PL181710B1

PL181710B1 - Method of obtaining hard base, had base and plastic, fatty, low-calorie margarine spread containing such hard base

Info

Publication number: PL181710B1
Application number: PL95317159A
Authority: PL
Inventors: Cornelis L Sassen
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1994-05-10
Filing date: 1995-05-03
Publication date: 2001-09-28
Also published as: DK0758845T3; CA2187025C; SK145296A3; HUT75988A; EP0758845B1; CZ328496A3; CA2187025A1; SK280486B6; DE69507467D1; WO1995030336A1; US5587195A; GR3030015T3; HU9603104D0; AU701066B2; EP0758845A1; PL317159A1; ES2128057T3; DE69507467T2; ATE175842T1; CZ287911B6

Abstract

1 . Tluszcz do stosowania, jako twarda osnowa tluszczowa, skladajacy sie z calkowicie utwardzonych trigli- cerydów, znamienny tym, ze tluszcz ma nastepujacy sklad kwasów tluszczowych: C1 2 od 9 do 45% wagowych C1 4 od 1 do 5% wagowych C1 6 od 3 do 7% wagowych C1 8 40% wagowych inne do 10% wagowych, a korzystnie do 5% wagowych, przy czym te kwasy zgrupowane sa w naste- pujacych kombinacjach triglicerydów: H3 ewentualnie do 35% wagowych HHM od 20 do 80% wagowych MHM od 10 do 60% wagowych M3 ewentualnie do 10% wagowych, w których to kombinacjach H oznacza kwasy nasycone o wiecej niz 15 atomach wegla, a M oznacza kwasy nasycone o 12 lub 14 atomach wegla, a kolejnosc symboli H i M oznacza pozycje kwasów tluszczowych w czasteczce triglicerydu. 3. Sposób wytwarzania tluszczu do stosowania jako twarda osnowa tluszczowa, polegajacy na calkowitym utwardzeniu oleju, znamienny tym, ze utwardza sie wyjsciowy olej, zawierajacy: (a) od 9 do 55% wagowych kwasu laurynowego, (b) od 20 do 55% wagowych kwasu oleinowego, (c) mniej niz 12% wagowych nasyconych kwasów tluszczowych C1 4 -1 8 i (d) od 15 do 35% wagowych kwasu linolenowego i kwasu linolowego, przy czym calkowita zawartosc kwasów wymienionych w (a) do (d) wynosi ponad 90% wagowych. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest tłuszcz do stosowania jako twarda osnowa tłuszczowa w plastycznych margarynach niskoenergetycznych, sposób jego wytwarzania oraz margaryna niskoenergetyczna i tłuszcz piekarski, zawierające taki tłuszcz.

181 710

Plastyczne, tłuszczowe margaryny niskoenergetyczne (spreads) składają się zwykle z fazy wodnej i fazy tłuszczowej, przy czym faza tłuszczowa składa się z bazowego ciekłego surowca i mniejszej ilości twardej osnowy tłuszczowej, służącej do nadania odpowiedniej struktury fazy tłuszczowej i otrzymania niskoenergetycznej margaryny (spreads) o pożądanej plastyczności i smarowalności.

Z przyczyn odżywczych, zdrowotnych i z powodów naturalnych dla osiągnięcia tego celu muszą być spełnione pewne wymagania, a mianowicie:

- najmniejsza możliwa ilość nasyconego tłuszczu,

- najmniejsza możliwa ilość tłuszczu, zawierającego trans nienasycone kwasy,

- najmniejsza możliwa ilość tłuszczu, zawierającego cis nienasycone kwasy, zwłaszcza tłuszcze, zawierające tylko cis-nienasycone polikwasy,

- nie stosowanie tak zwanych olejów tropikalnych,

- minimalne stosowanie zabiegów przetwórczych, zwłaszcza obróbki chemicznej.

Dla spełnienia tych wymagań w jak największym stopniu stosuje się twardąosnowę tłuszczową, która ze względu na swoje skuteczne działanie strukturalne pozwala na używanie jej w niewielkiej ilości (procentowej) w stosunku do całkowitej ilości tłuszczu.

W europejskim opisie patentowym EP-89082 opisano twardą osnowę tłuszczową, którą można używać we względnie małych ilościach w mieszance tłuszczowej margaryn i margaryn niskoenergetycznych (spreads). Co najmniej 55% wagowych twardej osnowy stanowią triglicerydy, zawierające od 44 do 48 atomów węgla. Te triglicerydy zawierają, przeważnie, dwa nasycone lub trans mono-nienasycone kwasy tłuszczowe o łańcuchach, zawierających 16 lub więcej atomów węgla (oznaczone literą „H”) i jeden kwas laurynowy lub mirystylowy (oznaczone literą„M”). Twardąosnowę można otrzymać w wyniku reakcji przypadkowej estryfikacji gliceryną odpowiednich kwasów tłuszczowych lub przypadkowej estryfikacji mieszaniny tłuszczów, takiej jak mieszanina całkowicie utwardzonego jadalnego tłuszczu palmowego z tłuszczem palmowym oraz frakcjonowanie tej mieszaniny przypadkowych estrów i otrzymanie frakcji bogatej w tak zwane triglicerydy H₂M.

