Sterolester mit kurzkettigen Fettsäuren

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Sterole und betrifft spezielle Sterolester, Lebensmittel, kosmetische und pharmazeutische Zubereitungen, die diese Sterolester enthalten und deren Verwendung zur Herstellung cholesterinsenkender Mittel.

Stand der Technik

Der Einsatz von cholesterinsenkenden Sterolen, Stanolen und deren Derivaten in Lebensmittelzubereitungen hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Literatur bietet zahlreiche Formulierungsmöglichkeiten, um die schlecht löslichen und dispergierbaren Phytosterole und -stanole in Lebensmittelzubereitungen, kosmetische oder pharmazeutische Produkte einarbeiten zu können. Aus dem ungünstigen Löslichkeitsverhalten der Substanzen resultiert neben der schlechten Dispergierbarkeit auch eine verminderte Bioverfügbarkeit und eine unbefriedigende Stabilität der Lebensmittelzubereitungen. Im Stand der Technik wird beschrieben, wie die Verfügbarkeit von Sterolen durch die Reduktion der Partikelgrößen vornehmlich durch Mikronisation verbessert werden kann. Jedoch zieht die Partikelgrößenverkleinerung und somit Vergrößerung der Oberfläche wiederum eine schlechte Verarbeitbarkeit nach sich, da die energiereichen Partikel aggregieren und sehr schlecht benetzbar sind.

Es müssen daher in der Regel Emulgatoren eingesetzt werden, die die Dispergiereigenschaften entscheidend verbessern. Auch wenn Lebensmittelemulgatoren sich durch eine gute Verträglichkeit auszeichnen und über einen langen Zeitraum bereits bekannt sind, versucht man die Menge der Emulgatoren zu verringern oder sie gar ganz zu vermeiden, da Emulgatoren auch

die Bioverfügbarkeit weiterer in den Lebensmitteln vorhandenen Substanzen beeinflussen oder die Stabilität der Formulierungen negativ verändern können.

Außerdem erfordert die Einarbeitung von Emulgatoren dennoch weitere technisch einfallsreiche Formulierungsentwicklungen, um die Nachteile der schlechten Weiterverarbeitung zu minimieren. Sterol-Emulgator-Komplexe ermöglichen zwar eine direkte und einfache Einarbeitung der Sterole in Lebensmittelzubereitungen. Der verringerte Sterolgehalt der Formulierungen wirkt sich jedoch nachteilig aus, da durch die Erhöhung der Einsatzmengen auch der Eintrag der Emulgatoren vergrößert wird.

Eine Alternative zu den reinen Sterolen oder Stanolen ist der Einsatz ihrer mit Fettsäuren ver- esterten Derivate in Lebensmitteln wie die Europäischen Patentschriften EP 0898 896 Bl, EP 0 911 385 Bl und EP 1 075 191 Bl beispielhaft zeigen, da Sterolester eine den Sterolen vergleichbare cholesterinsenkende Wirkung aufweisen, sowie in pharmazeutischen Zubereitungen (EP 0 436 682 Bl). Es werden Sterole und Stanole mit Fettsäuren der Kettenlängen von 2 bis 26 Kohlenstoffatomen offenbart. Handelsübliche Sterol- und Stanolester sind in der Regel Derivate mit Fettsäuren aus Pflanzenölen wie beispielsweise Sonnenblumenöl, Rapsöl, Leinöl, Reiskeimöl, Saffloröl oder Sojabohnenöl und weisen daher vorwiegend längerkettige gesättigte wie ungesättigte Fettsäuren mit Kettenlängen von 16 bis 22 Kohlenstoffatomen auf. Die veresterten Derivate lassen sich aufgrund ihrer höheren Löslichkeit geringfügig besser einarbeiten. M.F.M. Jaeger beschrieb bereits 1907 einige kurzkettige Sterolester hinsichtlich ihrer physikalisch-chemischen Eigenschatten (M.F.M. Jaeger, Recueil des Travaux Chimi- ques des Pays-Bas et de Ia Belgique, 26 (1907), S. 311 bis 356).

