JP7438117B2 - 新しい高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪及びその調製 - Google Patents

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Description

本発明は、新しい高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪、及びオレイン酸のリノール酸に対する比が１よりも大きい、部分ランダムエステル交換高ステアリン種子油（partially random interesterified high stearic seed oils）の分別による、その調整方法に関する。
油糧種子は、通常、成長し、粉砕されて、油が得られる。その油は、不飽和脂肪酸のレベルが高いため、標準の室温で液体である。大豆、菜種、ヒマワリ、綿、トウモロコシ、ベニバナ又はピーナッツなどのこれらの油糧種子作物には、オレイン酸、リノール酸、又はリノレン酸の脂肪酸が豊富であるため、低い融点をもたらす。
しかし、ベーカリー、スプレッド、マーガリン、菓子、アイスクリーム、コーティングコンパウンドなどの多くの食品用途や配合には、固体脂肪が必要である。これらの食品用途における固形脂肪の典型的な供給源は、動物性脂肪、水素化植物油、熱帯植物油脂であり、主にパーム、パーム核若しくはココナッツ、又は、少ないが、シアーバターノキ（shea）、コクム（kokum）、イリペ（illipe）、マンゴー核、サラ（sal）、ペンタデスマ（pentadesma）、アランブラッキア（allanblackia）及びアセイチュノ（aceituno）である。望ましい供給源は、健康的な脂肪を生成する油糧種子作物である。液体の植物種子油は、それらの不飽和脂肪酸の水素化による固体脂肪の生産に使用できる。この方法では、高温で金属触媒を使用して、不飽和脂肪酸の二重結合に水素を添加し、飽和鎖を生成し、脂肪の融点を高める。しかし、この触媒は、シスからトランスへと構造を変化させ、他のいくつかの脂肪酸の二重結合の異性化も引き起こす。この人工トランス脂肪酸の摂取は、ヒトのコレステロール代謝を変化させ、アテローム性動脈硬化症を誘発する。したがって、それらは、健康的な食事から完全に除外することが推奨される。
パーム油は、パルミチン酸が豊富な半固体脂肪である。パーム油自体はほとんど用途がなく、従来アジアやアフリカの一部の地域では調理油や揚げ物用油として使用されている。しかし、この油は乾式分別して、食品産業で広く使用されているさまざまな組成及び固形分の脂肪を生成できる。したがって、最も飽和したフラクションは、「パームステアリン」と呼ばれ、パルミチン酸が７３．８％まで含まれ、トリパルミチン（６０％まで）、乳児用脂肪ミルクやマーガリンのハードストック（hardstock）として使用される三飽和（trisaturated）トリアシルグリセロール（ＴＡＧ）、が豊富である。二飽和（disaturated）ＴＡＧが豊富なパームフラクションは、「パームミッドフラクション（palm mid fractions）」と呼ばれる。両フラクションは、その物理的特性により、スプレッド、ベーカリー、製菓用脂肪などの配合に使用される。液体のフラクションは、二不飽和（diunsaturated）及び三不飽和（triunsaturated）のＴＡＧが豊富で、主に揚げ物に使用されるパームオレインである。
食品の配合に使用されるほとんどの固体脂肪は、それぞれパルミチン酸又はミリスチン酸及びラウリン酸に富む、パーム油、パーム核油又はココナッツ油から分離されたフラクションから得られる。これらの脂肪の摂取は、人間にとって健康的でないと見なされている。それは、血液中の内容物やコレステロールの割合を悪く変化させ、世界保健機関（ＷＨＯ）が２００３年のテクニカルレポートシリーズ９１６の食事療法、栄養及び慢性疾患の予防で報告したように、心血管疾患のリスクを増加させるからである。このレポートによると、より健康的な代替物は、ステアリン酸が豊富な油である。
このため、過去数十年で、ヒマワリ、綿、大豆、アブラナ属、ピーナッツ、又はトウモロコシなどのいくつかの油糧種子は、種子油により多くの量のステアリン酸を生成するように遺伝子組み換えされている。これらの栽培品種は、突然変異誘発又は遺伝子工学の技術によって生産された。これらの油はすべて、ｓｎ－２ ＴＡＧ位置の飽和脂肪酸の割合が非常に低いため、非対称の二飽和及び三飽和ＴＡＧの割合が低い。
Reskeらは、「Triglyceride composition and structure in genetically modified sunflower and soybean oils」, (1997), JAOCS 74, 989-998において、３５．０％の飽和脂肪酸を含む高ステアリンダイズ油ではＴＡＧのｓｎ－２位置の飽和脂肪酸の割合が２．５％であることを示した。Neffらは、「Analysis of Genetically Modified Canola Varieties by Atmospheric Pressure Chemical Ionization Mass Spectrometric and Flame Ionization Detection」, Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies (1996), 19：2203-2225によれば、飽和脂肪酸が４０．４％の高ステアリンキャノーラ油では、ｓｎ－２位置にあるこれらの脂肪酸の割合は３．７％に過ぎないことを発見した。Fernandez-Moyaらは、「Oils from improved high stearic acid sunflower seeds」, (2005) J. Agric. Food Chem., 53. 5326-5330によれば、高ステアリンヒマワリのｓｎ－２ ＴＡＧ位置にあるステアリン酸の含有量は、飽和脂肪酸が最大４５．３％の油でも常に３．６％未満であることを発見した。特に、２２％のステアリン酸と６３％のオレイン酸とを含む大豆油、２４％のステアリン酸と５８％のオレイン酸とを含むヒマワリ油、又は、２０％のステアリン酸と６２％のオレイン酸とを含むアブラナ属などの、多価不飽和脂肪酸の量が少ない高ステアリン－高オレイン（ＨＳＨＯ）種子油は、飽和脂肪の代替供給源である。
ＷＨＯが２０１０年に発表した「Fats and fatty acids in human nutrition Expert and consultation report」で報告されているように、ステアリン酸は心血管疾患と関係がないため、ステアリン酸が豊富な脂肪は健康的と見なされている。
ＨＳＨＯ種子油は、飽和脂肪酸の含有量に応じて、液体、半液体、又は半固体である。それらは、ステアリン酸の含有量が多いステアリン（stearins）と呼ばれる固体フラクション及びオレイン（oleins）と呼ばれる液体フラクションを得るために、分別する必要がある。ステアリンはまた、原料よりも多くの固形分を含み、ハードストックの使用を要求する食品配合物で使用される。これらの油は、一定レベルの天然のろうも含む。
ＨＳＨＯ種子油の溶媒又は乾式分別法など、さまざまな分別方法が過去に報告されている。
溶媒分別は、予めヘキサン又はアセトンなどの有機溶媒に溶解した油の低温での結晶化に基づく。得られた結晶を濾過して、ステアリンフラクションを得る。溶媒分別法は効率的で、固形分が非常に高レベルのフラクションを与える。それにもかかわらず、得られるＨＳＨＯ種子油のステアリンフラクションは、主に対称な二飽和ＴＡＧ（ＳＵＳ）を有するが、元の油のｓｎ－２位置における飽和脂肪酸の量が少ないため、非対称な二飽和ＴＡＧ（ＳＳＵ及びＵＳＳ）並びに三飽和ＴＡＧ（ＳＳＳ）が非常に少量であり、天然のカカオバターに近い。
