FI92791C - Menetelmä vähäkalorisen rasvakoostumuksen valmistamiseksi - Google Patents

Description

92791

Menetelmä vähäkalorisen rasvakoostumuksen valmistamiseksi Tämä keksintö kohdistuu menetelmään vähäkalorisina rasva-aineina käyttökelpoisten koostumusten valmistamisek-5 si. Keksintö kohdistuu lisäksi menetelmään vähäkalorista rasvaa sisältävän elintarvikekoostumuksen valmistamiseksi.

Eräs ihmisten yleisimmistä aineenvaihduntaongelmis-ta on nykyään liikalihavuus. Tämä olotila johtuu primäärisesti suuremman kalorimäärän nauttimisesta kuin mitä tulee 10 kulutettua. Rasva on ruokavaliossa energian konsentroitu-nein muoto jokaisen rasvagramman tuodessa likimäärin 9 kaloria. Kaiken kaikkiaan rasva muodostaa noin 40 % ruokavalion kokonaiskalorimäärästä.

Triglyseridit muodostavat noin 90 % keskimääräises-15 sä ruokavaliossa kulutetusta kokonaisrasvamäärästä. Eräs menetelmä, jolla syötävän rasvan kaloriarvoa voitaisiin alentaa, voisi olla ihmiskehoon absorboituvan triglyseri-dimäärän vähentäminen, koska tavalliset syötävät triglyse-ridirasvat absorboituvat lähes kokonaan (ks. Lipids, 2, H.

20 J. Deuel, Interscience Publishers, Inc., New York 1955, s. 215). Vähäkalorinen rasva tarjoaa sopivan ja käytännöllisen menetelmän, jolla liikalihavuutta voidaan estää tai poistaa.

Julkaisussa Executive Summary, Committee on Diet, .· 25 Nutrition and Cancer, National Academy of Sciences, National Academy Press, Washington, D. C., s. 4-5 (1982), käsitellään mahdollista yhteyttä syövän ja syödyn rasvan, so. päivittäisen ruokavalion kokonaisrasvamäärän, tyydyttyneen rasvan, monityydyttymättömän rasvan ja kolestero-30 Iin, välillä. Epidemiologiset tutkimukset ovat toistuvasti osoittaneet yhteyden päivittäisen ruokavalion rasvan ja monissa paikoissa ilmenevän syövän välillä, erityisesti rinta-, eturauhas- ja paksusuolen syövän välillä. Tiedot eivät ole kuitenkaan täysin johdonmukaisia. Kuten epide-35 miologiset tutkimukset, ovat myös lukuisat eläinkokeet 92791 2 osoittaneet, että ruokavalion rasvat vaikuttavat kasvainten syntyyn, etenkin rinnassa ja paksusuolessa.

Patologisiin tiloihin, jotka voivat aiheuttaa vaivaa lämminverisille eläimille, voi liittyä kolesterolin 5 imeytymistä ja siihen liittyvää hyperkolesterolemiaa. Esimerkiksi epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet muutamin poikkeuksin, että väestöillä, jotka kuluttavat suuria määriä tyydyttynyttä rasvaa ja kolesterolia, on suhteellisen suuri seerumin kolesterolipitoisuus ja suuri se-10 pelvaltiomosydäntaudista johtuva kuolleisuus. Päinvastoin ovat kolesterolitasot ja sepelvaltimotaudista aiheutuva kuolleisuus alhaiset väestöillä, joilla on alhainen tyydyttyneen rasvan ja kolesterolin kulutus.

The National Institutes of Health Consensus Deve-15 lopment Conference julkaisi artikkelin "Lowering Blood Cholesterol to Prevent Heart Disease", JAMA, Vol. 253, nro 14, s. 2080 - 2086 (1985). Siinä tehtiin johtopäätös, että veren kolestoritasojen nousu on pääsyy sepelvaltimotautiin ja että selvästi kohonneiden veren kolesterolitasojen 20 (erityisesti veren pienitiheyksisen lipoproteiini (LDL)- kolesteroliasojen) alentaminen vähentää sepelvaltimosydän-taudista johtuvien sydänkohtauksien riskiä. Paneeli suosittelu sopivia ruokavalion muutoksia, erityisesti syödyn rasvan määrän vähentämistä, tarkoituksena vähentää veri-25 seerumin kolesterolitasoja.

Täten on tarvetta menetelmille ruokavaliossa olevan triglyseridirasvamäärän vähentämiseksi liikalihavuuden, syövän ja sydäntaudin riskien vähentämiseksi.

Vähäkalorisia rasvoja, jotka voivat korvata trigly-30 seridejä, ovat kuvanneet on Mattson et ai. US-patenttijul-kaisussa 3 600 186 (Mattson et ai.) esitetään vähäkalorisia, rasvaa sisältäviä ruokakoostumuksia, joissa ainakin osa triglyseridimäärästä on korvattu polyolirasvahappoes-terillä, jossa on ainakin neljä rasvahappoesteriryhmää jo-35 kaisen rasvahapon sisältäessä 8-22 hiiliatomia.

3 92791 US-patenttijulkaisussa 4 005 196 (Jandacek et ai.) esitetään Mattson et al.:n patentin mukaisia vähäkalorisia ruokakoostumuksia yhdistelmänä riittävän rasvaliuokoisen vitamiinin kanssa, vitamiinin ollessa valittu ryhmästä, 5 jonka muodostavat vitamiini A, vitamiini D, vitamiini E ja vitamiini K.

US-patentti julkaisussa 3 954 976 (Mattson et ai.) kuvataan kolesterolin absorption estämiseksi tarkoitettuja farmaseuttisia koostumuksia, jotka käsittävät tehokkaita 10 yksikköannosmääriä polyolirasvahappoesteriä, jossa on ainakin neljä rasvahappoesteriryhmää, ja menetelmä eläinten hyperkolesterolemian käsittelemiseksi ja/tai estämiseksi menetelmän käsittäessä mainitun polyolirasvahappoesterin peräkkäisten terapeuttisesti tehokkaiden annosten syste-15 maattisen antamisen sellaiselle eläimelle.

Mattson et ai.:n ja Jandacek et ai.:n patenteissa esitetyt esterit ovat tehokkaita rasvan korvikkeita käytettäväksi vähäkalorisissa elintarvikkeissa tai farmaseuttisissa koostumuksissa hyperkolesterolemian kontrol-20 loimiseksi. Valitettavasti näiden estereiden säännöllinen nauttiminen määrinä, jotka vaihtelevat kohtalaisesta suureen, voi aiheuttaa ei-toivotun laksatiivisen vaikutuksen, nimittäin esterin vuotamisen peräaukon sulkijalihaksen kautta. Eräs tapa estää tämä eitoivottu laksatiivinen vai-: 25 kutus on formuloida esterit niin, että ne ovat täysin kiinteitä kehon lämpötilassa.

Toinen tapa estää ei-toivottu laksatiivinen vaikutus on lisätä esteriin anti-anaalivuotoaineita, kuten niitä, joita on kuvattu US-patenttijulkaisussa 4 005 195 30 (Jandacek). Tässä patentissa esitetään anti-anaalivuotoaineita, jotka sisältävät kiinteitä rasvahappoja (sulami-piste 37 °C tai korkeampi) ja niiden triglyseridilähdettä ja kiinteitä polyolirasvahappopolyestereitä. Erityisesti nämä aineet on valittu ryhmästä, jonka muodostavat: syötä-3 5 väksi kelpaavat C12- ja korkeammat tyydyttyneet rasvahapot 92791 4 ja niiden syötäväksi kelpaavat suolat; C12- ja korkeampien tyydyttyneiden rasvahappojen syötäväksi kelpaavat, ruoansulatuksessa hajoavat lähteet; syötäväksi kelpaavat, absorboi tumattomat, ruoansulatuksessa hajoavat kiinteät po-5 lyolirasvahappopolyesterit, joissa on ainakin 4 rasvahap-poesteriryhmää ja joissa polyoli on valittu ryhmästä, joka koostuu sokereista ja sokerialkoholeista, jotka sisältävät 4-8 hydroksyyliryhmää, ja joissa jokaisessa rasvahappo-ryhmässä on noin 8-22 hiiliatomia; ja a-haarautuneiden 10 C10-Clg-rasvahappojen syötäväksi kelpaavat ruoansulatuksessa hajoamattomat esterit.

