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RECONSTITUTION D'HUILES GLYCERIDIQUES.
La présente invention concerne la reconstitution d'huiles qui sont les glycérides d'un mélange d'acides gras différant par leur teneur en carbone, qui varie ordinairement de 6 à 18 atomes de carbone.
Plus particulièrement, l'invention est relative à la reconsti- tution d'huiles glycéridiques de ce genre par traitement par des acides gras supérieurs de telle sorte que les acides gras inférieurs y contenus soient déplacés par les acides gras supérieurs et que par conséquent les caracté- rstiques de 1 ''huile initiale sont changées.. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique octroyé à George Barsky sous le n 2.182.332 le 5 décembre 1939, le procédé de base pour la reconstitution ou réfection de ces huiles est décrit et revendiqué. Ce mode opératoire est capable de donner les oaracté- ristiques désirées dans les huiles reconstituées et la présente invention a . pour but de perfectionner le procédé décrit dans ce brevet.
Dans le procédé breveté, l'acide gras supérieur ne se combinait pas complètement avec l'huile pour déplacer les acides gras inférieurs, et, après l'achèvement de l'opération, il était nécessaire d'éliminer les acides gras libres par une opération de distillation. Au cause du ralentissement de la réaction vers la fin de celle-ci, un temps considérablement plus long était ordinairement nécessaire dans la conduite de l'opération et à cause de ce temps supplémentaire de traitement nécessairement à de hautes tempéra- tures, une certaine décomposition était sujette à se produire, formant des sous-produits colorés, qui rendaient le produit final coloré.
La présente invention est destinée et adaptée à surmonter les difficultés'de la technique antérieure, un de ses objets étant de modifier le mode opératoire décrit dans le brevet précité et d'éviter la nécessité de chasser du mélange par distillation les acides gras qui n'ont pas réagi.
La présente invention à également pour but de fournir un mode
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opératoire qui puisse être réglé convenablement de manière à déterminer d'a- vance les caractéristiques du produit final.
Dans la mise en pratique de la présente invention, il est prévu une huile glycéridique du type de l'huile de coco, dans laquelle est conte- nue une proportion importante des acides gras inférieurs ayant 6, 8 et 10 ato- mes de carbone. Ces huiles sont ordinairement soit tout à fait liquides,, soit semi-liquides et sont impropres, dans cet état, à être transformées en une graisse solide connue sous le nom de "beurre dur".
Ces beurres durs sont largement employés dans des opérations industrielles pour produire des produits comestibles, par exemple dans la fabrication de bonbons ou d'autres produits de confiserie et dans la cuisson de pâtisserie et de produits simi- laireso Pour ces usages, les beurres durs doivent normalement avoir des ,caractéristiques spécifiques qui les rendent propres à l'usage particulier auquel ils doivent être appliqués.
Conformément à la présente invention, une huile dont les huiles de babassu, de palmiste et de coco sont les exemples les mieux connus, est mélangée avec un acide gras supérieur ou ordinairement avec un mélange diacides 'gras supérieurs ayant habituellement 12 à 18 atomes de carbone.
Le mélange est chauffé à une température de réaction,, ordinairement supé- rieure à 250 C, de sorte que les acides gras inférieurs sont éliminés de la combinaison et vaporisés, tandis que les acides gras supérieurs ajoutés entrent en combinaison à leur place. Les acides gras inférieurs libres sont chassés de la zone de réaction, laissant derrière eux l'huile reconstituée.
Dans la conduite des présentes opérationson emploie un excès d'acides gras supérieurs par rapport à la quantité nécessaire pour déplacer l'aci- de gras inférieur. Par conséquent, à la fin de la reconstitution, il y a un excès d'acide gras présent à l'état libre. On ajoute alors au produit de la réaction une proportion convenable de glycérine pour qu'elle.se com- bine avec les acides gras libres présents et le mélange est chauffé pour que l'estérification ait lieu, formant ainsi un produit neutre ou, si on le désire légèrement acide.
