PL182260B1

PL182260B1 - Sposób wytwarzania wewnatrzczasteczkowo zestryfikowanego tluszczu i sposób wytwarzania jadalnego produktu tluszczowego PL

Info

Publication number: PL182260B1
Application number: PL96323915A
Authority: PL
Inventors: Hindrik Huizinga; Robert M Livingston; Adrianus Rozendaal
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-03
Publication date: 2001-11-30
Also published as: DE69606641D1; PT831713E; CO4650126A1; HUP9801533A3; CZ289419B6; JP3005295B2; PL323915A1; MX9709520A; CZ389597A3; DE69606641T2; ES2143200T3; AU5893896A; ATE189579T1; EP0831713A1; AU697294B2; EP0831713B1; BR9608545A; WO1996039856A1; JPH11500317A; HUP9801533A2

Abstract

1. Sposób wytwarzania wewnatrzczasteczkowo zestryfikowanego tluszczu o zawartosci reszt kwasów tluszczowych trans nie wiekszej niz 15%, znamienny tym, ze poddaje sie typowej wewnatrzczasteczkowej estryfikacji mieszanke skladajaca sie z: - 20-80% wagowych oleju rybnego uwodornionego do temperatury poslizgu 45-59°C, - 80-10% wagowych cieklego oleju, takiego jak olej rzepakowy, olej slonecznikowy, olej sojowy lub nieuwodorniony olej rybny, i - ewentualnie do 40% wagowych tluszczu laurynowego zawierajacego co najmniej 25% reszt kwasu laurynowego, ta- kiego jak olej kokosowy lub olej z ziarn palmowych, po czym produkt ewentualnie poddaje sie frakcjonowaniu. 7. Sposób wytwarzania jadalnego produktu tluszczowego zawierajacego faze tluszczowa o zawartosci reszt kwasów tluszczowych trans co najwyzej 10%, i ewentualnie zawierajaca typowe skladniki faze wodna, który to sposób polega na laczeniu skladników w faze tluszczowa i ewentualnie faze wodna, a nastepnie laczeniu tych faz, znamienny tym, ze w fazie tluszczowej laczy sie typowe skladniki mniejszosciowe, takie jak barwniki, srodki smakowo-zapachowe i emulgatory, z tluszczem otrzymanym przez poddanie typowej wewnatrzczasteczkowej estryfikacji mieszanki skladajacej sie z: - 20-80% wagowych oleju rybnego uwodornionego do temperatury poslizgu 45-59°C, - 80-10% wagowych cieklego oleju, takiego jak olej rzepakowy, olej sojowy lub nieuwodorniony olej rybny, i - ewentualnie do 40% wagowych tluszczu laurynowego zawierajacego co najmniej 25% reszt kwasu laurynowego, ta- kiego jak olej kokosowy lub olej z ziarn palmowych, który to wewnatrzczasteczkowo zestryfikowany tluszcz ewentualnie miesza sie w fazie tluszczowej z do 80% wagowymi innego tluszczu wybranego z grupy skladajacej sie z cieklego oleju, cze- sciowo zhydrolizowanego oleju rybnego, tluszczu zawierajacego co najmniej 25% reszt kwasu laurynowego, oleju palmo- wego, frakcji oleju palmowego lub mieszanin dwóch lub wiecej z nich, przy czym fazy laczy sie w proporcji 30-100% wagowych fazy tluszczowej i ewentualnie do 70% wagowych zdyspergowanej fazy wodnej. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu o zawartości reszt kwasów tłuszczowych trans nie większej niż 15%, polegający na tym, że poddaje się typowej wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszankę składającą się z:

- 20-80% wagowych oleju rybnego uwodornionego do temperatury poślizgu 45-59°C,

- 80-10% wagowych ciekłego oleju, takiego jak olej rzepakowy, olej słonecznikowy, olej sojowy lub nieuwodomiony olej rybny, i

- ewentualnie do 40% wagowych tłuszczu laurynowego zawierającego co najmniej 25% reszt kwasu laurynowego, takiego jak olej kokosowy lub olej z ziam palmowych, po czym produkt ewentualnie poddaje się frakcjonowaniu.

Korzystnie w sposobie według wynalazku poddaje się wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszankę tłuszczową składającą się z 30-75% wagowych uwodornionego oleju rybnego i 70-25% wagowych ciekłego oleju, a korzystnie 30-70% wagowych uwodornionego oleju rybnego i 70-30% wagowych ciekłego oleju.

Korzystnie po wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji oddziela się frakcję oleinową.

W innym korzystnym wykonania sposobu poddaje się wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszankę zawierającą uwodorniony olej rybny o temperaturze poślizgu 48-59°C, a bardziej korzystnie 51-59°C.

Korzystnie poddaje się wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszankę zawierającą uwodorniony olej rybny będący w pełni uwodornionym olejem rybnym.

Korzystnie po wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszanka ma zawartość stałych składników tłuszczu wyrażoną wartościami N₂₀ 18-50 i N₃₅ 0-15.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania jadalnego produktu tłuszczowego zawierającego fazę tłuszczową o zawartości reszt kwasów tłuszczowych trans co najwyżej 10%, i ewentualnie zawierającą typowe składniki fazę wodną, który to sposób polega na łączeniu składników w fazę tłuszczową i ewentualnie fazę wodną, a następnie łączeniu tych faz, charakteryzujący się tym, że w fazie tłuszczowej łączy się typowe składniki mniejszościowe, takie jak ba

182 260 rwniki, środki smakowo-zapachowe i emulgatory, z tłuszczem otrzymanym przez poddanie typowej wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszanki składającej się z:

- 80-10% wagowych ciekłego oleju, takiego jak olej rzepakowy, olej sojowy lub nieuwodomiony olej rybny, i

- ewentualnie do 40% wagowych tłuszczu laurynowego zawierającego co najmniej 25% reszt kwasu laurynowego, takiego jak olej kokosowy lub olej z ziam palmowych, który to wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowany tłuszcz ewentualnie miesza się w fazie tłuszczowej z do 80% wagowymi innego tłuszczu wybranego z grupy składającej się z ciekłego oleju, częściowo zhydrolizowanego oleju rybnego, tłuszczu zawierającego co najmniej 25% reszt kwasu laurynowego, oleju palmowego, frakcji oleju palmowego lub mieszanin dwóch lub więcej z nich, przy czym fazy łączy się w proporcji 30-100% wagowych fazy tłuszczowej i ewentualnie do 70% wagowych zdyspergowanej fazy wodnej.

Korzystnie w fazie tłuszczowej łączy się 40-100% wagowych wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu i do 60% wagowych innego tłuszczu, a korzystnie 60-100% wagowych wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu i do 40% wagowych innego tłuszczu.

Korzystnie łączy się fazę tłuszczową o zawartości mniejszej niż 50% wagowych, a korzystnie mniejszej niż 40% wagowych reszt kwasów tłuszczowych C₁₂, C₁₄, C_]6 i reszt kwasów tłuszczowych trans.

Korzystnie łączy się fazę tłuszczową o zawartości reszt kwasów tłuszczowych trans mniej szej niż 7% wagowych.

W innym korzystnym wykonaniu sposobu według wynalazku łączy się fazę tłuszczową o zawartości stałych składników tłuszczu wyrażoną wartością N₂₀ co najmniej 8, a korzystnie 11-50, a korzystniej 15-40.

W całym opisie wszystkie procenty, części i proporcje podano wagowo, jeśli nie wskazano inaczej.

Olej rybny normalnie jest najtańszym olejem jaki może być użyty w jadalnych produktach tłuszczowych. Stosuje się go szeroko w produktach ekonomicznych. W celu ograniczenia przykrego zapachu i nadania produktowi struktury, przeważnie uwadamiania się go, na przykład do temperatury poślizgu 35-40°C. Powstałe produkty mają wysoką zawartość kwasów tłuszczowych trans. Znane jest stosowanie tego rodzaju uwodornionego oleju rybnego o wysokiej zawartości trans w wewnątrzestryfikowanych komponentach do stosowania w margarynach.

GB 1 481 694 ujawnia stosowanie w margarynach współrandomizowanego oleju palmowego i oleju morskiego. Celem wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji z olejem rybnym jest uniknięcie problemów z krystalizacją, związaną ze stosowaniem do wytwarzania margaryny dużych ilości oleju palmowego w mieszankach tłuszczowych.

Według doświadczenia olej morski powinien w zasadzie pozostać olejem nienasyconym o temperaturze poślizgu nie wyższej niż 40°C, zwłaszcza od 30 lub 32 do 38 lub 40°C.