Täysin kiinteillä estereillä ja kiinteillä trigly-serideillä tai esterillä, joita on käytetty anti-anaali-vuotoaineina, on haittoja käytettynä vähäkalorisissa elin-15 tarvikekoostumuksissa. Suuren kiintoainemäärän sisältävä esteri tai triglyseridi maistuu syötäessä "vahamaiseita”. Toivottavaa olisi, että olisi vähäkalorinen rasva-aine, joka on vielä tehokas kalorien ja kolesterolin vähentäjä mutta jossa voi olla myös suhteellisen alhainen kiinto-20 ainepitoisuus, niin ettei se maistu suussa vahamaiselta. Samanaikaisesti on kriittistä, että tällä rasva-aineella ei ole ei-toivottavaa laksatiivista sivuvaikutusta.

Sen vuoksi esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada vähäkalorinen rasvakoostumus käytettäväksi vä-25 häkalorisissa elintarvikekoostumuksissa ja seerumin koles terolin vähentämiseksi.

Tämän keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada rasvakoostumus, jolla ei ole laksatiivista sivuvaikutusta, niin ettei lisättyjen antianaalivuotoaineiden käyttö ole 30 tarpeen.

Nämä tarkoitukset saavutetaan tämän keksinnön mukaisella menetelmällä vähäkalorisen rasvakoostumuksen valmistamiseksi, joka koostumus käsittää syötävän, kokonaan tai osittain ruoansulatuksessa hajoamattoman vähäkalorisen 35 rasvamateriaalin, joka on valittu sokerirasvahappopolyes- 5 92791 tereistä, sokerialkoholirasvahappopolyestereistä ja näiden seoksista, jolloin sokerit ja sokerialkoholit sisältävät 4 - 8 hydroksyyliryhmää, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että sokerit tai sokerialkoholit asyloidaan tai vaih-5 toesteröidään rasvahappoasyloiniaineella tai rasvahappoes-terillä, jotka on johdettu 8-22 hiiliatomia sisältävien rasvahappojen seoksesta, siten että saadut sokerirasvahap-popolyesterit ja sokerialkoholirasvahappopolyesterit sisältävät vähintään 4 rasvahapporyhmää ja sokerirasvahappo-10 polyesterit, jotka ovat sakkaroosirasvahappopolyestereitä, sisältävät vähintään 70 % oktaestereitä ja saadaan rasva-koostumus, jolla on 37,8 °C:ssa a) viskositeetti vähintään 0,25 Ns/m2 (2,5 P) leikkausnopeudella 800 s'1, viskositeetti vähintään 0,4 15 Ns/m2 (4,0 P) leikkausnopeudella 100 s'1 ja viskosi teetti vähintään 2,5 Ns/m2 (25 P) leikkausnopeudella 10 s"1; b) myötöraja vähintään 250 N/m2 (2 500 dyn/cm2); c) tiksotrooppinen alue vähintään 0 , 20 x 105 N/m2s 20 (0,20 x 106 dyn/cm2s); ja d) neste/kiintoainestabiilisuus vähintään 50 % määritettynä sellaisen näytteen painoprosentteina, joka ei erotu nesteenä sen jälkeen, kun on sentrifugoitu nopeudella 60 000 kierrosta minuutissa 1 tunnin * 25 ajan 37,8 °C:ssa.

Keksinnön mukaisesti valmistetulla rasvakoostumuk-sella on kehon lämpötilassa ei-Newtoninen pseudoplastinen reologia, ja se on käyttökelpoinen triglyseridirasvojen korvikkeena vähäkalorisissa rasvapitoisissa elintarvik-30 keissa sekä menetelmässä seerumin kolesterolin vähentämi-seksi.

Vähäkalorisilla rasvamateriaaleilla tarkoitetaan syötäväksi kelpaavia aineita, jotka voivat korvata ihmisen ruokavaliossa triglyseridirasvoja tai -öljyjä. Näillä ai-35 neilla on triglyseridirasvojen ja -öljyjen edut, so. voi-televuus ja maku.

6 92791 "Kokonaan ruoansulatuksessa hajoamattomalla" tarkoitetaan, että oleellisesti kaikki aine jää hajoamatta kehossa. Se ohittaa ruoansulatusjärjestelmän oleellisesti samanlaisena kun se nautitaan. Termillä "osittain ruoan-5 sulatuksessa hajoamaton" tarkoitetaan, että ainakin noin 30 % aineesta jää hajoamatta. Edullisesti vähintään noin 70 % aineesta jää hajoamatta ruoansulatuksessa.

"Neste/kiintoainestabiilisuudella" tässä käytettynä tarkoitetaan, että aineen nesteosa ei erotu helposti kiin-10 toaineosasta kehon lämpötilassa, ts. aine näyttää olevan kiinteä, vaikka jopa noin 95 % siitä on nestettä. Neste/ kiintoainestabiilisuus mitataan sentrifugoimalla ainenäyte nopeudella 60 000 kierrosta minuutissa tunnin ajan 37,8° C:ssa (100 °F). Neste/kiintoainestabiilisuus määritellään 15 seuraavasti: 100 % miinus sentrifugoinnin jälkeen nesteenä erottuneen aineen prosentuaalinen osuus.

Esillä oleva keksinnölle on keskeisen tärkeätä vä-häkaloristen rasvamateriaalien reologia kehon lämpötilassa (37 °C, 98,6 °F), koska niiden täytyy olla stabiileja ja 20 viskooseja kehon lämpötilassa laksatiivisen sivuvaikutuksen eliminoimiseksi. Kuitenkin tässä yhteydessä tehdyt mittaukset suoritettiin 37,8 °C:ssa (100 °F) mukavuussyistä ja instrumenttien helpomman kalibroinnin vuoksi, ja keksintö on määritelty käyttäen 37,8 °C:ssa (100 °F) mi-25 tattuja arvoja. On ymmärrettävää, että 37,8 °C:ssa (100° F) tehdyt mittaukset ovat hyvin lähellä kehon lämpötilassa tehtyjä mittauksia, ja että ne siten likimääräisesti ilmoittavat reologiset ominaisuudet kehon lämpötilassa, koska alempi lämpötila suurentaa viskositeettia.

3 0 Keksinnön mukaisesti valmistetuilla rasvakoostumuk- silla on yllättävä reologia ja neste/kiintoainestabiilisuus kehon lämpötilassa. Esimerkiksi erityisesti syntetisoiduilla sakkaroosirasvahappopolyestereillä, jotka sulavat välialueella ja joista kehon lämpötilassa on 12 % 35 kiinteätä ja 88 % nestettä, on ei-Newtoniset pseudoplas- I! 7 92791 tiset virtausominaisuudet ja ne ovat hyvin viskooseja ja niillä on erinomainen neste/kiintoainestabiilisuus. Tämä poikkeaa 88 % nestemäistä sakkaroosipolyesteriä ja 12 % kiinteää sakkaroosipolyesteriä sisältävän seoksen ominai-5 suuksista. Kehon lämpötilassa seos, jossa on 12 % kiinteää sakkaroosipolyesteriä ja 88 % nestemäistä sakkaroosipolyesteriä, erottuu nestemäiseksi osaksi ja kiinteäksi osaksi. Lisäksi seoksella on alhainen viskositeetti. Erityisesti syntetisoiduilla sakkaroosipolyestereillä puolestaan 10 on pseudoplastinen virtaus ja yllättävä viskositeetti ja neste/kiintoainestabiilisuus kiintoainepitoisuuksien ollessa suhteellisen alhaiset.

Vähäkaloristen rasvamateriaalien suuren viskositeetin ja neste/kiintoainestabiilisuuden etuna on, että näi-15 den materiaalien nauttiminen ei aiheuta haitallista laksatiivista sivuvaikutusta. Viskooseina ja stabiileina nämä aineet kulkeutuvat ruoansulatuskanavasta peräsuolen sulkijalihaksen läpi suurelta osalta samalla tavoin kuin normaalit ulosteet. Siten tämän keksinnön mukaisesti valmis-20 tettuja koostumuksia voidaan nauttia turvallisesti lisäämättä anti-anaalivuotoaineita.

Toinen hyöty koituu siitä, että keksinnön mukaisesti valmistetut rasvakoostumukset kykenevät säilyttämään korkean viskositeettinsa ja stabiilisuutensa suhteellisen .· 25 alhaisilla kiintoainepitoisuuksilla. Kun koostumuksia nautitaan, suussa havaitaan vähemmän kiintoainetta, jolloin koostumukset maistuvat vähemmän vahamaisilta.