Z europejskiego opisu patentowego EP-233036 znane są twarde osnowy opisane następującym wyrażeniem Z² = 4ΧΥ, w którym X = HHH, Y = MHM i Z = HHM. Przypadkowy rozkład [a(l ,3)] kwasów tłuszczowych uzyskuje się w wyniku enzymatycznego przegrupowania mieszaniny tłuszczowej. Źródłem kwasów M są oleje tropikalne jak, na przykład, olej kokosowy, jadalny olej palmowy i olej babassu.

Powyżej podane wymagania mogą być spełnione zgodnie z wynalazkiem, przez całkowite utwardzenie, ale bez dalszej obróbki chemicznej, prowadzące do otrzymania tłuszczu o dalej określonym składzie kwasów tłuszczowych.

Wszystkie wielkości procentowe podane są w procentach wagowych.

Przedmiotem wynalazku jest tłuszcz do stosowania jako twarda osnowa tłuszczowa, składający się z całkowicie utwardzonych triglicerydów, przy czym tłuszcz ma następujący skład kwasów tłuszczowych:

C₁₂ od 9 do 45% wagowych

C₁₄ od 1 do 5% wagowych

C_I6 od 3 do 7% wagowych

C18 >40% wagowych inne do 10% wagowych, a korzystnie do 5% wagowych, przy czym te kwasy zgrupowane są w następujących kombinacjach triglicerydów:

H₃ ewentualnie do 35% wagowych

HHM od 20 do 80% wagowych

MHM od 10 do 60% wagowych

M₃ ewentualnie do 10% wagowych, w których to kombinacjach H oznacza kwasy nasycone o więcej niż 15 atomach węgla, a M oznacza kwasy nasycone o 12 lub 14 atomach węgla, a kolejność symboli H i M oznacza pozycję kwasów tłuszczowych w cząsteczce triglicerydu.

181 710

Kolejności kwasów w cząsteczce 123 i 321 są w tym przypadku równoważne i, na przykład, HHM i MHH uważane są za takie dane i reprezentowane jednym wspólnym symbolem HHM. W powyżej opisanej kompozycji kwasów tłuszczowych M zawiera dużo kwasów C₁₂ i jedynie małą ilość kwasów C₁₄, a H zawiera głównie kwasy C₁₈ i małą ilość kwasów C₁₆oraz możliwie mniejszą ilość kwasów C₂₀-C₂₄. Całkowita ilość triglicerydów H₃, HHM, MHM i M₃ stanowi, korzystnie, co najmniej 85%, a korzystniej od 90 do 100%.

Korzystnie w tłuszczu według wynalazku kwasy tłuszczowe są zgrupowane w następujących kombinacjach triglicerydów:

H₃ od 2 do 25% wagowych

HHM od 30 do 80% wagowych

MHM od 10 do 50% wagowych

M₃ ewentualnie do 5% wagowych.

Przedmiotem wynalazku jest też sposób wytwarzania tłuszczu do stosowania jako twarda osnowa tłuszczowa, polegający na całkowitym utwardzeniu oleju, charakteryzujący się tym, że utwardza się wyjściowy olej, zawierający:

(a) od 9 do 55% wagowych kwasu laurynowego, (b) od 20 do 55% wagowych kwasu oleinowego, (c) mniej niż 12% wagowych nasyconych kwasów tłuszczowych C₁₄.₁₈ i (d) od 15 do 35% wagowych kwasu linolenowego i kwasu linolowego, przy czym całkowita zawartość kwasów wymienionych w (a) do (d) wynosi ponad 90% wagowych, a zwłaszcza ponad 95% wagowych.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, jako olej stosuje się olej z nasion brasiki.

Przedmiotem wynalazku jest też margaryna niskoenergetyczna, zawierająca od 5 do 90% wagowych fazy tłuszczowej i od 95 do 10% wagowych fazy wodnej, charakteryzująca się tym, że jej faza tłuszczowa zawiera od 4 do 20% wagowych twardej osnowy tłuszczowej, składającej się z całkowicie utwardzonych triglicerydów, której tłuszcz ma następujący skład kwasów tłuszczowych:

C_I2 od 9 do 45% wagowych

C₁₄ od 1 do 5% wagowych

C₁₆ od 3 do 7% wagowych

C1₈ > 40% wagowych inne do 10% wagowych, a korzystnie do 5% wagowych, przy czym te kwasy zgrupowane są w następujących kombinacjach triglicerydów:

H₃ ewentualnie do 35% wagowych

HHM od 20 do 80% wagowych

MHM od 10 do 60% wagowych

M₃ ewentualnie do 10% wagowych, w których to kombinacjach H oznacza kwasy nasycone o więcej niż 15 atomach węgla, a M oznacza kwasy nasycone o 12 lub 14 atomach węgla, a kolejność symboli H i M oznacza pozycję kwasów tłuszczowych w cząsteczce triglicerydu, albo kwasy tłuszczowe są zgrupowane w następujących kombinacjach triglicerydów:

H₃ od 2 do 25% wagowych

HHM od 30 do 80% wagowych

MHM od 10 do 50% wagowych

M₃ ewentualnie do 5% wagowych;

a resztę tłuszczu stanowi ciekły olej.

