JPH05502668A - 中鎖脂肪酸での長鎖脂肪酸モノグリセリドの選択的エステル化 - Google Patents

中鎖脂肪酸での長鎖脂肪酸モノグリセリドの選択的エステル化

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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】 中鎖脂肪酸での長鎖脂肪酸モノグリセリドの選択的エステル化 技 術 分 野 本願は、長鎖長脂肪酸モノグリセリドを中鎖長脂肪酸で選択的にエステル化して 低カロリー脂肪(reducedcalorie fat)を与える方法に関す る。本願は、詳細には、モノベヘニンを08飽和脂肪酸とC10飽和脂肪酸との 混合物でエステル化して好ましい低カロリー製菓用脂肪を与えることに関する。
1989年6月28日公告の5eidenへの欧州特許圧願第322. 027 号明細書は、中鎖長(06〜C1o)飽和脂肪酸残基および長鎖長(例えば、0 18〜C24)飽和脂肪酸残基を有するトリグリセリドを含む低カロリー脂肪を 開示している。これらの低カロリー脂肪は、主としてモノ長鎖長MLMおよびM MLI−ジグリセリド、およびジ長鎖長L L MおよびLMLトリグリセリド (式中、Mは1以上の中鎖飽和脂肪酸残基であり、Lは1以上の長鎖飽和脂肪酸 残基である)から選ばれるトリグリセリドからなる。これらの低カロリー脂肪は 、サラダオイル、乳化スプレッド、冷凍デザートなどの各種の脂肪含有食品組成 物でカロリー減少を与えるために他のトリグリセリド脂肪の完全または部分的な 代替品として使用できる。
成る好ましい低カロリー脂肪の場合には、Lは、主として長鎖ベヘン脂肪酸残基 であり且つMはC8飽和脂肪酸と01o飽和脂肪酸との混合物である。これらの 好ましい低カロリー脂肪は、特にキャンディ−バー、衣を着せたチョコレートフ レーバー入り製品などのチョコレートフレーバー入り製品で製菓用脂肪、特にコ コアバターの部分的または完全代替品として有用である。最適の口中溶融性をこ れらの好ましい低カロリー脂肪に与えるためには、MML(モノ長鎖)トリグリ セリドとMLM (モノ長鎖)トリグリセリドとの合計量は、望ましくは最大限 にし、例えば、約90%以上の量にする。
この欧州特許出願第322,027号明細書は、各種の技術によるこれらの低カ ロリー脂肪の合成を記載している。これらの技術としては、(a)長鎖トリグリ セリド(例えば、トリステアリンまたはトリベヘニン)および中鎖トリグリセリ ドのランダム転位、(b)対応脂肪酸のブレンドでのグリセロールのエステル化 、(C)中鎖脂肪酸メチルエステルと長鎖脂肪酸メチルエステルとのブレンドと グリセロールとのエステル交換、および(d)長鎖脂肪酸グリセロールエステル (例えば、ベヘン酸グリセリル)と中鎖トリグリセリドとのエステル交換が挙げ られている。特に、欧州特許出願第322,027号明細書の例1は、触媒とし てナトリウムメトキシドを使用して78〜91℃の反応温度でのトリベヘニンと 市販の等級の中鎖トリグリセリドとのランダム転位によるかかる低カロリー脂肪 の合成を開示している。この触媒作用を受けたランダム転位合成は、MLM、M ML。
LMLSLLM、MMMおよびLLL )ジグリセリド並びに各種のモノグリセ リドおよびジグリセリドの複雑なa=物を与える(グリセロールをエステル化触 媒の不在下で約265℃の温度で中鎖脂肪酸と長鎖脂肪酸との混合物でエステル 化する時に、トリグリセリドの同様の複雑な混合物が得られる)。この複雑な混 合物のうち、特に望ましいMML/MLMトリグリセリドは、多くても全トリグ リセリドの約40〜約45%しか構成しない。
このことは、低カロリー脂肪中の所望のMML/MLMトリグリセリドの量を増 大するために技術、例えば、分子蒸留、溶剤分別結晶、脱ロウ、かかる技術の組 み合わせによる大規模な精製工程を必要とする。
Menzの「ステアリン酸およびベヘン酸系列の二酸トリグリセリドの多形J  、 Fette 5ejfen Anstricハ1ttel 。
Vol、77、l5sue 5 (1975) 、 I)I)、170−73は 、ピリジン中での短鎖/中鎖(C2〜Cs )飽和脂肪酸塩化物での1−モノス テアリンおよび1−モノベヘニンの選択エステル化を開示している。酢酸、酪酸 またはカプロン酸のそれぞれの脂肪酸塩化物での1−モノステアリンまたは1− モノバルミチンの選択エステル化を開示しているJackson等の「1−ステ アリルおよび1−バルミチルージアセチン、−ジブチリノージカブロインおよび 1−ステアリルジブロピオニンの多形J 、 J、 Am、Chew。