乾式分別は、溶媒を添加せずに油を結晶化すること、及び、その後、得られた脂肪結晶を濾過することを含む。濾過中、固体フラクションに捕捉されたオレインは排出される必要があり、これは、例えば、ステアリン固形物を高圧でメンブレンフィルタで圧搾することによりなされる。この方法は、より低コストで実施でき、広範囲にわたって研究されてきたが、分別を実行するため温度幅が１５～１８℃と狭いなどの難点がある。それは、１８℃よりも高い温度ではステアリンの収率が非常に低く、１５℃未満では得られるステアリンの固体脂肪含有量が少なく、用途に使用するには軟らかすぎるからである。さらに、これらの油の濾過速度は、濾布を詰まらせる小さな結晶の存在のため、通常、他の油よりも遅い。オレインをステアリンから完全に排出することはできず、ステアリン中の飽和脂肪酸のレベルが低くなる。したがって、このプロセスの能率は低く、最後に、大量の二飽和ＴＡＧがオレインフラクションに残る。
非改質高ステアリン種子油のフラクションからのステアリンは、元の高ステアリン植物種子油においてｓｎ－２位置の飽和脂肪酸の割合が低いため、ほとんどの場合、一般構造「ＳＵＳ」の対称な二飽和ＴＡＧ及び非常に少ない三飽和ＴＡＧ（「ＳＳＳ」）を有する。大豆、ヒマワリ及びキャノーラから報告されている高ステアリン酸種子油は、ステアリン酸並びにその誘導体、アラキジン酸及びベヘン酸の含有量が多く、パルミチン酸の量は標準の油と同じである。それにもかかわらず、これらの油とそれらに由来するステアリンは、ＴＡＧのｓｎ－２位置にあるステアリン酸、アラキジン酸及びベヘン酸の含有量が少ない。
全脂肪酸組成並びに脂肪中の飽和及び不飽和アシル基の分布の計算は、例えば、国際標準化機構（ＩＳＯ）からの標準的な方法によって行うことができる。標準的な方法ＩＳＯ １２９６６－２：２０１７「脂肪酸のメチルエステルの調製」及びＩＳＯ １２９６６－４：２０１５「脂肪酸メチルエステルのキャピラリーガスクロマトグラフィーによる測定」により、パーセンテージで表される脂肪の脂肪酸の全組成、特に、全脂肪の飽和脂肪酸の組成（Ｓｔｏｔａｌ）を決定できる。さらに、標準的な方法ＩＳＯ ６８００：１９９７「トリグリセリド分子の２位置における脂肪酸の組成の決定」は、脂肪のｓｎ－２位置の脂肪酸組成を決定する方法を示す。これには、膵リパーゼによる不完全な加水分解によって生じる、ＴＡＧのｓｎ－２の脂肪酸組成を表すｓｎ－２モノグリセリド、並びにＴＡＧのｓｎ－１及びｓｎ－３位置から放出される遊離脂肪酸が含まれる。ｓｎ－２モノグリセリドは薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）で分離され、メチルエステルに変換され、その脂肪酸組成はキャピラリー気液クロマトグラフィーで分析されるので、ｓｎ－２位置の飽和脂肪酸の割合（Ｓｓｎ－２）を知ることができる。
油中の全飽和脂肪酸に対するｓｎ－２の飽和脂肪酸の割合（％）は、Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌ×１００の値として定義される。この値により、ＴＡＧ分子内に、完全にランダムの、部分的にランダムの、又は非改質の飽和脂肪酸の分布があるかどうかを判断できる。ｓｎ－２位置に飽和脂肪酸がない場合（つまり、Ｓｓｎ－２はゼロになる）、Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌ×１００の値はゼロになる。その場合、三飽和ＴＡＧ（ＳＳＳ）は脂肪に存在せず、すべての二飽和ＴＡＧはＳＵＳタイプでなければならない（これは対称なＴＡＧである）。飽和脂肪酸がＴＡＧの３つの位置に均等に分布している脂肪（これは化学的にエステル交換された脂肪の場合である）は、飽和脂肪酸の組成がすべての位置で同じで、ｓｎ－２の値が脂肪におけるそれに等しい。例として、飽和脂肪酸が４０％の完全にランダムに（化学的）エステル交換された脂肪では、Ｓｔｏｔａｌは４０％、Ｓｓｎ－２は４０％である。この場合、Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌ×１００の計算結果は１００、（（Ｓｓｎ－２＝４０／Ｓｔｏｔａｌ＝４０）×１００）＝１００になる。膵リパーゼの加水分解後に分析されたｓｎ－２における飽和脂肪酸の割合が３．６％であり、全脂肪における飽和脂肪酸の割合が３４．０％である、非改質脂肪では、Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００の値は（３．６／３４．０）ｘ１００＝１０．６となる。
Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌ×１００の値は、全飽和を考慮しないｓｎ－２位置での飽和脂肪酸の単純な組成よりも、ＴＡＧへの脂肪酸の分布のより完全な情報を提供するので、油及びステアリンのランダム化の度合いを定量化する。非改質の植物性ＨＳＨＯ種子油では、この値は通常１１未満であり、そのＨＳＨＯ種子油の三飽和ＴＡＧ（ＳＳＳ）は１％未満である。
従来技術では、油及び脂肪の固形分を増やすために、ＴＡＧ分子内の脂肪酸の再編成（rearrangement）が行われてきた。これは一般的に、植物油と、時には、他の油であり得る飽和脂肪酸の供給源との、水素化油との、又は単なる飽和脂肪酸若しくはエステルとの、反応を伴う。これについて、ＷＯ－Ａ－９７／２８６９５は、高ステアリン酸及び高リノール酸の大豆油及び菜種油のランダムエステル交換によりスプレッドを製造するのに適した食用脂肪組成物を製造する方法に関する。この油は、ランダムエステル交換がなされ、得られた脂肪は、オレイン酸を有する二飽和ＴＡＧよりも主にリノール酸を不飽和脂肪酸として有する二飽和ＴＡＧを多く含む、大きな二飽和ＴＡＧ量を示した。それは、それ以上の水素化又は分別なしでスプレッド製造に使用された。リノール酸の量が多いのは、酸化安定性が低いため望ましくない。
脂肪の全ランダム化は、その固体脂肪含有量を増加させるために、高飽和植物油に適用された。ここで、すべての飽和脂肪酸がＴＡＧの３つの位置に均等に分配された。ＨＳＨＯヒマワリ油などをさらに分別せずにランダムにエステル交換することは、ＷＯ－Ａ－２０１４／０１６２４５に示されている。ＳＳＳ、ＳＵＳ、ＳＳＵの割合が、固体脂肪含有量と同様に増加し、１０℃で最大１８．２％、２０℃で３．７％である。
今日、固形分含有量がより多い、油糧種子のステアリンフラクション及びその調製方法の需要が残っている。
今回、驚くべきことに、大幅に増加した二飽和と三飽和ＴＡＧ、及び、より多くのステアリン酸とアラキジン酸とベヘン酸とを含有する固体ステアリンの生成を可能にする、油の部分ランダムエステル交換、及び、それに続く分別を含む、新しい方法が発見された。
したがって、本発明は、以下を含む高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪に関する：
－ １つのオレイン酸を含む二飽和トリグリセリドの、１つのリノール酸を含む二飽和トリグリセリドに対する（ｗ／ｗ）比（ＳＯＳ／ＳＬＳ）が１より大きい、１９～９５％の二飽和トリグリセリドと、
－ 少なくとも１％の三飽和トリグリセリドとを含み、
Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌ×１００の値が１１～９８である。
この分別からの本発明に係るステアリン脂肪は、ｓｎ－１，３－特異的酵素エステル交換、乾式分別、又は従来技術の同じ最初の油から一緒に両方の方法によって製造されたステアリンよりも多くの固形分量を示し、またより広い溶融間隔（melting intervals）も示す。そして、これは、ベーキング、フィリング用脂肪、菓子、スプレッド、コーティングコンパウンド、アイスクリーム、マーガリン配合物及びショートニング用脂肪での使用に適している。さらに、本発明に係るステアリン脂肪は、ｓｎ－２位置における飽和脂肪酸の量の増加により、二飽和ＴＡＧ、対称（ＳＵＳ）並びに非対称（ＳＳＵ及びＵＳＳ）の混合物を含む。したがって、本発明に係るステアリン脂肪は、低温での固体脂肪含有量の増加に起因する改善された結晶化特性及び機能性を有し、これにより、幅広い製品用途でのそれらの使用が可能になる。
