DD238718A5

DD238718A5 - Verfahren zur herstellung eines im wesentlichen freifliessenden pulvererzeugnisses

Info

Publication number: DD238718A5
Application number: DD85273644A
Authority: DD
Inventors: Jack A Dreyer; Herbert W D Schou
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1984-02-29
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1986-09-03
Also published as: AU4061385A; FI854229L; WO1985003846A1; IL74463A; BR8505480A; PT80032A; CA1228765A; ZA851498B; FI83381B; NO160042C; PT80032B; EP0153870B1; NO854313L; US4748027A; FI83381C; EP0153870A1; DK148784D0; ATE40030T1; ES8706391A1; EG17776A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein im wesentlichen freifliessendes Pulverprodukt sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung, das in der Lebensmittelindustrie anwendbar ist. Die vorliegende Erfindung bietet ein einfaches und oekonomisches Verfahren zur Herstellung dieses Pulverproduktes. Die Aufgabe der Erfindung bestand darin solch ein Verfahren zu entwickeln. Ein im wesentlichen freifliessendes Pulver, bestehend aus einem auf einen teilchenfoermigen Traegerstoff wie etwa ein Staerkemehl aufgebrachten oberflaechenaktiven Mittel wie etwa einem Lebensmittelemulgator wird hergestellt, indem die oberflaechenaktive Substanz mit dem Traegerstoff vermischt und das resultierende Gemisch einer Extrusion unterzogen wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein im wesentlichen freifließendes Pulverprodukt sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung, das in der Lebensmittelindustrie angewendet werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß derartige Pulver durch Sprühtrocknen oder durch das Aufbringen der oberflächenaktiven Substanz auf Saccharosepartikel als Trägerstoffe hergestellt werden. So besteht ein bekanntes Verfahren zur Herstellung derartiger Pulver im Sprühtrocknen einer Emulsion aus Magermilch oder Molke und einem Emulgator. Häufig ist es erforderlich, spezielle Vorkehrungen zur Sprühtrocknung der Emulsion unter besonders milden Bedingungen zu treffen, um eine wesentliche Beeinträchtigung ihrer oberflächenaktiven Eigenschaften zu vermeiden. Die Spühtrocknung erfordert eine ausgedehnte Apparatur und verlangt weiter, daß die oberflächenaktive Substanz in einen aufgelösten oder suspendierten Zustand überführt wird, aus dem das Lösungsmittel im Sprühtrocknungsprozeß entfernt wird. Auf Grund der Parameter des Sprühtrocknungsprozesses bestehen gewisse Eingrenzungen hinsichtlich der Zusammensetzung des Finalproduktes, seiner Dichte usw. Das Saccharose als Trägerstoff benutzende Verfahren beinhaltet das Aufbringen eines Emulgators auf die beispielsweise in Gestalt von Puderzucker vorliegenden Saccharoseteilchen, wobei dies durch Mischen in einer Mühle erfolgt. Bei diesem Verfahren ist es normalerweise nicht möglich, mehr als etwa 10... 15Ma.-% der oberflächenaktiven Substanz auf die Saccharose aufzubringen. Dies kann für bestimmte Zwecke eine zu geringe Emulgatorkonzentration sein, wie auch ein auf Saccharose aufgebrachter Emulgator notwendigerweise eine gewisse Saccharosemenge in die Produkte mitnimmt, in denen er verwendet wird, was nicht in jedem Falle erwünscht ist.

Ziel der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bietet ein einfaches und ökonomisches Verfahren zur Herstellung eines wünschenswerten neuartigen, im wesentlichen freifließenden pulverförmigen oberflächenaktiven Produktes, wobei es sich beim Trägerstoff nicht um Saccharose handelt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfinderaufgabe besteht darin, ein einfaches und ökonomisches Verfahren zur Herstellung eines freifließenden pulverförmigen oberflächenaktiven Produktes zu entwickeln.

Bestimmte oberflächenaktive Erzeugnisse wie beispielsweise lebensmittelverbessernde oberflächeanaktive Stoffe wie etwa Emulgatoren oder Belüftungsstoffe (Belüftungsstoff ist eine in der Lebensmittelindustrie gebrauchte Bezeichnung für einen zu Schlagzwecken verwendeten Emulgator, mit anderen Worten: eines Stoffes zur Herstellung von Emulsionen, bei denen die disperse Phase aus Luft besteht) zur Verwendung in der Lebensmittelindustrie, wie etwa Emulgatoren, bei denen es sich um partielle Fettsäurenester von Glycerol oder Glycerolkondensaten handelt, sind Substanzen von fettähnlicher Konsistenz und dementsprechenden Verhalten oder — anders ausgedrückt — Substanzen mit Lipidcharakter.

Für das Zusetzen zu den Produkten, die sie auftreiben oder emulgieren sollen — wie beispielsweise Brotteigen oder Gebäckmischungen —werden sie geeigneterweise in Form eines Pulvers, vorzugsweise eines freifließenden Pulvers verwendet.

Beim erfindungsgemäßen Erzeugnis handelt es sich um ein im wesentlichen freifließendes Pulvererzeugnis, bestehend aus einer oder mehreren oberflächenaktiven Substanzen, die auf einen teilchenförmigen Trägerstoff in einer Menge von mindestens 10Ma.-%—berechnet auf der Grundlage der Erzeugnismasse — aufgebracht sind, wobei die Voraussetzung besteht, daß es sich bei dem Trägerstoff nicht um Saccharose handelt.

