AT401325B - Verfahren zur herstellung einer nahrungsmittelzusammensetzung, enthaltend fettersatzmaterialien mit niedrigem joulegehalt, und deren verwendung zur erniedrigung von serumcholesterin bei tieren - Google Patents

Description

AT 401 325 B

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelzusammensetzung, die Fettersatzmaterialien mit niedrigem Joulegehalt enthält, welch Fettersatzmaterialien hierin nachstehend als "Fettmaterialien" bezeichnet werden, und auf deren Verwendung zur Verringerung von Serumcholesterin bei Tieren, mit Ausnahme des Menschen.

Eines der häufigsten Stoffwechselprobleme der heute lebenden Bevölkerung ist Fettleibigkeit. Dieser Zustand ist in erster Linie auf die Aufnahme einer größeren Zahl von Joule, als verbraucht werden, zurückzuführen. Fett ist die konzentrierteste Form von Energie in der Nahrung, wobei mit jedem Gramm Fett annähernd 38 Joule zugeführt werden. Insgesamt stellt Fett etwa 40 % der Gesamtjoule in der Nahrung dar.

Triglyceride stellen etwa 90 % des mit der Durchschnittsnahrung konsumierten Gesamtfettes dar. Ein Verfahren, mit welchem der Joulewert von Speisefett erniedrigt werden könnte, würde darin bestehen, die Menge an Triglycerid, die in dem Humansystem absorbiert wird, zu verringern, da die üblichen Triglyceridspeisefette fast vollständig absorbiert werden (siehe Lipids, 2, H. J. Deuel, Interscience Publishers, Inc., New York 1955, S. 215). Ein Fett mit niedrigem Joulegehalt bietet sich für eine zweckmäßige und praktische Methode an, mit welcher Fettleibigkeit vorgebeugt oder durch welche Fettleibigkeit beseitigt werden kann.

In einer Executive Summary, zusammengestellt vom Committee on Diet, Nutrition and Cancer, National Academy of Sciences, National Academy Press, Washington, D.C., S. 4-5 (1982), wird eine mögliche Verbindung zwischen Krebs und der Aufnahme von Fett, nämlich Gesamtnahrungsfett, gesättigtem Fett, mehrfach ungesättigtem Fett und Cholesterin erörtert. Epidemiologische Untersuchungen haben wiederholt einen Zusammenhang zwischen Nahrungsfett und dem Auftreten von Krebs an verschiedenen Körperstellen, insbesondere der Brust, der Prostata und dem Dickdarm, gezeigt. Die Daten sind jedoch nicht völlig übereinstimmend. Ähnlich den epidemiologischen Studien haben zahlreiche Versuche bei Tieren gezeigt, daß Nahrungsfettedas Entstehen von Tumoren, insbesondere in der Brust und im Colon, beeinflussen.

Pathologische Zustände, von denen warmblütige Tiere befallen sein können, können die Absorption von Cholesterin betreffen und im Zusammenhang damit zu Hypercholesterinämie führen. Beispielsweise haben epidemiologische Studien mit wenigen Ausnahmen gezeigt, daß Populationen, die große Mengen von gesättigtem Fett und Cholesterin konsumieren, eine relativ hohe Serumcholesterinkonzentration aufweisen und eine hohe Sterblichkeit an Koronarherzerkrankungen zeigen. Umgekehrt sind die Serumcholesterinwerte und die Sterblichkeit aufgrund von Koronarerkrankungen bei Populationen mit geringem Verbrauch an gesättigtem Fett und Cholesterin niedrig.

Die National Institutes of Health Consensus Development Conference veröffentlichte einen Artikel betreffend "Lowering Blood Cholesterol to Prevent Heart Disease", in JAMA, Bd. 253, Nr. 14, S. 2080-2086 (1985). Es wurde der Schluß gezogen, daß eine Erhöhung der Blutcholesterinspiegel eine Hauptursache von Koronararterlenerkrankung ist, und daß eine Erniedrigung entschieden erhöhter Cholesterinblutspiegel (insbesondere Blutspiegel an Niedrigdichte-Lipoprotein [LDL] -Cholesterin) das Risiko von durch Koronarherzerkrankung verursachten Herzattacken reduzieren wird. Die Gruppe empfahl entsprechende Änderungen in der Nahrung, insbesondere eine Reduktion der Menge an gegessenem Fett, um die Blutserumcholesterinspiegel zu erniedrigen.

Es besteht daher ein Bedarf an Wegen zur Verringerung der Menge von Triglyceridfett in der Nahrung, um die Risken von Fettleibigkeit, Krebs und Herzerkrankung zu verringern.

Fette mit niedrigem Joulewert, die Triglyceride ersetzen können, wurden von Hamm in der US-4,508.746 A und von Mattson und Miterfindern in der US 3,600.186 A beschrieben. In der US 3,600.186 A von Mattson und Miterfindern werden fetthaltige Nahrungsmittelzusammensetzungen mit niedrigem Joulegehalt beschrieben, in welchen wenigstens ein Teil des Triglyceridgehaltes durch einen Polyolfettsäureester ersetzt ist, wobei der genannte Polyolfettsäureester wenigstens vier Fettsäureestergruppen aufweist, und jede Fettsäure 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthält.

In der US 4,005.196 A von Jandacek und Miterfindern werden die fetthältigen Nahrungsmittelzusammensetzungen mit niedrigem Joulegehalt des Mattson und Miterfinder-Patentes in Kombination mit ausreichend fettlöslichem Vitamin, ausgewählt aus der aus Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E und Vitamin K bestehenden Gruppe, beschrieben.

In der US 3,954.976 A von Mattson und Miterfindern werden pharmazeutische Zusammensetzungen zur Hemmung der Absorption von Cholesterin, die wirksame Einheitsdosierungsmengen eines Polyolfettsäureesters mit wenigstens vier Fettsäureestergruppen enthalten, und ein Verfahren zur Behandlung von und/oder zur Vorbeugung gegen Hypercholesterinämie in einem Tier beschrieben, welches Verfahren die systematische Verabreichung aufeinanderfolgender therapeutisch wirksamer Dosen des genannten Polyolfettsäureesters an ein solches Tier umfaßt. 2

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Die in den Patentschriften von Mattson und Miterfindern und Jandacek und Miterfindern beschriebenen Ester sind wirksame Fettsubstitutionsprodukte zur Verwendung in Nahrungsmittelprodukten mit niedrigem Joulegehalt oder in pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Bekämpfung von Hypercholesterinämie. Leider kann die regelmäßige Einnahme von mäßigen bis hohen Mengen dieser Ester eine unerwünschte "laxative" Wirkung ergeben, nämlich ein Auslaufen der Ester durch den Analsphinkter. Ein Weg zur Verhinderung dieser unerwünschten laxativen Wirkung besteht darin, die Ester so zu formulieren, daß sie bei Körpertemperatur völlig fest sind.

Ein anderes Mittel zur Vorbeugung der unerwünschten laxativen Wrkung ist die Zugabe von Antianalauslaufmitteln zum Ester, wie jenen, die in der US 4,005.195 A von Jandacek beschrieben sind. In dieser Patentschrift werden Antianalauslaufmittel beschrieben, welche feste Fettsäuren (Schmelzpunkt 37* C oder höher) und deren Triglyceridquelle sowie feste Polyolfettsäurepolyester umfassen. Im speziellen sind die Mittel aus der Gruppe ausgewählt, die aus: genießbaren C12- und höheren gesättigten Fettsäuren und deren genießbaren Salzen; genießbaren, verdaulichen Quellen von C12- und höheren gesättigten Fettsäuren; genießbaren, nicht-absorbierbaren, nicht-verdaulichen, festen Polyolfettsäurepolyestern mit wenigstens 4 Fettsäureestergruppen, wobei das Polyol aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zuckern und Zuckeralkoholen mit 4 bis 8 Hydroxylgruppen besteht, und wobei jede Fettsäuregruppe 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthält; und genießbaren, nicht-verdaulichen Estern von α-verzweigtkettigen Ci o-Cia-Fettsäuren besteht.