Die Auswahl der Fettsäuren beeinflusst hier entscheidend die Eigenschaften der unterschiedlichen Sterolderivate in Bezug auf ihren Schmelzpunkt, ihre Stabilität und ihre Löslichkeit wie bereits im US Patent US 3,751,569 und im Europäischen Patent EP 1 075 191 Bl dargestellt. Der Nachteil von Estern längerkettiger gesättigter Fettsäuren ist deren schlechte Verarbeitbar- keit, die zum großen Teil auf ihren hohen Schmelzpunkt zurückzuführen ist. Sterolester ungesättigter Fettsäuren sind zwar leichter verarbeitbar, jedoch weisen die mit diesen Steroiden va- ten versetzten Lebensmittel eine geringe Stabilität auf. Außerdem sinkt mit zunehmender Kettenlänge der Fettsäuren der Anteil des Gesamtsterols in der Formulierung, so dass größere Mengen der Ester eingearbeitet werden müssen, um auf einen hoher Sterolgehalt im Lebensmittel zu kommen. Niedrig schmelzende Ester mit kurzkettigen Fettsäuren haben dagegen den Nachteil schlechter organoleptischer und sensorischer Eigenschaften, die sich bei der Aufnahme der sie enthaltenen Lebensmittel unangenehm auswirken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Sterol- und Stanolderivate zur Verfügung zu stellen, die gute sensorische und organoleptische Eigenschaften aufweisen und eine einfa-

che Einarbeitung in Lebensmitteln ermöglichen. Zusätzlich sollten diese Derivate und die damit versetzten Lebensmittel eine hohe Stabilität aufweisen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind Sterolfettsäureester mittelkettiger Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 8 und 10 Kohlenstoffatomen in einer Fettsäureverteilung C ₈ zu Cio (Gewichtsverhältnis) von 95:5 bis 5:95, bevorzugt werden Fettsäureverteilungen von Cg zu Ci ₀ (Gewichtsverhältnis) von 90:10 bis 20:80 und insbesondere Verteilungen der Fettsäuren C ₈ zu Ci ₀ (Gewichtsverhältnis) von 64:36 bis 50:50 oder von 78:22 bis 65:35 eingesetzt. Unter Berücksichtigung von Verunreinigungen und anderen Fettsäuren erfasst das Gewichtsverhältnis 64:36 bis 50:50 die Verteilung C ₈ zu Ci ₀ von 60:40 und das Verhältnis 78:22 bis 65:35 die Verteilung C ₈ zu Cio von 70:30. Geeignet sind unverzweigte wie verzweigte, gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, darunter vorzugsweise solche die ausgewählt werden aus der Gruppe, die gebildet wird von n-Octansäure, n-Decansäure und Ethylhexansäure. Insbesondere bevorzugt werden die gesättigten unverzweigten Fettsäuren Caprylsäure (n-Octansäure) und/oder Caprinsäure (n-Decansäure).

Herstellungsbedingt bestehen Fettsäuren aus Gemischen unterschiedlicher Kettenlängen, so dass die daraus hergestellten Sterolester immer geringfügige Mengen von Fettsäuren anderer Kettenlängen als C ₈ und Ci ₀ enthalten. Die erfindungsgemäßen Sterolfettsäureester enthalten maximal 10 Gew. %, bevorzugt maximal 5 Gew. % und insbesondere maximal 3 Gew. % anderer Fettsäuren als C ₈ und Cio bezogen auf das Gewicht der im Ester enthaltenen Gesamtfettsäuren.

Diese speziellen Sterolfettsäureester haben einen sehr niedrigen Schmelzpunkt, der es ermöglicht, sie bei geringen Temperaturen aufzuschmelzen und direkt im Lebensmittel zu verteilen. Selbst der Einsatz von reinem Steroloctansäureester und insbesondere von reinem Sterolde- cansäureester in Lebensmitteln weist entscheidende Vorteile bei der Verarbeitung in Lebensmittelprodukten auf. Wählt man die Gemische beider Fettsäuren bei der Veresterung der Ste- role ergeben sich Ester mit noch niedrigeren Schmelzpunkten. Bereits bei Fettsäureverteilungen von C ₈ zu Cio von 90:10 bis 20:80 werden Schmelzpunkte von maximal 70°C erreicht. Auch temperaturempfindliche und wasserhaltige Lebensmittelzubereitungen, die nur kurzzeitig und nur auf relativ niedrige Temperaturen erwärmt werden dürfen, können als Grundlage für diese Sterolfettsäureester dienen. Insbesondere eignen sich diese Sterolderivate auch für die Verarbeitung in Getränken und Milchprodukten. Die besten Verarbeitungseigenschaften wiesen Fettsäureverteilungen von C ₈ zu Ci ₀ von 64:36 bis 50:50 oder von 78:22 bis 65:35 auf, da hier die tiefste Schmelzpunktdepression der Mischungen gegenüber den reinen Fettsäuren