Die oberflächenaktive Substanz ist normalerweise eine oberflächenaktive Substanz von Lipid-Charakter, insbesondere ein lebensmittelverbessernder oberflächenaktiver Zusatz wie etwa ein Emulgator oder Treibmittel zur Verwendung in der Lebensmittelindustrie — speziell in der Backindustrie.

Der Trägerstoff ist vorzugsweise pflanzlichen Ursprungs, in diesem Zusammenhang interessierende Trägerstoffe sind jene, die unter Mehlen, Stärkemehlen, Mono- und Disacchariden und Pentosanen sowie deren Gemischen ausgewählt werden, dies wahlweise unter Beimischung von Fasermaterial pflanzlichen Ursprungs.

Im allgemeinen wird bevorzugt, daß der Trägerstoff Stärke enthält oder aus dieser besteht.

Als Beispiele für derartige Trägerstoffe, die von großem Interesse im Zusammenhang mit oberflächenaktiven Stoffen zur Verwendung in der Lebensmittelindustrie sind, können Knollenstärken oder-mehle wie etwa Kartoffelstärke, Süßkartoffelstärke sowie Yamstärke, Sagostärke, Bohnenmehl und Erbsenmehl, Getreidestärken oder Mehle wie etwa Reisstärke, Weizenstärke, Roggenstärke, Gerstenstärke, Haferstärke, Reismehl, Weizenmehl, Roggenmehl, Gerstenmehl, Hafermehl und Maisstärke, Maltodextrine, Dextrose, Fruktose sowie deren Gemische erwähnt werden.

Es liegt jedoch noch innerhalb des Geltungsbereiches der vorliegenden Erfindung, einen Trägerstofftierischen Ursprungs wie beispielsweise Knochenmehl oder Blutmehl zu verwenden, der im Zusammenhang mit bestimmten oberflächenaktiven Stoffen von Interesse sein kann, oder auch einen Trägerstoff anorganischen Ursprungs wie etwa Kreide, Bentonit oder Talkum zu verwenden, der speziell in Verbindung mit industriellen oberflächenaktiven Stoffen von Interesse sein kann.

Die teilchenförmigen Trägerstoffe weisen normalerweise Teilchengrößenverteilungen mit einer Hauptfraktion im Teilchengrößenbereich von etwa 1 ...20 Mikrometer—insbesondere 1 ...10 Mikrometer — auf, wiewohl auch Trägerstoffe von größerem Ausmaß wie beispielsweise mit Hauptfraktionen von bis zu etwa 20... 50 Mikrometer oder sogar 50... 100 Mikrometer verwendet werden können. Wie weiter unten erörtert, wird jedoch häufig bevorzugt, daß die Trägerstoffe sehr kleine Teilchengrößen — beispielsweise mit Haupt-Teilchengrößenfraktionen im Bereich von 1 ...5 Mikrometer oder darunter — aufweisen.

In speziell interessierenden erfindungsgemäßen Erzeugnissen handelt es sich bei der oberflächenaktiven Substanz um ein lebensmittelverbesserndes oberflächenaktives Agens wie beispielsweise einen teigverbessernden Stoff, einen Teigemulgator, ein Antihaftmittel, ein fleischwasserbindendes Verbesserungsmittel, ein Treibmittel zur Verwendung in der Lebensmittel- oder Backwarenindustrie, einen Eiskrememulgator, einen Nährmittelemulgator, ein das Kristallwachstum modifizierendes Mittel zur Verwendung im Konditoreiwesen, einen pharmazeutischen oberflächenaktiven Stoff und/oder einen kosmetischen oberflächenaktiven Stoff.

Mithin kann der oberflächenaktive Stoff oder die oberflächenaktiven Stoffe einen Emulgator, insbesondere einen Lebensmittelemulgator enthalten, welcher bzw. welche wahlweise mit einem Bestandteil bzw. Bestandteilen versetzt ist/sind, der/ die üblicherweise und/oder wünschenswerterweise mit einem Emulgator kombiniert vorkommen, so etwa mit einem Stabilisator, einein Eindickmittel und/oder einem Geliermittel bzw. mit Gemischen derartiger Zusatzstoffe. Normalerweise werden derartige der oberflächenaktiven Substanz bzw. der? oberflächenaktiven Substanzen zugesetzten Beimengungen höchstens 20% — vorzugsweise höchstens 10% und besser noch höchstens 5% — der zusammengefaßten Masse von oberflächenaktiverSubstanzen und Beimengung ausmachen, und für die meisten Zwecke wird bevorzugt, daß die Beimischung oder Beimischungen von Stabilisator, Eindickmittel und/oder Geliermittel — sofern vorhanden — höchstens 1 % der zusammengefaßten Masse von oberflächenaktivem Stoff bzw. oberflächenaktiven Stoffen und Beimischung ausmachen. Wird das Vorhandensein eines Stabilisators, eines Eindickmittels und/oder eines Geliermittels im Erzeugnis gewünscht, so kann diese Kombination auch als Teil des Trägerstoffes einbezogen werden.

Als Beispiele für Stabilisatoren oder Eindickmittel können Alginate, Carboxymethylcellulose und mikrokristalline Cellulose genannt werden, und als Beispiel für ein Geliermitte! kann Pektin genannt werden.

