DE69735630T2

DE69735630T2 - Canola-öle mit hoher stabilität

Info

Publication number: DE69735630T2
Application number: DE69735630T
Authority: DE
Inventors: Dharma R. Plymouth KODALI; Fan Fort Collins ZHEGONG; Lorin De Bonte
Original assignee: Cargill Inc
Current assignee: Cargill Inc
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2017-05-22
Also published as: US5885643A; AU3150597A; EP0921728B1; DE69735630D1; EP0921728A1; AU724638B2; EP0921728A4; JP2000511230A; CA2255628A1; WO1997043907A1; ATE322171T1; CA2255628C; JP4323569B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft hydriertes Canolaöl, welches verbesserte oxidative Stabilitäts- und Leistungsmerkmale aufweist, sowie Samen von Brassica, Pflanzenlinien und Nachkommen hiervon, von denen ein solches Öl stammt.
Hintergrund der Erfindung
Canolaöl besitzt den niedrigsten Spiegel an gesättigten Fettsäuren von allen vegetarischen Ölen. Da den Verbrauchern der Einfluss einer Lipidernährung auf die Gesundheit bewusster wird, hat der Konsum an Canolaöl in den Vereinigten Staaten (U.S.) zugenommen. Canolaöl, das aus zahlreichen natürlichen und kommerziellen Sorten von Rapssamen extrahiert wird, enthält jedoch einen relativ hohen Gehalt an α-Linolensäure (C_18:3; sämtlich cis-9,12,15-Octadecatriensäure; ALA). Das Öl ist nicht stabil und oxidiert leicht während des Kochens, was wiederum Fremdaromen erzeugt und die sensorische Eigenschaften von Nahrungsmitteln, die in solchen Ölen gekocht werden, beeinträchtigt. Es entwickelt ebenfalls während der Lagerung inakzeptable Fremdgerüche und ein ranziges Aroma.
Eine Hydrierung kann verwendet werden, um die Leistungsmerkmale durch Verringern der Menge an Linol- und α-Linolensäuren in dem Öl zu verbessern. Eine Hydrierung überführt cis-mono- und cis-poly-ungesättigte Fettsäuren in trans-Fettsäuren und gesättigte Fettsäuren. Gesättigte und trans-Fettsäuren sind aus gesundheitlichen Gründen nicht wünschenswert. Es wäre wünschenswert, den Spiegel an poly-ungesättigten (Fettsäuren) zu reduzieren, um die oxidative Stabilität und die Haltbarkeit dieser Öle zu verbessern, während der Anstieg an trans-Fettsäuren und gesättigten Fettsäuren minimiert wird.
Es können verschiedene vegetarische Öle verschnitten (vermengt) werden, um den Gehalt an α-Linolensäure zu reduzieren und die Leistungsmerkmale zu verbessern. Ein Verschnitt von Canolaöl mit anderen vegetarischen Ölen, wie Baumwollsamenöl, erhöht jedoch den Gehalt an gesättigten Fettsäuren des Endproduktes und setzt die gesunden Eigenschaften von Canolaöl herab.
Von α-Linolensäure ist berichtet worden, dass sie eine relativ niederige oxidative Stabilität aufweist. Im Allgemeinen ist die oxidative Stabilität von Ölsäure ungefähr 10-fach größer als die von Linolsäure und die oxidative Stabilität von Linolsäure ist ungefähr 2-fach größer als die von Linolensäure.
Von Linol- und α-Linolensäuren ist behauptet worden, dass sie die Vorläufer in der Entwicklung von nicht wünschenswertem Geruch und Aroma bei Nahrungsmitteln sind. Um die Funktionalität von Canolaöl zu verbessern, entwickelte die Universität von Manitoba die Canolasorte „Stellar", welche einen reduzierten Gehalt an α-Linolensäure („reduced α-linolenic acid") aufwies (Scarth et al.; Can. J. Plant Sci., 68: 509–511 (1988)). Das Öl mit niedrigem Gehalt an α-Linolensäure war in Bezug auf den Geruch reduziert, wenn es an der Luft erhitzt wurde, blieb jedoch dennoch für das sensorische Gremium („sensory panel") in den Aromabewertungen inakzeptabel (Eskin et al., J. Am. Oil Chem. Soc. 66: 1081–1084 (1989)). Die oxidative Stabilität des Stellar-Öls stieg um 17,5% gegenüber der kommerziellen Sorte Westar an, wie anhand Active Oxygen Method (AOM)-Stunden gemessenen wurde (Can. J. Plant Sci. (1988) Vol. 68, D. 509–511).
Die europäische Patentanmeldung EP 0 323 753 A1 beschreibt ein Canolaöl, welches einen erhöhten Gehalt an Ölsäure aufweist, und behauptet, dass ein solches Öl eine erhöhte Hitzestabilität in Kombination mit anderen Merkmalen aufweisen würde. Die Anmeldung beschreibt ein Canolaöl mit reduziertem Gehanlt an α-Linolensäure. Es wurde jedoch von keinem Überprüfen des Aromas oder der Leistung für irgendein Öl berichtet.
WO 95/00035, WO 94/15478 und WO 95/00036 betreffen Öle, die ein verbessertes Aroma und/oder verbesserte Leistungsmerkmale beim Braten aufweisen, die besonders geeignet für den Einsatz bei Nahrungsmitteln sind.
WO 95/00035 offenbart Canola-Speisehartfette für den Einsatz bei Nahrungsmitteln, die alle einen MDP von mehr als 30°C aufweisen. Die hydrierten Canolaöle, die in WO 95/00035 offenbart sind, weisen einen Mindestwert an Jod von 78,4 auf (siehe Anspruch 9 und Seite 4, Zeile 14 von WO 95/00035).
WO 95/00035 offenbart genauer ein hydriertes Canolaöl, welches einen MDP von 33,5°C und einen Jodwert von 78,4 aufweist (siehe Seite 7, Tabelle 5). Dieses Öl weist einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 65% und einen AOM (-Wert) von 191 Stunden auf.
WO 94/15478 und WO 95/00036 betreffen hydrierte Canolaöle, die alle einen MDP von weniger als 20°C aufweisen.
WO 94/15478 offenbart hydrierte Canola-Speisehartfette, welche bei 21°C sichtbar klar sind, welche einen MDP unterhalb von 15°C aufweisen, welche einen kombinierten Spiegel aus C16:0- und C18:0-Anteilen von unter 9 Gewichts-% umfassen, und welche einen AOM-Mindestwert von 250 Stunden aufweisen (siehe Anspruch 1 von WO 94/15478). Einige in WO 94/15478 offenbarte hydrierte Öle weisen einen Gehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-% auf (siehe Tabellen 5 und 7 von WO 94/15478): diese Öle weisen einen IV von 83,7, 87,8 (berechneter IV von 86) und 84 (berechneter IV von 82) auf und ihr Gehalt an C18:1 beträgt 85,0, 79,8 bzw. 83,1.
WO 95/00036 offenbart gießfähige Canolaöle für den Einsatz bei Nahrungsmitteln, welche einen maximalen Gehalt an gesättigten Fettsäuren von 9,6% und einen maximalen Gehalt an trans-Fettsäuren von ungefähr 22,1% aufweisen (siehe Anspruch 1 von WO 95/00036). Die in WO 95/00036 offenbarten Öle weisen einen IV von ungefähr 82 bis ungefähr 84 auf und weisen einen AOM-Mindestwert von 176 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Anitoxidationsmitteln auf (siehe Seite 5, Zeilen 6 bis 9).
Die Faktoren, welche die oxidative Stabilität und die Aromastabilität von Canolaölen beeinflussen, sind nicht vollständig verstanden, obwohl bekannt ist, dass die Menge an α-Linolensäure im Öl die oxidative Stabilität und die Aromastabilität beeinflusst. Es besteht Bedarf an einem Canolaöl, das eine sehr hohe oxidative Stabilität und verbesserte Aroma- und Geruchseigenschaften besitzt.
Zusammenfassung der Erfindung
Hierin werden hydrierte Canolaöle offenbart. In einem Aspekt der Erfindung ist ein Öl, wie in Anspruch 1 definiert, d. h., es weist einen „Mettler Drop Point" (MDP) von mehr als 30°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 36% oder weniger, einen IV von 68 bis 75, einen AOM-Mindestwert von 280 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und einem Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-% auf; oder ist, wie in Anspruch 2 definiert, d. h., es weist einen MDP von 30°C bis 45°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von weniger als 36%, einen IV von 68 bis 75, einen AOM-Wert von 280 Stunden bis 350 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln, einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%, einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von größer als 75%, einen Gehalt an C18:0-Fettsäuren von 10% bis 15%, einen Gesamtgehalt an gesättigten Fettsäuren von 10% bis 20% auf.
In einigen Ausführungsformen wird dieses Öl aus einem Ausgangsöl hergestellt, das aus Samen von Brassicaceae extrahiert wird, die ein Fettsäureprofil aufweisen, das einen Gehalt an Ölsäure von 72 bis 80%, einen Gehalt an Linolsäure von 5% bis 12% und einen Gehalt an α-Linolensäure von 1% bis 5% umfasst. Das Fettsäureprofil in solchen Samen kann durch vererbbare genetische Veränderung gesteuert werden, die in Samen vorhanden ist, welche als IMC-130 bezeichnet wird und unter der Zugriffsnummer 75446 hinterlegt sind.
Das hydrierte Öl kann separiert werden, um eine flüssige Ölfraktion zu erhalten, die einen MDP von weniger als 20°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 31% oder weniger, einen IV von 72 bis 77 und einen AOM-Mindestwert von 290 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und einen Gehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts- % aufweist. In einigen Ausführungsformen kann die flüssige Ölfraktion einen AOM-Mindestwert von 330 Stunden aufweisen.
In einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein hydriertes Canolaöl, wie in Anspruch 5 definiert, d. h., es weist einen MDP von mehr als 30°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 40% oder weniger, einen IV von 68 bis 77, einen Gesamtgehalt an C18:1 von 80% oder größer und einen AOM-Mindestwert von 300 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-% auf; oder ist, wie in Anspruch 6 definiert, d. h., es weist einen MDP von 30°C bis 45°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 25% bis 40%, einen IV von 68 bis 77, einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von 80 bis 85%, einen AOM-Wert von 300 bis 500 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%, einen Gehalt an Stearinsäure von 5 bis 15%, einen Gehalt an gesättigten Fettsäuren von 8 bis 20% auf.
Sofern es gewünscht ist, kann das hydrierte Öl separiert werden, um eine flüssige Ölfraktion zu erhalten, die einen MDP von weniger als 20°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 40% oder weniger, einen IV von 75 bis 81, einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von 86% oder größer und einen AOM-Mindestwert von 350 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und einen Gehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-% aufweist. Ein solches Öl kann einen Gesamtgehalt an gesättigten Fettsäuren von weniger als ungefähr 9,5% aufweisen.
In einigen Ausführungsformen wird ein solches Öl aus einem Ausgangsöl hergestellt, das aus Samen von Brassicaceae extrahiert wird, die ein Fettsäureprofil aufweisen, das einen Gehalt an Ölsäure von 80% bis 87%, einen Gehalt an Linolsäure von 2% bis 5% und einen Gehalt an α-Linolensäure von ungefähr 1% bis 4% umfasst. Solche Samen können Defekte in sowohl der ersten als auch der zweiten Form der delta-12-Fettsäuredesaturase, die in Linien von Brassicaceae gefunden wurde, besitzen. Das Fettsäureprofil kann durch vererbbare genetische Veränderung in einer Linie gesteuert werden, die als 6Q4275A-1-4 bezeichnet wird und die ATCC-Zugriffsnummer 97569 hat.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Canolaöls wird hierin offenbart. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte des Bereitstellens eines raffinierten, gebleichten, nicht-hydrierten Ausgangscanolaöls, welches einen Gehalt an Ölsäure von 72% bis 80%, einen Gehalt an Linolsäure von 5% bis 12% und einen Gehalt an α-Linolensäure von 1% bis 5% aufweist; und des Hydrierens des Ausgangsöls zu einem IV von 68 bis 75. Das hydrierte Öl weist einen MDP von mehr als ungefähr 30°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 36% oder weniger und einen AOM-Mindestwert von 280 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und einen Gehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-% auf. Das Verfahren kann weiterhin den Schritt des Separierens des hydrierten Öls in eine feste Fraktion und eine flüssige Canolaölfraktion umfassen. Die flüssige Fraktion weist einen MDP von weniger als 20°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von weniger als 31%, einen IV von 72 bis 77, einen AOM-Mindestwert von 290 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und einen Gehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-% auf. Das Ausgangsöl kann aus Samen von Brassicaceae extrahiert werden, die als IMC-130 bezeichnet sind und die ATCC-Zugriffsnummer 75446 haben.
Ein anderes Verfahren zum Herstellen eines Canolaöls umfasst die Schritte des Bereitstellens eines raffinierten, gebleichten, nicht-hydrierten Ausgangscanolaöls, welches einen Gehalt an Ölsäure von 80% bis 87%, einen Gehalt an Linolsäure von 2% bis 5% und einen Gehalt an α-Linolensäure von 1% bis 4% aufweist; und des Hydrierens des Ausgangsöls zu einem IV von 68 bis 77. Das hydrierte Öl weist einen MDP von mehr als 30°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 40% oder weniger und einen AOM-Mindestwert von 300 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und einen Gehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-% auf.
Das Verfahren kann weiterhin den Schritt des Separierens des hydrierten Öls in eine feste Fraktion und eine flüssige Canolaölfraktion umfassen. Die flüssige Fraktion weist einen MDP von weniger als 20°C, einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 40% oder weniger, einen IV von 75 bis 81, einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von 85% oder größer und einen AOM-Mindestwert von 350 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und einen Gehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-% auf. Das Ausgangsöl kann aus Samen von Brassicaceae extrahiert werden, welche Defekte in sowohl der ersten als auch der zweiten Form der delta-12-Fettsäuredesaturase aufweisen. Das Ausgangsöl kann aus Samen von Brassicaceae extrahiert werden, die als 6Q4275A-1-4 bezeichnet sind und die ATCC-Zugriffsnummer 97569 haben.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein hydriertes Canolaöl bereit, das niedrig an gesättigten Fettsäuren und niedrig an trans-Fettsäuren ist. Das Öl weist hervorragende oxidative Stabilität, sensorische Eigenschaften und Merkmale beim Braten im Vergleich zu bekannten Canolaölen auf. In einigen Ausführungsformen ist das modifizierte Öl flüssig bei oder unterhalb der Raumtemperatur.
Im Zusammenhang mit dieser Offenbarung schließt der Gesamtgehalt der gesättigten Fettsäuren („total saturated fatty acids") Myristin- (C14:0), Plamitin- (C16:0), Stearin- (C18:0), Arachin- (C20:0), Behen- (C22:0) und Lignocerin- (C24:0) Säuren ein. Trans-Fettsäuren schließen jedes trans-Isomer einer Fettsäure von C₁₄ bis C₂₄ ein. Der Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren („total C18:1 fatty acid") bezieht sich auf Isomere von einfach ungesättigten C18-Fettsäuren. Der Gesamtgehalt an C18:2-Fettsäuren („total C18:2 fatty acid") bezieht sich auf Isomere von zweifach ungesättigten C18-Fettsäuren. Der Gesamtgehalt an C18:3-Fettsäuren („total C18:3 fatty acids") bezieht sich auf Isomere von dreifach ungesättigten C18-Fettsäuren.
Wie hierin verwendet, bedeutet „Funktionalität" oder „Leistungsmerkmale" („performance attributes") Kennzeichen oder Eigenschaften des Canolaöls und schließen Aromastabilität, Stabilität beim Braten und oxidative Stabilität ein.
„Oxidative Stabilität" bezieht sich darauf, wie leicht Komponenten eines Öls oxidieren und kann beispielsweise durch instrumentelle Analysen wie der Active Oxygen Method (AOM), American Oil Chemists' Society, Official Method Cd 12-57 for fat stability: Active Oxygen Method (überarbeitet 1989), Rancimat (Laubli, M. W. und Bruttel, P. A., JOACS 63: 792–795 (1986)) und Ölstabilitätsindex (OSI)-Werten, AOCS Method Cd 12b-92, gemessen werden.
„Canola" bezieht sich auf einen Rapssamen (Brassica), der einen Gehalt an Erucasäure (C_22:1) von höchstens 2 Gewichts-%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Fettsäuren eines Samens, bevorzugt höchstens 0,5 Gewichts-%, und am stärksten bevorzugt im Wesentlichen 0 Gewichts-%, aufweist, und der nach Zermahlen ein luftgetrocknetes Mehl produziert, das weniger als 30 Mikromol (μmol) Glucosinulate pro Gramm entfettetem (öl-freiem) Mehl enthält.
Ein Ausgangscanolaöl zur Verwendung in der Erfindung ist typischerweise durch im Stand der Technik bekannte Verfahren raffiniert und gebleicht worden. Das raffinierte, gebleichte (RB) Ausgangscanolaöl kann vor der Hydrierung weiter verarbeitet werden, vorausgesetzt, dass ein solches Verarbeiten den nachfolgenden Hydrierungsprozeß nicht stört.
Ein Ausgangscanolaöl stammt vorzugsweise aus Samen, die einen niedrigen Gesamtgehalt an Glucosinolaten aufweisen. Unter Standard-Verarbeitungsbedingungen weist ein RB-Öl, das aus Samen stammt, die einen niedrigen Gesamtgehalt an Glucosinolaten aufweisen, im Allgemeinen einen niedrigeren Schwefelgehalt auf, im Vergleich zu einem RB-Öl, das aus Samen stammt, die einen hohen Gesamtgehalt an Glucosinolaten aufweisen. Linien von Brassicaceae, die Samen produzieren, die einen niedrigen Gesamtgehalt an Glucosinolaten aufweisen, sind in der US-Anmeldung, Seriennummer 08/290,660 beschrieben. Der Gehalt an Schwefel des Ausgangsöls beträgt im Allgemeinen weniger als ungefähr 3,8 ppm (3,8 mg/l), bevorzugt weniger als ungefähr 3,0 ppm (3,0 mg/l). In bevorzugten Ausführungsformen weist das Öl einen Schwefelgehalt von weniger als ungefähr 1,5 ppm (1,5 mg/l) auf.
In einer Ausführungsform ist ein Öl der Erfindung derart hydriert, dass das Öl einen Mettler Drop Point (MDP) von 30°C bis 45°C, bevorzugt weniger als ungefähr 40°C, stärker bevorzugt weniger als ungefähr 35°C, aufweist. Der Jodwert (IV) beträgt 68 bis 75, bevorzugt von ungefähr 70 bis ungefähr 73. Der Gesamtgehalt an C18:3 ist größer als 0,1 Gewichts-%.
