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PROCEDE DE PREPARATION D'AGENTS DE DISPERSION, PRODUITS OBTENUS ET LEURS APPLICATIONS.
L'invention a pour objet un procédé de préparation d'agents de dispersion utilisables pour l'obtention de disper- sions liquides ou plastiques d'eau ou de liquides aqueux et de matières organiques, en particulier d'huiles, de corps gras, de cires ou de leurs mélanges. Les agents de dispersion ainsi obte- nus conviennent aussi bien à la fabrication de dispersions du type huile dans eau, qu'à celle de dispersions du type eau dans huile ;
ils se prêtent particulièrement bien à la fabrication de dispersions d'eau ou de liquides aqueux servant de phases dis- persées dans des glycérides comestibles d'acides gras servant de phase contihue, telles que la margarine de boulangerie et de ménage, les ramollissants pour la boulangerie et la pâtisserie, etc..
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on a déjà proposé de nomoreux disperseurs pour les applications citées. ues disperseurs peuvent être divisés en deux groupes savoir :
d'une part, lesdis- perseurs qui n'ont qu'un pouvoir limité de fixation de l'eau, notamment dans le cas où la pnase aqueuse dispersée a une réaction acide, mais qui fournissent des dispensions stables à la chaleur, et d'autre part, les disperseurs qui ont un pouvoir élevé de fixation de l'eau, mais qui fournissent des. dispersions instables à la chaleur.
Les représentants principaux des disper- seurs connus du premier groupe sont les produits de polymérisation et/ou les produits d'oxydation de corps gras et/ou d'huiles, contenant des triglycérides acides gras non aaturéa, tandis que les représentants princi- paux du second groupe sont des esters, contenant au moins un groupe hydroxyle libre. d'acides gras non polymérisés et non oxydés avec des composés polyhydroxy- gênés tels que la glycérine, les polyglycérines ét les sucres.
Conformément à la. présente invention, on ch- tient, -en combinant chimiquement,, sous forme d'esters, une polyglycérine avec des acides gras supérieurs polymérisés et de préférence aussi oxydés contenant au moins huit atomes de carbone,,- des disperseurs qui non seulement ont un pouvoir élevé de fixation de l'eau, mais encore qui fournissent dès dispersions très stables à. la chaleur.
La dite combinaison chimique des deux éléments indiqués peut être réalisée de différentes manières.
Un premier procédé consiste à estérifier la polyglycé- rine avec des acides gras supérieurs polymérisée et de préférence aussi oxydés. Un autre procédé consiste à polymériser et de préférence aussi à oxyder des
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esters de palyglycérine avec des acides gras supérieurs non saturés. Une troisième méthode consiste à ré-estéri- fier avec une polyglycérine des esters d'alcools quel- conques avec des acides gras supérieurs polymérisés et de préférence aussi oxydés. Un quatrième procédé con- siste à ré-estérifier avec une polyglycérine des esters d'alcools quelconques avec des acides gras supérieurs non saturée* la réestérification étant suivie d'un traitement de polymérisation et de préférence aussi d'oxydation des produits de la ré-estérification.
Les agents de dispersion préparés conformément à l'invention peuvent être des esters avec ou sans groupes hydroxyles libres de la polyglycérine. D'une manière générale. on peut dire que les polyglycérines complètement estérifiées ont un pouvoir de fixation de l'eau plus faible que celui des polyglycérines correspondantes incomplètement estérifiées, mais qu'elles donnent cependant. des dispersions eau dans huile plus stables à. la chaleur que celles des esters ayant des groupes hydroxyle libres.
Le rapport entre le pouvoir de fixation de l'eau et le pouvoir stabilisant des agents de dispersion conformes à l'invention peut être réglé. dans chaque cas considéré* par le degré d'estérifica- tion, qui est déterminé par le coefficient hydroxyle de l'estero Lorsque l'on désire une grande stabilité à la chaleur pour les dispersions préparées avec un agent de dispersion conforme à l'invention, on augmente le degré d'estérification lors de la préparation du produite On réduit par centre ce degré d'estérification: lorsque l'agent de dispersion désiré doit avoir un grand pouvoir de fixation de l'eau.
