DD207070A3

DD207070A3 - Verfahren zur herstellung von nahrungsmitteln mit veraendertem naehrwert

Info

Publication number: DD207070A3
Application number: DD23933282A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Dd Mieth; Joachim Dd Pohl; Armin Dd Weiss; Juergen Dd Brueckner; Angelika Dd Elsner; Lothar Dd Aust; Wolfgang Dd Paul; Werner Dd Gerhardt
Original assignee: Adw Der Ddr,Dd
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1984-02-15

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Nahrungsmitteln mit veraenderten Naehrwert, vorzugsweise von kalorienreduzierten Fett-, Milch- und Fleischprodukten, durch Fettsubstitution mittels akalorischer, nicht resobierbarer Verbindungen mit fettaehnlichen Eigenschaften. Erfindungsgemaess werden derartige Nahrungsmittel erhalten, in den als Fettsubstitute Ester oder Ether natuerlicher und/oder synthetischer Polyole von Fettsaeuren oder Fettalkoholen mit vorgegebenen Substitutions- und Kondensationsgrad und/oder deren Gemisch eingesetzt werden.

Description

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Erfinder: Dr. Gerhardt Mieth Dr. Joachim Pohl Dr. Armin Weiß Dr. Jürgen Brückner Angelika Eisner Dr. Lothar Aust Dr. WoIfgang Paul Dr. Werner Gerhardt

Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln mit verändertem Nährtwert

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln mit verändertem Nährwert, vorzugsweise von kalorienreduzierten Fett-, Milch- und Fleischprodukten, durch Fettsubstitution mittels akalorischer, nicht resorbierbarer Verbindungen mit fettähnlichen Eigenschaften. Die erfindungsgemäß hergestellten Nahrungsmittel sind als Diätetika zur Prophylaxe und Therapie von Fehlernährungskrankheiten, wie Adipositas, Hyperlipidämien und dadurch bedingte Stoffwechselstörungen, prädestiniert.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekanntlich basiert die Beeinflussung von Fehlernährungskrankheiten, wie Adipositas, Hyperlipidämie und damit im Zusammenhang stehende Stoffwechselstörungen, neben einer medikamentösen Behandlung hauptsächlich auf Applikation einer speziellen Diät, die auf eine Verringerung des Gesamt-

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nährstoffangebotes, insbesondere eine Senkung des Anteils an gesättigten Fettsäuren und Cholesterin, abzielt* Entsprechende Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln mit verändertem Nährwert, insbesondere im Fettgehalt reduzierter oder maßgeschneiderter Fett-, Milch- und Fleischprodukte sind Gegenstand zahlreicher Patentanmeldungen; sie gewinnen aus medizinischer und ökonomischer Indikation zunehmend an Bedeutung.

Grundlage derartiger diätetischer Nahrungsmittel zur a Iimentären Senkung des Blutlipidspiegels ist eine partielle oder totale Fettsubstitution durch:

- Wasser in Kombination mit oberfächenaktiven Lipiden oder nichtlipidischen Zusatzstoffen niedrigen Energiewertes, wie spezielle Proteine oder Kohlenhydrate, die ein hohes Quell—, Gelbildungs— und/oder Emulgiervermögen aufweisen,

— modifizierte iEriglyzeride mit niedrigem Energiewert, wie Acetoglyzeride und mittelkettige Triglyzeride

·· strukture 11. "von Lipiden abweichende akalorische Verbin.-dungen mit fettähnlichen Gebrauchseigenschaften, wie Paraffine und Silikone

«* strukturell den Lipiden nahestehende, d. h. Ester- oder Etherbindungen aufweisende, akalorische Verbindungen mit fettähnlichen Gebrauchseigenschaften, sogenannte Pseudofette .