J 05017797 (według abstraktu Derwent) ujawnia margaryny zawierające co najmniej 60% przeestryfikowanego oleju, wytwarzanego przez losową wymianę estrową 80-50% utwardzanego oleju z 20-50% ciekłego oleju. Utwardzony olej ma temperaturę topnienia 30-42°C. Jako utwardzony olej może być stosowany, na przykład, olej sojowy, z nasion bawełny, palmowy, kukurydziany, rzepakowy i rybny. Utwardzany olej musi zawierać co najmniej 40% kwasów trans. Te ujawnienia nie odnosząsię do przedmiotu wynalazku, to znaczy nie przedstawiająproduktów tłuszczowych o pożądanym składzie kwasów tłuszczowych, zwłaszcza o niskiej zawartości kwasów tłuszczowych trans, po umiarkowanej cenie. Stwierdziliśmy, że przez wewnątrzcząsteczkowąestryfikację oleju rybnego uwodornionego do stosunkowo wysokiej temperatury topnienia z ciekłym olejem, może być otrzymany tłuszcz o bardzo niskiej zawartości kwasów tłuszczowych trans i o właściwościach czyniących je przydatnymi do stosowania w tłuszczach dla produktów tłuszczowych o całkiem dużej zawartości. Szczególnie również profil zawartości substancji stałych jaki może być otrzymany w wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanym tłuszczu w funkcji temperatury, czyni ten komponent atrakcyjnym. Korzystnie zawartość substancji

182 260 stałych w wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanym tłuszczu przy 20 i 35°C, korzystnie wynosi N₂₀ co najmniej 15 i N₃₅ maksymalnie 25. Bardziej korzystnie N₂₀ = 18-50, zwłaszcza 20-45, a najkorzystniej 20-40, i korzystnie N₃₅ = 0-15, zwłaszcza 0-10, a najkorzystniej 2-10. Ze względu na atrakcyjne właściwości tłuszczu według niniejszego wynalazku zawartość kwasów tłuszczowych trans i łączna zawartość kwasów tłuszczowych C₁₂, C_I4, C₁₆ i kwasów tłuszczowych trans w produkcie tłuszczowym może być w sposób zasadniczy zmniejszona przy jedynie niewielkim wzroście kosztu, bez szkodliwego wpływu na inne właściwości produktu.

Typ lub pochodzenie oleju rybnego nie są krytyczne i na przykład może być stosowany olej ze śledzia, z sardeli, z wieloryba, ze śledzi menhaden itp. Duże ilości oleju rybnego dostępne są z Japonii, Chile, USA, Norwegii itp. Każdy taki olej lub mieszanka takich olejów może być stosowana jako materiał wyjściowy dla prezentowanego wynalazku.

Optymalna ilość uwodornionego oleju rybnego i optymalny stopień uwodornienia, jaki powinien być zastosowany, zależy od wymaganych właściwości końcowego produktu. Korzystnie ilość uwodornionego oleju rybnego wynosi 30-75%, bardziej korzystnie 30-70%, a zwłaszcza 35-60% mieszanki tłuszczowej. Korzystnie olej rybny powinien być uwodorniony do temperatury poślizgu 48-59°C, przy czym temperatura poślizgu 51-59°C jest szczególnie korzystna.

Uzupełnienie mieszanki tłuszczowej stanowi ciekły olej. Jako ciekły olej należy uważać olej, który w zasadzie nie zawiera ciał stałych w temperaturze 20°, to znaczy ma N₂₀ = 0. Korzystnie ciekły olej ma N₁₅ = 0. Jako ciekły olej mogą być użyte przede wszystkim ciekłe oleje roślinne, takie jak olej rzepakowy, olej słonecznikowy, olej sojowy i tym podobne, oraz mieszaniny takich olejów. Ciekły olej może również zawierać trochę nie uwodornionego oleju rybnego. Zwykle ilość takiego nie uwodornionego oleju rybnego nie powinna być duża, korzystnie mniej niż 15%, licząc na mieszankę tłuszczową określoną w zastrz. 1, bardziej korzystnie mniej niż 10%, aby zmniejszyć ryzyko powstawania nieprzyjemnych zapachów.

Zależnie od zamierzonego zastosowania, mieszanka tłuszczowa określona w zastrz. 1 może również zawierać trochę tłuszczu bogatego w reszty kwasu laurynowego. Tłuszczami wzbogaconymi w reszty kwasu laurynowego są dowolne tłuszcze, zawierające 25% lub więcej, korzystnie 40-60% kwasu laurynowego (C₁₂). Stosowanie takich tłuszczów może być odpowiednie dla osiągnięcia pożądanych właściwości końcowego produktu, na przykład bardzo stromą linię -N, dającą połączenie wysokiej zawartości substancji stałych w temperaturze 20°C z niską zawartością substancji stałych w temperaturze 35 lub 40°C.

Jednak ze względów odżywczych, korzystnie należy unikać stosowania takiego tłuszczu. Jako tłuszcz bogaty w kwas laurynowy może być stosowany uwodorniony lub nie uwodorniony olej kokosowy lub olej z ziarna palmowego. Takie tłuszcze mogą być też tłuszczami frakcjonowanymi i/lub wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanymi. Na przykład, tłuszcze bogate w kwas laurynowy mogą być otrzymywane jako produkt uboczny z produkcji stearyny z orzechów palmowych do stosowania jako substytut masła kakaowego lub z produkcji osnowy tłuszczowej do stosowania w środkach do smarowania pieczywa z bardzo dużą zawartością ciekłego oleju. Takie produkty uboczne często są stosunkowo tanie i ich stosowanie w wynalazku może pomóc w osiągnięciu pożądanych właściwości funkcjonalnych przy niskim koszcie.

Szczególnie łączne stosowanie oleju rybnego uwodornionego do stosunkowo wysokiej temperatury topnienia, jak wspomniano wyżej, o zawartości 30-75%, bardziej korzystnie 30-70%, zwłaszcza 35-60% w mieszance tłuszczowej, w której uzupełnienie stanowi ciekły olej, pozwala na wytwarzanie wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu, który ma linię-N odpowiednią do stosowania w wielu produktach tłuszczowych, zwłaszcza w twardych produktach przeznaczonych przede wszystkim do stosowania kuchennego, przy stosunkowo niskim koszcie i względnie niskiej zawartości kwasów tłuszczowych C₁₂, C₁₄, C₁₆ i trans, a zwłaszcza kwasów tłuszczowych trans.

Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowany tłuszcz wytworzony jest z mieszanki tłuszczowej przez wewnątrzcząsteczkową estryfikację i ewentualnie frakcjonowanie. Ze względu na koszty, korzystne jest unikanie frakcjonowania. Jednak, jak będzie wyjaśnione niżej, w pewnych przypadkach może być korzystne jeśli wewnątrzcząsteczkowo estryfikowany tłuszcz zostanie poddany

182 260 frakcjonowaniu. W takich przypadkach wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowany tłuszcz korzystnie stanowi frakcję oleinową. Wewnątrzcząsteczkowa estryfikacja może być przeprowadzona środkami chemicznego lub enzymatycznego wewnątrzcząsteczkowego estryfikowania. Wewnątrzcząsteczkowe estryfikowanie może być przeprowadzone w konwencjonalny sposób, na przykład jak opisał G. Hoffmann w The Chemistry and Technology of Edible Oils and Fats and their High Fat Products, Academic Press London, 1989, Chapter 5.ΙΠ.

Uwodornienie oleju rybnego może być przeprowadzone w konwencjonalny sposób. Zależnie od warunków reakcji, uwodornienie może być,,high trans” lub „Iow trans” (w kierunku dużej lub małej zawartości trans). Uwodornienie „high trans” daje stosunkowo pochyłąlinię-N, ale zawartość trans dla danej temperatury poślizgu będzie stosunkowo wysoka. Takie utwardzanie może być odpowiednie dla produktów wymagających pochyłej linii-N. Korzystnie jednak stosuje się utwardzanie „Iow trans”. Warunki faworyzujące tworzenie się stosunkowo małej ilości kwasów tłuszczowych trans dla danej temperatury poślizgu to stosowanie małych ilości aktywnego nieselektywnego katalizatora Ni, niskiej temperatury reakcji, szybkiego mieszania i dużego ciśnienia wodoru. Jednak w korzystnej odmianie reakcję uwodornienia prowadzi się zasadniczo do końca, co w rezultacie daje uwodorniony olej rybny, który ma bardzo małą ilość lub nie ma wcale pozostałości nienasyconych kwasów, a w konsekwencji ma zawartość kwasów tłuszczowych trans 0 lub bliską 0. Temperatura poślizgu takiego uwodornionego oleju rybnego przeważnie wynosi 55-59°C, ale zależnie od użytego oleju rybnego, mogąbyć uzyskane nieco wyższe wartości. W praktyce w pełni uwodorniony olej rybny będzie miał wartość liczby jodowej mniejszą niż 8, korzystnie 0-5. Zawartość reszt kwasów tłuszczowych trans normalnie wynosi mniej niż 3%, korzystnie 0-1,5%. Jako uwodorniony olej rybny mogą być stosowane mieszaniny indywidualnych szarż uwodornionego oleju rybnego. Również mogąbyć stosowane oleje rybne różnego pochodzenia. Takie oleje rybne mogąbyć mieszane zarówno przed, jak i po uwodornianiu.