Vollständig feste Ester und feste Triglyceride oder Ester, die als Antianalauslaufmittel verwendet werden, haben bei der Anwendung in Nahrungsmittelzusammensetzungen mit niedrigem Joulegehalt Nachteile. Ein Ester oder Triglycerid mit hohem Gehalt an Feststoffen schmeckt bei der Einnahme im Mund "wachsartig”. Es wäre wünschenswert, ein Fettmaterial mit niedrigem Joulegehalt verfügbar zu haben, das bei der Verringerung von Joule und Cholesterin noch wirksam ist und das auch einen relativ niedrigen Gehalt an Feststoffen haben kann, so daß es im Mund nicht wachsartig schmeckt. Gleichzeitig ist es kritisch, daß dieses Fettmaterial keine unerwünschte laxative Nebenwirkung hervorruft.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelzusammensetzung zuschaffen, welch ein Fettmaterial mit niedrigem Joulegehalt enthält.

Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Fettmaterial einzusetzen, das keine laxative Nebenwirkung hervorruft.

Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, die laxative Nebenwirkung ohne das Erfordernis der Verwendung von zugesetzten Antianalauslaufmitteln zu vermeiden. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Nahrungsmittelzusammensetzung zur Verringerung von Serumcholesterin bei Tieren, mit Ausnahme des Menschen.

Diese und andere Ziele der Erfindung werden aus der vorliegenden Beschreibung ersichtlich.

Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelzusammensetzung zum Gegenstand, worin ein genießbares, völlig oder teilweise unverdauliches Fettmaterial mit niedrigem Joulegehalt eingesetzt wird, das bei Körpertemperatur ein Nicht-Newton'sches pseudoplastisches Rießver-halten zeigt. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelzusammensetzung mit einem Gehalt an Fettersatzmaterial mit niedrigem joulegehalt, enthaltend Nichtfettbestandteiie und Polyol-fettsäurepolyester-Fettbestandteile, worin man die Nichtfettbestandteile mit Fettbestandteilen vermischt, die zu 10% bis 100% aus einem genießbaren, völlig oder teilweise unverdaulichen Fettersatzmaterial mit niedrigem Joulegehalt bestehen, ausgewählt unter Zuckerfettsäurepolyestern, Zuckeralkoholfettsäurepolye-stern und Gemischen nievon, wobei die Zucker und die Zuckeralkohole 4 bis 8 Hydroxylgruppen besitzen und die Zuckerfettsäurepolyester und Zuckeralkoholfettsäurepolyester wenigstens 4 Fettsäuregruppen aufweisen, worin die Fettsäuren Gemische von Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen sind, wobei die Zuckerfettsäurepolyester Saccharosefettsäurepolyester sein können; welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die in den Fettbestandteilen enthaltenen Zuckerfettsäurepolyester, welche Saccharosefettsäurepolyester sind, einen Octaestergehalt von wenigstens 60% besitzen, und daß das Fettersatzmaterial bei 37,8 *C: (a) eine Viskosität von wenigstens 0,25 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 800 s~1, eine Viskosität von wenigstens 0,4 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s~1 und eine Viskosität von wenigstens 2,5 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 10 s~'; (b) eine Fließgrenze von wenigstens 250 Pa; (c) einen thixotropischen Bereich von wenigstens 0,20x105 Pa.s; und (d) eine Flüssig/Fest-Stabilität von wenigstens 50% aufweist, welche als die Gewichtsprozent einer Probe definiert ist, die sich nach Zentrifugieren bei 60.000 UpM während 1 Stunde bei 37,8*C nicht als Flüssigkeit abtrennen.

Beispiele für spezifische Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt, die im Rahmen dieser Erfindung verwendet werden können, umfassen Zuckerfettsäurepolyester, Polyglycerinfettsäurepolyester und Tricar-bonsäuren, die mit Fettalkoholen verestert sind.

Unter "Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt” sind genießbare Materialien zu verstehen, die in der Humanernährung Triglyceridfette oder -öle ersetzen können. Diese Materialien liefern die Vorteile von 3

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Triglyceridfetten und -ölen, nämlich Schmierfähigkeit und Aroma.

Unter 'völlig unverdaulich" ist zu verstehen, daß das gesamte Material vom Körper nicht verdaut wird. Es passiert das Verdauungssystem so wie es eingenommen worden ist. Oer Ausdruck "teilweise unverdaulich" bedeutet, daß wenigstens 30 % des Materials nicht verdaut werden. Vorzugsweise werden wenigstens 70 % des Materials nicht verdaut.

Unter der Angabe "Flüssig/Fest-Stabilität", wie sie im Rahmen der Erfindung verwendet wird, ist zu verstehen, daß der Flüssigkeitsanteil des Materials sich bei Körpertemperatur von dem Feststoffanteil nicht leicht abtrennt, d.h. das Material scheint ein Feststoff zu sein, selbst wenn bis zu etwa 95 % desselben flüssig sind. Die Flüssig/Fest-Stabilität wird durch Zentrifugieren einer Probe des Materials bei 60.000 UpM während 1 Stunde bei 37,8* C gemessen. Die Flüssig/Fest-Stabilität ist wie folgt definiert: 100 % minus Prozentsatz des Materials, das sich nach dem Zentrifugieren als Flüssigkeit abschied.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem Fließverhalten der Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt bei Körpertemperatur (37* C), weil diese Materialien bei Körpertemperatur stabil und viskos sein müssen, um eine laxative Nebenwirkung auszuschalten. Aus Zweckmäßigkeitsgründen und zur leichteren Kalibrierung von Instrumenten wurden die Messungen jedoch bei 37,8* C vorgenommen, und die Erfindung wird durch Angabe von Eigenschaften bei 37,8 * C definiert. Es ist klar, daß Messungen, die bei 37,8* C vorgenommen werden, sehr nahe an Messungen bei Körpertemperatur herankommen, und diese Messungen geben die Fließeigenschaften bei Körpertemperatur an.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterialien zeigen ein unerwartetes Fließverhalten und eine unerwartete Flüssig/Fest-Stabilität bei Körpertemperatur. Beispielsweise sind speziell synthetisierte Saccharosefettsäurepolyester mit mittlerem Schmelzbereich, welche bei Körpertemperatur zu 12 % fest und zu 88 % flüssig sind und Nicht-Newton'sche pseudoplastische Fließeigenschaften zeigen, sehr viskos und haben eine ausgezeichnete Flüssig/Fest-Stabilität. Dies steht im Gegensatz zu den Eigenschaften eines Gemisches, das 88 % eines flüssigen Saccharosepolyesters und 12 % eines festen Saccharosepolyesters enthält. Bei Körpertemperatur trennt sich das Gemisch aus 12 % festem Saccharosepolyester und 88 % flüssigem Saccharosepolyester in flüssige und feste Anteile. Außerdem hat das Gemisch eine niedrige Viskosität. Anderseits zeigen die speziell synthetisierten Saccharosepolyester pseudoplastisches Fließverhalten und bei relativ niedrigen Feststoffanteilen überraschende Viskosität und Flüssig/Fest-Stabilität.

Ein Vorteil der Fettmaterialien hoher Viskosität und Flüssig/Fest-Stabilität mit niedrigem Joulegehalt besteht darin, daß die Einnahme der Materialien nicht zu einer unerwünschten laxativen Nebenwirkung führt. Die Materialien, die viskos und stabil sind, gehen aus dem Verdauungstrakt durch den Analsphinkter in ungefähr gleicher Weise wie normale Faeces hindurch. Daher können die Materialien dieser Erfindung ohne Zusatz von Antianalauslaufmitteln sicher eingenommen werden.