Wichtige Verkörperungen der Erfindung sind Pulver, bei denen die oberflächenaktive Substanz ein Emulgator ist, bei dem es sich um einen partiellen Ester eines Polyalkohole wie etwa Ethylenglykol oder Glycerol oder eines Kondensates von Ethylenglykol oder von Glycerol, einen Zucker, oder Sorbitol mit einer eßbaren Fettsäure und dabei wahlweise mit Milchsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Weinsteinsäure oder Essigsäure oder um ein Gemisch derartiger Ester handelt, wobei wahlweise höchstens 20%, vorzugsweise höchstens 10%, besser noch höchstens 5% und am besten höchstens 1 % eines Stabilisators, Eindickmittels

und/oder (jeiiermitteis wie Deispieisweise eines uenermiueia uca mynmiiyμ^^uycocuiomu. ^^ ^.._a..«.. ~-— ,

Emulgatoren der weiter oben erwähnten Arten bessere emulgierende Eigenschaften für bestimmte Zwecke erlangen können, wenn sie mit Substanzen kombiniert werden, die ihrerseits nicht oberflächenaktiv sind, so etwa im Falle von Kombinationen eines partiellen Esters von Propylenglycol und/oder eines Propylenglycol-Kondensates mit einer Fettsäure. Derartige Kombinationen sind ebenfalls zur Verwendung im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Weitere Beispiele für lebensmittelverbessernde Emulgatoren sind Lezithin sowie modifiziertes Lezithin, welches beispielsweise als mehlverbesserndes Mittel oder als teigverbesserndes Mittel eingesetzt wird.

Unter den obenerwähnten Lebensmittelemulgatoren sind besonders interessierende Lebensmittelemulgatoren zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Produkten partielle Ester von Glycerol und/oder Glycerolkondensate. Die erfindungsgemäßen Pulvererzeugnisse wie etwa Pulver, bei denen die oberflächenaktiven Stoffe lebensmittelverbessernde Substanzen des obenerwähnten Typs darstellen, sind insofern vorteilhaft, als in einfacherer Weise und weitaus kostengünstiger hergestellt werden können, als dies mittels Sprühtrocknung möglich wäre, wie dies im folgenden erläutert wird. Sie sind den Zusammensetzungen, denen sie zuzusetzen sind, leicht zu verabreichen, und sie sind mit den Erzeugnissen der Lebensmittel- und Backwarenindustrie gut verträglich. Desgleichen können sie mit einer optimalen Erhaltung der oberflächenaktiven Eigenschaften der oberflächenaktiven Substanz hergestellt werden. Als allgemeine Rege! gilt, daß sie in der gleichen Menge und in der gleichen Weise wie andere handelsübliche Formen der oberflächenaktiven Substanz — berechnet auf der Grundlage der Masse der oberflächenaktiven Substanz — angewendet werden.

In den erfindungsgemäßen Erzeugnissen liegt der prozentuale Anteil der oberflächenaktiven Substanz oder Substanzen normalerweise im Bereich von 10... 60% — beispielsweise im Bereich von 10... 50%, besser noch 15... 50% und insbesondere im Bereich von 15... 40%—berechnet auf der Grundlage der Gesamtmasse von oberflächenaktiver Substanz(en) und Trägerstoff. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine speziell vorteilhafte Methode zur Herstellung eines im wesentlichen freifließenden Pulverproduktes mit den oben beschriebenen Charakteristika. Dieses Verfahren umfaßt das Vermischen eines oder mehrerer oberflächenaktiver Stoffe mit einem oder mehreren teilchenförmigen Trägerstoffen sowie das Aussetzen des resultierenden Gemisches einer Extrusion oder einer gleichwertigen Behandlung zwecks Bildung eines im wesentlichen freifließenden Pulvers.

Es hat sich herausgestellt, daß es beim Extrudieren einer oberflächenaktiven Substanz und eines geeigneten teilchenförmigen Trägerstoffes — insbesondere eines Trägerstoffes, der unter den vorherrschenden Bedingungen mit der oberflächenaktiven Substanz „befeuchtet" wird bzw. diese „sorbiert" (adsorbiert und/oder absorbiert) — möglich ist, ein Extrusionserzeugnis zu gewinnen, welches anstelle die Form eines Gemisch-Preßstranges aufzuweisen unmittelbar in ein Pulverprodukt mit in hohem Maße wünschenswerten Eigenschaften zerfällt.

Geeignete Trägerstoffe sind die obenerwähnten, insbesondere aber teilchenförmige Trägerstoffe, bei denen es sich um Stärkemehle oder Mehle handelt. Während diese bevorzugten Trägerstoffe in ihrer gegebenen Form verwendet werden können (mit Teilchengrößenverteilungen, deren Hauptfraktion häufig im Bereich von etwa 1 ...20 Mikrometer und vorzugsweise 1... 10 Mikrometer liegt, die aber auch etwas größer sein können und Hauptfraktionen von beispielsweise bis zu 20... 50 Mikrometer oder sogar 50... 100 Mikrometer aufweisen können), wird davon ausgegangen, daß es vorteilhaft sein kann, eine sehr feine Teilchengröße der Trägerstoffe — etwa 1 ...5 Mikrometer oder noch feiner — dadurch zu sichern, daß die Trägerstoffe einer zusätzlichen Zerkleinerung gegenüber jener Zerkleinerung unterzogen werden, welcher derartige Produkte (zum Beispiel Mehle oder Stärkemehle) normalerweise ohnehin ausgesetzt worden sind. Eine derartige zusätzliche Zerkleinerung kann beispielsweise in einer kreisförmigen Strahlmühle oder in einer Mischmühle vorgenommen werden. Die pflanzlichen Mehl- oder Stärkemehl-Trägerstoffe können — sofern gewünscht — mit faserförmigen Materialien kombiniert werden, um einen Trägerstoff in Gestalt einer Stärke oder Mehl/Faser-Kombination zu erzielen, dies unter der Voraussetzung, daß die faserförmigen Stoffe im Finalprodukt etwa die gleiche „Teilchen"-größe (z. B. Faserlänge) wie die Mehl- oder Stärkepartikel aufweisen, also etwa eine Größe im Bereich von 1 ...100 Mikrometer — speziell 1 ...20 Mikrometer oder darunter — gemäß obiger Erläuterung aufweisen. Die faserförmigen Stoffe können vor dem Zusetzen zur Mischung auf derartige kleine Größen zerkleinert werden, oder es kann sich um faserförmige Stoffe von derart bröckeligem oder schwachem Charakter handeln, daß sie während des Mischprozesses auf die erwähnte kleine Teilchengröße zerkleinert werden. Beispiele für diesen Zweck geeignete faserförmige Stoffe sind Kleien wie etwa Weizenkleie, Roggenkleie, Erbsenkleie oder Bohnenkleie. Werden feinverteilte faserförmige Stoffe in den Trägerstoff einbezogen, so machen sie vorzugsweise höchstens 50 Ma.-% des Trägermaterials, besser noch höchstens 20Ma.-% des Trägermaterials und am besten höchstens 5Ma.-% des Trägermaterials aus.