Soc、、 Vol、73 (1951) 、 I)I)、 4827−29も 参照。MenzおよびJackson等の方法で使用する脂肪酸塩化物は、特に MML/MLMトリグリセリドを商業的規模で合成する際には極めて高価である 。加えて、これらの脂肪酸塩化物は、極めて毒性であり且つMML/MLM ト リグリセリドの食品応用への使用前に除去することが必要である望ましくない反 応副生物をエステル交換時に発生する。従って、エステル化触媒または溶媒を使 用せずに、望ましくないことが既知の副生物の発生を排除する余り高価ではない 無毒性のアシル化物質を使用するMML/MLMトリグリセリドの選択取得法を 有することが望ましいであろう。
1989年6月28日公告の5eidenへの欧州特許出願第322.027号 明細書は、触媒としてナトリウムメトキシドを使用して78〜91℃の反応温度 でのトリベヘニンと市販の等級の中鎖トリグリセリドとのランダム転位によるM ML、MLM、LML、MLL、、LLLおよびMMMトリグリセリドの複雑な 混合物の製造を開示している。例1参照。
Menzの「ステアリン酸およびベヘン酸系列の二酸トリグリセリドの多形J  、 Pette 5ejfen Anstrichslttel 。
1101.77、 l5sue 5 (1975) 、 pp、 170−73 は、ピリジン中のCC 2、4、C6またはC8短鎖/中鎖飽 和脂肪酸塩化物でエステル化されている1−モノステアリンおよび1−モノベヘ ニンの多形性の研究を開示している。
Jackson等の「1−ステアリルおよび1−バルミチルージアセチン、−ジ ブチリノージカブロインおよび1−1−モノステアリンまたは1−モノバルミチ ンを酢酸、酪酸またはカプロン酸のそれぞれの脂肪酸塩化物でエステル化するこ とによって得られる7種の非対称トリグリセリドの多形を開示している。同様の 開示に関してはFeuge等の「若干のブチロバルミチン、プチロステアリツダ 等の「低級脂肪酸を含有する飽和トリグリセリドの融点および硬さJ 、 0s aka Furitsu Kogyo 5horeikanAbstracts  61 : 849 h )は、酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、イソカプロン 酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸などの低級脂肪酸でエステル化された モノステアリンを開示している。これらのエステル化においては、触媒として塩 化第一スズを使用して、プロピオン酸、イソ酪酸、イソカプロン酸、カプロン酸 、カプリル酸またはカプリン酸1.1.2または2モルをモノステアリン1モル と反応させて、ココアバター代替品として有用であると主張されたグリセリドを 得た。
Peuge等の「制御されたエステル化によるトリグリセリドの製造J 、J、  Am、 Oil Chew、 Soc、、 Vol、40(1963)、pp 、260−65は、触媒としてp−トルエンスルホン酸を使用しての100,1 20.150および200℃の温度でのオレイン酸(10%過剰)での1−モノ ステアリンのエステル化を開示している。この文献は、若干の酸触媒作用エステ ル化で生ずるエステル交換が反応時に生成される水によって生ずることを示唆し 、それゆえ蒸発されたヘキサンでストリッピングすることによる連続除去を推奨 している。この1−モノステアリンエステル化法は、ココアバター状脂肪などの 特注の脂肪を作る際に有用であることが教示されている。
Gros等の「直接エステル化による部分グリセリドの製造」、J、 Am、  Oil Chcv、 Soc、、 Vol、41 (1964) 。
pp、727−31 (、触媒としてp−トルエンスルホン酸を使用して1−モ ノステアリンを80または100℃の反応温度でモル比1:1または1:2でオ レイン酸、ステアリン酸またはラウリン酸でエステル化して、それぞれのジグリ セリドを得ること) 、1964年1月28日発行のFeuge等への米国特許 第3,119.849号明細書(共沸蒸留して発生水を除去しながら、触媒とし てp−トルエンスルホン酸を使用してのオレイン酸てのパルミチン酸および/ま たはステアリン酸のジグリセリドのエステル化)も参照。