Ein anderer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß die vorliegenden Fettmaterialien befähigt sind, ihre hohe Viskosität und Stabilität bei relativ niedrigen Feststoffgehaltwerten beizubehalten. Wenn die Zusammensetzungen eingenommen werden, werden weniger Feststoffe im Mund empfunden, so daß die Zusammensetzungen weniger wachsartig schmecken.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt werden als homogene Systeme angesehen. Obgleich nicht beabsichtigt ist, eine Bindung an eine Theorie vorzunehmen, sei erwähnt, daß Anzeichen für eine Netzwerkbildung zwischen den festen Kristallen und der Flüssigkeit der Materialien, die an der überraschend hohen Flüssig/Fest-Stabilität und Viskosität der Materialien bei Körpertemperatur beteiligt sein kann, entdeckt worden sind.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf ein Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelzusammensetzung, welche ein genießbares, völlig oder teilweise unverdauliches Fettmaterial mit niedrigem Joulegehalt enthält, das solche physikalisch-chemischen Eigenschaften aufweist, daß es ein Nicht-Newton-sches pseudoplastisches Fließverhalten bei 37,8* C zeigt. Im besonderen hat das Fettmaterial bei 37,8* C : (a) eine Viskosität von wenigstens 0,25 Pa.$ bei einer Schergeschwindigkeit von 800 s_l, eine Viskosität von wenigstens 0,4 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s-1, und eine Viskosität von wenigstens 2,5 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 10 s_1; (b) eine Fließgrenze von wenigstens 250 Pa; einen thixotropischen Bereich von wenigstens 0,20 x 105 Pa.s; und (d) eine Flüssig/Fest-Stabilität von wenigstens 50 %.

Viskosität, Fließgrenze und thixotropischer Bereich sind wohlbekannte Fließeigenschaften und können unter Verwendung eines Instruments, wie eines Platten- und Konusviskosimeters (z.B. eines Ferranti-Shirley-Viskosimeters, hergestellt von der Firma Ferranti Electric, Inc., 87 Modular Ave., Commack, N.Y. 11725), gemessen werden. Die Grundlagen der Fließeigenschaften sind von Idson in "Rheology: Fundamental Concepts", Cosmetics and Toiletries, Bd. 93, S. 23-30 (Juli 1978) erörtert worden. "Viskosität" ist ein Maß der inneren Reibung, die der Bewegung jeder Schicht einer Flüssigkeit beim Vorbeibewegen an einer benachbarten Schicht von Flüssigkeit Widerstand leistet. Die "Fließgrenze" ist der Betrag an 4

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Scherkraft, die angewendet werden muß, bevor ein Material zu fließen beginnen wird. Idson definiert "Thixotropie" als einen reversiblen Gel-Sol-Gel-Übergang, der durch den Aufbau einer definierten Struktur innerhalb des Materials verursacht wird. Die gelierte Struktur wird nach Schütteln oder Rühren ein Sol, welches, wenn es ungestört belassen wird, wieder geliert wird.

Zur Messung von Viskosität, Fließgrenze und thixotropischem Bereich einer Probe des erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterials wird ein Platten- und Konusviskosimeter verwendet, um ein Rheogramm aufzuzeichnen, welches ein Diagramm von Scherkraft gegen Schergeschwindigkeit darstellt. Viskosität und Fließgrenze werden aus Punkten auf der Rheogrammkurve berechnet, und der thixotropische Bereich ist der Bereich innerhalb der Kurve (auch als die "Hysteresis-Schleife" bekannt). Die Erörterung dieser Methode in der Veröffentlichung von Idson wird durch Bezugnahme in diese Unterlagen aufgenommen. Weitere Einzelheiten werden nachstehend in dem die analytischen Methoden betreffenden Abschnitt gegeben.

Vorzugsweise haben die erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt bei 37,8* C eine Viskosität von wenigstens 0,5 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 800 s-', eine Viskosität von wenigstens 2,0 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s-1, und eine Viskosität von wenigstens 20 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 10 s-1. Die bevorzugte Fließgrenze der Zusammensetzungen beträgt wenigstens 500 Pa, und der bevorzugte thixotropische Bereich liegt bei wenigstens 0,75 x 105 Pa.s. Vorzugsweise haben die Zusammensetzungen eine Flüssig/Fest-Stabilität von wenigstens 90 %.

In am höchsten bevorzugter Weise haben die Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt bei 37,8* C eine Viskosität von wenigstens 0,8 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 800 s-’, eine Viskosität von wenigstens 3,0 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s~1, und eine Viskosität von wenigstens 40 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 10 s-1. Die am meisten bevorzugte Fließgrenze der Zusammensetzungen beträgt wenigstens 1500 Pa, und der am meisten bevorzugte thixotropische Bereich liegt bei wenigstens 1,00 x 105 Pa.s.

Die bevorzugte Obergrenze der Viskosität der Fettmaterialien dieser Erfindung liegt bei 1 x 10* Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 10 s-1 und 100 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s-1. Die Fettmaterialien müssen pseudopiastische Rießeigenschaften, wie im Rahmen der Erfindung definiert, aufweisen.

Die lodzahl ist ein Maß für den Ungesättigtheitsgrad von Fettsäuren. Die erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt haben vorzugsweise eine lodzahl von 36 bis 55.

Der Wert des Fettfeststoffgehaltes (SFC) gibt eine brauchbare Näherung für den Feststoffgehalt eines speziellen Fettmaterials in Gewichtsprozent bei einer gegebenen Temperatur. Das vorliegende Fettmaterial mit niedrigem Joulegehalt hat vorzugsweise einen Fettfeststoffgehalt bei 37,8* C von wenigstens 5 %. In höchstem Maße bevorzugt ist ein Fettfeststoffgehalt bei 37,8* C von wenigstens 10 %. Das Fettmaterial mit niedrigem Joulegehalt hat vorzugsweise einen Schmelzpunkt des vollständigen Schmälzens, der höher als 37 · C liegt.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt sind Zuckerfettsäurepolyester, Zuckeralkoholfettsäurepolyester, sowie Mischungen davon, wobei die Zucker und Zuckeralkohole 4 bis 8 Hydroxylgruppen enthalten.

Zucker-oder Zuckeralkoholfettsäurepolyester enthalten Zucker oder Zuckeralkohole und Fettsäuren. Der Ausdruck "Zucker" wird im Rahmen der Erfindung als Sammelbegriff für Mono- und Disaccharide mit 4 bis 8 Hydroxylgruppen verwendet. Der Ausdruck "Zuckeralkohol" wird als Sammelbegriff für das 4 bis 8 Hydroxylgruppen besitzende Reduktionsprodukt von Zuckern verwendet, in welchen die Aldehyd- oder Ketongruppe zu einem Alkohol reduziert worden ist. Die Fettsäureesterverbindungen werden durch Umsetzung eines Monosaccharids, Disaccharids oder Zuckeralkohols mit Fettsäuren, wie nachstehend erörtert, hergestellt.

Beispiele für geeignete Monosaccharide sind jene, die 4 Hydroxylgruppen enthalten, wie Xylose, Arabinose und Ribose; der von Xylose abgeleitete Zuckeralkohol, nämlich Xylit, ist auch geeignet. Das Monosaccharid Erythrose ist für die praktische Ausführung dieser Erfindung nicht geeignet, da es nur 3 Hydroxylgruppen enthält; der von Erythrose abgeleitete Zuckeralkohol, nämlich Erythrit, enthält jedoch 4 Hydroxylgruppen und ist daher geeignet. Zu den 5 Hydroxylgruppen enthaltenden Monosacchariden, die für die Verwendung im Rahmen der Erfindung geeignet sind, gehören Glucose, Mannose, Galactose, Fructose und Sorbose. Ein Zuckeralkohol,der z.B.von Saccharose, Glucose oder Sorbose abgeleitet ist, nämlich Sorbit, enthält 6 Hydroxylgruppen und ist ebenfalls geeignet. Beispiele für geeignete Disaccharide sind Maltose, Lactose und Saccharose, die alle 8 Hydroxylgruppen enthalten.