Wenn auch das Strangpressen in der vorliegenden Beschreibung detailliert dargestellt ist, so wird doch davon ausgegangen, daß auch andere, das Gemisch in ähnlicher Weise beeinflussende Behandlungen wie etwa Hochschermischen und darauffolgende wirksame Exposition/Verteilung angewendet werden können, um die gleiche Wirkung zu erzielen. Derartige andere Behandlungen, die die Bildung von im wesentlichen freifließenden Pulvererzeugnissen zum Ergebnis haben, werden irr vorliegenden Zusammenhang als der Extrusion gleichwertig angesehen.

In der vorliegenden Spezifikation sowie den vorliegenden Patentansprüchen bezeichnet der Begriff „oberflächenaktiv" in seinem weitesten Sinne ein Produkt, welches in der Lage ist, den Trägerstoff unter den vorherrschenden Mischbedingungen wirksam zu „befeuchten". (Versuche haben gezeigt, daß bei Verwendung einer nicht oberflächenaktiven Substanz die ideale Bildung eines geeigneten teilchenförmigen Produktes nicht erreicht wird.) Es wird angenommen, daß die Tatsache, daß ein im wesentlichen freifließendes teilchenförmiges Produkt selbst mit viskosen oberflächenaktiven Lipid-Substanzen gewonnen werden kann, teilweise auf eine Sorption der oberflächenaktiven Substanz durch die Trägerstoffteilchen und teilweise auf die Bildung von kleinen Trägerstoffteilchen-Agglomeraten mit oberflächenaktiver Substanz in den Menisken zwischen den einzelnen Teilchen zurückzuführen ist, wodurch mehrere Teilchen in kleinen Agglomeraten zusammengehalten werden. Die Agglomerate werden normalerweise eine eher kleine Anzahl an einzelnen Teilchen umfassen und werden daher an sich als Feinpartikel in Erscheinung treten; beim Gebrauch werden sie häufig dazu neigen, in die einzelnen Teilchen zu zerfallen. Jedenfalls wird das im vorgelegten Verfahren hergestellte Produkt normalerweise eine sehr gleichmäßige und homogene Verteilung der oberflächenaktiven Substanz auf dem Trägerstoff aufweisen.

Das Mischen der Bestandteile erfolgt geeigneterweise unmittelbar vor dem Strangpressen in der Misch-Transport-Vorrichtung der Extrusionsanlage. Bei dieser Transportvorrichtung handelt es sich typischerweise um einen Schneckenmischer wie etwa einen Doppelschneckenmischer. Die Temperatur im letzten Teil des Schneckenmischers (und mithin ungefähr die Temperatur

des der Extrusion zugeführten Gemisches) liegt normalerweise im Bereich von 100...180⁰C, typischerweise im Bereich von 11O...15O°C und häufig vorzugsweise bei 120...140⁰C. Die Strangpreßöffnung bzw. jede der Öffnungen, durch welche das Gemisch extrudiert wird, hat normalerweise einen Durchmesser von etwa V2 bis etwa 8 mm; häufig eignet sich ein Durchmesser zwischen etwa 1 ...4mm — so etwa ein Durchmesser von etwa 2mm — in besonderem Maße.

Die zu extrudierende Mischung wird normalerweise einen Gehalt an freiem Wasser (nicht chemisch gebundenem Wasser) von 1... 30 Ma.-% und insbesondere 5... 25 Ma.-% aufweisen. In bestimmten Fällen kann es sich als vorteilhaft erweisen, einen kleinen Prozentsatz an Wasser — so etwa 0,1... 5 Ma.-%, insbesondere aber 0,1... 3 Ma.-% — dem Mischer gemeinsam mit der oberflächenaktiven Substanz und dem Trägerstoff zuzusetzen.

Die optimale Kombination von in der Extrusion beizubehaltenden Einzelbedingungen wie etwa Düsendurchmesser, Drehzahl derSchnecken,TemperaturderzuextrudierendenGemischesowieExtrusionsdurchsatz kann durch vorangehende Prüfläufe für jede spezielle Kombination von oberflächenaktivem Stoff und Trägerstoff festgelegt werden; geeignete Werte für diese Parameter sind in den Ausführungsbeispielen angegeben.