Tämän keksinnön mukaisesti valmistettujen vähäkaloristen rasvakoostumusten oletetaan olevan homogeenisia 30 systeemejä. Vaikkakaan ei ole tarkoitus sitoutua tähän teoriaan, on havaittu todisteita verkkoutumisesta koostumusten kiintoainekiteiden ja nesteen välillä, mikä voi olla osasyynä aineiden yllättävän korkeaan neste/kiinto-ainestabiilisuuteen ja viskositeettiin kehon lämpötilassa.

35 Viskositeetti, myötöraja ja tiksotrooppinen alue 8 92791 ovat hyvin tunnettuja Teologisia ominaisuuksia ja ne voidaan mitata käyttämällä esimerkiksi plate and cone -vis-kometri (esim. Ferranti-Shirley-viskometri, valmistaja Ferranti Electric, Inc., 87 Modular Ave., Commack NY 11 5 725). Reologian perusteita on käsitelty artikkelissa Id- son, "Rheology: Fundamental Concepts, "Cosmetics and Toiletries, Vol. 93, ss. 23 - 30 (heinäkuu 1978). "Viskositeetti" on sisäinen kitka, joka vastustaa kunkin nesteker-roksen liikettä sen liikkuessa viereisen nestekerroksen 10 ohi. "Myötöraja" on se leikkausjännityksen arvo, joka vaaditaan ennen kuin materiaali alkaa virrata. Idson määrittelee "tiksotropian" reversiibeliksi geeli-sooli-geeliolo-muodonmuutokseksi, jonka aiheuttaa määrätyn rakenteen muodostuminen aineessa. Geeliytyneestä rakenteesta tulee ra-15 vistettaessa ja sekoitettaessa sooli, joka uudelleen gee-liytyy, kun sen annetaan olla rauhassa. Tämän keksinnön mukaisesti valmistetun rasvakoostumusnäytteen viskositeetin, myötörajan ja tiksotrooppisen alueen mittaamiseksi käytettiin plate and cone -viskometriä, jonka avulla tu-20 lostettiin reogrammi eli käyrä, joka esittää leikkausjännityksen leikkausnopeuden funktiona. Viskositeetti ja myötöraja lasketaan reogrammikäyrän pisteistä, ja tiksotroop-pinen alue on käyrän sisäpuolella oleva alue (joka tunnetaan myös "hystereesisilmukkana"). Tämän menetelmän kuvaus 25 Idsonin artikkelissa esitetään tässä viitteenä. Lisää yksityiskohtia on esitetty jäljempänä analyyttisiä menetelmiä kuvaavassa osassa.

Edullisesti tämän keksinnön mukaisesti valmistettujen rasvakoostumusten viskositeetti 37,8 °C:ssa (100 °F) 30 on vähintään noin 0,5 Ns/m2 (5 P) leikkausnopeudella 800 ·· s'1, vähintään noin 2,0 Ns/m2 (20 P) leikkausnopeudella 100 s'1 ja vähintään noin 20 Ns/m2 (200 P) leikkausnopeudella 10 s'1. Koostumusten edullinen myötöraja on 500 N/m2 (5 000 dyn/cm2) ja edullinen tiksotrooppinen alue on vähintään 35 noin 0,75 x 105 N/m2s (0,75 dyn/cm2s) . Edullisesti koostu-

II

9 92791 musten neste/kiintoainestabiilisuus on vähintään noin 90 %.

Edullisimmin näiden vähäkaloristen rasvakoostumus-ten viskositeetti 37,8 °C:ssa (100 °F) on vähintään noin 5 0,8 Ns/m2 (8 P) leikkausnopeudella 800 s'1, vähintään noin 3,0 Ns/m2 (30 P) leikkausnopeudella 100 s-1 ja vähintään noin 40,0 Ns/m2 (400 P) leikkausnopeudella 10 s‘l. Koostumusten edullisin myötöraja on vähintään noin 1 500 N/m2 (15 000 dyn/cm2) ja edullisin tiksotrooppien alue vähintään 10 noin 1,00 x 10s N/m2s (1,00 x 106 dyn/cm2s) .

Tämän keksinnön mukaisesti valmistettujen rasva-koostumusten edullinen yläraja on noin 1 x 104 Ns/m2 (lx 105 P) leikkausnopeudella 10 s'1 ja noin 100 Ns/m2 (1 000 P) leikkausnopeudella 100 s1. Rasvakoostumuksilla täytyy olla 15 pseudoplastiset virtausominaisuudet, kuten tässä on määri telty.

Jodiluku on rasvahappojen tyydyttymättömyysasteen mitta. Tämän keksinnön mukaisesti valmistettujen vähäkaloristen rasvakoostumusten jodiluku on edullisesti noin 36 20 - noin 55.

Kiintorasvamäärän arvo (Solid Fat Content value, SFC) antaa tietyn rasvakoostumuksen painoprosentteina ilmoitetulle kiintoainepitoisuudelle hyväksyttävän likiarvon annetussa lämpötilassa. Keksinnön mukaisesti valmistetun ·' 25 vähäkalorisen rasvakoostumuksen SFC-arvo 37,8 °C:ssa (100° F) on edullisesti ainakin noin noin 5 %. Edullisimmin SFC-arvo 37,8 °C:ssa (100 °F) on ainakin noin 10 %. Tällainen vähäkalorinen rasvakoostumus sulaa kokonaan edullisesti korkeammassa lämpötilassa kuin noin 37 °C (98,6 °F).

30 Sokeri- ja sokerialkoholirasvahappopolyesterit muo dostuvat sokereista tai sokerialkoholeista ja rasvahapoista. Termiä "sokeri" on käytetään tässä sen tavanomaisessa merkityksessä yleisnimenä mono- ja disakkarideille. Myös termiä "sokerialkoholi" käytetään sen tavanomaisessa mer-35 kityksessä yleisnimenä sokerien pelkistystuotteille, jois- 92791 10 sa aldehydi- tai ketoniryhmä on pelkistetty alkoholiksi. Rasvahappoesteriyhdisteet valmistetaan saattamalla mono-sakkaridi, disakkaridi tai sokerialkoholi reagoimaan rasvahappojen kanssa, kuten jäljempänä kuvataan.

5 Esimerkkejä sopivista monosakkarideista ovat ne, joissa on 4 hydroksyyliryhmää kuten ksyloosi, arabinoosi ja riboosi; ksyloosista johdettu sokerialkoholi, so. ksylitoli, on myös sopiva. Monosakkaridi erytroosi ei sovi käytettävksi keksinnön mukaisessa menetelmässä, koska se 10 sisältää vain 3 hydroksyyliryhmää, mutta erytroosista johdettu sokerialkoholi, so. erytritoli, sisältää 4 hydroksyyliryhmää ja on siten sopiva. 5 hydroksyyliryhmää sisältäviä monosakkarideja, jotka sopivat käytettäviksi keksinnön mukaisessa menetelmässä, ovat glukoosi, mannoosi, ga-15 laktoosi, fruktoosi ja sorboosi. Sakkaroosista, glukoosista tai sorboosista johdettu sokerialkoholi, esim. sorbitoli, sisältää 6 hydroksyyliryhmää ja myös sopivä rasvahap-poesteriyhdisteen alkoholiosana. Esimerkkejä sopivista di-sakkarideistä ovat maltoosi, laktoosi ja sakkaroosi, jotka 20 kaikki sisältävät 8 hydroksyyliryhmää.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä sokeri- tai sokerialkoholirasvahappopolyesterien valmistamiseksi edellä määritellystä sokeri- tai sokerialkoholiyh-disteestä muodostetaan esteri 8-22 hiiliatomia sisältä-25 vien rasvahappojen seoksen kanssa. Esimerkkejä sellaisista rasvahapoista ovat kapryyli-, kapriini-, lauriini-, myris-tiini-, myristoleiini-, palmitiini-, palmitoleiini-, steariini-, öljy-, risiiniöljy-, linoleiini-, linoleeni-, ele-osteariini-, arakidiini-, beheeni-, ja erusiinihappo. Ras-30 vahapot voidaan johtaa sopivista luonnossa esiintyvistä tai synteettisistä rasvahapoista ja ne voivat olla tyydyttyneitä tai tyydyttymättömiä ja niihin kuuluu paikka- ja geometrisiä isomeerejä. Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut rasvamateriaalit ovat rasvahappojen 35 sekaestereitä mieluummin kuin yhden rasvahapon estereitä.