Korzystnie, w margarynie według wynalazku, faza tłuszczowa zawiera od 8 do 14% wagowych tłuszczu twardej osnowy tłuszczowej. Korzystnie, margaryna ma następującą linię N stałego tłuszczu:

N₁₀ = od 6 do 25%, N₂₀ = od 4 do 20%, N₃₀ = od 0,5 do 8%, N₃₅ = <3,5%, a korzystnie od 8 do 14% a korzystnie od 4 do 10% a korzystnie od 0,5 do 3% a korzystnie <2%.

181 710

Przedmiotem wynalazku jest też tłuszcz piekarski, charakteryzujący się tym, że zawiera od 15 do 30% wagowych twardej osnowy tłuszczowej, składającej się z całkowicie utwardzonych triglicerydów, której tłuszcz ma następujący skład kwasów tłuszczowych:

C₁₂ od 9 do 45% wagowych

C₁₄ od 1 do 5% wagowych

C₁₆ od 3 do 7% wagowych

C j ₈ >40% wagowych inne do 10% wagowych, a korzystnie do 5% wagowych, przy czym te kwasy zgrupowane są w następujących kombinacjach triglicerydów:

H₃ ewentualnie do 35% wagowych

HHM od 20 do 80% wagowych

MHM od 10 do 60% wagowych

H₃ od 2 do 25% wagowych

HHM od 30 do 80% wagowych

MHM od 10 do 50% wagowych

M₃ ewentualnie do 5% wagowych i od 85 do 70% wagowych ciekłego oleju.

Korzystne są następujące kombinacje triglicerydów:

H₃ 2-25%, a bardziej korzystnie 5-15%

HHM 30-80%, a bardziej korzystnie 40-75%

MHM 10-50%, a bardziej korzystnie 10-30%

M₃ 0-5%, a bardziej korzystnie 0-3%.

Zawartość kwasów C₁₂ w kombinacji triglicerydów wynosi, korzystnie 10-45%, bardziej korzystnie 18-40%, kwasów C₁₆ wynosi, korzystnie 3-5%, a kwasów C₁₈ wynosi, korzystnie 50-70%.

Sposób według wynalazku nie obejmuje etapu mieszania lub przeestryfikowania i polega na całkowitym utwardzeniu oleju o wyżej określonym składzie i ewentualnym frakcjonowaniu całkowicie utwardzonego oleju z wyodrębnieniem co najmniej jednej z frakcji. Olej stosowany w tym sposobie można otrzymać z odpowiednio wybranych nasion brassiki, jak opisano, na przykład, w opisie patentowym WO 92/20236. Olej ten zawiera kwas laurynowy korzystnie od 10 do 45%, korzystniej od 18 do 40% oraz nasycone kwasy tłuszczowe C₁₄-C₁₆, korzystnie od 4 do 10%.

Opisany powyżej tłuszcz do stosowania jako twarda osnowa tłuszczowa otrzymuje się, korzystnie sposobem według wynalazku, w którym jest lub nie ma etapu frakcjonowania.

Tłuszcz do stosowania jako twarda osnowa tłuszczowa według wynalazku nie jest poddawany żadnej obróbce chemicznej poza utwardzaniem. Uwodornienie prowadzi się aż do otrzymania twardej osnowy tłuszczowej, nie zawierającej w zasadzie trans kwasów tłuszczowych. Optymalna kombinacja triglicerydów z jedynie małymi ilościami kwasów C₁₄ i C₁₆ pozwala otrzymać margaryny oraz margaryny niskoenergetyczne (spreads) o korzystnym składzie zawartych w nich kwasach tłuszczowych, co wyraża liczba Keys'a. Nie jest konieczne stosowanie olejów tropikalnych. Twardą osnowę tłuszczową można wytwarzać prostymi sposobami bez potrzeby stosowania skomplikowanego wyposażenia do estryfikacji czy przeestryfikowania lub skomplikowanych aparatów do wytwarzania mieszanek.

W przypadku stosowania w margarynie niskoenergetycznej mniejszych ilości twardej osnowy tłuszczowej może być konieczne frakcjonowanie utwardzonego tłuszczu dla usunięcia z niego niżej topiących się frakcji. Do tego celu najodpowiedniejsze jest frakcjonowanie na mokro.

181 710

Jako ciekłego oleju używa się, korzystnie, oleju rzepakowego o niskiej zawartości kwasu erukowego, oleju słonecznikowego, oleju szafranowego, oleju kukurydzianego lub sojowego, albo mieszaniny dwóch lub więcej tych olejów. Pod określeniem „całkowite utwardzenie” należy rozumieć, że reakcję uwodornienia prowadzi się aż do jej, realnie ocenionego, zakończenia. W praktyce rzadko uzyskuje się zerową wartość liczby jodowej. Reakcję prowadzi się aż do uzyskania liczby jodowej mniejszej niż 3, korzystniej mniejszej niż 2. Oznacza to, że utwardzony tłuszcz może jeszcze zawierać resztkową ilość nienasyconych kwasów tłuszczowych.