Die Erfindung wird des weiteren in den nachstehenden Ausführungsbeispielen veranschaulicht.

Ausführungsbeispiele

Einem von Creusot-Loire, Frankreich, zur Verfügung gestellten Extruder des Typs BC45, bestehend aus einer Doppelschnecke mit einer Drehzahl von 180 U/min sowie zwei Düsen von je 2 mm Durchmesser und wobei ein Teil der Doppelschneckenlänge vermittels eines Wassermantels gekühlt und der an die Düsen angrenzende Teil der Doppelschnecke vermittels eines Induktionsheizmantels geheizt wird, wurde Reisstärke über einen Einlaßtrichter zugeführt, wobei der genannte Trichter zwei Förderschnecken enthält, welche die Stärke sowie Lezithin (ein Handelsprodukt, bestehend aus 62,4Ma.-% nicht in Aceton löslichen Sojalezithins sowie einem Restanteil aus Sojaöl und einer geringen Menge Protein, Säurezahl 33,9) in geschmolzener Form der Doppelschnecke über eine Röhre zuleiteten. Über eine andere Röhre wurden dem Extruder 1,5% Wasser (berechnet auf der gleichen prozentualen Grundlage wie der Ester und die Reisstärke) zugesetzt. Das Masseverhäitnis zwischen dem Lezithin- und dem Reisstärkeeintrag betrug 35% Lezithin zu 65% Reisstärke. Die pro Stunde zugeführte Gesamtmenge betrug 45kg. Die Temperatur des Schneckenteils wurde thermostatisch auf 13O⁰C eingestellt.

Als Anlaufphase wurde der Strangpresse ein Überschuß an Lezithin und Wasser zugesetzt, wodurch das Produkt als halbflüssige oder pastenartige Flüssigkeit oder pastenartiges Band erschien. Nachdem die Lezithin- und Wasserzufuhr auf die oben angegebenen Mengen eingestellt worden war, gestaltete sich das Produkt zu einem freifließenden Pulver. Bei dem Extrusionsprodukt handelte es sich um ein freifließendes Pulver, welches die das Lezithin tragenden Reisstärketeilchen umfaßte. Die Teilchengröße des Pulvers lag etwas über derjenigen der Reisstärke, wobei das Pulver offensichtlich aus kleinen Agglomeraten bestand, von denen jedes mehrere miteinander — wahrscheinlich durch das Lezithin—verbundene Reisstärkepartikel enthielt.

Das Produkt wurde als teigverbesserndes Mehladditiv in ähnlicher Weise wie normales handelsübliches Lezithin verwendet. Das Produkt wurde in einer Menge von 0,57 Ma.-% zugesetzt, was einem Zusatz von 0,2 Ma.-% des handelsüblichem Lezithins entsprach. Auf Grund seines freifließenden Pulvercharakters war das Produkt sehr leicht im Mehl zu verteilen. Es zeigte sich, daß das Produkt hinsichtlich der Verbesserung der Backeigenschaften der Teige die gleichen Wirkungen wie die — auf die gleiche Menge an Lezithin berechnete — viskose Lezithin-Flüssigkeit ausübte.

Beispiel Z

In der gleichen Extruderanordnung wie in Ausführungsbeispiel 1 wurde ein partieller Glycerolkondensatester-Emulgator (hergestellt aus vollständig ausgehärteten Talg-Fettsäuren und einem Glycerol-Kondensatgemisch aus 15% monomerem Glycerol, 60% Diglycerol und der aus höheren Glycerolkondensaten bestehenden Restmenge) auf Weizenstärke aufgebracht. Das Masseverhältnis von partiellem Polyglycerolester und Weizenstärke betrug 22,5% zu 77,5%. Die Weizenstärke wurde wie in Ausführungsbeispiel 1 durch einen Trichter zugeführt, und der partielle Polyglycerolester wurde ebenfalls wie in Ausführungsbeispiel 1 durch eine Röhre zugeführt. Über eine andere Röhre wurden der Strangpresse 3% Wasser (berechnet auf dergleichen prozentualen Grundlage wie der Ester und die Weizenstärke) zugesetzt. Die Drehzahl betrug 200 U/min. Die Temperatur des Extruders wurde während des Strangspressens auf 120°C gehalten.

Bei dem resultierenden Produkt handelte es sich um ein teilchenförmiges, freifließendes Erzeugnis mit einer leicht über der Größe der Weizenstärketeilchen liegenden Partikelgröße, dies vermutlich auf Grund einer gewissen Agglomeration einer kleinen Anzahl von Weizenstärketeilchen in einer Produktpartikel.

88g des Erzeugnisses wurden einem Schlagversuch in einer Rührkuchenmischung der folgenden Zusammensetzung unterzogen: j

405g Kristallzucker |

270g Weizenmehl j

157 g Weizenstärke

30g Backpulver 50g Milchpulver ,;

350gVollei .. ~~

350 g Wasser.

Das Produkt wurde unmittelbar vor dem Schlagen mit den anderen Bestandteilen vermischt. Es wurden folgende Resultate erzielt: '

Gramm/Liter Schlagzeit 3 min ι 5 min 10 min

Unmittelbar nach der Herstellung 350 355 350

Nach 3monatiger Lagerung 345 340 340

Die Schlagleistung des erfindungsgemäß hergestellten Pulverproduktes ist beträchtlich besser als die Schlagleistung ähnlicher, durch die traditionelle Sprühtrocknung mit Magermilch hergestellter Produkte.

