JPH05500903A - 酪農製品からコレステロールを除去する方法 - Google Patents
酪農製品からコレステロールを除去する方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
酪農製品からコレステロールを除去する方法この出願は1989年10月13日
に出願した米国特許出願第421153号明細書の1部係属出願であり、ここに
この明細書を引用例として加えることにする。
光凱夏公ト
本発明は酪農製品(dairy products)からコレステロールを除去
する方法に関する。特に、本発明は牛乳、クリームまたはバター油脂(butt
eroil)のような酪農製品をサポニンと高められた温度で接触させ、次いで
少なくとも1種の珪藻土または他の吸着剤で処理し、生成した不溶性コレステロ
ール−サポニンを濾過により除去する方法に関する。
聚l肢歪■起盟
ミートおよび酪農製品を含む種々の食物に存在するコレステロールはヒトの高レ
ベル コレステロール源として古くから関係づけられている。例えば、乳脂肪は
通常、100g当り約310mgの全コレステロールを含有している(Chri
stie(1983))。さらに、乳脂肪における実質的にすべてのコレステロ
ールは遊離コレステロールとして、エステルとして存在する痕跡量のコレステロ
ールと存在している。
それ故、食物として最終的に用いる酪農製品からコレステロールを除去する、経
費のかがらない大規模プロセスが要望されている。
コレステロールを酪農製品がら除去する方法は知られている。
これらの方法としては、例えば、蒸気ストリンピング、二酸化炭素を用いる超臨
界流体抽出(SFE) 、特異的酵素コレステロール還元酵素、またはシクロデ
キストリンを用いる吸着を挙げることができる。しかしながら、これらの他の方
法は時間がかがり、装備を増強させおよび/または経費がかさむことになる。
次に、一般に、および特に興味のある引用例を列挙する:「パターンl1lll
Il旨におけるβ−シトステロール」、へ〇へCofficialMethod
of Anal sis、第14版、ページ522 As5oc、 Off、
Anal。
Chem、バージニア州、アーリントン。
W、 W、クリステイー氏、「乳脂質の成分および構造」、油1o ment
in Dair Chemistr 、 Vol、 n、ベージ5 (1983
)、Applied 5cience 、ニューヨーク州、ニューヨーク。
グラウレート氏はか、「生物細胞膜におけるサポニンの作用」、Nature、
Vol、 194 : 953〜955(1962)、門、カテス氏はか、「
総および遊離コレステロールJ 、Techniues of Li 1dol
o 、 ベージ360(1972) 、American Elsevier、
ニューヨーク州、ニューヨーク。
■、カッツ氏はか、「非エステル化ステロールの迅速分離方法および乳脂肪粗悪
品を植物性油脂で検出する適用方法J、Jh江LしL、 Vol、50 : 1
764〜1768(1967)。
K、 R,プライス氏はか、「食物および飼料におけるサポニンの化学的および
生物学的重要性」、CRCCr1tical Reviews 1nFood
5cience and nutrit土on Vol、26 : 27〜13
5゜D、 P、シュワルツ氏はか、「コレステロールを乳脂肪から除去する迅速
定量手順J、Jユ江旦」且、Vol、8 : 54〜59(1967)。
P、ジーマン氏、「免疫溶解、浸透溶解および薬物誘導溶解における膜障害の微
細構造」、ハ鼓胆[k匹並虹旦s 、 Vol、33 :2116〜21209
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S、タカジ氏はか、「ジキトニンー トレスチロール複合体の形成:側鎖の長さ
の変化の効果J 、Chew、Phar、Bull、 30 : 3485〜3
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D、 P、シュワルツ氏ほか、米国特許第3450541号明細書。
J、ボサ氏、米国特許第4546097号明細書。
T、 E、フリア氏(編集者) 、CRCHandbook of Food
Additives距、CRCPress 、フロリダ州 ポッカ ラタン。
W、 J、バースト氏はか、「非固体の指示体として卵ヌードルのコレステロー
ル含有量のHPLC決定J 、ユ壕y四立り旦り入旺譚胆上包ral Food
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M、 R,マリノフ氏はか、米国特許第4242502号明細書、1980年1
2月30日発行(クラス53615)。
J、コーレゲロンギュ氏はか、米国特許第4880573号明細書、1989年
11月14日発行(クラス260/420)。
S、アリッチ氏はか、米国特許第4524067号明細書、1985年6月18
日発行(クラス514/33)。
F、ウエノベ氏はか、米国特許第4489067号明細書、1984年12月1
0日発行(クラス424/195)。
欧州特許出願第318326号明細書、1989年5月発行。
この出願の明細書に引用したすべての引例、特許明細書、参考書などは引用例と
してここに加える。
サポニンは、植物において、主として、しかし排他的でなく存在するグリコシド
であり、一般に3−βOHステロールの結合、水中における著しい発泡、界面活
性、および水溶液を血流に注入する場合の赤血球の溶血を含む多くの特性を与え
る。サポニンは食物および飼料に用いる植物に広く存在し、かつその種々の化学
的および生物学的特性に反映する広範にわたる種々の構造を有している。一般に
、分子のアグリコンまたは非糖蛋白質は疎水性ステロイドまたはトリテルペノイ
ド(tr i terpeno 1doa 1 )誘導体であるのに対して、極
性炭水化物部分は種々の鎖長さの異なるオリゴ糖を含んでおり、あるものは単糖
類または三糖類のみである。アグリコンと結合する糖はラムノース、グルコース
