetty 18.5.1971); neopentyyliosan sisältävät eetterit ja eette-riesterit (US-patentti 2 962 419, Minich, myönnetty 29.11.1960); polyglyserolin rasvapolyeetterit (US-patentti 20 nro 3 932 532, Hunter, et ai., myönnetty 13.1.1976); joihin kaikkiin tässä viitataan.

Tämän keksinnön sulamattomat kiinteät rasva-aineet (tai mainittujen aineiden seokset nestemäisten triglyseri-diöljyjen ja sulamattomien syötävien öljyjen kanssa) ovat 25 käyttökelpoisia monissa erilaisissa ruoka- ja juomatuot-teissa.

Niitä voidaan esimerkiksi käyttää minkä tahansa leivonnaistuotteiden, kuten leivonnaisjauheiden, säilyvien leivonnaisten ja pakastettujen leivonnaisten valmis-30 tukseen. Mahdollisia, muttei ainoita käyttökohteita ovat mm. kakut, pikkuleivät, muffinsit, keksitangot, piiraat, piiraankuoret ja keksit mukaan lukien voileipäkeksit ja suklaamurukeksit, erityisesti Hong'in & Brabbs'in US-pa-tentissa 4 455 333 kuvatut säilyvät kaksoisrakenteiset 35 keksit. Leivonnaiset voivat sisältää hedelmiä, kermaa tai muita täytteitä. Muita leivonnaiskäyttötarkoituksia ovat 6 87654 leivät ja sämpylät, crackerit, rinkelit, pannukakut, vohvelit, jäätelötötteröt ja -kupit, hiivalla nostatetut leivonnaiset, pizzat ja pizzanpohjat ja paistetut, jauhoista valmistetut pikaruoat ja muut leivotut suolapalat.

5 Leivonnaisten lisäksi näitä sulamattomia kiinteitä rasva-aineita voidaan käyttää yksin tai yhdessä muiden sulamattomien tai kalorittomien rasvojen kanssa valmistettaessa rasva- ja öljytuotteita. Muut rasvat voivat olla synteettisiä tai peräisin eläin- tai kasvilähteistä tai 10 näiden yhdistelmistä. Rasva- ja öljyvalmisteita ovat mm., mutta ei ainoastaan, rasvat, laardit, keitto- ja paistoöl-jyt, salaattiöljyt, popcornöljyt, salaatinkastikkeet, majoneesi ja muut syötävät öljyt.

Nämä sulamattomat kiinteät rasva-aineet voidaan 15 myös vahvistaa vitamiineilla ja mineraaleilla, erityisesti rasvaliukoisilla vitamiineilla. Rasvaliukoisia vitamiineja ovat A-vitamiini, D-vitamiini, E-vitamiini ja K-vitamiini. A-vitamiini on kaavan C20H29OH mukainen rasvaliukoinen alkoholi. Luonnon A-vitamiini esiintyy yleensä esteröityneenä 20 rasvahapon kanssa; A-vitamiinin metabolisesti aktiivisiin muotoihin kuuluvat myös vastaava aldehydi ja happo. D-vi-. .·. tamiini on rasvaliukoinen vitamiini, joka on tunnettu sii tä, että sitä käytetään riisitaudin ja muiden luuston vikojen hoitoon ja ehkäisyyn. "D-vitamiini" sisältää stero-. 25 leja ja on olemassa ainakin 11 D-vitamiinivaikutuksen antavaa sterolia. E-vitamiini (tokoferoli) on kolmas rasvaliukoinen vitamiini, jota voidaan käyttää tässä keksinnössä. On tunnistettu neljä erilaista tokoferolia (alfa, beeta, gamma ja delta), jotka ovat kaikki öljymäisiä keltai-·. 30 siä nesteitä, jotka eivät ole vesiliukoisia, mutta liukenevat rasvoihin ja öljyihin. K-vitamiini on olemassa ainakin kolmena muotona, jotka kaikki kuuluvat kinoneina tunnettujen kemiallisten yhdisteiden joukkoon. Luonnossa esiintyvät rasvaliukoiset vitamiinit ovat Kx (fyllokinoni), 35 K2 (menakinoni) ja K3 (menadioni). Näiden vähäkaloristen rasva-aineiden vahvistamiseen tässä käytettyjen rasvaliu- i 7 87654 koisten vitamiinien määrät voivat vaihdella. Jos halutaan, rasva-aineet voidaan vahvistaa suositellulla päiväannoksella (RDA) tai sitä suuremmalla määrällä tai monikerralla mitä tahansa rasvaliukoista vitamiinia tai niiden yhdis-5 telmää. Ks. US-patentti 4 005 916, Jandacek et ai., myönnetty 25.1.1977, johon tässä viitataan.