W szczególnie korzystnym wykonaniu, tłuszcz w margarynie niskoenergetycznej ma następujący skład procentowy stałej fazy tłuszczowej, N_t, według analizy magnetycznego rezonansu jądrowego: N₁₀ = 6 - 25%, N₂₀ - 4 - 20%, N₃₀ = 0,5 - 8%, N₃₅ = <3,5%, korzystnie 8 - 14% korzystnie 4 -10% korzystnie 0,5 - 3% korzystnie < 2%.

Opisane powyżej tłuszcze nie stosuje się tylko jako twardej osnowy margaryny niskoenergetycznej (spreads), lecz równie dobrze można ich używać jako tłuszczy cukierniczych lub jako ich składnika. W szczególności, do tego celu nadają się produkty o wysokiej zawartości triglicerydów HHM i H₃. Ponadto, powyższe tłuszcze mogą być składnikiem tak zwanych inhibitorów nalotów lub środków zapobiegających tworzeniu się nalotów w mieszankach tłuszczu cukierniczego.

Poniżej podane przykłady ilustrują istotę wynalazku. Części i stężenia procentowe dotyczą wagi, o ile nie podano inaczej.

Przykłady li 2. Twardą osnowę wytwarza się przez całkowite utwardzenie oleju rzepakowego o wysokiej zawartości kwasu laurynowego, o następującym składzie kwasów tłuszczowych:

Kwasy tłuszczowe	Ogólnie
CIO (kaprynowy)	0,1%
C12 (laurynowy)	38,8%
C14 (mirystynowy)	4,4%
C16 (palmitynowy)	3,0%
C16:1 (oleopalmitynowy)	0,2%
C18 (stearynowy)	1,4%
Cl 8:1 (oleinowy)	31,8%
C18:2 (linolowy)	12,4%
Cl8:3 (linolenowy)	6,6%
C20 (arachidowy)	0,4%
C20:l (arachidynowy)	0,7%
C22 (behenowy)	0,2%

Ogólny rozkład kwasów tłuszczowych i rozkład kwasów tłuszczowych w triglicerydach, w pozycji dwa, w całkowicie utwardzonym oleju rzepakowym o dużej zawartości kwasu laurynowego podane są w następującej tabeli:

181 710

Kwasy tłuszczowe	Ogólnie	W pozycji dwa
CIO ( (kaprynowy)	0,1%	-
C12 (laurynowy)	38,2%	3,4%
C14 (mirystynowy)	4,0%	0,3%
C16 (palmitynowy)	3,8%	0,8%
C18 (stearynowy)	52,4%	95,3%
C20 (arachidowy)	1,3%	0,2%
C22 (behenowy)	0,2%	-

Stosując założenie o przypadkowości-1,3 (Coleman, M.H. and Fulton, W.C., 5th Int. Conf. Biochem. Problems of Lipids, Pergamon Press, London (1961)) ustalono następującą kompozycję triglicerydów:

Grupa triglicerydowa
HHH	7,8%
HHM	39,1%
HMH	0,4%
MHM	48,6%
HMM	1,9%
MMM	2,3%

H - oznacza nasycone kwasy tłuszczowe o długości łańcucha większej niż 15, M - oznacza nasycone kwasy tłuszczowe o długościach łańcucha 12 i 14.

Jako twardą osnowę margaryny, stanowiącą 8% w oleju słonecznikowym (przykład 1) i 10% w oleju słonecznikowym (przykład 2), zastosowano całkowicie utwardzony olej rzepakowy o wysokiej zawartości kwasu laurynowego. Margaryny niskoenergetyczne (spreads) wytwarzano na skalę laboratoryjną z wydajnością 5,5 kg/godzinę używając aparatów ustawionych w sekwencji A-A-C. Temperatura na wyjściu z drugiego aparatu A (800 obrotów na minutę) wynosiła 9,7°C, a temperatura na wyjściu z aparatu C (100 obrotów na minutę) wynosiła 14,5°C.

Stosowanie w powyższym procesie chłodnicy rurowo-skrobakowej, potocznie zwanej wotatorem, jako aparatu A oraz krystalizatora, jako aparatu C jest dobrze znane w technologii produkcji margaryny i margaryny niskoenergetycznej (spreads). Otrzymana margaryna niskoenergetyczna (spreads) zawierała 83,3% fazy tłuszczowej, 16% fazy wodnej, 0,6% serwatki w postaci proszku i 0,1% sorbatu potasowego.