92791 11

Rasvahapot sinänsä tai luonnossa esiintyvät rasvat ja Öljyt voivat olla sokeri- tai sokerialkoholirasvahap-popolyesterin rasvahappoyhdisteen lähteitä. Esimerkiksi rapsiöljy on hyvä C22-rasvahapon lähde. Talista, soijapa-5 puöljystä tai puuvillansiemenöljystä voidaan saada C16-C18-rasvahappoja. Lyhyempiketjuisia rasvahappoja voidaan saada kookos-, palmunydin-, tai babassuöljyistä. Maissiöljy, silava, oliiviöljy, palmuöljy, maapähkinäöljy, safloriöljy, seesamöljy ja auringonkkaöljy ovat esimerkkejä muista 10 luonnonöljyistä, jotka voivat olla rasvahappokomponentin lähteinä.

Sopivia sokeri- tai sokerialkoholirasvahappopolyes-tereitä voidaan valmistaa erilaisilla alan ammattimiehen tuntemilla menetelmillä. Näitä menetelmiä ovat mm. sokerin 15 tai sokerialkoholin vaihtoesteröinti metyyli-, etyyli- tai glyserolirasvahappoestereillä käyttäen monia erilaisia katalyyttejä; sokerin tai sokerialkoholin asylointi rasva-happokloridillä; sokerin tai sokerialkoholin asylointi rasvahappoanhydridillä; ja sokerin tai sokerialkoholin 20 asylointi rasvahapolla sellaisenaan. Sokeri- ja sokerial-koholirasvahappoesterien valmistusta on kuvattu esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 2 831 854.

Keksinnön mukaisesti valmistettujen sokeri- ja so-kerialkoholirasvahappopolyesterien tunnusomainen piirre on ,'25 se, että ne sisältävät ainakin 4 rasvahapporyhmää. Sokeri-tai sokerialkoholirasvahappopolyesteriyhdisteet, jotka sisältävät 3 tai vähemmän rasvahappoesteriryhmiä hajoavat suolistoalueella hyvin samalla tavalla kuin tavanomaiset triglyseridirasvat, mutta sokeri- ja sokerialkoholirasva-30 happopolyesteriyhdisteet, jotka sisältävät neljä tai * useampia rasvahappoesteriryhmiä, hajoavat vähemmän ja niillä on siten halutut vähäkaloriset ominaisuudet.

Erittäin edullisia tämän keksinnön mukaisesti valmistettuja vähäkalorisia rasvamateriaaleja ovat sakkaroo-3 5 sirasvahappopolyesterit. Edullisissa sakkaroosirasvahappo- 92791 12 polyestereissä suurin osa sakkaroosin hydroksyyliryhmistä on esteröity rasvahapoilla, ja keksinnön mukaisesti valmistetut sakkaroosirasvahappopolyesterit sisältävät vähintään 70 % oktaestereitä. Edullisesti ainakin noin 85 % ja 5 edullisimmin ainakin noin 95 % sakkaroosirasvahappopolyes-tereistä on valittu ryhmästä, joka koostuu oktaestereistä, heptaestereistä ja heksaestereistä ja niiden seoksista.

Vaadittujen fysikaalisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi sakkaroosirasvahappopolyesterit valmistetaan edul-10 lisesti käyttäen esteröintiin erityisiä rasvahappoja. Edullisesti ainakin noin 80 % ja edullisimmin ainakin noin 90 % rasvahapoista valitaan tällöin ryhmästä, joka koostuu palmitiini-, steariini-, öljy-, linoleiini ja beheenihap-pojen seoksista.

15 Vielä tarkemmin sanottuna edullinen rasvahappokoos- tumus on seuraava: noin 9 % - noin 12 % palmitiinihappoa; noin 35 % - noin 53 % steariinihappoa; noin 19 % - noin 43 % öljyhappoa; noin 2 % - noin 17 % linoleiinihappoa; noin 0 % noin 2 % linoleenihappoa; noin 0 % - noin 2 % araki-20 diinihappoa; noin 0 % - noin 10 % beheenihappoa ja noin 0 % noin 2 % erusiinihappoa.

Seuraava rasvahappokoostumus on edullisin: noin 9 % - noin 12 % palmitiinihappoa; noin 42 % - noin 53 % steariinihappoa; noin 19 % - noin 39 % öljyhappoa; noin 2 % -25 17 % linoleiinihappoa; noin 0 % - noin 2 % linoleenihap poa; noin 0 % - noin 2 % arakidiinihappoa; noin 0 % noin 10 % beheenihappoa ja noin 0 % - noin 2 % erusiinihappoa.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti valmistettuja vähäkalorisia rasvakoostumuksia voidaan käyttää korvaamaan 30 osittain tai kokonaan normaali triglyseridirasva missä ta-hansa rasvaa sisältävässä elintarvikekoostumuksessa sen enrgiasisällön pienentämiseksi. Merkittävän tehon saamiseksi tässä suhteessa on välttämätöntä, että ainakin noin 10 % elintarvikekoostumuksessa olevasta rasvasta tai 33 % 35 elintarvikkeen kaloriarvosta koostuu vähäkalorisista ras- 13 92791 vakoostumuksista. Toisaalta hyvin vähäinen kalorimäärä ja siten erittäin toivottuja elintarvikekoostumuksia saadaan, kun rasva käsittää noin 100 % tämän keksinnön mukaisesti valmistettuja rasvakoostumuksia ja 25 - 100 % elintarvik-5 keen kaloreista.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti valmistetut vä-häkaloriset rasvakoostumukset, erityisesti sakkaroosipoly-esterikoostumukset ovat käyttökelpoisia hyvin moninaisissa ruoka- ja virvoitusjuomakoostumuksissa. Näitä rasvakoostu-10 muksia voidaan käyttää esimerkiksi valmistettaessa leivon-tatuotteita ja leivontaseoksia, kuten kakkuja, piparkakkuja, muffinsseja, pikkuleipiä, tankopikkuleipiä, vohveleita, keksejä, voitaikinatuotteita, piirakoita ja piirakka-pohjia. Edullisia pikkuleipiä ovat esim. kerrospikkuleivät 15 ja suklaahiutalepikkuleivät, erityisesti varastoinnin kes tävät molemmin puolin pintakuvioidut pikkuleivät, joita on kuvattu US-patenttijulkaisussa 4 455 222, Hong & Brabbs. Leivontatuotteet voivat sisältää hedelmä-, kerma- ja muita täytteitä. Muita leivontatuotesovelluksia ovat mm. leivät, 20 ja sämpylät, voileipäkeksit, suolakeksit, pannukakut, voh velit, jäätelötötteröt ja -kupit, hiivalla kohotetut leivontatuotteet, pizzat ja pizzapohjat ja leivotut jauhopi-toiset pikaruoat.

Vähäkalorisia ravakoostumuksia voidaan käyttää yk-• 25 sinään tai yhdessä muiden tavallisten tai vähäkaloristen rasvojen kanssa rasva- ja öljytuotteiden valmistamiseksi. Näitä tuotteita ovat leivontarasvat, margariinit, laardit, syötäväksi keplaavat öljyt, kuten nestemäiset öljyt ja paistoöljyt, keitto- ja salaattiöljyt, popcorn-öljyt, sa-30 laattikastikkeet ja majoneesi. Lisäksi näitä rasvakosotu-muksia voi sisältyä ruokiin, jotka paistetaan öljyssä; tällaisia ovat esim. Pringlet, perunalastut, maissilastut, tortillalastut, muut jauhopitoiset paistetut pikaruoat, ranskanperunat, munkkirinkilät, öljyssä paistetut piirakat 35 (esim. turnoverit), klenetit ja paistettu kana.

92791 14

Meijerituotteita ja keinotekoisia meijerituotteita voidaan myös tehdä käyttäen näitä vähäkalorisia rasva-koostumuksia. Ne ovat käyttökelpoisia esimerkiksi valmistettaessa voita, jäätelöä ja muita rasvaa sisältäviä pa-5 kastejälkiruokia, jugurttia ja juustoja mukaanlukien luonnonjuustot, kypsytetyt juustot, kermajuusto, raejuusto, juustoruoat ja juustolevitteet. Näitä rasvakoostumuk-sia voidaan käyttää maidon, kerman, hapankerman, piimän ja kahvikerman (pakasteen tai jauheen) valmistuksessa. Niistä 10 voidaan tehdä myös muita raaitojuomia ja maitojälkiruokia, kuten vanukkaita.