W pewnych przypadkach, na przykład jeśli pożądana jest stroma linia-N, to znaczy wymagana jest duża różnica pomiędzy N₂₀ i N₃₅ dla tłuszczu o zawartości reszt kwasów tłuszczowych do 15% zawierającego interestryfikowany tłuszcz z mieszanki tłuszczowej, przy czym zawartość kwasów tłuszczowych C₁₂, C₁₄, C₁₆ i trans powinna być bardzo niska, lub stosunkowy koszt tłuszczu bogatego w reszty kwasu laurynowego jest stosunkowo wysoki, to korzystnie wewnątrzcząsteczkowo estryfikowany tłuszcz jest frakcją.

Do wytworzenia takiego tłuszczu po wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszanki tłuszczowej, kompozycje frakcjonuje się i pozyskuje co najmniej jedną frakcję. Korzystnie frakcjonowanie jest frakcjonowaniem na sucho, ale równie dobrze może być stosowane frakcjonowanie z zastosowaniem rozpuszczalnika, na przykład acetonu, lub frakcjonowanie Lanza, z użyciem wody i środków powierzchniowo czynnych. Mogąbyć stosowane konwencjonalne techniki frakcjonowania. Frakcją stosowanąjako tłuszcz korzystnie jest frakcja oleinowa, to znaczy frakcja powstała z frakcji mającej niższą temperaturę topnienia w porównaniu z inną frakcją lub frakcjami powstałymi z frakcjonowania.

Korzystnie frakcja jest jednostopniową frakcją, która rozdziela wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowaną mieszankę tłuszczową na frakcję stearynową! frakcję oleinową, którą to frakcję oleinową stosuje się jako wewnątrzcząsteczkowo estryfikowany tłuszcz. Jeśli stosuje się frakcjonowanie mieszanki tłuszczowej, to korzystnie składa się ona z 40-80% uwodornionego oleju rybnego, 10-60% ciekłego oleju i, ewentualnie, 0-30% tłuszczu bogatego w reszty kwasu laurynowego. Bardziej korzystnie ta mieszanka tłuszczowa składa się z 50-75% uwodornionego oleju rybnego i reszty w postaci ciekłego oleju. W tej odmianie tłuszcz korzystnie ma N₂₀ = 30-55 i N₃₅ = 0-10, bardziej korzystnie N₂₀ = 35-50 i N₃₅ = 0-5.

Adaptowanie wartości N tłuszczu może być przeprowadzone przez korektę składu mieszanki tłuszczowej określonej w zastrz. 1 i warunków frakcjonowania, szczególnie temperatury i czasu krystalizacji wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanej mieszanki tłuszczowej i temperatury separacji. Normalnie temperatura na koniec krystalizacji jest taka sama jak temperatura, przy

182 260 której przeprowadza się separację. Ta temperatura jest również podawana jako temperatura frakcjonowania.

Dla frakcjonowania na sucho temperatura korzystnie wynosi pomiędzy 28-45°C, zwłaszcza 32-40°C. Może być zastosowany recykling stearyny dla odzyskania części niżej topniejących triglicerydów jakie zostały uwięzione w stearynie podczas frakcjonowania, to znaczy, że stearyna otrzymana w jednym frakcjonowaniu może być mieszana z surowcem zasilającym następnej szarży do frakcjonowania, albo surowiec zasilający może być mieszany w sposób ciągły z surowcem zasilającym frakcjonowanie w procesie ciągłym. Jednak w przypadku zawracania stearyny, korzystne jest wprowadzanie stearyny do mieszanki tłuszczowej, która ma być wewnątrzcząsteczkowo estryfikowana. Zależnie od ilości i składu stearyny przeznaczonej do recyrkulacji, względna ilość uwodornionego oleju rybnego w mieszance tłuszczowej może być nieco zmniejszona, a ilość ciekłego oleju nieco zwiększona w celu otrzymania stałych właściwości i wydajności powstającej oleiny.

Korzystnie frakcjonowanie prowadzi się tak, aby wydajność oleiny wynosiła co najmniej 40% wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanej mieszanki tłuszczowej, która jest frakcjonowana, bardziej korzystnie wydajność oleiny wynosi 50-85%. Połączenie jednej lub więcej takich olein i nie frakcjonowanego wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu może być, oczywiście, stosowane jako wewnątrzcząsteczkowo estryfikowany tłuszcz.

Tak więc w całości wewnątrzcząsteczkowo estryfikowany tłuszcz korzystnie pochodzi z mieszanki tłuszczowej przez jej wewnątrzcząsteczkowąestryfikację, ewentualnie frakcjonowanie takiej mieszanki tłuszczowej albo z połączenia mieszanki tłuszczowej z frakcją stearynową, stanowiącą produkt uboczny z wcześniejszej produkcji wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanego tłuszczu, w celu odzyskania frakcji oleinowej i stosując jako wewnątrzcząsteczkowo estryfikowany tłuszcz, wewnątrzcząsteczkowo estryfikowaną mieszankę tłuszczową, oleinę lub jej połączenie, gdzie mieszanka tłuszczowa składa się z:

- 20-80% uwodornionego oleju rybnego z temperaturą poślizgu co najmniej 45°C;

- 80-10% ciekłego oleju;

- ewentualnie do 40%, korzystnie 0-30% tłuszczu bogatego w reszty kwasu laurynowego, oraz

- ewentualnie do 70%, korzystnie 0-60%, zwłaszcza 0-50% frakcji stearynowej z wcześniejszej produkcji wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu.

Faza tłuszczowa jadalnego produktu tłuszczowego może się składać z samego tłuszczu o zawartości reszt kwasów tłuszczowych do 15% zawierającego interestryfikowany tłuszcz z mieszanki tłuszczowej, ale najczęściej będzie ona zawierać dodatkowo pewne dodatki, takie jak kolorujące, smakowe, emulgatory i tym podobne. Typowo taki tłuszcz składa się z co najmniej 95% fazy tłuszczowej, najczęściej więcej niż 98 lub 99% fazy tłuszczowej.

Produkt tłuszczowy może się składać z fazy tłuszczowej jako takiej, na przykład jeśli produkt tłuszczowy stanowi tłuszcz do smażenia, albo tłuszcz kuchenny, na przykład do zastosowań w gotowaniu, pieczeniu i podsmażaniu.

Produkt tłuszczowy może również zawierać fazę wodną. Na przykład, produkt tłuszczowy może być margaryną lub produktem tłuszczowym o zmniejszonej zawartości tłuszczu, zawieraj ącym ciągłą fazę tłuszczową i zdyspergowaną fazę wodną. Zgodnie z tym produkt tłuszczowy korzystnie zawiera 30-100% fazy tłuszczowej i ewentualnie do 70% zdyspergowanej fazy wodnej. Prezentowany wynalazek szczególnie jest korzystny dla produktów o stosunkowo wysokiej zawartości tłuszczu i produktów do zastosowań kuchennych, w których pożądana jest wysoka zawartość tłuszczu.

Odpowiednio, bardziej korzystnie faza tłuszczowa stanowi 40-100%, zwłaszcza 60-100% produktu, przy czym faza tłuszczowa stanowi ciągłą fazę produktu. Szczególnie korzystne są margaryny i tłuszcze kuchenne zawierające odpowiednio 80-85% i 100% fazy tłuszczowej. Pozostałość produktu, jeśli taka jest, składa się ze zdyspergowanej fazy wodnej.

182 260

Produkt może być produktem stosunkowo miękkim na tyle aby mógł być pakowany do tub. Wynalazek jest jednak korzystny dla produktów twardszych, które mogą być pakowane przez owijanie.

Odpowiednio N₂₀ tłuszczu o zawartości reszt kwasów tłuszczowych do 15% zawierającego interestryfikowany tłuszcz z mieszanki tłuszczowej, korzystnie ma wartość co najmniej

8, bardziej korzystnie 11-50, a szczególnie korzystnie 15-40. Produkty z wyższą wartościąN₂₀ są szczególnie odpowiednie do zastosowań piekarniczych jak ciasta. Do wyrobu ciastek i kremów odpowiednie są pośrednie wartości N₂₀, podczas gdy niższe wartości N₂₀ dająprodukty odpowiednie do smarowania pieczywa. Do gotowania i smażenia wartość N₂₀ nie jest specjalnie krytyczna.