、ガラクトース、キシロース、アラビノース、グルクロン酸またはその混合物で
ある。オリゴ媚のアグリコンへのカップリングは糖残留物の還元末端間のへミア
セタール結合、またはアグリコンのヒドロキシル基と結合したグルグロン酸塩(
glucurona te)のカルボキシル基間のエステル結合を伴う。
コレステロール−グリコシド複合体の性質は確かに知られていないと思われてい
る。電子顕微鏡に基づき、ジーマン氏(1974年)およびグラウレート氏はか
(1962年)は、3個のサポニン分子が内方に突出する炭水化物残留物を介し
て結合する、ミセル型配置を提案している。周囲におけるアグリコンはコレステ
ロールと等モル化学量論で複合する。最近、タカギ氏はか(1982年)はジギ
トニンと一連のコレステロール類似体との相互作用の研究に基づくサポニン−コ
レステロール複合体についての構造モデルを提案している。タカギ氏はか(19
82年)によるデータはジーマン氏(1974年)およびグラウレート氏はか(
1962年)により記載された構造と一致しないか、または矛盾している。
タカギ氏はか(1982年)によるデータでは、ジギトニンーコレステロール複
合体は、ジギトニン分子が結合してコレステロールがゲスト輸ues t)であ
る疎水性ポケットを形成する包接化合物であることを提案している。タカギ氏は
か(1982年)はコレステロール:ジギトニン複合体の化学量論が1:1であ
ることを確めている。
多くの、しかしすべてではないが、サポニンは静真菌性(fungistati
c)である。サポニンは赤血球を溶血できるために、サポニンは、一般に静脈注
射した場合に有毒である。しかしながら、サポニンは消化管から吸収されないた
めに、多くのサポニンの経口毒性は全く低い。この場合に、飼料に比較的に高レ
ベルで含ませたサポニンは家禽および単胃哺乳動物において生長速度を下げる傾
向があることが確められている。食物および飼料のもっとも一般的なサポニンは
有意な経口毒性がないように思われる。例えば、ひよこ、マウスおよびラットに
高濃度で供給した大豆サポニンは有害な効果が見られていない。血清コレステロ
ールおよびトリグリセリドにおける潜在的に有益な減少が観察されることから、
日常の飼料に1%レベルで6ケ月にわたりアルファルファ サポニンを与えたラ
ットには悪い効果は見られていない。サル(またはマカカ ) スジクー1ス(
Macaca fascicularis)として知られている霊長類)におい
て、アルファルファ トップ(alfalfa top)サポニンの規定しない
混合物を18ケ月にわたって与えた後、悪い効果は観察されなかった。
セッケンボク(または イーシア サボ ■ア(Quillajasapona
ria>として知られている)からのトリテルペノイドサポニンは食品添加物(
発泡および乳化剤)としである国において広く用いられており、かつ毒物学試験
が行われている。かかる材料を1.5%のように高いレベルで与えたラットにつ
いての短期間の飼育研究においても、またマウスに長期間にわたり与えても有毒
な効果は観察されていない。二ツカ植物(ユッカモハベンシス(Yucca m
ohavensis)のサポニン含有抽出物は大豆の溶血より小さいことが確め
られている。普通の王ユ互−与えた場合に、生長、飼料利用性、血球数、血液グ
ルコースおよび非蛋白質N、または死後の総または組織見出物輸ross or
histological findings post−mortem)に関
して有害な効果は示されていない。
食物サポニンによる生長の抑制は先ずアルファルファを与えたひなどりにおいて
観察されている。効果は1%のコレステロールを飼料に加えることにより克服で
き、これは消化管においてサポニンによる複合体が形成することによるものと思
われている。飼料サポニンによる生長抑制は鳥類種および他の単胃動物(特にブ
タ)および研究用哺乳動物において観察されている。
トレフォイル(またはメー゛カゴ ルプ’JJ−(Medicago Iupu
lina)として知られている)から、およびキラヤ(Quillaja)およ
びカスミソウ(Gypsophila)種のような他の種類からの分離サポニン
は、また舊歯動物において生長抑制を示している。霊長類は飼料サポニンの有害
な生物学的効果に極めて抵抗することが示されており、ある研究では霊長類は飼
料中のサポニンに適応するものと思われている。食物および飼料におけるサポニ
ンは経口毒性の程度が低いものと思われている。
異なるサポニンは、種々の動物飼料に非毒性レベルで含ませた場合に、低コレス
テリン血症効果に作用することが多くの研究者により観察されている(プライス
氏はか(1987年)参照)。
効果として、コレステロールが、消化管において、より多く結合してその吸収が
抑制されるものと思われている。また、サポニンは胆汁酸の糞排出物を増すこと
が確められている。胆汁酸は体コレステロール(body’s cholest
erol)から誘導されるから、この事はコレステロールの体負担(body
burden)を低下し、これにより血清コレステロールを下げる。サポニンの
低コレステリン血症効果はある生物医学研究を促進し、血清コレステロールを下
げる飼料にサポニン含有食物または飼料を用いることが提案されている。
サポニンは種々の一般の食物および飼料、並びに草木(herbs )および強
壮剤に存在する(プライス氏はが(1987年))。実質的濃度のサポニンを含
有するある食物、草木、調味料、健康食品、強壮剤および飼料を次の表1に示す
。
(プライス氏はか(1987年)参照)菫宣1益 上!三ノ」と
食品
大豆−全脂肪 0.22−5.6 乾量蛋白質分離物 0.3−2.5 乾量
0.76 乾量
脱脂大豆粉 0.67 乾量
発酵大豆製品 0.25−0.84乾量トウフ 0.30−2.1 乾量
ライマメ 0.10 乾量
インゲンマメ 0.2−1.6乾量
白いインゲンマメ 0.4−2.1乾量かん詰めにしたベークド ビーンズ 0
.45 乾量グリンピース 0.18−4.2 乾量落花生 0.001−1.