本発明の文脈において：
－ 「高ステアリン」は、ステアリン酸の含有量が１１％を超える種子、油糧種子、油、脂肪又はステアリンを指す；
－ 「高ステアリン油糧種子」は、ヒマワリ、アブラナ属、綿、トウモロコシ、ピーナッツ、大豆、ベニバナ等の、ステアリン酸の含有量が１１％を超える一年生の油糧種子作物を指す；
－ 「ＨＳＨＯ種子油」は、オレイン酸のリノール酸に対する比が１よりも大きい、高ステアリン油糧種子から得られる高ステアリン高オレイン種子油を指す；
－ 「Ｓ」は、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等の飽和脂肪酸を指す；
－ 「Ｕ」は、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和脂肪酸を指す；
－ 「ＴＡＧ」は、グリセロール骨格とそれにエステル化された３つの脂肪酸とを含む、トリアシルグリセロール分子を指す。ＴＡＧは、グリセロール分子の異なる３つの位置でエステル化されている脂肪酸を表す３つの文字で名前が付けられている。この脂肪酸は飽和（「Ｓ」）又は不飽和（「Ｕ」）である；
－ 「ＵＵＵ」は、三不飽和ＴＡＧを指す。
－ 「ＵＳＵ」及び「ＳＵＵ」又は「ＵＵＳ」は、二不飽和ＴＡＧを指す（ＳＵＵ及びＵＵＳは同一であり、いずれもＳＵＵで示される。）；
－ 「ＳＵＳ」は、飽和脂肪酸の対称的な立体化学位置を持つ二飽和ＴＡＧを指す；
－ 「ＳＳＵ」又は「ＵＳＳ」は、飽和脂肪酸の非対称な立体化学位置を持つ二飽和ＴＡＧを指す（ＳＳＵ及びＵＳＳは同一であり、いずれもＳＳＵで示される。）。
「ＳＳＳ」は、三飽和ＴＡＧを指す；
－ 「ｓｎ－１」、「ｓｎ－２」及び「ｓｎ－３」は、ＴＡＧ分子内の脂肪酸の３つの立体化学位置を指す；
－ 「ハードストック」は、スプレッドやマーガリンなどの構造を与えるための、食品用途における固相として使用される脂肪を指す；
－ 「ＳＦＣ」は、ｐＮＭＲ（パルス核磁気共鳴）により測定された固体脂肪含有量を指し、ＩＳＯ ８２９２－１：２００８の非安定脂肪の方法に準拠した固体状脂肪の質量分率として示す；
－ 「ｐｐｍ」は、重量で１００万分の１を指す；そして、
－ 特に指定のない限り、すべての％値は重量％である。
本発明は、二飽和及び三飽和トリグリセリドを含み、特定のＳｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌ×１００の値を有する、高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪に関する。
好ましくは、本発明は、以下の特徴を個々に又は組み合わせて有する高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪に関する。
－ 高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪は、ヒマワリ、アブラナ属、綿、トウモロコシ、ピーナッツ、大豆若しくはベニバナ油糧種子から選択される種子油又はそれらの混合物から得られ、前記油は、以下を含み：
・リノール酸よりも多くのオレイン酸、より好ましくは、オレイン酸のリノール酸に対する（ｗ／ｗ）比が２よりも大きく、さらに好ましくは、オレイン酸のリノール酸に対する（ｗ／ｗ）比が５よりも大きい；
・１１％以上のステアリン酸、より好ましくは１２％以上、さらに好ましくは１４％以上のステアリン酸、さらに好ましくは１６％以上のステアリン酸；
・並びに、最大２４％のリノール酸、好ましくは最大２０％のリノール酸、より好ましくは最大１５％のリノール酸；
－ 高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪は、１９～８９％の二飽和トリグリセリド、より好ましくは１９．５～８４．５％の二飽和トリグリセリド、さらに好ましくは２４．４～７６．８％の二飽和トリグリセリド、さらに好ましくは２８．１～５２．６％の二飽和トリグリセリドを含み；
－ １つのオレイン酸を有する二飽和トリグリセリドの、１つのリノール酸を有する二飽和トリグリセリドに対する比（ＳＯＳ／ＳＬＳ）が２．３よりも大きく、より好ましくは１６．９よりも大きく、さらに好ましくは１０８．７よりも大きく；
－ 三飽和トリグリセリドの全量が１．３％よりも多く、より好ましくは３．６％よりも多く、さらに好ましくは８．７％よりも多く、さらに好ましくは２２．６％よりも多く；
－ Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌ×１００の値が１３．５～９５．６、より好ましくは２７．２～９２．２、さらに好ましくは４１．０～７７．０であり；
－ 三不飽和トリグリセリドの全量が２．２％よりも多く、より好ましくは６．８％よりも多く、さらに好ましくは１３．６％よりも多く、及び／又は、
－ 高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪は、少なくとも６２５ｐｐｍのろう、より好ましくは少なくとも７８５ｐｐｍのろうを含有する。
本発明に係る高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪は、１０～９０％のエステル交換された高ステアリン種子油を含有する、エステル交換された高ステアリン種子油、脂肪又はステアリンと、エステル交換されていない水素化されていない高ステアリン油、脂肪又はステアリンとの混合物の、分別によって調製し得る。したがって、本発明は、前記で定義した高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪を調製する方法にも関し、前記方法は以下のステップを含む：
ａ）任意の市販のリパーゼを使用してＨＳＨＯ種子油をエステル交換し、飽和脂肪酸をトリグリセリド分子に部分ランダム再編成すること（partial random rearrangement）；及び
ｂ）前記の部分ランダムエステル交換されたＨＳＨＯ種子油（partial random interesterified HSHO seed oils）又はそれらのステアリンの少なくとも１つの分別をすること。
本発明に係る方法では、既知の方法とは異なり、出発ＨＳＨＯ油を脱ろうする必要はない。今日まで、油は、ろうの結晶が分別スラリーの結晶化されたＴＡＧと相互作用して濾過のステップを妨げることを回避するために、脱ろうを行う必要があった。しかし、脱ろうは、油を長時間（少なくとも２４時間）冷たく保つ必要があるため、コストがかかり、濾過助剤を使用して油を濾過する必要があるため、この操作で油の損失が起こり得る。失われた油には、ハードストックとして収集する主に対象生成物である三飽和及び二飽和ＴＡＧが含まれているため、脱ろうはハードストックの収率に悪影響を及ぼす。脱ろうはまた、管理する必要がある残留物（ろう及び残留油を含む使用済み濾過助剤）を生成する。本発明によれば、対称及び非対称の二飽和並びに三飽和ＴＡＧの新しい混合物から得られる改善された結晶化及び濾過特性により、脱ろうは不要であり、最初の油は脱ろうされないので、ステアリン生成物は、固形分を増加させるろうも含み、油の結晶化及び／又は濾過には影響しない。油は、温度を下げるだけで結晶化する。最終的なステアリンの特性を改善することに加えて、脱ろうのステップがないことは、コストも削減する。