Dans certains cas, il peut être avantageux de conduire l'esté- rification en deux étapes; dans la première étape on n'ajoute et on ne-fait réagir qu'une partie de la glycérine nécessaire à l'estérification complè- te des acides gras et, après que ladite réaction a pris fin.. le reste de la glycérine est ajouté et la réaction est achevée complètement. La tempéra- ture de la réaction est ordinairement maintenue à environ 2600 0 mais une zone allant de 250 à 270 C a été trouvée convenable pour donner des résul- tats satisfaisants.
Généralement, un oxyde métallique.. tel que l'oxyde de zinc, ou un oxacide tel que l'acide borique est employé comme catalyseur de manière à accélérer la réaction sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des températures plus élevées. De préférence, la réaction'de déplacement est conduite sous un vide pour éliminer plus efficacement les acides gras inférieurs lorsqu'ils se dégagent et accélérer ainsi la réaction.
Dans la phase d'estérification, il y a de préférence une es- térification d'abord à la pression atmosphérique avec du 002 et ensuite sous une pression réduite graduellement.
Les exemples qui suivent sont spécifiques de la mise en appli- cation de l'inventiono Exemple 1,
Un mélange est fait des constituants suivants :
Huile de babassu - 950 parties en poids
Acides gras mélangés - 510 parties en poids Les acides gras consistent, dans ce cas, en environ 72% d'acides laurique et myristique, 24,5% d'acides palmitique, oléique et stéarique, et le reste en acides caprique et caprylique.
Le mélange est chauffé à une température variant de 252 à 263 C
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et une colonne de fractionnement est appliquée au vase de réaction. Un vide d'environ 140 mm de mercure est appliqué au commencement de l'opération et le vide est-graduellement augmenté jusqu'à ce que, à la fin de la réaction il soit d'environ 80 mmo Le chauffage est continué pendant environ 3 1/2 à 4 heures. Pendant la reconstitution, les vapeurs diacides gras inférieurs déplacés de l'huile de babassu ainsi que celles des acides gras inférieurs contenus dans le mélange d'acide gras sont envoyées dans la colonne de frac- tionnement. Les acides gras supérieurs sont condensés dans celle-ci et ren- voyés à la zone de réaction.
Le produit a un indice diacides gras libres de 29%. A ce pro- duit on ajoute 40 parties de glycérine à 95-98% et le mélange est chauffé à la pression atmosphérique en la présence d'un courant d'anhydride carbonique à des températures variant de 245 à 2650 C. Après environ 1 heure 1/2, on crée un vide de 125 mm et celui-ci est graduellement réduit pendant le reste de 1?opération, soit environ une heure.
Le produit a un indice diacides gras libres de 9% et on y ajoute 13 parties supplémentaires de glycérine anhydreo Ce mélange est chauf- fécomme précédemment sous un vide commengant à 175 mm et augmentant graduel- lement jusqu'à 30 mm à la fin de l'opération, qui demande environ deux heu- res. Le produit final a un indice diacides gras libres de 4,5% et est raf- finé avec un alcali caustique comme d'habitude. Il peut être hydrogéné pour donner un "beurre" ayant un point de ramollissement d'environ 28 C. Le produit est un "beurre" assez mou.
Exemple2
Les constituants suivants ont été placés dans un vase de réac- tiona
Huile de coco - 950 parties en poids
Acides gras supérieurs mélangés - 510 parties en poids
Oxyde de zinc - 4 parties en poids Le mélange diacides gras peut être le même que celui qui a été employé dans l'exemple 1. Le vase de réaction est muni d'une colonne de fractionnement et le mélange est chauffé à une température de 253 à 263 C. Un vide de 125 mm est appliqué au commencement de l'opération et le vide est augmenté de manière qu'à la fin du déplacement il soit de 90 mmo La durée totale de l'opération est d'environ huit heures.
L'indice d'acides gras libres du produit est de 21% et on ajoute à celui-ci 30 parties en poids de glycérine à 95-98%. Un condenseur à reflux fut appliqué et le vase fut chauffé à une température de 243 à 262 Co Un vide fut appliqué, la pression diminuant de 360 mm jusqu'à 40 mm à la fin de l'opération, qui prend environ 3 heures et demie.
L'indice d'acides gras libres du produit partiellement estéri- fié est d'environ 8% et on ajoute audit produit 12 parties de glycérine.