Rasvaan liukenemattomia vitamiineja voidaan samaan tapaan sisällyttää näihin sulamattomiin kiinteisiin rasva-aineisiin. Näiden vitamiinien joukossa ovat B-vitamiini-10 kompleksivitamiinit, C-vitamiini, G-vitamiini, H-vitamiini ja P-vitamiini. Mineraaleihin kuuluu mm. se suuri mineraa-lijoukko, jonka tiedetään olevan hyödyllinen ruokavaliossa, kuten kalsium, magnesium ja sinkki. Mitä tahansa vitamiinien ja mineraalien yhdistelmää voidaan käyttää näissä 15 vähäkalorisissa rasva-aineissa.

Tämän keksinnön sulamattomat kiinteät rasva-aineet (tai niiden seokset syötävien öljyjen kanssa) ovat erityisen käyttökelpoisia yhdistettyinä tiettyihin ruoka- ja juomavalmistusaineosiin. Erityistä kalorinvähennysetua 20 saavutetaan esimerkiksi, kun rasva-aineita käytetään yhdessä kalorittomien tai vähäkaloristen makeutusaineiden kanssa yksin tai yhdessä täyteaineiden kanssa. Kaloritto-mia tai vähäkalorisia makeutusaineita ovat mm., mutta ei ainoastaan, aspartaami; Sakariini; alitaami; taumatiini; ' - 25 dihydrokalsonit; syklamaatit; steviosidit; glykyrritsii-. . nit, synteettiset alkoksiaromaatit, kuten Dulcin ja P-4000; sukroloosi, suosan; miraculin; monoliini; sorbitoli; ksylitoli; taliini; sykloheksyylisulfamaatit; substi-tuoidut imidatsoliinit; synteettiset sulfaamihapot, kuten 30 asesulfaami, asesulfaaml-K ja n-substituoidut sulfaamihapot; oksiimit, kuten perilartiini; rebaudiosidi-A; peptidit, kuten aspartyylimalonaatit ja sukkaniilihapot; dipep-tidit; aminohappopohjäiset makeutusaineet, kuten gem-di-aminoalkaanit, meta-aminobentsoehappo, L-aminodikarboksyy-35 lihapot ja gem-diamiinit; ja 3-hydroksi-4-alkyylioksife- 8 87654 nyylialifaattiset karboksylaatit tai heterosykliset aromaattiset karboksylaatit.

Näitä sulamattomia kiinteitä rasva-aineita voidaan käyttää yhdessä muiden sulamattomien rasvojen, kuten haa-5 rautuneiden rasvahappotriglyseridien, triglyserolieette- rien, polykarboksyylihappoesterien. sakkaroosipolyeette-rien, neopentyylialkoholiesterien, silikoniöljyjen/silok-saanien ja dikarboksyylihappoestereiden kanssa. Muita näiden aineiden kanssa hyödyllisiä osittaisia rasvankorvik-10 keitä ovat keskipitkäketjuiset triglyseridit, pitkälle esteröityneet polyglyseroliesterit, asetiinirasvat, kas-visteroliesterit, polyoksietyleeniesterit, jojobaesterit, rasvahappojen mono/diglyseridit ja lyhytketjuisten kaksi-emäksisten happojen mono/diglyseridit.

15 Täyte- tai rakenneaineet ovat hyödyllisiä yhdessä näiden sulamattomien kiinteiden rasva-aineiden kanssa monissa elintarvikkeissa. Täyteaineet voivat olla sulamattomia hiilihydraatteja, esimerkiksi polydekstroosi ja selluloosa tai selluloosajohdannaiset, kuten karboksimetyyli-20 selluloosa, karboksietyyliselluloosa, hydroksipropyylisel- luloosa, metyyliselluloosa ja mikrokiteinen selluloosa. Muita sopivia täyteaineita ovat mm. kumit (hydrokolloi-dit), tärkkelykset, dekstriinit, fermentoitu hera, tofu, maltodekstriinit, polyolit, mukaan lukien sokerialkoholit, . 25 esim. sorbitoli ja mannitoli ja hiilihydraatit, esim. lak- . . toosi.