さらに、本発明に係る方法において、ＨＳＨＯ油の脂肪酸は、飽和脂肪酸の一部をＴＡＧ分子においてｓｎ－１，３からｓｎ－２の位置に移動させ、飽和脂肪酸の部分ランダムエステル交換がされるように、再編成される。より対称的なＴＡＧ構造を持つ、非改質高ステアリン種子油の乾式分別及び結晶化とは対照的に、これらの部分ランダムエステル交換油の濾過は、６℃、２℃、又はさらに低い－２℃の低温で行われ得る。この方法は、メンブレンプレスフィルタですばやく簡単に濾過でき、結果として、ステアリンと呼ばれる固体脂肪及びオレインと呼ばれる液体油の２つの生成物を得ることができる、結晶化されたスラリーを与える。ステアリンフラクションは、標準（２～１０ｂａｒ）又はより高い圧力（１０～３０ｂａｒ、又は５０ｂａｒ）で圧搾でき、同じ非改質の分別について従来技術又はｓｎ－１，３－特異的酵素エステル化油で説明されているよりも高い収率で生成される。
本発明は、高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪を調製するための方法に関し、前記方法は、エステル交換のステップ及び分別のステップを含む。好ましくは、本発明は、以下の条件下で、個々に又は組み合わせて行われる、高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪を調製する方法に関する：
－ 本発明に係る方法で使用される原料は、ヒマワリ、アブラナ属、綿、トウモロコシ、ピーナッツ、大豆又はベニバナなどの油糧種子から粉砕されたＨＳＨＯ油であり、ＷＯ－Ａ－００／７４４７０に開示され又はFernandez-Moyaらによって「Oils from Improved High Stearic Acid Sunflower Seeds」, J. Agric. Food Chem. 2005, 53: 5326-5330に報告されているように、種子から抽出できるヒマワリ油などである；
－ エステル交換（ステップａ））は、０．１～１０．０％の任意の市販のリパーゼ、より好ましくは０．５～８％の任意の市販のリパーゼ、さらに好ましくは１～５％の任意の市販のリパーゼを使用して行われる；
－ 市販のリパーゼは、Ｌｉｐｏｚｙｍｅ ＴＬ ＩＭが選択される；
－ エステル交換（ステップａ））は、５０～８０℃の温度で実行される；
－ エステル交換（ステップａ））は、２０分～３０時間、より好ましくは２～３０時間、さらに好ましくは２～２４時間、さらに好ましくは２～１８時間、最も好ましくは５～１２時間の間、実行される；
－ 分別（ステップｂ））は、乾式分別である。より好ましくは、乾式分別は、以下のステップを含む：
以下によって結晶化する：
・完全に溶けた油を、２０分～１５時間の間、５～２５℃の範囲の温度に冷却し、
・その後、最終温度が－１０～２２℃、より好ましくは－２～１６℃、さらに好ましくは２～６℃の範囲になるまで、１０分～４８時間の一定時間、冷却する；そして、
加圧濾過、減圧濾過又は遠心分離により、固体ステアリンと液体オレインとを分離する；
－ 分別（ステップｂ））は、溶媒分別である。溶媒分別では、脂肪は有機溶媒に溶解され、選択された温度及び時間で保たれてミセル構造が形成される。この結晶化ステップが整ったら、ミセルを減圧で濾過し、得られたステアリン濾液を新鮮な溶媒で洗浄して、捕捉されたオレインを除去する。濾過後、ステアリンから溶媒を蒸発させる。より好ましくは、溶媒フラクションは、油の溶媒に対する比（ｖ／ｖ）を１／０．２～１／１１とした有機溶媒又は混合溶媒を、２５～－２０℃の温度で使用することにより行われる。
代替的な実施形態では、この方法は、エステル交換された高ステアリン種子油、脂肪又はステアリンと、エステル交換されていない水素化されていない高ステアリン油、脂肪又はステアリンとの混合物の、分別によって実行できる。ここで、混合物は１０～９０％のエステル交換された、高ステアリン種子油、脂肪又はステアリンから構成されている。
それらの酵素エステル交換条件下では、飽和脂肪酸の一部がＴＡＧ分子のｓｎ－１及びｓｎ－３位置からｓｎ－２位置に移動し、その結果、ｓｎ－２飽和ＴＡＧが増加する。これらの部分ランダムエステル交換油は、ＴＡＧのｓｎ－２位置にある飽和脂肪酸の量が増えるため、対称及び非対称の二飽和並びに三飽和ＴＡＧを含む。
この実施形態では、分別は、結晶化ステップ及び、例えば、エステル交換された高ステアリン種子油、脂肪又はステアリンと、エステル交換されていない水素化されていない高ステアリン油、脂肪又はステアリンとの混合物を含む原料から得られる脂肪の濾過による、その後の分離を含む。
結晶化のステップは、攪拌と温度とを制御しながら、任意の反応器又は晶析装置で実行し得る。結晶化のために、部分ランダムＨＳＨＯ油を最初に少なくとも６０℃まで加熱する。温度は、油中のすべての結晶構造及び結晶構造記憶を破壊するのに十分な高さに選択されている。加熱された油は、３５～－５℃の結晶化温度に冷却され、ここで結晶化時間は１～４８時間である。好ましくは、結晶化は温度プログラムを使用して行われ、最初の結晶化温度を３５～１６℃として３０分～１５時間維持され、その後温度は１５．９～－５℃に低下され、１０分～１６時間継続して結晶化が行われる。さらに好ましくは、結晶化は、温度プログラムを使用して行われ、最初の結晶化温度を２５～１８℃として１～６時間維持され、その後、温度は１６～－２℃に下げられ、２～１６時間継続して結晶化が行われる。結晶化が一定（等温）温度で行われる状況では、この温度は好ましくは１６～４℃であり、結晶化時間は２～２４時間である。
結晶化が完了すると、得られたスラリーはステアリン及びオレインの２つのフラクションに分離される。この分離は、遠心分離、後の固形物圧搾の有無にかかわらず減圧濾過によって、又は好ましくは加圧濾過によって行ってもよい。加圧濾過では、ステアリン固形物は濾過を標準（２～１０ｂａｒ）及び高圧（１０～５０ｂａｒ）に増やすことで形成される。液体オレイン相は、フィルタを通過するが、ステアリンは前記フィルタから収集し得る。濾過は１８～－２℃の温度で、好ましくは結晶化と同じ温度で行われる。
得られたステアリン脂肪に対して行われる第２の分別ステップでは、二飽和及び三飽和ＴＡＧの量を増やすために、最終結晶化温度を最大３０℃として、行ってもよい。
本発明に係る方法は、ランダム化されていないＨＳＨＯ種子油の分別で見られるものよりも高いステアリン収率をもたらす。他の利点は、非改質ＨＳＨＯ油の分別で見られるものよりも濾過速度がはるかに速く、プロセスが高速になり、したがって大幅に改善されることである。示された低温でさえ、ステアリン固形物は、固形物を壊すことなく、１０～３０ｂａｒの高圧で圧搾でき、従来技術よりも高い分別ステアリン収率をもたらす。
好ましくはその天然のろうが含まれる、得られるステアリンの異なる化学構造は、対称なＴＡＧ（ＳＵＳ）及び非対称なＴＡＧ（ＳＳＵ＋ＵＳＳ）の混合物であるニ飽和ＴＡＧをより多く含み、同時に三飽和ＴＡＧの含有量が増加した、という事実により、非改質ＨＳＨＯ種子油から生成された以前のステアリンよりも優れた技術的特性をもたらす。改良に関していえば、これらのステアリンは、改質したＴＡＧ構造により、１０～３０℃の温度で以前のステアリンよりも大きなのＳＦＣを示す。
本発明に係る高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪は、食品用途及び配合物に使用し得る。したがって、本発明はまた、本発明に係る高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪を含む、ショートニング、マーガリン、スプレッド、ブレンドスプレッド、ベーカリー用脂肪、揚げ物用脂肪、フィリング用脂肪、コーティングコンパウンド、製菓用脂肪又はアイスクリーム用脂肪に関する。
最後に、本発明に係る高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪は、食品を調製するために使用し得る。したがって、本発明はまた、ショートニング、マーガリン、スプレッド、ブレンドスプレッド、ベーカリー用脂肪、揚げ物用脂肪、フィリング用脂肪、コーティングコンパウンド、製菓用脂肪又はアイスクリーム用脂肪を調製するための、本発明に係る高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪の使用に関する。