6乾量
アスパラガス 1.5乾量
ニンニク 0,3乾量
アルフアルフアの芽 8.0−8.7乾量1立1苗 世j三べべ躬−
食品
オンハク 0.1−0.13 乾量
ゴマの実 0.30 乾量
トマトの実 1.0乾量
茶
草木、調味料、健康食品、強壮剤
サルビアの葉
コロハ
アルファルファ 0.17−1.71
アルフアルフア粉 1.26
セイヨウトキノキ 3−6
表1から明らかなように、サポニンはヒトにより消費される広範囲にわたる種々
の植物に存在していることがわかる。また、普通の動物飼料は実質的な量のサポ
ニンを含んでいる。10%サポニンを含有する王立i$ (Quillaja
5aponaria)(セッケンポク)(プライス氏はか(1987年))およ
び王工左天ハベネンシス(Yucca mohavenesis)(サポニンに
冨んでいる)は、明らかに制限されない食品添加物として米国において明らかに
提案されている(フリア氏(1980年))。これらのサポニン源の粗抽出物は
、一般に利用されており、比較的に安価である。
ベンゼンを用いる分析手順は、哺乳動物、例えばヒトについて知られている規定
された中毒心臓刺激であるビギトニンを用いる乳脂肪中のコレステロールを除去
および確定することについて記載するために報告されている(D、P、シュワル
ツ氏はか(1967年))。ベンゼン溶剤の使用は困難さを有し、高価であり、
かつ食物に適用することができない。
それ故、食物に使用できる酪農製品からコレステロールを大規模で除去するのに
植物性サポニン(食物等級)の安価な粗抽出物を用いることは、極めて評価する
ことができる。本発明はかかる手順を提供することである。
主里皇皿1
本発明はサポニンまたはその混合物を用いて酪農製品からコレステロールを除去
する方法に関する。この本発明の方法は:(a)加工または未加工酪農製品を得
;(b)この酪農製品を、該酪農製品に存在する約90%またはこれ以上のコレ
ステロールに結合するのに有効量の無毒性サポニンで、約35〜80°Cの範囲
の温度で処理し;(C)約35〜80°Cの範囲の温度で、コレステロール:サ
ポニン複合体を有効量の固体吸着側で処理し;
(d)不溶性固体コレステロール:サポニン複合体を液体から遠心分離または濾
過により分離し;および(e)他の哺乳動物により摂取することのできる減少し
た含有量のコレステロールを有する酪農製品を回収する段階を含んでいることに
特徴を有している。
牛乳またはクリームについての例においては、通常、若干の水が存在している。
バターまたはバター油脂の場合、段階(b)において、水(全試料重量に対して
10〜20倍過剰)を添加し、および段階(d)において、固体複合体を通常、
遠心分離により除去し、次いでパター油脂および水相を、通常、遠心分離により
分離する。
好適例において、酪農製品は約35〜55°C1特に40°Cでサポニンと接触
させた約0.02〜0.2g/ dの範囲のコレステロール濃度を有するパター
油脂である。
他の好適例において、酪農製品は56〜75°C1特に約65°Cでサポニン処
理してコレステロールを除去した牛乳またはクリーム図1はコレステロールを除
去するプロセスを示す工程図である。
図2はコレステロールをパター油脂から除去する1例のプロセスを示す工程図で
ある。
図3はコレステロールを全牛乳から除去する1例のプロセスを示す工程図である
。
図4は対照試料における、および液体または固体サポニンの使用による処理バタ
ー油脂におけるコレステロール レヘルを示す柱状グラフである。
図5は本発明のプロセスを用い65°Cで牛乳からコレステロールを除去した組
成の状態を示す柱状グラフである。最初、未処理の全牛乳は脂肪のグラム(g)
当り約2.5mgのコレステロールが存在することを示している(8回の実験の
組成)。サポニン−処理牛乳は脂肪のグラム当り約0.25mgのコレステロー
ル レベルを有していることを示している(3回の実験)。
図6はサポニンを用い、65°Cでパター油脂からコレステロールの除去状態を
示す一連のHPLCクロマトグラムである。
図6Aはコレステロールの標準対照試料についての高圧液体クロマトグラムであ
る。
図6Bは脂肪のグラム当り2.5mgのコレステロールを含有するバター油脂対
照試料の高圧液体クロマトグラムである。
図60はコレステロールを93.4%除去(脂肪のグラム当り0.17mgのコ
レステロールに対して)した状態を示す処理バター油脂の高圧液体クロマトグラ
ムである。
図7は存在する脂肪のグラム当り異なる濃度のサポニンを用い、65°Cでクリ
ームからコレステロールを除去した状態を示す一連のHPLCクロマトグラムで
ある。
図7Aは脂肪のグラム当り3.7mgのコレステロールを含有スる対照クリーム
からの乳脂肪の高圧液体クロマトグラムである。
図7Bは35%のコレステロール除去を示す脂肪のグラム当り0.04gのサポ
ニンで処理したクリームの気液クロマトグラムである。
図70は65%のコレステロール除去を示す脂肪のグラム当り0.1gのサポニ
ンで処理したクリームの高圧液体クロマトグラムである。
図70は92%のコレステロール除去を示す脂肪のグラム当り0.04gのジギ
トニンで処理したクリームの対照試料の高圧液体クロマトグラムである。
「バター油脂(butteroil) Jとは牛乳または他の酪農製品から誘導
した油脂(oil)または無水乳脂肪を意味する。
「セリットT′4(CELITE ”) Jは珪藻土および関連する製品につい