Näitä vähäkalorisia rasvakoostumuksia voidaan käyttää pääruokina tai pakasteruoissa yhdessä lihan kanssa tai ilman lihaa. Niitä voidaan käyttää lihatuotteissa, kuten 15 hampurilaisissa, hot dogeissa, frankfurtinmakkaroissa, pikkunakeissa, makkaroissa, bologna- ja muissa lounasli-hoissa. Lisäksi nämä rasvakoostumukset ovat käyttökelpoisia säilyketölkkilihoissa mukaanlukien pasta/lihatuotteet, muhennokset, chili con carne, hakkelus, parilaliha, leipä-20 tahnat, ja säilyketölkkikaloissa (esim. tonnikala tai lohi öljyssä). Pintakäsitellystä kasviproteiinista tehdyt liha-analogit voivat sisältää näitä rasvakoostumuksia tavanomaisen rasvan sijasta. Näitä rasvakoostumuksia voidaan myös käyttää tofun ja erityyppisten proteiinilevitteiden 25 valmistamiseksi.

Keksinnön mukaisesti valmistettujen vähäkaloristen rasvakoostumusten moniin muihin käyttökohteisiin kuuluvat mm. makeisten ja konvehtien, esimerkiksi karamellien, suklaiden, suklaakonvehtien, sokerikuorrutteiden, siirappien, 30 vaahtopäällysteiden (pakasteiden tai suihkeiden), ja ker- matäytteiden, hedelmätäytteiden ja muiden täytteiden val mistus. Synteettisiä pähkinöitä ja pähkinävoita voidaan myös tehdä käyttäen näitä rasvakoostumuksia, erityisesti maapähkinävoita ja makeutettuja pähkinälevitteitä. Nämä 35 rasvakoostumukset ovat käyttökelpoisia erityyppisissä lie- 15 92791 missä, dippikastikkeissa, kastikkeissa (esim. tartarkas-tikkeessa ja barbecue-kastikkeessa) ja paistinkastikkeis-sa. Siipikarjan ja karjan rehuja ja lemmikkieläinten ruokia voidaan valmistaa käyttäen näitä rasvakoostumuksia.

5 Lisäksi niitä voidaan käyttää ruoanlaitossa käytettävien suihkutteiden, munakorvikkeiden ja kasvistuotejuomien valmistuksessa.

Nämä vähäkaloriset rasvakoostumukset ovat erityisen käyttökelpoisia yhdessä määrätyn tyyppisten ruoka- ja juo-10 maaineosien kanssa. Lisäetu kalorien vähennyksen suhteen saavutetaan esimerkiksi, kun näitä rasvakoostumuksia käytetään kalorittomien tai vähäkaloristen makeuttajien kanssa. Esimerkkejä makeutusaineista ovat aspartaami, sakka-riini, asesulfaarni, alataani, taumatiini, dihydrokaIkonit, 15 syklamaatti, steriosidi, synteettiset alkoksiaromaatit, kuten dulsiini ja P-4 000, suosaani, mirakuliini, monel-liini, sykloheksyylisulfamaatit, substituoidut imidatso-liinit, n-substituoidut sulfamiinihapot, oksiimit, asesul-faami-K ja rebaudiosidi-A ja peptidit.

20 Erityyppiset rakennetta antavat aineet ovat käyt tökelpoisia yhdessä näiden vähäkaloristen rasvakoostumus-ten kanssa monissa elintarvikekoostumuksissa. Rakennetta antavat aineet voivat olla ruoansulatuksessa hajoamattomia hiilihydraatteja, esimerkiksi polydekstroosia, karboksime-25 tyyliselluloosaa, karboksietyyliselluloosaa ja tofua. Mui ta sopivia rakennetta antavia aineita ovat mm. vesikolloi-dit, tärkkelykset, dekstriinit, maltodekstriinit, poly-olit, mukaanlukien sokerialkoholit, esim. hartsit, sorbitoli ja mannitoli, sekä hiilihydraatit, esim. laktoosi.

30 Näitä vähäkalorisia rasvakoostumuksia voidaan käyttää yhdessä muiden kalorittomien tai vähäkaloristen rasvojen kanssa, kuten haaraketjuisten rasvahappotrigly-seridien, triglyserolieetterien, polykarboksyylihappoeste-rien, sakkaroosipolyeetterien, neopentyylialkoholieste-35 rien, silikoniöljyjen/siloksaanien ja dikarboksyylihappo- 92791 16 esterien kanssa. Muita rasvaa osittain korvaavia aineita, jotka ovat käyttökelpoisia yhdessä näiden rasvakoostumus-ten kanssa, ovat keskipitkäketjuiset triglyseridit, pitkälle esteröidyt polyglyseroliesterit, asetiinirasvat, 5 kasvisteroliesterit, polyoksietyleeniesterit, jojobaeste- rit, rasvahappojen mono/diglyseridit ja lyhytketjuisten kaksiemäksisten happojen mono/diglyseridit.

Ruoka- ja juomakoostumukset voidaan tehdä siten, että yhdistetään esillä olevat vähäkaloriset rasvakoostu-10 mukset ravintokuitujen kanssa näiden kummankin yhdistettyjen etujen saavuttamiseksi. "Ravintokuiduilla" tarkoitetaan kompleksisia hiilihydraatteja, jotka kestävät hajoamatta imettäväisten ruoansulatuksen entsyymien vaikutuksen, kuten kasvien soluseinämissä ja merilevässä olevia 15 hiilihydraatteja ja mikrobiologisella fermentaatiolla tuo tettuja hiilihydraatteja. Esimerkkejä näistä kompleksisista hiilihydraateista ovat leseet, selluloosa, hemisellu-loosa, pektiinit, hartsit ja kasvilimat, merileväuute ja biosynteettiset hartsit. Selluloosakuitulähteisiin kuuluu 20 vihanneksia, hedelmiä, siemeniä, viljakasveja ja ihmisen (esimerkiksi bakteerisynteeseillä) aikaansaamia kuituja. Kaupallisia kuituja, kuten puhdistettua kasviselluloosaa tai selluloosajauhoa, voidaan myös käyttää. Luonnossa esiintyviä kuituja ovat mm. kuidut, jotka ovat peräisin 25 kokonaisten sitrushedelmien kuorista, sitrusalbedosta, sokerijuurikkaista, sitrushedelmämassasta ja -rakkulakiin-toaineesta, omenista, aprikooseista ja vesimelonirenkais-ta.

Nättiä ravintokuidut voivat olla puhdistamattomassa 30 tai puhdistetussa muodossa. Käytetty ravintokuitu voi olla ;; tyypiltään yksinkertaista (esim. selluloosaa), komposiit- tiravintokuitua (esim. sitrusalbedokuitua, joka sisältää selluloosaa ja pektiiniä) tai kuitujen (esim. selluloosan ja hartsin) yhdistelmää. Kuidut voidaan valmistaa alalla 35 tunnetuilla menetelmillä.

17 92791

Kasviproteiinit, esim. soijaproteiini, ja muut puh-distamattomat tai eristetyt proteiinit ovat erittäin käyttökelpoisia yhdessä keksinnön mukaisesti valmistettujen vähäkaloristen rasvakoostumusten kanssa. Esimerkkejä kas-5 viproteiinilähteistä ovat soijapavut, saflorsiemenet, maissi, maapähkinät, vehnä, herneet, auringonkukan siemenet, puuvillasiemenet, kookos, rapsin siemenet, seesamin siemenet, kasvinlehtiproteiinit, keratiini, algae ja rak-kolevä ja yksittäiset soluproteiinit kuten hiiva. Mikäli 10 halutaan, voidaan käyttää eläinproteiinilähteitä. Näihin kuuluu esim. eläinproteiineja, jotka ovat peräisin maidosta, siipikarjasta, lihasta ja/tai kalasta. Tyypillinen esimerkki sopivasta eläinproteiinista on munanvalkuainen.

Tietenkin täytyy käyttää harkintaa, jotta käytetään 15 sopivia vähäkalorisia rasvakoostumuksia ja niiden yhdistelmiä muiden aineosien kanssa. Ei esimerkiksi olisi järkevää käyttää makeuttajän ja rasvakoostumuksen seosta miedossa ruokatuotteessa. Näitä rasvakoostumuksia ja niiden yhdistelmiä muiden aineosien kanssa käytetään silloin, kun 20 sen on tarkoituksenmukaista, ja tarkoituksenmukaisina määrinä.

Monia etuja saavutetaan käytettäessä näitä vähäkalorisia rasvakoostumuksia ruoka- ja juomakoostumuksissa joko yksinään tai yhdistelmänä edellä selostettujen aines-. 25 osien kanssa. Primäärinen etu on kalorimäärän vähennys, joka saavutetaan kun näitä rasvakoostumuksia käytetään korvaamaan rasva kokonaan tai osittain. Toinen tästä käytöstä seuraava etu on se, että ruokavalion kokonaisrasva-määrä vähenee. Ruoat ja juomat, jotka on valmistettu käyt-30 täen vähäkalorisia rasvakoostumuksia triglyseridirasvojen sijasta, sisältävät myös vähemmän kolesterolia, ja näiden ruokien nauttiminen voi johtaa vähentyneeseen seerumin kolesteroliin ja siten sydäntaudin riskin vähenemiseen.