Beispiel 3

In ähnlicher Weise wie in Ausführungsbeispiel 2 beschrieben, wurden 35% des gleichen partiellen Polyglycerolesters, wie er in Ausführungsbeispiel 2 verwendet wurde, auf 65% Reisstärke aufgebracht. Die Menge des zugesetzten Wassers betrug 1,5%. Die Extruderschnecke wurde mit200U/min gefahren, und die Temperatur des Extruders wurde bei 130°C gehalten.

Das resultierende Produkt war freifließend und bestand aus Teilchen geringerer Größe als in den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen.

57g des Produktes wurden einem Schlagversuch in dergleichen Mischung wie in Ausführungsbeispiel 2 unterzogen (wobei die Menge an Weizenstärke in der Mischung allerdings 188g betrug).

Folgende Schlagergebnisse wurden erzielt:

Gramm/Liter Schlagzeit 3 min 5 min 10 min

Unmittelbar nach der Herstellung 335 315 325

Nach 3monatiger Lagerung 360 330 340

Proben des Erzeugnisses wurden in Wasser bzw. Glycerol eingerührt und in einem Mikroskop betrachtet. Es zeigte sich, daß sich das Erzeugnis in Einzelpartikel von im wesentlichen der gleichen Größe wie die Reisstärketeilchen aufgelöst hatte.

Beispiel 4

In der in Ausführungsbeispiel 2 beschriebenen Weise wurde ein Emulgatorengemisch aus 95% des in Ausführungsbeispiel 2 beschriebenen partiellen Polyglycerolesters und 5% Milchsäureester vollständig ausgehärteter Talg-Fettsäuren auf Reisstärke ausgebracht. Das Masseverhältnis der Bestandteile betrug 35% Emulgatorengemisch zu 65% Reisstärke. Die Bestandteile wurden in einer Gesamtmenge von 45kg/h zugesetzt. Gleichzeitig mit dem Emulgatorengemisch wurden 1,5% Wasser zugesetzt. Die Strangpresse wurde mit 200U/min gefahren, und die Extrudertemperatur betrug 130⁰C.

Das resultierende Produkt war freifließend und bestand aus Teilchen der gleichen Größe, wie sie die Reisstärkepartikel aufwiesen.

57g des Produktes wurden einem Schlagversuch in der gleichen Mischung unterzogen, wie sie in Ausführungsbeispiel 2 beschrieben wurde (wobei die Menge Weizenstärke in der Mischung jedoch 188g betrug).

Folgende Schlagergebnisse wurden erzielt:

Gramm/Liter Schlagzeit 3 min 5 min 10 min

Unmittelbar nach der Herstellung 310 340 340

Nach 3monatiger Lagerung 315 325 335

Beispiel 5 Vergleichsbeispiel

Ähnlich der in Ausführungsbeispiel 2 beschriebenen Weise wurden 20% der gleichen partiellen Polyglycerolester, wie sie auch in Ausführungsbeispiel 2 verwendet wurden, auf 80% Weizenkleie aufgebracht. Die Gesamtmenge zugesetzter Bestandteile betrug 42,3 kg/h. Die Extruderschnecken wurden bei 200 U/min gefahren, und die Extrudertemperatur wurde bei 120°C gehalten.

Das resultierende Produkt wies nicht die gleichen charakteristischen freifließenden teilchenförmigen Eigenschaften auf wie die Produkte der vorangegangenen Ausführungsbeispiele. Bei dem Produkt dieses Ausführungsbeispieles handelte es sich um ein grobes, pelletähnliches Produkt. Im Schlagversuch zeigte das Produkt unmittelbar nach seiner Herstellung die folgende Leistung:

	Gramm/Liter	5 min
Schlagzeit	3 min	460
Unmittelbar nach der Herstellung	485

10min 440

Es zeigt sich also, daß die Leistung des Erzeugnisses nachläßt, wenn kein Mehl oder Stärkemehl in den Trägerstoff einbezogen

wird. - . - . .

Beispiel 6 Vergleichsbeispiel

Reiner Propylenglycol-Ester von vollständig ausgehärteter Stearin- und Talgsäure, der normalerweise nicht als ein Emulgator oder als eine oberflächenaktive Substanz angesehen wird, wurde auf Reisstärke in einem Versuch aufgebracht, dessen Parameter den Parametern des Ausführungsbeispiels 2 angeglichen wurden. Der Anteil an Propylenglycol-Ester betrug 35% und der Anteil an Reisstärke betrug 65%. Der Gesamtdurchsatz betrug 45 kg/h, wobei 1,5%Wasserzugesetzt wurden. DieTemperatur des Extruders betrug 13O⁰C, und die Drehzahl der Schnecken betrug 200U/min.

Das resultierende Produkt wurde als Granulat extrudiert und in Gestalt von kleinen, zerrissenen oder zerklüfteten Stücken gewonnen.

Diese Stücke wurden zerkleinert und dem in Ausführungsbeispiel 2 beschriebenen Schlagversuch unterzogen.

Folgende Ergebnisse wurden erzielt:

	Gramm/Liter	5min
Schlagzeit	3min	1045
Unmittelbar nach der Herstellung	1045

10min 980

Mithin kann geschlußfolgert werden, daß kein freifließendes teilchenförmiges Produkt gewonnen werden kann, wenn bei Anwendung der erfindungsgemäßen Anlage und Bedingungen einem teilchenförmigen Trägerstoff eine Substanz aufgebracht wird, bei der es sich nicht um ein oberflächenaktives Material handelt. Mit anderen Worten: die Bedingung, daß es sich bei der zu applizierenden Substanz um ein oberflächenaktives Mittel zu handeln hat, erscheint gerechtfertigt.

