DE69310531T2

DE69310531T2 - Unverdauliche, feste polyglycerinester-partikel enthaltende fettzusammensetzungen mit passiver ölverlustkontrolle

Info

Publication number: DE69310531T2
Application number: DE69310531T
Authority: DE
Inventors: John Keeney Howie
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1993-10-21
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: NO951602D0; US6261628B1; DE69310531D1; CN1086386A; KR950703860A; FI952045A7; CN1051206C; DK0666709T3; NO951602L; CA2145992A1; HK1006507A1; SG79898A1; ES2101351T3; AU681098B2; GR3023350T3; FI952045L; ATE152581T1; FI952045A0; AU5365594A; EP0666709A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf unverdauliche Fettzusammensetzungen, die als Voll- oder Teilersatz für Triglyceridfette oder -öle in Nahrungsmitteln nützlich sind. Im spezielleren liefert die vorliegende Erfindung derartige unverdauliche Fettzusammensetzungen, die eine Kontrolle des passiven Ölverlustes bewirken, ohne einen übermäßigen Wachsgeschmack zu hinterlassen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bestimmte Polyolfettsäurepolyester wurden als kalorienarmer oder kalorienreduzierter Ersatz für Triglyceridfette und -öle in Nahrungsmitteln vorgeschlagen. Beispielsweise wurden nichtabsorbierbare, unverdauliche Zuckerfettsäureester oder Zuckeralkoholfettsäureester mit wenigstens 4 Fettsäureestergruppen, von denen jede Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweist, als partielle oder vollständige Fettersatzstoffe in kalorienarmen Nahrungsmittelzusammensetzungen verwendet. (Siehe Mattson & Volpenhein; US-Patent 3 600 186, ausgegeben am 17. August 1971). Nahrungsmittel, in welchen diese Polyolpolyester besonders als teilweise oder vollständige Ersatzstoffe für Triglyceridfette oder -öle nützlich sind, umfassen Produkte, die zum Braten geeignet sind. Leider kann ein regelmäßiger Verzehr von mäßigen bis hohen Mengen an vollständig flüssigen Formen dieser Polyolpolyester einen unerwünschten passiven Ölverlust, nämlich ein Auslaufen der Polyester durch den Analschließmuskel, bewirken. Hingegen liefern die vollständig festen Versionen dieser Polyester einen ausreichend hohen Feststoffgehalt bei Mundtemperaturen (z.B. 92ºF, 33,3ºC), sodaß sie bei Verzehr einen Wachsgeschmack oder -eindruck im Mund hinterlassen.
Als Alternative zu diesen vollständig flüssigen oder vollständig festen, unverdaulichen/nicht-absorbierbaren Polyolpolyestern wurden bestimmte Polyolfettsäurepolyester mit mittleren Schmelzpunkten entwickelt, die eine Regelung des passiven Ölverlustes bewirken, während sie gleichzeitig die Wachsartigkeit im Mund vermindern. (Siehe Bernhardt, europäische Patentanmeldungen Nrn. 236 288 und 233 856; ausgegeben am 9. September bzw. 26. August 1987). Diese Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten zeigen aufgrund ihrer Matrix, die auf einer minimalen Feststoffmenge beruht (z.B. etwa 12 % oder darunter), welche den restlichen Flüssigkeitsanteil bindet, eine einmalige Rheologie bei Körpertemperatur. Als Folge davon sind die Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten ausreichend viskos und haben eine genügend hohe Flüssig/Feststabilität bei Körpertemperatur, um eine Regelung des passiven Ölverlustes zu bewirken. Ein Beispiel für solche Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten sind jene, die durch im wesentlichen vollständige Veresterung von Saccharose mit einem 55:45-Gemisch von vollständig hydrierten (Hardstock) und partiell hydrierten Sojabohnenölfettsäuremethylestern erhalten wurden. (Siehe Beispiele 1 und 2 der oben erwähnten europaischen Patentanmeldungen).
Die Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten können als vollständige oder partielle Ersatzstoffe für andere Fette und Öle in verschiedenen Nahrungsmittelprodukten, einschließlich Koch- und Backölen, verwendet werden. Es wurde jedoch gefunden, daß bestimmte Nahrungsmittel, wie in Bratölen fritierte Kartoffelchips, die wesentliche Mengen dieser unverdaulichen Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten enthalten, besonders bei Mengen von über etwa 40 %, einen deutlich erhöhten Wachsartigkeitseindruck im Vergleich zu Kartoffelchips, die in verdaulichem Triglyceridfett oder -öl, das der unverdauliche Polyolpolyester teilweise ersetzt hat, fritiert wurden, ergeben können. (Hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften bezieht sich die "Wachsartigkeit" darauf, welches Gefühl die Fettzusammensetzung im Mund hinterläßt, und bezieht sich im speziellen zum Teil auf die Empfindung des Produktes, das eine ziemlich hohe Feststoff menge aufweist). Tatsächlich wird dieser gesteigerte Wachsartigkeitseindruck in bezug auf diese Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten in der oben erwähnten europäischen Patentanmeldung Nr. 233 856 insoweit erkannt, als die Anmeldung Fettzusammensetzungen offenbart, welche verdauliche Nahrungsmittelmaterialien, wie Triglyceride und substituierte Mono- und Diglyceride enthält, welche als Lösungsmittel für die Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten agieren. Wenn jedoch der Anteil der Triglyceride bezüglich der Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten erhöht wird, um eine geringere Wachsartigkeit zu verleihen, steigt auch der Kaloriengehalt des Bratfettes in entsprechender Weise. Außerdem wurde gefunden, daß Bratfette mit einem Gehalt von über etwa 40 % dieser Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten die Geschmacksentwicklung des entstehenden fritierten Nahrungsmittels, im speziellen Kartoffelchips, nachteilig beeinflussen können.
Der durch die Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten, wie jene der zuvor erwähnten europäischen Anmeldungen '288 und '856, verliehene wachsartigkeitseindruck ist vermutlich wenigstens zum Teil auf ihren veränderten Festfettgehalt (SFC) zurückzuführen, im speziellen zwischen einer typischen Raumtemperatur (d.h. 70ºF, 21,1ºC) und Körpertemperatur (d.h. 98,6ºF, 37ºC). Beispielsweise hat der Saccharosepolyester mit mittlerem Schmelzpunkt aus Beispiel 2 der europäischen Patentanmeldungen Nrn. 233 856 und 236 128 einen Richtungskoeffizienten des Profils für den Festfettgehalt (wie nachstehend definiert) zwischen Raumtemperatur und Körpertemperatur von etwa -1,3. In anderen Worten ist der Richtungskoeffizient des Profils für den Festfettgehalt dieser Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten relativ steil. Unter diesen gegebenen relativ steilen Richtungskoeffizienten des Profils für den Festfettgehalt kann die Änderung im Feststoffgehalt dieser Polyolpolyester mit mittleren Schmelzpunkten ausreichend groß sein, sodaß eine hohe Menge an Feststoffen empfunden wird, wenn solche Raumtemperaturmaterialien zuerst in den Mund genommen werden, was zu einer verstärkten Wachsartigkeitsempfindung führt.
Gemische aus vollständig flüssigen Polyolpolyestern und vollständig festen Polyolpolyester-Hardstocks, vorzugweise mit gesättigten C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub2;-Fettsäuren verestert (z.B. Saccharoseoctastearat), wurden ebenfalls vorgeschlagen, um eine Regelung des passiven Ölverlustes zu bewirken (Siehe beispielsweise Jandacek, US-Patent 4 005 195; und Jandacek/Mattson, US-Patent 4 005 196; beide ausgegeben am 25. Jänner 1977). Gemische dieser flüssigen Polyolpolyester und festen Polyolpolyester-Hardstocks weisen ziemliche flache Richtungskoeffizienten des Profils für den Festfettgehalt zwischen typischer Raumtemperatur und Körpertemperatur auf, d.h. Richtungskoeffizienten von 0 bis etwa -0,3, und im spezielleren von 0 bis etwa -0,1. Mit anderen Worten gibt es zwischen Raumtemperatur und Körpertemperatur wenig oder gar keine Anderung im Feststoffgehalt dieser Gemische.
Obwohl wenigstens vorübergehend eine Regelung des passiven Ölverlustes bewirkt wird, führen die Gemische der flüssigen Polyolpolyester und der festen Polyolpolyester-Hardstocks gemäß den zuvor erwähnten US-Patenten '195 und '196 nicht unbedingt zu einer langanhaltenden Regelung des passiven Ölverlustes. Es wurde gefunden, daß diese festen Polyolpolyester-Hardstocks normalerweise zur Ausbildung von großen, kugelförmigen Teilchen (typischerweise von etwa 3 bis etwa 32 µm Größe) in den flüssigen Polyolpolyestern neigen. Diese großen, kugelförmigen Teilchen können zur Phasentrennung aus den flüssigen Polyolpolyestern während der Lagerung solcher Gemische neigen. Als eine Folge kann sich ein Zweiphasensystem entwickeln, dessen flüssiger Anteil eine minimale oder gar keine Regelung des passiven Ölverlustes bewirkt.
Außerdem führen Gemische von flüssigen Polyolpolyestern und festen Polyolpolyester-Hardstocks gemäß den zuvor erwähnten US- Patenten 4 005 195 und 4 005 196 nicht unbedingt zu Produkten mit einem geringeren Wachsgeschmack. Wie in diesen Patenten gelehrt, ist eine ziemlich hohe Menge an festem Polyolpolyester- Hardstock erforderlich, um eine Regelung des passiven Ölverlustes zu bewirken. Beispielsweise wird das Hardstockmaterial vorzugsweise in einer Menge von etwa 20 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% des flüssigen Polyolpolyesters verwendet. (Siehe Spalte 9, Zeilen 65-68 des US-Patents 4 005 195). Eine derartige, zur Regelung des passiven Ölverlustes bei Körpertemperatur verwendete Menge an festem Polyolpolyester-Hardstock kann aufgrund der ziemlich hohen Menge an Feststoffen, die auch bei Mundtemperatur vorhanden ist, zu einem wachsartig schmeckenden Produkt führen.
In der EP 375 027 sind verbesserte Fettzusammensetzungen beschrieben, welche im wesentlichen keine wachsartige oder griesige Empfindung im Mund hervorrufen, während sie gleichzeitig durch Einverleiben fester Fettmaterialien mit einer Teilchengröße von 10 µm oder darunter im unverdaulichen, flüssigen Fettmaterial eine Regulierung des Ölverlustes gewährleisten.
Angesichts des Vorhergesagten wäre es wünschenswert, unverdauliche Fettzusammensetzungen zu schaffen, die Gemische von flüssigen Polyolpolyestern und festen Polyolpolyester-Hardstockteilchen umfassen, wobei derartige Gemische nur eine geringe oder gar keine Phasentrennung der Hardstockteilchen aus den flüssigen Polyolpolyestern zeigen. Außerdem wäre es wünschenswert, die Menge an festem Polyolpolyester-Hardstock, die für eine wirksame Regelung des passiven Ölverlustes erforderlich ist, reduzieren zu können, um Produkte mit weniger Wachsgeschmack zu liefern.
Zusätzlich dazu, daß sie bei der Kombination mit flüssigen, unverdaulichen Ölen als Mittel zur Regulierung des passiven Ölverlustes nützlich sind, sind bestimmte Polyolpolyester, welche-bei Temperaturen von etwa 25ºC und darüber fest sind, auch als Verdickungsmittel für herkömmliche verdauliche Triglyceridöle verwendet worden. Beispielsweise sind diese festen Polyolpolyester als "verdickungsmittel" bei der Mischung mit flüssigen, verdaulichen oder unverdaulichen Ölen in Formulierungen wie Backfetten sowie in anderen Nahrungsmittelprodukten eingesetzt worden, welche eine Kombination aus Fett und Nichtfettbestandteilen enthalten, z.B. Margarinen, Mayonnaise, gefrorenen Milchdesserts udgl. (Siehe beispielsweise Jandacek und Letton, US-PS 4 797 300, ausgegeben am 10. Jänner 1989). Diese Verdickungsmittel des Standes der Technik mußten jedoch in Mengen von 10 % bis 25 % eingesetzt werden. Es wäre daher wünschenswert, die Menge an Verdickungsmittel dieses Typs zu verringern, um Produkte mit einem weniger wachsartigen Geschmack bereitzustellen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf unverdauliche, als Ersatz für Triglyceridfette und -öle in Nahrungsmitteln geeignete Fettzusammensetzungen. Derartige Zusammensetzungen haben einen Richtungskoeffizienten des Profils für den Festfettgehalt (SFC von "Solids Fat Content") zwischen Raumtemperatur (70ºF) und Körpertemperatur (98,6ºF) von 0 bis etwa -0,75 % Feststoffe/ºF. Derartige Zusammensetzungen umfassen weiters eine flüssige, unverdauliche Ölkomponente mit darin dispergierten unverdaulichen, festen Polyglycerinesterteilchen in einer Menge, die ausreicht, um einen passiven Ölverlust bei Verzehr dieser Zusammensetzungen zu vermeiden.
Die flüssige, unverdauliche Ölkomponente der Zusammensetzungen hierin ist eine solche, die einen Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens unter etwa 37ºC aufweist. Die Polyglycerinester, welche verwendet werden können, um die unverdaulichen festen Polyglycerinesterteilchen auszubilden, die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als den Ölverlust regulierende Mittel eingesetzt werden, sind jene, welche einen Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens über etwa 37ºC aufweisen, worin die Estergruppen darin langkettige (C&sub1;&sub6;-C&sub2;&sub6;)- Fettsäurereste umfassen, wobei mindestens etwa 40 % dieser langkettigen Fettsäuren mindestens 18 Kohlenstoffatome aufweisen. Die in der flüssigen, unverdaulichen Komponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen dispergierten unverdaulichen, festen Polyglycerinesterteilchen können ferner als jene gekennzeichnet werden, welche den erfindungsgemäßen Fettzusammensetzungen einen Thixotropiebereichswert (wie hierin nachstehend definiert) von mindestens etwa 10 kPa/s verleihen.
Die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung bieten deutliche Vorteile gegenüber den bekannten Polyolpolyestern mit mittleren Schmelzpunkten, sowie gegenüber den Gemischen aus flüssigen Polyolpolyestern und festen Polyolpolyester-Hardstockmaterialien nach dem Stand der Technik. Die relativ kleinen unverdaulichen Teilchen bewirken eine besonders wirksame Regelung des passiven Ölverlustes. Als Folge davon kann die zur Regelung des passiven Ölverlustes erforderliche Feststoffmenge bei Körpertemperatur auf ziemlich geringe Mengen (d.h. auf weniger als 20 %, vorzugsweise auf weniger als 15 % unverdauliches Fett) reduziert werden. Außerdem haben die unverdaulichen Fette der vorliegenden Erfindung ziemlich flache Richtungskoeffizienten des Profils für den Festfettgehalt, was zu einer minimalen oder gar keinen Anderung im Feststoffgehalt zwischen typischer Raum- und Körpertemperatur führt. Diese Kombination von für die Regelung des passiven Ölverlustes notwendigen relativ geringen Feststoffmengen mit einer minimalen/gar keinen Feststoffgehaltänderung zwischen Raum- und Körpertemperatur kann zu weniger wachsartig schmeckenden Produkten mit einem Gehalt an diesen unverdaulichen Fetten führen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf verdauliche Fettzusammensetzungen, worin Teilchen des hierin vorstehend beschriebenen unverdaulichen Polyolpolyestermaterials als Verdickungsmittel angewandt werden. Derartige Zusammensetzungen umfassen etwa 85 % bis etwa 99 % eines verdaulichen genießbaren Öles und etwa 1 % bis etwa 15 % der unverdaulichen, festen Polyolpolyesterteilchen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Figur 1 ist ein Diagramm, welches das Abkühlungsprofil eines Kartoffelchips zeigt.
Die Figur 2 ist eine Mikrophotographie (1000-fache Vergrößerung), welche Teilchen von einem festen Polyglycerinester zeigt, die in flüssigem Saccharosepolyester dispergiert sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

