DE752917C - Process for the production of dispersants for the production of plastic oil and fat dispersions - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Dispergatoren für die Herstellung plastischer Öl- und Fett-Dispersionen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dispergators zur Erzeugung von plastischen Öl- und Fett-Dispersionen, beispielsweise von Speisemargarine, Bäckereimargarine und Mürbungsmitteln für Backzwecke.Process for the production of dispersants for the production of plastic Oil and fat dispersions The invention relates to a method for producing a Dispergators for the production of plastic oil and fat dispersions, for example of edible margarine, bakery margarine and crustaceans for baking purposes.

Die Herstellung von Dispergatoren für die Erzeugung von flüssigen Dispersionen von Wasser oder wäßrigen Flüssigkeiten in animalischen oder vegetabilischen Ölen durch Verseifung der bekannten aus polymerisierten und oxydierten, trocknenden. oder halbtrocknenden Ölen bestehenden Dispergatoren, Abtrennung der Fettsäuren vom Glycerin und Veresterung der erhaltenen Fettsäuren mit einem großen Glycerinüberschuß ist bekannt. Die auf diese Weise hergestellten Dispergatoren sind im wesentlichen je nach dem angewendeten Glycerinüberschuß Mono- und bzw. oder Diglyceride von Fettsäuren. Sie begünstigen und erleichtern die Herstellung von feinen Dispersionen von Wasser oder wäßrige,n Flüssigkeiten in Ölen, aber diese Dispersionen haben nur eine sehr geringe Beständigkeit. Schon nach sehr kurzem Stehen dieser Dispersionen scheiden sich deren Phasen.The production of dispersants for the production of liquids Dispersions of water or aqueous liquids in animal or vegetable Oils by saponification of the known from polymerized and oxidized, drying. dispersants or semi-drying oils, separation of the fatty acids from Glycerine and esterification of the fatty acids obtained with a large excess of glycerine is known. The dispersants produced in this way are essentially depending on the excess glycerine used, mono- and / or diglycerides of fatty acids. They favor and facilitate the production of fine dispersions of water or aqueous liquids in oils, but these dispersions have only one very low Resistance. Even after these dispersions have stood for a very short time their phases divide.

Diese Feststellungen sind zum Gegenstand von Untersuchungen gemacht worden, denn es war eigenartig, daß die in der geschilderten Weise hergestellten Mono- und Diglyceride nur sehr unbeständige Dispersionen liefern, -während das zu ihrer Herstellung verwendete polymerisierte und oxydierte 01 ein bekannter Dispergator für die Herstellung sehr beständiger Wasser-in-Öl-Dispersionen ist. Man konnte durch die unvollständige Veresterung des Glycerins mit den Fettsäuren wohl ein gewisses Sinken des Stabilisierungsvermögens der Ester im Vergleich mit ihren Triglyceriden erwarten, aber doch nicht einen so starken Verlust an Stabilisierungskraft.These findings have been made the subject of investigations, because it was strange that the mono- and diglycerides produced in the manner only provide very unstable dispersions -during the polymerized used for their preparation and oxidized 01, a known dispersant for the production of very resistant water-in-oil dispersions. As a result of the incomplete esterification of the glycerol with the fatty acids, a certain decrease in the stabilizing power of the esters compared with their triglycerides could be expected, but not such a great loss in stabilizing power.