Ein solches Öl besitzt einen relativ niedrigen Gehalt an trans-Fettsäuren von weniger als 36 Gewichts-%. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Gehalt an trans-Fettsäuren weniger als ungefähr 31%, bevorzugt weniger als ungefähr 27%, stärker bevorzugt weniger als ungefähr 25%. Der Gehalt an Stearinsäure eines Öls dieser Ausführungsform beträgt typischerweise von 10% bis 15%, bevorzugt von ungefähr 10% bis ungefähr 12%. Der Gesamtgehalt an gesättigten Fettsäuren beträgt von 10% bis 20%, bevorzugt von ungefähr 13% bis ungefähr 18%. Zusätzlich ist der Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren eines solchen Öls größer als 75%, bevorzugt größer als ungefähr 80%.
Ein solches Öl weist eine hohe oxidative Stabilität auf. Wenn die oxidative Stabilität durch die Active Oxygen Method (AOM) gemessen wird, beträgt der AOM-Wert von 280 Stunden bis 350 Stunden, bevorzugt von ungefähr 300 Stunden bis ungefähr 350 Stunden. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt der AOM-Wert von ungefähr 325 Stunden bis ungefähr 350 Stunden.
In einer zweiten Ausführungsform wird ein Ausgangscanolaöl hydriert und fraktioniert, um ein Öl zu erhalten, das bei oder unterhalb der Raumtemperatur flüssig ist. Ein solches Öl weist beispielsweise einen MDP von weniger als 20°C, bevorzugt weniger als ungefähr 18°C, auf. Der Gesamtgehalt an C18:3 ist größer als 0,1 Gewichts-%.
Ein Öl der zweiten Ausführungsform besitzt einen niedrigen Gehalt an trans-Fettsäuren von ungefähr 23% bis ungefähr 26%. Ein Öl dieser Ausführungsform besitzt ebenfalls einen niedrigen Gehalt an gesättigten Fettsäuren. Der Gehalt an Stearinsäure beträgt typischerweise von 7,5% bis 9,5%. Der Gesamtgehalt an gesättigten Fettsäuren beträgt von 10% bis 14%, bevorzugt von ungefähr 11% bis ungefähr 12%. Ein Öl dieser Ausführungsform besitzt einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von 79% bis 87%, bevorzugt von ungefähr 81% bis ungefähr 83%. Der IV beträgt von 72 bis 77, bevorzugt von ungefähr 73 bis ungefähr 76.
Ein solches Öl besitzt eine hohe oxidative Stabilität (gemessen in AOM-Stunden) von 290 Stunden bis 375 Stunden, bevorzugt von ungefähr 330 Stunden bis ungefähr 360 Stunden, stärker bevorzugt von ungefähr 330 Stunden bis ungefähr 350 Stunden.
Ein Öl dieser Ausführungsformen kann zum Beispiel durch Hydrierung eines Ausgangscanolaöls, das aus Samen von Brassica extrahiert wird, die ein Fettsäureprofil aufweisen, das einen Gehalt an Ölsäure von 72% bis 80%, einen Gehalt an Linolsäure von 5% bis 12% und einen Gehalt an α-Linolensäure von 1% bis weniger als 5% umfassen, hergestellt werden.
Samen, die das angezeigte Fettsäureprofil aufweisen, werden zum Beispiel von den Canola-Linien IMC-130 (ATCC-Zugriffsnummer 75446) und A13.30137, offenbart in der US-Patentanmeldung 08/425,108, eingereicht am 6. Juni 1995, produziert.
Nachkommen aus Kreuzungen zwischen einer ersten Linie von Brassica (wie IMC-130) und einer landwirtschaftlichen Elite-Linie sind ebenfalls zum Produzieren eines solchen Ausgangscanolaöls geeignet, vorausgesetzt, dass die Nachkommen das Fettsäureprofil der ersten Linie von Brassica besitzen, und dass das Ausgangsöl, das aus den Nachkommen stammt, wie hierin offenbart hydriert werden kann. Pflanzenzuchttechniken zum Herstellen solcher Nachkommen sind im Stand der Technik bekannt.
In einer dritten Ausführungsform ist das Ausgangscanolaöl derart hydriert worden, dass das Öl einen MDP von 30°C bis 45°C, bevorzugt weniger als ungefähr 40°C, bevorzugt weniger als 35°C, aufweist. Der IV beträgt 68 bis 77, bevorzugt von ungefähr 70 bis 75. Der Gesamtgehalt an C18:3 ist größer als 0,1 Gewichts-%.
Ein solches Öl besitzt eine ungewöhnlich hohe oxidative Stabilität von 300 AOM-Stunden bis 500 AOM-Stunden, bevorzugt von ungefähr 400 Stunden bis ungefähr 500 Stunden, stärker bevorzugt ein Minimum von ungefähr 425 Stunden.
Ein solches Öl besitzt einen Gehalt an Stearinsäure von 5% bis 15%, einen Gehalt an gesättigten Fettsäuren von 8% bis 20% und einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 25% bis 40%, stärker bevorzugt von ungefähr 27% bis ungefähr 32%. Der Gesamtgehalt an C18:1 beträgt von 80% bis 85%.
In einer vierten Ausführungsform ist ein Ausgangscanolaöl hydriert und fraktioniert worden, um ein Öl zu erhalten, das einen MDP von weniger als 20°C, bevorzugt weniger als ungefähr 18°C, aufweist. Das Öl weist einen IV von 75 bis 81, bevorzugt von ungefähr 78 bis ungefähr 80, auf. Der Gesamtgehalt an C18:3 ist größer als 0,1 Gewichts-%.
Ein Öl dieser Ausführungsform besitzt einen niedrigen Gehalt an trans-Fettsäuren von 20% bis 35%, bevorzugt von ungefähr 25% bis ungefähr 30%, stärker bevorzugt ungefähr 30%. Ein Öl dieser Ausführungsform besitzt ebenfalls einen niedrigen Gehalt an gesättigten Fettsäuren. Der Gehalt an Stearinsäure eines solchen Öls beträgt zum Beispiel von 3% bis 6%, bevorzugt von ungefähr 4% bis ungefähr 5%. Der Gesamtgehalt an gesättigten Fettsäuren beträgt weniger als 9,5%, stärker bevorzugt ungefähr 9% oder weniger.
Ein Öl dieser Ausführungsform besitzt einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von größer als 86%, stärker bevorzugt größer als ungefähr 87% und bis zu ungefähr 92%.
Ein Öl dieser Ausführungsform besitzt eine sehr hohe oxidative Stabilität. Wenn er durch die AOM-Methode gemessen wird, besitzt ein solches Öl einen AOM-Wert von 350 Stunden bis 550 Stunden, bevorzugt von ungefähr 400 Stunden bis ungefähr 550 Stunden, stärker bevorzugt ein Minimum von ungefähr 450 AOM-Stunden.
Ein Öl der letztgenannten zwei Ausführungsformen kann durch Hydrierung eines Canolaöls hergestellt werden, das aus Samen von Brassica extrahiert wurde. Solche Samen weisen ein Fettsäureprofil auf, das einen Gehalt an Ölsäure von 80% bis 87%, einen Gehalt an Linolsäure von 2% bis 5% und einen Gehalt an alpha-Linolensäure von ungefähr 1% bis 4% umfasst. Samen von Brassica, welche ein solches Fettsäureprofil aufweisen, können beispielsweise von Canola-Linien produziert werden, die Defekte in beiden fad2-Genen von Brassica, d. h. den delta-12-Fettsäuredesaturasegenen, enthalten. Linien, welche Defekte in beiden delta-12-Fettsäuredesaturasegenen aufweisen, sind in der US-Patentanmeldung, Seriennummer 08/572,027, eingereicht am 14. Dezember 1995, beschrieben.
Ein darstellendes Beispiel einer Linie von Brassica, die für die Herstellung eines Ausgangscanolaöls für die letztgenannten zwei Ausführungsformen geeignet ist, ist eine Line, die als 6Q4275A-1-4 (ATCC-Zugriffsnummer 97569) bekannt ist, hierin ebenfalls als 6Q4275 bezeichnet. Nachkommen aus Kreuzungen zwischen einer ersten Linie von Brassica (wie 6Q4275) und einer landwirtschaftlichen Elitelinie sind ebenfalls zum Herstellen eines solchen Ausgangscanolaöls geeignet, vorausgesetzt, dass die Nachkommen das Fettsäureprofil der ersten Linie von Brassica besitzen, und dass das Öl, das aus den Nachkommen extrahiert wird, wie hierin offenbart hydriert werden kann. Mittel zum Herstellen solcher Kreuzungen und zum Herstellen von Nachkommen sind im Stand der Technik bekannt. Ein Beispiel für eine Linie von Nachkommen, die zum Herstellen des Ausgangscanolaöls geeignet ist, ist 93GS34-179, eine Linie, die aus einer Kreuzung von 6Q4275 X Cyclon stammt. Die Linie 93GS34-179 (hierin ebenfalls als 93GS oder 93GS34 bezeichnet) behält die Fettsäurezusammensetzung von 6Q4275 und weist wünschenswerte landwirtschaftliche Eigenschaften auf.
Die Anmelder haben eine Hinterlegung von Samen der Linien von Brassica, die in Tabelle 1 angezeigt sind, bei der American Type Culture Collection (ATCC), Rockville, Maryland 20853 USA, vorgenommen. Die Samen, die bei der ATCC hinterlegt wurden, sind von der gleichen Hinterlegung genommen worden, die bei Cargill, Incorporated, Wayzata, Minnesota, aufrechterhalten wurde, da sie vor dem Anmeldetag dieser Anmeldung erfolgte. Diese Hinterlegungen werden nach Erteilung eines Patents ohne Einschränkung bei der ATCC-Hinterlegungsstelle, welche eine öffentliche Hinterlegungsstelle ist, für einen Zeitraum von 30 Jahren oder 5 Jahren nach dem letzten Antrag oder für die effektive Laufzeit des Patents, welcher Zeitraum auch immer länger ist, aufrechterhalten bleiben und werden ersetzt werden, wenn die Hinterlegung während dieses Zeitraums nicht-lebensfähig wird.
TABELLE 1