Im allgemeinen werden die genannten Stoffe den Nahrungs— mitte!Zubereitungen im Verlaufe des Herstallungsprozesses zugesetzt, wobei im Falle von Wasser oder modifizierten !Eriglyzeriden lediglich eine partielle Fettsubstitution möglich ist, im Falle von Paraffinen und Silikonen Verdauungsstörungen eintreten können. Auch weichen mit diesen Zusatzstoffen hergestellte- Nahrungsmittel oftmals in unerwünschter Weise hinsichtlich ihrer sensorischen oder physiko—chemischen Gebrauchseigenschaften von Standardprodukten ab. Im Gegensatz dazu lassen sich Pseudofette in ihren Gebrauchseigenschaften, wie Löslichkeit, Mischbarkeit und Emulgier-

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barkeit mit anderen Komponenten oder Schmelzverhalten und Konsistenz, über die gewählten Synthesebedingungen natürlichen Fetten weitgehend anpassen; sie sind darüber hinaus stoffwechselinert, so daß weder toxikologische noch ernährungsphysiologische Bedenken gegen ihre Applikation bestehen.

Das Wirkprinzip von Pseudofetten ist dabei deren Stabilität gegenüber gastro-intestinalen Hydrolasen, so daß erstere nicht gespalten und resorbiert, sondern mit den Fäces ausgeschieden werden. Damit ist im weiteren über einen Lösungs— Vorgang die Ausschwemtnung exogener und endogener Sterole und eine Senkung auch des Blutcholesterolspiegels, einem wichtigen Risikofaktor kardiovaskulärer Erkrankungen, verbunden.

Als Pseudofette im genannten Sinne werden im Schrifttum vollständig substituierte Ester von Disacchariden mit Fettsäuren (Zuckerester), Ester von Fettalkoholen mit Polykarbonsäuren (Retrofette) und Ether von Glyzerol mit Fettalkoholen (Alkosyglyzerine) beschrieben, wobei der Einsatz erstgenannter Verbindungsklassen sowohl in verschiedenartigen Fahrungsmittein als auch Pharmazeutika beschrieben ist (US 3 600 186, DE-OS 2 648 551, BP 823 345). Die Synthese derartiger Pseudofette erfolgt in der Regel nach üblichen Verfahrensweisen der katalytischen Veresterung oder Umesterung von Kohlenhydraten mit Fettsäurechlorideη oder -alkyIestern sowie von aktiviertem Glyzerol mit Alkyl— halogeniden.

Der universellen Anwendung von Pseudofetten in der Lebensmittelindustrie sind vor allem Grenzen gesetzt durch deren hohe Produktionskosten, die auf aufwendige mehrstufige Präparations«·, Fraktionierungs*· und Reinigungstechniken oder geringen Ausbeuten beruhen«

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht daher in der Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Nahrungsmitteln mit verändertem Nährwert, vorzugsweise von kalorienreduzierten

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Fett-, Milch« und Fleischprodukten, durch Fettsubstitution mittels neuartiger verfügbarer und billigerer akalorischer Verbindungen mit fettähnlichen Eigenschaften. Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe augrunde, Verfahrensbedingungen für die Hersteilung von Nahrungsmitteln mit verändertem Nährwert anzugeben, wobei der Einsatz von Verbindungen mit fettähnlichen Eigenschaften, die eine Fettsubstitution ermöglichen, beabsichtigt ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Srfindungsgemäß werden Nahrungsmittel mit verändertem Nährwert, vorzugsweise kalorienreduzierte Fett-, Milch- und Fleischprodukte mit niedrigem Fettgehalt, auf der Grundlage bekannter Nahrungsmitte!komponenten, wie tierische und/oder pflanzliche Proteine, Kohlenhydrate, tierische und/oder pflanzliche Fette, Wasser und/oder Milch, sowie Ingredienzien, in. Verbindung mit deren Zubereitung, vorzugsweise durch Mischen, Lösen, Dispergieren, Emulgieren hergestellt, indem als Fettsubstitute Ester oder Ether natürlicher und/oder synthetischer Polyole, vorzugsweise von Poiyglyzeroien, Polyglykoleη und/oder Ethylenoxid— bzw. Propylene:*id-Addukte von Fettalkoholen und/oder Fettsäuren mit vorgegebenem Substitutions- und Kondensations— grad und/oder deren Gemische den eingesetzten Nahrungs— mitte!komponenten zugesetzt werden und die Weiterverarbeitung erfolgt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daJ3 die genannten Verbindungsklassen bei Vorliegen nachstehender gemeinsamer Strukturmerkmale hinsichtlich des Substitutionsgrades funktione Her Hydroxylgruppen durch Fettsäuren und/oder Fettalkohole sowie des Ebndensationsgrades der Molekülsubeinheiten durch Etherbindungen von Hydrolasen des Gastro-Intestina!«Systems weder gespalten noch resorbiert werden, so daß eine fäkale Ausscheidung nach Passage des Verdauungstraktes in Form intakter Verbindungen erfolgt, womit gleichzeitig eine wünschenswerte Choleste-