ての登録商標である。
「珪藻土」とは珪藻から誘導し、二酸化珪素の形態である固体濾過助剤および吸
着剤を意味する。
「低温殺菌クリーム」とは65°Cで30分間にわたり加熱する普通の低温殺菌
条件で処理されたクリームを意味する。
「低温殺菌牛乳」とは71.6°Cで約15秒間、加熱する普通の低温殺菌条件
で処理された牛乳を意味する。
「生クリーム(raw cream) Jとは未加工牛乳から得たクリームを意
味する。
「未加工牛乳(rai+ m1lk)」とは授乳期の哺乳動物から得た牛乳を意
味する。
「サポニン」とは3−βOHステロールと効果的に結合する植物において主とし
て、しかも排他的でなく生ずるグリコシドを意味する。
罷綴星説里
本発明の目的はパター油脂、酪農製品、および食物、例えば卵、エビジャコなど
を含む他のコレステロールからコレステロールを除去する改良方法を提供するこ
とである。かようにして得たヒトの食物等級の食品(例えば酪農製品)は極めて
低いコレステロール レベルを有するか、または実質的にコレステロールを含ん
でいない。
本発明においては、まずパター油脂を一定量の食物等級のサポニンと混合し、必
要に応じて食物等級の石油エーテルまたはアルキル エーテルで洗浄して脂質可
溶性材料を除去する場合に、不溶性コレステロール−サポニン複合体を実質的に
定量的に生成し、存在するコレステロールを約80%または90%またはこれ以
上に除去できることを確めた。
必要に応じて、1〜80倍、好ましくは5〜30倍の量の水を食品に、食物等級
サポニンを添加する前、添加中、または添加後に加える。コレステロールの任意
の添加物からの除去は、一般に当量のように思われる。
次いで、珪藻土のような粉末吸着剤、例えばセリットを加え、混合する。
固体生成物を連続的手段または回分式手段で、普通の遠心分離または濾過により
除去する。予備パイロン) (prepilot)状態のモデルで用いる普通の
酪農用遠心機はウエストファリア セパレータ(Westfalia 5epa
rator)A、 G、(ドイツ国、エールド)、またはそのアメリカン セン
トリコ インコーポレーション(カリフォルニア州 94404 、フォスター
シティ 第3通り、3400)から入手することができる。また、大型のパイ
ロットプラントおよび商業規模の分離装置はセントリコ インコーポレーション
から入手することができる。
水が存在する場合には、非混和性相を遠心機を用いて、または濾過により分離す
ることにより除去する。
ヒト食物等級のバター油脂含有食品(例えば酪農製品)は約80〜90%または
これ以上に除去するコレステロールを有している。
本発明の代表的なバター油脂からコレステロールを除去することについて例示す
る。この方法は酪農製品からのコレステロールの除去に用いるのに好ましいが、
しかし特に食物に用いる任意の脂質混合物から自然に生ずる(3β−ヒドロキシ
)ステロールを分離するのに適用することができる。これらの他のコレステロー
ルは菌類からのエルゴステロールおよびチモテスロール、および植物からのスチ
グマステロール、スピナステロールおよび他の植物ステロールを包含している。
酪農製品は本発明の第1の観点であるけれども、任意のコレステロール含有食物
はそのコレステロール レベルを本発明により減少することができる。卵(また
は卵黄)は裏ごしくpureed)(液体卵(liquid eggs)) 、
必要に応じて有機溶剤および/または水に溶解し、サポニン/吸着剤(セリット
TM)で処理することができる。コレステロールは分離でき、コレステロールの
少ない粉末卵を濃縮により回収することができる。
添付図面において、図1はコレステロール除去プロセスの1例の工程を示してい
る。酪農製品10(または他のコレステロールを含有する材料、例えば卵)を食
物等級のサポニン11と、コレステロール:サポニンが複合するのに効果的な時
間にわたって撹拌して混合物12を生成する。水はパター油脂に加えるのが好ま
しい。パター油脂の重量の約1〜80倍、好ましくは約5〜30倍、用いること
ができる。珪藻±13(または他の吸着剤14)を加え、撹拌する。不溶性のコ
レステロール:サポニン:吸着剤複合体15を遠心分離または濾過16によって
分離する。さらに、ができる。液体濾過物17は減少したコレステロール含有量
を有し、次の製品、例えば食物等級の酪農製品にすることができる。
液体/固体を、この技術における標準装備であるポンプ、パイプなどで運搬する
。
図2はコレステロールをパター油脂から除去するプロセスの工程を示している。
パター油脂(約300g) 21およびサポニン(約12g)22を懸濁させ、
容器24において40〜80°Cで撹拌機23を用いて撹拌する。水22A(重
量で1〜80倍、好ましくは5〜30倍)を40°Cで添加する。パター油脂は
生長する病原体および/または細菌についての良好な媒質でないため、この低い
プロセス温度(40°C)は利用できる。コレステロールに対して、サポニンを
約0.024〜0.24g/gの範囲の少量の脂肪、好ましくは約20.24g
/gの脂肪において吸着剤25、例えばセリット545に加えることができる。
この混合物を40°Cで1〜20時間(好ましくは12時間)にわたって撹拌す
る。バター油脂コレステロール:サボニン:セリットをポンプ26により、約4
0°cで約100〜10000g (好ましくは1000g )の範囲で作動す