Bei der Herstellung von erfindungsgemäß eingesetzten Zucker- oder Zuckeralkoholfettsäurepolyestern muß eine Zucker- oder Zuckeralkoholverbindung, wie jene, die oben angegeben sind, mit einem Gemisch von Fettsäuren, die 8 bis 22 Kohlenstoffatome aufweisen, verestert werden. Beispiele für solche Fettsäuren 5

AT 401 325 B sind Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Myristölsäure, Palmitinsäure, Palmitölsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Ricinusölsäure, Leinölsäure, Linolensäure, Eleostearinsäure, Arachidinsäure. Behen-säure und Erucasäure. Die Fettsäuren können aus geeigneten natürlich vorkommenden oder synthetischen Fettsäuren stammen und können gesättigt oder ungesättigt sein, Stellungs- und geometrische Isomeren eingeschlossen. Die Fettmaterialien dieser Erfindung sind gemischte Ester von Fettsäuren, und nicht Ester eines einzigen Typus von Fettsäure.

Fettsäuren als solche oder natürlich vorkommende Fette und Öle können als Quelle für die Fettsäurekomponente in dem Zucker- oder Zuckeralkoholfettsäureester dienen. Beispielsweise stellt Rapssamenöl eine gute Quelle für C22-Fettsäure dar. C16-Ci s-Fettsäure kann aus Talg, Sojabohnenöl oder Baumwollsa-menöl erhalten werden. Kürzerkettige Fettsäuren können aus Kokosnußöl, Palmkernöl oder Babassuöl erhalten werden. Maisöl, Schmalz, Olivenöl, Palmöl, Erdnußöl, Saflorkernöl, Sesamkernöl und Sonnenblumenkernöl sind Beispiele anderer natürlicher Öle, die als Quelle für die Fettsäurekomponente dienen können.

Die für die Verwendung im Rahmen der Erfindung geeigneten Zucker- oder Zuckeralkoholfettsäurepolyester können nach einer Vielfalt von Verfahren hergestellt werden, die dem Fachmann wohlbekannt sind. Diese Verfahren umfassen: Umesterung des Zuckers oder Zuckeralkohols mit Methyl-, Ethyl- oder Glycerinfettsäureestern unter Anwendung einer Vielfalt von Katalysatoren: Acylierung des Zuckers oder Zuckeralkohols mit einem Fettsäurechlorid: Acylierung des Zuckers oder Zuckeralkohols mit einem Fettsäureanhydrid: und Acylierung des Zuckers oder Zuckeralkohols mit einer Fettsäure als solcher. Als Beispiel sei erwähnt, daß die Herstellung von Zucker- und Zuckeralkoholfettsäureestern in der US-PS Nr. 2,831.854 beschrieben ist.

Ein kennzeichnendes Merkmal der Zucker- oder Zuckeralkoholfettsäurepolyester, die im Rahmen dieser Erfindung nützlich sind, ist jenes, daß sie wenigstens 4 Fettsäurepolyestergruppen enthalten. Nicht erfindungsgemäß eingesetzte Zucker- oder Zuckeralkoholfettsäurepolyesterverbindungen, die 3 oder weniger Fettsäureestergruppen enthalten, werden im Intestinaltrakt in ungefähr gleicher Weise wie gewöhnliche Triglyceridfette verdaut, doch werden Zucker- oder Zuckeralkoholfettsäurepolyesterverbindungen, die 4 oder mehr Fettsäureestergruppen enthalten, in einem geringeren Ausmaß verdaut und haben daher die gewünschten niedrigen Jouleeigenschaften für die Verwendung im Rahmen dieser Erfindung.

In hohem Maße bevorzugte erfindungsgemäß eingesetzte Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt sind Saccharosefettsäurepolyester. Bei Saccharosefettsäurepotyestem ist der größere Teil ihrer Hydroxylgruppen mit Fettsäuren verestert. Vorzugsweise sind wenigstens 85 %, und in am höchsten bevorzugter Weise wenigstens 95 %, der Saccharosefettsäurepolyester aus der Gruppe ausgewählt, die aus Octaestern, Heptaestern und Hexaestern, sowie Mischungen davon, besteht, wobei nicht mehr als 35 % der Ester Hexaester oder Heptaester und wenigstens 60 % der Saccharosefettsäurepolyester Octaester sind. In am höchsten bevorzugter Weise sind wenigstens 70 % der Polyester Octaester.

Zur Erzielung der erforderlichen physikalischen Eigenschaften sind die erfindungsgemäß eingesetzten Saccharosefettsäurepolyester vorzugsweise mit besonderen Arten von Fettsäuren verestert. Vorzugsweise sind wenigstens 80 %, und in am höchsten bevorzugter Weise wenigstens 90 %, der Fettsäuren aus der Gruppe ausgewählt, die aus Gemischen von Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Leinölsäure und Behen-säure besteht.

Im spezielleren ist die folgende eine bevorzugte Fettsäurezusammensetzung: 9 % bis 12 % Palmitinsäure: 35 % bis 53 % Stearinsäure; 19 % bis 43 % Ölsäure; 2 % bis 17 % Leinölsäure; 0 % bis 2 % Linolensäure; 0 % bis 2 % Arachidinsäure; 0 % bis 10 % Behensäure; und 0 % bis 2 % Erucasäure.

Die folgende Fettsäsurezusammensetzung ist am meisten bevorzugt: 9 % bis 12 % Palmitinsäure; 42 % bis 53 % Stearinsäure; 19 % bis 39 % Ölsäure; 2 % bis 17 % Leinölsäure; 0 % bis 2 % Linolensäure; 0 % bis 2 % Arachidinsäure; 0 % bis 10 % Behensäure; und 0 % bis 2 % Erucasäure.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehält können als teilweiser oder vollständiger Ersatz für normales Triglyceridfett in irgendeiner fetthältigen Nahrungsmittelzusammensetzung verwendet werden, um Vorteile von niedrigem Joulegehalt zu erzielen. Um eine signifikante Wirkung in Richtung niedrigen Joulegehalts zu erhalten, ist es notwendig, daß wenigstens 10 % des Fettes in der Nahrungsmittelzusammensetzung,oder 33 % des Joulewertes des Nahrungsmittels. Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt darstellen. Anderseits werden Nahrungsmittelzusammensetzungen mit sehr niedrigem Joulegehalt und somit in hohem Maße erwünschte Nahrungsmittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung erhalten, wenn das Fett bis zu 100% aus den Fettmaterialien dieser Erfindung besteht und 25 % bis 100 % des Joulewertes ausmacht.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt, und insbesondere Saccharosepolyester, sind in einer umfassenden Vielfalt von Nahrungsmittel- und Getränkeprodukten nützlich. Beispielsweise können die Fettmaterialien bei der Erzeugung von Backwaren und Backwarengemischen, 6

AT 401 325 B wie Süßgebäck, Schokoladekuchen mit Nüssen, Muffins, Süßkeksen,Stangenkeksen, Oblaten, Biskuit, Blätterteigwaren, Torten und Tortenüberkrustungen, verwendet werden. Bevorzugte Süßkekse umfassen Sandwichkekse und Schokoladeschnitzelkekse, insbesondere die lagerstabilen Zweistrukturkekse, die in der US-PS 4,455.333 von Hong & Brabbs beschrieben sind. Die Backwaren können Früchte, Creme oder andere Füllungen enthalten. Andere Backwarenanwendungen umfassen Brote und Semmeln, Zwiebacke, Brezeln, Eierkuchen, Waffeln, Eiscremestanitzeln und -becher, hefegetriebene Backwaren, Pizzas und Pizzaüberkrustungen, sowie gebackene, mehlige Imbißnahrungsmittel.

Die Fettmaterialien mit niedrigem Jouiegehalt können allein oder in Kombination mit anderen gewöhnlichen Fetten oder Fetten mit verringertem Joulegehalt verwendet werden, um Backfett- und Ölprodukte zu erzeugen. Diese Produkte umfassen Backfette, Margarinen, Schmalz, Speiseöle, wie flüssige Öle und Bratöle, Koch- und Salatöle, Popcomöle, Salatdressings und Mayonnaise. Zusätzlich können die Fettmaterialien in Nahrungsmitteln enthalten sein, die in Öl gebraten werden, wie Kartoffelchips, Maischips, Tortillachips, andere gebratene, mehlige Imbißnahrungsmittel, Palatschinken, Krapfen, gebackene , gefüllte Kuchen (z.B. Aufläufe), Berliner Pfannkuchen und Brathühnchen.