発明の開示 本発明は、低カロリー脂肪として有用であるMML/M L M トリグリセリ ド(式中、Mは06〜C1o脂肪酸残基またはその混合物であり、Lは018〜 C24脂肪酸残基またはその混合物である)、好ましくは低カロリー製菓用脂肪 として有用であるMML/MLM)ジグリセリド(式中、MはC飽和胞肪酸残基 とC1o飽和脂肪酸残基との混合物であり、Lはベヘン脂肪酸塩化物なくとも約 90%である)を選択的に製造するための方法に関する。
本法においては、純度少なくとも約60%の018〜C24脂肪酸モノグリセリ ドまたはその混合物は、約140〜約250℃の温度でエステル化触媒の実質的 な不在下で純度少なくとも約90%のC6〜C1o脂肪酸またはその混合物でエ ステル化する。このモノグリセリドエステル化で使用する脂肪酸対モノグリセリ ドのモル比は、少なくとも約3=1である。このモノグリセリドエステル化時に 発生される水も、連続的に除去する。
本発明のモノグリセリドエステル化法は、従来のランダム転位合成法および酸塩 化物エステル化法を超える多数の有意な利点を有する。本発明のモノグリセリド エステル化法は、比較的迅速であり且つモノグリセリドを溶融脂肪酸にゆっくり と加えるならばMML/MLMトリグリセリドを約80〜約96%程度の純度で (未反応脂肪酸を除去した後)得る際に高度に選択的である。その結果、M P vI L / M L M )ジグリセリドの量を更に増大するための爾後精製 工程は、大規模ではなく且つ成る場合には必要とされないことさえある。加えて 、本発明のモノグリセリドエステル化法は、既知の望ましくないジ脂肪ケトンな どの副生物の発生を排除する有意には余り高価ではない無毒性の遊離脂肪酸出発 物質を使用する。また、エステル化触媒および溶媒は、本発明の方法においては 必要とされず、または望ましくないことさえある。
更に、本発明のエステル化法は、典型的には、脂肪酸およびグリセロールを包含 する従来のエステル化反応では達成することか困難である完了まで本質上行く  (即ち、部分グリセリドの少なくとも95%はトリグリセリドに転化する)。
A、定義 ここで使用する「中鎖脂肪酸」とは、炭素数6〜1゜の飽和脂肪酸、不飽和脂肪 酸、またはそれらの混合物を意味する。
ここで使用する「中鎖飽和脂肪酸」とは、C6(カプロン)飽和脂肪酸、Cs  (カプリル)飽和脂肪酸、またはC1o(カプリン)飽和脂肪酸、またはそれら の混合物を意味する。C7およびC0飽和脂肪酸は、通常見出されないか、可能 な中鎖脂肪酸から除外されない。本発明の中鎖脂肪酸は、技術上中鎖脂肪酸と時 々称されているラウリン酸(C12)を包含しない。
ここで使用する「長鎖脂肪酸」とは、炭素数18〜24の飽和脂肪酸、不飽和脂 肪酸、またはそれらの混合物を意味する。
ここで使用する「長鎖飽和脂肪酸Jとは、C,8(ステアリン)飽和脂肪酸、C 19(ノナデシル)飽和脂肪酸、C2o(アラキン)飽和脂肪酸、C21(ヘン エイコサン)飽和脂肪酸、C2□(ベヘン)飽和脂肪酸、C23(トリコサン) 飽和脂肪酸、C24(リグノセリン)飽和脂肪酸、またはそれらのa合物を意味 する。
ここで使用するr M ML Jとは、1位または3位(末端位)に長鎖脂肪酸 残基を含有し残りの2つの位置に2個の中鎖脂肪酸残基を有するトリグリセリド を意味する一方、r M L M Jは、2位(中央の位置)に長鎖脂肪酸残基 を有し且つ1位および3位に2個の中鎖脂肪酸残基を有するトリグリセリドを表 わす。同様に、rMLLJは1位または3位に中鎖脂肪酸残基を有し且つ残りの 2つの位置に2個の長鎖脂肪酸残基を有するトリグリセリドを表わし、rLML Jは2位に中鎖脂肪酸残基を有し且つ1位および3位に2個の長鎖脂肪酸残基を 有するトリグリセリドを表わし、rMMMJはすべての3つの位置で中鎖脂肪酸 残基を含有するトリグリセリドを表わし、rLLLJはすべての3つの位置で長 鎖脂肪酸残基を含有するトリグリセリドを表わす。
rMML/MLMトリグリセリドの量」とは、MMLトリグリセリドとMLMト リグリセリドとの合計量を意味する。
「長鎖脂肪酸モノグリセリド」とは、1位(即ち、1−モノグリセリド)または 2位(即ち、2−モノグリセリド)に1個の長鎖脂肪酸残基を含有するモノグリ セリドを意味する。
ここで使用する「含む」なる用語は、各種の成分または工程が本発明で協力的に 使用できることを意味する。