本発明は、以下の例により非限定的に説明される。
非実例－先行技術のステアリン
表Ａ
下記の表Ａは、大豆、ヒマワリ、キャノーラの非改質高ステアリン種子油、並びに、以下の先行技術文献に開示されている非改質高ステアリン及び高オレインヒマワリ油の乾式分別から得られる３つのステアリンの、脂肪酸組成、ＴＡＧクラス、ｓｎ－２の飽和含有量、全飽和含有量Ｓｔｏｔａｌ及びそれらから得られた比Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００の値を示す：
－ Reskeらによる「Triglyceride composition and structure in genetically modified sunflower and soybean oils」(1997) JAOCS 74, 989-998；
－ Fernandez-Moyaらによる、2005, J. Agric. Food Chem. 53, 5326-5330；
－ Neffらによる、1997, Lebensm.-Wiss. u.-Technol. 30, 793-799；そして、
－ Byrdwell及びNeffによる、1996, J. Liq. Chrom. & Rel. Technol. 19, 2203-2225.。
データは％（ｗ／ｗ）で示される。
Figure 0007438117000001
表Ａに示されている油は、高ステアリン変異体すなわち遺伝子組み換え油糧種子から抽出されたもので、ステアリン酸、ステアリン酸の伸長によって酵素的に生成される２０及び２２炭素の脂肪酸であるアラキジン酸及びベヘン酸、の量が増加している。これらの油では、標準の種子油と同様の含有量の、パルミチン酸など、炭素数１６やそれ以下の、炭素数が１８未満の脂肪酸は重要ではない。
表Ｂ
表Ｂは、２つの高ステアリン高オレイン油、ＨＳ ４及びＨＳ ５油、並びに、アシル再編成後の対応する油、ＥＩＥ ＨＳ ４及びＥＩＥ ＨＳ ５の、ＴＡＧクラス組成とオレイン酸１分子を含む二飽和ＴＡＧのリノール酸１分子を含む二飽和ＴＡＧに対する比とを示す。Ｓ：飽和脂肪酸、Ｕ：不飽和脂肪酸、Ｏ：オレイン酸、Ｌ：リノール酸である。
データは％（ｗ／ｗ）で示される。
Figure 0007438117000002
表Ｃ
表Ｃは、本発明及び以下の先行技術文献における、同じ品質のＨＳＨＯ油を使用した、ステアリンの二飽和及び三飽和ＴＡＧの最終分別温度、収率及び含有量の比較表である：
－ Bootelloらによる、「Dry Fractionation and Crystallization Kinetics of High-Oleic High-Stearic Sunflower Oil」, JAOCS 88:1511-1519；
－ ＷＯ－Ａ－２０１１／０４８１６９。
データは％（ｗ／ｗ）で示される。
Figure 0007438117000003
表Ｃに示すように、結果として２倍以上の高い収率で得られる高ステアリンは、また、一般式ＳＵＳ（ＳＵＳ＋ＳＳＵ）及びＳＳＳのＴＡＧのレベルも、最大３９．４％と先行技術のステアリンよりも高く、より多くの固体を与える。説明された分別プロセスから生じるステアリンは、主にオレイン酸である不飽和脂肪酸を含む健康的な脂肪であり、健康的なステアリン酸の量が増加している。結果として得られるステアリンのＴＡＧ組成及び収率は、原料の組成、最終的な結晶化温度、及び分別中に適用される傾斜（ramps）によって異なる。
例１－油の破砕と精製
試験のために、エキスペラープレスで種子を粉砕し、さらに溶媒抽出することにより、油を得た。抽出された油は、精製及び漂白された。圧搾により得られた油は、リンの含有量が少ないため、脱ガムは行われなかった。遊離脂肪酸の除去は、ボーメライ（Baume lye）（１２°、２．８Ｍ）１５℃で４０分間化学中和して行った。中和により生じたソープ（soap）を遠心分離により除去し、数回水洗してから遠心分離した。７０℃で１０分間、トンシル漂白土（Tonsil bleaching earth）（１％ｗ／ｗ）で漂白することにより、過剰な色素を除去した。次いで、中和／漂白された油を、連続的な蒸気流を作用させながら、減圧下で２００℃で３時間かけて脱臭した。油は脱ろうしてもよく、しなくてもよい。
例２－結果の分析と計算
２．１．ＴＡＧの分析
ＴＡＧ種の組成は、Fernandez-Moyaらによる、J. Agr. Food Chem. 2000, 48:764-769にしたがい、キャリアガスとしての水素及びＦＩＤ検出器を使用し、０．２５ｍｍＩＤ、０．１ミクロンの膜厚、３０ｍ．Ｑｕａｄｒｅｘ社製アルミニウム被覆メチル６５％フェニルシリコーンキャピラリーカラム（30m. Quadrex aluminium-clad bonded methyl 65% phenyl silicone capillary column）を備えたＡｇｉｌｅｎｔ ７８９０ガスクロマトグラフのガスクロマトグラフィーによって分析した。ＴＡＧクラス（ＳＳＳ、ＳＵＳ、ＳＵＵ、ＵＵＵ）の結果は、詳細なＴＡＧ種の結果から計算された。
２．２．脂肪酸組成の分析とＳ ｔｏｔａｌ の計算
脂肪酸組成分析は、ＩＳＯ／ＴＳ １２９６６－４：２０１５標準メソッドに基づく。脂肪、油及び脂肪酸からのエステル交換又はエステル化によって得られた脂肪酸メチルエステルは、Ｓｕｐｅｌｃｏ ＳＰ－２３８０フューズドシリカキャピラリーカラムを備えたＨｅｗｌｅｔｔ－Ｐａｃｋａｒｄ ６８９０ガスクロマトグラフィー装置でキャピラリーガスクロマトグラフィーによって分析される。保持時間を既知の標準の保持時間と比較することにより、また、ＩＳＯ／ＴＳ １２９６６－４：２０１５標準メソッドで提供されている付録Ｂのクロマトグラムの例を使用することにより、さまざまなメチルエステルを特定した。
全飽和脂肪酸含有量Ｓｔｏｔａｌ（％）は、前記油に含まれるすべての飽和脂肪酸を加算した油の脂肪酸組成から計算される。したがって、ＨＳＨＯ油の場合、Ｓｔｏｔａｌはパルミチン酸（１６：０）、ステアリン酸（１８：０）、アラキジン酸（２０：０）、及びベヘン酸（２２：０）の加算である。
２．３．トリグリセリド分子のｓｎ－２位置の脂肪酸組成の分析及びＳ ｓｎ－２ の計算
ＴＡＧのｓｎ－２位置の脂肪酸組成は、ＩＳＯ／ＴＳ ６８００：１９９７標準メソッドに基づくプロトコルを使用して決定される。この方法では、脂肪は膵リパーゼで加水分解され、ｓｎ－２モノグリセリド及びＴＡＧのｓｎ－１及びｓｎ－３の位置から放出される遊離脂肪酸を生成する。ｓｎ－２モノグリセリドは薄層クロマトグラフィーで分離され、その脂肪酸組成はキャピラリーガスクロマトグラフィーでメチルエステルとして分析される。
ｓｎ－２位置の全飽和脂肪酸含有量、Ｓｓｎ－２（％）は、対応するｓｎ－２モノグリセリドの脂肪酸組成から、前記ｓｎ－２モノグリセリドに存在するすべての飽和脂肪酸の加算として計算される。
２．４．Ｓ ｓｎ－２ ／Ｓ ｔｏｔａｌ ｘ１００の比の値の計算
Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００の比の値は、ＴＡＧのｓｎ－２位置の全飽和脂肪酸含有量（ＩＳＯ／ＴＳ ６８００：１９９７標準メソッドによる２．３セクションで得られる）を、油の飽和脂肪酸含有量（ＩＳＯ／ＴＳ １２９６６－４：２０１５標準メソッドによって２．２セクションで得られる）で割り、１００を掛けて得られる。
２．５．ステアリン収率の測定
ステアリン収率（％）は、ステアリンフラクションの質量をステアリン＋オレインの質量で割って１００を掛けることにより計算された。
２．６．油、脂肪又はステアリンの固体脂肪含有量の決定
ｐＮＭＲ（ＡＯＣＳ公式メソッドＣｄ １６ｂ－９３）に基づく固体脂肪含有量の直接測定のためのＡＯＣＳ公式メソッドが使用された。