beobachtet wurde. Das Fettsäuregemisch enthält maximal 10 Gew. %, bevorzugt maximal 5 Gew. %, besonders bevorzugt maximal 3 Gew. % Fettsäuren anderer Kettenlängen.

Die herzustellenden Lebensmittel brauchen bei der Verarbeitung nur bis maximal 60 bis 75°C erhitzt werden und der geschmolzene Sterolester kann durch einfaches Rühren sehr gut verteilt werden. Beim nachfolgenden Abkühlen liegt er in sehr feiner und homogener Verteilung im Lebensmittelprodukt vor. Neben dem geringen Eigengeschmack des mittelkettigen Stero- lesters weist so das damit hergestellte Lebensmittel auch aufgrund der extrem feinen Verteilung sehr gute organoleptische und sensorische Eigenschaften auf.

Besonders vorteilhaft für die Wahl mittelkettiger Fettsäuren ist außer der Geschmacksneutralität und den guten sensorischen Eigenschaften der hohe Gesamtsterolgehalt, der sich in den damit angereicherten Lebensmittelprodukten durch den hohen Sterolanteil des Esters ergibt. Gegenüber den herkömmlichen Sterolestern mit langkettigen Fettsäuren haben die erfindungsgemäßen Sterolderivate einen weitaus höheren Gehalt an reinem Sterol und ermöglichen es, die insgesamt einzusetzende Menge des Sterolderivates zu vermindern. Die erfindungsgemäßen Sterolester enthalten mindestens 60 Gew.%, bevorzugt mindestens 70 Gew.% und besonders bevorzugt mindestens 75 Gew.% Gesamtsterolanteil bezogen auf das Gewicht der Sterolverbindung.

Mit Caprylsäure (n-Octansäure) und Caprinsäure (n-Decansäure) werden zur Veresterung Fettsäuren eingesetzt, wie sie in Form der mittelkettigen Triglyceride, so genannten „Medium Chain Triglycerides" (MCT) - auch Miglyol® genannt - mit Glycerol verestert vorliegen. Da MCT-öle im Bereich der Humanernährung die Aufnahme von Fettstoffen reduzieren und sowohl die Fettverbrennung als auch die Metabolisierungsgeschwindigkeit steigern, sind auch bei Sterolestern dieser Fettsäuren weitere ernährungsphysiologisch wertvolle Haupt- und Nebenwirkungen denkbar

Die erfindungsgemäßen Sterolester weisen eine feste Konsistenz auf, die zu der guten Verarbeitung beiträgt, da sie ein einfaches Dosieren, Abteilen und Verpacken ermöglicht. Zusätzlich erlauben die Ester mit mittelkettigen, gesättigten Fettsäuren eine gute Lagerung, denn sie sind wesentlich oxidationsstabiler als herkömmliche Sterolester auf Basis von Sonnenblumenöl, Rapsöl, Leinöl, Reiskeimöl, Saffloröl oder Sojabohnenöl, die vorwiegend län- gerkettige gesättigte wie ungesättigte Fettsäuren mit Kettenlängen von 16 bis 22 Kohlenstoffatomen enthalten. Die sensorischen Eigenschaften werden durch die gängigen Lager- und/oder Transportbedingungen nicht beeinträchtigt. Das erfindungsgemäße Sterolderivat kann unter Standardbedingungen (RT) gelagert und auch unter erhöhten Temperaturen, wie sie in asiatischen Ländern und/oder im Sommer auftreten (30-40°C) transportiert werden, ohne dass es zu einer Schädigung der Produkteigenschaften kommt. Diese gute Oxidationsstabilität wirkt sich

natürlich auch im Sinne einer verbesserten Stabilität des damit angereicherten Lebensmittelproduktes aus.

