194797. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acil-laktilátok előállítására
1 194 797 2 A találmány tárgya új eljárás acil-laktilátok előállítására zsírsavból, tejsavból és kationt szolgáltató bázisból kiindulva. A találmány szerinti eljárást úgy végezzük, hogy a reakciót zsírsav, tejsav és bázis molárisán 1 :(1—4,8):(0,5—1,5) arányú elegyének 60-170 °C-on és 1,5-103—3,5-104 Pa nyomáson, inert gáz átbuborékoltatása közben történő 1,5-2 órás melegítésével valósítjuk meg úgy, hogy közben a tejsavval bevitt és a reakcióban keletkező vizet folyamatosan ledesztilláljuk, majd a melegítést és a vákuumot megszüntetjük, a reakcióelegyet 80 °C-ra hűtjük és alumíniumtálcákra engedjük. Az ismert RCO(OCHCH3OC)„OZ általános képlettel jellemezhető acil-laktilátokat, ahol R C8_24 szénatomos zsíralkilcsoportot, Z alkáli- és alkáliföldfém-kationt vagy protonált tercier szerves bázist jelöl, n pedig 0,5-8,5 között változik, már több mint 25 éve használják a sütőiparban, főként a kenyér és pékáruk adalékanyagaként. A liszthez 0,1-1%-ban adva, az acil-laktilátok kondicionáló hatásúak; a gyúrt nyers tésztát szilárdabbá, a kenyérbelet lágyabbá, egyenletesebbé teszik, megnő a kenyér eltarthatósági ideje. Ezek a kedvező hatások annak tulajdoníthatók, hogy az acil-laktilátok a proteinekkel és a keményítővel komplexet képeznek, emellett jó emulgeáló és habstabilizáló tulajdonságokkal rendelkeznek. Az élelmiszeripar más területein a célszerűen acil-laktilátokból savanyítással nyerhető acil-laktil-savakat használják habok, krémek, mélyhűtött készítmények adalékanyagaként. Az acil-laktilátokat mintegy 15 éve a kozmetikai iparban is alkalmazzák O/V emulgeátorként, konzisztencia beállítására, habok stabilizálására és kondicionáló szerként. Az alacsonyabb szénatomszámú zsírsavakkal készült acil-laktilátok antimikrobás hatásúak, különböző baktériumok, penészgombák és élesztőgombák szaporodását gátolják. Kéz- és testápoló készítményekben felhasználva az acil-laktilátokat, magas víztartalmú, alacsony pH-jú emulziók állíthatók elő; bőrhöz való kötődésük, affinitásuk növeli a lágyító hatást. Kondicionáló hatásuk jól érvényesül hajápoló készítményekben, samponokban, öblítőkben és berakószerekben; javítják a haj állagát, fésülhetőségét, jó formatartást biztosítanak. Vizes aeroszolos termékekben, például borotvakrémekben a hab stabilitásának növelésén túlmenően korróziógátló hatásukat is megfigyelték. Az előbbiekben jellemzett, ismert RCO(OCHCH3- CO)„OZ általános képletű acil-laktilátokat általában egy lépésben, zsírsavat, tejsavat és megfelelő bázikus kationt szolgáltató vegyülettel reagáltatva 1-4 órás, 150-250 °C hőmérsékleten, normál nyomáson történő melegítésével állítjuk elő, miközben a reakcióban keletkező vizet ledesztillálják (amerikai egyesült államokbeli 2 733 252 számú szabadalmi leírás). Savként telített, egyenes láncú zsírsavakat, így például sztearinsavat, palmitinsavat, kaprilsavat, bázisként alkálifémek és alkálifoldfémek oxidjait, karbonátjait és hidrogén-karbonátjait használják. A zsírsav-tejsav mólarányt 1: (0,5-8,5), a zsírsav-bázis mólarányt 1 :(0,1—1,5) között változtatják. A tercier aminokkal képzett sókat minden esetben utólagosan, az