Samaan tapaan voidaan valmistaa ruoka- ja juoma-valmisteita, jotka yhdistävät nämä sulamattomat kiinteät rasva-aineet dieettikuituihin kummankin hyvien vaikutusten 30 saamiseksi. "Dieettikuidulla" tarkoitetaan monimutkaisia hiilihydraatteja, jotka ovat vastustuskykyisiä nisäkkäiden hajotusentsyymeille, kuten kasvisolujen seinämissä ja merilevässä olevat hiilihydraatit ja ne, joita tuotetaan mikrobifermentoinnilla. Esimerkkejä näistä monimutkaisista 35 hiilihydraateista ovat leseet, selluloosat, hemiselluloo- 9 87654 sat, pektiinit, kumit ja limat, merileväuute ja biosyn-teettiset kumit. Selluloosakuidun lähteitä ovat mm. vihannekset, hedelmät, siemenet, viljat ja keinotekoiset kuidut (esimerkiksi bakteerisynteettiset). Kaupallisia kuitu-5 ja, kuten puhdistettua kasviselluloosaa tai selluloosajauhoa voidaan myös käyttää. Luonnollisia kuituja ovat mm. sitrushedelmien kuorikuitu, sitrusalbedo, sokeriruoko, sitrusmassa ja vesikkeliaineet, omenat, aprikoosit ja ve-simeloonin kuoret.

10 Nämä dieettikuidut voivat olla raa'assa tai puh distetussa muodossa. Käytetty dieettikuitu voi olla yhtä lajia (esim. selluloosaa), dieettikuituyhdistelmää (esim. selluloosaa ja pektiiniä sisältävä sitrusalbedokuitu) tai jokin kuituseos (esim. selluloosa ja kumi). Kuidut voidaan 15 käsitellä sinänsä tunnetuilla menetelmillä.

On tietysti käytettävä harkintakykyä käytettäessä sulamattomia kiinteitä rasva-aineita ja niiden yhdistelmiä muiden ruoka-aineosien kanssa. Ei esimerkiksi käytettäisi makeutusaineen ja sulamattoman kiinteän rasvamateriaalin 20 yhdistelmää, jos kummankin spesifisiä etuja ei haluta. Sulamattomia kiinteitä rasva-aineita ja sulamaton kiinteä .*. rasva-aine/aineosayhdistelmiä käytetään sopivassa tilan teessa ja sopivina määrinä.

Ko. sulamattomien kiinteiden rasva-aineiden käytös-25 tä ruoka- ja juomavalmisteissa saavutetaan monia etuja, . . joko kun niitä käytetään yksin tai yhdessä syötävien öl- jyjen ja/tai muiden yllä käsiteltyjen aineosien kanssa.

Ensisijainen etu on kalorien väheneminen, mikä saavutetaan käytettäessä sulamattomia rasva-aineita kokonaan tai osit-30 tain rasvan korvikkeena. Tätä kalorinvähennystä voidaan lisätä käyttämällä ko. sulamattomia kiinteitä rasva-aineita yhdessä vähäkaloristen makeutusaineiden, täyteaineiden tai muiden sulamattomien rasvojen kanssa. Toinen tästä käytöstä seuraava etu on rasvojen kokonaismäärän vähenemi-: 35 nen ruokavaliossa. Sulamattomilla kiinteillä rasva-aineil- 10 87654 la triglyseridirasvojen sijasta valmistetut ruoat ja juomat sisältävät myös vähemmän kolesterolia ja näiden ruokien nauttiminen voi johtaa vähentyneeseen seerumin kolesteroliin ja siten pienempään sydäntautiriskiin.

5 Tähän liittyvä etu on se, että sulamattomien kiin teiden rasva-aineiden käyttö sallii säilyvien ruokien ja juomien valmistuksen. Näillä rasva-aineilla tehdyt valmisteet ovat organoleptisiltä ominaisuuksiltaan, erityisesti maultaan ja tekstuuriltaan kelvollisia.