Sterolfettsäureester mittelkettiger Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 8 und/oder 10 Kohlenstoffatomen in einer Fettsäureverteilung C ₈ zu Ci ₀ von 100 : 0 bis 0 : 100 eignen sich daher hervorragend zur Herstellung cholesterinsenkender Mittel.

In der vorliegenden Erfindung werden aus Pflanzen und pflanzlichen Rohstoffen gewonnene Sterole, sogenannte Phytosterole und Phytostanole, eingesetzt, die zu den Gruppen der 4- desmethyl-Sterole, 4-monomethyl-Sterole und 4,4-dimethyl-Sterole gehören. Bekannte Beispiele der 4-desmethyl-Sterole sind beispielsweise Ergosterol, Brassicasterol, Campesterol, Avenasterol, Desmosterol, Clionasterol, Stigmasterol, Poriferasterol, Chali- nosterol, Sitosterol und deren Mischungen, darunter werden bevorzugt ß- Sitosterol, Stigmasterol, Campesterol und Brassicasterol verwendet. Als pflanzliche Rohstoffquellen für die terole dienen unter anderem Samen und öle von Sojabohnen, Kanola, Palmkernen, Mais, Ko- kos, Raps, Zuckerrohr, Sonnenblume, Olive, Baumwolle, Soja, Erdnuss oder Produkte aus der Tallölproduktion. Vorzugsweise werden Sterole aus der Tallölproduktion, sowie Rapssterole eingesetzt.

Je nach Rohstoffquelle werden Mischungen unterschiedlicher Sterole und Stanole erhalten. Der Hauptanteil der Sterole wird durch ß-Sitosterol gestellt, weiterhin enthalten die Sterolmi- schungen größere Mengen Campesterol und Stigmasterol, sowie die hydrierten Derivate Si- tostanol und Campestanol und geringe Mengen Brassicasterol und weniger als 3 % anderer Sterole und Stanole.

Auch die hydrierten gesättigten Formen der Sterole, der sogenannten Stanole, fallen unter die eingesetzten Verbindungen. So sind neben den Sterolfettsäureestern mittelkettiger Fettsäuren auch die entsprechenden Ester der hydrierten Derivate, die Stanolfettsäureester mittelkettiger Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 8 und 10 Kohlenstoffatomen in einer Fettsäureverteilung C ₈ zu Cio (Gewichtsverhältnis) von 95:5 bis 5:95 bevorzugt werden Fettsäureverteilungen von C ₈ zu Cio (Gewichtsverhältnis) von 90:10 bis 20:80 und insbesondere Verteilungen der Fettsäuren C ₈ zu Cio (Gewichtsverhältnis) von 64:36 bis 50:50 oder von 78:22 bis 65:35 vorteilhaft geeignet zur Verarbeitung in Lebensmittelprodukten.

Die Herstellung kann nach den gängigen Methoden erfolgen, wie z. B.: Veresterung von Sterin und/oder Mischungen verschiedener Sterole oder Stanole mit gesättigten mittelkettigen Fettsäuren C8 und ClO. Die Veresterung kann auch ausgehend von Estern der Fettsäuren über eine Umesterung erfolgen. Ebenso ist eine Veresterung mit den entsprechenden Säureanhydri-

den oder Säurehalogeniden möglich. Entsprechende Verfahren sind dem Stand der Technik zu entnehmen.

Der erfindungsgemäße Sterolfettsäureester erlaubt es bei der Einarbeitung in Lebensmittel auf Emulgatoren zu verzichten. Er kann auf einfache Weise in Lebensmittel, ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird von Streichfetten, Margarine, Butter, pflanzliche öle, Bratfette, Erdnussbutter, Mayonnaise, Dressings, Cerealien, Brot- und Backprodukte, Kuchen, Weizenbrot, Roggenbrot, Toastbrot, Knäckebrot, Speiseeis, Puddings, Milchprodukte, Joghurt, Quark, Sahne, Süßwaren, Schokolade, Kaugummi, Müsliriegel, Milchgetränke, Sojagetränke, Fruchtsäfte, Gemüsesäfte, fermentierte Getränke, Nudeln Reis, Soßen, Käse, Streichkäse, Fleisch- und Wurstwaren, eingearbeitet werden.