Molkereiprodukte und künstliche Molkereiprodukte können auch mit den Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt erzeugt werden. Beispielsweise sind diese Fettmaterialien bei der Erzeugung von Butter, Eiscreme und anderen fetthaltigen, gefrorenen Nachspeisen, Yoghurt und Käsen, einschließlich natürlichen Käsen, Schmelzkäsen, Cremekäse, Cottagekäse, Käsenahrungsmitteln und Käseaufstrichen, nützlich. Die Fettmaterialien können zur Herstellung von Milch, Rahm, Sauerrahm, Buttermilch und Kaffeeobers (gefroren oder pulverförmig) verwendet werden. Andere Molkereigetränke und Molkereidesserts, wie Puddings, können auch hergestellt werden.

Die Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt können als Zwischengerichte oder in gefrorenen Hauptmahlzeiten mit oder ohne Fleisch verwendet werden. Sie können in Fleischprodukten, wie Hamburgern, Hot Dogs, Frankfurtern, Wiener Würstchen, Würsten, Bologneser Wurst und anderen Imbißfleischwaren verwendet werden. Außerdem sind die Fettmaterialien in Dosenfleischwaren, darunter Teigwaren/Fleischprodukten, Schmorgerichten, Chili con carne, Haschees, Geräuchertem, Sandwichaufstrichen und Dosenfisch (z.B. Thunfisch oder Lachs in Öl), nützlich. Fleischanaloga, die aus strukturiertem Pflanzenprotein hergestellt sind, können Fettmaterialien anstelle des üblichen Fetts enthalten. Die Fettmaterialien können auch zur Herstellung von Tofu und verschiedenen Arten von Proteinaufstrichen verwendet werden.

Unter den vielen anderen Anwendungen für die vorliegenden Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt sind die Erzeugung von Süßwaren und Konfekt, z.B. Bonbons, Schokoladen, Schokoladekonfekt. Zuckerglasuren und Zuckergüsse, Sirupe, geschlagene Auflagen (gefroren oder Aerosol) und Cremefüllungen, Fruchtfüllungen und andere Füllungen, zu nennen. Synthetische Nüsse und Nußbutter können auch mit den Fettmaterialien erzeugt werden, insbesondere Erdnußbutter und gesüßte Nußaufstriche. Die Fettmaterialien sind in verschiedenen Arten von Suppen, Tunken, Saucen (z.B. Sauce tartare und Barbecue Sauce) und Bratensäften nützlich. Mit den Fettmaterialien können Geflügel- und Viehfutter und Haustierfutter erzeugt werden. Schließlich können sie zur Herstellung von Backsprays, Eiersatzprodukten und Pflanzen produktge-tränken verwendet werden.

Die Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt sind insbesondere in Kombination mit speziellen Klassen von Nahrungsmittel- und Getränkebestandteilen nützlich. Beispielsweise wird ein Vorteil bezüglich besonderer Jouleverringerung erzielt, wenn die Fettmaterialien mit Süßstoffen verwendet werden, die keinen Joulewert oder einen verringerten Joulewert aufweisen. Beispiele für Süßstoffe sind Aspartam, Saccharin, Acesulfam, Alatan, Thaumatin, DihydroChalcone, Cyclamat, Steriosid, synthetische Alkoxyaromaten, wie Dulcin und P-4000; Suosan, Miraculin, Monellin, Cyclohexylsulfamate, substituierte Imidazoline, N-substitu-ierte Sulfaminsäuren, Oxime, Acesulfam-K und Rebaudiosid-A sowie Peptide.

In vielen Nahrungsmittelzusammensetzungen sind verschiedene Ballaststoffmittel in Kombination mit den Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt nützlich. Die Ballaststoffmittel können nicht-verdauliche Kohlenhydrate, z.B. Polydextrose, Carboxymethylcellulose, Carboxyethylcellulose und Tofu, sein. Andere geeignete Ballaststoffmittel umfassen Hydrokolloide, Stärken, Dextrine, Maltodextrine, Polyole, darunter Zuckeralkohole, z.B. Gummis, Sorbit und Mannit, und Kohlenhydrate, z.B. Lactose.

Die Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt können in Kombination mit anderen Fetten, die Joule-frei sind oder einen verringerten Joulegehalt aufweisen, verwendet werden, wie mit verzweigtkettigen Fettsäuretriglyceriden, Triglycerinethem, Polycarbonsäureestern, Saccharosepolyethern, Neopentylalkoholestern, Sili-konölen/Siloxanen und Dicarbonsäureestem. Andere partielle Fettersatzmittel, die in Kombination mit Fettmaterialien nützlich sind, sind mittelkettige Triglyceride, hoch-veresterte Polyglycerinester, Acetinfette, Pflanzensterolester, Polyoxyethylenester, Jojobaester, Mono-/Diglyceride von Fettsäuren und Mono-/Digly-ceride von kurzkettigen, zweibasischen Säuren. 7

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Es können Nahrungsmittel- und Getränkezusammensetzungen erzeugt werden, in welchen die vorliegenden Fettmateralien mit niedrigem Joulegehalt mit diätetischen Fasern kombiniert sind, um die vereinigten Vorteile jeder Komponente zu erzielen. Unter "diätetischen Fasern" sind komplexe Kohlenhydrate zu verstehen, die der Verdauung durch Säugetierenzyme widerstehen, wie die Kohlenhydrate, die in Pflanzenzellwänden und Meeresalgen gefunden werden, und jene, die durch mikrobielle Fermentation erzeugt werden. Zu Beispielen für diese komplexen Kohlenhydrate gehören Kleien, Cellulosen, Hemicellulosen, Pectine, Gummis und Schleime, Meeresalgenextrakt und biosynthetische Gummis. Quellen für Cellulosefasern umfassen Gemüsepflanzen, Früchte, Samen, Getreidepflanzen und künstlich hergestellte Fasern (z.B. durch bakterielle Synthese). Im Handel erhältliche Fasern, wie gereinigte Pflanzencellulose oder Cellulosemehl,können auch verwendet werden. Natürlich vorkommende Fasern umfassen Fasern aus Gesamtzitrus-schale, Zitrusalbedo, Zuckerrüben, Zitrusfruchtfleisch und bläschenfeststoffen, Äpfeln, Aprikosen und Wassermelonenringen.

Diese diätetischen Fasern können in roher oder gereinigter Form vorliegen. Die verwendeten diätetischen Fasern können ein einzelner Typus (z.B. Cellulose), eine zusammengesetzte diätetische Faser (z.B. Zitrusalbedofaser, welche Cellulose und Pectin enthält), oder eine beliebige Kombination von Fasern (z.B. Cellulose und ein Gummi) sein. Die Fasern können nach an sich bekannten Methoden verarbeitet werden.

Pflanzliche Proteine, z.B. Sojaprotein, und andere rohe oder isolierte Proteine sind in Kombination mit den vorliegenden Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt besonders nützlich. Beispiele für Quellen von pflanzlichem Protein sind Sojabohnen, Saflorsamen, Mais, Erdnüsse, Weizen, Erbsen, Sonnenblumenkerne, Baumwollsamen, Kokosnüsse, Rapssamen, Sesamsamen, Laubproteine, Keratin, Algen und Riementang, und einzellige Proteine wie Hefe. Gewünschtenfalls können Tierproteinquellen verwendet werden. Zu diesen gehören tierische Proteine, wie jene, die aus Milch, Geflügel, Fleisch und/oder Fisch stammen. Ein typisches Beispiel eines geeigneten Tierproteins ist Eieralbumin.

Selbstverständlich muß eine Beurteilung erfolgen, wenn entsprechende Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt und Kombinationen der Fettmaterialien mit anderen Nahrungsmittelbestandteilen verwendet werden. Zum Beispiel würde es nicht sinnvoll sein, eine Kombination von Süßungsmittel und Fettmaterial in einem nicht-reizenden Nahrungsmittelprodukt zu verwenden. Die Fettmaterialien und Kombinationen aus Fettmaterial/Bestandteil werden wo angemessen und in entsprechenden Mengen verwendet.