Andere Sorten von Canola, die für die Herstellung eines Öls der Erfindung geeignet sind, können von Nachkommen der oben identifizierten Linien durch bekannte Canola-Züchtungsverfahren erhalten werden, einschließlich, jedoch nicht hierauf beschränkt, Auskreuzen, Rückkreuzen, periodische Selektion, Mikrosporenkultivierung und genetische Transformation. Es werden Nachkommen ausgewählt, welche die Genloci (Genorte) beibehalten, die das Fettsäureprofil und die Qualitätseigenschaften des Öls der Eltern durch vererbbare genetische Veränderung, die in den Eltern vorhanden ist, übertragen.
Sorten wie IMC-01 und IMC-129 sind für das Ausführen der Erfindung nicht verwendbar, da solche Sorten kein Samenöl produzieren, das im Entwickeln eines teilweise hydriden Öls verwendbar ist, welches die höherwertigen Ölqualitätseigenschaften der hierin offenbarten, teilweise hydrierten Öle aufweist.
Ein Verfahren gemäß der Erfindung umfasst die Hydrierung eines raffinierten, gebleichten (RB) Rapssamenöls unter milden Reaktionsbedingungen. Ein Nickelkatalysator wird typischerweise verwendet, um die Hydrierung voranzutreiben. Ein geeigneter Katalysator weist eine hohe Selektivität für Linolen und eine niedrige Selektivität für eine trans-Isomerisation auf, damit niedrigere Reaktionstemperaturen verwendet werden können (z. B. 155 EC). Niedrigere Reaktionstemperaturen erlauben die Hydrierung von poly-ungesättigten (Fettsäuren) in dem Öl, während die Bildung von trans- und gesättigten Fettsäuren minimiert wird. Eine geeignete Reaktionstemperatur beträgt von ungefähr 90 EC bis ungefähr 180 EC, bevorzugt von ungefähr 140 EC bis ungefähr 160 EC. Eine hohe Selektivität für Linol ist bei dem Katalysator ebenfalls wünschenswert.
Darstellende Beispiele von geeigneten Katalysatoren schließen Nysosel-545- und Nysosel-655-Nickelkatalysatoren (Engelhard Corporation, Jackson, MS) ein. Eine geeignete Konzentration des Katalysators beträgt ungefähr 0,13 Gewichts-%. Bei dieser Konzentration stören Glucosinulate und andere Schwefel-enthaltende Verbindungen, die im Canolaöl inhärent sind, die Hydrierungsreaktion nicht signifikant. Hoffman, G., The Chemistry and Technology of Edible Oils and Fats and High Fat Products, Academic Press, London, S. 206–217 (1989).
In einigen Ausführungsformen wird das hydrierte Material fraktioniert, um eine flüssige Ölfraktion zu erhalten, die einen niedrigen Gehalt an trans-Fettsäuren und einen niedrigen Gehalt an gesättigten Fettsäuren aufweist. Das unfraktionierte Produkt wird nach der Hydrierung in eine feste Fraktion und eine flüssige Canolaölfraktion durch Techniken, die im Stand der Technik bekannt sind, z. B. Platten- und Rahmen-Filtration, Trockenfraktionierung oder Druckfiltration, separiert. Trockenfraktionierungsvorgehensweisen können verwendet werden, um die flüssigen und festen Fraktionen eines teilweise hydrierten Öls zu separieren, z. B. wird ein teilweise hydriertes Öl bei 21 EC für 15 Stunden kristallisiert, zentrifugiert und die Flüssigkeit wird separiert. Alternativ wird die Flüssigkeit aus der kristallisierten Mischung durch Druck- oder Vakuumfiltration separiert. Bei Druckfiltration wird typischerweise ein inertes Gas verwendet, z. B. N₂ von ungefähr 14,7 psi bis ungefähr 300 psi (101,3 kPa bis 2067,9 kPa). Siehe z. B. EP 262 113 , WO 95/04123 und WO 95/26391. Die Flüssigkeitsausbeuten sind tendenziell höher bei einer Druckfiltration. Zusätzlich kann eine Kombination der obigen Vorgehensweisen verwendet werden, um die flüssigen und festen Fraktionen zu separieren.
Die hierin offenbarten hydrierten und hydrierten/fraktionierten flüssigen Canolaöle weisen vorteilhafterweise einen niedrigeren Gehalt an trans-Fettsäuren auf im Vergleich zu Sojabohnenölen und Baumwollsamen-/Sojabohnenölverschnitten mit hoher oxidativer Stabilität. Solche flüssigen Canolaöle können 30 bis 40% weniger trans-Fettsäuren aufweisen im Vergleich zu dem Gehalt an trans-Fettsäuren von solchen Sojabohnen- und Sojabohnen-Baumwollsamenölen. Darüber hinaus kann der MDP von solchen hydrierten und fraktionierten Canolaölen mehr als 5 EC niedriger liegen als bei kommerziell erhältlichen Sojabohnen- oder Sojabohnen-Baumwollsamenölen mit hohem AOM (-Wert) (10 EC MDP gegenüber 16 EC MDP).
Die hierin offenbarten teilweise hydrierten Canolaöle weisen überraschenderweise hohe AOM-Werte auf, trotz der Tatsache, dass der Gesamtgehalt an C18:3 größer als 0,1 Gewichts-% ist, typischerweise im Bereich von ungefähr 0,2 Gewichts-% bis ungefähr 0,8 Gewichts-%, für Öle ist, die einen IV von ungefähr 68 bis ungefähr 80 aufweisen. Bei einem gegebenen AOM-Wert, wird ein höherer Gesamtgehalt an C18:3 in Kombination mit einem niedrigen Gehalt an trans-Fettsäuren und einem niedrigen Gesamtgehalt an gesättigten Fettsäuren aus Ernährungsgründen bevorzugt. Die hierin offenbarten Canolaöle erreichen eine solche gewünschte Kombination von Eigenschaften.
Die hierin offenbarten hydrierten und hydrierten/fraktionierten Canolaöle können im Wesentlichen sämtliches eines Endproduktes umfassen. Sofern gewünscht, können solche Öle verschiedene Verbindungen aufweisen, die hinzugefügt werden, um ein Endprodukt zu bilden, z. B. Stabilisatoren, Aromastoffe, Emulgatoren, Anti-Spritzmittel, Farbstoffe und/oder Antioxidationsmittel. Die Zugabe von Antioxidationsmittel zu hierin offenbarten hydrierten oder hydrierten/fraktionierten Canolaölen erhöhen die oxidative Stabilität signifikant.
Hydrierte und hydrierte/fraktionierte Canolaöle können für den Einsatz bei Nahrungsmitteln, zum Beispiel Bratölen, Margarinen oder Aufstrich, Überzugsmitteln oder Konfektfetten, verwendet werden. Zusätzlich können solche Öle für den industriellen Einsatz, z. B. bei Energietransfermitteln und Reibungs-reduzierenden Mitteln, verwendet werden. Energietransferflüssigkeiten schließen hydraulische Flüssigkeiten und Schmiermittel ein. Reibungs-reduzierende Flüssigkeiten schließen Schneidflüssigkeiten, Verarbeitungsöle, Motoröle und Härtemittel ein. Die hierin offenbarten hydrierten und hydrierten/fraktionierten Öle stellen durch ihre hohe oxidative Stabilität eine verlängerte wertvolle Haltbarkeit und erhöhte Lagerungsstabilität bereit. Die Viskosität wird mit solchen Ölen leichter gesteuert im Vergleich zu Pflanzenölen, die eine niedrigere oxidative Stabilität aufweisen. Darüber hinaus sind die hierin offenbarten Öle biologisch abbaubar, wodurch sie Vorteile für die Umwelt bereitstellen. Sofern gewünscht, können die hierin offenbarten Öle mit anderen Ölen verschnitten oder gemischt werden, um die Leistungseigenschaften, die im Endprodukt gewünscht sind, zu erfüllen.
Die Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die folgenden darstellenden Ausführungsformen verstanden werden.
BEISPIELE
In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Anteile und Prozentangaben auf das Gewicht und alle Temperaturen sind Grad Celsius, sofern nicht anderweitig angegeben. Die oxidative Stabilität wird ohne Desodorieren des hydrierten Produkts und ohne Hinzufügen von Antioxidationsmitteln gemessen, sofern nicht anderweitig angezeigt.
BEISPIEL 1 (Vergleichsbeispiel)
IMC-129 (eine Sorte mit hohem Gehalt an Ölsäure („high oleic acid variety")) und IMC-01 (eine Sorte mit niedrigem Gehalt an α-Linolensäure („low α-linolenic acid")) waren die Elternlinien, die gekreuzt wurden, um IMC-130 zu erzeugen. IMC-01 wird in der US-Patentanmeldung, Seriennummer 08/290,660, beschrieben. IMC-129 wird in der US-Patentanmeldung, Seriennummer 08/416,497, beschrieben.
Der Samen von IMC-130 wurde zermahlen und raffiniertes, gebleichtes, desodoriertes Öl wurde in einem halbtechnischen Verfahren hergestellt, wie in Beispiel 1 der US-Patentanmeldung 08/425,108 beschrieben. Die halbtechnische Verarbeitung von Ölen hat die Tendenz, die AOM-Stunden zu reduzieren, da ein halbtechnisches Verarbeiten typischerweise viel rauer in Bezug auf das Öl ist als ein großtechnisches Verarbeiten.
Das RBD-IMC-130-Öl wurde zusammen mit kommerziell erhältlichen Canolaölen durch Gaschromatographie auf die Fettsäurezusammensetzung hin analysiert. Tabelle 2 stellt die Daten der Fettsäureprofile von IMC-130-Öl im Vergleich zu kommerziell erhältlichen Canolaölen bereit: IMC-129 (ein Öl mit hohem Gehalt an Ölsäure („a high oleic acid oil")), IMC-144 (ein Identitäts-konserviertes Canolaöl, dem die Eigenschaften des hohen Gehalts an Ölsäure („high oleic") und des niedrigen Gehalts an Linolensäure („low linolenic acid") fehlen) und Handelsmarke A (Brand A) (ein typisches herkömmliches Canolaöl). Die Daten zeigen einen reduzierten Spiegel an Linol- (C_18:2), α-Linolen- (C_18:3) und dem Gesamtgehalt an poly-ungesättigten Fettsäuren für IMC-130 an.
TABELLE 2 Fettsäurezusammensetzung von raffinierten, gebleichten und desodorierten Ölen Fettsäurezusammensetzung (%)