例３－ＨＳＨＯ種子油の部分ランダムエステル交換及び分別
ＨＳＨＯの、精製され、脱ろうされ又は好ましくは脱ろうされていないヒマワリ油に、酵素反応による部分ランダムエステル交換、及び、分別、乾燥又は溶媒分別を行った。以下を参照されたい。この反応は、湿気を除去しＴＡＧの加水分解を防止するために同じ油で１時間減圧で調整した、５％ｗ／ｗの市販のＬｉｐｏｚｙｍｅ ＴＬ ＩＭ（Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ）の存在する反応器内で実行した。この再編成の反応は、撹拌速度を１５０ｒ．ｐ．ｍに保ちながら撹拌バッチ反応器内で７０℃で１０時間行った。反応が完了すると、固定化酵素は、多孔性プレートを介した減圧濾過により分離された。酵素はその後の再編成の反応に再利用できる。酵素反応前後の油組成を表１に示す。次いで、改質油を分別した。ジャケット付き晶析装置はプレスメンブレンフィルタに接続されている。再編成されたＨＳＨＯ油を晶析装置に入れ、４０ｒ．ｐ．ｍ．の攪拌速度で６０℃まで加熱した。このステップにより、油内の以前の固体構造が破壊され、プロセスが再生可能になった。その温度に達したら、同じ攪拌速度を維持しながら、油を２２～１６℃（この例では１８℃）の温度まで冷却した。油がその温度に達したら、撹拌は１０ｒ．ｐ．ｍに速度を落とした。油をその温度で５～８時間かけて結晶化させた。次いで、スラリーの温度を、最終的な結晶化温度である１４～－２℃に到達するまで５時間の冷却率で、ゆっくりと下げ、さらに１２時間保持した。この例では、最終的な結晶化及び濾過温度は１２℃であった。攪拌速度は、結晶化プロセス全体の間、１０ｒ．ｐ．ｍ．であった。この時点で、晶析装置に圧力を加えることにより、スラリーをプレスフィルタに投入した。圧力は５０分で０から１．５ｂａｒに徐々に増加させた。オレインの流量が減少したら、油圧ポンプでフィルタへの圧力を増加させることにより、フィルタ内のステアリンを圧搾した。圧搾圧力は、３０分～４時間の間に１．５ｂａｒから最大３０ｂａｒまで徐々に増加させた。このステップでは、ステアリン固形分に捕捉されたオレインを排出して、飽和脂肪酸が豊富なステアリンを生成した。オレインの流れが止まったら、フィルタを取り外してステアリンを得た。最初の分別プロセスの後、最終的なプロセス温度が異なることを除いて、同じ分別条件で分別の第２のステップを行ってもよい。この例では、ステアリン２２からのサンプルに対して第２のプロセスを実施し、ステアリン２２－１及び２２－２の、結晶化及び濾過温度は、それぞれ１２．８℃及び３０．０℃であった。この第２の分別ステップでは、二飽和及び三飽和ＴＡＧの量が増加するため、最終的なステアリンの固形分が増える。得られたステアリン脂肪の組成を表１に示す。
Figure 0007438117000004
 ステアリン７、２２－１及び２２－２では、Ｓｓｎ－２値はそれぞれ３６．９％、４２．０％及び２５．３％、Ｓｔｏｔａｌはそれぞれ４１．１％、５２．６％及び６１．６％であった。したがって、部分ランダムＳｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００の値は８９．８、７９．８及び４１．０であり、１つのオレイン酸を含む二飽和ＴＡＧの１つのリノール酸を含む二飽和ＴＡＧに対する比、ＳＯＳ／ＳＬＳは、それぞれ１４．７、５．５及び１１４．８であった。
これらのステアリンの予期せぬ改善された特性は、ステアリンに蓄積したステアリン酸少なくとも１分子を含む非対称及び対称の二飽和及び三飽和ＴＡＧ種の混合物、並びに高融点で多量の天然ヒマワリのろうによるものである。この脱ろうされていない油糧種子ステアリンのろう含有量は、９２０～１１７１ｐｐｍの範囲である。この例では、少なくとも１分子のステアリン酸を含むこれらのＴＡＧ種は平均２．６倍増加し、他のＴＡＧ種は平均０．８倍減少する。これらのステアリン脂肪では、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸の飽和脂肪酸は、元の油に比べて１．９倍増加したが、パルミチン酸は１．３倍しか増加せず、これらの油糧種子ステアリンでの１８以上の炭素の飽和脂肪酸の重要性を示している。
例４－ＨＳＨＯ油の乾式分別に対する最終結晶化温度の影響
例３で示したプロセスは、ステアリン生成物においてより高い収率又は異なるＴＡＧ組成を得るために、操作パラメーターが変動され得る。このため、例３で示した部分ランダムエステル交換油に、その例に記載されているものと同じ条件で異なる分別試験を行った。脱ろうしていない部分ランダムエステル交換油を晶析装置に投入し、６０℃で加熱することにより、以前の固体構造を破壊した。この時点で、油の温度は１８℃に冷却され、油を１０ｒ．ｐ．ｍで撹拌して５時間にわたって結晶化させた。その後、晶析装置への温度を下げ、５時間の温度勾配を適用して結晶化温度を下げた（５つの異なるプログラム）。これらの温度は１４℃、１２℃、１０℃、８℃及び６℃であった。これらの温度に達したら、さらに１２時間かけてスラリーを結晶化した。次いで、スラリーをメンブレンプレスフィルタに供給して濾過した。プレスフィルタの温度は、最後の結晶化ステップと同じになるように設定した。濾過の圧力は、３５～４０分間で２．５～３．０ｂａｒまで着実に増加させ、オレインの流れを監視した。オレインの流れが減少し始めたら、スラリー供給パイプラインを閉じ、フィルタ内の圧力を上げることにより、濾過されたステアリンを圧搾した。フィルタ内の圧力は、２０～３０分間で最大２０ｂａｒまで着実に増加させた。最後に、フィルタを開き、ステアリンを収集して特性を調べた（表２）。
Figure 0007438117000005
 ステアリンの収率は低温で増加し、６℃で最大２８．６％であった。このような低温でスラリーが濾過可能であり、ステアリンが圧搾可能であったことは注目に値する。得られたフラクションの組成も表２に示す。ステアリンは、より高温（１２℃、１４℃）で生成された場合、より多くの三飽和ＴＡＧを示した。この効果は、これらの温度でのＳＳＳ ＴＡＧの迅速かつ完全な沈殿によるものであった。分別の温度を下げると、二飽和ＴＡＧのステアリンへの取り込みが多くなり、オレインに残ったこれらの二飽和ＴＡＧの量がそれぞれ少なくなった。ステアリンにおける二飽和ＴＡＧの含有量は、全ＴＡＧの３３．５～３８．１％の範囲であり（表２）、二飽和ＴＡＧ及び三飽和ＴＡＧの含有量は、全ＴＡＧの３７．０～４１．７％の範囲であった。これは、この方法により、ステアリン生成物の変化を最小限に抑えた非常に低温の油を分別して、最終ステアリン中の三飽和（ＳＳＳ）及び二飽和（ＳＵＳ、ＳＳＵ）トリグリセリドの量の変動が小さいステアリンの製造が可能になることを示している。これらの新しいステアリンは、非改質ＨＳＨＯ油から得られるステアリン（表Ａ、ステアリンＡ、ステアリンＢ及びステアリンＣ：三飽和ＴＡＧｓ ０．１～０．４％及びＳｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００値：７．０～８．９）と比較して、顕著に大きな含有量の三飽和ＴＡＧ（３．５～５．７％）及びｓｎ－２位置の飽和脂肪酸（Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００比は８８．５～９５．６）を示す。これは、これらの新しいステアリンは固形分の含有量が増加していることを明確に示している。非脱ろうＨＳＨＯヒマワリ油から得られるステアリン４及び６は、それぞれ７４５及び１３５３ｐｐｍのろうを含んでいる。初期のＨＳＨＯ油には平均で７５９～９２０ｐｐｍのろうが含まれており、脱ろうしたＨＳＨＯ油には３６６～６２４ｐｐｍのろうが含まれている。ステアリンの結果は、脱ろうされていない油の分別がうまく機能し、ステアリンフラクションにろうが見られることを示している。ろうの分別プロセスへの悪影響は見られなかった。得られるステアリンは構造が改善されており、食品用途のハードストックとして使用できる。