10 Sulamattomilla kiinteillä rasva-aineilla voidaan tehdä dieettiruokia erityisiin dieettitarpeisiin, esimerkiksi henkilöille, jotka ovat liikalihavia, diabeettisia tai joiden kolesteroli on korkea. Sulamattomat kiinteät rasva-aineet voivat olla pääosa vähärasvaisessa, vähäkalo-15 risessa, vähäkolesterolisessa dieetissä ja niitä voidaan käyttää yksin tai yhdessä lääkehoidon tai muun hoidon kanssa. Sulamattomilla kiinteillä rasva-aineilla tehtyjen ruoka- tai juomavalmisteiden yhdistelmiä voidaan käyttää osana täydellistä dieettihoitoa, perustuen yhdelle tai 20 useammalle tällaiselle tuotteelle, jotka sisältävät sulamattomia rasva-aineita yksin tai yhdessä yhden tai useamman yllä mainitun aineosan kanssa yhden tai useamman yllä mainitun edun saavuttamiseksi.

. Valmistettaessa rasva- ja ei-rasva-aineosia sisäl- . 25 täviä ruokavalmisteita (esim. rasvat, majoneesi, leivonnaiset jne.), joissa rasvakomponentti sisältää sulamatonta öljyä (esim. nestemäistä sakkaroosipolyesteriä kuten sak-karoosioktaoleaattia), voidaan tämän keksinnön kiinteitä SPE:itä sisällyttää mainittuihin tuotteisiin estämään su-30 lamattoman öljyn anaalivuoto, jota muuten tapahtuisi tuotteiden nauttimisen seurauksena. Kiinteää SPE:tä käytetään yleensä ruokavalmisteissa sellainen määrä, että sulamattoman öljyn ja kiinteän SPE:n välinen suhde on noin 9:1 -3:1.

35 Tämän selostuksen sulamattomien kiinteiden rasva- aineiden käytöstä, yhdistelmistä ja hyödyistä ei tarkoite- li li 8 7 654 ta olevan rajoittava tai kaikenkattava. Tiedetään, että voidaan keksiä muita samantapaisia käyttökohteita ja etuja, jotka kuuluvat tämän keksinnön ideaan ja piiriin.

Elintarvikkeiden lisäksi tämän keksinnön yhdiste!-5 tä voidaan käyttää valmistettaessa voiteluaineita, ihovoiteita, farmaseuttisia voiteita ja muita vastaavia.

Seuraavassa taulukossa on lista tyypillisistä tämän keksinnön kiinteistä sakkaroosipolyestereistä.

Taulukko 1 10 Kiinteät sakkaroosipolyesterit

Lyhyt- Pitkä- Lyhyt:pit- Keskin. . Sulamis- Hydrok- ket- ket- käketjuis- esteröi- piste syyli- juinen juinen ten suh- tymisas- arvo happo happo de1 2_ te 15 1 C4 C22 4:4 7/" 49 0/22 2 C6 C22 4:4 7,97 44 0r65 3 Cg C22 4:4 7,88 48 3,1 4 Ci0 C22 , 4:4 7'87 47 312 5 Cg C21| ' 4:4 7,81 52 5,5 20 6 C2 C22 4:4 7r87 58 4,2

Suoraketjuisia tyydyttyneitä monokarboksyylihappoja.

2

Haluttujen tuotteiden valmistusreaktiossa käytettyjen lyhytketjuistenrpitkäketjuisten happokloridien mooli ’ - 25 suhde . . Huom: Yhdisteiden 1-5 kiderakenne on beeta prime-tyyppi- nen.

Keksintöä kuvataan seuraavilla esimerkeillä.

i2 87 654

Esimerkki I

Tetrabehenyylitetrakaprylyylisakkaroosin valmistus (happokloridimenetelmä)

Kemikaalit; 5 mooli- A. Reaktiot mol. p. paino (g) moolia suhde 1. sakkaroosi 342,3 7 0,0204 1 2. behenyylikloridi 358,6 30 0,0836 4,09 (dokosanoyyli- 10 kloridi) 3. kaprylyylikloridi 162 15 0,0925 4,53 (oktanoyylikloridi) B. Liuottimet 1. pyridiini 15 2. dimetyyliformamidi 3. dikloorimetaani 4. metanoli

Menetelmä 7 g sakkaroosia (vedetöntä) liuotettiin lämmittä-20 mällä seokseen, jossa oli 150 ml pyridiiniä ja 75 ml di-metyyliformamidia (DMF). Molemmat liuottimet oli kuivattu 4A molekyyliseuloilla.