る遠心機27に圧送する。不溶性サポニン コレステロール:サポニン:吸着剤
28を除去する。
液体をポンプ29の使用により圧送し、フィルター(例えばセリット)30を介
して加温濾過して残留固体を除去する。コレステロールの減少したパター油脂を
回収する。必要に応じて、バター油脂/水は液体の分離に適応する遠心機27A
を通す。水を除去し、コレステロールの減少したパター油脂を回収する。
図3はコレステロールを全牛乳(またはクリーム)から除去する一般のプロセス
の工程を示している。全牛乳10Aおよびサポニンをミルク タンク11におい
て65℃で混合し、約0.5〜2時間の範囲、好ましくは約1時間にわたって撹
拌する。生成物をポンプ31を用いて圧送する。次いで、生成物をタンク33に
送り、ここでタンク33に吸着剤、例えばセリット545を加えてエマルジョン
を破壊する。固体吸着剤:コレステロール:サポニン複合体を上述するように遠
心機を用いて分離する。コレステロールの減少した牛乳を直接に、または食品に
用いることができる。
図4はコレステロールをパター油脂から異なる等級のサポニンを用いて除去する
ことを示している。
図5はコレステロールを牛乳から除去することを示している。
約80%除去されることが観察される。
バ −′° ヒ たは 21′コレスーロールの、(a)粗サポニン(約0.6
g)をリントバーストのペンフ(Penco)から得る。
(b)パター油脂を10〜100mg/rd(好ましくは45mg/ d)のサ
ポニン溶液と混合し、パター油脂のグラム当り10〜100mg (好ましくは
4抛g)の最終濃度のサポニン抽出物が存在する。この事は乳脂肪におけるコレ
ステロールの約20倍(重量で)である。
20℃または冷やして著しく泡立てたクリームにおいてマヨネーズの粘度および
外観を有するエマルジョンを生成する。
(c)パター油脂および水溶液を、標準水浴振盪機において約100〜300r
pmの範囲(好ましくは200rpm)で、35〜75℃、好ましくは40°C
で、約1〜24時間、好ましくは約8〜16時間、特に好ましくは約12時間に
わたり振盪する。
(d)エマルジョンに、パター油脂のグラム当り約20〜1000■、好ましく
は100■のセリット#535を加える。反応混合物を約35〜75゛C1好ま
しくは40゛Cで約1〜24時間、好ましくは2時間にわたり約150〜300
rpm、好ましくは約20Orpmで振盪しながら維持する。
(e)エマルジョンを約40〜75°C1好ましくは50〜55°C1特に好ま
しくは52°Cでセリシト560濾過ケークに通して濾過する。バター油脂の粘
度が低温度で高いために、温度を上げる。
(f)濾液を、好ましくは40°Cで2つの液相に分離し、精製バター油脂を回
収する。
(g)上述するー、J、バースト氏ほかによる高圧液体クロマトグラフィー手順
を用いて、バター油脂に残留するコレステロールのレベルを測定するために、少
量(0,1g)の脂肪を除去する。
1−ム たは )゛コレスーロールの、(a)牛乳またはクリームを食物等級の
サポニン抽出物(乾燥粉末が好ましい)と、牛乳またはクリーム中の脂肪のグラ
ム当り約10〜100■(好ましくは40■)のサポニンを用いて混合する。
(b)サポニン−牛乳混合物を水浴振盪機において56〜75°C(好ましくは
65°C)で1〜24時間、好ましくは2時間にわたり振盪(25Orpm)す
る。
(c)セリット1t545 (マンビレ コーポレーション(Manville
corp、) 、コロラド州 デンヴアー)を振盪機フラスコに加え(牛乳中の
脂肪のグラム当り100■のセリット) 、250rpmで1時間にわたり振盪
する。
(d)反応混合物を、ウォーター バキューム(water vacuum)を
用いて、65°Cでセリット#560濾過ケーク(約174インチ厚さ)を通し
て濾過する。
(e)この点において、濾過牛乳を回収し、コレステロールヲ引用例として上述
するWJ、バースト氏ほかによるHPLC手順により調べる。
1例において、バター油脂を約35〜50°Cの範囲、好ましくは約40°Cで
請求の範囲に規定するプロセスの全段階に従って処理する。
他の例において、未加工牛乳、低温殺菌牛乳、生クリームおよび低温殺菌クリー
ムを約56〜75°Cの範囲で請求の範囲に規定するプロセスの全段階に従って
処理する。また、牛乳は均質化しないのが好ましい。
1例において、キラヤ(40■)からのサポニン抽出物を牛乳中のバター油脂の
グラムについて混合する。この混合物を65℃±0.1°Cで2時間にわたり振
盪する。次いで、混合物を25gのセリット#560で、65°C±1°Cで1
時間にわたり200rpmで振盪しながら処理する。次いで、牛乳をセリット5
60の濾過ケークを通し、65°Cで加温濾過する。このように処理した牛乳は
、牛乳において最初に確めたコレステロールの約25重量%に減少したコレステ
ロール レベルを有している。
次に記載する例は例示的に記載している。これらの例はいかなる手段を制限する
ものでない。
財↑L骸よ工」【置
ギロタリー ウォーターバス(Gyrotary Waterbath)振盪機
、モデルG76、ニュ ブラウンシュヴアイク サイエンティフィック、エディ
マン、ニューシャーシー州。
パリアン(Varian)高圧液体クロマトグラフ(モデル5020 )、カリ
フォルニア州 ウオールナツツ クリーク、ミッチェルドライブ 2700゜カ