Zahlreiche Vorteile werden bei der Verwendung der Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt in Nahrungsmittel- und Getränkezusammensetzungen, entweder bei alleinigem Gebrauch oder in Kombination mit den oben erörterten Bestandteilen, erhalten. Ein erstrangiger Vorteil ist die erzielte Verringerung des Joulegehaltes, wenn die Fettmaterialien als ein vollständiger oder teilweiser Fettersatz angewendet werden. Ein anderer Vorteil, der aus dieser Verwendung folgt, besteht darin, daß die Gesamtfettmenge in der Nahrung verringert ist. Nahrungsmittel oder Getränke, die mit den Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt anstelle von Triglyceridfetten hergestellt sind, werden auch weniger Cholesterin enthalten, und die Einnahme dieser Nahrungsmittel kann zu vermindertem Serumcholesterin und so zu verringertem Risiko für Herzerkrankungen führen.

Ein damit in Beziehung stehender Vorteil besteht darin, daß die Verwendung der Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt die Erzeugung von Nahrungsmitteln und Getränken erlaubt, die hinsichtlich Lagerstabilität und Penetrationsstabilität haltbar sind. Bei vielen der Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt ist ein Tempern, wie es bei Triglyceridfetten erforderlich ist, üblicherweise nicht notwendig. Zusammensetzungen, die mit den Fettmaterialien erzeugt sind, haben annehmbare organoleptische Eigenschaften, insbesondere Geschmack und Textur.

Diätnahrungsmittel können mit den Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt erzeugt werden, um speziellen Diätanforderungen zu entsprechen, z.B. von Personen, die fettleibig, diabetisch oder hyperchole-sterinämisch sind. Die Fettmaterialien können einen Hauptteil einer Diät mit niedrigem Fettgehalt, niedrigem Joulewert und niedrigem Cholesteringehalt bilden. Die Fettmaterialien können allein oder in Kombination mit einer Arzneimitteltherapie oder einer anderen Therapie angewendet werden. Kombinationen von Nahrungsmittel- oder Getränkeprodukten, die mit den Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt erzeugt sind. Können als Teil einer Gesamtdiätbehandlungsanordnung auf Basis eines oder mehrerer dieser Produkte, welche die Fettmaterialien allein oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben erwähnten Bestandteile enthalten, verwendet werden, um einen oder mehrere der oben erwähnten Vorteile zu erzielen.

Diese Erörterung der Anwendungen, Kombinationen und Vorteile des Fettmaterials mit niedrigem Joulegehalt soll nicht einschränkend oder erschöpfend verstanden werden. Es ist vielmehr zu erwarten, daß andere ähnliche Anwendungen und Vorteile gefunden werden können, die unter das Prinzip und den Umfang dieser Beschreibung fallen.

Es ist bekannt, daß bestimmte Fettester die Absorption von Cholesterin hemmen werden. Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch die Verwendung der die erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterialien 8

AT 401 325 B enthaltenden Nahrungsmittelzusammensetzung zur Erniedrigung von Serumcholesterin durch Hemmung der Absorption von Cholesterin ohne eine Analauslaufwirkung hervorzurufen bei Tieren, mit Ausnahme des Menschen. Dabei werden therapeutisch wirksame Dosen der Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt vom vorstehenden Typus an Tiere, die zur Hypercholesterinämie neigen, oder davon befallen sind, verabreicht. Im allgemeinen beträgt die Dosierung etwa 0,1 g bis etwa 5 g der vorliegenden Fettmaterialien.

Analytische Methoden I. Fließfähigkeitsmessungen A. Zubereitung der Probe

Das Fettmaterial mit niedrigem Joulegehalt wird in einem Mikrowellenherd bei etwa 66 * C bis 77 · C geschmolzen. Dies erfordert annähernd 2 Minuten. Das geschmolzene Fettmaterial wird bei 37,8 * C ± 3 * C gehalten, und eine 3 g-Probe wird in einen SoloR-Auflaufkunststoffbecher eingewogen. Die Probe wird dann bei 37,8 * C t 3 * C 24 Stunden lang wiederkristallisieren gelassen. Nachdem der Zeitraum von 24 Stunden verstrichen war, wurde die Probe in einem isolierten Becher in das Viskosimeter gebracht, und es wurde die Viskosität gemessen. B. Arbeitsweise mit dem Ferranti-Shirley-Viskosimeter

Es wurde ein Ferranti-Shirley-Viskosimeter verwendet, um die Viskositäts-, Fließgrenze- und Thixotro-piebereichsmessungen vorzunehmen. Ein Kegel wird eingesetzt, und die Viskosimetertemperatur wird auf 37,8* C eingestellt. Das Kurvenblattaufzeichnungsgerät wird geeicht, und der Spalt zwischen dem Kegel und der Platte wird eingestellt. Die Kegelgeschwindigkeit wird geprüft, und die Temperaturen von Kegel und Platte werden bei 37,8 * C ins Gleichgewicht gebracht. Die Instrumentenkontrollen werden betätigt. Es wird eine genügende Menge der Probe zwischen die Platte und den Kegel gebracht, so daß der Spalt vollständig gefüllt ist. Die Temperatur wird etwa 30 Sekunden lang bei 37,8* C stabilisieren gelassen, und dann wird mit der Kegelrotation und der Aufzeichnung begonnen. Es wird ein Rheogramm für das Fettmaterial aufgezeichnet und analysiert, um die Viskosität, Fließgrenze und den thixotropischen Bereich zu bestimmen. Die Viskosität wird bei Schergeschwindigkeiten von 800 s-1,100 s~' und 10 s“1 gemessen. II. Flüssig/Fest-Stabilitätsmessung

Die Probe wird erhitzt, bis sie vollständig geschmolzen ist, und sie wird gründlich vermischt. Die Probe wird dann bei 37,8 * C ± 3 * C in Zentrifugenröhren gegossen. Die Proben werden dann 24 Stunden lang bei 37,8* C t 3* C wiederkristallisieren gelassen. Die Proben werden dann bei 60.000 UpM 1 Stunde lang bei 37,8* C zentrifugiert. Dann wird der Prozentsatz der abgetrennten Flüssigkeit gemessen, indem die relativen Höhen der flüssigen und festen Phasen verglichen werden. III. Festfettgehaltmessung

Vor der Bestimmung der SFC-Werte wird die Fettmaterialprobe auf eine Temperatur von 70’ C oder darüber während wenigstens 0,5 Stunden oder so lange, bis die Probe vollständig geschmolzen ist, erhitzt. Die geschmolzene Probe wird dann wenigstens 72 Stunden lang bei einer Temperatur von 4,4* C getempert. Nach dem Tempern wird der SFC-Wert des Fettmaterials bei einer Temperatur von 37,8* C mittels pulsierter Kernmagnetischer Resonanz (PNMR) bestimmt. Die Methode zur Bestimmung von SFC-Werten eines Fettes durch PNMR wurde von Madison und Hill in J. Amer. Oil. Chem. Soc., Bd. 55 (1978), S. 328-331 (durch Bezugnahme in diese Unterlagen aufgenommen), beschrieben.

Die folgenden Beispiele sind zur weiteren Veranschaulichung der Herstellung von Saccharosepolyestern, aber nicht zur Einschränkung der vorliegenden Erfindung bestimmt.

Beispiel 1

Methylester eines vollständig hydrierten Sojaöls und eines partiell hydrierten Sojaöls, die in einem Verhältnis von 45/55 gemischt sind (227,3 kg), und 36 kg einer 18 gew.-%igen Lösung von Kaliumhydroxid in Methanol werden in einem Edelstahlreaktor für absatzweisen Durchsatz vermischt. Dieses Gemisch wird dann unter Rühren während 1 bis 2 Stunden unter Atmosphärendruck auf 50* C erhitzt. Während dieser 9 ΑΤ 401 325 Β

Zeit wird ein Teil der Methylester verseift. An das System wird dann ein Vakuum angelegt, um die letzten Spuren Methanol zu entfernen.