Łączna zawartość kwasów tłuszczowych C₁₂, C₁₄, C₁₆ i trans, a zwłaszcza kwasów tłuszczowych trans jako takich, typowo występująca w produktach tłuszczowych zależy od wartości N₂₀. Przeważnie zawartości te są wyższe w produktach z pośrednią wartością N₂₀, nieco niższe wartości otrzymuje się dla produktów z bardzo niskimi lub z bardzo wysokimi wartościami N₂₀. Prezentowany wynalazek pozwala na zmniejszenie tych zawartości w produktach w całym zakresie N₂₀, ale wyraźna poprawa może być osiągnięta dla pośrednich wartości N₂₀, na przykład w zakresie N₂₀ 20-40. Produkt tłuszczowy korzystnie formuje się tak, że połączona zawartość kwasów tłuszczowych C₁₂, C_I4, C₁₆ i trans jest mniejsza niż 50%, bardziej korzystnie mniej niż 40% tłuszczu zawierającego do 15% reszt kwasów tłuszczowych trans, zawierającego tłuszcz pochodzący z mieszanki tłuszczowej określonej wynalazkiem. Zawartość samych reszt kwasów tłuszczowych trans w takim tłuszczu najczęściej wynosi najwyżej 10%, korzystnie jednak jest ona mniejsza niż 7%, przy czym 0-5% jest szczególnie korzystna.

Taki tłuszcz w produkcie tłuszczowym może się składać z samego wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu, ale ewentualnie może zawierać też inny tłuszcz. Jako ten inny tłuszcz może być stosowany każdy tłuszcz normalnie stosowany w produktach tłuszczowych. Zależnie od dostępności i ceny i ze względu na pożądane właściwości produktu końcowego, takie tłuszcze mogą być utwardzanym lub nie utwardzanym tłuszczem albo olejem roślinnym lub zwierzęcym tłuszczem lub olejem, produktem ubocznym procesu frakcjonowania, wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanymi tłuszczami itp., pod warunkiem, że zawartość kwasów trans w tłuszczu nie przekroczy 10%. Ilość takiego innego tłuszczu w tłuszczu wytwarzanym sposobem według wynalazku może wynosić 80% lub więcej, zwłaszcza jeśli mają być wytwarzane stosunkowo miękkie produkty, ale korzystnie ilość innego tłuszczu wynosi 0-60%, przy czym zawartość 0-40% jest szczególnie korzystna.

Szczególnie odpowiednimi tłuszczami do stosowania jako inny tłuszcz sąciekłe oleje, częściowo uwodorniony olej rybny, tłuszcz bogaty w reszty kwasu laurynowego i mieszaniny ich dwóch lub więcej. Jako inny tłuszcz może też być stosowany olej palmowy i frakcje oleju palmowego. Jako ciekły olej i jako tłuszcz bogaty w reszty kwasu laurynowego mogą być stosowane te same oleje, podane wyżej do stosowania w mieszance tłuszczowej określonej wynalazkiem. Na przykład, stosowanie ciekłego oleju jako inny tłuszcz jest często odpowiednie dla bardziej miękkich produktów. Na przykład, jeśli sam wewnątrzcząsteczkowo estryfikowany tłuszcz jest przeznaczony do stosowania jako tłuszcz w produkcie tłuszczowym, nadającym się do pakowania przez owijanie, to ten sam wewnątrzcząsteczkowo estryfikowany tłuszcz może być często odpowiedni do użycia przy wytwarzaniu produktu pakowanego do tub przez użycie 60-90% wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu zmieszanego z 10-40% ciekłego oleju jako innego tłuszczu. Użycie częściowo uwodornionego oleju rybnego w, lub jako tłuszcz może być atrakcyjne, na przykład ze względu na koszt, podczas gdy stosowanie tłuszczu bogatego w reszty kwasu laurynowego może być dogodne do osiągnięcia bardzo stromej linii-N, jeśli zachodzi potrzeba, na przykład zmniejszenia wartości N₃₅ bez zasadniczego zmniejszenia N₁₀. Jednak ze względów odżywczych połączenia częściowo uwodornionego oleju rybnego i tłuszczu bogatego w reszty kwasu laurynowego, w lub jako inny tłuszcz należy stosować w niewielkim stopniu. Korzystnie ich łączne stosowanie jest mniejsze niż 30%, bardziej korzystne mniej niż 20%, licząc na całkowitą ilość tłuszczu wytworzonego sposobem według wynalazku. Jednak dla

182 260 otrzymania minimalnych lub zerowych zawartości kwasów tłuszczowych trans, najkorzystniej jest nie stosować wcale częściowo uwodornionych tłuszczów.

Niezależnie od zapewnienia poprawy właściwości odżywczych przy najniższym koszcie, zaletą prezentowanego wynalazku jest to, że wraz z użyciem wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu, wytwarzanie produktów tłuszczowych staje się stosunkowo łatwe. Zależnie od użytego tłuszczu, w produkcji produktów tłuszczowych łatwo mogą powstawać problemy, na przykład tłuszcz może powoli krystalizować, stwarzając problemy w pakowaniu produktu przez owijanie i prowadząc do wielu odrzutów, albo w produkcie mogąpowstawać takie wady jak piaskowatość, zbrylanie lub ziarnistość. Stosowanie wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanego tłuszczu w tłuszczu wytworzonym sposobem według wynalazku powoduje, że można w stosunkowo szerokim zakresie zmieniać parametry, a tworzenie się wad produktu nie jest takie łatwe.

Jeśli produkt tłuszczowy zawiera wodną fazę, to oprócz wody może ona zawierać inne składniki, na przykład mleko albo składniki pochodzące z mleka, konserwanty, środki smakowe, żelujące lub zagęszczające itp.

W opisie N_x oznacza zawartość stałego tłuszczu mierzoną w temperaturze X°C przy pomocy NMR według opisu w „Fete, Seifen, Anstrichmittel” 80,180-186 (1978), stosując 1 godzinną stabilizację w temperaturze 60°C, 1 godzinną stabilizację w temperaturze 0°C i 30 minutową stabilizację w temperaturze pomiaru.

Temperaturę poślizgu mierzy się według opisu F.D. Gundstone i in. w „The Lipid Handbook”, str. 251-253, Champman and Hall, (1986).

Skład kwasów tłuszczowych, łącznie z kwasami tłuszczowymi trans może być mierzony przez GLC (chromatografia cieczowo-gazowa), patrz, na przykład, JAOCS 54, (1977), 208. Zawartość reszt kwasów tłuszczowych wyraża się w stosunku do ciężaru połączonych ilości reszt kwasów tłuszczowych, to znaczy z wyłączeniem wagowego udziału reszt glicerolowych w tłuszczu.

Przy kłady

Przykłady 1-8

Olej rybny w zasadzie w pełni uwodorniono. Miał on temperaturę poślizgu 55°C i I.V. (liczbę jodową) 6,5. Losowo estryfikowano go wewnątrzcząsteczkowo z olejem rzepakowym w stosunku wagowym 40:60,50:50 i 60:40, z użyciem chemicznego katalizatora. Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowane tłuszcze miały wartości-N podane w tabeli I. Te wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowane tłuszcze mieszano z olejem rzepakowym w temperaturze 60°C w stosunkach podanych w tabeli II. Podano tam też linie-N tych mieszanin. Zawartości kwasów tłuszczowych trans w tych tłuszczach mieściły się pomiędzy 1 i 3%.