Da die herzustellenden Lebensmittel bei der Verarbeitung nur geringfügig erhitzt werden müssen, der geschmolzene Sterolester durch einfaches Rühren sehr gut verteilt wird und beim nachfolgenden Abkühlen in sehr feiner und homogener Verteilung vorliegt, sind besonders wasserhaltige und temperaturempfindliche Lebensmittelprodukte wie Getränke und Milchprodukte, wie beispielsweise Milch, Milchgetränke, Molke-, Joghurtgetränke, Fruchtsäfte, Fruchtsaftgemische, Fruchtsaftgetränke, Gemüsesäfte, kohlensäurehaltige und kohlensäurefreie Getränke, Sojamilchgetränke oder proteinreiche flüssige Nahrungsersatzgetränke, sowie fermentierte Milchzubereitungen, Joghurt, Trinkjoghurt, oder Käsezubereitungen als Grundlagen für die erfindungsgemäßen Sterolester geeignet.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft deshalb Lebensmittelprodukte, die die erfindungsgemäßen Sterolfettsäureester enthalten. Die Sterolverbindungen werden bevorzugt in Getränken und Milchprodukten eingesetzt, die dann 0,1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 20 Gew.-% , besonders bevorzugt 0,5 bis 3 Gew. % der Sterolester bezogen auf das Gesamtgewicht der Lebensmittel enthalten, sowie in fettbasierten Produkten, in die bevorzugt 1 bis 25 Gew. %, besonders bevorzugt 5 bis 10 Gew. % bezogen auf das Gesamtgewicht der Lebensmittel eingearbeitet werden.

Beispiele

Beispiel 1:

Herstellung des Sterolesters mit mittelkettigen Fettsäuren C8/C10 (70/30)

726 g einer Fettsäure mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen (Edenor® C8 -70, Fa. Cognis: 0,5 Gew. % C ₆ , 69 - 75 Gew. % C ₈ , 23 - 27 Gew.% Ci ₀ , 2 Gew.% Ci ₂ ) wurden vorgelegt und unter Stickstoffspülung auf 120 ⁰ C aufgeheizt. 1120 g Tallölsterol (Arboris® Sterols AS-2™ , Fa. Arboris) und 480 g Rapssterol (Generol 98 RF, Fa. Cognis) wurden langsam in drei Portionen zugegeben, wobei die Temperatur oberhalb von 100 ⁰ C gehalten wurde. Anschließend wurde für 3 Stunden auf 210 ⁰ C erhitzt, wobei die Oberphase des Reaktionsdestillats laufend in den Ansatz zurückgeführt wurde. Daraufhin wurde der Ansatz auf 100 mbar evakuiert und 4 Stunden nachgerührt. Der Fettsäureüberschuss wurde dann bei 15 mbar abdestilliert und der Ansatz auf 90 ⁰ C abgekühlt und mit Stickstoff belüftet. Der Ansatz wurde 30 Minuten lang bei 85 ⁰ C und <30 mbar getrocknet, bevor mit Stickstoff belüftet wurde. Die abschließende Aufreinigung erfolgte bei 190 °C und 3 mbar durch Einleitung von Strippdampf (0,2 g pro Minute). Als Rückstand wurden 1911 g eines geruchlosen, hellen, sensorisch neutralen, hochschmelzenden Feststoffs sowie 16 g eines gelben klaren Destillats erhalten.

Der hergestellte Sterolester mit mittelkettigen Fettsäuren der Kettenlängenverteilung ca. 70 Gew. % C ₈ und ca.30 Gew.-% Qo hat gegenüber handelsüblichen Fettsäureestern mit Sonnenblumen- oder Rapsölfettsäuren (vorwiegend Linolsäure, ölsäure und geringe Mengen Palmitinsäure und Stearinsäure) eine verbesserte Stabilität und gegenüber reinem Sterol verbesserte organoleptische Eigenschaften sowie eine verbesserte Verarbeitbarkeit.