従って、「含むjなる用語は、より制限的な「本質上からなる」および「からな る」なる用語を包含する。
ここで使用するすべての%、比率および割合は、特に断らない限り、重量単位で ある。
B、中鎖脂肪酸源 本発明のモノグリセリドエステル化法で有用な中鎖(即ち、06〜C1o)脂肪 酸は、多数の異なる源に由来することができる。例えば、中鎖飽和脂肪酸は、ヤ シ油、パーム核油またはババス油から得ることができる。それらは、市販の中鎖 トリグリセリド、例えば、オハイオ州コロンブスのCapital CHy P roductsによって販売されているCaptex300ブランドからも得る ことができる。
典型的には、これらの中鎖脂肪酸源は、加水分解に付して遊離脂肪酸の混合物を 与えた後、無溶剤分別に付して中鎖脂肪酸に富んた脂肪酸画分を与える。例えば 、水素添加して飽和脂肪酸の量を更に増大しである脱酸脱色脱臭ヤシ油またはパ ーム核油は、加水分解条件に付した後、無溶剤分別(即ち、蒸留)に付してC8 飽和脂肪酸とC1o飽和脂肪酸との混合物に富んだ脂肪酸画分〔典型的にはカプ リル酸(C8)およびカプリン酸(C、o)に臨界的なフード・ケミカル・コー ドを満たすために加工する〕を与える。また、中鎖脂肪酸源は、良好な熱的色安 定性を有すること、例えば、205℃で2時間加熱後に、C8飽和脂肪酸とC1 o飽和脂肪酸との混合物が、4401550niで測定した時に光透過減少率5 〜10%のみを有することか望ましい。
本発明のモノグリセリドエステル化法で使用する中鎖脂肪酸源は、所望量のMM L/MLMトリグリセリドを与えるのに十分な程高い純度を有することが必要で ある。
一般に、中鎖脂肪酸源は、中鎖脂肪酸の純度少なくとも約90%であり、好まし くはかかる脂肪酸の純度少なくとも95%である。好ましくは、中鎖脂肪酸源は 、C8飽和脂肪酸、C飽和脂肪酸、またはC8飽和脂肪酸とC飽和脂肪酸との混 合物からなる。C8飽和脂肪酸対C1o飽和脂肪酸の重量比は、好ましくは約3 0 : 70から約45・55の範囲内である。
C1長鎖脂肪酸モノグリセリド源 本発明のモノグリセリドエステル化法で使用する長鎖(即ち、CI8〜C24) 脂肪酸モノグリセリドは、各種の技術によって製造できる。これらの技術として は下記のものが挙げられる。
(a)グリセロールアセトンまたはグリシドールを1以上のそれぞれの長鎖脂肪 酸または1以上の長鎖脂肪酸低級アルキル(例えば、メチルまたはエチル)エス テルでエステル化またはエステル交換した後、それぞれのブロッキング基を加水 分解すること。修正イソプロピリデン−グリセロール法の使用による1−モノグ リセリドの製造を開示しているHart層anの「修正イソプロピリデン−グリ セロール法によるα−モノグリセリドの製造」。
Chemistry and Industry (1960年6月18日)  、 pp。
711−12 (ここに参考文献として編入)、および同じ方法を開示している Mattso口等の「グリセリドの合成および性質J 、J、 LipId R es、、 Vol、3. k3(1962)、pp、281−96 (ここに編 入)参照。
モノグリセリドを合成するためのイソプロピリデン−グリセロールおよびグリシ ドール法を開示している1971年7月27日発行のRe1ser等への米国特 許第3゜595.888号明細書および1966年5月17日発行のDalby  ヘの米国特許第3,251,870号明細書(ここに参考文献として編入)も 参照。
(b)場合によって水酸化ナトリウム、ナトリウムメトキノドなどの強塩基エス テル化触媒、またはフッ化水素、過塩素酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸な どの強酸エステル化触媒を使用しての1以上のそれぞれの長鎖脂肪酸または1以 上の長鎖脂肪酸低級アルキルエステルでのグリセロールのエステル化またはエス テル交換。
場合によって触媒として水酸化ナトリウムを使用しての各種の脂肪酸(例えば、 ステアリン酸)でのグリセロールのエステル化によるモノグリセリドの製造を開 示しているChoudhuryの「モノグリセリドの製造および精製:47(こ こに参考文献として編入)参照。触媒としてフッ化水素を使用してグリセロール でエステル化またはエステル交換する長鎖脂肪族酸およびエステルからのモノグ リセリドの製造を開示している1970年12月29日発行のXi l ler 等への米国特許第3,551,464号明細書(ここに参考文献として編入)も 参照。