Tabela I

Przykład	1	2	3
Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowana mieszanka
- utwardzonego oleju rybnego (%)	40	50	60
- oleju rzepakowego (%)	60	50	40
N_l0	36,4	49,9	64,8
N₂o	21,2	36,2	53,5
N30	7,9	18,8	32,8
N35	4,4	11,5	22,3
C12+ C14 + C_l6(%)	17,5	20,8	24,1

182 260

Tabela II

Przykład	4	5	6	7	8
Wewnątrzcząsteczkowo estryf. tłuszcz z
przykł.	1	1	2	2	3
Ilość wewnątrzcząsteczkowo zestryf.
tłuszczu (%)	88	70	70	50	50
olej rzepakowy (%)	12	30	30	50	50
Nio	30,7	23,1	30,4	21,7	31,0
N20	17,5	12,6	20,5	13,3	21,8
N30	7,0	4,5	9,7	6,7	12,1
N35	3,8	2,3	6,9	3,2	8,6
C12 + C14 + C16 (%)	15,9	13,6	15,9	12,6	14,2

Wytworzono fazy tłuszczowe z każdego z tłuszczów z przykładu 1 i 4-8 przez zmieszanie 100 części tłuszczu z 0,2 częściami monodiglicerydu i 0,1 części lecytyny sojowej. Dołączono niewielką ilość barwnika β-karotenowego. Fazę wodną wytworzono przez zmieszanie 70 części wody z 30 częściami zakwaszonego mleka. Dodano roztworu kwasu cytrynowego w celu skorygowania pH do wartości 4,6 i dodano niewielkie ilości środków smakowych i konserwujących. Margaryny wytwarzano w sposób konwencjonalny stosując 82 części fazy tłuszczowej i 18 części fazy wodnej. Produktami otrzymanymi z tłuszczów z przykładów 5 i 7 napełniono tuby. Nadawały się one przede wszystkim do smarowania pieczywa. Produkty z tłuszczów 1, 4, 6 i 8 pakowano przez owijanie. Produkt 4 jest produktem miękkim, pakowanym przez owijanie i szczególnie nadaje się do smarowania pieczywa. Produkt z tłuszczu 1 jest produktem o wielorakim przeznaczeniu. Produkty z tłuszczów 6 i 8 nadają się przede wszystkim do zastosowań kuchennych, na przykład do gotowania, pieczenia i smażenia na patelni.

Przykłady 9-10

Olej rybny uwodamiano w konwencjonalnych warunkach do temperatury poślizgu 47°C. Ten częściowo uwodorniony olej rybny miał liczbę jodową 32 i zawartość reszt kwasów tłuszczowych trans 25%. Ten olej rybny estryfikowano wewnątrzcząsteczkowo z olejem słonecznikowym przy użyciu katalizatora chemicznego. Wyniki podano w tabeli III.

Tabela III

Przykład	9	10
Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowana mieszanka
- uwodornionego oleju rybnego (47°C) (%)	50	60
- oleju słonecznikowego (%)	50	40
Nio	44	54
Njo	24	34
N30	9	16
N35	4	8
Trans (%)	13	15

Przez zmieszanie 70 części wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu z przykładu 9 z 30 częściami oleju rzepakowego otrzymano tłuszcz z 9% kwasów tłuszczowych trans do wytwarzania, na przykład, margaryny do pakowania w tuby. Podobnie margaryny do pakowania w tuby o różnej twardości i mające zawartości kwasów tłuszczowych trans poniżej 10% mogą być wytworzone z tłuszczu 10 przez zmieszanie 50-65% tego tłuszczu z 50-35% ciekłego oleju, takiego jak olej słonecznikowy, olej rzepakowy, olej sojowy lub ich mieszaniny.

182 260

Przykłady 11-21

Olej rybny uwodorniano do temperatury poślizgu 53°C. Miał liczbę jodową 16,8 i zawartość reszt kwasów tłuszczowych trans 11 %. Ten olej rybny wewnątrzcząsteczkowo estryfikowano losowo z różnymi ilościami oleju rzepakowego, a w pewnych przypadkach też z olejem kokosowym. Skład mieszanek jakie wewnątrzcząsteczkowo estryfikowano i wartości-N oraz zawartości trans powstałych wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanych tłuszczów podano w tabeli IV.

Tabela IV

Przykład	11	12	13	14	15	16
Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowana mieszanka:
- uwodom. oleju rybnego (53°C) (%)	40	50	60	40	50	50
- oleju rzepakowego (%)	60	50	40	30	10	20
- oleju kokosowego (%)	-	-	-	30	40	30
N₁₀	33,4	48,2	60,8	60,7	80,2	74,6
N20	15,9	28,9	44,8	34,0	58,5	50,2
N30	5,2	12,6	25,6	10,6	28,4	23,3
N35	2,7	8,7	16,5	3,4	13,0	11,7
Trans (%)	5	6	7	5	6	6

Sam tłuszcz z przykładu 11 jest odpowiedni jako tłuszcz w dość zwartych margarynach. Może także być użyty do wytwarzania środków do smarowania pieczywa o zmniejszonej zawartości tłuszczu, na przykład 40% fazy tłuszczowej i 60% fazy wodnej. Tłuszcz z przykładu 14 jest bardzo odpowiedni do wytwarzania zwartego produktu do pakowania przez owijanie, na przykład do zastosowań kuchennych, który ma być rozprowadzany w warunkach otoczenia w gorących klimatach. Jest on również odpowiedni do wytwarzania tłuszczów kuchennych. Mieszaniny 50% tłuszczów 12-16 sporządzono z 25% oleju rzepakowego i 25% oleju słonecznikowego. Wyniki przedstawiono w tabeli V.

Tabela V

Przykład	17	18	19	20	21
Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowany tłuszcz z przykładu	12	13	14	15	16
N10	18,3	24,7	23,1	33,7	28,2
N20	9,2	14,8	9,6	20,1	16,8
n₃₀	4,7	8,6	2,7	8,1	6,6
N35	1,6	4,7	0,5	2,1	1,9
Trans (%)	3	3	2	3	3
Odpowiedni jako tłuszcz do wytworzenia (margaryny)	miękkiej	do tub	miękkiej	do owi-	zwartej
	do tub		do tub	jania	do tub

Szczególnie tłuszcz z przykładu 19 daje produkt tłuszczowy o dobrym rozpływaniu się w ustach i dobrym wydzielaniu smaku. Podobne typy produktu można również wytworzyć stosując w każdym przypadku, na przykład 70% fazy tłuszczowej i 30% fazy wodnej.

Przykłady 22-25

Olej rybny uwodorniano do temperatury poślizgu 37°C. Miał on zawartość tłuszczowego kwasu trans 48%. Po zmieszaniu 40 części oleju rybnego uwodornionego do temperatury poślizgu 53°C z przykładów 11 -21, z 10 częściami oleju rybnego uwodornionego do 37°C, temperatura poślizgu mieszaniny wynosiła nadal powyżej 45°C. To samo ma miejsce, oczywiście, jeśli zmiesza się komponenty w stosunku 45 : 5. Mieszanki podane w tabeli VI estryfikowano wewnątrzcząsteczkowo.

182 260

Tabela VI

Przykład	22	23
- uwodorniony olej rybny (53°C)	45	40
- uwodorniony olej rybny (37°C) olej rzepakowy	5	10
Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowany tłuszcz:	50	50
Nio	45,7	43,6
N20	26,6	23,8
N30	11,6	10,3
n₃₅	7,9	5,5
Trans (%)	7,5	9,4

Tłuszcz 23 może być użyty jako taki, jako tłuszcz do wytwarzania, na przykład kuchennej margaryny lub tłuszczu kuchennego.

Tłuszcze te mieszano w stosunku wagowym 1:1 z olejem rzepakowym. Otrzymano następujące wyniki.

Tabela VII

Przykład	24	25
Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowany tłuszcz z przykładu	22	23
N_I0	16,9	20,0
N20	8,4	9,7
N30	3,7	4,4
N35	1,3	1,6
Trans (%)	3,8	4,6

Obie mieszanki mogą być stosowane do wytwarzania miękkich środków do smarowania pieczywa, pakowanych do tub.

Przykłady 26-29

Olej rybny uwodorniano w konwencjonalnych warunkach do różnych temperatur poślizgu. Podobnie, wytworzono szereg uwodornionych olejów rybnych o różnych temperaturach poślizgu, stosując warunki uwodornienia LT (Iow trans-o małej zawartości trans), przy pomocy większej ilości świeżego katalizatora, ale przy mniejszej ilości katalizatora, nieco niższej temperaturze reakcji i przy wyższym ciśnieniu wodoru.

Każdy z tych rybnych olejów estryfikowano wewnątrzcząsteczkowo z olejem rzepakowym w stosunku wagowym 1:1. Właściwości rybnych olejów i wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanych tłuszczów podano w tabeli VIII.

Dla porównania przedstawiono również wyniki otrzymane z olejem rybnym uwodornianym do temperatury poślizgu niższej niż 45°C. Również dla porównania przedstawiono wyniki otrzymane, gdy jeden z uwodornionych olejów rybnych świeżo zmieszano z olejem rzepakowym, bez wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji.