Gaschromatographische Analyse des in Beispiel 1 hergestellten Sterolesters:

Die Analyse (GC -Analytik) des in Beispiel 1 hergestellten Sterolester mit mittelkettigen Fettsäuren der Kettenlängenverteilung ca. 70 Gew. % C ₈ und ca.30 Gew.-% Ci ₀ ergab die folgende Zusammensetzung:

Sterol frei gesamt 4,8 Flächen-%

Fettsäure frei gesamt « 0,1 Flächen-%

Sterol gesamt 78,4 Gew.-%

Sterolester 94,9 Flächen-%

Zur Beurteilung der oxidativen Stabilität wurde eine Bestimmung nach der Rancimat- Methode durchgeführt:

Temperatur: 12O ⁰ C

Luft: 20 l/h

Probenmenge: 5,0 g

Ergebnis

Sterolester nach Bsp. 1 Induktionsperiode IP 39,3 Std.

Vergleich (Sterinester auf Basis Sonnenblumenfettsäure) IP 6,5 Std.

Beispiel 2

Herstellung des Sterolesters mit mittelkettigen Fettsäuren C8/C10 (60/40)

782 g einer Fettsäure mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen (Edenor® V 85, Fa. Cognis: max 1 Gew. % C ₆ , 54 - 64 Gew. % C ₈ , 36 - 45 Gew.% Ci ₀ , max. 2 Gew.% Ci ₂ ) wurden vorgelegt und unter Stickstoffspülung auf 120 °C aufgeheizt. 1120 g Tallölsterol (Arboris® Sterols AS- 2™ , Fa. Arnoris) und 480 g Rapssterol (Generol® 98 RF, Fa. Cognis) wurden langsam in drei Portionen zugegeben, wobei die Temperatur oberhalb von 100 °C gehalten wurde. Anschließend wurde für 3 Stunden auf 210 °C erhitzt, wobei die Oberphase des Reaktionsdestillats laufend in den Ansatz zurückgeführt wurde. Daraufhin wurde der Ansatz auf 100 mbar evakuiert und 4 Stunden nachgerührt. Der Fettsäureüberschuss wurde dann bei 15 mbar abdestilliert und der Ansatz auf 90 ⁰ C abgekühlt und mit Stickstoff belüftet. Der Ansatz wurde 30 Minuten lang bei 85 ⁰ C und <30 mbar getrocknet, bevor mit Stickstoff belüftet wurde. Die abschließende Aufreinigung erfolgte bei 190 °C und 3 mbar durch Einleitung von Strippdampf (0,2 g pro Minute). Als Rückstand wurden 1968 g eines geruchlosen, hellen, sensorisch neutralen, hochschmelzenden Feststoffs (Smp: 57,7°C) erhalten.

Auch der hergestellte Sterolester mit mittelkettigen Fettsäuren der Kettenlängenverteilung ca. 60 Gew. % C ₈ und ca.40 Gew.-% Ci ₀ hat gegenüber handelsüblichen Fettsäureestern mit Sonnenblumen- oder Rapsölfettsäuren (vorwiegend Linolsäure, ölsäure und geringe Mengen Palmitinsäure und Stearinsäure) eine verbesserte Stabilität und gegenüber reinem Sterol verbesserte organoleptische Eigenschaften sowie eine verbesserte Verarbeitbarkeit

Gaschromatographische Analyse des in Beispiel 2 hergestellten Sterolesters:

Die GC -Analytik ergab folgende Zusammensetzung:

Sterol gesamt 76,5 Gew.-%

Cholesterol 0,1 Flächen-%

Brassicasterol 1,0 Flächen-%

Campesterol 8,6 Flächen-%

Campestanol 0,7 Flächen-%

Stigmasterol 0,6 Flächen-% ß-Sitosterol 78,3 Flächen-% ß-Sitostanol 8,9 Flächen-%