30 g beheeni(C22)hapon happokloridia liuotettiin 100 . . ml;aan dikloorimetaania ja happokloridiliuos lisättiin ____ 25 tipoittain sakkaroosiliuokseen. Reaktiolämpötila pidettiin 32 °C:ssa kylmän vesihauteen avulla. Lisäysaika oli 30 minuuttia .

C22-happokloridin lisäyksen jälkeen reaktioseos lämmitettiin 40 °C;seen, poistettiin vesihauteesta ja annet-30 tiin sekoittua ympäristön lämpötilassa vielä neljä tuntia.

Neljän tunnin reaktioajan jälkeen lisättiin 15 g kaprylyylikloridia 50 ml:ssa dikloorimetaania. Lisäysaika oli 30 minuuttia ja reaktiolämpötila pidettiin 30 - 35 °C:ssa. Kaprylyylikloridin lisäämisen jälkeen seoksen an-35 nettiin sekoittua yön yli.

I: i3 87654 Yön yli sekoituksen jälkeen reaktioseos laimennettiin 30 ml:11a metanolia ylimääräisten happokloridien muuttamiseksi metyyliestereikseen. Sitten reaktioseos laimennettiin 300 ml:11a dikloorimetaania ja yhdistettiin 5 erotussuppilossa 300 ml:aan laimeaa suolaliuosta (NaCl). Seosta ravistettiin ja sen annettiin erottua.

Orgaaninen (dikloorimetaani-) kerros pestiin toisen kerran laimealla suolaliuoksella ja sitten laimealla HCl:lla (pyridiinijäämän poistamiseksi) ja sitten vedellä, 10 kunnes viimeinen pesu oli neutraali pH-paperin mukaan.

Dikloorimetaaniliuos kuivattiin vedettömällä nat-riumsulfaatilla ja sitten tislattiin tyhjiössä kuumentamalla nestemäiseksi jäämäksi. Tuote jähmettyi seistessään. Kiinteä tuote sulatettiin kuumavesihauteessa ja uutettiin 15 kolme kertaa metanolilla (metanolikerrokset poistettiin dekantoimalla). Reaktiotuote tislattiin uudelleen tyhjiössä ja jäämä liuotettiin 80 ml:aan dikloorimetaania. Liuosta sekoitettiin ja lisättiin hitaasti 80 ml metanolia kiteytymisen aikaansaamiseksi. Seos tislattiin jäl-20 leen tyhjiössä dikloorimetaanin korvaamiseksi tislauksen aikana lisätyllä metanolilla. Muodostui valkoinen sakka . (kiteinen) ja suspensio jäähdytettiin vesihauteessa ja suodatettiin, jolloin saatiin 40,5 g kuivaa tuotetta.

Saanto 93 % teoreettisesta.

• \ 25 Analyysi 1. Hydroksyyliarvo - 3,1 2. Keskimääräinen esteröitymisaste - 7,88 (laskettuna hydroksyyliarvosta arviona) 3. Arvioitu oktaesteri-% - 90,6

: :30 Esimerkki II

Tetrabehenyylitetrakaprylyylisakkaroosin valmistus (metyyliesterimenetelmä)

Vaihtoehtoinen menetelmä C8_22-sakkaroosipolyeste-rien valmistamiseksi on US-patenteissa 4 518 772 ja : 35 4 517 360, ks. edellä, kuvatun menetelmän muunnelma. Sak- i4 87654 karoosin annetaan reagoida metyylikaprylaatin kanssa ka-liumsaippuan ja emäksisen katalyytin, kuten K2C03:n läsnä ollessa sakkaroosioktakaprylaatin muodostamiseksi. Okta-kaprylaatin annetaan sitten reagoida metyylibehenaatin 5 kanssa natriummetoksidin läsnä ollessa vaihtoesteröimistä varten halutuksi C8_22-tuotteeksi.