ラム アルチッチ(Column ALTECH) $28024パーサパック
(VERSAPACK) C1C1310U−250および直径4.1mm、溶
離剤は窒素雰囲気下に貯蔵した1%イソプロパツール/ヘキサンにする。
本発明において用いたセリットはマンビレ コーポレーション(Manvill
e Corp、) 、コロラド州 デンヴアーから入手することができる。セリ
ット560およびセリット545は本発明におlIr3)゛コレスーロールの、
(a)キラヤ、0.6g (100dlのジエチルエーテルで2回、予備洗浄し
た)を次に示す牛乳の6種の比較試料のそれぞれに加えた:A、対照−サポニン
を含まない
B、均質化牛乳、37℃+1H1NapsC0非均質化牛乳、37°(: +1
d Na1J+D、均質化、4°C
E、 非均質化、4°C
F、 クリーム、37°C,IIdNaN。
G、 クリーム、4°C
(b)試料A−Gを振盪機(250rpm)を用い、示している温度で、4時間
にわたり振動させた。
(C)各試料に、セリット#545 (例えばマンビレ コーポレーションから
の)(2g)を加えた。
(d)各試料をそれぞれの上記温度で1時間にわたり、再び振動させた。
(e)牛乳試料A、B、C,D、E、FおよびGを72°Cに5分間にわたり加
熱した。
(f)次いで、各試料をセリフ) 11545濾過ケークを介して濾過し、50
dのスクリュー−トップ試験管(screw−top test tube)に
回収した。
輸)次いで、これらの処理した酪農製品試料を、例2に従ってコレステロールに
ついて分析した。
Laのコレステロール′
(a)9I!dlの牛乳またはクリームからの0.1gの処理バター油脂を次の
コレステロール分析のためにけん化した(saponified) :(b)各
試料を、5dの2Nメタノール性KOHと試験管に入れてけん化した;
(c)けん化を65°C水浴において45〜60分間にわたり継続した。
(d)各試料および試験管を周囲温度(約20″C)に冷却した。
(e)各試験管に、5dの水および1戚の10%塩化ナトリウム溶液を加えた。
(f)次いで、各試料を10In1石油エーテル/ジエチルエーテル(1/1
: V/V)で2回抽出した。水相を捨てた。
(g)2つの有機相を合わせ、温水浴からゆるやかに加熱される窒素流を用いて
蒸発させた。
(h)残留物を20dの石油エーテルに再懸濁させた。
(i) 10dの有機相をシリカン(silican) 5EP−PACC−1
8、Wa tersAssociates(マサチューセッツ州 メトフォード
)に通し流出液を捨てた。
(j) 5EP−PACを、試験管から捨てたIOMI!の7%エチルエーテル
−石油エーテルで洗浄し、5EP−PAを75%エチルエーテル石油で溶離した
。溶出液(elavant)を15 ytlの試験管に導入した。
(k)有機溶剤を温水浴からのゆるやかな熱を用いる窒素流で蒸発させた。
(1)固形物を2 dのHPLC移動相ヘキサン:イソプロパツール(99,9
10,1: V/V) ”i:’再懸濁した。
(m)次いで、各試料をバースト氏ほかの方法によるコレステロールについての
(l(PLC)分析に供した。
結果を図6〜7に示す。
皇狂i王皿
■1
ハ −ゞ 8 たは 5 )゛コレステロールの、(a)供給物(約0.6g)
からの粗サポニンを約100戚のジエチルエーテルで2回抽出した。エーテルを
抽出物から真空を用いて乾燥することによって除去した。
(b)バター油脂を洗浄サポニン溶液45■/戚と混合し、バター油脂のクラム
当り40■の最終濃度のサポニンを存在させた。20°Cまたは冷却した著しく
泡立てたクリームにおいてマヨネーズの粘度および外観を有するエマルジョンを
生成した。
(c)バター油脂および水溶液を標準水浴振盪機において200rpmで、40
°C112時間にわたって振盪させた。
(d)エマルジョンに、100■のセリット#535 (バター油脂のクラム当
/))を加えた。反応混合物を約40℃で約2時間にわたり約20Orpmで振
盪させながら維持した。
(e)エマルジョンをセリット#560濾過ケークに約52°Cで通して濾過し
た。バター油脂の粘度が低温度で高くなるために、温度を高めた。
(f)゛濾液を40°Cで2相に分離し、精製バター脂肪(butter fa
t)を回収した。
(g)上述するー、Jバースト氏ほかによる高圧液体クロマトグラフィー手順を
用いて、バター油脂に残留するコレステロールレベルを測定するために、1部を
除去した。
拠土
パ − パイロ・・ プーント 1゛コレス一ロール辺JL友
(a)酪農協同組合(カリフォルニア州ツラレ サウスMストリート400)か
らのバター(300g)を普通の形式のミキサーに添加した。このミキサーは、
撹拌中の渦を避けるように構成した。
実験において、後で示す表Aに示すように、高さ約17cmおよび内径6.8
cmの開放チャンバーを有する水ジャケット付一温度制御プレキジグラス シリ
ンダー(PLEXIGLAS cylinder )を用いた。チャンバー内に
、4個の等しく離間した(0.90.180.270°)平行バリヤーを有する
可動性バッフルを設け、これらのバリヤーはシリンダーの絶頂に位置させた。バ
リヤーは所望の撹拌量により寸法を変えるようにした。これらのバリヤーは弯曲
表面の中心に向は約0.8 cml突出させた。このミキサー配置は撹拌の進展
が観察できるようにするのが有利である。微粉末の固体サポニン(12g )を