Przykładem porównawczym jest margaryna otrzymana według powyższego opisu, w której faza tłuszczowa zawierała 13% twardej osnowy otrzymanej w wyniku reakcji przypadkowego przeestryfikowania równych ilości jadalnego tłuszczu palmowego (o temperaturze topnienia 39°C) i tłuszczu palmowego (o temperaturze topnienia 58°Ć) oraz 87% nieutwardzonego oleju słonecznikowego. Otrzymano następujący rozkład kwasów tłuszczowych i grup triglicerydów:

181 710

Kwas tłuszczowy	% wagowy	Grupa triglicerydów	% wagowy
c₆	0,1	HHH	19,7
C₈	2,2	HHM	24,0
Cjo	2,0	HMH	12,0
c₁₂	23,7	MHM	7,1
Cu	7,6	HMM	14,2
C16	26,1	MMM	4,2
C18	37,0	inne #	18,8
C₁₈i*	1,0
C20	0,3

* Cis i obejmuje zarówno kwas oleinowy (cis) jak i kwas elaidynowy (trans) # do tej grupy należą triglicerydy, zawierające jeden lub więcej kwasów tłuszczowych o łańcuchach, zawierających 10 lub mniej atomów węgla i kwasy nienasycone.

W następnej tabeli podane są zawartości stałych składników, ilości nasyconych kwasów tłuszczowych (SAFA) i liczby Keys'a dla trzech faz tłuszczowych, jak również właściwości fizyczne trzech otrzymanych margaryn. Zawartości procentowe stałego tłuszczu w temperaturze 10°, 20°, 30° i 35°C, wartości N_t, zmierzono metodą magnetycznego rezonansu jądrowego, jak opisano w czasopiśmie Fette, Seifen, Anstrichmittel, tom 80, (1978), strony 180-186. Liczby Keys'a, obliczono z następującego wzoru:

K_n = %Ci2 + %Ci4 + %Ci6 + % trans kwasy tłuszczowe - 0,5 x %PUFA

PUFA oznacza sumę kwasu linolowego i kwasu linolenowego wyrażoną w procentach. Twardość (wartości Stevensa) oraz rzadkość oznaczono używając próbki jednotygodniowe. Wszystkie otrzymane produkty nie zawierały zasadniczo trans kwasów tłuszczowych.

Margaryna otrzymana z	Przykład 1 8% wagowych całkowicie utwardzonego oleju rzepakowego o dużej zawartości kwasu laurynowego i 92% oleju słonecznikowego	Przykład 2 10% wagowych całkowicie utwardzonego oleju rzepakowego o dużej zawartości kwasu laurynowego i 90% oleju słonecznikowego	Przykład porównawczy 13% wagowych przeestryfikowanej twardej osnowy i 87% wagowych oleju słonecznikowego
1	2	3	4
Stałe składniki (%)
N10	9,2	11,9	12,0
N20	4,8	6,7	7,2
N30	1,0	2,0	3,2
N35	0,3	0,6	0,6
SAFA	19,6%	21,3%	23,8%
Liczba Keys'a	-19,5	-18,0	-14,2

181 710 ciąg dalszy tabeli

1	2	3	4
Wartość Stevensa (po 1 tygodniu) St 5	58	77	86
StlO	51	69	66
Stl5	34	50	49
St20	16	28	26
Rzadkość (po 1 tygodniu) 34°C	92	112	156

Z danych przedstawionych w tabeli wynika, że margaryny z niską zawartością nieprzeestryfikowanej, całkowicie utwardzonej twardej osnowy mają taką samą lub prawie tkką samą twardość jak margaryny o większej zawartości przeestryfikowanej twardej osnowy. Stąd jasno wynika, że wpływ całkowicie utwardzonej twardej osnowy na twardość zależy od ilości nasyconych kwasów tłuszczowych (SAFA). Użycie całkowicie utwardzonej twardej osnowy daje mieszanki tłuszczowe, które zawierają mniej nasyconych kwasów tłuszczowych (SAFA), zwłaszcza mniej kwasu C₁₆ i dlatego mają większy udział w efekcie obniżania zawartości cholesterolu, którego miarąjest liczba Keys'a.

Margaryny wyprodukowane z nieprzeestryfikowanej, całkowicie utwardzonej twardej osnowy mają niższe wskaźniki rzadkości niż margaryny wyprodukowane z przeestryfikowanej twardej osnowy. Daje to wyraźnie wyższą temperaturę topnienia tych margaryn. Konsystencja produktów pozostaje stała po cyklicznych zmianach temperatury i po 4 tygodniach magazynowania.

Przykład 3. Całkowicie utwardzony olej rzepakowy o dużej zawartości kwasu laurynowego stosowany w przykładach 1 i 2, stosowano jako twardą osnowę w ilości 10% w nieutwardzonym oleju słonecznikowym. Otrzymaną mieszankę tłuszczową mieszano z 65% fazy wodnej i otrzymano margarynę niskoenergetyczną (spreads) o 35% zawartości tłuszczu.

Skład fazy wodnej (65%) był następujący:

63,1%	wody
1,3%	żelatyny
0,5%	odtłuszczonego mleka w proszku
0,1%	P sorbatu

Niskoenergetyczną margarynę (spreads) produkowano w skali laboratoryjnej, z wydajnością 3,7 kg/godzinę, używając do tego celu konwencjonalnych aparatów ustawionych w sekwencji A-A-A-C. Temperatura na wyjściu z trzeciego aparatu A (1000 obrotów na minutę) wynosiła 9,0°C, a temperatura na wyjściu z aparatu C (1000 obrotów na minutę) wynosiła 15,9°C.