A. Definitionen

"Unverdaulich" heißt, daß gegenüber einem Triglycerid nur etwa 70 % oder weniger, vorzugsweise nur etwa 20 % oder weniger, stärker bevorzugt nur etwa 1 % oder weniger, von einem Material durch die Enzyme im Lipasetest hydrolysiert werden können, welcher hierin nachstehend im Abschnitt Analytische Methoden beschrieben ist.
Der hierin verwendete Ausdruck "Dicke" eines Teilchens wird in seinem herkömmlichen Sinn für die kleinste der drei Abmessungen (Länge, Breite, Höhe) eines beliebigen Teilchens verwendet.
Der hierin verwendete Ausdruck "kugelförmig" bezieht sich auf im wesentlichen kugelige oder runde, im wesentlichen dreidimensionale Teilchen.
Der hierin verwendete Ausdruck "plättchenförmig" bezieht sich auf eine im wesentlichen flache, im wesentlichen zweidimensionale Teilchenart mit einer Länge und Breite in ungefalteter planer Konriguration, die wesentlich größer in den Abmessungen ist als ihre Dicke.
Die hierin verwendeten Ausdrücke "fadenförmig" und "stabförmig" beziehen sich auflanggestreckte, im wesentlichen eindimensionale Teilchen.
Der hierin verwendete Ausdruck "Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens bezieht sich auf die Temperatur, bei welcher alle festen Komponenten geschmolzen sind. Alle Schmelzpunkte, auf die hierin verwiesen wird, werden durch Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC), wie nachstehend beschrieben, gemessen.
Der hierin verwendete Ausdruck "umfassend" bedeutet, daß mehrere Komponenten oder Stufen gemeinsam in den unverdaulichen Fettzusammensetzungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Demnach schließt der Ausdruck "umfassend" die restriktiveren Ausdrücke "im wesentlichen bestehend aus" und "bestehend aus" ein.
Unter "Polyol" versteht man einen mehrwertigen Alkohol mit wenigstens 4, vorzugsweise 4 bis 12, stärker bevorzugt 4 bis 8, am stärksten bevorzugt 6 bis 8 Hydroxylgruppen. Polyole umfassen also Zucker (z.B. Monosaccharide, Disaccharide und Trisaccharide), Zuckeralkohole (z.B. das Reduktionsprodukt von Zukkern, in denen die Aldehyd- oder Ketogruppe zu einem Alkohol reduziert worden ist), andere Zuckerderivate (z.B. Alkylglycoside), Polyglycerine wie Diglycerin und Triglycerin, Pentaerythrit und Polyvinylalkohole. Spezifische Beispiele von geeigneten Zuckern, Zuckeralkoholen und Zuckerderivaten umfassen Xylose, Arabinose, Ribose, Xylit, Erythrit, Glucose, Methylglucosid, Mannose, Galactose, Fructose, Sorbit, Maltose, Lactose, Saccharose, Raffinose und Maltotriose. Bevorzugte Polyole umfassen Erythrit, Xylit, Sorbit und Glucose, wobei Saccharose ein besonders bevorzugtes Polyol ist.
Unter "Polyolpolyester" versteht man ein wie zuvor beschriebenes Polyol mit wenigstens 4 Estergruppen, d.h. wenigstens 4 der Hydroxylgruppen sind mit Fett- oder anderen organischen Säuren verestert. Polyolester mit einem Gehalt an 3 oder weniger Fettsäureestergruppen werden verdaut in (und die Verdauungsprodukte werden absorbiert von) dem Verdauungstrakt, weitgehend in der Weise von gewöhnlichen Triglyceridfetten oder -ölen, während jene Polyolester, welche 4 oder mehr Estergruppen enthalten, im allgemeinen im wesentlichen für den menschlichen Körper unverdaulich und folgedessen nicht absorbierbar sind. Es ist nicht notwendig, daß alle Hydroxylgruppen des Polyols verestert sind, es wird jedoch bevorzugt, daß Disaccharidmoleküle nicht mehr als 3 unveresterte Hydroxylgruppen enthalten und stärker bevorzugt nicht mehr als 2 unveresterte Hydroxylgruppen, so daß sie unverdaulich gemacht werden. In typischer Weise sind im wesentlichen alle (d.h. wenigstens etwa 85 %) der Hydroxylgruppen des Polyols verestert. Bei flüssigen Polyolpolyestern sind vorzugsweise wenigstens etwa 95 % der Hydroxylgruppen des Polyols verestert. Im Falle von Saccharosepolyestern sind in typischer Weise etwa 7 bis 8 Hydroxylgruppen des Polyols verestert.
Unter "Estergruppe" versteht man einen aus der Reaktion einer Hydroxylgruppe mit einer organischen Säure oder einem Säurederivat ausgebildeten Rest, welcher Rest Fettsäure- und/oder andere organische Reste mit wenigstens 2 Kohlenstoffatomen, typischerweise wenigstens 8 Kohlenstoffatomen, in noch typischerer Weise wenigstens 12 Kohlenstoffatome, am typischten wenigstens 16 Kohlenstoffatomen, enthält. Repräsentative Beispiele von solchen Fettsäure und anderen organischen Säureresten umfassen Essig-, Propion-, Butter-, Capryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Myristolein-, Palmitin-, Palmitolein-, Stearin-, Olein-, Elaidin-, Ricinolein-, Linol-, Linolen-, Eleostearin-, Arachidin-, Arachidon-, Behen-, Lignocerin, Eruca- und Cerotinfettsäurereste und andere organische Säurereste, einschließlich aromatische esterbildende Reste wie Benzoe- oder Toluolsäure; verzweigtkettige Reste wie Isobutter-, Neooctan- oder Methylstearinsäure; ultralangkettige, gesättigte oder ungesättigte Fettsäurereste wie Tricosan- oder Tricosensäure; cyklische aliphatische Reste wie Cyclohexancarbonsäure; und polymere, esterbildende Reste wie Polyacryl- und Dimerfettsäure. Die Fett- oder anderen organischen Säurereste können aus natürlich vorkommenden oder synthetischen Fettsäuren stammen. Die Säurereste können gesättigt oder ungesättigt sein, einschließlich von Stellungs- oder geometrischen Isomeren, z.B. cis- oder trans-Isomere, geradkettige oder verzweigtkettige Aromaten oder Aliphaten und können für alle Estergruppen die gleichen sein oder können Gemische von verschiedenen Säureresten sein.
Alle hierin verwendeten Prozentsätze, Verhältnisse und Anteile beziehen sich - wenn nicht anders angegeben - auf das Gewicht.

B) Flüssiges, unverdauliches Öl

Eine Schlüsselkomponente der unverdaulichen Fettzusammensetzungen in der vorliegenden Erfindung ist ein flüssiges, unverdauliches Öl mit einem Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens unter etwa 37ºC. Geeignete flüssige, unverdauliche eßbare Öle zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen flüssige Polyolpolyester (siehe Jandacek; US-Patent 4 005 195; ausgegeben am 25. Jänner 1977); flüssige Ester von Tricarballylsäuren (siehe Hamm; US-Patent 4 508 746; ausgegeben am 2. April 1985); flüssige Diester von Dicarbonsäuren wie Derivate von Malon- und Bernsteinsäure (siehe Fulcher; US-Patent 4 582 927; ausgegeben am 15. April 1986); flüssige Triglyceride von alphaverzweigtkettigen Carbonsäuren (siehe Whyte; US-Patent 3 579 548; ausgegeben am 18. Mai 1971); flüssige Ether und Etherester 2 962 419; ausgegeben am 9. November 1960); flüssige Polyfettether von Polyglycerin (siehe Hunter et al.; US-Patent 3 932 532; ausgegeben am 13. Jänner 1976); flüssige Alkylglycosidfettsäurepolyester (siehe Meyer et al; US-Patent 4 840 815; ausgegeben am 20. Juni 1989); flüssige Polyester von zwei etherverknüpften Hydroxypolycarbonsäuren (z.B. Zitronen- oder Isozitronensäure) (siehe Huhn et al.; US-Patent 4 888 195; ausgegeben am 19. Dezember 1988); flüssige Ester von epoxidverlängerten Polyolen (siehe White et al.; US-Patent 4 861 613; ausgegeben am 29. August 1989); sowie flüssige Polydimethylsilixane (z.B. Flüssigsilikone, erhältlich von- der Firma Dow Corning).
Bevorzugte flüssige, unverdauliche Öle sind die flüssigen Polyolpolyester, die flüssige Zuckerfettsäurepolyester, flüssige Zuckeralkoholfettsäurepolyester und Gemische hievon umfassen. Die bevorzugten Zucker und Zuckeralkohole zur Herstellung dieser flüssigen Polyolpolyester umfassen Erythrit, Xylit, Sorbit und Glucose, wobei Saccharose speziell bevorzugt wird. Die Zucker- oder Zuckeralkohol-Ausgangsmaterialien für diese flüssigen Polyolpolyester werden vorzugsweise mit Fettsäuren mit einem Gehalt an 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und am stärksten bevorzugt von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen verestert. Geeignete natürlich vorkommende Quellen von solchen Fettsäuren umfassen Maisölfettsäuren, Baumwollsamenfettsäuren, Erdnußölfettsäuren, Sojabohnenölfettsäuren, Canolaölfettsäuren (d.h. aus Rapsöl mit einem niedrigen Gehalt an Erucasäure abgeleitete Fettsäuren), Sonnenblumensamenölfettsäuren, Sesamsamenölfettsäuren, Saflorölfettsäuren, fraktionierte Palmölfettsäuren, Palmkernölfettsäuren, Kokosnußölfettsäuren, Talgfettsäuren und Schweinefett.
Die unverdaulichen Polyolfettsäurepolyester, die flüssig sind, sind jene, welche minimale oder gar keine Feststoffe bei Körpertemperaturen (d.h. 98,6ºF, 37ºC) haben. Diese flüssigen Polyolpolyester enthalten typischerweise Estergruppen mit einem hohen Anteil an C&sub1;&sub2;- oder niedrigeren Fettsäureresten oder auch hohe Anteile an C&sub1;&sub8;- oder höheren ungesättigten Fettsäureresten. Im Falle derjenigen flüssigen Polyolpolyester mit hohen Anteilen an ungesättigten C&sub1;&sub8;- oder höheren Fettsäureresten sind wenigstens etwa die Hälfte der im Polyestermolekül enthaltenen Fettsäuren in typischer Weise ungesättigt. Bevorzugte ungesättigte Fettsäuren in solchen flüssigen Polyolpolyestern sind Ölsäure, Linolsäure und Gemische hievon.
Die folgenden sind nicht einschränkende Beispiele von spezifischen flüssigen Polyolpolyestern, geeignet zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung: Saccharosetetraoleat, Saccharosepentaoleat, Saccharosehexaoleat, Saccharoseheptaoleat, Saccharoseoctaoleat, Saccharosehepta- und Octaester von ungesättigten Sojabohnenölfettsäuren, Canolaölfettsäuren, Baumwollsamenölfettsäuren, Maisölfettsäuren, Erdnußölfettsäuren, Palmkernölfettsäuren oder Kokosnußölfettsäuren, Glucosetetraoleat, die Glucosetetraester von Kokosnußöl- oder ungesättigten Sojabohnenölfettsäuren, die Mannosetetraester von gemischten Sojabohnenölfettsäuren, die Galactosetetraester von Ölsäure, die Arabinosetetraester von Linolsäure, Xylosetetralinoleat, Galactosepentaoleat, Sorbittetraoleat, die Sorbithexaester von ungesättigten Sojabohnenölfettsäuren, Xylitpentaoleat und Gemische hievon.
Die zur Verwendung in den Zusammensetzungen hierin geeigneten flüssigen Polyolpolyester können durch eine Vielzahl von Methoden hergestellt werden, die dem Fachmann bekannt sind. Diese Methoden umfassen: Umesterung des Polyols (d.h. Zucker oder Zuckeralkohol) mit Methyl-, Ethyl- oder Glycerinfettsäureestern mit einem Gehalt an den gewünschten Säureresten unter Verwendung einer Vielzahl an Katalysatoren; Acylierung des Polyols mit einem Fettsäurechlorid; Acylierung des Polyols mit einem Fettsäureanhydrid; und Acylierung des Polyols mit der gewünschten Säure an sich. (Siehe beispielsweise die US-Patente Nrn. 2 831 854, 3 600 186, 3 963 699, 4 517 360 und 4 518 772. Diese Patente offenbaren allesamt geeignete Methoden zur Herstellung von Polyolpolyestern.)