例５－ＨＳＨＯ油の乾式分別に対する初期ステアリンの含有量の影響
この特許に記載されている方法は、ステアリン酸の初期濃度が異なる油で使用できる。したがって、ステアリン酸の濃度が１１％の油は、本発明に係る方法を適用して分別できる。１１％のステアリン酸を含む精製された非脱ろうヒマワリ油に、例３及び４に示した部分ランダムエステル交換を行った。このステップ後の油のＴＡＧ組成の変化を表３に示す。部分ランダムエステル交換されたＨＳＨＯ油スラリーの三飽和及び二飽和ＴＡＧの量は、前の例よりも低かったため、適用した結晶化条件は最終温度６℃で４８時間であった。次いで、部分ランダムエステル交換油に、例３及び４で示した分別を行った。再編成及び分別により、ステアリン酸の含有量が少ない油の結晶化が可能になり、２５％に近い収率、及び、ステアリン酸の初期含有量が多いＨＳＨＯヒマワリ油を用いて得られたステアリン組成に類似したステアリン組成が得られる（例３及び４）。得られたステアリンにおける二飽和及び三飽和の含有量は、ステアリン酸の初期量がより多い以前の例よりも少なかった。これらのステアリンの予期せぬ改善された特性は、ステアリン酸なしの二飽和ＴＡＧは１．５倍だけしか増加しなかったが、ステアリンに蓄積されたステアリン酸少なくとも１分子を含む二飽和及び三飽和ＴＡＧ種がこの場合３倍以上増加したことによる。
Figure 0007438117000006
 この例では、ステアリン１１は６℃の最終結晶化及び濾過温度で得られ、Ｓｓｎ－２値は２３．６％、Ｓｔｏｔａｌは２６．６％であり、部分ランダムＳｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００の値は２３．６／２６．６Ｘ１００＝８８．８であった。また、１つのオレイン酸を含む二飽和ＴＡＧの１つのリノール酸を含む二飽和ＴＡＧに対する比ＳＯＳ／ＳＬＳは、２０．７であった。
例６－異なるレベルの部分ランダムエステル交換による混合油の分別
本発明で説明される方法を適用してＨＳＨＯ油から得られるステアリンの組成及び特性は、エステル交換ステップの条件を変更することにより、又はエステル交換油の混合物若しくはエステル交換油及び非改質油、脂肪若しくはステアリンから得られるステアリンを分別することにより、変えることができる。最初のケースでは、より短い反応時間で、異なる程度の部分ランダムエステル交換が得られる。その場合、油中の三飽和及び二飽和非対称ＴＡＧのレベルは低くなり、ステアリン脂肪の部分ランダム値Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００は小さくなる。これらの部分ランダム油は、本発明で報告されているように分別でき、脱ろうなしで、ステアリン生成物の高収率が得られる。さらに、これらの油の分別は、異なる溶融プロファイルを持つステアリンを生成する。これは、硬い、中程度の、又は軟らかい食品用途にそれらをより適切にするために興味深い。同じ効果を得るための他の方法は、ランダムな酵素的にエステル交換された油及び／又は化学的にエステル交換された油と、非改質ＨＳＨＯ油又はｓｎ－１，３が特異的に酵素的エステル交換された油との混合物を作ることである。この例では、ＨＳＨＯヒマワリ油を例３及び４に記載されているように１６時間エステル交換して、完全エステル交換油が得られた。この油を、最初の非改質油、例えば表ＡのＨＳＨＯヒマワリ油又は表ＢのＨＳ ４若しくはＨＳ ５と混合して、非改質油を２０～９０％に割合を増やし、異なるレベルの三飽和及び二飽和ランダムＴＡＧの油をとした、異なる油の混合物、すなわちＨＳ １６、ＨＳ １２、ＨＳ １８、ＨＳ １３、ＨＳ １４及びＨＳ １５（表４Ａ及び４Ｂ）を得た。また、ＨＳ １７は、部分ランダムステアリン（１０％）、例えば表Ｃのステアリンと、９０％の非改質ＨＯＨＳ油との混合物である。
Figure 0007438117000007
Figure 0007438117000008
 三飽和及び二飽和ＴＡＧの含有量が多い部分ランダムエステル交換油混合物を、前の例で示したように分別した。以前の分別と同じように、低温での結晶化及び簡単で迅速な濾過を、結晶化及び濾過温度を６～１４℃の範囲として、行った。これらの一連の分別に対応するステアリンを表４Ｂに示す。以前に示されたように、主にステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸がこれらのステアリンで増え、この例では、１．７～２．４倍でステアリンが２０．６～３４．５％の範囲の収率で得られた。主に、ステアリン酸、アラキジン酸及びベヘン酸の飽和脂肪酸の割合が増加し、混合物中のランダムエステル交換油の含有量が多くなると、ステアリンの収率が高くなり、この場合は１０～９０％であった。ステアリンのＳｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００の値は１３．５～７７．０の範囲であった。これにより、ステアリンに、さまざまな食品用途に適したさまざまな物理的特性を持たせることができる。
予想通り、ステアリンのＳｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００の値は、前の例で見られた値よりも小さかった。この例は、非改質油と比率の異なるランダム化油又はステアリンとの混合物を分別することにより、生成物中の飽和脂肪酸のランダム化のレベルを制御できることを示している。
例７－高レベルのリノール酸を含む部分再編成されたＨＳＨＯ油から得られるステアリン
リノール酸の含有量を増加させ、それぞれ１４．２％、２１．４％、２１．４％及び１６．３％のリノール酸を含む、いくつかの異なるＨＳＨＯ油、ＨＳ ２０、ＨＳ ２３、ＨＳ ２５及びＨＳ ２６を、部分ランダムエステル交換し、分別した。得られたステアリンを表５に示す。
Figure 0007438117000009
 これらの部分ランダムエステル交換ステアリンの三飽和ＴＡＧは３．５～１０．６％変化し、二飽和ＴＡＧ（ＳＵＳ＋ＳＳＵ）は３３．２～５２．６％変化した。リノール酸の含有量が多い部分ランダムエステル交換油から得られたステアリン（ステアリン２０、ステアリン２３、ステアリン２５及びステアリン２６）は、それぞれ１８．４、６３．７、３５．５及び２１．０の収率で得られ、リノール酸の含有量がより少ない油から得られたものと同様の組成を示した。したがって、この例で示されるステアリンは、リノール酸のより多い初期含有量を、ＳＯＳ／ＳＬＳ比が２よりも大きいステアリン特性に影響を与えずに、変えることができることを示している。これらの結果は、不飽和脂肪酸の種類がエステル交換及び分別の手順に影響を与えないこと、並びに、元の油中の不飽和脂肪酸の組み合わせを自由に変えることができることを示している。飽和脂肪酸、主にステアリン酸、アラキジン酸及びベヘン酸の比率により、ステアリンの特性は大きく異なる。
例８－部分ランダムＨＳＨＯ脂肪の溶媒分別
ＨＳＨＯ油糧種子部分ランダムエステル交換油又は脂肪は、この例のように、アセトン又はヘキサンなどの溶媒で分別して、飽和脂肪酸が豊富なステアリン脂肪を得ることができる。
溶媒分別は、特定の比率の溶媒に脂肪を溶解し、ミセルを、ゆっくりと振りながら又は振らずに、数時間適切な温度で保持することにより、ＨＳＨＯ油又は脂肪に適用でき、濾過後にＴＡＧの飽和脂肪酸の含有量が出発物質よりも多いステアリン脂肪が得られる。溶媒分別温度は２５～－２０℃であってもよく、油又は脂肪の溶媒に対するいくつかの比率、例えば１／０．２～１／１１を適用してもよい。この例では、部分ランダム化の値がそれぞれ２６．３及び４３．５９である２つのＨＳＨＯ脂肪、ステアリン３０及びステアリン３２を、アセトンで、ステアリンのアセトンに対する比を１～４として、１２℃、２４時間で分別した。部分ランダム化の値が１９．９であるステアリン３３をヘキサンで、ステアリンのヘキサンに対する比を１～２に設定して、０℃で４８時間分別した。結晶化ステップが終了したら、ミセルを減圧濾過し、得られた濾液を新鮮な溶媒で洗浄して、捕捉されたオレインを除去した。次いで、得られた３つのステアリン、ステアリン３０－１、ステアリン３２－１、ステアリン３３－１を溶融し、減圧で蒸留して溶媒を除去した。