Tähän läheisesti liittyvä etu on, että vähäkaloris-35 ten rasvakoostumusten käyttö mahdollistaa sellaisten ruo- 92791 18 kien ja juomien tuottamisen, jotka ovat stabiileja varas-tointikestävyyden ja läpäisystabiilisuuden suhteen. Tempe-rointia ei tavallisesti tarvita monilla vähäkalorisilla rasvakoostumuksilla kuten tarvitaan triglyseridirasvoilla.

5 Näitä rasvakoostumuksia käyttäen tehdyillä koostumuksilla on hyväksyttävät organoleptiset ominaisuudet, erityisesti maku ja rakenne.

Näitä vähäkalorisia rasvakoostumuksia käyttäen voidaan tehdä dieettiruokia erityisruokavaliotarpeisiin, esi-10 merkiksi henkilöille, jotka ovat liikalihavia tai joilla on sokeritauti tai hyperkolesterolemia. Nämä rasvakoostu-mukset voivat muodostaa pääosan vähärasvaisesta, vähäkalo-risesta, vähäkolesterolisesta ruokavaliosta. Näitä rasva-koostumuksia voidaan käyttää yksinään tai yhdessä lääke-15 hoidon tai muun hoidon kanssa. Vähäkalorisia rasvakoostumuksia käyttäen tehtyjä ruoka- ja juomayhdistelmiä voidaan käyttää osana kokonaisruokavalion hoitodieettiä, joka perustuu yhteen tai useampaan näitä tuotteita, jotka sisältävät rasvakoostumuksia yksinään tai yhdessä yhden tai 20 useamman edellä mainitun aineosan kanssa yhden tai useamman edellä mainitun edun saamiseksi.

Tätä selvitystä vähäkaloristen rasvakoostumusten käytöstä, yhdistelmistä ja eduista ei ole tarkoitettu rajoittavaksi tai täydelliseksi. Oletettavasti voidaan löy-25 tää muita vastaavan laisia käyttökohteita ja etuja.

On tunnettua, että tietyt rasvahappoesterit estävät kolesterolin absorptiota. Siten keksinnön mukaisesti valmistettuja vähäkalorisia rasvakoostumuksia voidaan käyttää seerumin kolesterolipitoisuuden vähentämiseksi estämällä 30 kolesterolin absorptio aiheuttamatta anaalivuotovaikutus-ta, jolloin hyperkolesterolemialle alttiille tai hyperko-lesterolemian vaivaamille eläimille annetaan systeemisesti (tavallisesti oraalisesti) tällaisia vähäkalorisia rasva-koostumuksia terapeuttisesti tehokkaina annoksina, jotka 35 tavallisesti ovat alueella noin 0,1 g - noin 5 g.

19 927 91

Analyyttiset menetelmät I Reologiset mittaukset A Näytteen valmistus Vähäkalorinen rasvakoostumus sulatetaan mikroaalto-5 uunissa noin 66 °C:n (150 °F) ja 77 °C:n (170 °F) välillä olevassa lämpötilassa. Tämä kestää likimäärin 2 minuuttia.

Sulatettua rasvakoostumusta pidetään 37,8 ± 3 °C:ssa (100 ® ±5°F), ja 3 g näytettä punnitaan muoviseen Solo -koho-kasastiaan. Näytteen annetaan sitten uudelleenkiteytyä 10 37,8 ± 3 °C:ssa (100 ± 5 °F) 24 tuntia. Kun 24 tunnin ajanjakso on kulunut, näyte otetaan viskometriin eristetyssä astiassa ja mitataan viskositeetti.

B Ferranti-Shirley-viskometrin käyttömenetelmä Fer-ranti-Shirley-viskometriä käytetään viskositeetin, myötö-15 rajan ja tiksotrooppisen alueen mittaukseen. Lieriö laitetaan paikalleen ja viskometrin lämpötila säädetään 37,8° C:seen (100 °F) . Graafinen tulostin kalibroidaan ja lieriön ja tason välillä oleva väli asetetaan oikeaksi.

Lieriön nopeus tarkistetaan ja lieriön ja tason 20 lämpötilat tasapainotetaan 37,8 °C:seen (100 °F). Paneli-säädöt asetetaan. Riittävä näyte asetetaan tason ja lieriön väliin niin, että väli täyttyy kokonaan. Lämpötilan annetaan stabiloitua 37,8 °C:seen (100 °F) noin 30 sekuntia ja sitten aloitetaan lieriön pyöritys ja tulostus. 25 Rasvakoostumuksen reogrammi tulostetaan ja analysoidaan viskositeettiin, myötöjännityksen ja tiksotrooppisen alueen määrittämiseksi. Viskositeetti mitataan leikkausnopeuksilla 800 s'1, 100 s1 ja 10 s1.

II Neste/kiintoainestabii1isuusmittaus 30 Näytettä kuumennetaan, kunnes se sulaa täysin, ja sekoitetaan perusteellisesti. Näyte kaadetaan sitten sent-rifugiputkiin 37,8 ± 3 °C:ssa. Näytteiden annetaan sitten kiteytyä 24 tuntia 37,8 ± 3 °C:ssa. Sen jälkeen näytteitä sentrifugoidaan kierrosnopeudella 50 000 rpm tunnin ajan 35 37 °C:ssa. Erottuneen nesteen osuus mitataan sitten ver taamalla neste- ja kiintofaasien suhteellisia korkeuksia.

92791 20 III Kiintorasvamäärän mittaus

Ennen SFC-arvojen mittausta rasvakoostumusnäytettä kuumennetaan 70 °C:n tai sitä korkeammassa lämpötilassa ainakin puolen tunnin ajan tai kunnes näyte on kokonaan 5 sulanut. Sulanutta näytettä temperoidaan sitten 4,4 °C:n lämpötilassa ainakin 72 tuntia. Temperoinnin jälkeen ras-vakoostumuksen SFC-arvo 37,8 °C:ssa määritetään pulssi-ydinmagneettisella resonanssilla (PNMR). Rasvan SFC-arvojen määritysmenetelmä on kuvattu julkaisussa Madison ja 10 Hill, J. Amer. Oil. Chem. Soc., Voi. 55 (1978), s. 328 -331 (joka esitetään tässä viitteenä).

Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä tarkemmin.

Esimerkki 1

Kokonaan hydratun ja osittain hydratun soijaöljyn 15 metyyliesterit, jotka on sekoitettu suhteessa 45/55 (227,3 kg), ja 36 kg 18-paino-%:ista kaliumhydroksidin metanoli-liuosta sekoitetaan ruostumattomassa teräspanosreaktoris-sa. Tätä seosta kuumennetaan sitten 50 °C:ssa sekoittaen 1 - 2 tuntia ilmakehän paineessa. Tämän ajan kuluessa osa 20 metyyliestereistä saippuoituu. Sitten systeemiin imetään tyhjö metanolijäämien poistamiseksi.

Rakeista sakkaroosia (45,5 kg) lisätään saippua/ esteriseokseen, jolloin saadaan esteri:sakkaroosi-mooli-suhde 5:1. Sen jälkeen seokseen lisätään kaliumkarbonaat-• 25 tia (likimäärin 0,5 paino-% reaktioseoksesta) vaihtoeste- röinnin katalysoimiseksi. Tätä seosta kuumennetaan ja sekoitetaan tyhjössä noin 135 °C:ssa (275 °F) jopa 8 tuntia mono-, di-, ja trisakkaroosiesterien muodostamiseksi. Tämän vaiheen aikana muodostuu myös pieniä määriä tetra- ja 30 pentaestereitä. Lisäerä (276,7 kg) metyyliesteriä esikuu-; mennettuna 135 °C:seen lisätään seokseen, niin että este rien moolisuhde sakkaroosiin saadaan säädetyksi arvoon 12:1 ja pidetyksi tässä arvossa. Kun reaktio-olosuhteet stabiloituvat 135 °C:ssa, seoksen läpi kuplitetaan typpeä 35 sekoituksen parantamiseksi ja metanolin poistumisen edis- 21 92791 tämiseksi. Reaktion tapahtuessa reaktioseos tulee viskoosiksi ja sen jälkeen se ohenee. Tämä toinen reaktiovaihe kestää likimäärin 24 - 36 tuntia.