C. Feste Polyglycerinesterkomoonente

Eine zweite Schlüsselkomponente der unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfaßt relativ kleine, unverdauliche, feste Teilchen von bestimmten Polyglycerinestern, die in dem flüssigen, unverdaulichen Öl dispergiert sind, um den passiven Ölverlust zu regeln oder zu verhindern. Diese Teilchen können in einer Vielzahl von Formen und Gestalten, einschließlich kugelförmig, plättchenförmig, fadenförmig oder stabförmig, oder in Kombinationen dieser verschiedenen Gestalten vorliegen, sind aber typischerweise kugelförmig oder plättchenförmig. Die Dicke dieser Teilchen beträgt typischerweise etwa 1 µm oder darunter. Dünnere Teilchen sind jedoch vom Standpunkt der Schaffung einer effizienteren Regelung des passiven Ölverlustes der flüssigen, unverdaulichen Ölkomponente der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Demnach haben diese Teilchen vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,1 µm oder darunter, stärker bevorzugt etwa 0,05 µm oder darunter. Diese Teilchen haben auch einen Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens über etwa 37ºC, vorzugsweise über etwa 50ºC, stärker bevorzugt über etwa 60ºC.
Das Polyolpolyestermaterial, welches diese unverdaulichen Teilchen ausbildet, sollte einen Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens besitzen, gemessen mittels Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC), welche hierin nachstehend im Abschnitt Analytische Methoden beschrieben wird, der ausreichend hoch ist, sodaß die unverdaulichen Teilchen selbst die hierin vorstehend angegebenen Schmelzpunktcharakteristika aufweisen werden, wenn solche Teilchen in dem flüssigen, unverdaulichen Öl dispergiert sind. Beispielsweise kann ein Polyolpolyestermaterial, welches einen Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens von genau 37ºC besitzt, keine festen Teilchen ausbilden, welche einen Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens über etwa 37ºC aufweisen, wenn derartige Teilchen in dem flüssigen, unverdaulichen Öl dispergiert sind. Daher kann in einigen Fällen der Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens des reinen Polyolpolyestermaterials etwas höher als 37ºC sein müssen, z.B. etwa 40ºC oder darüber betragen, um feste Teilchen mit einem Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens von 37ºC auszubilden, wenn derartige Teilchen mit dem flüssigen, unverdaulichen Öl kombiniert sind.
Diese unverdaulichen Teilchen können im allgemeinen als diskrete, unaggregierte Körper im flüssigen, unverdaulichen Öl dispergiert sein. Diese unverdaulichen Teilchen können sich jedoch auch zu größeren Aggregaten zusammenballen, die in dem flüssigen, unverdaulichen Öl dispergiert sind. Dies trifft im speziellen auf jene unverdaulichen Teilchen zu, die in plättchenartiger Form vorliegen. Aggregate von plättchenartigen, unverdaulichen Teilchen nehmen typischerweise eine kugelförmige Gestalt an, die vom Charakter her porös und daher befähigt ist, große Mengen an flüssigem, unverdaulichen Öl einzuschließen. Man nimmt an, daß diese poröse Struktur und ihr zugehöriges Vermögen, große Mengen an flüssigem, unverdaulichem Öl einzuschließen, der Grund dafür sind, daß diese aggregierten, plättchenförmigen Teilchen, obwohl nicht so bevorzugt wie die Teilchen in unaggregierter Form, dennoch eine sehr effiziente und wirksame Regelung des passiven Ölverlustes bewirken können.
Die zur Ausbildung der Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyglycerinester enthalten wenigstens etwa 2 Glycerinreste, stärker bevorzugt etwa 3 bis etwa 10 Glycerinreste, noch stärker bevorzugt 4 bis 8 Glycerinreste und am stärksten bevorzugt 4 bis 6 Glycerinreste. Typisch werden Gemische von Polyglycerinestern mit einem mittleren Glycerinpolymerisationsgrad (n-bar), wie er nachstehend im Abschnitt Analytische Methoden definiert wird, von etwa 2 bis 10, stärker bevorzugt etwa 3 bis 8, am stärksten bevorzugt etwa 3 bis 6 verwendet. Die Verteilung der Anzahl der Glycerinreste in solchen Polyglycerinestergemischen kann eng oder breit sein. Typischerweise sind wenigstens etwa 30 % der Hydroxylgruppen der hierin nützlichen Polyglycerinester mit Fettsäuren verestert. Vorzugsweise sind etwa 50 % der Hydroxylgruppen verestert. Die prozentuelle Veresterung der in der vorliegenden Erfindung nützlichen Polyglycerinestermaterialien kann in der nachstehend im Abschnitt Analytische Methoden ausgeführten Weise bestimmt werden.
Die Estergruppen, die die feste Polyglycerinesterkomponente hierin ausbilden, umfassen langkettige (C&sub1;&sub6;-C&sub2;&sub4;-) Fettsäurereste, wobei wenigstens 40 % dieser langkettigen Fettsäuren gesättigt sind und wenigstens 18 Kohlenstoffatome haben. Vorzugsweise sind wenigstens etwa 50 % dieser langkettigen Fettsäuren gesättigt und haben wenigstens 18 Kohlenstoffatome, stärker bevorzugt sind wenigstens etwa 75 % dieser langkettigen Fettsäuren gesättigt und haben wenigstens 18 Kohlenstoffatome, und am stärksten bevorzugt sind wenigstens etwa 85 % dieser langkettigen Fettsäuren gesättigt und haben wenigstens 18 Kohlenstoffatome.
Die die Estergruppen in der Polyglycerinesterkomponente hierin ausbildenden Fettsäurereste können gesättigt oder ungesättigt sein. Die Polyglycerinesterkomponente kann weiterhin durch Angabe einer Iodzahl gekennzeichnet werden, die ein Maß für den Unsättigungsgrad der Fettsäuren ist, welche die Estergruppen ausbilden. Die festen Polyglycerinester dieser Erfindung haben vorzugsweise eine Iodzahl von weniger als 50, vorzugsweise von weniger als etwa 20, stärker bevorzugt von weniger als etwa 10 und am stärksten bevorzugt von weniger als etwa 5.
Gemischte Fettsäuren aus Ölquellen (z.B. Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl, Saflor-, Rapssamenöl, Canola-, Maiskernöl, Sonnenblumenöl und Talg), welche die gewünschten Fettsäuren enthalten, können verwendet werden, um die Fettsäurereste der Estergruppen der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyglycerinestermaterialien auszubilden. Beispielsweise können gehärtete (d.h. hydrierte) Rapsamenölfettsäuren mit einem hohen Gehalt an Erucasäure anstelle von reiner Behenfettsäure verwendet werden. Die Fettsäuren können "so wie sie sind" und/oder nach Hydrieren und/oder Isomerisieren und/oder Reinigen verwendet werden. Vorzugsweise wird die Behensäure (oder deren Derivate, z.B. Methylester) beispielsweise durch Destillieren konzentriert.
Die hierin verwendeten festen Polyglycerinestermaterialien können gemäß bekannter Verfahren zur Herstellung von Polyolpolyestern hergestellt werden. Ein solches Verfahren der Herstellung umfaßt das Umsetzen der Säurechloride oder Säureanhydride der gewünschten Ester ausbildenden Säuren oder der Säuren als solche mit Polyglycerin. Dies kann unter Verwendung eines sequentiellen Veresterungsverfahrens oder eines Verfahrens, worin alle Fettsäuren miteinander vermischt und auf einmal zugegeben werden, erfolgen. (Siehe Letton: europäisches Patent 311 154; veröffentlicht am 12. April 1989).
Ein weiteres Herstellungsverfahren für diese festen Polyglycerinester ist ein Verfahren, welches das Umsetzen der Methylester der jeweiligen gewünschten Säuren mit Polyglycerin in Gegenwart einer Fettsäureseife und eines basischen Katalysators wie Kaliumcarbonat umfaßt. Siehe beispielsweise Rizzi et al., US-PS 3 963 699, ausgegeben am 15. Juni 1976; Volpenhein, US-PS 4 518 772, ausgegeben am 21. Mai. 1985; und Volpenhein, US-PS 4 517 360, ausgegeben am 14. Mai 1985, welche Dokumente sich alle auf die Polyolpolyestersynthese beziehen.