(C)〕、、3−特異性リバーゼの使用によって天然産油、好ましくは完全また は実質上完全に水素添加された天然産油(例えば、ヨウ素価(1,V、)約10 以下に水素添加された高エルカ酸デタネ曲または大豆油を加水分解した後、残留 脂肪酸、グリセロール、ジグリセリドおよびトリグリセリドを除去すること。H OIlbergの「微小乳濁液中でのモノグリセリドの酵素利用製造」、L^L Oil Chei、 Soc、、 Vol、65 (1988) 、 I)り。
1544−48 (参考文献として編入)参照。
(d)モノグリセリドリパーゼ(例えば、Aa+man。
Pharmaceut 1calタイプG)を使用してグリセロールを1以上の それぞれの長鎖脂肪酸または1以上の長鎖脂肪酸源級アルキルエステルでエステ ル化またはエステル交換した後、精製すること。1986年8月20日公告のY amaguchi等への欧州特許出願箱191,217号明細書(ここに参考文 献として編入)参照。
(e)天然産油、好ましくは完全または実質上完全に水素添加された天然産油の グリセロ−リンス。
Choudhuryの「モノグリセリドの製造および精製二油のグリセローリメ スJ 、J、 A11. Oil Chew、 Soc、、 Vo137 (1 960)、pp、483−86、およびFeuge等の「植物油の変性:モノ− およびジグリでリドの実際的な製造J 、 Oil and 5oap、(19 46年8月) 、 pp。
259−64 (参考文献として編入)参照。
長鎖脂肪酸自体または天然産油脂は、長鎖脂肪酸源として役立つことができる。
例えば、I、V、約10以下に水素添加された大豆油および高エルカ酸ナタネ油 は、それぞれ良好なステアリン脂肪酸源およびベヘン脂肪酸源である。奇数の鎖 長の長鎖脂肪酸は、成るマリーン油から誘導できる。或いは、混合鎖長脂肪酸モ ノグリセリドは、分別して長鎖脂肪酸源を与えることかできる。例えば、水素添 加高エルカ酸ナタネ油は、グリセロールとエステル交換して長鎖脂肪酸モノグリ セリドの混合物を与えることができ、この混合物はその後に液/液抽出または吸 着分離によって分別してモノベヘニンに富んだ混合物を与えることができる。長 鎖脂肪酸源は、通常、本発明のエステル化法に好適なモノグリセリドを与えるの に十分な程高い純度を有することか必要である。通常、長鎖脂肪酸源は、長鎖脂 肪酸の純度少なくとも約90%であり、好ましくはかかる脂肪酸の純度少なくと も約9596である。好ましくは、純度は、長鎖脂肪酸約90〜約9890の範 囲内である。
本発明のエステル化法のためには、長鎖脂肪酸モノグリセリド源は、所望量のM  M L / M L M )ジグリセリドを与えるのに十分な程高い純度を有 することか必要である。一般に、これらのモノグリセリド源は、長鎖脂肪酸モノ グリセリドの純度少なくとも約60%であることが必要であり、好ましくはかか るモノグリセリドの純度少なくとも約90%、最も好ましくは純度少なくとも約 95%である。かかる純度は、典型的には、分子蒸留、分別結晶、液/液抽出ま たは吸着分離による粗モノグリセリド源の精製により、例えば、弱酸イオン交換 樹脂により達成でき、未反応長鎖脂肪酸を含めて各種の不純物を除去し、特にシ 長鎖脂肪酸ングリセリド(L L)の量を約396以下に減少することができる 。粗モノグリセリド源に存在する残留グリセロールは、沈降、遠心分離、熱蒸留 、または分別結晶によって除去してグリセロール量を約1%以下に減少すること かできる。加えて、グリセロール脱水生成物(例えば、ポリグリセロール)の生 成を約1%以下の量に減少することが望ましい。
本発明のエステル化法で使用するのに好ましいモノグリセリド源は、モノベヘニ ンの純度少なくとも約90%であり、好ましくは純度少なくとも約95%である 。この好ましいモノグリセリドは、実質上完全に水素添加された(即ち、I、V 、約10以下)高エルカ酸ナタネ油を加水分解し、得られた脂肪酸混合物を無溶 剤分別してベヘン脂肪酸に富んた画分を与え、次いで、グリセロールをこのベヘ ン酸に富んだ両分でエステル化してモノグリセリドの粗混合物を与えることによ って得ることかできる。この合成ルートは、ジ脂肪ケトン、ジグリセロールなど の塩基触媒作用副生物の生成を最小限にする。この粗モノグリセリド混合物は、 その後に分子蒸留、溶剤(例えば、エチルアルコール)結晶化、液/液抽出また は弱酸イオン交換樹脂上での吸着により精製して、モノベヘニンの所望の純度を 有するモノグリセリド源を生ずることかできる。