182 260

Tabela VIII

Przykład	Porówn. A	26	27	Porówn. B	28	29
Uwodorniony olej rybny
Warunki procesu	konw.*	konw.*	konw.*		LT	LT
Temperatura poślizgu (°C)	44,4	50,6	54,4		51,1	53,9
Trans (%)	34	19	7		17	10
I.V. (liczba jodowa)	43,3	23,2	10,6		26,1	16,2
Nio	86,4	92,2	95,1		88,3	93,6
N20	81,0	90,7	93,2		87,4	91,6
N30	60,5	85,2	92,7		77,2	90,9
N35	45,3	75,0	90,2		67,3	86,2
N40	25,9	61,2	82,8		54,6	76,9
n_4S	6,8	40,2	69,8		35,8	62,4
N50 __________	0,0	10,1	44,0		12,1	37,4
Wewnątrzcząsteczkowo estryfikowany tłuszcz			+
Nio	34,4	44,4	47,2	49,0	40,5	45,2
N20	16,0	24,8	33,4	45,9	23,0	31,0
n₃₀	5,3	10,1	16,4	42,7	9,5	14,7
N35	1,2	4,9	10,7	38,3	5,0	9,1
Trans (%)	17	9	4	4	8	5

* konw. = konwencjonalny + Wyniki otrzymano po zmieszaniu uwodornionego oleju rybnego z przykładu 27 z olejem rzepakowym w stosunku wagowym 1:1 bez wewnątrzcząsteczkowego estryfikowania.

Tłuszcze 26 i 28 jako takie były odpowiednie do stosowania jako tłuszcz przy wytwarzaniu, na przykład margaryny do pakowania przez owijanie lub tłuszczów kuchennych. Tłuszcz z przykładu porównawczego A, wytworzony z olejem rybnym o zbyt niskiej temperaturze topnienia, może być użyty do wytwarzania margaryny pakowanej do tub, ale produktu będzie miał zawartość trans 17%, licząc na ciężar tłuszczu.

Jeśli tłuszcz zostanie rozcieńczony ciekłym olejem w celu zmniejszenia zawartości trans dobrze poniżej 10, powstała mieszanka tłuszczowa jest lekko zbyt miękka i nie można z niej wytworzyć odpowiednich produktów tłuszczowych. Przykład porównawczy B pokazuje, że wewnątrzcząsteczkowe estryfikowanie jest ważne. Jeśli tę samą mieszankę tłuszczową stosuje się jak w przykładzie 27, ale bez wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji, tłuszcz ma bardzo „płaską” linię-N: N₂₀ i N₁₀ są zaledwie nieco wyższe niż N₃₀ i N₃₅. Z takiego tłuszczu nie da się wytworzyć dającego się zaakceptować plastycznego produktu tłuszczowego. Ilość stałego tłuszczu w temperaturze ciała będzie o wiele za wysoka.

Przykłady 30-32

Wytworzono tłuszcze, stosując wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowane tłuszcze z przykładów 27 i 29 przez zmieszanie ich z innymi tłuszczami, jak podano w tabeli IX. Podano również linie-N i zawartości kwasów tłuszczowych trans.

182 260

Tabela IX
Przykład	30	31	32
Tłuszcz z przykładu 27	19	76	25
Tłuszcz z przykładu 29	67	-	57
Olej sojowy	4	11	-
Olej z ziarna palmowego	10	-	-
Olej rybny uwodom. do 49°C	-	13	-
Składnik X*			18
Njo	44	48	47
N20	25	34	29
n₃₀	8	16	10
n₃₅	3	8	4
Nasycone kwasy tłuszczowe (%)	49	48	52
Trans (%)	4	5	4
Nienasycone-cis	47	47	44
Polinienasycone-cis	5	19	5

* Składnik X jest wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowaną mieszanką 40 części oleju palmowego i 60 części oleju z ziarna palmowego.

Z tłuszczów 30 i 32 wytworzono margaryny do pakowania przez owijanie w taki sam sposób jak opisano w przykładzie 1.

Podobnie z tłuszczu wytworzono tłuszcz kuchenny, pakowany przez owijanie, z taką różnicą, że użyto 100% fazy tłuszczowej, bez fazy wodnej.

Przykład 33

Olej rybny uwodorniano do temperatury poślizgu 50°C. Mieszankę tego utwardzonego oleju rybnego z olejem rzepakowym w stosunku 1:1 losowo estryfikowano wewnątrzcząsteczkowo. Sporządzono mieszankę thiszczowąz 93 części tego składnika i 7 części oleju rzepakowego, a mieszaninę rafinowano w sposób konwencjonalny. Fazę tłuszczową wytworzono dodając 80 części mieszanki tłuszczowej, 0,1 części lecytyny, 0,1 części mieszaniny monodiglicerydów i niewielkie ilości roztworu β-karotenu i środka smakowego. Fazę wodną wytworzono z wody i niewielkich ilości kwasu cytrynowego, środka smakowego i soli. Margarynę wytworzono przepuszczając w sposób ciągły 82 części fazy tłuszczowej i 18 części fazy wodnej przez pompę proporcjonującą w linii produkcji margaryny, zawierającą sekwencję CAB, w której C oznacza krystalizator, A oznacza wymiennik ciepła ze zdrapywaną powierzchnią, a B oznacza przewód uspokajający (bez mieszania). Część strumienia wychodzącego z trzeciej jednostki A zawracano i mieszano ze świeżym surowcem zasilającym przed wprowadzeniem do jednostki C. Linia pracowała ze przepływem 3,7 tony/godzinę. Surowiec zasilający miał temperaturę 40°C, a produkt opuszczający jednostkę B miał temperaturę 9°C. Produkt pakowano przez owijanie i przechowywano w temperaturze 15°C.

Zawartości stałego tłuszczu (wartości-N) były następujące:

N_I047,9

N₂₀26,6

N₃₀10,8

N₃₅5,1

N₄₀0

Zwartość produktu w temperaturze 5°C oceniano przy pomocy Stevens Texture Analyzer® w sposób konwencjonalny stosując cylindryczny, prętowy zgłębnik o średnicy 2 mm. Otrzymano wartość S₅ 175 g. Rafinowana mieszanka tłuszczowa miała zawartość reszt kwasów tłuszczowych trans 9,7%. Powstały produkt był dobrą margaryną o wielu przeznaczeniach, odpowiednią do gotowania i pieczenia, jak również do smarowania chleba.

Przykład 34

Powtórzono przykład 33, z tą różnicą, że użyto następującej mieszanki: 48% wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego składnika z przykładu 33,

182 260

17% frakcji stearynowej frakcjonowanego na sucho oleju palmowego

22% oleju palmowego

13% oleju rzepakowego.

Otrzymano następujące wyniki:

N₁₀	40,4
^20	23,0
N30	10,9
n₃₅	5,2
N40	0
Trans	5%

S₅ ( 0 2 mm): 202.

Przykład 35

Margarynę do pakowania w tuby wytworzono w taki sam sposób jak opisano w przykładzie 33, z tą różnicą, że:

-jako mieszankę tłuszczową użyto mieszaninę

62% wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego składnika z przykładu 33,

12% oleju rybnego uwodornianego do temperatury poślizgu 35°C,

26% oleju rzepakowego;

- linia produkcyjna zawierała tylko 3 jednostki A, recyrkulacji dokonywano po drugiej jednostce A, a linia zamiast jednostki B zawierała jednostkę C;

- linia pracowała z przepustowością 8 ton/godzinę;

- temperatura produktu opuszczającego ostatnią jednostkę C wynosiła 14°C;

- produkt pakowano do tub.

Otrzymano następujące wyniki:

N₁₀	32,2
N20	15,6
N30	5,7
n₃₅	1,4
Trans	10%

S_s (mierzona wgłębnikiem prętowym o 0 6,3 mm): 365 g.

Produkt był dobrą margaryną pakowaną do tub, odpowiednią, na przykład do gotowania, jak również do smarowania chleba lub kanapek.

Przykłady 36-43

Olej rybny uwodorniono w pełni z użyciem konwencjonalnego katalizatora niklowego. Uwodorniony olej miał temperaturę poślizgu 57°C i następujący skład kwasów tłuszczowych:

C140	7%
^15:0	1%
^16:0	30%
^17:0	1%
^18:0	23%
^20:0	19%
^22:0	11%
^24 0	1%
inne	7%

części tego w pełni uwodornionego oleju rybnego połączono z 30 częściami niskoerukowego oleju rzepakowego. Mieszankę w sposób konwencjonalny losowo estryfikowano wewnątrzcząsteczkowo, stosując metylan sodowy jako katalizator chemiczny. Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowaną kompozycję ogrzano do 70°C, po czym ochłodzono do 55°C z szybkością 0,8°C/min, utrzymano w temperaturze 55°C w ciągu 20 minut i ochłodzono do 38°C z szybkością0,05°C/min. W tej temperaturze przetrzymano do czasu, gdy przestała wzrastać ilość krystalizującego tłuszczu, a następnie rozdzielono fazy w temperaturze 38°C przy wzroście ciśnienia do 12 x 10⁵ N/m² (12 barów). Frakcję oleinową rafinowano w sposób konwencjonalny i

182 260 mieszano z rafinowanymi innymi tłuszczami podanymi w tabeli X, uzyskując serię tłuszczów według wynalazku. Wszystkie tłuszcze miały zawartość reszt nienasyconych kwasów tłuszczowych trans 2% lub mniejszą. W tabeli X podano również wartości-N tłuszczów według wynalazku.