Le chauffage est continué avec application d'un condenseur à reflux à des températures de 245 à 2680 C sous un vide de 360 mm avec augmentation du vide jusqu'à 12 mm à la fin de l'opération. Vers la fin de l'opération, le condenseur à reflux est enlevé et la durée totale de la seconde estérifica- tion est d'environ 2 heures 1/4. Le produit final a un indice d'acides gras libres de 4%. La reconstitution, c'est-à-dire l'élimination des aci- des gras ayant 6,8 et 10 atomes de carbone du mélange réactionnel, qui com- prend les acides gras inférieurs présents tant dans l'huile de coco que dans le mélange d'acides gras.. est d'environ 93%.
Le produit est raffiné comme d'habitude' et hydrogéné; le "beur- re" obtenu a un point de ramollissement d'environ 33,5 C. Les caractéris- tiques de ce produit sont telles qu'elles le rendent éminemment propre à ser- vir dans les enrobages de chocolat.
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Exemple3.
Le mélange de constituants est le même que dans l'exemple 1, 7 parties en poids d'oxyde de zinc étant ajoutées comme catalyseur. L'opéra- tion est conduite avec la colonne de fractionnement et on maintient dans le vase-de réaction une température de 256 à 262 Co Un vide de 140 mm est ap- pliqué au commencement de l'opération et ce vide est graduellement porté à 105 mm, à la fin de l'opération. La durée du chauffage est d'environ 12 heu- res.
Le produit a un indice d'acides gras libres de 20,5%. On y ajou- te 30 parties en poids de glycérine et une température de 255 à 267 C. est maintenue en présence d'anhydride carbonique à la pression atmosphérique.
Après environ 3 heures, on applique un vide, qui est graduellement augmen- té jusqu'à 25 mm à la fin de l'opération, qui demande un total d'environ 6 heures. L'indicé d'acides gras libres du produit est de 5% et celui-ci est raffiné comme d'habitude et hydrogéné, Le point de ramollissement du "beurre" dur est d'environ 33 C.
Exemple 40
Le mélange suivant de constituants est préparé :
Huile de palmiste - 650 parties en poids
Acides stéarique et palmitique mélangés 290 parties en poids
Acide borique - 12 parties en poids Le mélange est placé dans un vase de réaction muni d'une colonne de frac- tionnement et est chauffé à une température, dans le 'Vase, d'environ 270 C.
Un vide de 200 mm est maintenu. Les vapeurs passant à travers-la colonne de fractionnement ont une température de 180 à 185 C. Après cinq heures de traitement, le vide est porté à 90 mm, et la réaction est arrêtée quand l'indice diacides gras libres du produit est tombé à 20-21%.
On ajoute une quantité de glycérine suffisante pour abaisser l'indice d'acides gras libres à 6%. Le produit est maintenu à une tempéra- ture de 260 C avec un condenseur à reflux réglé de manière à renvoyer la glycérine vaporisée au vase de réaction mais à permettre à la vapeur d'eau de s'échapper. Un vide de 200 mm est utilisé et il est graduellement porté à 15-20 mm et maintenu à ce point jusqu'à ce que l'indice d'acides gras li- bres soit de 6%.
Le condenseur à reflux est enlevé et une distillation ou entraînement à la vapeur d'eau est conduite jusqu9à ce que l'indice d'acides gras libres soit réduit à 4%. Le produit final est raffiné comme d9habi= tude et le "beurre" dur obtenu à un point de ramollissement de 34,2 C.
De nombreux avantages sont inhérents au présent mode opéra- toireo Il élimine la nécessité d'enlever ou séparer des quantités relati- vement grandes d'acides gras non combinés après la reconstitution. Ceci simplifie grandement l'opération et réduit le coût de celle-ci. Il permet l'emploi de plus grandes quantités d'acides gras supérieurs dans l'opération de reconstitution, permettant ainsi d'obtenir un plus haut degré de recon- stitution et de produire des "beurres" plus durs que ce n'était possible par les méthodes antérieures.