D、中鎖脂肪酸でのモノグリセリドのエステル化所望のMML/MLMhリグリ セリドは、本発明の方法に従って本願のバートCに記載の長鎖脂肪酸モノグリセ リドを本願のバートBに記載の中鎖脂肪酸でエステル化することによって生成す る。このエステル化法の特に重要ljアスペクトは、モノグリセリドに対して過 剰の中鎖脂肪酸、即ち、脂肪酸対モノグリセリドのモル比少なくとも約31を使 用することである。典型的には、脂肪酸対モノグリセリドのモル比は、約4=1 から約36:1の範囲内であり、好ましいモル比は約8=〕がら約20:1の範 囲内であり、即ち、実質的な過剰である。約27:]よりも高いモル比は、この エステル化法で使用できるか、通常、望ましくない。その理由は、爾後の精製時 に除去することが2要である有意量の未反応脂肪酸を生成し且つ所望のM M  L / M L M トリグリセリドの量をaぎには増大しないからである。
本発明のエステル化法の別の重要なアスペクトは、エステル化法を典型的には無 溶媒系で行うことである。エステル化法を行う温度においては、モノグリセリド と中鎖脂肪酸との混合物は、本質上均一な溶融物を調製する。
従って、溶媒は、本発明のエステル化法を行う際には必要とされない。
本発明のエステル化法の別の重要なアスペクトは、エステル化法をエステル化触 媒の実質的な不在下で行うことである。ここで使用する「エステル化触媒の実質 的な不在」なる用語は、本発明のエステル化をかかる触媒を意図的に加えずに行 うことを意味する。強塩基(例えば、水酸化ナトリウムまたはナトリウムメトキ シド)、強酸(例えば、リン酸またはp−トルエンスルホン酸)などのエステル 化触媒は、本発明のエステル化法を行うためには必要とされない。事実、驚異的 なことに、リン酸、p−トルエンスルホン酸などの強酸エステル化触媒は、得ら れるグリセリドの望ましくない転位を促進する傾向かあり、かくして所望のMM L/MLMI−リグリセリドの瓜を減少することが見出された。望ましくない転 位を促進することに加えて、ナトリウムメトキシドなどの強塩基エステル化触媒 は、望ましくないジ脂肪ケトン副生物の生成を生ずることも見出された。
本発明のエステル化法の別の重要なアスペクトは、使用するエステル化温度であ る。驚異的なことに、約250℃以下のエステル化温度においては、中鎖脂肪酸 でのモノグリセリドのエステル化は、加水分解/再エステル化のためグリセリド に結合された長鎖脂肪酸残基の転位よりも好ましいことが確認された。特に、グ リセリドに結合された中鎖脂肪酸は、特にモノグリセリドに対して実質的な過剰 の中鎖脂肪酸かある時には、約250℃以下の温度で長鎖脂肪酸よりもはるかに 迅速に加水分解し、それによって長鎖脂肪酸加水分解および爾後の再エステル化 (即ち、転位)の程度を減少することが観察された。換言すれば、本発明のエス テル化法は、モノグリセリドを所望のMML/MLM)リグリセリドに転化する 際に「選択的」である。
このガイドラインに留意して、本発明のエステル化法は、かなり広範囲の温度に わたって行うことができる。
一般に、中鎖脂肪酸でのモノグリセリドのエステル化は、約140〜約250℃ の範囲内の温度で行うことができる。好ましくは、中鎖脂肪酸でのモノグリセリ ドのエステル化は、約180〜約220℃の範囲内の温度で行う。
この好ましい範囲は、好ましいモノベヘニンモノグリセリドをC8/C1o飽和 脂肪酸でエステル化する際に特に望ましい。かかる温度条件を使用する時には、 長鎖脂肪酸加水分解の程度は、最小限にされ、例えば、約2%以下である。エス テル化時の漸次昇温する温度も、M M L/MLMトリグリセリドの取得量を 最大限にする際に有利である。
本発明のエステル化法の別の重要なアスペクトは、中鎖脂肪酸とモノグリセリド との反応時に発生された水の除去である。反応混合物に残る反応時に発生された 水は、得られるグリセリドの加水分解を生ずることがあり、それゆえ所望のMM L/MLMトリグリセリドの量を減少する望ましくない転位をもたらすことが見 出された。従って、反応時に発生された水は、反応混合物から連続的に除去する 。この発生水の好適な連続除去法としては、反応混合物の真空ストリッピング( 例えば、50〜300+wHgの圧力で)、高ガス速度を有する高剪断混合を使 用しての反応混合物の不活性ガス(例えば、窒素)スバージング、ゼオライトモ レキュラーシーブ、活性炭、活性アルミナなどの親水性物質による吸着、または これらの技術の組み合わせが挙げられる。例えば、窒素ガススバージングの場合 には、高剪断混合(例えば、先端速度5〜600m/分)と協力してのガス流0 61〜10fl1分/反応混合物1リットルが、発生された水の除去に好ましい (この高剪断混合度は、典型的には、反応混合物1000リツトル当たり1.5 〜3kWの駆動モーターエネルギー人力によって達成される)。加えて、脂肪酸 およびモノグリセリド出発物質は、エステル化前に本質上無水であることが好ま しい(例えば、真空脱水により〉。