Il faut cependant noter à ce sujet. que le pouvoir de fixation de l'eau et le pouvoir stabilisant des disperseurs dépendent
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non seulement de leur degré d'es:érificatiQn' mais encore de la nature des acides gras en présence, de leur degré de palyoérisakion et éventuellement d*oxyda,- t.ion, ainsi que de la nature. de la polyglycérine u.t il1- s.ée on tient naturellement compte de ces facteurs dans le choix des. matières premières ou du. procédé de. prépa-
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ration des. agents de dispersion conformes bzz I*inventionê Les po1Y.g-l;wa:é.rines.:
convenant à la préparation d*agents de dispersion conformes à I*invention sont la digc:é1"'ir:re ou la.. tr1gcérine G11 en part1ottl.ier les palyglyaérinea très visqueuses à grose molécule et à propriétés OEoi1leÎàa>les, Comme acides gras convenant à aette préparations, on citera, les acidea* -polyràérisés et de préférence aussi oxydés-, oléique> linotléiquet lino- lénîciue,, riain*3.4,icLueo, etc... Lorsque les agents de dispersion préparés par le procédé conforme à la présente invention contiennent plus d'un radical acide gras;
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o*est<a-dire lorsque au-moins deux groupes hydroxyles de la.. pO'l;-glycérine sont estérifiées, il est suffisant qu* un seul de ces radicaux soit polymérisé et de préférence aussi oxydé.
L'autre radical ou les autres radicaux peuvent dans ce oaa être des acides gras supérieurs non
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polymérisés et non exydéa, tels que l'acide s,téarigue, l'acide palmîtiqueg 1$'acide .1é,iQ..ue, ou. au.tres analogttea; le choix de ces différents radicaux acides gras peut également servir à régler le pouvoir de fixation de l'eau. et le pouvoir stabilisant des disperseurs.
confor-
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mes à 1*inventiomo L'eatérifioation et la ré"estérification$ utilisées dans la fabrication des agents de dispersion conformes à la présente invention, sont effectuées de
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préférence en présence de catalyseurs appropr1êB
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tels que l'acétate de sodium ou d'autres sels, de mé- taux alcalins par exemple, d'étain et autres analogues*
La polymérisation des acides gras supérieurs peut s'effectuer à la manière courante en chauffant les acides eux-mêmes ou leurs esters, éventuellement en présence de catalyseurs de polymérisation.
Leur oxydation est effectuée par le traitement usuel au moyen d'agents oxydants* de préférence l'air, avant, après ou pendant la polymérisation, par exemple par traitement avec de l'air à température élevée,,
On trouvera ci-après divers exemples, donnés à titre non limitatif bien entendu, de réalisation du procédé de la présente invention.
EXEMPLE 1
De la glycérine anhydre. purifiée par redis- tillation, est chauffée à 260 C pendant 72 heures dans une atmosphère d'acide carbonique, d'azote ou d'autres gaz inertes, en présence d'un catalyseur, par exemple de 2 % d'acétate de sodium. Le produit polymérisé (polyglycérine) jaunâtre obtenu présente à 50 C, une viscosité supérieure à 1.000 centipoises, mesurée au viscosimètre de Höpler. Il est d'une nature colleïdale.
On chauffe 1 partie en poids de ce produit polymérisé avec 3 parties en poids d'huile de soya pendant une heure environ à 2600, C en atmosphère d'acide carbonique ou d'autres gaz inertes, pour esté- rifier. par ré-estérification le produit polymérisé de la glycérine. on refroidit ensuite le mélange de réac- tion et on le centrifuge, pour éliminer du mélange d'esters de différents acides gras la glycérine libre et le produit polymérisé- de glycérine qui pourraient être présente.
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'Ensuite on polymérise et an oxyde, par insuf- flation d'air à température élevée le mélange ainsi obtenu. de différents esters d'acides gras; le produit de polymérisation et d'oxydation obtenu- peut ensuite être dilué avec des huiles ou. graisses comestibles.
On dissout 5 à 15 parties en poids de l'agent de dispersion non diluée dans 1.000 parties en poids d'un mélange fondu d'huile de graines de cotonnier et de graisse de coco. Dans ce mélange fondue on disperse- ensuite 200 parties en poids de lait écrémé acidifié à la manière connue par des. baatériea. pendant.. avant ou après le processus de dispersion, an peut ajouter du sel, des colorants$, des aromates; on refroidit ensuite au-dessous de son point de fusion la dispersion obtenue puis on. la rend plastique par malaxage us@el.