On peut aussi employer des fractions d'acides gras supérieurs contenant des proportions importantes des acides gras infé- rieurs et l'opération peut se dérouler sans ennuis et efficacement avec éli- mination d'autant des acides gras inférieurs qu'on le désire pour donner au produit des caractéristiques déterminées d'avance. L'estérification de l'excès d'acides gras évite la nécessité d'une distillation, qui peut causer une décomposition et une décoloration du produit. L'opération est plus ai- sée et l'on peut employer dans l'opération des températures relativement plus basses qu'auparavant, ce qui réduit encore le danger de décoloration.
Le procédé en deux étapes décrit ici est également avantageux parce qu'il permet un meilleur réglage de toute l'opération.
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Bien que 1-'on ait décrit lihvention en exposant.plusieurs exem- ples spécifiques de la manière d'opérer, divers changements dans les détails peuvent être apportés dans les limites des principes 3xposés ici. Par exem- ple, l'invention est applicable à des huiles d'un autre type que les huiles du type de l'huile de coco, dans lesquelles il y ait des acides ayant une teneur en carbone plus élevée ou moins élevée et dans lesquelles les acides inférieurs doivent être déplacés par des acides supérieurs. Dans le procédé.. il n'est pas nécessaire d9employer un mélange diacides gras supérieurs, mais des acides gras séparés ou isolés sont applicables.
On peut employer des acides gras supérieurs saturés et non saturés et le produit final ne doit pas nécessairement être hydrogéné. Le mélange diacides gras supérieurs em- ployé dans l'opération peut contenir des quantités moindres des acides gras inférieurs ou il peut en être entièrement exempt.
La température employée, la durée de 1-'opération, le caractère du catalyseur, le degré de vide et divers autres détails inhérents au procé- dé peuvent être modifiés comme cela est bien connu dans cette branche de la technique. Ces changements et d'autres modifications dans les détails peu- vent être apportés dans les limites de l'esprit de l'invention qui doit être interprété largement et ne pas être limité si ce n9est par la nature des're- vendications ci-après.
REVENDICATIONS'.
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1. Un procédé de reconstitution d'huiles glycéridiques qui com- prend les phases consistant à mélanger une huile du type de l'huile de coco avec un acide gras supérieur en excès sur la quantité nécessaire'pour dépla- cer l'acide gras inférieur de ladite huile à chauffer le mélange a une tem- pérature de réaction afin de déplacer ledit acide gras inférieur, à éloigner ce dernier de la zone de réaction, à introduire ensuite de la glycérine dans le produit de la réaction, et à chauffer pour produire l'estérification de ladite glycérine avec ledit produit.
2. Un procédé de reconstitution d'huiles glycéridiques qui com- prend les phases consistant à mélanger une huile du type de l'huile de coco avec un acide gras supérieur en excès sur la quantité nécessaire pour dé- placer l'acide gras inférieur de ladite huile, à ajouter un oxyde métalli- que agissant comme catalyseur, à chauffer le mélange à une température de réaction pour déplacer ledit acide gras inférieurà éloigner ce dernier de la zone de réaction, à introduire ensuite de la glycérine dans le produit de la réaction, et à chauffer pour provoquer l'estérification de ladite glycé- rine avec ledit produit.
3. Un procédé de reconstitution d'huiles glycéridiques qui com- prend les phases consistant à mélanger une huile du type de 1-'huile de coco avec un acide gras supérieur en excès sur la quantité nécessaire pour dépla- cer l'acide gras inférieur de ladite huile, à ajouter de l'oxyde de zinc comme catalyseur, à chauffer le mélange à une température de réaction pour déplacer ledit acide gras inférieur, à éloigner ce dernier de la zone de réaction., à introduire ensuite de la glycérine dans le produit de la réac- tion et à chauffer pour provoquer 1?estérification de ladite glycérine avec ledit produit.
4. Un procédé de reconstitution d'huiles glycéridiques qui com- prend les phases consistant à mélanger une huile du type de l'huile de coco avec un acide gras supérieur en excès sur la quantité nécessaire pour dépla- cer 1?acide gras inférieur de ladite huile, à chauffer le mélange à une tem- pérature de réaction pour déplacer ledit acide gras inférieur,à éloigner ce dernier de la zone de réaction, à introduire ensuite de la glycérine dans le produit de la réaction., et à chauffer pour provoquer l'estérification de ladite glycérine avec ledit produit, ladite réaction de déplacement étant conduite dans un vide.
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