D. Herstellung von unverdaulichen Fettzusammensetzungen, welche einen minimalen passiven Ölverlust zeigen

Zur Herstellung der unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, welche eine verbesserte Regelung des passiven Ölverlustes zeigen, wird das flüssige, unverdauliche Öl mit den Teilchen aus den festen Polyglycerinestern, wie hierin vorstehend beschrieben, kombiniert. Die Polyglycerinesterteilohen werden in einem solchen Anteil verwendet, welcher zur Regelung oder Verhinderung des passiven Ölverlustes ausreicht. Was "eine Menge, die zur Regelung oder Verhinderung des passiven Ölverlustes ausreicht" für jede beliebige Fettzusammensetzung darstellt, hängt von den darin verwendeten jeweiligen Polyglycerinestern, dem gewünschten Ausmaß an Regelung des passiven Ölverlustes und dem Ausmaß an Wachsartigkeitseindruck, der für die Anwendung des speziellen Endproduktes der unverdaulichen formulierten Fettzusammensetzung toleriert werden kann, ab. Typischerweise wird die so gebildete unverdauliche Fettzusammensetzung etwa 60 % bis etwa 99 % flüssiges, unverdauliches Öl und etwa 1 % bis etwa 40 % der festen Polyglycerinesterteilchen enthalten. Vorzugsweise wird dieses Gemisch etwa 80 % bis etwa 99 % flüssiges, unverdauliches Öl und etwa 1 % bis etwa 20 % der festen Polyglycerinesterteilcnen, stärker bevorzugt etwa 85 % bis etwa 99 % flüssiges, unverdauliches Öl und etwa 1 % bis etwa 15 % der festen Polyglycerinesterteilchen, noch stärker bevorzugt etwa 90 % bis etwa 99 % flüssiges, unverdauliches Öl und etwa 1 % bis etwa 10 % der festen Polyglycerinesterteilchen und am stärksten bevorzugt etwa 95 % bis etwa 99 % flüssiges, unverdauliches Öl und etwa 1 % bis etwa 5 % der festen Polyglycerinesterteilchen enthalten. Die Anwendung höherer Mengen an flüssigem, unverdaulichem Öl (d.h. niedrigere Mengen der festen Polyglycerinesterteilchen) kann vom Standpunkt einer Verminderung des Wachsartigkeitseindruckes, welchen die festen Komponenten der gebildeten unverdaulichen Fettzusammensetzungen hierin hervorrufen, erwünscht sein. Höhere Mengen der festen Polyglycerinesterteilchen (d.h. niedrigere Mengen an flüssigem, unverdaulichem Öl) können jedoch vom Standpunkt der Regelung oder Verhinderung des passiven Ölverlustes erwünscht sein, welcher mit dem Verzehr von solche flüssige unverdauliche Öle enthaltenden Zusammensetzungen verbunden ist.
Die Kombination von flüssigem, unverdaulichem Öl und festen Polyglycerinesterteilchen wird typischerweise durch einfaches Vermischen der Flüssigkeit und der festen Komponenten, durch Erhitzen des Gemisches, bis das feste Polyglycerinestermaterial im Öl gelöst ist, und anschließend durch Abkühlen des Gemisches auf eine geeignete Kristallisationstemperatur, z.B. Raumtemperatur, ausgebildet, was zur Folge hat, daß sich Polyglycerinesterteilchen ausbilden.
Die spezifische Größe der in den Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Polyglycerinesterteilchen wird von der Geschwindigkeit abhängen, mit welcher das erhitzte Gemisch aus Öl und gelöstem Feststoff abgekühlt wird. Die hier verwendete Kühlgeschwindigkeit wird als Temperaturunterschied zwischen (a) der erhitzten Kombination aus Öl/gelöstem Feststoff und (b) der abgekühlten kristallisierten Kombination aus Flüssigkeit/festen Teilchen definiert, dividiert durch die zur Schaffung dieses Temperaturunterschiedes benötigte Zeit. Je größer im allgemeinen die zur Ausbildung der Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung angewendete Kühlgeschwindigkeit ist, desto kleiner sind die Teilchen des in solchen Zusammensetzungen dispergierten festen Polyglycerinestermaterials. Wünschenswerte Kühlgeschwindigkeiten zur Anwendung bei der Ausbildung der Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind typischerweise größer als 0,6ºC/min. (1ºF/min.), vorzugsweise größer als 2,8ºC/min. (5ºF/min.), stärker bevorzugr größer als 5,6ºC/min. (10ºF/min.) und am stärksten bevorzugt größer als 27,8ºC/min. (50ºF/min.). Wenn die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung beispielsweise in einem Nahrungsmittelprodukt, von dem sie einen Teil ausbilden, in situ ausgebildet werden sollen, dann sollte Art und Konzentration der Fettzusammensetzungskomponenten so ausgewählt werden, daß das im Nahrungsmittelprodukt auftretende Abkühlungsprofil zu einer Ausbildung der gewünschten Menge und Größe der festen Polyglycerinesterteilchen im Nahrungsmittelprodukt führt.
Die Ausbildung von dünnen, unverdaulichen Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt im speziellen eine wirksame Regelung-des passiven Ölverlustes für die gebildete Fettzusammensetzung Eine solche Wirksamkeit erlaubt eine Reduktion des Feststoffgehaltes des unverdaulichen Fettes auf relativ geringe Mengen (z.B. auf etwa 1 % bis etwa 15 %). Diese Verminderung der Feststoffmengen, die zur Regelung des passiven Ölverlustes erforderlich sind, zusammen mit der minimalen oder überhaupt ausbleibenden Änderung der Feststoffe zwischen typischen Raumtemperaturen und Körpertemperaturen führt zu unverdaulichen Fetten mit einem weniger wachsartigen Geschmackseindruck.
Sowohl das flüssige, unverdauliche Öl als auch die festen, unverdaulichen Polyglycerinesterkomponenten sowie ihre jeweiligen Konzentrationen werden ausgewählt, um unverdauliche Fettzusammensetzungen mit einem bestimmten Satz an physikalischen Eigenschaften zu schaffen. Zunächst sollten die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung einen ziemlich flachen Richtungskoeffizienten des Profils für den Festfettgehalt innerhalb des Temperaturbereiches von Raumtemperatur bis Körpertemperatur zeigen, d.h. von 70ºF bis 98,6ºF. Der Richtungskoeffizient des Profils für den Festfettgehalt innerhalb dieser beiden Temperaturen sollte von 0 bis etwa -0,75 % Feststoffe/ºF, vorzugsweise von 0 bis etwa -0,5 % Feststoffe/ºF, stärker bevorzugt von 0 bis etwa -0,3 % Feststofte/ºF und am stärksten bevorzugt von 0 bis etwa -0,1 % Feststoffe/ºF betragen. Das Verfahren zur Bestimmung des Richtungskoeffizienten des Festfettgehaltes der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist hierin nachstehend im Abschnitt Analytische Methoden beschrieben.
Die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sollten auch bestimmte Thixotropiebereichswerte aufweisen. Diese Thixotropiebereichswerte werden durch eine Methode bestimmt, welche die scheinbare Viskosität und die Thixotropie der unverdaulichen Fettzusammensetzung widerspiegelt, wenn sie durch Abkühlen gemäß dem Abkühlprofil kristallisiert wird, das auftritt, wenn das Fett in irgendeinem Nahrungsmittelendprodukt eingesetzt wird. Beispielsweise kann dies im Fall der unverdaulichen Fette der vorliegenden Erfindung das Abkühlungsprofil eines Kartoffelchips sein und solch ein Abkühlungsprofil wird typisch sein für andere fritierte gesalzene Snackprodukte. Die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sollten typischerweise Thixotropiebereichswerte von etwa 10 Kilopascal/Sekunde (10 kPa/s) oder darüber, vorzugsweise etwa 25 kPa/s oder darüber, stärker bevorzugt etwa 45 kPa/s oder darüber, noch stärker bevorzugt etwa 70 kPa/s und am stärksten bevorzugt etwa 80 kPa/s oder darüber aufweisen. Die Thixotropiebereichswerte werden durch die Methode ermittelt, welche hierin nachstehend im Abschnitt Analytische Methoden beschrieben ist.

E. Nahrungsmittelprodukte mit unverdaulichen Fettzusammensetzungen

Die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in verschiedenen eßbaren fetthaltigen Produkten einschließlich Nahrungsmitteln, Getränken und Pharmazeutika entweder allein oder im Gemisch mit anderen Materialien wie unverdaulichen Fetten und Ölen verwendet werden. Im speziellen können die unverdaulichen Fette der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls mit einem verdaulichen Triglyceridfett oder -öl formuliert werden. Im allgemeinen können diese Formulierungen etwa 10 bis 100 % unverdauliches Fett und 0 bis etwa 90 % verdauliches Triglyceridfett oder -öl umfassen. Vorzugsweise umfassen diese Formulierungen etwa 35 bis 100 %, stärker bevorzugt etwa 50 bis etwa 100 % und am stärksten bevorzugt etwa 75 bis etwa 100 % unverdauliches Fett und 0 bis etwa 65 %, stärker bevorzugt 0 bis etwa 50 % und am stärksten bevorzugt 0 bis etwa 25 % verdauliches Triglyceridfett oder -öl. Aufgrund der potentiellen Kalorienzufuhr dieser Triglyceridfette oder -öle ist es wünschenswert, die Menge, in der sie mit den unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kombiniert werden, zu minimieren.
Der hierin verwendete Ausdruck "Triglyceridöl" bezieht sich auf jene Triglyceridzusammensetzungen, welche bei Raumtemperaturen, d.h. bei etwa 25ºC fließfähig oder flüssig sind. Obwohl es sich um keine Notwendigkeit handelt, können die in der vorliegenden Erfindung nützlichen Triglyceridöle jene umfassen, welche unter 25ºC fließfähig oder flüssig sind. Diese Triglyceridöle bestehen hauptsächlich aus Triglyceridinaterialien, können jedoch auch Restmengen von anderen Komponenten wie Mono- und Diglyceriden umfassen. Um bei Temperaturen unter 25ºC fließfähig oder flüssig zu bleiben, enthält das Triglyceridöl eine Minimalmenge an Glyceriden mit Schmelzpunkten über etwa 25ºC, um so beim Abkühlen des Triglyceridöls den Anstieg der Feststoffanteile zu begrenzen. Es ist wünschenswert, daß das Triglyceridöl chemisch stabil und oxidationsbeständig ist.
Geeignete Triglyceridöle können aus natürlich vorkommenden flüssigen Pflanzenölen wie Baumwollsamenöl, Sojabohnenöl, Safloröl, Maisöl, Olivenöl, Kokosnußöl, Palmkernöl, Erdnußöl, Rapssamenöl, Canolaöl (d.h. Rapssamenöl mit einem niedrigen Gehalt an Erucasäure), Sesamsamenöl, Sonnenblumensamenöl und Gemischen hievon stammen. Gleichfalls geeignet sind flüssige Ölfraktionierungen, die aus Palmöl, Schweinefett und Talg erhalten werden, beispielsweise durch Vermahlen oder gesteuerte Zwischenveresterung, gefolgt von einer Abtrennung der Öle. Öle mit einem vorwiegenden Gehalt an Glyceriden von ungesättigten Säuren können eine partielle oder Kontakthydrierung erfordern, um den Geschmack beizubehalten, es sollte jedoch darauf geachtet werden, daß die Glyceridmenge, die über 25ºC schmilzt, nicht zu stark ansteigt. Wenn Öle ausgewählt werden, die eine größere Menge zwischen 25ºC und 40ºC schmelzende Feststoffe als erwünscht enthalten, kann es notwendig sein, die Feststoffe abzutrennen. Beispielsweise ist raffiniertes und geringfügig hydriertes und filtriertes Sojabohnenöl, ebenso wie raffiniertes Baumwollsamenöl, geeignet.
Der hierin verwendete Ausdruck "Triglyceridfett" bezieht sich auf jene Triglyceridzusammensetzungen, welche bei Raumtemperaturen fest oder plastisch sind. Diese festen oder plastischen Fette können von Pflanzen oder Tieren stammen oder können eßbare synthetische Fette oder Öle sein. Beispielsweise können tierische Fette wie Schweinefett, Talg, Oleoöl, Oleostock, Oleostearin und dgl., welche bei Raumtemperatur fest sind, verwendet werden. Ebenso können Triglyceridöle, wie ungesättigte Pflanzenöle, durch partielle Hydrierung der ungesättigten Doppelbindungen der Fettsäurebestandteile des Öls, gefolgt von üblichen Abkühlungs- und Kristallisationstechniken oder durch ein geeignetes Mischen mit genügend Triglyceriden, welche bei Raumtemperatur fest sind, um eine steife, kristalline Blockstruktur auszubilden, welche die freifließenden Eigenschaften des flüssigen Öls stört, in plastische Fette umgewandelt werden. Für weitere Beispiele von festen oder plastischen Fetten siehe Purves et al., US-Patent 3 355 302; veröffentlicht am 28. November 1967, und Darragh et al., US-Patent 3 867 556; veröffentlicht am 18. Februar 1975. Da die festen oder plastischen Fette eine beachtliche Menge an Feststoffen einbringen, kann ihr Einschluß nachteilige Auswirkungen auf die organoleptischen Eigenschaften, im speziellen auf die Wachsartigkeit, der eßbaren fetthältigen Produkte der vorliegenden Erfindung haben.
In den unverdaulichen Fettzusamensetzungen der vorliegenden Erfindung nützliche Triglyceridfette und -öle können bestimmte Triglyceride enthalten, in welchen ein, zwei oder drei der OH-Gruppen des Glycerinmoleküls durch Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Caproyl-, Caprylyl- oder Caprylreste substituiert worden sind und die verbleibenden OH-Gruppen des Glycerinmoleküls (wenn vorhanden) mit Acylresten von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen substituiert worden sind.
Die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch in Kombination mit kalorienarmen mittelkettigen und gemischten mittel/langkettigen Triglyceriden verwendet werden, wie sie in Ehrman et al., US-Patent 4 888 196 ausgegeben am 19. Dezember 1989; und Seiden, europäische Patentanmeldung 322 027, veröffentlicht am 28. Juni 1989, offenbart werden.
Die unverdauliche Fettzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann in oder als Backfett und Ölprodukte(n) verwendet werden. Das Backfett und die Ölprodukte können zu Bratzwecken verwendet werden, wie zur Herstellung von Pommes frites, Kartoffelchips aus Kartoffelscheiben oder verarbeiteten Kartoffelstückchen, Kartoffelstäbchen, Maischips, Tortillachips, Krapfen, Hühner-, Fisch- und Fleischpies (z.B. Pasteten). Das Backfett und die Ölprodukte können auch bei der Herstellung von Backwaren in beliebiger Form verwendet werden, wie Backgemische, lagerungsstabile gebackene Waren und tiefgekühlte Backwaren, einschließlich, jedoch ohne Beschränkung darauf, Kuchen, Granolariegel, Torten, Muffins, Keksriegel, Waffeln, Kekse, Konditorwaren, Pasteten, Pastetenrinden und süße Kekse, einschließlich Sandwich-Brötchen, Kekse mit Schokoladespänen, insbesondere lagerbeständige Kekse mit Doppeltextur, wie in der am 19. Juni 1984 herausgegebenen US-PS 4 455 333 von Hong et al. beschrieben. Diese Backwaren können Früchte, Rahm, Cremen oder andere Füllungen enthalten. Andere Anwendungen in Backwaren umfassen Brote und Semmeln, Kräcker, Brezeln, Pfannkuchen, Waffeln, Waffeltüten und Becher für Speiseeis, mit Hefe aufgegangene Backwaren, Pizzas und Pizzarinden, gebackene, mehlhältige Imbiß-Nahrungsmittel und andere gebackene, gesalzene Snacks.
Andere eßbare fetthältige Produkte, welche die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten, umfassen Speiseeis, tiefgekühlte Nachspeisen, Käse, Käseaufstriche, Fleischspeisen, Fleischersatz, Schokoladekonfekt, Salatdressings, Mayonnaise, Margarine, Aufstriche, Sauerrahm, Joghurt, Kaffeeobers, Erdnußbutter, gepreßte Snacks, wie Maiskomlocken, Puffreis, Mikrosnacks, Halbfertigprodukte und andere gepreßte Snacks auf der Basis von Mais oder anderen Getreidekörnern wie Weizen, Reis udgl., geröstete Nüsse und Getränke wie Milchshakes.
Eßbare fetthältige Produkte, welche die unverdaulichen Fette der vorliegenden Erfindung enthalten können, umfassen kalorienfreie Süßungsmittel oder Süßungsmittel mit reduziertem Kaloriengehalt, allein oder in Kombination mit Füllmitteln. Diese kalorienfreien Süßungsmittel oder Süßungsmittel mit reduziertem Kaloriengehalt umfassen, jedoch ohne Beschränkung darauf, Aspartam, Saccharin, Alitam, Thaumatin, Dihydrochalkone, Acesulfam und Cyclamate.
Füllmittel oder Körper verleihende Mittel in den eßbaren fetthältigen Produkten, die die Fettzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten, umfassen zum Teil oder im gesamten unverdauliche Kohlenhydrate, beispielsweise Polydextrose und Cellulose oder Cellulosederivate, wie D,L-Zucker, Carboxymethylcellulose, Carboxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und mikrokristalline Cellulose. Andere geeignete Füllmittel umfassen Gummen (Hydrokolbide), Stärken, Dextrine, vergorene Molke, Tofu, Maltodextrine, Polyole, darunter Zuckeralkohole, z.B. Sorbit und Mannit, und Kohlenhydrate, z.B. Laktose.
Die die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthaltenden eßbaren fetthältigen Produkte können auch Diätfasern enthalten. Unter "Diätfasern" sind komplexe Kohlenhydrate zu verstehen, welche einer Verdauung durch Säugetierenzyme widerstehen, wie z.B. jene Kohlenhydrate, welche in den Zellwänden von Pflanzen und in Seetang anzutreffen sind, und jene Kohlenhydrate, welche durch mikrobielle Fermentation erzeugt worden sind. Beispiele dieser komplexen Kohlenhydrate sind Kleien, Cellulosen, Hemicellulosen, Pektine, Gummen und Schleime, Seetangextrakte und biosynthetische Gummen. Quellen für die Cellulosefasern umfassen Gemüse, Früchte, Samen, Getreidekörner und von Menschen (z.B. durch bakterielle Synthese) hergestellte Fasern. Es können auch kommerzielle Fasern, wie z.B. gereinigte Pflanzencellulose, oder Cellulosemehl, verwendet werden. Natürlich vorkommende Fasern, wie z.B. Psyllium und Fasern aus der ganzen Citrusfruchtschale, aus dem Citrusfrucht-Albedo, aus Zuckerrüben, aus Citrusfrucht-Fruchtfleisch und -Saftsäckchen-Feststoffen, aus Äpfeln, Aprikosen und Wassermelonenschalen, können verwendet werden.
Diese Diätfasern können in roher oder gereinigter Form vorliegen. Die verwendeten Diätfasern können solche vom Einfachtypus (z.B. Cellulose) sein, sie können Verbunddiätfasern sein (z.B. Citrusfrucht-Albedo-Fasern, welche Cellulose und Pektin enthalten), oder sie können irgendeine Kombination von Fasern (z.B. aus Cellulose und einem Gummi) sein. Die Fasern können nach auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren verarbeitet werden.
Die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch mit Vitaminen und Mineralstoffen, im speziellen den fettlöslichen Vitaminen, angereichert werden. Die fettlöslichen Vitamine umfassen Vitamin A, Vitamin D und Vitamin E und deren Vorläufer. (Siehe Mattson; US-Patent 4 034 083, ausgegeben am 5. Juli 1977, welches fettlösliche Vitamine offenbart, die zum Anreichern von Polyolfettsäurepolyester nützlich sind).
Verschiedene andere in Fettprodukten typischerweise vorliegende Bestandteile können auch in den unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten sein. Diese anderen Bestandteile umfassen Stabilisatoren, die als Schutz gegen eine oxidative Beeinträchtigung bei hohen Temperaturen helfen. Silikonöle, im speziellen Methyl- und Ethylsilikonöle sind für diesen Zweck nützlich. Methylsilikone haben sich aüch bei der Reduktion der Polymerisationsgeschwindigkeit beim Braten als wirksam erwiesen. Andere typischerweise in Fettprodukten enthaltene Additive, wie kleinere Mengen von fakultativen Geschmacksstoffen, Emulgatoren, Antispritzmitteln, Antihaftmitteln, Antioxidantien oder dgl., können ebenfalls vorhanden sein.