Bei diesen Untersuchungen hat sich herausgestellt, daß die im Ausgangsmaterial für die Herstellung der Mono- und Diglyceride, dem polt' tnerisierten und vorzugsweise auch oxydierten Öl, vorhandenen polymerisierten und gegebenenfalls oxydierten Komplexe durch die bei dem bekannten Verfahren vorgeschriebene Verseifung verändert werden. Es findet dabei nämlich eine in der Regel ziemlich weitgehende Depolymerisierung und vielleicht auch eine Hydrolyse der oxydierten Komplexe statt, und die nachfolgend aus den freien Fettsäuren hergestellten Mono- und Diglyceride sind daher verhältnismäßig arm an polymerisierten Fettsäurekomplexen. Diese dürften es aber gerade sein, die infolge ihres vergrößerten Moleküls den bekannten, polymerisierte und oxydierte Öle enthaltenden oder aus diesen bestehenden Dispergatoren ein so großes Stabilisierungsvermögen für Wasser-in-ÖI-Dispersionen erteilen.In these investigations it was found that the polymerized and possibly oxidized complexes present in the starting material for the production of the mono- and diglycerides, the poltnerized and preferably also oxidized oil, are changed by the saponification prescribed in the known process. This is because, as a rule, a fairly extensive depolymerization and perhaps also hydrolysis of the oxidized complexes takes place, and the mono- and diglycerides subsequently produced from the free fatty acids are therefore relatively low in polymerized fatty acid complexes. However, it is precisely these that, owing to their enlarged molecule, give the known, polymerized and oxidized oils containing or consisting of these dispersants such a great stabilizing power for water-in-oil dispersions.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man durch eine an sich bekannte U mesterung der polymerisierten und vorzugsweise auch oxydierten Fettsäuretriglyceride mit mehrwertigen Alkoholen sehr kräftig wirkende Dispergatoren mit einem guten Stabilisierungsvermögen erhält, die gleichzeitig gute Wasserbinder in plastischen Öl- und Fett-Dispersionen sind. Sie haben außerdem eine Affinität zu den beim Braten mit Margarine die Bräunung verursachenden Bestandteilen der Margarine, in erster Linie wohl Eiweißstoffen, die zur Folge hat, daß die Bräunung butterähnlich wird, ohne daß ein Festbrennen stattfindet. Ihr Dispergier-, Stäbilisierungs- und Wasserbindungsvermögen ist.noch größer, wenn großmolekulare Kondensate oder Polymerisate mehrwertiger Alkohole, z. B. Polyglyceride, zur Umesterung verwendet werden. Ihr von ihrer Konsistenz abhängendes Wasserbindungsvermögen in plastischen Dispersionen wächst, wenn sie größere Mengen von Stearin-oder Palmitinsäureester mit freien Hydroxylgruppen enthalten, was der Fall ist, wenn man nicht reine polymerisierte und vorzugsweise auch oxydierte Fettsäureglyceride, sondern deren bekannte Lösungen in nicht polymerisierten Fettsäureglyceriden, wie Ölen, Fetten, gehärteten Ölen oder Fetten umestert.The invention is based on the knowledge that by a known transesterification of the polymerized and preferably also oxidized fatty acid triglycerides Very powerful dispersants with polyhydric alcohols with good stabilizing properties which also has good water binders in plastic oil and fat dispersions are. They also have an affinity for browning when frying with margarine constituents of margarine causing them, primarily protein substances, which has the result that the browning becomes butter-like without burning on takes place. Their ability to disperse, stabilize and bind water is still larger if large-molecular condensates or polymers of polyhydric alcohols, z. B. polyglycerides can be used for transesterification. Theirs depends on their consistency Water-binding capacity in plastic dispersions increases when they are used in larger quantities of stearic or palmitic acid esters with free hydroxyl groups contain what the This is the case if you do not use pure polymerized and preferably also oxidized fatty acid glycerides, but their known solutions in non-polymerized fatty acid glycerides, such as Oils, fats, hydrogenated oils or fats are transesterified.

Die erfindungsgemäß hergestellten Dispergatoren sind Mischungen von Triglyceriden mit Fettsäureestern mit einer oder mehreren freien Hydroxylgruppen. Man kann diese Mischungen in üblicher Weise zerlegen und so nur Ester mit freien Hydroxylgruppen erhalten. Diese Ester können gemischte Ester sein, indem nur ein Teil der in Esterform gebundenen Fettsäure polymerisiert und gegebenenfalls oxydiert ist, während der andere Teil der in. Esterform gebundenen Fettsäure nicht polymerisierbarer und nicht oxydierbarer Art sein kann, z. B. Stearin- oder Palmitinsäure, die aus dem für die Umesterung verwendeten Ausgangsmaterial stammen, da natürliche Öle oder Fette stets diese gesättigten Fettsäuren enthalten. Beispiele i. ioo Gewichtsteile eines nach der Patentschrift .I38 424 durch Oxydation und Polymerisation von z. B. Sovabohnenöl und durch Auflösung des Polymerisates in Fettsäureglyceriden hergestellten Dispergators werden im Gemisch mit 3o Gewichtsteilen wasserfreiem Glycerin unter starkem Rühren in einer Kohlensäureatmosphäre in Gegenwart eines Katalysators, wie granuliertes "Zinn, auf etwa i80 his 200° erhitzt. Die Erhitzung wird so lange fortgesetzt, bis die der gewünschten Mono- und Diglyceridbildung entsprechende Hydroxylzahl des Reaktionsgemisches erreicht ist, die durch Analyse von Proben festgestellt wird. Zum Beispiel können 7o°lo der als Ausgangsmaterial verwendeten Triglyceride durch Reaktion mit Glycerin in Mono- und bzw. oder Diglyceride umgewandelt werden. Das etwa im Reaktionsgemisch vorhandene freie Glycerin wird durch Zentrifugieren entfernt, und der ölige Rückstand ist der erfindungsgemäße Dispergator, der aus einem Gemisch von Mono- und Diglyceriden mit etwas Triglyceriden besteht.The dispersants produced according to the invention are mixtures of Triglycerides with fatty acid esters with one or more free hydroxyl groups. These mixtures can be broken down in the usual way and so only esters with free ones Obtained hydroxyl groups. These esters can be mixed esters by only one Part of the fatty acid bound in ester form is polymerized and optionally oxidized is, while the other part of the fatty acid bound in ester form is not polymerizable and may be non-oxidizable, e.g. B. stearic or palmitic acid derived from originate from the raw material used for the transesterification, as natural oils or Fats always contain these saturated fatty acids. Examples i. 100 parts by weight one according to the patent .I38 424 by oxidation and polymerization of z. B. Sovabohnenöl and prepared by dissolving the polymer in fatty acid glycerides Dispergators are mixed with 3o parts by weight of anhydrous glycerin vigorous stirring in a carbonic acid atmosphere in the presence of a catalyst such as granulated "tin, heated to about 180 to 200 °. The heating is continued until until the desired mono- and diglyceride formation corresponding to the hydroxyl number des Reaction mixture is reached, which is determined by analyzing samples. For example, 70 ° lo of the triglycerides used as starting material can pass through Reaction with glycerine can be converted into mono- and / or diglycerides. That Any free glycerine present in the reaction mixture is removed by centrifugation, and the oily residue is the dispersant according to the invention, which consists of a mixture consists of mono- and diglycerides with some triglycerides.