Dem Gemisch aus Seife und Ester wird körnige Saccharose (45,5 kg) zugesetzt, um ein Molverhältnis von Ester zu Saccharose von 5 : 1 zu erhalten. Dann wird dem Gemisch Kaliumcarbonat (annähernd 0,5 Gew.-% des Reaktionsgemisches) zugesetzt, um die Umesterung zu katalysieren. Dieses Gemisch wird gerührt und unter Vakuum auf 135* C bis zu 8 Stunden lang erhitzt, um die Mono-, Di- und Trisaccharo-seester zu bilden. Während dieser Stufe werden auch kleine Mengen von Tetra- und Pentaestern gebildet. Es wird weiterer Methylester (276,7 kg), der auf 135' C vorerhitzt worden ist, zugesetzt, um das Molverhältnis der Ester zur Saccharose auf 12 : 1 zu bringen und auf diesem Wert zu halten. Sobald sich die Reaktionsbedingungen bei 135* C stabilisieren, wird ein Hindurchleiten von Stickstoff angewendet, um das Rühren zu verbessern und das Abstreifen des Methanols zu begünstigen. In dem Maße,wie die Reaktion abläuft, wird das Reaktionsgemisch viskos und dann wird es dünner. Diese zweite Reaktionsstufe dauert annähernd 24 bis 36 Stunden.

Nachdem das Reaktionsgemisch dünn geworden ist, wird es auf eine Temperatur zwischen 65 * C und 85 · C gekühlt. Das rohe Reaktionsgemisch wird mit einer verdünnten Lösung von Methanol, Natriumchlorid und Wasser gerührt. Das Volumen dieser Waschlösung entspricht 20 % bis 40 % des Volumens des Reaktionsgemisches. Die gemischten Phasen werden dann annähernd 30 bis 60 Minuten absetzen gelassen. Die untere abgesetzte Phase, welche die Seifen, überschüssige Zucker und Methanol enthält, wird abgetrennt und verworfen. Die obere abgesetzte Phase, welche die gereinigten Saccharosepolyester enthält, wird erneut gewaschen. Üblicherweise werden 2 bis 4 Waschvorgänge angewendet.

Die Saccharosepolyester werden dann mit einer 1%igen Eisessig-in-Wasser-Lösung mit 10 % bis 20 % des Volumens des Reaktionsgemisches gewaschen. Dann schließt eine Wasserwäsche mit dem gleichen Volumen an.

Das Reaktionsgemisch wird dann zur Entfernung von Feuchtigkeit bei 80* C unter 10 mm Hg oder einem geringeren Vakuum 30 bis 60 Minuten lang getrocknet. Es werden Filtrol* 105 (0,5 Gew.-%) und ein Hltrierhilfsmittel (0,5 Gew.-%) zugesetzt, und das Gemisch wird bei 75* C bis 85* C gerührt. Die Aufschlämmung wird durch Filtration oder andere Mittel getrennt, bis weniger als 0,1 Gew.-% Feinanteil vorliegt. Die Flüssigkeit wird dann durch ein Filter mit einer Porengröße von 1 Mikromillimeter geführt.

Das gereinigte und gebleichte Reaktionsgemisch wird dann in den Edelstahlreaktor für absatzweisen Durchsatz zurückgeführt, um die Hauptmenge der Methylester abzudestillieren. Die Destillation erfolgt bei 190* C bis 250* C unter einem Vakuum von annähernd 5 mm Hg. Diese Stufe ist vollständig, wenn es beim Besichtigen offensichtlich ist. daß die Destillation langsam geworden ist.

Der Saccharosepolyester wird dann in einer Edelstahldesodorisiervorrichtung für absatzweisen Durchsatz oder in einer anderen geeigneten Vorrichtung bei 190* C bis 250* C unter einem Vakuum von etwa 5 mm Hg unter Hindurchleiten von Dampf desodorisiert. Die Desodorisierung wird fortgesetzt, bis der Methylestergehalt niedriger als 200 TpM ist. Der Inhalt der Desodorisiervorrichtung wird dann unter Hindurchführen von Inertgas gekühlt. Nach Abkühlen auf 65* C wird die Desodorisiervorrichtung auf Atmosphärendruck gebracht. Der Saccharosepolyester wird in reinen Edelstahltrommeln gelagert.

Auf diese Weise wird ein Saccharosepolyesterprodukt erhalten, das die in Tabelle I angegebene Fettsäurezusammensetzung aufweist. Das Fließverhalten und die Wirksamkeit bei der Vorbeugung von laxativer Nebenwirkung sind in Tabelle II angeführt.

Beispiel 2

Methylester eines vollständig hydrierten Sojaöls und eines griffgehärteten Sojaöls, die in einem Verhältnis von 55/45 gemischt sind (16 kg), und 2 kg einer 15 gew.-%igen Kaliumhydroxidlösung in Methanol werden in einem Edelstahlreaktor für absatzweisen Durchsatz vermischt. Dieses Gemisch wird dann unter Rühren 1 bis 2 Stunden bei Atmosphärendruck auf 30 * C erhitzt. Während dieser Zeit wird ein Teil der Methylester verseift. Es wird dann ein Vakuum an das System angelegt, um die letzten Spuren von Methanol zu entfernen.

Dem Seife/Ester-Gemisch wird pulverförmige Saccharose (3 kg) zugesetzt, um ein Molverhältnis 5 : 1 von Ester zu Saccharose einzustellen. Dann wird dem Gemisch Kaliumcarbonat (annähernd 0,5 Gew.-% des Reaktionsgemisches) zugesetzt, um die Umesterung zu katalysieren. Dieses Gemisch wird gerührt und unter Vakuum auf etwa 135* C bis zu 2 1/2 Stunden erhitzt, um die Mono-, Di- und Trisaccharoseester zu bilden. Während dieser Stufe werden auch kleine Mengen von Tetra- und Pentaestern gebildet. Weiterer Methylester (19,5 kg), der auf 135* C vorerhitzt worden ist, wird zugesetzt, um das Molverhältnis der Ester zu Saccharose auf 12 : 1 zu bringen und aufrecht zu erhalten. Wenn sich die Reaktionsbedingungen bei 135* C stabilisieren, wird ein Stickstoffstrom angewendet, um das Rühren zu verbessern und das 10

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Abstreifen von Methanol zu begünstigen. In dem Maße, wie die Reaktion abläuft, wird das Reaktionsgemisch viskos und dann wird es dünner. Diese zweite Reaktionsstufe dauert annähernd 4 bis 8 Stunden.

Nachdem das Reaktionsgemisch dünn geworden ist, wird es auf eine Temperatur zwischen 65* C und 85· C gekühlt. Das rohe Reaktionsgemisch wird mit einer verdünnten Lösung von Methanol, Natriumchlorid und Wasser gerührt. Das Volumen dieser Waschlösung entspricht 20 % bis 40 % des Volumens des Reaktionsgemisches. Die gemischten Phasen werden dann annähernd 30 bis 60 Minuten absetzen gelassen. Die untere abgesetzte Phase, welche die Seifen, überschüssige Zucker und Methanol enthält, wird abgetrennt und verworfen. Die obere abgesetzte Phase, welche die gereinigten Saccharosepolyester enthält, wird erneut gewaschen. Üblicherweise werden 2 bis 4 Waschvorgänge angewendet.

Die Saccharosepolyester werden dann mit einer 1%igen Eisessig-in-Wasser-Lösung mit 10 % bis 20 % des Volumens des Reaktionsgemisches gewaschen. Dann schließt eine Wasserwäsche mit dem gleichen Volumen an.

Das Reaktionsgemisch wird dann zur Entfernung von Feuchtigkeit bei 80* C unter 10 mm Hg oder einem geringeren Vakuum 30 bis 60 Minuten lang getrocknet. Es werden Filtrol" 105 (0,5 Gew.-%) und ein Filtrierhilfsmittel (0,5 Gew.-%) zugesetzt, und das Gemisch wird bei 75* C bis 85* C gerührt. Die Aufschlämmung wird durch Filtration oder andere Mittel getrennt, bis weniger als 0,1 Gew.-% Feinanteil vorliegt. Die Flüssigkeit wird dann durch ein Filter mit einer Porengröße von 1 Mikromillimeter geführt.