F. Alternative Anwendbarkeit der festen Polyglycerinesterteilchen

Es wurde festgestellt, daß die in den unverdaulichen Fettzusammensetzungen hierin als Mittel zur Regelung des passiven Ölverlustes nützlichen festen Polyglycerinesterteilchen auch für die Anwendung als Verdickungsmittel in herkömmlichen verdaulichen Triglyceridölen oder Öle enthaltenden Produkten wirksam sind. Diese festen Polyolpolyesterteilchen können daher als "Verdickungsmittel" oder "Hardstockmaterialien" verwendet werden, indem diese in Mengen von etwa 1 % bis etwa 40 % (typischerweise 1 % bis 15 %, noch typischer 1 % bis 10 % und am typischsten 1 % bis 8 %) mit flüssigen, verdaulichen Ölen bei der Formulierung von Koch- und Salatölen oder halbfesten Nahrungsmittelprodukten wie Backfetten sowie anderen Nahrungsmittelprodukten, welche eine Kombination aus Fett- und Nichtfettbestandteilen enthalten, z.B. Margarinen, Mayonnaise, gefrorene Milchdesserts udgl., verwendet werden können. Die Öle für diese Zusammensetzungen können herkömmliche verdauliche Triglyceridöle wie Baumwollsamenöl, Maisöl, Canolaöl oder Sojabohnenöl oder mittlere oder mittlere/lange Ketten aufweisende Triglyceride umfassen.

G. Analytische Methoden

Eine Anzahl von Parametern, die zur Charakterisierung der Elemente der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, sollen durch besondere experimentelle analytische Vorgangsweisen quantifiziert werden. Jede dieser Vorgangsweisen wird im Detail wie folgt beschrieben.

1. Fettsäurezusammensetzung von Polyoloolyestern

Die Fettsäurezusammensetzung (FAC) von Polyolpolyestern kann durch Gaschromatographie unter Verwendung eines Hewlett- Packard Gaschromatographen Modell S712A bestimmt werden, der mit einem Flammenionisationsdetektor und einem Hewlett-Packard Automatik-Sampler Modell 17671A ausgestattet ist. Die verwendete Chromatographiemethode wird in "Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists Society, 4. Ausgabe, 1989, Procedures 1-Ce62" (hierin durch Bezugnahme aufgenommen) beschrieben.

2. Esterverteilung der Saccharosepolyester

Die relative Verteilung der einzelnen Octa-, Hepta-, Hexa- und Pentaester sowie kollektiv der Tetra- bis Monoester der Saccharosepolyester kann unter Verwendung der Normalphasen- Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) bestimmt werden. Eine mit Kieselsäuregel gepackte Säule wird in dieser Methode verwendet, um die Polyesterprobe in die oben erwähnten jeweiligen Estergruppierungen auf zutrennen. Hexan und Methyl-t- butylether werden als die mobilen Phasenlösungsmittel verwendet. Die Estergruppierungen werden unter Verwendung eines Massendetektors (z.B. eines Verdampfungslichtstreuungsdetektors) quantifiziert. Die Detektorantwort wird gemessen und dann auf 100 % normalisiert. Die einzelnen Estergruppen werden als ein relativer Prozentsatz ausgedrückt.

3. Richtungskoeffizient für das Profil des Festfettoehalts (SFC) von unverdaulichem Fett, gemessen in ºF

Vor der Bestimmung der SFC-Werte wird eine Probe von unverdaulichem Fett auf eine Temperatur von 140ºF (60ºC) oder höher, wenigstens 30 Minuten lang oder bis die Probe vollständig geschmolzen ist, erhitzt. Die geschmolzene Probe wird dann wie folgt temperiert: bei 80ºF (26,7ºC) 15 Minuten; bei 32ºF (0ºC) 15 Minuten; bei 80ºF (26,7ºC) 30 Minuten; bei 32ºF (0ºC) 15 Minuten lang. Nach dem Temperieren werden die SFC-Werte der Probe bei Temperaturen von 50ºF (10ºC), 70ºF (21,1ºC), 80ºF (26,7ºC), 92ºF (33,3ºC) und 98,6ºF (37ºC) nach einem 30-minütigen Äquilibrieren bei jeder Temperatur durch gepulste Kernmagnetresonanz (PNMR) bestimmt. Der Richtungskoeffizient für das Profil des Festfettgehaltes in % Feststoffe/ºF wird durch Subtrahieren des SFC-Werts bei 70ºF (21,1ºC) vom SFC-Wert bei 98,6ºF (37ºC) und anschließendes Dividieren durch 28,6 berechnet. Die Methode zur Bestimmung der SFC-Werte durch PNMR wird in J. Amer. Oil Chem. Soc., Band 55 (1978), SS.328-31 und in A.O.C.S. Official Method Cd. 16-81, Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists Society, 4. Aufl., 1989, beschrieben.

4.-Schmelzounkt des vollständigen Schmelzens von Polyolpolyestern durch Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC)

Der Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyolpolyestermaterialien oder Polyolpolyester enthaltenden Teilchen kann durch DSC wie folgt bestimmt werden:

Ausstattung:

Perkin-Elmer 7 Series Thermal Analysis System, Modell DSC7, hergestellt von Perkin-Elmer, Norwalk, CT.

Vorgangsweise:

1. Eine Probe des Polyolpolyestermaterials oder einer Polyolpolyester enthaltenden Mischung wird auf mindestens 10ºC über der Temperatur erhitzt, bei der alle sichtbaren Feststoffe geschmolzen sind, und wird gründlich vermischt.
2. 10 ± 2 mg Probe werden in die Probenpfanne eingewogen.
3. Ein Scannen von etwa 10ºC über der Temperatur, bei der alle sichtbaren Feststoffe geschmolzen sind, bis auf -60ºC wird mit 5ºC je Minute durchgeführt.
4. Die Temperatur der Probe wird 3 Minuten lang auf -60ºC gehalten und von -60ºC auf die ursprüngliche Ausgangstemperatur mit 5ºC je Minute (d.h. auf etwa 10ºC über der Temperatur, bei der alle sichtbaren Feststoffe geschmolzen sind) gescannt.
5. Der Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens ist die Temperatur am Schnittpunkt der Grundlinie (d.h. der spezifischen Wärmelinie) mit der Tangente zur Hinterkante des letzten endothermen Peaks (Höchsttemperatur).

5. Thixotrooiebereichswert

Die unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zeigen bestimmte rheologische Eigenschaften (das sind eine scheinbare Viskosität und Thixotropie), welche mit dem Ausmaß an der durch derartige Zusammensetzungen gewährleisteten Regelung des passiven Ölverlustes korrelieren. Die hierin beschriebene Methode wird verwendet, um den Thixotropiebereich einer Fettzusammensetzung zu ermitteln, worin die Feststoffkomponente gemäß dem Abkühlungsprofil des Endanwendungsproduktes kristallisiert wird, um eine dreidimensionale, feststoffartige Struktur auszubilden.
Der Thixotropiebereich kann als Dimensionen an Energie pro Einheitsvolumen einer gescherten Probe ausgedrückt werden, was einen Hinweis darauf gibt, daß Energie benötigt wird, um die dreidimensionale feststoffartige Struktur des Materials aufzubrechen. (Siehe Schram, G., Introduction to Practical Viscometry, Seiten 17-19, Gebrüder Haake, Westdeutschland (1981)). Der Thixotropiebereich kann daher als relatives Maß des dreidimensionalen, feststoffartigen Netzwerkes der Fettzusammensetzung betrachtet werden, welches vor dem Scheren vorliegt. In dieser Methode wird die Scherspannung als eine Funktion der Schergeschwindigkeit zwischen 0s&supmin;¹ und 800s&supmin;¹ unter Verwendung eines Kegel- und Plattenrheometers ermittelt. Die Schergeschwindigkeit wird zunächst bei 37,8ºC während 7,5 Minuten erhöht und anschließend während 7,5 Minuten abgesenkt. Der Thixotropiebereich ist die Fläche der Hystereseschleife zwischen den ansteigenden und absteigenden Fließkurven. Unverdauliche Fettzusammensetzungen, welche Thixotropiebereichswerte von mindestens etwa 10 kPa/s besitzen, werden bei ihrem Verzehr eine Regelung des passiven Ölverlustes zeigen.

a) Kalibrierung des Meßgerätes

Ein Modell eines Abkühlungsprofils (siehe Figur 1) wird auf einen X-Y-Schreiber (Houston Instruments Modell 200) gelegt, sodaß die Zeit die X-Achse darstellt. Das verwendete Abkühlungsprofil sollte jenem des Endanwendungsproduktes ähnlich sein. In diesem Fall ist das verwendete Abkühlungsprofil eine Näherung des Abkühlungsprofils eines Kartoffelchips und es ist typisch für alle frittierten, gesalzenen Snackprodukte. Die Schalter des Meßgerätes sind auf die im Modell beschriebenen Parameter eingestellt und anschließend wird in der folgenden Weise kalibriert:
1. Der Kalibrator wird auf 50 mV eingestellt.
2. Das ZERO-Potentiometer wird eingestellt, bis die Nadel auf dem Meßgerät 50ºF anzeigt.
3. Der Kalibrator wird auf 190mV eingestellt.
4. Das SPAN-Potentiometer wird eingestellt, bis die Nadel am Meßgerät 190ºF anzeigt.
Die vorstehenden Schritte 1 bis 4 werden wiederholt, bis die Nadel ohne Einstellung die genaue Temperatur angibt. Der Bandschreiber wird anschließend an den Analogausgang eines Thermoelementmeßgerätes (Omega Nr. 199A) angeschlossen.