Kun reaktioseos on ohentunut, se jäähdytetään 65° 5 C:n (149 °F) ja 85 °C:n (185 °F) välille. Saatua raaka-seosta sekoitetaan sitten laimean metanoli-natriumkloridi-vesiliuoksen kanssa. Tämän pesuliuoksen tilavuus vastaa 20 % - 40 % reaktioseoksen tilavuudesta. Sekoittuneiden faasien annetaan sitten erottua likimäärin 30-60 minuuttia.

10 Alempi erottunut faasi, joka sisältää saippuat, sokerien ylimäärän ja metanolia, poistetaan reaktorista ja hylätään. Ylempi erottunut faasi, joka sisältää puhdistuneet sakkaroosipolyesterit, pestään uudelleen. Tavallisesti käytetään 2-4 pesua.

15 Sakkaroosipolyesterit pestään sitten l-%:isella etikkahapon vesiliuoksella, jota käytetään 10 - 20 tila-vuus-% reaktioseoksen tilavuudesta. Tätä seuraa vesipesu samalla tilavuusmäärällä.

Sitten reaktioseos kuivataan kosteuden poistamisek-20 si 80 °C:ssa (176 °F) tyhjössä (paine 10 mmHg tai sen alle) 30 - 60 minuuttia. Filtrol 105:ttä (0,5 paino-%) ja suodatusapuainetta (0,5 paino-%) lisätään ja seosta sekoitetaan 75 - 85 °C:ssa (167 °F - 185 °F) . Seos erotetaan suodattamalla tai muilla keinoin, kunnes hienojakoista ai-. 25 netta on jäljellä vähemmän kuin 0,1 paino-%. Sen jälkeen neste suodatetaan 1 nanometrin suodattimen läpi.

Puhdistettu ja valkaistu reaktioseos palautetaan sitten ruostumattomaan teräspanosreaktoriin, jossa suurin osa metyyliestereitä tislataan pois. Tislaus tapahtuu 190 30 - 250 °C:ssa (374 °F - 482 °F) tyhjössä (paine likimäärin 5 mmHg). Tämä vaihe on päättynyt, kun visuaalisesti havaitaan, että tislautuminen on hidastunut.

Sakkaroosipolyesteristä poistetaan sitten haju ruostumattomassa teräksisessä panoshajunpoistimessa tai 35 muussa sopivassa laitteessa 190 - 250 °C:ssa tyhjössä 22 92791 (paine noin 5 mmHg) johtaen sen läpi höyryä. Hajunpoistoa jatketaan, kunnes metyyliesterin määrä on alle 200 ppm. Sitten hajunpoistimen sisältö jäähdytetään johtaen sen läpi inerttikaasua. Kun jäähdytyksessä on saavutettu 65 5 °C:n (149 °F) lämpötila, hajunpoistin saatetaan ilmakehän paineeseen. Sakkaroosipolyesteri varastoidaan puhtaisiin ruostumattomiin terästynnyreihin.

Näin saadaan sakkaroosipolyesterituote, jolla on taulukossa I esitetty rasvahappokoostumus. Taulukossa II 10 on esitetty reologia ja tehokkuus laksatiivisen sivuvaikutuksen estämisessä.

Esimerkki 2

Kokonaan hydratun soijaöljyn ja kosketuskovetetun soijaöljyn metyyliesterit sekoitettuna suhteessa 55/45 (16 15 kg) ja 2 kg 15-paino-%:ista kaliumhydroksidin metanoli-liuosta sekoitetaan ruostumattomassa teräspanosreaktoris-sa. Tätä seosta kuumennetaan sitten 30 °C:ssa (86° F) sekoittaen 1-2 tuntia ilmakehän paineessa. Tänä aikana osa metyyliestereistä saippuoituu. Systeemiin imetään sitten 20 tyhjö metanolijäämien poistamiseksi.

Jauhettua sakkaroosia (3 kg) lisätään sitten saip-pua/esteriseokseen, jotta saadaan esteri:sakkaroosi-mooli-suhde 5:1. Seokseen lisätään sitten kaliumkarbonaattia (likimäärin 0,5 paino-% reaktioseoksesta) vaihtoesteröin-25 nin katalysoimiseksi. Tätä seosta sekoitetaan ja kuumennetaan tyhjössä noin 135 °C:ssa (275 °F) 2,5 tuntia mono-, di- ja trisakkaroosiesterien muodostamiseksi. Tässä vaiheessa muodostuu myös pieniä määriä tetra- ja pentaeste-reitä. 135 °C:seen esikuumennettu lisäerä (19,5 kg) metyy-30 liesteriä lisätään seokseen, jotta esterien moolisuhde sakkaroosiin saadaan säädetyksi arvoon 12:1 ja pidetyksi tässä arvossa. Kun reaktio-olosuhteet stabiloituvat 135° C:ssa, seoksen läpi kuplitetaan typpeä sekoituksen parantamiseksi ja metanolin kulutuksen edistämiseksi. Reaktion 35 tapahtuessa reaktioseos tulee viskoosiksi ja ohenee sen I t 92791 23 jälkeen. Tämä toinen reaktiovaihe kestää likimäärin 4-8 tuntia.

Kun reaktioseos on ohentunut, se jäähdytetään 65° C:n ja 85 °C:n välille. Saatua raakaseosta sekoitetaan 5 laimean metanoli-natriumkloridi-vesiliuoksen kanssa. Tämän pesuliuoksen tilavuus vastaa 20 % - 40 % reaktioseoksen tilavuudesta. Sekoittuneiden faasien annetaan sitten erottua likimäärin 30 - 60 minuuttia. Alempi erottunut faasi, joka sisältää saippuat, sokerien ylimäärän ja metanolia, 10 poistetaan reaktorista ja hylätään. Ylempi erottunut faasi, joka sisältää puhdistuneet sakkaroosipolyesterit, pestään uudelleen. Tavallisesti käytetään 2-4 pesua.

Sakkaroosipolyesterit pestään sitten l-%:isella etikkahapon vesiliuoksella, jota käytetään 10 - 20 tila-15 vuus-% reaktioseoksen tilavuudesta. Tätä seuraa 1 vesipesu samalla tilavuusmäärällä.

Sitten reaktioseos kuivataan kosteuden poistamiseksi 80 °C:ssa tyhjössä (paine 10 mmHg tai sen alle) 30 - 60 minuuttia. Filtrol 105:ttä (0,5 paino-%) ja suodatusapuai-20 netta (0,5 paino-%) lisätään ja seosta sekoitetaan 75 - 85 °C:ssa. Liete erotetaan suodattamalla tai muilla tavoin, kunnes hienojakoista ainetta on jäljellä vähemmän kuin 0,1 paino-%. Sen jälkeen neste suodatetaan 1 nanometrin suodattimen läpi.

25 Puhdistettu ja valkaistu reaktioseos laitetaan ruostumattomaan teräspanoshajunpoistimeen, jossa suurin osa metyyliestereitä tislataan pois. Tislaus tapahtuu 190 - 250 °C:ssa tyhjössä (paine likimäärin 5 mmHg) tyhjössä. Tämä vaihe on päättynyt, kun visuaalisesti havai-30 taan, että tislautuminen on hidastunut.

Sakkaroosipolyesteristä poistetaan sitten haju ruostumattomassa teräksestä valmistetussa panoshajunpois-timessa tai muussa sopivassa laitteessa 190 - 250 °C:ssa tyhjössä (paine noin 5 mmHg) johtaen höyryä seoksen läpi.

35 Hajun poistoa jatketaan, kunnes metyyliesterin määrä on 92791 24 alle 200 ppm. Hajunpoistimen sisältö jäähdytetään sitten johtaen inerttikaasua sen läpi. Kun jäähdytyksessä on saavutettu 65 °C:n lämpötila, hajunpoistin saatetaan ilmakehän paineeseen. Sakkaroosipolyesteri varastoidaan puhtai-5 siin ruostumatonta terästä oleviin tynnyreihin.

Näin saadaan sakkaroosipolyesterituote, jolla on taulukossa I esitetty happokoostumus. Taulukossa II on esitetty reologia ja tehokkuus laksatiivisen sivuvaikutuksen estämisessä.

10 Taulukoissa I ja II esitetyt tulokset kuvaavat si tä, että esimerkkien 1 ja 2 mukaisesti valmistetuilla sak-karoosipolyestereillä on ominaisuudet, jotka edellä on esitetty keksinnön mukaisesti valmistetuille vähäkalori-sille rasvakoostumuksille. Taulukon I kolmannella palstal-15 la on esitetty sellaisen nestemäisen sakkaroosipolyesterin ominaisuudet, joka on valmistettu alalla tunnetulla menetelmällä eikä siten kuulu keksinnön mukaisesti valmistettuihin vähäkalorisiin rasvakoostumuksiin.