Figure 0007438117000010
 ステアリン３０－１、３２－１及び３３－１について、Ｓｓｎ－２値はそれぞれ１９．２％、３９．７％及び１５．９％、Ｓｔｏｔａｌはそれぞれ６４．０％、６７．２％及び７０．９％であった。したがって、部分ランダムＳｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌｘ１００の値は３０．１、５９．２及び２２．４であり、１つのオレイン酸を含む二飽和ＴＡＧの１つのリノール酸を含む二飽和ＴＡＧに対する比、ＳＯＳ／ＳＬＳは、それぞれ１６７．４、１０８．７及び１１７．０であった。これらの部分ランダムエステル交換ステアリンの三飽和ＴＡＧは、５．５～１０．３％で、乾燥分別サンプルと同様であったが、二飽和ＴＡＧ（ＳＵＳ＋ＳＳＵ）は７６．８～８４．５％で、乾式分別サンプルよりもはるかに高かった。ステアリンは１９．０～２９．０の収率で得られた。
例９－非改質油及び完全ランダムエステル交換油からのものと比較した、部分ランダムエステル交換されたＨＳＨＯ油から得られたステアリンの固体脂肪含有量
この特許で示す方法は、部分ランダムエステル交換ＨＳＨＯ油の分別を含み、以前に開示されたＨＳＨＯ種子油ステアリンとは異なるＴＡＧ及びＴＡＧ上の脂肪酸分布を有するステアリンの生成を可能にする。さらに、部分ランダムエステル交換ＨＳＨＯステアリンは、非改質ＨＳＨＯの分別によって得られた、又は完全にランダムなエステル交換油から得られたステアリンよりも高い収率で得ることができ、より優れた固形脂肪含量を示した。表７は、１０～４０℃の範囲を含む４つの温度における６つのステアリンの、ｐＮＭＲによって測定された固形脂肪含有量を示している。これらのステアリンのうち３つは、部分ランダムエステル交換及び分別によって得られ（ステアリン１３、ステアリン２０及びステアリン１４）、２つは完全ランダムエステル交換及び分別によって得られ（ステアリン２７及びステアリン２８）、及びこれらのうち１つは非改質ＨＳＨＯ油の分別によって得られた（ステアリン３）。
Figure 0007438117000011
 それらはすべて、同様の量の飽和脂肪酸を含むＨＳＨＯ種子油から得られた。部分ランダムエステル交換油から得られたステアリンは、調べられたすべての温度で同等の非改質ステアリンよりも多くの固体脂肪含有量を示し、塑性脂肪（plastic fats）を必要とする配合物に、より適したものになる。さらに、それらは、１０℃及び２０℃で完全ランダムエステル交換脂肪から得られた同等のステアリンよりも多くの固形脂肪含量を示し、３０℃のものよりもわずかに少なく、４０℃のものと同様のレベルであった。したがって、部分ランダムエステル交換ＨＳＨＯから得られたステアリンは、ベーカリー、マーガリン、菓子、コーティングコンパウンド、アイスクリーム、フィリング用脂肪又はスプレッド配合に適した、幅広い温度範囲で適切な量の固形分の脂肪を必要とする用途に、以前のものよりも多くの固体脂肪を提供する。

Claims (13)

  1. ステアリン酸の含有量が１１質量％よりも多い、高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪であって、
    － １つのオレイン酸を含む二飽和トリグリセリドの、１つのリノール酸を含む二飽和トリグリセリドに対する質量比（ＳＯＳ／ＳＬＳ）が１より大きい、１９～９５％の二飽和トリグリセリドと、
    － 少なくとも１％の三飽和トリグリセリドと
    を含み、
    Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌ×１００の値が１１～９８であり、
    三不飽和トリグリセリドの全量が６．８％よりも多い、高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪。
  2. １９～８９％の二飽和トリグリセリドを含む、請求項１に記載の高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪。
  3. 請求項１又は２に記載の高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪において、
    １つのオレイン酸を有する二飽和トリグリセリドの、１つのリノール酸を有する二飽和トリグリセリドに対する比（ＳＯＳ／ＳＬＳ）が２．３よりも大きい、高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪。
  4. 三飽和トリグリセリドの全量が１．３％よりも多い、請求項１～３のいずれか１項に記載の高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪。
  5. Ｓｓｎ－２／Ｓｔｏｔａｌ×１００の値が１３．５～９５．６である、請求項１～４のいずれか１項に記載の高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪。
  6. 少なくとも６２５ｐｐｍのろうを含有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪。
  7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪を調製する方法であって、
    前記方法は、
    ａ）任意のリパーゼを使用して高ステアリン高オレイン（ＨＳＨＯ）種子油をエステル交換し、飽和脂肪酸をトリグリセリド分子に部分ランダム再編成することと、
    ｂ）部分ランダムエステル交換された前記ＨＳＨＯ種子油又はそれらのステアリンの少なくとも１回の分別をすることと、
    を含む、方法。
  8. 前記エステル交換は、任意のリパーゼ０．１～１０．０％を用いて、５０～８０℃の温度で、２０分～３０時間の間で実行する、請求項７に記載の方法。
  9. 請求項７又は８に記載の方法において、
    前記分別をすることは、
    ・完全に溶けた油を、２０分～１５時間の間、５～２５℃の範囲の温度に冷却し、
    ・その後、最終温度が－１０～２２℃の範囲になるまで、１０分～４８時間の一定時間、冷却すること
    により、結晶化することと、
    加圧濾過、減圧濾過又は遠心分離により、固体ステアリンと液体オレインとを分離することと、を含む乾式分別である、方法。
  10. ２番目の前記冷却することによって、前記最終温度は－２～１６℃の範囲になる、請求項９に記載の方法。
  11. ２番目の前記冷却することによって、前記最終温度は２～６℃の範囲になる、請求項１０に記載の方法。
  12. 請求項７～１１のいずれか１項に記載の方法において、
    前記分別をすることは、油の溶媒に対する体積比が１／０．２～１／１１で、有機溶媒又は混合溶媒を、２５～－２０℃の温度で使用することにより行われる溶媒分別である、方法。
  13. 請求項１～６のいずれか１項に記載の高ステアリン油糧種子ステアリン脂肪を調製する方法であって、
    前記方法は、エステル交換された高ステアリン種子油、脂肪又はステアリンと、エステル交換されていない水素化されていない高ステアリン油、脂肪又はステアリンとの混合物の、少なくとも１回の分別を含み、前記混合物は１０～９０％のエステル交換された高ステアリン種子油、脂肪又はステアリンから構成された、方法。
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