5 bis io Gewichtsteile dieses Dispergators werden in iooo Gewichtsteilen eines geschmolzenen Gemisches von Baumwollsaatöl und Kokosöl gelöst. Zoo Gewichtsteile Magermilch, die in üblicher Weise durch Bakterien gesäuert ist, -werden darauf im geschmolzenen Fettgemisch dispergiert. Die Dispergierung geht sehr schnell und glatt. Kochsalz, Farbstoff, Aromatisierungsmittel und andere gewünschte Zusätze können vor, während oder nach der Dispergierung zugesetzt werden. Gleich nach der Dispergierung wird die erhaltene Dispersion auf eine Temperatur unterhalb ihres Schmelzpunktes gekühlt, und das verfestigte Erzeugnis wird dann durch Kneten oder Walzen plastisch gemacht. Der verwendete Dispergator hat ein derartiges Wasserbindungsvermögen, daß die erhaltene Margarine trocken ist. Sie verliert keine wäßrige Flüssigkeit während des Kühlens, Plastischmachens, Transportes und der Lagerung. Das zur Herstellung, Kühlung, Knetung oder Walzung der Dispersion angewendete Verfahren und die für diese Stufen angewendeten Apparaturen sowie der Säuregrad der verwendeten Magermilch und ihr Gehalt an Trockenstoffen haben keinen wesentlichen Einfluß auf die Trockenheit der Margarine. Die Margarine bräunt beim Braten wie Butter ohne Festbrennen auf der Pfanne.5 to 10 parts by weight of this dispersant are used in 100 parts by weight a molten mixture of cottonseed oil and coconut oil dissolved. Zoo parts by weight Skimmed milk that has been acidified by bacteria in the usual way is then added to the dispersed melted fat mixture. The dispersion is very quick and smooth. Table salt, coloring agent, flavoring agent and other desired additives can be used before, during or can be added after dispersing. Same after the dispersion, the dispersion obtained is brought to a temperature below their melting point is cooled, and the solidified product is then kneaded or rolling made plastic. The dispersant used has such a water binding capacity, that the margarine obtained is dry. It does not lose any aqueous liquid during cooling, plasticizing, transportation and storage. That for the production, Cooling, kneading or rolling of the dispersion and the processes used for these Levels of equipment used and the degree of acidity of the skimmed milk used and their dry matter content has no significant influence on dryness the margarine. When frying, the margarine browns like butter without sticking the pan.