b) -Probenvorbereitung

Eine unverdauliche Fettprobe wird über 180ºF erhitzt, bis sie vollständig geschmolzen ist, und anschließend innig gemischt. Acht (8) Gramm der Probe werden anschließend in eine Aluminiumwaagschale (VWR Scientific Nr. 25433-008) eingewogen. Ein Thermoelement (Omega Nr. 5TC-T-36-36, 0,005 Zoll, Typ T) wird in die Probe ungefähr im Zentrum der Schale eingetaucht, wobei Sorge getragen wird, daß die Spitze des Thermoelements nicht den Boden der Schale berührt. Die Schale wird anschließend auf eine heiße Platte gestellt und auf ungefähr 240ºF erhitzt. (240ºF ist die geschätzte Oberflächentemperatur eines Kartoffelchips nach seiner Entfernung aus der Friteuse.) Diese Temperatur kann auf ungefähr das Abkühlungsprofil des jeweiligen Endanwendungsproduktes eingestellt werden müssen, in welches die zu untersuchende Fettzusammensetzung möglicherweise einverleibt wird. Wenn die ungefähre Temperatur erreicht ist, wird das Meßgerät gestartet und die Schale wird von der heißen Platte entfernt und auf einen Laborarbeitstisch gestellt. Die Temperatur der Probe wird reguliert, sodaß die im Modell gezeigte Abkühlungskurve ungefähr eingehalten wird (±5ºC). Dies wird dadurch erzielt, daß die Schale leicht bewegt wird, um das Abkühlen zu beschleunigen und daß die Schale vom Laborarbeitstisch entfernt wird, um die Abkühlungsgeschwindigkeit zu verringern. Dieser Abkühlungsprozeß dauert ungefähr 3 Minuten bis zur Vollständigkeit, wonach das Thermoelement entfernt wird. Die unverdauliche Fettprobe wird anschließend vor der Messung des Thixotropiebereichs während mindestens 30 Minuten bei einer Temperatur temperiert, welche für die Lagerungstemperatur des Endanwendungsproduktes typisch ist, in welches die unverdauliche Fettprobe möglicherweise einverleibt werden wird (z.B. 70ºF für einen Kartoffelchip).

c) Einstellung des Rheometers

Das Rheometer (Contraves Rheomat lisa mit 2, 5 und 7 cm Kegeln; 2ºWinkel) wird mit einem Computer verbunden und wie folgt eingestellt:
Programmeinstellung:
Empfindlichkeit 1,0
erste Mindestschergeschwindigkeit (s&supmin;¹) 0,000
Zeit bei der Mindestschergeschwindigkeit 120,0 Haltezeit, um eine Angleichung der Probentemperaturen zu ermöglichen
Dauer der aufsteigenden Steigung (s) 450,0 7,5 min Scan von 0 bis 800 s&supmin;¹
max. Schergeschwindigkeit 800,000
Haltezeit 1,0
Zweite Mindestschergeschwindigkeit (s&supmin;¹) 0,000
Dauer der absteigenden Steigung (s) 450,0 7,5 min Scan von 800 bis 0 s&supmin;¹
Bedingungen der Datenausgabe:
Ausdruck der gemessenen Punkte 1 bis 15
Berechnung des Thixotropiebereiches
Ausdruck der Ergebnisse

d) Kegelauswahl

Bei Verwendung eines Kegels CP-8 (2 cm) wird der Thixotropiebereich der Probe gemäß diesem Verfahren ermittelt. Wenn der Thixotropiebereichswert größer als 200 kPa/s ist, wurde die maximale Genauigkeit erzielt. Wenn der Thixotropiebereichswert zwischen 50 und 200 kPa/s liegt, sollte das Verfahren mit einer neuen Probe unter Verwendung eines Kegels CP-6 (5 cm) wiederholt werden. Wenn der Thixotropiebereichswert von 0 bis 50 kPa/s beträgt, sollte das Verfahren unter Verwendung eines Kegels CP-10 (7 cm) wiederholt werden.

e) Kalibrierung des Drehmomentes

Das Rheometer wird im Hinblick auf das Drehmoment kalibriert durch Wegheben des Meßkopfes von der Platte und anschließendes Einstellen des Knopfes der Drehmomentkalibrierung am Kontrollpult des Rheometers bis das Drehmomentmeter links vom Einstellknopf "+000" zeigt, wobei das "+" blinkt.

f) Kalibrierung der Temperatur

Die Temperatur der Probe sollte während der Analyse bei 37,8±0,1ºC gehalten werden. Nach der Einstellung des Umlaufbades, um-ungefähr 37,8 ºC zu erreichen, wird die Plattentemperatur durch Aufbringen einer geringen Ölmenge auf die Platte, Positionieren des Kegels auf der Platte, Einführen einer Thermoelementsonde in den Spalt zwischen dem Kegel und der Platte und anschließendes Warten während einiger Minuten zur Angleichung der Temperatur überprüft. Die Temperatur wird anschließend abgelesen, wobei die Badtemperatur eingestellt wird, bis die Plattentemperatur 37,8 ± 0,1ºC zeigt.

g) Analyse der Probe

Ungefähr 4 g der temperierten, unverdaulichen Fettprobe werden auf die Rheometerplatte aufgebracht. Die Kegelanordnung wird anschließend langsam auf die Probe abgesenkt und fest auf die Platte aufgesetzt. An diesem Punkt wird das Programm der Fließkurve begonnen. Nach der Beendigung des Laufes wird ein Bericht ausgedruckt, worin die ersten 15 Datenpunkte auf der Fließkurve und der berechnete Thixotropiebereich angeführt sind. Der Thixotropiebereich ist die Fläche der Hystereseschleife zwischen den ansteigenden und den absteigenden Fließkurven und wird als Thixotropiebereichswert (kPa/s) aufgezeichnet.

6) Mittlerer Grad der Glycerinpolymerisation

Der "mittlere Grad der Glycerinpolymerisation" (n-bar) ist eine Molmenge, die die mittlere Zahl von Glycerinresten in der Polyglycerinesterspezies, die ein Polyglycerinestergemisch enthält, beschreibt. Der mittlere Grad der Glycerinpolymerisation wird aus einer experimentell bestimmten Verteilung der Gewichtsprozentsätze der individuellen Polyglycerinesterspezies berechnet, die ein gegebenes Gemisch von Polyglycerinestern ausmachen.
Die Verteilung der Polyglycerinesterspezies in einer Polyglycerinesterprobe kann wie folgt bestimmt werden: Die Polyglycerinesterprobe wird mit Natriummethoxid in rückfließendem Methanol umgeestert. Das Natriummethoxid wird aus der entstehenden Lösung durch Behandlung mit einem Anionenaustauscherharz abgetrennt. Die Methanollösung der Polyglycerine und der gebildeten Methylester wird mit Hexan extrahiert, um die Methylester abzutrennen. Schließlich wird Methanol abgedampft, wobei das Gemisch aus unveresterten Polyglycerinen zurückbleibt. Die so erhaltenen Polyglycerine werden mit einem 5/1-Gemisch (nach dem Volumen) von Trimethylsilylimidazol und Bis(trimethylsilyl)trifluoracetamid in Pyridin derivatisiert, um Trimethylsilyether auszubilden. Die Probe wird unter Verwendung einer kurzen (18 Zoll x 1/8 Zoll ID), gepackten Säule (3 % JXR auf 100/120 Maschen Gaschrom Q) nach Säuleninjektion und Flammenionisationsdetektion durch GC analysiert. Die GC-Methode ist im wesentlichen jene, die für die Abtrennung von intakten Gemischen aus Mono-, Di- und Triglyceriden verwendet wird, beschrieben in JAOCS, 58 (1981), Seiten 215-227.
Der mittlere Grad der Glycerinpolymerisation (n-bar) kann dann aus der bestimmten Verteilung der Polyglycerinspezies in der Probe gemäß der folgenden Gleichung bestimmt werden.
worin Wt%Gn = Gew.-% einer Polyglycerinesterspezies mit n wiederkehrenden Einheiten
MWGn = Molekulargewicht einer Polyglycerinesterspezies mit n wiederkehrenden Einheiten = n(74)+18

7) % Veresterung des Polyglycerinestergemisches

Die % Veresterung einer Polyglycerinesterprobe sind der mittlere Grad der Polyglycerinveresterung, ausgedrückt auf einer Molprozentbasis. Die % Veresterung werden indirekt aus der Verseifungszahl, der Säurezahl und dem mittleren Grad der Glycerinpolymerisation einer Polyglycerinesterprobe berechnet. Die analytischen Methoden zur Bestimmung der Verseifungszahl und der Säurezahl einer Polyglycerinesterprobe sind wie folgt:

Verseifungszahl

Die feste Polyglycerinesterprobe kann mit am Rückfluß siedendem alkoholischem KOH gemäß der in "Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists Society", 4. Auflage, 1989, Vorgangsweise Cd3-25, beschriebenen Vorgangsweise verseift werden. Die entstehenden Fettsäureseifen werden mit standardisierter HCl auf einen Phenolphthalein-Endpunkt titriert. Eine Leerprobe (ohne Probenzusatz) durchläuft ebenfalls das Verfahren und wird titriert.
Die Verseifungszahl wird dann gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
SV = ((B-S) x N x 56,1)/W
worin B = erforderliches Volumen (ml) HCl, um die Leerprobe zu titrieren
S = erforderliches Volumen (ml) HCl, um die Probe zu titrieren
N = Normalität der HCl
W - Probengewicht in Gramm

Säurezahl

Die feste Polyglycerinesterprobe kann mit standardisiertem KOH auf einen Phenolphthalein-Endpunkt titriert werden. Die Vorgangsweise wird in "Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists Society", 4. Auflage, 1989, Vorgangsweise Cd 3a-63, beschrieben. Eine Leerprobe (ohne Probenzusatz) wird gleichfalls titriert.
Die Säurezahl wird dann entsprechend der folgenden Gleichung berechnez:
AV = ((A-B) x N x 56,1)/W
worin A erforderliches Volumen in ml KOH, um die Probe zu titrieren
B = erforderliches Volumen in ml KOH, um die Leerprobe zu titrieren
N = Normalität des KOH
W = Probengewicht in Gramm
Aus der Verseifungszahl und der Säurezahl kann dann der "Esterwert" (EV) der Polyglycerinesterprobe berechnet werden. Der Esterwert einer gegebenen Polyglycerinesterprobe ist der Unterschied zwischen der Verseifungszahl (SV) und der Säurezahl (AV) der Probe.
Aus dem Esterwert kann dann ein berichtigter Esterwert berechnet werden. Der "berichtigte Esterwert" (EVcor) einer gegebenen Polyglycerinesterprobe ist der errechnete Esterwert einer reinen Probe mit nur einem Gehalt an Polyglycerinestern, (d.h. ohne einen Gehalt an freier Fettsäure (ffa)). Der korrigierte Esterwert wird gemäß der folgenden Gleichung errechnet:
worin %ffa = AV(0,503)
Danach wird der mittlere Grad der Veresterung (i-bar) aus dem korrigierten Esterwert und dem mittleren Molekulargewicht des Polyglycerins (MWGn-bar) berechnet. Der mittlere Grad der Veresterung (i-bar) ist eine Molmenge, die die mittlere Anzahl der Hydroxylgruppen des Polyglycerinesters beschreibt, welche mit Fettsäuren verestert sind. Daher bedeutet
worin MWGn-bar = n(74) + 18
durchschn. MWFA = das mittlere Molgewicht der Fettsäureestergruppen (fa), die in der Polyglycerinesterprobe vorliegen, aus dem Gewichtsprozentsatz der Fettsäuren der verschiedenen Spezies, die durch die zuvor beschriebene GCFAC-Methode entsprechend der nachfolgenden Gleichung gemessen werden:
durchschn. MWfa = Σ wt%fa MW fa / 100
Schließlich wird der Veresterungsprozentsatz gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
% Veresterung = (i-bar) 100 / n-bar+2