Beispie! 7

Es wurde eine Versuchsreihe durchgeführt, um die beste Gruppe von Parametern herauszufinden, mit der einem bestimmten Trägerstoff ein bestimmter Emulgator vermittels des erfindungsgemäßen Verfahrens appliziert werden kann.

Es wurde der bereits in Ausführungsbeispiel 3 verwendete Emulgator eingesetzt.

Zunächst wurde unter Beibehaltung desgleichen Verhältnisses von Emulgator zu Stärke wie in Ausführungsbeispiel 3 die Temperatur in der Strangpresse zwischen 115,120,130 und 14O⁰C variiert. (Mit der verfügbaren Kühlvorrichtung konnte keine niedrigere Temperatur als 115°C gehalten werden). Folgende Litermassen wurden nach dreiminütigem Schlagen erreicht:

Extrusionstemperatur, ⁰C Schlagzeit, 3 min

115 500

120 365

130 330

140 345

Mithin erwies sich 13O⁰C als die beste Temperatur für die Reisstärke. Auf die gleiche Weise wurde ermittelt, daß 12O⁰C die beste Temperatur für die Weizenstärke ist.

Sodann wurde das Verhältnis von Emulgator gemäß Ausführungsbeispiel 3 zu Reisstärke über den Bereich von 33:67,35:65, 37:63,39:61 und 41:59 variiert, wobei von einer Masseprozentbasis ausgegangen wurde. Die übrigen Parameter waren die gleichen wie im Ausführungsbeispiel 3. Das resultierende Produkt war bei den höheren Emulgatorgehalten etwas fettiger und etwas „schärfer" und „härter" bei den niedrigeren Emulgatorgehalten. Folgende Litermassen wurden nach dreiminütigem Schlagen erreicht:

Verhältnis	Gramm/Liter	Gramm/Liter	faril·
Emulgator/Reisstärke	Schlagzeit, 3 min	Schlagzeit, 3 min
33:67	495	380
35:65	370	330
37:63	405	315
39:61	605	315
41:59	795	380
Die Drehzahl der Extruderschnecken wurde von 150 bis 250 U/min \
Drehzahl
U/min
150
175
205
225
250

Die Leistung, ausgedrückt in kg pro Stunde verarbeiteten Produktes, wurde über den Bereich von 35,45,55,65 und 75 kg hinweg variiert.

Es zeigte sich, daß die Variation dieses Parameters keinen sonderlich bedeutsamen Einfluß hatte, wenngleich die höchsten Leistungen nicht unbedingt zu bevorzugen waren.

Es wurden die gleichen Parameter wie in Ausführungsbeispiel 3 gewählt, wobei allerdings die Menge des zugesetzten Wassers variiert wurde. Folgende Schlagergebnisse wurden erzielt:

- I - COO I IO

Zugesetztes Gramm/Liter

Wasser, % Schlagzeit, 3 min

2 395

1,5 335

1 345

0,5 355

0 360

Der Durchmesser der Strangpreßdüsen wurde über den Bereich von 2,4 und 6mm variiert. Folgende Litermassen wurden nach dreiminütigem Schlagen erreicht:

Gramm/Liter Düsendurchmesser, mm Schlagzeit, 3 min

2 310

4 390

6 455

Beispiel 8

In der gleichen Extruderanordnung, wie sie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben wurde, erfolgte die Applikation eines partiellen Glycerolkondensatester-Emulgators (hergestellt aus vollständig ausgehärteten Talg-Fettsäuren sowie einem Glycerolkondensat-Gemisch aus 15% monomerem Glycerol, 60%Diglycerol und der Restmenge in Gestalt von höheren Glycerolkondensaten — mit anderen Worten: unter Verwendung des gleichen Emulgators, wie er in Ausführungsbeispiel 2 verwendet wurde) auf einen Trägerstoff, bestehend aus einem Gemisch aus 50 iVia.-% Roggenmehl und 50 Ma.-% Reisstärke. Das Masseverhältnisvon partiellem Polyglycerolester und Trägerstoffgemisch betrug 25:75 Ma.-%.

Der Gesamtdurchsatz betrug 45 kg/h, 2,3% Wasser wurden zugesetzt. Die Temperatur des Extruders betrug 125°C, und die Drehzahl der Schnecken betrug 200U/min.

Das resultierende Produkt war freifließend.

80g des Produktes wurden einem Schlagversuch in dergleichen Mischung unterzogen, wie sie in Ausführungsbeispiel 2 beschrieben wurde (die Menge an Weizenstärke in der Mischung betrug hier allerdings 195g).

Folgende Schlagergebnisse wurden erzielt:

Gramm/Liter Schlagzeit 3min 5min 10min

Unmittelbar nach der Herstellung 315 335 345

Nach 3monatiger Lagerung 360 330 340

Unter Verwendung der gleichen Mischung und der gleichen Anteile wurde ein zusätzlicher Schlagversuch durchgeführt, wobei jedoch dieser Versuch vorgenommen wurde, nachdem das stranggepreßte pulverförmige Erzeugnis zusammen mit den anderen Mischungsbestandteilen anstelle getrennt von den anderen Mischungsbestandteilen gelagert worden war. Dieser Test simuliert die Bedingungen, denen das Erzeugnis ausgesetzt sein wird, wenn es vorgemischten Erzeugnissen zugesetzt wird, denen nur noch bei der Verwendung Wasser und Ei zugegeben zu werden brauchen. Folgende Schlagergebnisse wurden erzielt:

Gramm/Liter Schlagzeit 3 min 5 min 10 min

Nach 3monatiger Lagerung 370 365 340

Die Versuche zeigen, daß das Produkt ausgezeichnete Eigenschaften als Emulgator aufweist und daß es fähig ist, diese Eigenschaften in außerordentlich befriedigendem Ausmaß beizubehalten, wenn eine gemeinsame Lagerung mit Kuchengemischbestandteilen erfolgt.