Kemikaalit: mooli- A. Reaktiot mol, p. paino (g) moolia suhde 10 1. sakkaroosi 342,30 300 0,876 1,000 2. kaliumbehenaatti 378,60 124,10 0,328 0,375 3. metyylikaprylaatti 158,24 1663,40 10,512 12,000 4. metyylibehenaatti 354,60 2174,40 6,132 7,000 5. kaliumkarbonaatti 138,21 12,107 0,0876 0,100 15 6. natriummetoksidi 54,00 (½ % seoksen painosta) B. Liuottimet 1. metanoli 2. heksaani 20 Menetelmä

Vaihe A - Kaliumbehenaatin valmistus - Metyylibehenaattia (0,375 mol/vaiheessa B käytettä vä sakkaroosimooli) saippuoidaan sekoittamalla palautus-jäähdyttäen metanolissa, joka sisältää vastaavan määrän 25 Κ0Η:a. Reaktiota sekoitetaan kuumentaen, kunnes kaikki me- tyyliesteri on muuttunut saippuaksi infrapuna-analyysin mukaan. Saippualiuosta käytetään sellaisenaan seuraavassa reaktiovaiheessa.

Vaihe B - Sakkaroosioktakaprylaatin valmistus . 30 Metyylikaprylaattia (12 mol/sakkaroosimooli) lisä tään suoraan yllä olevan vaiheen A kaliumbehenaatti-me-tyylialkoholilluokseen. Seos tislataan tyhjiössä metano-lin poistamiseksi. Sakkaroosia ja kaliumkarbonaattia lisätään saippua-metyylikaprylaattiseokseen ja reaktioseos 35 lämmitetään 135 °C:seen ja pannaan osittaiseen tyhjiöön.

i is 87654

Reaktion annetaan jatkua, kunnes sakkaroosi on muuttunut oktakaprylaatikseen. Loppupiste määritetään neste- tai ylikriittisellä nestekromatografiällä.

Reaktioseos jäähdytetään 95 °C:seen ja lisätään 7 % 5 H20 saippuan hydraatin muodostamiseksi.

Saippua erottuu lietteenä ja se poistetaan sentri-fugoimalla, suodattamalla ja/tai dekantoimalla. öljykerros (sakkaroosioktakaprylaatti/metyyliesterikerros) pestään useita kertoja kuumalla vedellä, erotetaan ja vesijäämä 10 poistetaan N2-puhalluksella 110 °C:ssa.

Raaka oktakaprylaatti tehdään värittömäksi filtro-lin ja keliitin seoksella ja valkaisumaat poistetaan tyh-jiösuodatuksella. Liiat metyyliesterit poistetaan tislaamalla 130 °C:ssa ja paineessa 1 mmHg.

15 Vaihe C - C8_22-sakkaroosipolyesterien valmistus

Sakkaroosioktakaprylaattia (vaiheesta B yllä) ja 7 moolia metyylibehenaattia yhdistetään natriummetoksidin kanssa reaktorissa. Lämpötila nostetaan 120 °C:seen sekoittaen ja reaktori pannaan tyhjiöön.

20 Vaihtoesteröitymisessä muodostunut metyylikapry- laatti tislataan reaktioseoksesta ja kerätään. Reaktiota jatketaan, kunnes 4-5 moolia metyylikaprylaattia on kerätty (C8_22-suhdetta sakkaroosissa voidaan säätää poistetun metyylikaprylaatin mukaan).

.25 Reaktioseos jäähdytetään 90 °C:seen ja neutraloi daan jääetikkahapolla.

Tuote laimennetaan heksaanilla ja heksaaniliuos pestään useita kertoja kuumalla vedellä.

Pesuvedet erotetaan ja heksaani ja mahdollinen ve-30 sijäämä poistetaan N2-puhalluksella 110 °C:ssa. Tuote laimennetaan uudelleen heksaanilla ja tehdään värittömäksi hiilen ja filtrolin seoksella.

Hiili/filtrol poistetaan tyhjiösuodatuksella ja liuotin poistetaan tyhjiötislauksella. Liika ja/tai jää-35 mämetyyliesterit poistetaan ohutkerroshaihdutuksella ja tuote kiteytetään heksaani/metanoliliuoksesta.

16 87654 (Höyrytislaus 210 °C:ssa ja painessa 1 mmHg on haluttaessa viimeinen vaihe.)