* Gesamtgehalt an poly-ungesättigten (Fett-)Säuren.

IMC-130-, IMC-144-, IMC-01- und IMC-129-Öle wurden anhand der in American Oil Chemists' Society (AOCS) Official Method Cd 12-57 for fat stability: Active Oxygen Method (überarbeitet. 1989) dargestellten Methoden hinsichtlich der AOM-Stunden, bewertet. Jede Probe wurde doppelt hergestellt.
Wie in Tabelle 3 gezeigt, wurde für das IMC-130-Öl gefunden, dass es signifikant höhere AOM-Stunden nach ähnlichem halbtechnischem Verarbeiten aufweist als andere getestete Öle. Die größere oxidative Stabilität von IMC-130-Öl im Vergleich zu IMC-144-Öl oder IMC-01-Öl kann auf einen niedrigeren Gehalt an poly-ungesättigten Fettsäuren zurückgeführt werden. Die größere oxidative Stabilität von IMC-130-Öl im Vergleich zu IMC-129-Öl kann jedoch nicht allein auf die Fettsäurezusammensetzung zurückgeführt werden, da IMC-130-Öl und IMC-129-Öl ähnliche Fettsäurezusammensetzungen aufweisen. Tatsächlich kann IMC-130-Öl einen leicht höheren Spiegel an poly-ungesättigten Fettsäuren aufweisen (Tabelle 2).
Diese Ergebnisse zeigen an, dass die oxidative Stabilität nicht allein von der Fettsäurezusammensetzung abhängt.
TABELLE 3 AOM-Stunden von halbtechnisch verarbeiteten Canolaölen