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rolausschwemmung aus dem Organismus verbunden ist;. Die erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen sind durch die folgenden Substitution- und Kondensationsgrade charakterisiert. Notwendige strukturelle Bedingung ist die Kondensation von 2 bis 8 Mol, vorzugsweise 4 bis $ Mol GIyzerol oder Ethylenoxid bzw. diese Anzahl von Etherbindungen, welche durch Kondensation von Fettsäuren oder Fettalkoholen mit Ethylen- oder Propylenoxid entstehen»' Eine weitere Bedingung ist die vollständige Substitution aller Hydroxylgruppen durch Veresterung und/oder Veretherung, wobei natürliche oder synthetische Fettsäuren und/ oder Fettalkohole mit unterschiedlichen Sättigungsgraden und Kettenlängen von 2 bis 22 C-Atomen, vorzugsweise von 8 bis 18 C-Atomen, eingesetzt werden» Diese Verbin»· düngen entsprechen der allgemeinen Formel: R-O-C (CH₂)_m -CHZ- CH₂O ) _n - R; darin bedeuten:

R ^	CH₃ -	oder	C CH₂	⁵P-	; CH-j	_ C PTT	)_p - co	CH₃. ₍	PW Λ "^ ^p	- 0
m =	O	^m * ·· j	1;
Σ-»	H	= 8	CH₃ -		- CO	— O —;	— CH ·
2 =	η	bis
P =	1	22

Wie Untersuchungen zeigten, tritt bei längerfristiger Applikation derartige Pseudofette enthaltender Diäten als Folge eines defizitären Angebotes hochkalorischer Fette und der eingeschränkten Resorption exogener und endogener Sterole bzw» Gallensäuren neben einem Abbau von Depotfetten auch eine ernährungsphysiologisch angestrebte Senkung des Lipid- und Cholesterol— bzw. IdpoproteinspiegeIs im Blutserum ein, ohne daß Verdauungsstörungen, wie Diarrhöe, zu verzeichnen sind.

Bekanntlich ist die Herstellung derartiger Verbindungen nach einschlägigen Verfahren der chemischen Synthese möglich. Bevorzugte Ausgangssubstrate für die Synthese sind

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dabei Zwischenprodukte der Emulgator- oder TensidherStellung auf Basis von Polyglyzerolen oder PoIyglykoleη. Die funktionell anwendungstechnischen Eigenschaften der erfindungsgemäß als Pseudofette eingesetzten Verbindungen,· insbesondere deren Schmelzverhalten, hängen dabei einmal vom Sättigungsgrad und der Kettenlänge der Fettsäuren oder Fettalkohole, zum,anderen vom Kondensationsgrad ab, wobei der Schmelzpunkt direkt proportional ist dem Kondensations— grad, der Kettenlänge und dem Sättigungsgrad. Demzufolge sind die Gebrauchseigenschaften der Pseudofette den jeweiligen Einsatzzwecken und Verbrauchererwartungen in wünschenswerter Weise durch eine gezielte Variation dieser Einfluß·« großen bei der Synthese weitgehend anpaßbar.