Summe andere Sterole 1,9 Flächen-%

Sterol frei gesamt 1,4 Gew.-%

Sterolester ca. 97,0 Flächen-%

Fettsäure frei gesamt < 0,l Flächen-%

Beispiel 3: Organoleptische Eigenschaften

Ein organoleptischer Test der Produkte wurde in der Form durchgeführt, dass die hergestellten Sterolester und Vergleichsprodukte bei 4O ⁰ C in öl (MCT öl, Delios®, Fa. Cognis) gelöst (50%ige Lösung) wurden und verköstigt wurden. Die organoleptisch getesteten Sterolester wurden analog Beispiel 1 hergestellt, wobei ebenfalls für die Sterole das Mischungsverhältnis aus 70 Gew. % Tallölsterinen und 30 Gew. % Rapssterinen eingehalten wurde.

Die im Folgenden aufgeführten reinen Ester kristallisierten im Mund sehr rasch und wiesen damit ein unangenehmes Mundgefühl auf. Abmischungen waren diesbezüglich vorteilhafter, da diese kein rasches Kristallisationsverhalten zeigten.

Verzweigte FS bzw. Fettsäuren mit funktioneller Gruppe, wie Milchsäure, wiesen ebenfalls nicht das rasche Kristallisationsverhalten auf. In Bezug auf die organoleptischen Eigenschaften eignet sich daher auch der Sterolmilchsäureester zum Einsatz in Lebensmitteln.

Vegapure 100% C2 (Essigsäureester): 123.8°C

Vegapure 100% C4 (Buttersäureester): 88,2 ⁰ C

Vegapure 100% C6 (Capronsäureester): 68,9°C

Vegapure 100% C8 (Caprylsäureester): 68,7°C

Vegapure 100% C 10 (Caprinsäureester): 75,8°C

Vegapure 100% C 12 (Laurinsäureester): 81 , 1 ⁰ C

Vegapure 100% C8 verzweigt (Ethylhexansäure) 40,5°C

Vegapure 100% Milchsäure 88,7°C

Da Sterolester mit geringen Fettsäurekettenlängen C 2 bis C6 unangenehme sensorische Eigenschaften haben und die Einarbeitung der Verbindungen durch einen niedrigen Schmelzpunkt begünstigt wird, sollte der bevorzugte Sterolester einen höheren Anteil an Fettsäure der Kettenlänge C8 enthalten.

Beispiel 4: Schmelzpunktsbestimmung

Die Schmelzpunktsbestimmung der Sterolester mit unterschiedlichen Verhältnissen an C ₈ und Cio Fettsäuren (* ähnliche Zusammensetzung wie die aus den Beispielen 1 und 2 resultierenden Sterolester) erfolgte auf herkömmliche Weise mit Schmelzpunktröhrchen. Die untersuchten Sterolester wurden analog Beispiel 1 mit reiner Octan- und reiner Decansäure hergestellt, der Sterolanteil enthielt das Mischungsverhältnis 70 Gew. % Tallölsterine und 30 Gew. % Rapssterine.

Tab.l: Schmelzpunktbestimmun von SterolC8/C10fettsäureestern:

Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Milch

Einarbeitung von Sterol-CβCi o-fettsäureester 60/40 (gemäß Beispiel 2) in Milch

Die Milch (1O ⁰ C) wurde vorgelegt und auf 75 ⁰ C erwärmt. Anschließend wurde mit einem Ultra Turrax der Sterol-C ₈ Ci ₀ -fettsäureester 60/40 (7O ⁰ C) 30 sec. bei 10000 U/min eindisper- giert.

Nach dem Homogenisieren mit 150 bar wurde die Zubereitung bei 90°C pasteurisiert und anschließend auf 8°C abgekühlt.

Beispiel 2: Milchmischgetränke

Einarbeitung von Sterol-C ₈ Ci ₀ -fettsäureester 60/40 (gemäß Beispiel 2) ein Milchmischgetränk

Das Milchmischgetränk (1O ⁰ C) wurde vorgelegt und auf 75°C erwärmt. Anschließend wurde mit einem Ultra Turrax der Sterol-C ₈ Ci o-fettsäureester 60/40 (70 ⁰ C) 30sec. bei 10000 U/min eindispergiert.