Beispiel 9

In der gleichen Extruderanordnung wie sie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben wurde, wurde Reisstärke als Trägerstoff ein „hoch mono"-partieller Glycerolkondensatester-Emulgator appliziert, welcher aus 90% Monoester und höchstens 1 % freiem Glycerol bei einer Säurezahl von unter 3 bestand, wobei es sich bei den Säuren, mit denen das Glycerol verestert war, um ein Gemisch aus gesättigten C₁₆_₁₈ Monokarbonsäuren handelte. Das Masseverhältnisvon Emulgator zu Trägerstoff betrug 35 Ma.-% Emulgator und 65 Ma.-% Reisstärke.

Der Gesamtdurchsatz betrug 45kg/h, wobei 1,5% Wasser zugesetzt wurden. Die Extrudertemperatur betrug 135°C, und die Drehzahl der Schnecken betrug 200 U/min. Das resultierende freifließende Produkt eignet sich für die Verwendung in Hefeteigen sowie Pasteprodukten wie etwa Spaghetti.

Claims

-1- Z3Ö /Ίο Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen freifließenden Pulvererzeugnisses, gekennzeichnet dadurch, daß es sich zusammensetzt aus dem Vermischen einer oder mehrerer oberflächenaktiver Substanzen mit einem oder mehreren teilchenförmigen Trägerstoffen sowie dem Unterziehen des resultierenden Gemisches einer Extrusion oder einer gleichwertigen Behandlung.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die oberflächenaktive Substanz oder die oberflächenaktiven Substanzen eine oberflächenaktive Substanz von Lipidcharakter enthalten.
3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die oberflächenaktive Substanz oder die oberflächenaktiven Substanzen ein lebensmittelverbesserndes oberflächenaktives Mittel wie etwa ein teigverbesserndes Mittel, einen Teigemulgator, ein Antihaftmittel, ein fleischwasserbindendes verbesserndes Mittel, ein Lüftungsmittel für den Einsatz in der Lebensmittel- oder Backwarenindustrie, einen Eiskrememulgator, einen Nährmittelemulgator, ein das Kristallwachstum modifizierendes Mittel für den Einsatz in der Konditoreibranche, ein pharmazeutisches oberflächenaktives Mittel und/oder ein kosmetisches oberflächenaktives Mittel beinhaltet.
4. Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die oberflächenaktive Substanz oder die oberflächenaktiven Substanzen einen Emulgator beinhaiten, bei dem es sich um einen partiellen Estereines Polyalkohols wie etwa Ethylenglykol oder Glycerol oder eines Kondensats von Ethylenglykol oder Glycerol, eines Zuckers oder Sorbitols mit einer eßbaren Fettsäure und dabei wahlweise mit Milchsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Weinsteinsäure oder Essigsäure oder um ein Gemisch derartiger Ester handelt.
5. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich zu der oberflächenaktiven Substanz oder den oberflächenaktiven Substanzen ein partisHerEstervon Propylenglykol und/odereines Propylenglykolkondensates miteiner Fettsäure verwendet wird.
6. Verfahren nach irgendeinem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Trägerstoff pflanzlichen Ursprungs ist und daß es sich speziell um einen Trägerstoff handelt, der unter Mehlen, Stärkemehlen, Mono- und Disacchariden und Pentosanen sowie deren Gemischen ausgewählt wurde und dem wahlweise ein pflanzlicher Faserstoff beigemengt wurde.
7. Verfahren nach irgendeinem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Trägerstoff unter Knollenstärken oder -mehlen wie etwa Kartoffelstärke, Süßkartoffelstärke und Yamsstärke, Sagostärke, Bohnenmehl und Erbsenmehl, Getreidestärken oder -mehlen wie etwa Reisstärke, Weizenstärke, Roggenstärke, Gerstenstärke, Haferstärke, Reismehl, Weizenmehl, Roggenmehl, Gerstenmehl, Hafermehl und Maisstärke, Maltodextrinen, Saccharose, Dextrose, Fruktose sowie deren Gemischen ausgewählt wird.
8. Verfahren nach irgendeinem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Prozentanteil der oberflächenaktiven Substanz oder Substanzen im Bereich von 10...60% wie etwa 10...50%, vorzugsweise 15...50% wie etwa 20...50% und dabei speziell 15... 40%—berechnet auf der Basis der Gesamtmasse von oberflächenaktiver Substanz oder Substanzen und Trägerstoff— liegt.
9. Verfahren nach irgendeinem der Punkte 10 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur des der Extrusion unterzogenen Gemisches im Bereich von 100...180⁰C, speziell im Bereich von 110...150⁰C und vorzugsweise im Bereich von 120...140 ⁰C liegt.
10. Verfahren nach irgendeinem der Punkte 10 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß das der Extrusion unterzogene Gemisch einen Gehalt an freiem Wasser im Bereich von 1 ...30% und speziell 5...25% aufweist.