2〜5分間にわたり添加した。次いで、混合物を普通の羽根車式撹拌機を用い、
40”Cで60分間にわたり50rpmでかきまぜた。エマルジョンを生成した
。このエマルジョン(26または260g )を粉末セリノド#545 (マン
ビレ コーポレーション、コロラド州 デンヴアー)6または60gを含有する
水に添加した。次いで、この混合物を40〜80°Cで、435rpmで10〜
60分間にわたりすみやかに撹拌した。油、水および固形物の3相系を生成した
。次いで、混合物を遠心清澄/分離機、予備パイロット規模の遠心機(ウエスト
ファリア セパレータ(Westfalia 5eparator) A、G、
ドイツ国 オエルドP、O,Box。
3720、またはセントリコ インコーポレーション(Centrico In
c、)カリフォルニア州 フォフター シティ−サード アベニュ3400、タ
イプTA 05−00−105から販売された)に回分式で、または連続的に移
送した。混合物を40〜80″CC18000rpで遠心して清澄にし固形分を
除去した。次いで、遠心装置を遠心ボウルを変えることによって液体分離機に転
換し、バター油脂および水相を65〜80°CC113700rpで分離した。
80%以上のコレステロールをバター油脂から除去することができた。特定の反
応条件を表Aに示す。
表A
パター油脂からコレステロールの除去
1 2.70 10.00 80 60 1740 260 72 2.42
19.33 80 6 1740 260 93 0.60 80.00 40
6 1974 26 94 0.56 81.33 80 6 1740 2
60 7り1−ム たは )゛コレスーロールの、(a)サポニン粗抽出物をジ
エチルエーテル(粗抽出物約0.6g当り100m1の抽出(2回))で抽出し
た。エーテルを乾燥により除去した。
(b)牛乳またはクリームをサポニン抽出物(乾燥粉末が好ましい)と、牛乳ま
たはクリーム中の脂肪のグラム当り約40■のサポニンを用いて混合した。
(c)サポニン−牛乳混合物を振盪水浴中、65゛Cで2時間にわたり振盪させ
た(250rpm)。
(d)セリット#545 (マンビレ コーポレーション、コロラド州デンヴア
ー)を振盪機フラスコに添加しく牛乳中の脂肪のグラム当り100■のセリント
)、1時間にねたり250rpmで振盪させた。
(e)反応混合物をセリント#560濾過ケーク(約174インチ厚さ)に65
°Cで、ウォーター バキュームを用いて通して濾過した。
(f)濾過牛乳を回収し、上述するW、J、バースト氏ほかによるHPLC手順
により調べた。
通常、本発明の方法を用いて酪農製品からコレステロールを約60〜100χの
範囲を除去することができる。サポニンと複合しない酪農製品に存在する3−β
−コレステロール エステルは除去できない。通常コレステロールは1回の分離
において約90%またはよくて、しばしば95%またはこれ以上である。酪農製
品において低い量のコレステロールが好ましい場合には、サポニンと多数回処理
することができる。
五i
たはり1−ム)゛コレスーロールの、
乳脂肪のグラム当り2.04〜2.56■の範囲のコレステロールを含むコレス
テロール濃度を有する牛乳試料を用いた。
−2についての−11
a、 牛乳試料(約200g :約3.5%脂肪を有する)を、65°Cで食物
等級の固体粉末サポニン(リントバースト コーポレーション(Lyndhur
st Corp、)製)(脂肪のグラム当り0.2g)とかきまぜた。次いで、
試料を60〜65°Cで1〜2gのセリット#545濾過ケークに通して加温濾
過した。
牛乳試料(低温殺菌しない、不均質化未加工試料)をコレステロールについて分
析した。特定試料についての結果を次の表試料 対照濃度 処理濃度 コレステ
ロール除去率%1 2.56■ 0.43■/g83
2 2.56 0.53 79
3 2.43 0.82 66
4 2.52 0.52 79
り1−ム゛ 2についての−川
(b)約40%の脂肪を有するクリーム試料(低温殺菌しない、不均質化生クリ
ーム、約50g)を食物等級の固体粉末サポニン(脂肪のグラム当り0.1g、
ニューシャーシー州07071 、リントバースト ニューヨーク アベニュー
540のリントバーストコーポレーションのベンフ(Penco)から入手)と
かきまぜた。
混合物を普通の回転振盪機で65°C11時間にわかりかきまぜた。温生成物を
セリット#545濾過ケーク(1〜2g)に通して濾過した。特定の例について
の結果を次の表Cに示す。
盗−二9
試料 対照濃度 処理濃度 コレステロール除去率%1 1.50 0.58■
/g61
2 1.62 0.72 56
3 2.28 0.52 77
およびりI−ムについてのコレステロールゝ(d)セリット濾過試料を50戚の
スクリュー カップ試験管に回収した。
牛乳またはクリーム試料を4 ’Cで15分間にわたり10000gで遠心処理
して約90%脂肪のプラスチック クリーム層を集めた。
3gのプラスチック クリームを円錐試験管に入れ、これに11dのH,Oおよ
び100μlのテルジトール(TERGITOL) 7 (シグマ ケミカル(
Sigma Chemical)、ミズリー州 63178 、ルイスス) I
J −ト、P、0. BOX 14508)を添加した。
この混合物を100°Cで45分間にわたり加熱し、次いで5分間にねたり17
00xgで遠心処理して純粋のパター油脂を回収した(ホント)。