Taulukossa II on verrattu kolmen näytteen Teologiaa 20 ja tehokkuutta laksatiivisen sivuvaikutuksen estämisessä. Esimerkkien 1 ja 2 tuotteilla on Teologiset ominaisuudet, jotka edellä on esitetty tämän keksinnön mukaisesti valmistetuille rasvakoostumuksille; nestemäisellä sakkaroosi-polyesterillä näitä ominaisuuksia ei ole. Nestemäinen sak-• 25 karoosipolyesteri aiheuttaa 15 %:n öljyhäviön, kun sitä on nautittu. Esimerkeissä 1 ja 2 valmistetut sakkaroosipoly-esterit sitävastoin aiheuttavat 0 %:n öljyhäviön, mikä osoittaa, että ne ovat hyvin tehokkaita laksatiivisen sivuvaikutuksen eliminoimisessa.

25 92791

Taulukko I

Sakkaroosipolvesterikoostumus

Nestemäinen sakkaroosi-

Esimerkki 1 Esimerkki 2 polyesteri

Rasvahappo- koostumus % %_ _1—

Muut 2,4 2,3 3,4 C16 11,4 9,4 8,6 C18 44,0 50,8 5,7 C18;1 37,2 20,4 45,6

Cjg-2 2,6 14,8 31,7 C,8:3 0/6 0,3 0,1 C20 0,6 0,6 0,6 C22 1,2 1,4 0,0

Jodiluku 38,2 47,6 62,6

Ester ii akauma % % _%

Okta 94,5 79,0 71,1

Hepta 5,6 19,2 24,0

Heksa 0,0 1,8 4,9

Penta 0,1 0,1 0,1 SFC-prof iili % % % 10.0 °C 67,6 64,3 0 21.1 °C 55,2 53,6 0 26,7 °C 44,2 43,0 0 33,3 °C 23,3 21,1 0 40,6 °C 5,2 2,7 0 37 °C 14,3 11,9 0 DSC-käyttäy-

: tvminen °C °C °C

Täydellinen 38,9 42,5 -20,0 sulaminen, lämpötila

Maksimilämpö- 36,0 39,4 -35,0 tila sulamisen alkaessa

Fuusiolämpö 14,8 11/7 10,6 92791 26

ro I

-M I I P

«9 Ο ·Η O * 3 ρ h p Ρ tl G -H 01 >> Ρ ·Η ·Η O O w X· -H XI I ~ O O 5

'P X ro cW> H H E

[0 ^ p o\« 10

> a) tn P

3 p ai oi o 3 Vl > oi c 3 o e w

•Ρ ΒΉ 3 HO

W 2 ro 01 —'P

to

P UT VT

01 _ o o > S H 01 - ,1 „ * * o

P 1 & 01 Γ' CO

rrt w Lm r«j (H LD *H

m jg g o _E ™ S w

Λ ‘id ij m 5. H H

,—1 H -P (0 w w *<

^ TO

3 ^ KO VO 01 x 2 C h <* h

-V P e n O

H 5 β g a “i ^ -H

o iS % | n H « * o s

* <ö H

3 -P n/ .—-* in cm

r0 0) ^ Ol-r - M

Ho rH 01 O VO

3 ’ Ί* tS* °

3 -H

01 p

•H P

<o ai /τα <D P _ ^ O VO H

-H p ~ V CO CM

E *H 0l2“ -

0 01 2 wn-<i· O

0 C· P * 0) 01

01 -H

•H > _ ^ in m H

rH Jr v co o CM

«3 g oi - » ro oh o

•H

W

>< .

0_i I

M :0

C 0 -H

(U *ö ^ •h 0) :<Ö o\o o o i!

;· -P -P — H

S I 03 >i jj ro M 3-n

03 H W 3 H

01 -H P .O

>i rO H p

OP ·· H CM G I

ft o ro oi -h -h

•H > -P -H -H c 03 P

w -H x x .· -H o 0) g' ro ,* ,* c ;ro o p PS .XPPOEP03 pro * <D 0) p O) (d O) s O E E O -P Λί >1 -Ρ ί ·Η H £ ΟΙϋΗ ^ 5 oioioidiairoo (0(0 E-· W U H 2 03 ft CO >

Claims (8)

27 92791

1. Menetelmä vähäkalorisen rasvakoostumuksen valmistamiseksi, joka koostumus käsittää syötävän, kokonaan 5 tai osittain ruoansulatuksessa hajoamattoman vähäkalorisen rasvamateriaalin, joka on valittu sokerirasvahappopolyes-tereistä, sokerialkoholirasvahappopolyestereistä ja näiden seoksista, jolloin sokerit ja sokerialkoholit sisältävät 4 - 8 hydroksyyliryhmää, tunnettu siitä, että soke-10 rit tai sokerialkoholit asyloidaan tai vaihtoesteröidään rasvahappoasylointiaineella tai rasvahappoesterillä, jotka on johdettu 8-22 hiiliatomia sisältävien rasvahappojen seoksesta, siten että saadut sokerirasvahappopolyesterit ja sokerialkoholirasvahappopolyesterit sisältävät vähin-15 tään 4 rasvahapporyhmää ja sokerirasvahappopolyesterit, jotka ovat sakkaroosirasvahappopolyestereitä, sisältävät vähintään 70 % oktaestereitä ja saadaan rasvakoostumus, jolla on 37,8 °C:ssa a) viskositeetti vähintään 0,25 Ns/m2 leikkausnopeu- 20 della 800 s'1, viskositeetti vähintään 0,4 Ns/m2 leikkausnopeudella 100 s-1 ja viskositeetti vähintään 2,5 Ns/m2 leikkausnopeudella 10 s"1; b) myötöraja vähintään 250 N/m2; c) tiksotrooppinen alue vähintään 0,20 x 105 N/m2s; ja 2. d) neste/kiintoainestabiilisuus vähintään 50 % määri tettynä sellaisen näytteen painoprosentteina, joka ei erotu nesteenä sen jälkeen, kun on sentrifugoitu nopeudella 60 000 kierrosta minuutissa 1 tunnin ajan 37,8 °C:ssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, * tunnettu siitä, että asylointi tai vaihtoesteröin- ti suoritetaan siten, että saadaan rasvakoostumus, jonka viskositeetti on vähintään 0,5 Ns/m2 leikkausnopeudella 800 s-1 ja vähintään 20 Ns/m2 leikkausnopeudella 10 s'1. 28 9279Ί

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että asylointi tai vaihtoesteröin-ti suoritetaan siten, että saadaan koostumus, jonka myötö-raja on vähintään 500 N/m2.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että asylointi tai vaih-toesteröinti suoritetaan siten, että saadaan koostumus, jonka tiksotrooppinen alue on vähintään 0,75 x 105 N/m2s.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen melo netelmä, tunnettu siitä, että asylointi tai vaih- toesteröinti suoritetaan siten, että saadaan koostumus, jonka neste/kiintoainestabiilisuus on vähintään 90 %.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että asylointi tai vaih- 15 toesteröinti suoritetaan käyttäen rasvahappoasylointiai-netta tai rasvahappoesteriä, jotka on johdettu rasvahappojen seoksesta, josta vähintään 80 paino-%, edullisesti vähintään 90 paino-% käsittää palmitiini-, steariini-, oleiini-, linoleiini- ja beheenihapon seoksen.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että asylointi tai vaihtoesteröinti suoritetaan käyttäen rasvahappoasylointiainetta tai rasvahappoesteriä, jotka on johdettu rasvahappojen seoksesta, joka sisältää 9 - 12 % palmitiinihappoa, 35 - 53 % 25 steariinihappoa, 19 - 43 % oleiinihappoa, 2 - 17 % lino-leiinihappoa, 0 - 2 % linoleenihappoa, 0 - 2 % arakidiini-happoa, 0 - 10 % beheenihappoa ja 0 - 2 % erusiinihappoa.

8. Menetelmä vähäkalorista rasvaa sisältävän elin-tarvikekoostumuksen valmistamiseksi, joka sisältää rasva-30 komponentteja ja ei-rasvakomponentteja, tunnettu siitä, että rasvakomponentit, joiden kokonaismäärästä 10 -100 % on jossakin patenttivaatimuksista 1-7 määriteltyä rasvakoostumusta, ja ei-rasvakomponentit sinänsä tunnetulla tavalla yhdistetään elintarvikekoostumukseksi. 29 92791