Nach dem Homogenisieren mit 150bar wurde das Milchmischgetränk bei 90 ⁰ C pasteurisiert und anschließend auf 8°C abgekühlt

Für die Versuche wurde ein Milchmischgetränk vom Typ Banane (Fa. Alois Müller) verwendet

Beispiel 3: Joghurtzubereitungen

Einarbeitung von Sterol-CgCio-fettsäureester 60/40 (gemäß Beispiel 2) in stichfesten Joghurt, Trinkjoghurt und gerührten Joghurt

Milch (1O ⁰ C) wurde vorgelegt und auf 75°C erwärmt. Anschließend wurde mit einem Ultra Turrax der auf 70°C erhitzte Sterol-C ₈ Ci o-fettsäureester 60/40 30 sec. bei 10000 U/min ein- dispergiert.

Nach dem Homogenisieren mit 150 bar wurde die Mischung bei 90°C pasteurisiert und anschließend auf 45°C abgekühlt.

Danach wurde die Milchzubereitung beimpft. Hierzu wurde eine Vorlösung aus 50 g Joghurtkulturen YC 180 (von Chr. Hansen) und 450 g Milch angerührt. Von dieser Vorlösung wurden 2 ml/Liter Prozessflüssigkeit verwendet.

Anschließend wurde die beimpfte Zubereitung zum Fermentieren in einen Klimaschrank bei 45 °C gestellt. Nach Erreichen eines pH- Wertes von 4,5-4-6 wurde der Joghurt abgekühlt (stichfester Joghurt), oder mit 7% Zucker versetzt und gerührt (gerührter Joghurt), oder nochmals mit 80-100 bar homogenisiert (Trinkjoghurt)

Ergebnisse der Sensorik nach 1 Tag:

Im Becher fermentierter stichfester Joghurt, gerührter Joghurt und Trinkjoghurt wiesen nach

Einarbeitung von Sterol-C ₈ Ci o-fettsäureester 60/40 keinen Beigeschmack auf.

Beispiel 4: Pflanzliche öle

Einarbeitung von 5% Sterol-C ₈ Ci ₀ -fettsäureester 60/40 (gemäß Beispiel 2) in Rüböl

5% Sterol-C ₈ Ci o-fettsäureester 60/40 (gemäß Beispiel 2) werden unter Rühren bei 7O ⁰ C in Rüböl gelöst. Anschließend wird das öl auf 20 ⁰ C abgekühlt.

Durch Beobachten des öl-Gemisches über mehrere Tage sollte überprüft werden, ob Sterol- C ₈ Ci o-fettsäureester 60/40 homogen in Lösung bleibt. Die Mischprobe war nach 1 Woche klar, der Sterol-C ₈ Ci o-fettsäureester blieb in Lösung

Beispiel 5: Streichfette

Einarbeitung von Sterol-CgCio-fettsäureester 60/40 (gemäß Beispiel 2) (75% Sterolgesamtge- halt) PD 1106, SR 416/3 in Margarine

Die Wasserphase und die ölphase wurden getrennt auf ca. 60°C-70°C erwärmt. Dann wurde die Wasserphase langsam der ölphase unter Rühren zugeben bis eine Emulsionsbildung eintrat. Danach wurde das restliche Wasser zugeben. Anschließend wurde die Emulsion mit Zitronensäure auf pH=5,5 eingestellt und auf einem eisgekühlten Blech unter umwälzen umkristallisiert.

Beispiel 6: Mayonaisen

Einarbeitung von Sterol-C ₈ C) o-fettsäureester 60/40 (gemäß Beispiel 2) in Mayonnaise

Wasser und die Emulgatorpaste wurde vorgelegt. Zucker, Salz und Stabilisator (Frigesa®) wurden unter Rühren in der ölphase vordispergiert. Anschließend wurde die öl/Trockenstoffdispersion langsam mit Ultra Turrax, Stufe 1 in die Wasserphase ein- dispergiert, Danach wurden Senf und Essig zugegeben und erneut mit Ultra Turrax , Stufe 1 dispergiert.

Für den Versuch 2 wurde der Sterol-C ₈ Ci o-fettsäureester 60/40 bei 60-70 ⁰ C zuerst in Sonnenblumenöl gelöst und das Sonnenblumenöl wieder abgekühlt.