Das gereinigte und gebleichte Reaktionsgemisch wird dann in den Edelstahlreaktor für absatzweisen Durchsatz eingebracht, um die Hauptmenge der Methylester abzudestillieren. Die Destillation erfolgt bei 190* C bis 250* C unter einem Vakuum von annähernd 5 mm Hg. Diese Stufe ist vollständig, wenn es beim Besichtigen offensichtlich ist, daß die Destillation langsam geworden ist.

Der Saccharosepolyester wird dann in einer Edelstahldesodorisiervorrichtung für absatzweisen Durchsatz oder in einer anderen geeigneten Vorrichtung bei 190’ C bis 250* C unter einem Vakuum von etwa 5 mm Hg unter Hindurchleiten von Dampf desodorisiert. Die Desodorisierung wird fortgesetzt, bis der Methylestergehalt niedriger als 200 TpM ist. Der Inhalt der Desodorisiervorrichtung wird dann unter Hindurchführen von Inertgas gekühlt. Nach Abkühlen auf 65* C wird die Desodorisiervorrichtung auf Atmosphärendruck gebracht. Der Saccharosepolyester wird in reinen Edelstahltrommeln gelagert.

Auf diese Weise wird ein Saccharosepolyesterprodukt erhalten, das die in Tabelle I angegebene Fettsäurezusammensetzung aufweist. Das Fließverhalten und die Wirksamkeit bei der Vorbeugung von laxativer Nebenwirkung sind in Tabelle II angeführt.

Die in den Tabellen I und II dargestellten Ergebnisse veranschaulichen, daß Saccharosepolyester, die nach den Beispielen 1 und 2 hergestellt sind, die Eigenschaften der erfindungsgemäß eingesetzten Fettmaterialien mit niedrigem Joulegehalt haben. Die dritte Spalte in Tabelle I zeigt die Eigenschaften eines flüssigen Saccharosepolyesters, der nach einem zum Stande der Technik gehörenden Verfahren hergestellt worden ist und nicht unter die vorliegende Erfindung fällt.

In Tabelle II werden das Fließverhalten und die Wirksamkeit bei der Verhinderung von laxativer Nebenwirkung der drei Proben verglichen. Die Beispiele 1 und 2 haben Fließverhaltenseigenschaften gemäß der Erfindung; beim flüssigen Saccharosepolyester ist dies nicht der Fall. Der flüssige Saccharosepolyester führt bei der Einnahme zu einem 15 %igen Ölverlust. Im Gegensatz dazu führen die Saccharosepolyester, die gemäß den Beispielen 1 und 2 hergestellt sind, zu 0 % Ölverlust, was zeigt, daß sie bei der Ausschaltung von laxativer Nebenwirkung sehr wirksam sind. 11

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Tabelle I

Saccharosepolyesterzusammensetzung Fettsäurezusammensetzung Beispiel 1 % Beispiel 2 % Flüssiger Saccharosepolyester % Andere 2,4 2.3 3,4 Ci 6 11.4 9,4 8,6 C18 44,0 50,8 5,7 Ci8:1 37,2 20,4 45,6 Ci8:2 2,6 14,8 31,7 Cl8:3 0,6 0,3 0,4 C20 0,6 0,6 0,6 C22 1,2 1,4 0,0 lodzahl 38,2 47,6 62,6 Esterverteilung % % % Octa 94,5 79,0 71,1 Hepta 5,6 19,2 24,0 Hexa 0,0 1,8 4,9 Penta 0,1 0,1 0,1 <Penta 0,1 0,1 0,1 SFC-Profil % % % 10* C 67,6 64,3 0 21,2* 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-Verhalten*) •c. •c. •c. Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens 38,9 42,5 -20,0 Maximaler Schmelzpunkt 36,0 39,4 -35,0 Schmelzwärme 14,8 11,7 10,6 ’) Verhalten bei der Differential thermoanalyse 12

Claims (8)

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   Patentansprü che 1. Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelzusammensetzung mit einem Gehalt an Fettersatzmaterial mit niedrigem Joulegehalt, enthaltend Nichtfettbestandteile und Polyolfettsäurepolyester-Fettbe- 13 AT 401 325 B standteile, worin man die Nichtfettbestandteile mit Fettbestandteilen vermischt, die zu 10% bis 100% aus einem genießbaren, völlig oder teilweise unverdaulichen Fettersatzmaterial mit niedrigem Joulegehalt bestehen, ausgewählt unter Zuckerfettsäurepolyestern, Zuckeralkoholfettsäurepolyestern und Gemischen hievon, wobei die Zucker und die Zuckeralkonole 4 bis 8 Hydroxylgruppen besitzen und die 5 Zuckerfettsäurepolyester und Zuckeralkonolfettsäurepolyester wenigstens 4 Fettsäuregruppen auswei-sen, worin die Fettsäuren Gemische von Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen sind, wobei die Zuckerfettsäurepolyester Saccharösefettsäurepolyester sein können; dadurch gekennzeichnet, daß die in den Fettbestandteilen enthaltenen Zuckerfettsäurepolyester, welche Saccharosefettsäurepolyester sind, einen Octaestergehalt von wenigstens 60% besitzen, und daß das Fettersatzmaterial bei io 37,8’C: (a) eine Viskosität von wenigstens 0,25 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 800 s-1, eine Viskosität von wenigstens 0,4 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s-1 und eine Viskosität von wenigstens 2,5 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 10 s-1; (b) eine Fließgrenze von wenigstens 250 Pa; (c) einen thixotropischen Bereich von wenigstens 0,20x10® Pa.s; und (d) eine Flüssig/Fest-Stabilität von wenigstens 50% ausweist, welche als die Gewichtsprozent einer Probe definiert ist, die is sich nach Zentrifugieren bei 60.000 UpM während 1 Stunde bei 37,8 *C nicht als Rüssigkeit abtrennen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als genießbares, völlig oder teilweise unverdauliches Fettersatzmaterial mit niedrigem Joulegehalt ein solches einsetzt, das eine Viskosität von wenigstens 0,5 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 800 s-1, eine Viskosität von wenigstens 20 2,0 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s-' und eine Viskosität von wenigstens 20 Pa.s bei einer Schergeschwindigkeit von 10s-' aufweist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß man als genießbares, völlig oder teilweise unverdauliches Fettersatzmaterial mit niedrigem Joulegehatt ein solches einsetzt, das eine 25 Fließgrenze von wenigstens 500 Pa aufweist.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als genießbares, völlig oder teilweise unverdauliches Fettersatzmaterial mit niedrigem Joulegehalt ein solches einsetzt, das eben thixotropischen Bereich von wenigstens 0,75x10® Pa.s aufweist. 30
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als genießbares, völlig oder teilweise unverdauliches Fettersatzmaterial mit niedrigem Joulegehalt ein solches einsetzt, das ehe Flüssig/Fest-Stabilität von wenigstens 90% aufweist.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als genießbares, völlig oder teilweise unverdauliches Fettersatzmaterial mit niedrigem Joulegehalt ein solches einsetzt, worin wenigstens 80 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 90 Gew.-%, des Gemisches der Fettsäuren ein Gemisch aus Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Leinölsäure und Behensäure darstellen.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als genießbares, völlig oder teilweise unverdauliches Fettersatzmaterial mit niedrigem Joulegehalt ein solches einsetzt, worin das Gemisch der Fettsäuren 9% bis 12% Palmitinsäure; 35% bis 53% Stearinsäure; 19% bis 43% Ölseure; 2% bis 17% Leinölsäure; bis zu 2% Linolensäure; bis zu 2% Arachidinsäure; bis zu 10% Behensäure; und bis zu 2% Erucasäure umfaßt. 45
8. 8. Verwendung einer nach Anspruch 1 hergestellten Zusammensetzung zur Erniedrigung von Serumcholesterin eines zu Hypercholesterinämie neigenden oder von dieser befallenen Tieres, mit Ausnahme des Menschen. 50 14 55