W przykładzie porównawczym otrzymano, zgodnie z powyższym opisem, margarynę niskoenergetyczną (spreads) o 35% zawartości tłuszczu, w której faza tłuszczowa zawierała 14% twardej osnowy, otrzymanej w wyniku przypadkowego przeestryfikowania tłuszczu, składającego się z 57% wagowych tłuszczu z ziaren palmowych (o temperaturze topnienia 41°C) i 43% wagowych tłuszczu palmowego (o temperaturze topnienia 58°C), oraz 86% oleju słonecznikowego.

Twarda osnowa zawierała następujące kwasy tłuszczowe i triglicerydy:

Kwas tłuszczowy	% wagowy	Grupa triglicerydów	% wagowy
C₆	-	HHH	16,8
c₈	2,1	HHM	23,3
Cio	2,3	HMH	11,6
C12	25,9	MHM	7,9
C14	8,2	HMM	15,8
C16	23,7	MMM	5,4
C\|8	36,0	inne #	19,2
C₈₁i*	1,3
C20	0,4
C22	o.l

* Kwas oleinowy i kwas elaidynowy # Triglicerydy, zawierające kwasy o krótkich łańcuchach (<Cio) lub kwasy nienasycone.

W następnej tabeli podano ilości fazy stałej, ilości nasyconych kwasów tłuszczowych (SAFA) i liczby Keys'a dla dwóch faz tłuszczowych, jak również właściwości fizyczne dwóch otrzymanych margaryn niskoenergetycznych (spreads) o 35% zawartości tłuszczu. Ilości tłuszczowej fazy stałej w 10°, 20°, 30° i 35°C, wartości N_t, zmierzono metodą magnetycznego rezonansu jądrowego, jak opisano w czasopiśmie Fette, Seifen, Anstrichmittel, tom 80, (1978), strony 180-186.

Twardość (wartości Stevensa) oznaczono używając próbki jednotygodniowe.

Podane wartości twardości wskazują, że produkt otrzymany z całkowicie utwardzonej twardej osnowy wykazuje większą twardość, zwłaszcza w niższych temperaturach, w porównaniu z margaryną niskoenergetyczną otrzymaną z użyciem przeestryfikowanej twardej osnowy. Twarda osnowa ma większy udział w uzyskanej twardości dzięki zawartej w niej ilości nasyconych kwasów tłuszczowych (SAFA), co się odbija na zmniejszeniu ilości użytej twardej osnowy oraz na lepszych własnościach odżywczych otrzymanego produktu.

Margaryny niskoenergetyczne (spreads) były testowane przez grupę ekspertów. Oba produkty wykazywały dobrą topliwość. Stwierdzono, że produkt otrzymany z użyciem całkowicie utwardzonej twardej osnowy wykazywał lepszą smarowalność. Pomiary przewodnictwa wykazały, że oba produkty miały jednorodną strukturę i pozostały jednorodne także po wygniataniu.

Margaryna niskoenergetyczną 0 35% zawartości tłuszczu otrzymana z	Przykład 3 10% wagowych całkowicie utwardzonego oleju rzepakowego o dużej zawartości kwasu laurynowego i 90% wagowych oleju słonecznikowego	Przykład porównawczy 14% wagowych przeestryfikowanej twardej osnowy i 86% wagowych oleju słonecznikowego
1	2	________3
Stałe składniki (%)
N10	11,9	11,3
N20	6,7	6,5
N30	2,0	3,4
N35	0,6	0,7
SAFA	21,3%	24,7%

ciąg dalszy tabeli

1	2	3
Liczba Keys'a	-18,0	-13,4
Wartości Stevensa
(po 1 tygodniu)	56	32
St 5	52	28
StlO	48	27
Stl5	26	23
St20

Przykład 4. Twardą osnowę otrzymano przez całkowite utwardzenie oleju rzepakowego, zawierającego 29,5% kwasu laurynowego. Ogólny rozkład kwasów tłuszczowych i rozkład kwasów tłuszczowych w triglicerydach (w pozycji dwa) zawartych w otrzymanej twardej osnowie podano w poniższych tabelach.

Kwasy tłuszczowe	Ogólnie	W pozycji dwa
CIO ((kaprynowy)	0,1%	-
C12 (laurynowy)	29,5%	2,6%
C14 (mirystynowy)	3,5%	0,3%
Cl6 (palmitynowy)	3,6%	0,8%
C18 (stearynowy)	61,6%	96,1%
C20 (arachidowy)	1,4%	0,2%
C22 (behenowy)	0,3%	-

Stosując założenie o przypadkowości-1,3 ustalono następujące grupy triglicerydów:

Grupa triglicerydów
HHH	17,9%
HHM	47,4%
HMH	0,7%
MHM	31,1%
HMM	1,8%
MMM	1,2%

Zgodnie z procedurą opisaną w przykładzie 1, zastosowano jako twardą osnowę tłuszczową margaryny, całkowicie utwardzony olej rzepakowy w ilości 9% w oleju słonecznikowym.