8. Verdaubarkeit von Fettzusammensetzungen (Lidasetest)

Etwa 0,5 g der unverdaulichen Fettzusammensetzung werden geschmolzen und zu 25 ml einer Tris-Pufferlösung (58,4 g NaCl (1,0M), 5,3 g CaCl&sub2; x 2 H&sub2;0 (36 mM), 67,7 g Trizma (0,5M), verdünnt auf einen Liter mit entinisiertem Wasser und auf einen pH-Wert von 8,0 mit konzentrierter HCl eingestellt) in einen 125 ml Erlenmeyerkolben zugesetzt. Zu diesem Gemisch werden 1, ml einer 1,0 %igen Natriumtaurocholatlösung (Sigma Chemical) und 0,5 ml einer 45,0 %igen CaCl&sub2; x 2 H&sub2;O-Lösung zugesetzt. Etwa 5 Glasperlen werden hinzugefügt, der Kolben wird verschlossen und in ein auf 37ºC eingestelltes Wasserbad, das mit einer Schüttelvorrichtung ausgerüstet ist, gestellt. Die Probe wird während einer Stunde geschüttelt, anschließend wird 1 ml Lipaselösung (750 mg Lipase (Sigma Chemical Typ II, roh aus dem Schweinepankreas), verdünnt mit 50 ml der zuvor beschriebenen Tris-Pufferlösung) zugesetzt. Das Gemisch wird bei 37ºC während einer Stunde geschüttelt.
Die Reaktion wird durch Zugabe von 10 ml konzentrierter HCl, 25 ml entionisiertem Wasser und 10 ml Ethanol beendet. Die freigesetzten freien Fettsäuren werden mit drei 100-ml-Portionen Diethylether/Petrolether (Volumsverhältnis 1:1) extrahiert. Die vereinigten Extrakte werden mit drei 100-ml Portionen entionisiertem Wasser gewaschen. Die organische Schicht wird mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und durch ein Filterpapier Whatman Nr. 41 filtriert. Die Etherlösungsmittel werden durch Rotationsverdampfung bei 55ºC entfernt.
Der Rückstand wird mit zwei 30-ml-Portionen heißem Isopropylalkohol/Wasser (85/15 Vol./Vol.) in einem 150 ml Kolben gewaschen. Das Gemisch wird mit standardisierter 0,1 N NaOH-Lösung bis zu einem Phenolphthaleinendpunkt titriert. Eine Leerprobe (ohne zugesetztem Testmaterial) wird im ganzen Verfahren mitlaufen gelassen und ebenfalls titriert. Der "Lipase-Esterwert" (LEV) wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
LEV = (((S-B) x N x 56,1)/W) - AV,
worin S = Volumen in ml an NaOH, das zur Titration der
Probe erforderlich ist
B = Volumen in ml an NaOH, das zur Titration der
Leerprobe erforderlich ist
N = Normalität der NaOH
W = Probengewicht in Gramm
AV = Säurezahl der Probe (hierin vorstehend beschrieben)
Die Prozent Hydrolyse werden aus der folgenden Gleichung berechnet:
% Hydrolyse = (LEV) x 100/(EV),
worin LEV = Lipase-Esterwert (hierin vorstehend beschrieben)
EV = Esterwert (hierin vorstehend beschrieben).
Unter Verwendung dieser Bedingungen und dieser Enzymzubereitung werden nur die Ester der primären Hydroxylgruppen hydrolysiert. Beispielsweise beträgt der LEV von reinem Triolian (Triglycerid, welches drei Ölsäureester enthält) 126,9, der EV beträgt 190,4 und die % Hydrolyse betragen 66,7 %. Das Triolian enthält jedoch auch Hydroxylgruppen, die keine primären Hydroxylgruppen sind, welche berücksichtigt werden müssen, um die Verdaubarkeit des Triolians zu bestimmen, sogar, wenn diese anderen Hydroxylgruppen unter den Bedingungen dieser Methode nicht hydrolysiert werden. Es wird daher angenommen, daß Triolian, ein herkömmliches Triglycerid, zu 100 % verdaubar ist, und der Wert der Hydrolyse von 66,7 %, welcher für die Triolianprobe gemäß dieser Methode erhalten wird, wird auf 100 % normalisiert. Gemäß der hierin vorstehend im Abschnitt Definitionen angegebenen Definition der Unverdaubarkeit können gegenüber einem Triglycerid nur etwa 70 % der Probe durch die Enzyme in diesem Lipasetest hydrolysiert werden. Daher sollte für eine als unverdaulich angesehene Fettzusammensetzung der Hydrolysewert in % welcher für die Probe gemäß dieser Methode erhalten wird 46,7 % oder darunter, vorzugsweise 13,3 % oder darunter, stärker bevorzugt 6,7 % oder darunter betragen.

9. Dicke der Polyglycerinesterteilchen (Lichtmikroskopie)

Die Dicke der in den unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ausgebildeten festen Polyolpolyesterteilchen kann bei Raumtemperatur mit einem durch ein Nikon-Microphot-Video verbesserten Lichtmikrospkop (VELM) unter Verwendung einer Hoffman-Modulationskontrast (HMC)-Optik gemäß der folgenden Methode abgeschätzt werden:
1. Ein kleiner Teil (z.B. 1-10 mg) der unverdaulichen Fettprobe mit den darin dispergierten festen Polyglycerinesterteilchen wird auf einen Objekträger aufgebracht und zugedeckt. Der Objektträger wird unter das Mikroskop gelegt.
2. Die Probe wird unter Verwendung eines HMC 100X Öl-Objektivs als Standardlinse in Verbindung mit einer 10X-Okularlinse untersucht.
3. Eine auf dem Mikroskop montierte Videokamera und eine damit verbundene Kontrollvorrichtung werden zur Verbesserung des Videos verwendet, um die Unterscheidung zwischen der Probe und dem Hintergrund zu erleichtern.
4. Die Dicke der festen Polyolpolyesterteilchen wird in µm gemessen.
Diese Methode erlaubt die Differenzierung von Teilchen mit Dicken, die gerade innerhalb der Auflösung des VELM (etwa 0,2- 0,5 µm) liegen. Die Teilchendicke von Teilchen mit kleineren Abmessungen kann durch die nachstehend beschriebene Gefrier- Bruch-Methode bestimmt werden.
(Anmerkung: Es ist keine andere spezielle Probenherstellung erforderlich als die Erzielung einer repräsentativen Probe. Die Proben sollten geschmolzen und an der Atmosphäre abgekühlt werden.)
Literatur: Robert Hoffman, "The Modulation Contrast Microscope: Principles and Performances", Journal of Microscopy, Bd. 110, Pt 3, August 1977, SS.205-222.

10. Dicke von festen Polyolpolyesterteilchen - Gefrier- Bruch-Transmissionselektronenmikroskopie

Die dreidimensionale Topographie von Polyglycerinesterteilchen und ihre Größe können durch eine Gefrier-Bruch-Transmissionselektronenmikroskopie-Methode (ff-tem) bestimmt werden.
Diese Gefrier-Bruch-Methode wird wie folgt durchgeführt:
1. Der äußere Hohlraum eines Gefrierbehälters wird mit flüssigem N&sub2; gefüllt, und der innere Dewar-Behälter des Gefrierbehälters wird mit flüssigem Ethan gefüllt (normale Schmelztemperatur -172ºC). Das Ethan wird gefrieren gelassen.
2. Eine kleine Menge (1-2µl) der unverdaulichen Fettprobe mit den darin dispergierten festen Polyolpolyglycerinesterteilchen wird in die Vertiefung eines goldplattierten Balzers- Probenhalters eingebracht. (Anmerkung: Für sehr fließfähige Proben werden 1-2 µl Probe auf einem Goldprobenschälchen (Balzers) aufgebracht und ein weiteres Probenschälchen wird auf das erste daraufgestellt, um ein Sandwich auszubilden).
3. Der Großteil des gefrorenen Ethans in dem Dewar-Behälter wird durch Einführen einer Metallwärmesenke (z.B. einer Pinzette) in den Dewar-Behälter geschmolzen.
4. Unmittelbar nach dem Schmelzen des Ethans wird der Probenhalter mit der unverdaulichen Fettprobe unter Verwendung eines Pinzettenpaars aufgehoben und rasch in das flüssige Ethan eingetaucht.
5. Nach wenigen Sekunden wird die Probe aus dem Ethan entfernt, rasch auf die Spitze eines Kamelhaarpinsels aufgetragen, um den Ethanüberschuß abzutrennen und sofort in das flüssige N&sub2; getaucht, um die Probe kalt zu halten.
6. Die Probe wird unter flüssigem N&sub2; auf einen JEOL JFD- 9000C-Probenhalter und dann in die Kammer einer JEOL JFD-9000C- Gefrier-Bruch-Einheit übertragen. Die Temperatur der Einheit sollte etwa -175ºC betragen. Das Vakuum sollte mindestens 8x10&supmin;&sup7; Torr betragen.
7. Ein Messer wird auf eine Temperatur von etwa -165ºC abgekühlt.
8. Die Probe wird in der JOEL-Kammer unter Verwendung des vorgekühlten Messers gebrochen.
9. Platin-Kohlenstoff wird auf der gebrochenen Probe in einem 45º-Winkel während 4,5 Sekunden abgelagert, woran eine Kohlenstoffablagerung in einem 90&sup0;-Winkel während 25 Sekunden anschließt, um eine Kopie der gebrochenen Probe auszubilden. Die Hochspannung beträgt 2500 V und die Stromstärke beträgt 70 mA.
10. Die Proben werden aus der Gefrier-Bruch-Einheit abgetrennt und unter Verwendung von 3 Waschungen mit Chloroform gereinigt.
11. Die Kopie wird auf ein 300 Maschen Kupfer EM Gitter gehoben und in einem Transmissionselektronenmikroskop überprüft.
12. Auf einem Negativfilm werden die Bilder aufgezeichnet und von den Negativen werden Abzüge hergestellt.
13. Die Dicke der Polyglycerinesterteilchen wird in nm gemessen.
Literaur:
Rash, J.E. und Hudson, C.S., "Freeze Fracture: Methods, Artifacts anc Interpretations", New Haven Press, New York, 1979.
Stolinski und Breathnach, "Freeze Fracture Replication of Biological Tissues", Academic Press, London, 1975.
Steinbrecht und Zierold, "Cryotechniques in Biological Electron Microscopy", Springer-Verlag, Berlin, 1987.

H. Spezielle Beispiele

Die spezielle Herstellung der unverdaulichen Fettzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.

Beispiel I

Herstellung von festem Polyglycerinester

200 g enes Polyglycerins mit breiter Verteilung, welches Di- bis Heptaglycerine enthält (durchschnittlicher n-bar = 3,35) wird in einem Verfahren in industriellem Maßstab unter Verwendung des Verfahrens hergestellt, welches in Babayan, US- PS 3 637 774, ausgegeben am 25. Jänner 1972, beschrieben ist. Das Polyglycerin wird anschließend in einem Pope-Abstreichfilmverdampfer im Labormaßstab fraktioniert, um Wasser, Glycerin, Diglycern und Triglycerin zu entfernen. Das fraktionierte Polyglycerin wird mit einer Geschwindigkeit von 0,8 bis 1,2 g/min bei 190-191ºC und einem Druck von 0,15 bis 0,8 mm Hg durch den Verdampfer durchgeführt. Etwa 74 g des Destillates und etwa 106 g des Produktes werden isoliert (der Großteil des Wassers wird abgezogen und geht durch das Vakuumsystem verloren). Das fertige Polyglycerinprodukt enthält nur Spuren von Wasser und Glycerin und besitzt reduzierte Mengen an Diglycerin und Triglycerin, mit einem n-bar von 4,76. Der durchschnittliche Polymerisationsgrad beträgt 4,76 und das mittlere Molekulargewicht liegt bei 370,2.
Die Reaktion wird in einem runden 100 ml-Glasreaktionsgefäß durchgeführt, welches mit einem Stickstoffeinlaß und einem Magnetrührer ausgerüstet ist. Die Temperatur wird mittels eines Ölbades, eines Thermometers und eines Temperaturreglers kontrolliert. Ungefähr 5,00 g (13,5 mMol) des vorstehend beschriebenen fertigen Polyglycerins werden gemeinsam mit 150 ml trockenem Pyridin und 75 ml trockenem Dimethylformamid in den Reaktor zugesetzt. Es wird zugelassen, daß sich das Polyglycerin bei Raumtemperatur löst und anschließend wird ein Gemisch aus Palmitoylchlorid (3,30 g, 12,0 mMol) und Stearoylchlorid (24,2 g, 80,0 mMol) zugesetzt. Das klare, leicht gelbe Reaktionsgemisch wird während ungefähr 4,0 Stunden unter Rühren und einer Atmosphäre aus trockenem Stickstoff auf etwa 50-52ºC erhitzt.
Anschließend wird der Großteil des Pyridins und Dimethylformamids aus dem Reaktionsgemisch durch Rotationsverdampfung bei 70:80ºC und einem Druck von etwa 15 mm Hg entfernt. Das Rohprodukt wird in 200 ml Dichlormethan gelöst und in einen 500 ml Scheidetrichter übergeführt. Die Lösung wird mit zwei 200 ml-Portionen 10 %iger wäßriger HCl und abschließend mit zwei 200 ml-Portionen destilliertem, entionisiertem Wasser gewaschen. Die organische Phase wird mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und das Lösungsmittel wird durch Rotationsverdampfung entfernt.
Der entstehende feste Polyglycerinester besitzt die folgenden Eigenschaften:
Verseifungszahl 179,8
Säurezahl 32,0
korr. Esterwert 176,2
Schmelzpunkt 54,8
n-bar 4,97
i-bar 6,66
%-Veresterung 95,6
Durchschn.MWFA 278,5
Fettsäuregehalt
C&sub1;&sub4; 0,1
C&sub1;&sub6; 11,4
C&sub1;&sub7; 0,2
C18:0 86,3
C18:1 0,6
C&sub2;&sub0; 0,6

Herstellung der Fettzusammensetzung

Vier (4) Gramm dieses festen Polyglycerinesterproduktes und 96 Gramm von flüssigem Saccharosepolyester, worin die Saccharose im wesentlichen mit Fettsäuregruppen von Baumwollsamenöl vollständig verestert ist, werden vermischt und erhitzt, bis sich alle Feststoffe gelöst haben. Das Gemisch wird anschließend mit einer Geschwindigkeit von 33,3ºF/min wieder auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die entstehende Fettzusammensetzung ist zur Verwendung als Nahrungsmittelfett geeignet. Da die Fettzusammensetzung einen Thixotropiebereichswert von 19,0 aufweist, ruft sie keinen passiven Ölverlust hervor, welcher in anderer Weise auftreten würde, wenn nur flüssiger Saccharosepolyester verwendet würde. Da die Menge an Feststoffen in diesen Fettzusammensetzungen auch so gering ist, werden Nahrungsmittelprodukte, welche diese Fettzusammensetzungen enthalten, keinen wachsartigen Geschmack besitzen.
Der vorstehende flüssige Saccharosepolyester besitzt die in Tabelle 1 angeführten Eigenschaften. Tabelle I

Beispiel II

Herstellung von festem Polyglycerinester

Herstellung von Polyglycerin

Ein Polyglycerin wird in einem Verfahren in industriellem Maßstab unter Verwendung des Verfahrens hergestellt, welches in Babayan, US-PS 3 637 774, ausgegeben am 25. Jänner 1972, beschrieben ist. Das Polyglycerin wird fraktioniert, um Wasser, Glycerin und einen Teil des Diglycerins zu entfernen. Das entstehende Polyglycerin mit enger Verteilung besitzt einen n-bar von 3,16 und enthält überwiegend Di-, Tri- und Tetraglycerin mit geringen Mengen an Penta- bis Heptaglycerin. Der durchschnittliche Polymerisationsgrad beträgt 3,16 und das mittlere Molekulargewicht liegt bei 251,8.