このバター油脂0.1gを取り出し、上述するようにコレステロールについて分
析した。
本発明の二三の一般的な例について記載したが、酪農製品および他のコレステロ
ール含有製品からサポニンを用いてコレステロールを除去することができ、しか
も、本発明は本発明の要旨および請求の範囲を逸脱しないかぎり、種々変更を加
えることができる。
FIG、−1
C
FIG、6C
国際調査報告
Claims (19)
- 1.(a)コレステロールを含有する加工または未加工酪農製品を得; (b)酪農製品を、約35〜80℃の範囲の温度で前記酪農製品に存在する約9 0%またはこれ以上のコレステロールと結合する有効量の無毒性食物等級のサポ ニンで処理し;(c)段階(b)のコレステロール:サポニン生成物を、約35 〜80℃の範囲の温度で有効量の珪藻土または他の吸着剤で処理し; (d)不溶性コレステロール:サポニン:吸着剤複合体を分離し;および (e)減少した含有量のコレステロールを有する酪農製品を回収する各段階から なることを特徴とする加工または未加工酪農製品からコレステロールを除去する 方法。
- 2.酪農製品は未加工牛乳、低温殺菌牛乳、生クリーム、低温殺菌クリーム、バ ターミルク、バター油脂または無水乳脂肪から選択する請求の範囲1記載の方法 。
- 3.酪農製品をバター油脂とし、段階(b)〜(e)のプロセスを 約35〜50℃の範囲の温度で行う請求の範囲2記載の方法。
- 4.段階(b)において、サポニンを存在するコレステロールの約20倍過剰に 存在させ、および接触時間を約5〜16時間の範囲にし;段階(c)において、 温度を約35〜50℃の範囲にし、および吸着剤をセリット、シリカ、アルミナ 、酸化アルミニウムまたはベントナイトから選択し;および段階(d)において 、不溶性コレステロール/サポニン/吸着剤複合体を遠心処理により除去する請 求の範囲3記載の方法。
- 5.段階(b)において、サポニンを有機溶剤で予備洗浄して若干の可溶性有機 材料を除去し、およびサポニンをキラヤまたはユッカ植物から得て食物等級品位 にし、および段階(c)において、吸着剤をセリット#535珪藻土とする請求 の範囲4記載の方法。
- 6.食品をバター油脂とし、段階(b)において水をバター油脂の約1〜80倍 (重量で)過剰で加え、およびバター油脂/水/固体生成物から固形分を遠心分 離により分離し、次いで遠心分離をバター油脂および水の分離に適用する請求の 範囲5記載の方法。
- 7.不溶性コレステロール:サポニン:珪藻土をその3成分に分離する段階(f )を含む請求の範囲1記載の方法。
- 8.酪農製品を未加工牛乳、低温殺菌牛乳、生クリームまたは低温殺菌クリーム から選択する請求の範囲2記載の方法。
- 9.段階(b)および(c)において、約40℃で行い、および吸着剤をセリッ ト#545にし、および段階(d)において、不溶性複合体をセリット560を 通す真空濾過を用い、約55〜60℃の範囲の温度で分離する請求の範囲8記載 の方法。
- 10.コレステロールのバター油脂からの除去を約40℃で行い、およびコレス テロールの牛乳またはクリームからの除去を約65℃行う請求の範囲1記載の方 法。
- 11.(a)コレステロールを含有する製品を得;(b)前記製品を約35〜8 0℃の範囲の温度で、前記製品に存在するコレステロールを結合するのに有効量 のサポニンで処理し; (c)約35〜80℃の範囲の温度で、コレステロール:サポニンを有効量の珪 藻土または他の吸着剤で処理し;(d)不溶性コレステロール:サポニン:珪藻 土または他の吸着剤を沈降、濾過または遠心処理により分離し;および(e)約 90%のコレステロールを除去した製品を回収する各段階からなることを特徴と するコレステロール含有製品からコレステロールを除去する方法。
- 12.製品を酪農製品、液体または卵から選択する請求の範囲11記載の方法。
- 13.段階(b)〜(e)のプロセスを約35〜50℃の範囲の温度で行う請求 の範囲12記載の方法。
- 14.段階(b)において、サポニンを存在するコレステロールの約20倍過剰 に存在させ、および接触時間を約1〜16時間にし;段階(c)において、温度 を約35〜50℃の範囲の温度にし、および吸着剤をセリット、シリカ、アルミ ナ、酸化アルミニウムまたはベントナイトから選択し;および段階(d)におい て不溶性コレステロール/サポニン/吸着剤複合体を遠心処理により除去する請 求の範囲13記載の方法。
- 15.段階(b) において、 サポニンを有機溶剤で予備洗浄して若 干の可溶性有機材料を除去し、およびサポニンをキラヤまたはユッカ植物から得 て食物等級品位にし、および段階(c)において珪藻土をセリット#535にす る請求の範囲14記載の方法。
- 16.サポニンをユッカから得る請求の範囲15記載の方法。
- 17.不溶性コレステロール:サポニン:珪藻土をその3成分に分離する段階( f)を含む請求の範囲11記載の方法。
- 18.製品を卵とする請求の範囲12記載の方法。
- 19.段階(b)および(c)における混合を約40℃で行い、吸着剤をセリッ ト#545とし、および段階(d)において、不溶性反応物をセリット#560 に通す真空濾過を用い、約55〜60℃の範囲の温度で分離する請求の範囲18 記載の方法。
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