Die jeweilige Fettsubstitutionsquote liegt damit im Ermessen der LebensmitteIproduzenten, wobei infolge fettähnlicher Eigenschaften dieser Pseudofette bei Lösungs-, Kristallisations«, Misch-, Dispergier— und Emulgiervorgangen mit anderen Nahrungskomponenten sowie der küchenmäßigen Zubereitung entsprechender Nahrungsmittel eine partielle oder vollständige Fettsubstitution durchführbar ist. Bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist der Einsatz in als kalorienreich bekannten Fettprodukten, wie Mayon«=· nais.e und Margarine sowie Milch— und Fleischprodukten, wie Käse«-, Eiscreme—, Wurstbrät- und Hackfleischerzeugnissen.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Einsatzes der bezeichneten -Verbindungen in Nahrungsmitteln liegt daher einmal darin, daß diese in nahezu idealer Weise den an ein Fett— substitut zu stellenden anwendungstechnischen und sensori— sehen Eigenschaften entsprechen. Zum anderen ist deren einfache Zugänglichkeit hervorzuheben; geeignete Synthese-Zwischenprodukte in Form der Partialfettsäureester oder -ether von Polyglyzerol oder Polyglykolen sind nämlich als Emulgatoren oder Tenside bereits im Handel, so daß die gewünschten Verbindungen durch azidoIytische Nachver» esterung mit freien Fettsäuren bzw. alkalische Umesterung

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mit Fetten und/oder Veretherung mit Alky!halogeniden, gegebenenfalls in Verbindung mit einer vorherigen modifizierten Kondensation, leicht herstellbar sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Einarbeitung dieser Verbindungen in Nahrungsmittel keine speziellen Ausrüstungen oder Zusatzstoffe erfordert.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Eine aus 20 Masseteilen eines Tetraglyzerinhexaesters, erhalten aus Tetraglyzerol und Kokosfettsäuren, 20 Masseteilen einer aus umgeestertem Sonnenblumenöl und -hartfett sowie gebräuchlichen Ingredienzien bestehende Mischung wird mit 60 Masseteilen Wasser unter Zusatz von 0,5 % Monoglyzeridkonzentrat bei 40 ⁰C mittels Planetenrührwerk emulgiert und in einem Röhrenkühler zum Erstarren

gebracht.

Die anfallende Margarine weist eine auf den Fettgehalt bezogene 30 %ige Reduzierung des Snergiewertes auf.

Beispiel 2

Eine aus 70 Masseteilen Pentaethylenglykol-^-v-dodecylether—C^-oktadeceny!ester, 10 Masseteilen Sojaöl und gebräuchlichen Ingredienzien bestehende Mischung wird mit 20 Masseteilen Wasser unter Zusatz von 1 % Trockeneigelb mittels Homogenisator emulgiert, wobei eine pH-Wert-Regulierung auf 4,0 erfolgt.

Die anfallende Mayonnaise weist eine auf den Fettgehalt bezogene 87»5 %ige Reduzierung des Energiewertes auf.

Beispiel 3

Eine aus 30 Masseteilen Heaaglyzerinoktaester aus hydrierten Erdnußfettsäuren, 6 % Zucker, 3 % Kaseinat, 2 % Stärkesirup, 0,7 % Polyosyethylensorbitanf ensäureester, 0,5 % Natriumalginat sowie weiteren gebräuchlichen Ingrediezien bestehende Mischung wird nach Zusatz von 57 Masseteilen Wasser pasteurisiert, homogenisiert, gekühlt, bei 4 ⁰C

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zur Reifung gebracht, und mittels Anschlagmaschine behandelt. Die anfallende Schlagcreme weist eine auf den Fettgehalt bezogene 100 %ige Reduzierung des Snergiewertes auf.