本発明のエステル化法は、バッチ反応系または連続反応系のいずれかで行うこと ができる。例えば、混合流構成は、中鎖脂肪酸を1以上の反応段階でモノグリセ リドと連続的に反応させるために使用できる。1以上の反応系は、発生された水 を除去しながら中鎖脂肪酸の連続還流を可能にするために部分冷却器を備えてい ることか好ましい。或いは、真空下で高温において短い滞留時間で操作する薄膜 型反応系は、このエステル化工程で使用できる。典型的には、固形または液状モ ノグリセリドは、所望のエステル化温度で溶融中鎖脂肪酸に加えて、発生された 水のより有効な除去を可能にし且つモノグリセリドのジグリセリド/グリセロー ルへの不均化並びにモノグリセリドと中鎖/長鎖(ML)ジグリセリドとの反応 を最小限にする。モノグリセリドも、好ましくはエステル化時に制御された添加 速度で溶融脂肪酸にゆっくりと加えて混合物中の未反応モノグリセリドの濃度( 例えば、約0.2%以下に)最小限にし、かくしてMLL/LMLトリグリセリ ドの生成を最小限にする。
このエステル化法を行うための特定の反応時間は、使用する脂肪酸対モノグリセ リドのモル比、使用する特定のエステル化温度、およびM M L / M L  M l−ジグリセリドに望ましい収率/純度に応して大幅に変化できる。通常 、反応時間約01〜約7時間は、バッチ反応系に好適である。好ましくは、本発 明のエステル化法は、バッチ反応系で約1〜約5時間行う(等価の滞留時間か連 続反応系で使用できる)。
本発明のエステル化法の重要な結果は、部分グリセリドの少なくとも99%かそ れぞれのトリグリセリドに転化することである。脂肪酸およびグリセロールを包 含する従来のエステル化反応においては、かかる転化を達成することは困難であ る。例えば、脂肪酸およびグリセロールを包含する従来のエステル化反応は、典 型的には、約2〜3%程度の残留量のジグリセリドを生ずる。かかる多量のジグ リセリドの存在は、MML/MLMトリグリセリドをフレーバー入り製菓用脂肪 製品で使用するならばブルーム形成を潜在的に生し、かくしてかかるジグリセリ ドの量を減少するために溶剤分別、樹脂吸収剤などの大規模の精製を必要とする ことがある。対照的に、本発明のエステル化法は、非常に少ないジグリセリド量 、例えば、ジグリセリド量約1%以下を達成できる。このことは、本発明のエス テル化法によって得られたMML/〜ILM)ジグリセリドをフレーバー入り製 菓用脂肪製品に特に好適にさせる。
本願のパートDに記載のエステル化法を適当な時間行った後、反応混合物中の所 望のM M L / M L M トリグリセリドの量は、通常、少なくとも約 55%であり、典型的には少なくとも約80%であり、好ましくは少なくとも約 90?6である。反応混合物に存在するMML/MLM トリグリセリドの特定 量は、中鎖脂肪酸およびモノグリセリド出発物質の純度、および使用する反応条 件を含めて多数の因子に依存するであろう。例えば、純度少なくとも約90%の モノベヘニンモノグリセリトを脂肪酸対モノグリセリドのモル比的8=1から約 20=1で約]80〜約220℃の範囲内の反応温度において純度少なくとも9 5%のC飽和脂肪酸とC1o飽和脂肪酸との混合物で約1〜約5時間エステル化 することは、典型的には、M〜IL/MLMhリグリセリド約80〜約96%の 量を含有する反応混合物を調製する。
この反応混合物中のlvl M L / M L Mトリグリセリドの量は、特 にMML/MLMトリグリセリドの提案される用途に応して更なる精製が不要で あるように十分に多いことができる。しかしながら、エステル化工程から生ずる 反応混合物の精製は、典型的には、未反応中鎖脂肪酸、特にM M MおよびM LL/LMLトリグリセリドなどの各種の成分を除去するために必要とされる。