Esimerkki III

Vähäkalorisen rasvan valmistus esimerkin I yhdis-5 teestä ja nestemäisestä triglyseridistä 6 g kiinteää esimerkin I mukaisesti valmistettua C8_22-sakkaroosipolyesteriä ja 24 g ainetta Crisco Oil* punnitaan näyteastiaan. Seosta kuumennetaan höyryhauteessä ja sekoitetaan ravistamalla. Seoksen annetaan jäähtyä takai-10 sin huoneenlämpöön, jolloin se muodostaa plastisen geelin, joka sisältää 20 % sakkaroosipolyesteriä ja 80 % trigly-seridiöljyä.

Rasvavalmiste voidaan käsitellä tavanomaiseen tapaan ilmalla tai typellä "ilmastetun" rasvan muodostami-15 seksi.

♦Nestemäinen triglyseridiöljy, jota markkinoi The Procter & Gamble Company.

Esimerkki IV

Sulamattoman rasvan valmistus esimerkin I yhdis-20 teestä ja nestemäisestä sakkaroosipolyesteristä 6 g esimerkin I mukaisesti valmistettua kiinteää C8_22-sakkaroosipolyesteriä ja 24 g nestemäistä sakkaroosipolyesteriä yhdistetään ja kuumennetaan, kunnes kaikki kiinteä aine on liuennut. Seoksen annetaan jäähtyä takai-25 sin huoneenlämpöön, jolloin se muodostaa plastisen geelin, .. joka sisältää 20 % esimerkin I kiinteää sakkaroosipolyes teriä ja 80 % nestemäistä sakkaroosipolyesteriä. Valmiste sopii käytettäväksi ruokarasvana eikä se aiheuta anaali-vuoto-ongelmaa, joka muuten seuraisi, jos ruokarasvana 30 käytetään vain nestemäistä sakkaroosipolyesteriä.

Rasvavalmiste voidaan käsitellä tavanomaiseen tapaan ilmalla tai typellä "ilmastetun" rasvan muodostamiseksi.

Claims (10)

1. Nestemäisissä ruokaöljyissä käyttökelpoinen sakkaroosin rasvahappoesteri, tunnettu siitä, että 5 rasvahapporyhmät koostuvat pääasiassa 2-10 hiiliatomia sisältävistä lyhytketjuisista rasvahapporadikaaleista ja 20 - 24 hiiliatomia sisältävistä pitkäketjuisista rasvahapporadikaaleista, jolloin lyhytketjuisten ja pitkäket-juisten rasvahapporadikaalien välinen moolisuhde on noin 10 3:5 - 5:3 ja esteröitymisaste on noin 7-8.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sakkaroosin rasvahappoesteri, tunnettu siitä, että lyhytketjui-set happoradikaalit sisältävät 6-10 hiiliatomia.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sakkaroosin ras-15 vahappoesteri, tunnettu siitä, että pitkäketjui- nen happoradikaali on behenaatti.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sakkaroosin rasvahappoesteri, tunnettu siitä, että lyhytketjuinen happoradikaali on asetaatti ja pitkäketjuinen happora- 20 dikaali on behenaatti.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sakkaroosin rasvahappoesteri, tunnettu siitä, että lyhytketjui-nen happoradikaali on butyraatti ja pitkäketjuinen happo-radikaali on behenaatti.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sakkaroosin ras vahappoesteri, tunnettu siitä, että lyhytketjui-nen happoradikaali on kaproaatti ja pitkäketjuinen happo-radikaali on behenaatti.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sakkaroosin ras-30 vahappoesteri, tunnettu siitä, että lyhytketjuinen happoradikaali on kaprylaatti ja pitkäketjuinen happo-radikaali on behenaatti.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sakkaroosin rasvahappoesteri, tunnettu siitä, että lyhytketjui- 35 nen happoradikaali on kapraatti ja pitkäketjuinen happoradikaali on behenaatti. ie 87 654

9. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-6 mukainen sakkaroosin rasvahappoesterl, tunnettu siltä, että lyhytketjuisten ja pitkäketjuisten happoradikaalien välinen moollsuhde on noin 4:4.

10. Rasvakoostumus, tunnettu siltä, että se sisältää jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaista sakkaroosin rasvahappoesterlä. 19 87654