*ALA = α-Linolensäure

BEISPIEL 2 (Vergleichsbeispiel)
Der Samen von IMC-129 und IMC-130 wurde zermahlen und mit großtechnischen Verarbeitungsverfahren verarbeitet, um ein, wie in Beispiel 5 der US-Anmeldung, Seriennummer 08/425,108, eingereicht am 6. Juni 1995, beschriebenes, raffiniertes, gebleichtes, desodoriertes Canolaöl zu bilden.
Die oxidative Stabilität von jedem Öl wurde durch Messen des Anstiegs des Peroxidwertes und des para-Anisidin-Wertes unter beschleunigten Alterungsbedingungen, unter Verwenden eines modifizierten Schaalofen-Test bestimmt. Das Testöl (200 g) wurde in einer nicht abgedeckten 500 ml-Braunglasflasche mit einer Öffnung von 4,3 cm platziert und in einen 60°C-Konvektionsofen platziert. Es wurde für jede Bewertung eine Flasche zubereitet. Die Resultate finden sich in Tabelle 4 und Tabelle 5.
Der Peroxidwert wurde unter Verwenden der AOCS Official Method Cd 8b-90 gemessen. Hydroperoxide, die durch die Oxidation der Triacylglycerole erzeugt wurden, wurden durch den Peroxidwert gemessen. Der Peroxidwert wurde in Milliäquivalenten an Peroxid pro 1000 Gramm Probe (meq/kg) ausgedrückt. Die reduzierte Entwicklung von Hydroperoxiden während der Aufbewahrung war ein Indikator für eine verbesserte oxidative Stabilität.
Der para-Anisidin-Wert wurde unter Verwenden der AOCS Official Method Cd 18-90 gemessen. Aldehyde, die durch die Oxidation des Triacylglycerols erzeugt wurden, wurden durch den p-Anisidin-Wert gemessen. Der p-Anisidin-Wert betrug 100-mal der optischen Dichte, gemessen bei 350 nm in einer 1 cm-Zelle mit einer Lösung, die 1,00 g des Öls in 100 ml einer Mischung aus Lösungsmittel und Reagenz enthielt, gemäß der genannten Methode und beträgt Absorbanz/g. Die reduzierte Entwicklung von Aldehyden während der Aufbewahrung ist ein Indikator für die verbesserte oxidative Stabilität des Öls.
TABELLE 4 Beschleunigte Alterung – Oxidative Stabilität Anstieg des Peroxidwertes, Milliäquivalente pro kg
TABELLE 5 Beschleunigte Alterung – Oxidative Stabilität Anstieg des para-Anisidin-Wertes, Absorbanz pro g
Das desodorierte IMC-130-Öl wurde durch eine Gaschromatographie auf die Fettsäurezusammensetzungen hin analysiert. Der Prozentsatz an Fettsäuren betrug 3,6% an C_16:0, 2,2% an C_18:0, 74,3% an C_18:1, 11,9% an C_18:2, 4,8% an C_18:3, und 16,7% an dem Gesamtgehalt der poly-ungesättigten Fettsäuren. Diese Daten können mit den Werten für IMC-144-, IMC-129- und Handelsmarke A-Ölen verglichen werden, wie in Tabelle 2 gezeigt. Die Daten zeigen, dass IMC-130 einen reduzierten Spiegel an Linolsäure (C_18:2), α-Linolensäure (C_18:3) und dem Gesamtgehalt der poly-ungesättigten Fettsäuren beibehalten, im Vergleich zu den Canolaölen IMC-144 und Handelsmarke A.
Tabelle 6 stellt die Daten der AOM-Stunden des IMC-130-Öls, verarbeitet wie oben beschrieben (großtechnische Bearbeitung), im Vergleich zu IMC-129, IMC-144 und IMC-01 bereit. Das IMC-130-Öl wurde für die AOM-Stunden anhand der in American Oil Chemists' (AOCS) Official Method Cd 12-57 for fat stability: Active Oxygen Method (überarbeitet 1989) dargestellten Methoden, bewertet. Die höheren AOM-Stunden von IMC-130 reflektieren seine größere Stabilität des Öls. Jede Ölprobe wurde doppelt hergestellt.
TABELLE 6 AOM-Stunden von großtechnisch verarbeiteten Canolaölen

*ALA = α-Linolensäure

BEISPIEL 3 (Vergleichsbeispiel)
Es wurde Canolaöl aus den Samen von IMC-01, IMC-130 unter Verwenden einer Vorgehensweise in einer großtechnischen Anlage („commercial plant procedure") extrahiert.

ÖL Verfahren

RBD IMC-01 großtechnisch

RB IMC-01 großtechnisch

RB IMC-130 großtechnisch

Die typischen Eigenschaften der IMC-01-Ausgangsöle und des IMC-130-Ausgangsöls sind in Tabelle 7 gezeigt. TABELLE 7 Eigenschaften des Öls IMC-01:

Raffinierte, gebleichte & raffinierte, gebleichte, desodorierte Öle
Farbe, Lovibond, 5,25''	1,0 rot max.
Peroxidwert (meq/kg)	1,0 max.
Jodwert	105, ± 5,0
Aroma und Geruch	≥ 8
AOM-Stabilität (Stunden)	25 ± 2

IMC-130:

Raffiniertes, gebleichtes Öl
Farbe, Lovibond, 5,25''	1,0 rot max.
Peroxidwert (meq/kg)	1,0 max.
Jodwert	95,0 ± 5,0

Aroma und Geruch	≥ 8
AOM-Stabilität (Stunden)	35 ± 2

400 g Canolaöl und die angezeigte Menge an Katalysator wurden einem Reaktor, Parr-Modell 4563 (Moline, IL) hinzugefügt. Nach dem Zusammenbau des Reaktors, den Wasseranschlüssen und dem Wasserstoffanschluss wurde der Regler (Parr-Modell 4548) auf die gewünschte Temperatur eingestellt, die Rührgeschwindigkeit wurde auf 600 upm eingestellt und der Reaktor wurde unter Hausvakuum (–13 cm Hg; 1,73 10⁴ Pa) gesetzt. Sobald die eingestellte Temperatur von ungefähr 155 EC erreicht war, wurde das Vakuum abgeschaltet, der Reaktor wurde mit Wasserstoff auf einen Druck von 30 oder 45 psi (2,07 10⁵ oder 3,10 10⁵ Pa) unter Druck gesetzt und entlastet, um den Reaktor zu spülen. Die H₂-Reinigung wurde dreimal wiederholt und der Enddruck für die Hydrierung wurde, wie in den Tabellen angezeigt, eingestellt. Der Wasserstoffverbrauch („hydrogenation consumption") wurde berechnet, indem das Wasserstoffventil zum Reaktor verschlossen wurde und der Druckabfall des Wasserstoffs von entweder 206,8 oder 310,2 kPa (30 oder 45 psi) für einen Intervall von 5 Minuten aufgezeichnet wurde. Die Bedingungen für die Hydrierungsreaktionen sind für jede Reaktion in Tabelle 8 gezeigt.
Am Ende der Hydrierungsreaktion wurde das Produkt für 10 Minuten mit 0,5 Gewichts-% Celite (Bleicherde) gerührt und durch einen Büchner-Trichter unter Verwenden eines Whatman #5 und GF/F-Filterpapiers und 2 bis 3 mm Silikagel (genug, um das Filterpapier zu bedecken) filtriert. Mit diesem Verfahren wurde die Menge an Nickelkatalysator in dem Filtrat reduziert, herunter auf 0,2 ppm (0,2 mg/l). Sofern es gewünscht ist, kann eine Zitronensäurebehandlung verwendet werden, um den Nickel weiter zu reduzieren, herunter auf < 0,11 ppm (< 0,11 mg/l). Ein Aliquot des Filtrats wurde dann auf den IV, die Fettsäurezusammensetzung und die oxidative Stabilität hin analysiert, wie nachfolgend beschrieben.
Das hydrierte Material wurde in einem Dampfbad geschmolzen und homogenisiert. Dann wurden Proben in Zentrifugenröhrchen platziert, ausgeglichen (ausgewuchtet), versiegelt und in einem Wasserbad bei 13 EC für 15 Stunden belassen. Am folgenden Tag wurden die Röhrchen herausgenommen und bei 10.000 upm (10.000 × G) für 20 Minuten in einer Beckman J-21C-Zentrifuge zentrifugiert. Der Überstand wurde abgegossen und als flüssige Fraktion beschriftet. Das Pellet wurde durch ein Dampfbad geschmolzen, in einen geeigneten Behälter gegossen und als feste Fraktion beschriftet. Jede Fraktion wurde, wie unten beschrieben, analysiert.
Der trans-Fettsäurespiegel und die IV-Werte der hydrierten Endprodukte, der flüssigen Fraktionen und der festen Fraktionen, wurden durch Gas-Flüssig-Chromatographie (gas liquid chromatography, GLC), bestimmt. Das GLC-Verfahren wird in der AOCS Official Method Ce 1c-89 (1991) beschrieben. Die Schaalofen-Stabilität wurde aus den Peroxidwerten berechnet. Die Fettsäurezusammensetzung, die Jodwerte und der Tocopherolgehalt wurden ebenfalls bestimmt.
Jede Probe wurde bei 110°C auf ihre oxidative Stabilität hin unter Verwenden eines Geräts zur Bestimmung des oxidativen Stabilitätsindexes („Oxidative Stability Index instrument") Omnion, Inc., Rockland, MA, überprüft. Die AOM-Stunden wurden unter Verwenden der OSI-Software gemäß den Instruktionen des Hersteller berechnet.
Das Gerät zur Bestimmung des oxidativen Stabilitätsindexes wurde verwendet, um die oxidative Stabilität von Ölen und Fetten gemäß der AOCS Official Method Cd 12b-92 (überarbeitet 1993) zu bestimmen. Die Methode ist ein automatisierter Ersatz für die Active Oxygen Method (AOM)-Vorgehensweise, AOCS Official Method Cd 12-57.
Der N-545-Katalysator (26% Ni, 5% inerter Träger), bei einer Konzentration von 0,13 Gewichts-% funktionierte zufrieden stellend. Eine Reaktionstemperatur von 155°C hielt den durchschnittlichen Hydrierungsgrad bei > 13,8 kPa (> 2 psi/Min.) mit einem Anstieg der Bildung von trans-Fettsäuren („trans content") im Bereich zwischen 21% bis 35% (Tabellen 8 und 9). Die Reaktionstemperatur und der Gehalt an trans-Fettsäuren kann durch die Wahl eines Katalysators, der eine höhere Aktivität und eine höhere Selektivität gegenüber Linolensäure und Linolsäure aufweist, weiter erniedrigt werden. Ein Hydrierungsdruck von 310,2 kPa, 45 psi, ergab die beste Verbrauchsrate an Wasserstoff in der Reaktion.
Die Fettsäurezusammensetzung, die Jodwerte und die oxidative Stabilität von hydrierten und hydrierten/fraktionierten Ölen sind in Tabelle 9 gezeigt. Für RB IMC-130-Öl betrug der AOM-Wert 351 Stunden für die flüssige Fraktion der Reaktion 2689-28-L. Die in Tabelle 9 gezeigten Resultate demonstrieren, dass ein Canolaöl mit hoher oxidativer Stabilität, das bei oder unterhalb der Raumtemperatur flüssig ist, aus dem IMC-130-Ausgangsöl hergestellt werden kann.