Tabela X

Przykład	36	37	38	39	40	41	42	43
Skład (%) Oleina	100	42,9	57,1	71,7	28,6	35,7	42,8	50,0
Stearyna palmowa*	-	6,5	7,1	1,3	3,6	2,3	1,1	-
Olej palmowy	-	27,5	8,9	-	22,0	13,8	5,8	-
Olej sojowy	-	23,1	26,9	26,9	45,8	48,1	50,3	50,0
Wartości -N
Nio	60,4	37,3	37,2	44,3	23,4	20,7	19,6	20,9
n₂₀	40,5	19,3	19,2	19,5	11,0	9,0	9,0	9,2
N₃o	10,9	7,1	6,6	4,8	3,4	1,8	1,3	1,1
n₃₅	1,2	1,8	1,0	0,0	0,2	0,0	0,0	0,1

* Stearynę palmową otrzymano z frakcjonowanego na sucho oleju palmowego. Miała ona temperaturę poślizgu 52°C.

Tłuszcz z przykładu 36 może być użyty do wytworzenia kuchennego tłuszczu do pieczenia lub margaryny. Tłuszcze z przykładów 37-39 są odpowiednie do wytwarzania margaryn do pakowania przez owijanie lub podobnych produktów o niskiej zawartości tłuszczu, na przykład 60 lub 70%, na przykład do stosowania jako stołowy środek do smarowania pieczywa zamiast masła. Tłuszcze z przykładów 40-43 mogą być stosowane do wytwarzania, na przykład margaryn pakowanych w tuby lub środków do smarowania pieczywa, zawierających, na przykład 35 lub 40% tłuszczu.

Porównanie przykładu 36 z, na przykład przykładami 1 -3 pokazuje, że stosowanie frakcji oleinowej pozwala na otrzymanie średnio wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu (B), który łączy niską wartość-N₃₅ z dość wysoką wartością-N₂₀, bez stosowania tłuszczu laurynowego lub częściowo uwodornionego tłuszczu.

Przykład 44

Wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowany tłuszcz wytworzono według opisu z przykładu 36 z tą różnicą, że wewnątrzcząsteczkowo estryfikowana mieszanka składała się z 60 części uwodornionego oleju rybnego i 40 części oleju rzepakowego (canola) i że temperatury frakcjonowania wynosiły 40°C lub 32°C. Otrzymane oleiny miały następujące wartości-N:

Temperatura frakcji	32°C	40°C
N,o	42,1	49,9
n₂₀	20,2	30,7
N₃₀	0,4	11,2

Przykład 45

Olej rybny w zasadzie w pełni uwodorniono. Miał on temperaturę poślizgu 57°C. 40 części tego oleju zmieszano z 60 częściami niskoerukowego oleju rzepakowego, a mieszankę estryfikowano wewnątrzcząsteczkowo w sposób konwencjonalny z użyciem chemicznego katalizatora. 71,1 części tego wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu zmieszano z 9,3 częściami oleju palmowego i 19,6 częściami oleju rzepakowego, otrzymując tłuszcz według wynalazku.

Dla porównania zmieszano 80 części oleju rybnego uwodornionego do temperatury poślizgu 33°C z 20 częściami oleju rzepakowego, otrzymując konwencjonalną tanią, margarynową mieszankę tłuszczową o wysokiej zawartości nienasyconego kwasu tłuszczowego trans.

182 260

Wartości-N mieszanek tłuszczowych były następujące:

	Przykład 45	Porówn.
N_l0	33,0	35,0
N20	13,8	16,9
N30	4,8	3,2
n_3S	2,9	0

Kompozycje fazy tłuszczowej i wodnej wytworzono następująco:

81,32 części mieszanki tłuszczowej

0,05 części monoglicerydu

0,05 części lecytyny

0,08 części kolorantu

15,75 części wody

2,25 części soli

0,5 części proszku słodkiej serwatki

p.m kwas cytrynowy do pH 5,5

Kompozycje fazy tłuszczowej i wodnej zmieszano i utrzymywano w temperaturze 60°C. Dla porównania zastosowano kompozycję konwencjonalnie wytwarzanego środka do smarowania pieczywa przy użyciu sekwencji CAAAC z recyrkulacją po drugiej jednostce A do pierwszej jednostki C.

Dla kompozycji według wynalazku zastosowano sekwencję AAAC. Przepustowość wynosiła 70 kg/godzinę, temperatura po trzeciej jednostce A wynosiła 8°C, objętość jednostki C wynosiła 8 litrów. Jednostki A pracowały z szybkością 600 obr/min, a jednostka C z szybkością 300 obr/min.

Produktami napełniono tuby i przechowywano w temperaturze 5°C. Po 9 tygodniach przechowywania wartość Steves'a produktu w temperaturze 10°C, przy użyciu próbnika o średnicy 6,35 mm wynosiła 274 i 276 g odpowiednio dla produktu porównawczego i docelowego. Ocena przez przeszkolone osoby i test wypacania oleju potwierdziły, że produkt docelowy był w pełni bardziej satysfakcjonujący niż produkt porównawczy.

Produkt docelowy zawierał zaledwie 2% reszt kwasu tłuszczowego trans. Zawartość trans w produkcie porównawczym wynosiła 32%, licząc na zawartość reszt kwasu tłuszczowego tłuszczu.

Mimo, że docelowy produkt zawierał zaledwie 28% oleju rybnego, podczas gdy tłuszcz porównawczy zawierał 80%, produkt docelowy był zaledwie umiarkowanie droższy, ze względu na mniejszą ilość oleju rybnego, jaki musiałbyć uwodorniony. Uwodornianie oleju rybnego jest stosunkowo kosztowne.

Przykład 46

Podobnie jak opisano w przykładzie 45, konwencjonalna margaryna opakowana przez owijanie, bazująca na częściowo uwodornionym oleju rybnym i mająca zawartość trans w tłuszczu 48%, może być porównana z produktem zawierającym tłuszcz z zaledwie około 2% trans i mającym następujący skład:

69,3 % wewnątrzcząsteczkowo estryfikowanego tłuszczu z

Przykładu 45

10,8 % na sucho frakcjonowanej stearyny palmowej

19,9 % oleju palmowego.

Wartości-N mieszanki tłuszczowej były następujące:

N₁₀38,0

N₂₀23,7

N₃₀11,3

N₃₅6,0.

Zastosowana sekwencja Votatofa była następująca: ACAB. Temperatura po każdej z tych jednostek wynosiła odpowiednio 14,17, 11 i 15°Ć.

182 260

Wartości Stevens'a (próbnik 4,4 mm) w temperaturze 10 i 20°C wynosiły:

	Przykład 46	Porówn.
St\|0	325	374
Stjo	161	146

Również w tym przypadku ogólna ocena właściwości fizycznych i sensorowych wykazała, że produkt docelowy był bardziej do zaakceptowania niż produkt porównawczy.