acil-laktilsavak közömbösítésével nyerik [Murphy Z. J. és társai, Acyl Lactylates, Drug and Chem. Ind. 35-45, ; 29-130 (1978)1 Néhány esetben először polimer tejsavat (laktilsav) képeznek a vizes tejsav 100-220 °C-on történő melegítésével, illetve oldószer (benzol, toluol) jelenlétében ^5—115 °C-on a víz és oldószer folyamatos ledesztillálása közben néhány óra alatt. Ezután a kapott laktilsavat, vagy a semlegesítése során keletkező laktilsav-sót 30-200 °C-on zsírsavkloriddal reagáltatják, illetve a kiindulási laktilsavat 150-270 °C-on készített zsírsavsóval, a laktilsav-sót pedig zsírsavval acilezik 200-250 cC-on több órás reakcióban (l ásd például az amerikai egyesült államokbeli 3 146110 számú szabadalmi leírást). Munkánk során arra töreke dtünk, hogy az ismertetett szintézisutakhoz képest egyszerűbb, gazdaságosabb, kevésbé energiaigényei, a kémiailag érzékenyebb telítetlen zsírsavakból és zsírsavelegyekből kiindulva is alkalmazható eljárást dolgozzunk ki acil-laktilátok előállítására. Felismertük, hogy ha a reakciót csökkentett nyomáson és inert gáz átbuborékoltai ása közben végezzük, az alacsonyabb hőfok és a rövidebb reakcióidő miatt, kedvezőbb tulajdonságú terméked kapunk. Kísérleti eredményeink szerint mind a kozmetikai és háztartásvegyiparban, mind az élelmiszeriparban széles körűen felhasználható acil-laktilátok keletkeznek, amennyiben a kiindulási zsírsavat, tejsavat és bázist molárisán 1 :(1—4,8):(0,5—1,5) arányban 60-170 °C- on 1,5-103—3,5-104 Pa nyomáson inert gáz átbuborékollatása közben melegítjük és a tejsavval bevitt, valamint a reakcióban 1,5-2 óra alatt keletkező vizet folyamatosan ledesztilláljuk. Zsírsavként C8_24 szénatomszámú telített vagy telítetlen zsírsavakat és elegyeiket, bázisként alkálifém- és alkáliföldfém-oxidokat, -hidroxidokat, -karbonátokat és -hidrogén-karbonátokat alkalmaztunk. Igen jó eredményeket értünk el szacharidokat nem tartalmazó tejsavval. Igazoltuk, hogy a cukrokjelenléte a termékek fokozott sötétedéséhez vezet, ezért a kereskedelmi technikai tejsavat a felhasználás előtt vákuumdesztilláljuk. Inert gáz jelenlétében az 1,5-103—3,5-104 Pa vákuum, és az ennek következtében viszonylag alacsony, maximálisan 170 °C-os reakcióhőmérséklet eredményeként - a korábbiakban bemutatott, nem zsírsavkloriddal dolgozó eljárások 200-250 °C-on dolgoznak - fehér vagy csaknem fehér színű termékekhez jutunk; a találmány szerinti eljárással a telítetlen zsírsavak is feldolgozhatok szennyezőanyagok képződése nélkül, mivel a kezdeti telítetlen kettős kötések nem károsodnak. Ezáltal a termékek felhasználhatósági köre jelentősen bővül. Különösen előnyösen valósítható meg eljárásunk oly módon, hogy ha a kondenzációs reakciót két lépésben végezzük. Célszerűen az alábbiak szerint járunk el: szacharidokat nem tartalmazó tejsavat 60 °C-on részben, vagy teljesen semlegesítünk, majd 2;sírsav hozzáadása után az elegy et inert gáz átbuborékoltatása közben 1.5- 104-3,5-104 Pa nyomáson 100-110 °C-ra melegítjük és 0,5-1 óra alatt ledesztilláljuk a tejsavval bevitt, illetve a reakcióban keletkező vizet. Ezután a nyomást 1.5- 103-7,5-103 Pa-ra, a hőmérsékletet 150-170 °C-ra 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