^b: Jodwerte, bestimmt anhand AOCS Tg 1a-64 Methodik.

^c: IV, bestimmt anhand AOCS method Ce 1C-89.
^d: AOM-Stunden, wie aus den Ölstabilitätsindexwerten berechnet.
^w: Gehört nicht zu der beanspruchten Erfindung.

BEISPIEL 4 (Vergleichsbeispiel)
Das in diesem Beispiel verwendete Canolaöl RBD 6Q4275 war sieben Monate alt und wies einen PV von 1,67 meq/kg auf. Es wurde eine Waschung mit Wasser und eine Behandlung mit Celite mit dem Öl RBD 6Q4275 durchgeführt, um Zitronensäure zu entfernen. Das 6Q4275-Öl wurde dreimal mit 20% (V/V) Wasser zu Öl extrahiert. Nach der Extraktion wurde das Öl für 10 Minuten mit 0,5% Celite gemischt und durch ein Glasmembranfilterpapier filtriert, das mit einer dünnen Schicht Silikagel überschichtet war. Die Zugabe von Celite und die Filtrationsvorgehensweise wurde weitere zweimal wiederholt, um jegliche polaren Kontaminanten zu entfernen.
450 g des RB IMC-130- oder RBD 6Q4275-Canolaöls wurden in den Parr-Reaktor platziert. Die Rührgeschwindigkeit des Rührmotors wurde auf 600 upm eingestellt und die Temperatur wurde auf 155°C erhöht. Der Reaktor wurde mit einer Pumpe und einem Trockeneis/Isopropylalkohol-Auffanggerät unter Vakuum (2 mm Hg; 267 Pa) für 30 Minuten gesetzt. Dieser Prozess entfernte jegliche Feuchtigkeit und flüchtigen Bestandteile, die in dem Öl eingeschlossen waren. Nach 30 Minuten wurde das Öl auf 35°C abgekühlt, der Unterdruck aus dem Vakuum wurde auf Atmosphärendruck äqulibriert, der Reaktordeckel entfernt und 0,13 Gewichts-% N-545-Katalysator wurde zu dem Öl hinzugefügt. Der Reaktor wurde wieder zusammengebaut und dreimal mit Wasserstoff auf 241,3 kPa (35 psi) unter Druck gesetzt/gereinigt. Die Reaktion wurde auf 155°C erhitzt und der Wasserstoffdruck wurde bei 310,3 kPa (45 psi) äquilibriert. Die Wasserstoffbezugsquote wurde berechnet, indem das Wasserstoffventil zu dem Reaktor verschlossen wurde und der Druckabfall des Wasserstoffs von 310,3 kPa (45 psi) für einen Intervall von 5 Minuten aufgezeichnet wurde. Nach dem Beendigen der Hydrierung wurden die Proben mit Celite behandelt und durch Silikagel filtriert, wie in Beispiel 3 beschrieben. Die Reaktionszeiten, Hydrierungsdrücke und andere Reaktionsbedingungen sind in Tabelle 10 gezeigt.
Der IV und die Gehalte an trans-Fettsäuren der hydrierten und hydrierten/fraktionierten Produkte wurden durch GLC bestimmt, wie in Beispiel 3 beschrieben. Die oxidative Stabilität und die Fettsäurezusammensetzung wurde bestimmt, wie in Beispiel 3 beschrieben. Die Stearinextraktions („winterizing")-/Zentrifugations-Fraktionierungsvorgehensweise war die Gleiche wie in Beispiel 3, mit der Ausnahme, dass die Temperatur des Bads auf 21 EC eingestellt wurde und die Zentrifugation für 25 Minuten durchgeführt wurde.
Tabelle 11 fasst die Resultate für hydriertes und hydriertes/fraktioniertes IMC-130-Canolaöl zusammen. Der IV lag im Bereich von 66 bis 76; der Gehalt an trans-Fettsäuren betrug zwischen 26% bis 29%. Der Gehalt an gesättigten Fettsäuren für die flüssige Fraktion betrug weniger als 14%.
Die Resultate für hydrierte und hydrierte/fraktionierte Proben des 6Q4275-Öls sind in Tabelle 12 gezeigt. Die Proben von 6Q4275 wiesen sehr hohe Werte für die oxidative Stabilität auf, trotz der Tatsache, dass das Ausgangsöl durch ein halbtechnisches Verfahren bearbeitet wurde, welches das Entfernen von Zitronensäure vor der Hydrierung erfordert, und dass es einen hohen Anfangs-PV aufwies. Zum Beispiel wies die flüssige Fraktion der Probe 62 392 AOM-Stunden, einen IV von ungefähr 79 und einen Gehalt an trans-Fettsäuren von ungefähr 33% auf. Ein RB-Ausgangsöl, welches durch großtechnisches Verarbeiten hergestellt wurde, und welches einen niedrigeren Anfangs-PV aufweist, ergibt ein hydriertes/fraktioniertes Öl, das eine oxidative Stabilität von bis zu 600 AOM-Stunden aufweist.
Die hydrierten 6Q4275- und IMC-130-Öle wiesen hohe Werte für die oxidative Stabilität auf, obwohl der Gesamtgehalt an C18:3-Fettsäuren größer als 0,2% war. Im Gegensatz dazu weisen bekannte, teilweise hydrierte Canolaöle typischerweise weniger als 0,2% Gesamtgehalt an C18:3 bei entsprechend hohen Werten für die oxidativen Stabilität.
Die Eigenschaften der flüssigen Fraktion von zwei hydrierten Proben des IMC-130-Öls sind in Tabelle 13 gezeigt. Beide Ölproben wiesen einen niedrigeren Gehalt an trans-Fettsäuren im Vergleich zu kommerziell erhältlichen Sojabohnen- und Sojabohnen-Baumwollsamenölen mit ähnlicher oxidativer Stabilität auf. Das 65A-L-Öl (Tabelle 13) wies eine bessere Aromabewertung, eine niedrigere Farbbewertung, einen niedrigeren SFI und einen niedrigeren MDP im Vergleich zu kommerziell erhältlichen Sojabohnen- und Baumwollsamen-/Sojabohnenölen mit ähnlicher oxidativer Stabilität auf. 6Q4275-Öle weisen ebenfalls bessere Eigenschaften auf im Vergleich zu kommerziell erhältlichen Baumwollsamen-/Sojabohnenölen mit ähnlicher oxidativer Stabilität.
TABELLE 10 BEDINGUNGEN DER HYDRIERUNGSREAKTIONEN
BEISPIEL 5
Die Wirkung von Antioxidationsmitteln auf die oxidative Stabilität wurde ebenfalls überprüft. Die nicht-hydrierten Öle aus Beispiel 3 wurden mit den in Tabelle 14 angezeigten Antioxidationsmitteln gemischt. Die Proben wurden dann auf die oxidative Stabilität hin überprüft, wie in Beispiel 3 beschrieben. Aromabewertungen wurden anhand der AOCS method Cg 2-83 bestimmt. Eine Bewertung von größer als 7 zeigt einen leichten Grad zu einem milden Aroma an und stellt eine bevorzugte Ölqualität dar.
Wie in Tabelle 14 gezeigt, stieg die oxidative Stabilität von nicht-hydriertem IMC-130-Öl auf das 2-fache an, wenn Antioxidationsmittel hinzugefügt wurden, wobei es sogar die bevorzugten Aromabewertungen beibehielt. Die oxidative Stabilität von nicht-hydriertem 6Q4275-Öl stieg auf das 3-fache an, und es wies eine verbesserte Aromabewertung auf, wenn das Antioxidationsmittel TBHQ hinzugefügt wurde. Hydrierte und hydrierte/fraktionierte IMC-130- und 6Q4275-Öle zeigten ebenfalls einen signifikanten Anstieg der oxidativen Stabilität, wenn Antioxidationsmittel hinzugefügt werden, während sie die besseren Aromabewertungen beibehalten.
TABELLE 13 Eigenschaften des IMC-130-Öls mit hoher oxidativer Stabilität