Beispiel 4

Eine aus 35 Masseteilen Triethylenglykol-di-dodecylether, 25 Masseteilen Tollenser Käse (Fettgehalt 24,9 %), 0,5 % Schmelzsalz und weiteren gebräuchlichen Ingredienzien bestehende Mischung wird bei 85 ⁰C aufgeschmolzen und auf 4 ⁰C gekühlt.

Der anfallende Schmelzkäse weist eine auf den Fettgehalt bezogene 59 %ige Reduzierung des Energiewertes auf.

Beispiel 5

Eine aus 10 Masseteilen Hesapropylen-glykoL-di-hesadecylester und 20 Masseteilen Margarine bestehende Mischung wird mitteIsAnschlagmaschine schaumig gerührt, und danach werden 16 Masseteile Stärkehydrolysenprodukt (SHP) und 19 Masseteile Zucker sowie weitere gebräuchliche Ingredienzien untergerührt.

Die anfallende Tortencreme weist eine auf den Fettgehalt bezogene 33 %igs Reduzierung des Energiewertes auf.

Beispiel 6

Eine aus 25 Masseteilen Polypropylenglykol-di-ester aus Schweineschmalzfettsäuren und PolypropyIengIykol (MM 300), von dem Fropylenglykol abdestilliert wurde, 32 Masseteilen Schweinefleisch (Fettgehalt 19 %), 22 Masseteilen Schweineleber (Fettgehalt 6 %), 5 Masseteilen eines mit Wasser angeteigten Sojaproteinisolates sowie den übrigen, entsprechend der Qualitätsvorschriften ausgewählten Ingredienzien bestehende Mischung wird gekuttert und nach Abfüllen in Wursthüllen in helSem Wasser erhitzt. Man erhält eine "Feine Leberwurst", die eine auf den Fettgehalt bezogene 67 %ige Reduzierung des Snergiewertes auf-, weist.

Claims

239332 1 9. Erfindungsansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln mit verändertem Nährwert, vorzugsweise von kalorienreduzierten Fett-, Milch« und Fleischprodukten, mit niedrigem Fettgehalt, auf der Grundlage bekannter Nahrungsmitte!komponenten, vorzugsweise tierischer und/oder pflanzlicher Fette, Kohlenhydrate, tierischer und/oder pflanzlicher Proteine, Wasser und/oder Milch, sowie Ingredienzien durch Mischung, Dispergierung, Emulgierung und andere Zubereitungen dadurch gekennzeichnet, daß akalorische, nicht resorbierbare Fettsubstitute auf der Basis der Ester- und/oder Etherderivate natürlicher und/oder synthetischer Polyole, vorzugsweise von PoIyglyzerolen, Polyglykolen und Ethylenoxid— oder Propylenoxidaddukten von Fettsäuren oder Fettalkoholen mit vorgegebenen Substitutions« und Kondensationsgrad und/oder deren Gemische eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß Ester und/oder Ether von Polyglyzerolen, Polyglykolen, Polyethylenglykolen oder Polypropylenglykolen mit einem Kondensationsgrad von 2 bis 8, vorzugsweise 4 bis 5 Moleküleinheiten. Glyzerol, Ethylenoxid oder Propylen— oxid und/oder deren Gemische eingesetzt werden.

3- Verfahren nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß in den eingesetzten Polyolen die freien Hydroxylgruppen durch natürliche und/oder synthetische Fettsäuren und/oder Fettalkohole unterschiedlicher Sättigungsgrade und Kettenlängen von 1 bis 22 C-Atomen, vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen, vollständig substituiert sind.

4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß in Nahrungsmitteln mit verändertem Nährwert 20 bis 100 % des natürlichen Fettes, vorzugsweise 40 bis 60 % des Fettes durch die Ester- und/oder Etherderivate der Polyole substituiert werden.