Otrzymano mieszankę tłuszczową o następującym składzie procentowym stałego tłuszczu:

N_w 10,1%

N₂₀ 6,2%

N₃₀ 2,1%

N₃₅ 1,4%

181 710

Zawartość nasyconych kwasów tłuszczowych w mieszance tłuszczowej wynosiła 20,5%, a liczba Keys'a -19,5. Ponadto, zastosowano jako twardą osnowę tłuszczową, całkowicie utwardzony olej rzepakowy w ilości 18% w oleju słonecznikowym.

N₁₀ 19,6%

N₂₀ 15,7%

N₃₀ 8,8%

N₃₅ 3,7%

Jest to doskonała mieszanka tłuszczowa do wytwarzania tłuszczu dodawanego do ciasta dla kruchości.

Przykład 5. Twardą osnowę otrzymano w wyniku całkowitego utwardzenia oleju rzepakowego, zawierającego 16,1% kwasu laurynowego. Ogólny rozkład kwasów tłuszczowych i rozkład kwasów tłuszczowych w triglicerydach (w pozycji dwa) w otrzymanej twardej osnowie podano w tabeli.

Kwasy tłuszczowe	ogólnie	w pozycji dwa
CIO ((kaprynowy)	0,1%	-
C12 (laurynowy)	16,3%	1,5%
C14 (mirystynowy)	1,8%	0,1%
C16 (palmitynowy)	4,5%	0,9%
Cl8 (stearynowy)	75,3%	97,3%
C20 (arachidowy)	1,6%	0,2%
C22 (behenowy)	0,4%	-

Grupa triglicerydów
HHH	44,9%
HHM	43,0%
HMH	0,9%
MHM	10,2%
HMM	0,9%
MMM	0,2%

Wysoka zawartość trój nasyconych triglicerydów o długości łańcucha większej niż 15,

HHH, daje twardą osnowę mniej atrakcyjną, jeśli chodzi o zastosowanie jej w margarynie niskoenergetycznej (spreads), ponieważ otrzymuje się względnie wysokie wartości N₃₀ i N₃₅.

Otrzymana w ten sposób margaryna niskoenergetyczna (spreads) miałaby niekorzystną topliwość (wysokie wartości określające rzadkość). Dlatego też zastosowano frakcjonowanie twardej osnowy. Uzyskano w rezultacie frakcję oleinową (56% wydajności) o zmniejszonej zawartości triglicerydu HHH oraz bardzo zwiększonej zawartości triglicerydu HHM.

181 710

Skład kwasów tłuszczowych i triglicerydów znajdujących się we frakcji oleinowej podany jest w następnej tabeli.

Kwas tłuszczowy	% wagowy	Grupa triglicerydów	% wagowy
Cio	0,1	HHH	20,0
C12	24,8	HHM	60,9
C14	2,5	HMH	1,2
C16	4,0	MHM	16,3
C18	67,2	HMM	1,1
C20	1,2	MMM	0,3
C22	0,2	inne	0,2

Zgodnie z procedurą opisaną w przykładzie 1, zastosowano całkowicie utwardzony olej rzepakowy, oleinę w ilości 9% w oleju słonecznikowym jako twardą osnowę tłuszczową margaryny. Otrzymano mieszankę tłuszczową o następującym składzie procentowym stałego tłuszczu: N_l0-10,l%; N₂₀-7,l%; N₃₀-2,6%; N_3S-1,7%. Zawartość nasyconych kwasów tłuszczowych (SAFA) w mieszance tłuszczowej wynosiła 20,5%, a liczba Keys'a -20,1.

Przykład 6. Twardą osnowę z przykładu 1 poddano frakcjonowaniu, używając acetonu jako rozpuszczalnik. Stosunek twardej osnowy do acetonu wynosił 1:4. Temperatura frakcjonowania 26°C. Wydajność otrzymanej stearyny była 44%. Frakcję stearynową poddano następnie rafinacji zwykłym sposobem. Skład stearyny oznaczono na podstawie analizy ogólnej kwasów tłuszczowych i analizy kwasów w triglicerydach (w pozycji dwa) oraz oznaczając liczbę węgli:

Kwas tłuszczowy	% wagowy	Grupa triglicerydów	% wagowy
C10	0,1	m₃	0,1
C12	22,7	MHM	21,3
C14	4,1	MMH	1,2
C15	0,1	HHM	46,4
C16	5,8	HMH	1,5
C]7	0,1	h₃	29,0
Cl8	64,2	inne	0,5
C18 1	0,1
C19	0,1
C20	2,2
C22	0,3
C24	0,2

181 710

Stosując 6% tej stearynowej twardej osnowy oraz 94% rafinowanego oleju słonecznikowego otrzymano margarynową mieszankę tłuszczową o następujących własnościach:

N₁₀^20 N30 n₃₅SAFA Liczba Key^a

7,8 4,9 1,7 0,9 13,6 21,8

Używając tej mieszanki tłuszczowej otrzymano margarynę sposobem opisanym w przykładzie 1. Własności otrzymanego produktu podano w tabeli.