^a Bestimmt gemäß der AOCS method Cg2-83.
^b Berechnet aus dem OSI-Wert.
^c Hydriertes Sojabohnenöl, Van den Bergh Foods, Lisle, IL
^d Hydriertes Sojabohnen-/Baumwollsamenöl, Van den Bergh Foods
* Gehört nicht zu der beanspruchten Erfindung

TABELLE 14 Oxidative Stabilität und Aromabewertungen von nicht-hydrierten Ölen, die hinzugefügte Antioxidationsmittel aufweisen
BEISPIEL 6 (Vergleichsbeispiel)
Samen von IMC-130 und 93GS34-179 wurden zermahlen und durch großtechnisches Verarbeitungsverfahren verarbeitet, um raffiniertes, gebleichtes und desodoriertes IMC-130 und raffiniertes und gebleichtes 93GS34-179 herzustellen. Typische Profile dieser Ausgangsöle sind in Tabelle 15 gezeigt.
TABELLE 15 Analyse der Ausgangsmaterialien
Zwei Proben von jedem Öl wurden unter den in Tabelle 16 beschriebenen Bedingungen hydriert. Im Allgemeinen wurden 230 kg Öl in einen 300-Liter-Reaktor geladen und auf 160°C unter Vakuum erhitzt. Das Vakuum wurde mit Stickstoff belüftet, wenn die Anfangstemperatur erreicht wurde, und die geeignete Menge an Katalysator wurde dann hinzugefügt. Der Reaktor wurde dann wieder evakuiert und ein Durchblasen (Versprühen) von Wasserstoffgas in dem Kessel gestartet. Für das Gehäuse wurde Kühlwasser verwendet, um den Hitzeüberschuss aus der exothermen Reaktion zu entfernen, um eine ungefähre Gastemperatur von 160°C beizubehalten. Die Reaktionen wurden durch den Refraktionsindex bis zu dem geeigneten Endpunkt überwacht. An diesem Punkt wurde das Öl abgekühlt und das Vakuum in dem Kessel wurde unter Verwenden von Stickstoff belüftet.
Die einzelnen Proben des hydrierten IMC-130- und 93GS-Öls wurden auf die folgende Weise gebleicht und desodoriert. Das Öl wurde auf 60 bis 65°C erhitzt und 0,1% TriSyl 5627, 1,0% Supreme 120 FF Bleicherde wurde hinzugefügt und gemischt. Die Öltemperatur wurde unter Vakuum auf 108 bis 112°C angehoben. Nach Mischen für 20 Minuten wurden die Proben auf 70 bis 75°C abgekühlt und 1,0 kg poröses Filtermittel wurde hinzugefügt. Die Proben wurden unter Verwenden einer Edelstahlfilterpresse (T. Shriver & Co. Ltd.) filtriert. Nachfolgend wurde das gebleichte Öl bei 250°C für IMC-130 und bei 260°C für 93GS desodoriert unter Verwenden eines Johnson-Loft Füllkörperturms und kontinuierlichem desodorierenden Mittel („Johnson-Loft packed tower continuous deodorizer").
Das Fettsäureprofil und die Jodwerte der hydrierten Produkte wurden bestimmt, wie in Beispiel 3 beschrieben. Die Resultate sind in Tabelle 17 aufgeführt. Die durchschnittliche oxidative Stabilität für die zwei Proben von IMC-130 betrug ungefähr 386 AOM-Stunden, während die durchschnittliche oxidative Stabilität der zwei Proben von 93GS ungefähr 326 AOM-Stunden betrug. Die Verwendung von raffiniertem und gebleichten IMC-130-Öl anstelle des raffinierten, gebleichten und desodorierten IMC-130-Öls kann die oxidative Stabilität des Endprodukts weiter erhöhen.
TABELLE 17 Analyse des hydrierten Öls (Vergleichsbeispiel)

^a IV wurde aus der Fettsäurezusammensetzung berechnet.
* Gehört nicht zu der beanspruchten Erfindung.

Claims

Hydriertes Canolaöl, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – einen MDP von mehr als 30°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 36% oder weniger, – einen IV von 68 bis 75, – einen AOM-Mindestwert von 280 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%.
Hydriertes Canolaöl, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – einen MDP von 30°C bis 45°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von weniger als 36%, – einen IV von 68 bis 75, – einen AOM-Wert von 280 Stunden bis 350 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%, – einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von größer als 75%, – einen Gehalt an C18:0-Fettsäuren von 10% bis 15%, – einen Gesamtgehalt an gesättigten Fettsäuren von 10% bis 20%.
Hydriertes und fraktioniertes Canolaöl, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – einen MDP von weniger als 20°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 31% oder weniger, – einen IV von 72 bis 77, – einen AOM-Mindestwert von 290 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%.
Hydriertes und fraktioniertes Canolaöl nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichntet, dass es einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 23 bis 26% und einen AOM-Wert von 290 bis 375 Stunden in Abwesenheit eines hinzugefügten Antioxidationsmittels, einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von 79% bis 87%, einen Gehalt an C18:0-Fettsäuren von 7,5% bis 9,5%, einen Gesamtgehalt an gesättigten Fettsäuren von 10 bis 14% aufweist.
Hydriertes Canolaöl, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – einen MDP von mehr als 30°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 40% oder weniger, – einen IV von 68 bis 77, – einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von 80% oder größer und – einen AOM-Mindestwert von 300 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%.
Hydriertes Canolaöl, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – einen MDP von 30°C bis 45°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 25% bis 40%, – einen IV von 68 bis 77, – einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von 80 bis 85%, – einen AOM-Wert von 300 bis 500 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%, – einen Gehalt an Stearinsäure von 5 bis 15%, – einen Gehalt an gesättigten Fettsäuren von 8 bis 20%.
Hydriertes und fraktioniertes Canolaöl, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – einen MDP von weniger als 20°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 40% oder weniger, – einen IV von 75 bis 81, – einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von 86% oder größer, – einen AOM-Mindestwert von 350 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%,
Hydriertes und fraktioniertes Canolaöl nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: – einen MDP von weniger als 20°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 20% bis 35%, – einen IV von 75 bis 81, – einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von größer als 86%, – einen AOM-Wert von 350 bis 550 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts%, – einen Gehalt an Stearinsäure von 3% bis 6%, – einen Gesamtgehalt an gesättigten Fettsäuren von weniger als 9,5%.
Verfahren zum Herstellen eines Canolaöls, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst: (a) Bereitstellen eines raffinierten, gebleichten, nicht-hydrierten Ausgangscanolaöls, welches Öl einen Gehalt an Ölsäure von 72% bis 80%, einen Gehalt an Linolsäure von 5% bis 12% und einen Gehalt an α-Linolensäure von 1% bis 5% aufweist; und (b) Hydrieren des Ausgangsöls zu einem IV von 68 bis 75, welches hydrierte Öl aufweist: – einen MDP von mehr als 30°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 36% oder weniger, – einen IV von 68 bis 75 und – einen AOM-Mindestwert von 280 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin den Schritt des Separierens des hydrierten Öls in eine feste Fraktion und eine flüssige Canolaölfraktion umfasst, welche flüssige Fraktion aufweist: – einen MDP von weniger als 20°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von weniger als 31%, – einen IV von 72 bis 77, – einen AOM-Mindestwert von 290 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%.
Verfahren zum Herstellen eines Canolaöls, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst: (a) Bereitstellen eines raffinierten, gebleichten, nicht-hydrierten Ausgangscanolaöls, welches Öl einen Gehalt an Ölsäure von 80% bis 87%, einen Gehalt an Linolsäure von 2% bis 5% und einen Gehalt an α-Linolensäure von 1% bis 4% aufweist; und (b) Hydrieren des Ausgangsöls zu einem IV von 68 bis 77, welches hydrierte Öl aufweist: – einen MDP von mehr als 30°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 40% oder weniger, – einen IV von 68 bis 77 und – einen AOM-Mindestwert von 300 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin den Schritt des Separierens des hydrierten Öls in eine feste Fraktion und eine flüssige Canolaölfraktion umfasst, welche flüssige Fraktion aufweist: – einen MDP von weniger als 20°C, – einen Gehalt an trans-Fettsäuren von 40% oder weniger, – einen IV von 75 bis 81, – einen Gesamtgehalt an C18:1-Fettsäuren von 85% oder größer, – einen AOM-Mindestwert von 350 Stunden in Abwesenheit von hinzugefügten Antioxidationsmitteln und – einen Gesamtgehalt an C18:3 von größer als 0,1 Gewichts-%.