Herstellung von Behensäuremethylester

Behensäuremethylester werden aus Behensäuremono- und -diglyceriden hergestellt. 3950 Pfund von Behensäureglyceriden (27,5 % Monoglyceride, 67,5 % Diglyceride und 5,0 % Triglyceride), 660 Pfund Methanol und 70 Pfund Natriummethylatlösung (25 in Methanol) werden in einen Reaktor von 750 Gallonen zugesetzt. Das Gemisch wird bei 65ºC während ungefähr 2 Stunden unter Rückfluß des Methanols umgesetzt. Das Rühren wird beendet und das Glycerin wird während etwa 2 Stunden absetzen gelassen. Das Glycerin setzt sich am Boden ab und wird durch den Auslaß am Boden entfernt. Zusätzliche 60 Pfund Methanol und 11 Pfund Natriummethylatlösung (25 % in Methanol) werden in den Reaktor zugesetzt und das Gemisch wird bei etwa 65ºC während 1 Stunde umgesetzt. Das Rühren wird beendet, das Glycerin wird während 2 Stunden absetzen gelassen und durch den Auslaß am Boden entnommen. 1500 Pfund Wasser werden dem Gemisch zugesetzt, dieses wird während 10 Minuten gerührt und während 1 Stunde absetzen gelassen. Das Wasser wird anschließend durch den Auslaß am Boden des Reaktors entfernt. Der Methylester wird anschließend unter Vakuum von 5-10 mm Hg bei einer Temperatur von 65ºC getrocknet. Der Methylester wird aus dem Reaktor durch einen Kühler in eine Vorlage flash-destilliert. Die Destillationsbedingungen sind 300ºF-440ºF und 1-5 mm Hg. Die Reinheit des Destillates ist 95 % C&sub2;&sub2;, 2 % C&sub2;&sub4; und 2,2 % C&sub2;&sub0;. Monoglyceride und Glycerin sind im Destillat nicht feststellbar.

Veresterung des Polyglycerins

Die Veresterungsreaktion wird in einem runden 1 l Glasreaktionsgefäß, welches mit einem Stickstoffeinlaß, einem Vakuumauslaß und einem mechanischen Rührer ausgerüstet ist, durchgeführt. Die Temperatur wird mit Hilfe eines Heizmantels, eines Thermometers und eines Temperaturreglers reguliert. 27,4 g (0,109 Mol) des vorstehend beschrieben Polyglycerins werden in den Reaktor zugesetzt, gemeinsam mit 263,0 g (0,743 Mol) Methylbehenat und 1,4 g (0,010 Mol) Kaliumcarbonat. Der Druck im System wird auf etwa 6,0 mm verringert, während gleichzeitig die Temperatur auf 135ºC erhöht wird. Das Reaktionsgemisch wird unter Rühren bei dieser Temperatur während insgesamt 11 Stunden erhitzt, wobei der Druck während dieser Zeitspanne auf 0,4 mm Hg fällt.
Das Produkt wird durch Aufschlämmen des rohen Reaktionsgemisches mit 1 % Silicagel, gefolgt von einer Filtration zur Entfernung der Feststoffe gereinigt. Die überschüssigen Methylester werden auf einem Pope-Abstreichfilmverdampfer entfemt, welcher bei einer Temperatur von 210ºC und einem Druck von 0,05 mm Hg betrieben wird.
Der entstehende feste Polyglycerinester besitzt die folgenden Eigenschaften:
Verseifungszahl 145,7
Säurezahl 0,1
korr. Esterwert 145,7
Schmelzpunkt 72,2
n-bar 3,11
i-bar 3,87
Veresterung 75,7 %
Durchschn.MWFA 338,9
Fettsäurezus.
C&sub1;&sub6; 0,1
C18:0 0,5
C18:1 0,1
C18:2 0,1
C&sub2;&sub0; 2,1
C22:0 94,7
C22:1 0,2
C&sub2;&sub1; 2,0

Herstellung der Fettzusammensetzung

Vier (4) Gramm dieses festen Polyglycerinesterproduktes und 94 Gramm des in Beispiel I beschriebenen flüssigen Saccharosepolyesters werden vermischt und erhitzt, bis sich alle Feststoffe gelöst haben. Anschließend wird ermöglicht, daß sich das Gemisch mit einer Geschwindigkeit von 33,3ºF/min wieder auf Raumtemperatur abkühlt. Die entstandene Fettzusammensetzung besitzt einen Thixotropiebereichswert von 44,3 und führt daher bei ihrer Verwendung als Nahrungsmittelfett nicht zu einem passiven Ölverlust. Da die Menge an Feststoffen in diesen Fettzusammensetzungen so gering ist, werden die diese Fettzusammensetzungen enthaltenden Nahrungsmittelprodukte keinen wachsartigen Geschmack besitzen.

Beispiel III

Herstellung von festem Polyglycerinester (PGE)

Ein kommerziell erhältliches PGE mit enger Verteilung (n- bar 3,19) (Triodan 55, Lot Nr. 00202, Grinsted, Dänemark) wird fraktioniert, um den größten Teil der Monoester und einige der Diester zu entfernen, um überwiegend Di-, Tri- und Tetraester mit geringen Mengen an Penta- bis Heptaestern zu erhalten. Der Ausgangspolyglycerinester besitzt einen i-bar von 1,30 und ist zu 25 % verestert.
Der erhaltene feste Polyglycerinester besitzt die folgenden Eigenschaften:
Verseifungszahl 159,4
Säurezahl 0,6
korr. Esterwert 159,3
n-bar 3,54
i-bar 2,83
Schmelzpunkt 56,2ºC
Veresterungsgrad 51,1 %
MWFA 271,2
LEV 1,8

Fettsäurezusammensetzung

C&sub1;&sub2; 0,1
C&sub1;&sub4; 1,2
C&sub1;&sub5; 0,1
C16:0 41,2
C16:1 0,2
C&sub1;&sub7; 0,3
C18:0 55,6
C18:1 0,2
C18:2 0,2
C&sub2;&sub0; 0,7

Herstellung der Fettzusammensetzung

Sechs (6) g dieses festen Polyglycerinesterproduktes und 94 g des in Beispiel I beschriebenen flüssigen Saccharosepolyesters werden vermischt und erhitzt, bis sich die gesamten Feststoffe gelöst haben. Das Gemisch wird anschließend wieder auf Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit von 33,3ºF/min. abgekühlt. Däs Abkühlen bewirkt eine Kristallisation des festen Polyglycerinestermaterials in der Form kleiner zweidimensionaler Teilchen, welche in dem flüssigen, unverdaulichen Öl dispergiert sind. Die Figur 2 ist eine Mikrofotografie, welche die zweidimensionale Struktur der festen Polyglycerinpolyesterteilchen zeigt. Diese Teilchen besitzen eine Dicke von weniger als 100 nm, gemessen durch Gefrier-Bruch-Transmissionselektronenmikroskopie, welche hierin vorstehend im Abschnitt Analytische Methoden beschrieben ist.
Die Fettzusammensetzung, welche die festen Teilchen aus Polyglycerinester enthält, die im flüssigen Saccharosepolyester dispergiert sind, besitzt einen Thixotropiebereichswert von 38,0 kPa/s und zeigt daher nicht das Problem des passiven Ölverlustes, welches in anderer Weise auftreten würde, wenn nur der flüssige Saccharosepolyester als Nahrungsmittelfett eingesetzt werden würde. Der Richtungskoeffizient für das Profil des Festfettgehaltes beträgt -0,1% Feststoffe/ºF. Als Ergebnis dieses relativ flachen Richtungskoeffizienten für das Profil des Festfettgehaltes und der niedrigen Feststoffmenge werden die diese Fettzusammensetzung enthaltenden Nahrungsmittelprodukte keinen wachsartigen Geschmack besitzen.

Beispiel IV

Es werden Norchip-Kartoffeln verwendet, welche zu Scheiben einer Stärke von etwa 0,052 Zoll (0,13 cm) geschnitten wurden. Die geschnittenen Kartoffeln werden in einer 5 Pfund fassenden Friteuse bei einer Temperatur von 165ºF (180ºC) während 3 Minuten fritiert. Ungefähr 225 Kartoffelchips werden in jede der Fettzusammensetzungen der Beispiele I, II und III fritiert.
Der Verzehr dieser Kartoffelchips, welche die unverdaulichen Fettzusammensetzungen enthalten, wird zu keinem passiven Ölverlust führen, und die Kartoffelchips weisen keinen unannehmbaren wachsartigen Geschmack auf.

Claims

1. Unverdauliche, als Ersatz für Triglyceridfette oder -öle in Nahrungsmitteln geeignete Fettzusammensetzung, die einen Richtungskoeffizienten des Profils für den Festfettgehalt zwischen 21,1ºC und 37ºC von 0 bis -1,26 % Feststoffe/ºC aufweist und welche Zusammensetzung umfaßt:

A. ein flüssiges, unverdauliches Öl mit einem Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens unter 37ºC; und

B. unverdauliche, feste in diesem Öl in einer solchen Menge dispergierte Teilchen eines Polyglycerinesters, die ausreicht, um einen passiven Ölverlust bei Verzehr dieser Zusammensetzung zu vermeiden; welche unverdaulichen festen Teilchen einen Schmelzpunkt des vollständigen Schmelzens über 37ºC aufweisen, worin die den Polyglycerinester ausbildenden Estergruppen aus langkettigen Fettsäureresten gebildet sind, wobei wenigstens 40 %, vorzugsweise wenigstens 50 %, stärker bevorzugt wenigstens 75 % dieser langkettigen Fettsäuren gesättigt sind und wenigstens 18 Kohlenstoffatome aufweisen und worin die unverdaulichen Teilchen dazu dienen, dieser Zusammensetzung einen Thixotropiebereichswert von 10 kPa/sek oder größer, vorzugsweise 25 kPa/sek oder größer, stärker bevorzugt 45 kPa/sek oder größer zu erteilen.

2. Unverdauliche Fettzusammensetzung nach Anspruch 1, die 60 % bis 99 % vorzugsweise 85 % bis 99 % eines flüssigen, unverdaulichen Öls, vorzugsweise einen flüssigen Saccharose-Fettsäurepolyester, und 1 % bis 40 %, vorzugsweise 1 % bis 15 % feste Polyglycerinesterteilchen umfaßt.

3. Unverdauliche Fettzusammensetzung nach Anspruch 2, worin der feste Polyglycerinester wenigstens 2, vorzugsweise 3 bis 10 Glycerineinheiten enthält und worin wenigstens 30 %, vorzugsweise wenigstens 50 % der Hydroxylgruppen des festen Polyglycerinesters verestert sind.

4. Unverdauliche Fettzusammensetzung nach Anspruch 3, wobei in dem Polyglycerinester der mittlere Grad der Glycerinpolymerisation von 2 bis 10, vorzugsweise von 3 bis 6 beträgt.

5. Unverdauliche Fettzusammensetzung nach Anspruch 4, worin die den festen Polyglycerinester ausbildenden Estergruppen i) aus C&sub2;&sub2;-Resten gebildete Estergruppen, ii) aus einem Gemisch aus C&sub1;&sub6; und C&sub1;&sub8;-Resten in einem Molverhältnis von C&sub1;&sub6;:C&sub1;&sub8; im Bereich von 50:50 bis 0,1:99,9 gebildete Estergruppen oder iii) eine Kombination hievon umfassen.

6. Nahrungsmittelprodukt, umfassend ein eßbares Substrat, vorzugsweise einen Kartoffelchip, und 10 % bis 100 % der unverdaulichen Fettzusammensetzung nach Anspruch 1.