2. An Stelle von Glycerin im Beispiel i werden zur Umesterung von ioo Gewichtsteilen des oxydierten und polymerisierten Soyabohnenöles 3o Gewichtsteile Diglycerin, Triglycerin oder höhere Polymerisate von Glycerin verwende, welch letztere in etwa folgender Weise hergestellt worden sind: Wasserfreies Glycerin, das durch Umdestillation gereinigt worden ist, wird etwa 72 Stunden lang in Gegenwart von etwa 2 % Natriumacetat oder eines anderen geeigneten Katalysators in einer Atmosphäre inerter Gase, wie Kohlensäure, auf etwa 26o' erhitzt. Das erhaltene gelbliche Erzeugnis hat bei 50' eine Viskosität von über iooo Centipoise, gemessen mit dem Höpler Viskosimeter.2. Instead of glycerol in Example i, the transesterification of 100 parts by weight of the oxidized and polymerized soybean oil 3o parts by weight Use diglycerin, triglycerin or higher polymers of glycerin, which latter one in roughly the following way: Anhydrous glycerin, which is produced by Re-distillation is purified for about 72 hours in the presence of about 2% sodium acetate or other suitable catalyst in one atmosphere inert gases, such as carbonic acid, heated to about 26o '. The yellowish product obtained has a viscosity of over 100 centipoise at 50 ', measured with the Höpler viscometer.

3. Der Dispergator gemäß Beispiel i wird mit Äthylalkohol extrahiert, in denen die Mono- und Diglyceride löslich sind, die Triglyceride dagegen nicht. Der Extrakt wird vom Alkohol befreit, und das Gemisch . von Mono- und Diglyceriden wird als Dispergator im Sinne des Beispiels i verwendet.3. The dispersant according to Example i is extracted with ethyl alcohol, in which the mono- and diglycerides are soluble, but the triglycerides are not. The extract is freed from alcohol, and the mixture. of mono- and diglycerides is used as a dispersant in the sense of example i.

In den Dispergatoren gemäß den Beispielen kann das Glycerin ganz oder zum Teil durch andere mehrwertige Alkohole, wie Glykole, Erithrit, Mannit, Sorbit ersetzt werden. Die erfindungsgemäßen Dispergatoren können auch in Verbindung mit bekannten Dispergatoren, wie Lecithin, Emulsionsöl u. dgl., Anwendung finden.In the dispersants according to the examples, the glycerol can be whole or partly through other polyhydric alcohols such as glycols, erithritol, mannitol, sorbitol be replaced. The dispersants according to the invention can also be used in conjunction with known dispersants such as lecithin, emulsion oil and the like.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Disperb toren für die Herstellung plastischer Öl- und Fett-Dispersionen, die aus polymerisierte und zweckmäßig auch oxydierte höhere Fettsäuren enthaltenden Estern mehrwertiger Alkohole mit einer oder mehreren unveresterten Hydroxylgruppen bestehen oder diese Ester enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß. polymerisierte und vorzugsweise auch oxydierte Fettsäuretriglyceride durch direkte Umsetzung mit mehrwertigen Alkoholen oder ihren Kondensaten oder Polymerisaten umgeestert werden. PATENT CLAIMS: i. Process for the production of dispersers for the production of plastic oil and fat dispersions from polymerized and appropriately also esters of polyhydric alcohols containing oxidized higher fatty acids with one or more unesterified hydroxyl groups or these esters included, characterized in that. polymerized and preferably also oxidized Fatty acid triglycerides by direct reaction with polyhydric alcohols or their Condensates or polymers are transesterified. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Lösungen der polymerisierten und vorzugsweise oxydierten Fettsäuretriglyceride in nicht polymerisierten und nicht oxydierten Fettsäuretriglyceriden umgeestert werden. 2. The method according to claim i, characterized in that solutions of the polymerized and preferably oxidized Fatty acid triglycerides in unpolymerized and unoxidized fatty acid triglycerides be transesterified. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorhandene Triglyceride aus dem Umesterungserzeugnis entfernt werden. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: . Britische Patentschriften N r. 378 373, 439 435 455 540, 474 717 deutsche Patentschriften N r. 277641, 438 424, 575 9i i, 6oo 66o; französische Patentschrift Nr. 66.1261; schwedische Patentschrift Nr. 57 017; Kolloidchemische Technologie, 1927, Herausgeber R. E. Liesegang, S. 457 und 458; Hefter-Schönfeld, »Chemie und Technologie der Fette und Fettprodukte«, i. Bd., 1936, S. 274 und 278.3. The method according to claim i or 2, characterized in that existing triglycerides are removed from the transesterification product. In order to distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were considered in the granting procedure:. British Patent Specification No. 378 373, 439 435 455 540, 474 717 German patents N o. 277641, 438 424, 575 9i i, 6oo 66o; French Patent No. 66.1261; Swedish Patent No. 57 017; Kolloidchemische Technologie, 1927, edited by RE Liesegang, pp. 457 and 458; Hefter-Schönfeld, "Chemistry and Technology of Fats and Fat Products", i. Vol., 1936, pp. 274 and 278.