Lagent de dispersion utilisé a un pouvoir da fixation de l'eau tel que la. margarine obtenue est sèche, c'est- à-dire qu'elle ne perd pas d'eau pendant la fabrications le transport et la conservation. Le processus utilisé pour la. fabrication, le refroidissement et le malaxage. le degré d'acidité du lait écrémé et la t eneur de ce lait en matières sèches restent sans influence sur le degré. de: siccité de le, margarines, lorsque l'on opères avec l'agent de dispersion préparé, comme indiqué ci- dessus. La dispersion obtenue a également une stabilité considérables, même lorsqu'elle est encore liquide.
L'huile de: soya, citée dans 1.exemple peut être remplacée par une quantité correspondante.d'acides gras de soya.
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L'agent de dispersion non diluée conforme à l'exemple 1 est constitué par des eaters de glycérine et de polyglycérine avec ou sans groupes hydroxyle libres. Ces derniers peuvent être éliminés par un trai- tement avec des solvants appropriés. tels que l'alcool éthylique dans lesquels ils ne sont pas solubles, et les esters ainsi obtenus, contenant des groupes hydroxyle libres peuvent servir ensuite d'agents de dispersion
EXEMPLE 3.
100 parties en poids. d'un agent de dispersion préparé par oxydation (par insufflation d'air) et poly- mérisation d'huile de soya sont chauffées à 2600 0 pendant une heure environ avec 30 parties en poids du même produit polymérisé de la glycérine que dans l'exem- ple 1, en présence de 0,25 % d'acétate de sodium ou de grenaille d'étain servant de catalyseur, on centrifuge le produit de réaction ainsi obtenu, pour éliminer la glycérine libre au le produit polymérisé de glycérine pouvant être encore présents*
L'agent de dispersion ainsi obtenu est constitué par de la glycérine et un polymérisat de glycérine, com- plètement et incomplètement estérifiés, les radicaux acides gras des esters étant polymérisés et oxydés.
et par des acides gras supérieurs non polymérisés et non oxydés,. Les esters présents sans groupes hydroxyle libres peuvent être éliminés comme il a été indiqué dans l'exem- ple 2.
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EXEMPLE 4.
100 parties en poids: d'une huile de soya..,. poly- mérisée, oxydée et gélatinisée par insufflation d'air à température élevée sont saponifiées avec 42 parties en poids d'un lessive de soude à 33 Les savons obtenus sont dissociés avec de l'acide, chlorhydrique étendu et les. acides gras séparés de la solution aqueuse sont lavés à l'eau Jusque disparition.
de toute trace d'acide chle- rhydrique*
12 parties en poids de ces acides gras polymé- risés et oxydés sont estérifiées avec 2 parties en poids du même produit polymérisé de la glycérine que celui qui est utilisé dans l'exemple 1, en les chauffant à 260 0 pendant 4 à 5 heures dans une atmosphère diacide carboni- que en présence d'une petite quantité d'acétate de sodium ou de grenaille d'étain servant de catalyseur. Le produit ainsi obtenu est un produit polymérisé de la glycérine. pratiquement entièrement estérifée, et, comme tel au. dilue avec de 1=huile au un corps gras, il est utilisé pour servir de disperseur.
Le pouvoir de fixation de l'eau de cet agent de dispersion est plus petit que celui des produits préparés suivant les exemples 1 à 3, mais les dispersions d'eau dans l'huile, préparées avec cet agent de dispersion, sont plus stables même à des températures élevées. Cet agent convient donc particulièrement bien à la préparation de margarine de boulangerie ou de ramol- lissants du type dispersions eau dans huile contenant environ 30 à 60 % d'eau ou de liquide aqueux servant de phase dispersée dans des huiles ou graisses comestibles servant de phase continues.
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Les agents de dispersion décrits dans les exemples présentent encore d'autres propriétés qui les font particulièrement convenir à la préparation de dis- persions utilisées dans l'industrie des denrées alimen- taires, Ils augmentent par exemple aussi les effets de cuisson de la margarine ou des ramollissements; c'est pourquoi on peut également les ajouter à de tels pro- duits préparés avec ou sans de tels autres agents de dispersion, on peut aussi les ajouter à des huiles ou corps gras secs utilisés pour cuire des pâtes ou pour frire ou rôtir.
Les agents de dispersion conformes à la présente invention peuvent être utilisés pour la pré- paration de dispersions huile dans eau, notamment lors- qu'ils sont solubles dans l'eau d'une façon moléculaire ou colloïdale, leur solubilité dans l'eau augmentant en général avec le nombre de groupes hydroxyle libres qu'ils contiennent.