Wartość Stevensa (po 1 tygodniu)
w 5°C	48
w 10°C	43
w 15°C	30
w20°C	19
Rzadkość (po 1 tygodniu)	96

Podobny produkt otrzymano używając oleju rzepakowego o niskiej zawartości kwasu erukowego zamiast oleju słonecznikowego jako ciekłego oleju. Właściwości fizyczne produktu są bardzo podobne. Liczba Keys'a wynosi -9,1, a zawartość SAFA jest obniżona do 8%.

181 710

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Tłuszcz do stosowania, jako twarda osnowa tłuszczowa, składający się z całkowicie utwardzonych triglicerydów, znamienny tym, że tłuszcz ma następujący skład kwasów tłuszczowych:

C₁₂ od 9 do 45% wagowych

C₁₄ od 1 do 5% wagowych

C₁₆ od 3 do 7% wagowych

H₃ ewentualnie do 35% wagowych

HHM od 20 do 80% wagowych

MHM od 10 do 60% wagowych

2. Tłuszcz według zastrz. 1, znamienny tym, że kwasy tłuszczowe są zgrupowane w następujących kombinacjach triglicerydów:

H₃ od 2 do 25% wagowych

HHM od 30 do 80% wagowych

MHM od 10 do 50% wagowych

M₃ ewentualnie do 5% wagowych.

3. Sposób wytwarzania tłuszczu do stosowania jako twarda osnowa tłuszczowa, polegający na całkowitym utwardzeniu oleju, znamienny tym, że utwardza się wyjściowy olej, zawierający:

(a) od 9 do 55% wagowych kwasu laurynowego, (b) od 20 do 55% wagowych kwasu oleinowego, (c) mniej niż 12% wagowych nasyconych kwasów tłuszczowych C₁₄.₁₈ i (d) od 15 do 35% wagowych kwasu linolenowego i kwasu linolowego, przy czym całkowita zawartość kwasów wymienionych w (a) do (d) wynosi ponad 90% wagowych.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako olej stosuje się olej z nasion brasiki.

5. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że całkowita zawartość kwasów wymienionych w (a) do (d) wynosi ponad 95% wagowych.

6. Margaryna niskoenergetyczna, zawierająca od 5 do 90% wagowych fazy tłuszczowej i od 95 do 10% wagowych fazy wodnej, znamienna tym, że jej faza tłuszczowa zawiera od 4 do 20% wagowych twardej osnowy tłuszczowej, składającej się z całkowicie utwardzonych triglicerydów, której tłuszcz ma następujący skład kwasów tłuszczowych:

Cj2 od 9 do 45% wagowych

C₁₄ od 1 do 5% wagowych

C₁₆ od 3 do 7% wagowych

C j ₈ >40% wagowych

181 710 inne do 10% wagowych, a korzystnie do 5% wagowych, przy czym te kwasy zgrupowane są w następujących kombinacjach triglicerydów:

H₃ ewentualnie do 35% wagowych

HHM od 20 do 80% wagowych

MHM od 10 do 60% wagowych

H₃ od 2 do 25% wagowych

HHM od 30 do 80% wagowych

MHM od 10 do 50% wagowych

M₃ ewentualnie do 5% wagowych; a resztę tłuszczu stanowi ciekły olej.

7. Margaryna według zastrz. 7, znamienna tym, że jej faza tłuszczowa zawiera od 8 do 14% wagowych twardej osnowy tłuszczowej.

8. Margaryna według zastrz. 6 albo 7, znamienna tym, że ma następującą linię N stałego tłuszczu:

N₁₀ = od 6 do 25%, N₂₀ = od 4 do 20%, N₃₀ = od 0,5 do 8%, N₃₅ = <3,5%, a korzystnie od 8 do 14% a korzystnie od 4 do 10% a korzystnie od 0,5 do 3% a korzystnie < 2%.

9. Tłuszcz piekarski, znamienny tym, że zawiera od 15 do 30% wagowych twardej os nowy tłuszczowej, składającej się z całkowicie utwardzonych triglicerydów, której tłuszcz ma następujący skład kwasów tłuszczowych:

C₁₂ od 9 do 45% wagowych

C₁₄ od 1 do 5% wagowych

C₁₆ od 3 do 7% wagowych

C! ₈ > 40% wagowych inne do 10% wagowych, a korzystnie do 5% wagowych, przy czym te kwasy zgrupowane są w następujących kombinacjach triglicerydów:

H₃ ewentualnie do 35% wagowych

HHM od 20 do 80% wagowych

MHM od 10 do 60% wagowych

H₃ od 2 do 25% wagowych

HHM od 30 do 80% wagowych

MHM od 10 do 50% wagowych

M₃ ewentualnie do 5% wagowych i od 85 do 70% wagowych ciekłego oleju.

* * *