182 260

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

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu o zawartości reszt kwasów tłuszczowych trans nie większej niż 15%, znamienny tym, że poddaje się typowej wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszankę składającą się z:

- 20-80% wagowych oleju rybnego uwodornionego do temperatury poślizgu 45-59°C,

- 80-10% wagowych ciekłego oleju, takiego jak olej rzepakowy, olej słonecznikowy, olej sojowy lub nieuwodomiony olej rybny, i

- ewentualnie do 40% wagowych tłuszczu laurynowego zawierającego co najmniej 25% reszt kwasu laurynowego, takiego jak olej kokosowy lub olej z ziam palmowych, po czym produkt ewentualnie poddaje się frakcjonowaniu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poddaje się wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszankę tłuszczową składającą się z 30-75% wagowych uwodornionego oleju rybnego i 70-25% wagowych ciekłego oleju, a korzystnie 30-70% wagowych uwodornionego oleju rybnego i 70-30% wagowych ciekłego oleju.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji oddziela się frakcję oleinową.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że poddaje się wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszankę zawierającą uwodorniony olej rybny o temperaturze poślizgu 48-59°C, a bardziej korzystnie 51-59°C.
5. Sposób wedługzastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że poddaje się wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszankę zawierającą uwodorniony olej rybny będący w pełni uwodornionym olejem rybnym.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że mieszanka po wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji ma zawartość stałych składników tłuszczu wyrażoną wartościami N₂₀ 1 8-50 i N₃₅ 0-15.
7. Sposób wytwarzaniajadalnego produktu tłuszczowego zawierającego fazę tłuszczowąo zawartości reszt kwasów tłuszczowych trans co najwyżej 10%, i ewentualnie zawierającą typowe składniki fazę wodną, który to sposób polega na łączeniu składników w fazę tłuszczową i ewentualnie fazę wodną, a następnie łączeniu tych faz, znamienny tym, że w fazie tłuszczowej łączy się typowe składniki mniejszościowe, takie jak barwniki, środki smakowo-zapachowe i emulgatory, z tłuszczem otrzymanym przez poddanie typowej wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji mieszanki składającej się z:

- 20-80% wagowych oleju rybnego uwodornionego do temperatury poślizgu 45-59°C,

- 80-10% wagowych ciekłego oleju, takiego jak olej rzepakowy, olej sojowy lub nieuwodomiony olej rybny, i

- ewentualnie do 40% wagowych tłuszczu laurynowego zawierającego co najmniej 25% reszt kwasu laurynowego, takiego jak olej kokosowy lub olej z ziam palmowych, który to wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowany tłuszcz ewentualnie miesza się w fazie tłuszczowej z do 80% wagowymi innego tłuszczu wybranego z grupy składającej się z ciekłego oleju, częściowo zhydrolizowanego oleju rybnego, tłuszczu zawierającego co najmniej 25% reszt kwasu laurynowego, oleju palmowego, frakcji oleju palmowego lub mieszanin dwóch lub więcej z nich, przy czym fazy łączy się w proporcji 30-100% wagowych fazy tłuszczowej i ewentualnie do 70% wagowych zdyspergowanej fazy wodnej.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że w fazie tłuszczowej łączy się 40-100% wagowych wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu i do 60% wagowych innego thisz

182 260 czu, a korzystnie 60-100% wagowych wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu i do 40% wagowych innego tłuszczu.
9. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że łączy się fazę tłuszczową o zawartości mniejszej niż 50% wagowych, a korzystnie mniejszej niż 40% wagowych reszt kwasów tłuszczowych C₁₂, C_H, C₁₆ i reszt kwasów tłuszczowych trans.
10. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że łączy się fazę tłuszczową© zawartości reszt kwasów tłuszczowych trans mniejszej niż 7% wagowych.
11. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że łączy się fazę tłuszczową o zawartości stałych składników tłuszczu wyrażoną wartością N₂₀ co najmniej 8, a korzystnie 11-50, a korzystniej 15-40.

* * *

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowanego tłuszczu i sposobu wytwarzania jadalnego produktu tłuszczowego zawierającego fazę tłuszczowąi ewentualnie fazę wodną, przy czym faza tłuszczowa zawiera wewnątrzcząsteczkowo zestryfikowany tłuszcz.

Jadalne produkty tłuszczowe, takie jak tłuszcze kuchenne, margaryny i produkty o zmniejszonej zawartości tłuszczu zawierają fazę tłuszczową, której tłuszcz przeważnie składa się z tłuszczów triglicerydowych. W ostatnich dekadach wiele wysiłku włożono dla poprawy właściwości odżywczych takich produktów przez zmniejszenie zawartości tłuszczu i przez dobór tłuszczów dla poprawy składu kwasów tłuszczowych. Jeśli chodzi o typowych zachodnich żywieniowców, to rekomendują oni zmniejszenie spożycia tłuszczów. Zwłaszcza kwasy tłuszczowe C₁₂, C_]4, C₁₆ i kwasy tłuszczowe, zawierające nienasycone wiązania trans uważa się za mające szkodliwy wpływ na poziom cholesterolu we krwi i ich spożycie powinno być zmniejszane.

Doprowadziło to do rozwoju produktów tłuszczowych z minimalną zawartością tak zwanych surowców twardych i maksymalną zawartością ciekłych olejów takich jak olej słonecznikowy lub olej rzepakowy. Twarde surowce pozwalające na to są przeważnie skomplikowanymi tłuszczami, stanowiące często zastosowanie tłuszczów, takich jak tłuszcz kokosowy i palmowy i obejmujące techniki modyfikacyjne takie jak chemiczna lub enzymatyczna wewnątrzcząsteczkowa estryfikacja i frakcjonowanie na sucho lub na mokro.

EP-89082 ujawnia mieszankę tłuszczową, która zawiera 70-96% wagowych ciekłego oleju, na przykład oleju słonecznikowego i 4-30% wagowych twardego surowca, w którym 55-100% trigliceiydów zawiera liczbę atomów węgla sięgającą od 44 do 48. Twardy surowiec może być wytwarzany, na przykład przez losową estryfikację wewnątrzcząsteczkową równych ilości w pełni utwardzonego tłuszczu z ziarna palmowego i w pełni utwardzonego oleju palmowego i dwukrotne frakcjonowanie w acetonie estryfikowanej wewnątrzcząsteczkowo mieszanki tłuszczowej.

US-4425371 ujawnia tłuszczową mieszankę margarynową, którą wytwarza się przez losową estryfikację wewnątrzcząsteczkową mieszaniny zawierającej 45-75% wagowych oleju mającego zawartość kwasu linolenowego co najmniej 20% z 55-25% wagowych tłuszczu, którego co najmniej 80% kwasów tłuszczowych jest nasyconych i mających długość łańcucha co najmniej 16, frakcjonowanie tej mieszaniny z otrzymaniem oleiny z 50-10% oleju mającego zawartość kwasu linolowego co najmniej 40%. Jako tłuszcz zawierający co najmniej 80% nasyconych kwasów o długości łańcucha co najmniej 16, stosuje się uwodorniane oleje roślinne, na przykład olej sojowy, słonecznikowy, kartaminowy i rzepakowy.

US-3425842 ujawnia środki do smarowania pieczywa, zawierające 92-98% ciekłego oleju i 2-8% twardego surowca. Twardy surowiec stanowi kombinację „twardego surowca o tendencji do beta-fazy” i „twardego surowca bez tendencji do beta-fazy”. Jako surowiec o „tendencji do beta-fazy” mogą być stosowane, na przykład pewne, w pełni utwardzone tłuszcze, z których korzystny jest głównie w pełni utwardzony olej sojowy. Jako twarde surowce „bez tendencji do beta-fazy” mogą być stosowane, na przykład głównie w pełni utwardzone oleje, mające

182 260 podstawowe ilości kwasów tłuszczowych C₂₀ - C₂₄, na przykład głównie całkowicie utwardzony olej rybny lub olej z gorczycy, a korzystny jest głównie całkowicie utwardzony olej rzepakowy.

EP-470658 ujawnia środki do smarowania pieczywa, których tłuszcz zawiera co najmniej 90% ciekłego oleju, na przykład oleju słonecznikowego i 2-10% twardego surowca. Twardy surowiec typowo stanowi pojedynczy, głównie w pełni utwardzony tłuszcz, na przykład w pełni utwardzony olej palmowy lub w pełni utwardzony, ewentualnie randomizowany, olej rybny.

W wyniku takich badań produkty stawały się bardziej miękkie i w konsekwencji coraz częściej pakowano je do plastykowych tub lub nawet do słoików niż do opakowania papierowego i coraz więcej produktów wymagało do rozprowadzania warunków chłodniczych.

Ze względu na stosowane surowce wyjściowe i techniki modyfikacyjne, wybór materiałów opakowaniowych i stosowanie w dystrybucji warunków chłodniczych, koszty stawały się wysokie. W konsekwencji polepszenie właściwości odżywczych ograniczano głównie do produktów wybranych.

Dla wielu konsumentów takie wybrane produkty nie są dostępne. Poza tym tam, gdzie polepszenia uzyskano głównie przez zmniejszenie zawartości tłuszczu, produkt nadaje się jedynie do smarowania pieczywa, a nie do gotowania, pieczenia i smażenia. Margaryny i tłuszcze kuchenne, które są bardzo miękkie, często mają również działanie niższe od optymalnego w zastosowaniach kuchennych, zwłaszcza do pieczenia.

Dokonano stosunkowo niewielkiej poprawy właściwości odżywczych w produktach powszechnych, szczególnie w produktach twardszych, zwłaszcza w tych, które są głównie stosowane do celów kuchennych.

Celem niniejszego wynalazku jest przedstawienie produktów tłuszczowych o umiarkowanej cenie z poprawionymi właściwościami odżywczymi, zwłaszcza o stosunkowo niskiej zawartości kwasów tłuszczowych trans.