爾後の精製は、各種の技術または技術の組み合わせによって行うことができる。
例えば、反応混合物に存在する未反応中鎖脂肪酸などの脂肪酸は、塩としての沈 殿により(例えば、炭酸カリウムなどの塩基の添加により)、低い(例えば、分 子ffi 200 )カットオフを有する逆浸透膜(例えば、NIROHR98 ポリアミド/ポリスルフアン薄膜複合膜)の使用により、フラッシュ蒸発により 、スチームストリッピングにより、または減圧蒸留により除去して、反応混合物 中の脂肪酸の量を約2%以下(オレイン酸として)に減少することができる。
M M M トリグリセリドおよび残留脂肪酸は、例えば、フラッシュ蒸発、塗 り付けたフィルム蒸発器を使用する蒸発(例えば、200〜240℃の温度およ び0.1〜0.5關Hgの圧力で)、分子蒸留(例えば、180〜225℃、1 〜2ミクロンの圧力で、好ましくは留出物留分として脂肪酸7MMMトリグリセ リドを有する)により、または溶剤としてアセトン、エタノール、メタノールま たはへキサンを使用する分別結晶により除去して、反応混合物中のMMMトリグ リセリドの量を約3%以下に、そして残留脂肪酸の量を約0.5%以下(オレイ ン酸として)に減少することができる。MLL/LML I−ジグリセリドは、 例えば、分子蒸留(例えば、200〜250℃および1〜20ミクロンの圧力で 、好ましくは留出物留分としてMML/MLM)ジグリセリドを有する)、無溶 剤分別結晶(例えば、80丁で行って結晶成長を促進した後、70〜75丁で濾 過)、または溶剤としてアセトン、エタノール、メタノールまたはヘキサンを使 用する溶剤分別結晶によりMML/MLM)ジグリセリドから分離して反応混合 物中の合計MLL/’LMLトリグリセリドの量を約3%以下に減少することか できる。驚異的なことに、典型的には′i1M脂肪酸を含有する反応混合物は、 熱的に安定であり、例えば、反応混合物を240℃で1時間加熱することは、有 意の転位を生じない。従って、各種の熱技術は、反応混合物を精製するために使 用できる。
精製時に除去される脂肪酸、MMM トリグリセリド、MLL/LMLトリグリ セリドまたはジグリセリドは、本発明の方法に係る更なるエステル化のために中 鎖脂肪酸源または長鎖脂肪酸モノグリセリド源を与えるために再循環できる。或 いは、これらの物質は、追加のMML/ M、 L M l□リグリセリドを与 えるように爾後反応のためにエステル化混合物に少量で再配合できる。MML/ M L M トリグリセリドの精製混合物は、油脂技術で周知の通常の技術を使 用して色およびフレーバー/アロマ改善のための脱色および脱臭工程に付すこと もてきる。或いは、反応混合物は、精製前に通常の脱色上類および/または活性 炭を使用して脱色できる。不飽和脂肪酸残基または不飽和脂肪酸残基と飽和脂肪 酸残基との混合物を何するM M L / M L M トリグリセリドの場合 には、ki M L / M L ki トリグリセリドは、精製前または精製 後に水素添加して不飽和脂肪酸残基を飽和脂肪酸残基に転化することかできる。
F、低カロリー脂肪としてのMML/MLMトリグ11セリドの用途 本発明に従って得られるMML/MLMトリグリセリために脂肪および非脂肪成 分を含む脂肪含有食品組成物において通常のトリグリセリド脂肪を部分的または 全部取り替えるために低カロリー脂肪として使用できる。カロリーの有意な減少 を得るためには、食品組成物中の全脂肪の少なくとも約50%、または食品のカ ロリー値の少なくとも約20%か低カロリー脂肪からなることが必要である。一 方、全脂肪が低カロリー脂肪100%までからなり、且つカロリーの約50%ま でを構成する時に、非常に低いカロリー、かくして高度に望ましい食品組成物は 、得られる。
本発明の低カロリー脂肪は、各種の食品および飲料製品で有用である。例えば、 脂肪は、いかなる形の焼き上げ品、例えば、ミックス、貯蔵安定性焼き上げ品、 および冷凍焼き上げ品の製造で使用できる。可能な応用としては、限定せずに、 サンドイッチクツキーおよびチョコレートチップクツキー、特にHong &  Brabbsの米国特許第4.4.55.333号明細書に記載の貯蔵安定な2 テクスチヤー化クンキーを含めて、ケーキ、チョコレートケーキ、マフイン、ハ ークツキ−、ウェーファー、ビスケット、ペーストリー、パイ、バイクラスト、 およびクンキーか挙げられる。焼き上げ品は、果物、クリーム、または他のフィ リングを含有できる。他の焼き上げ品の用途としては、パンおよびロール、クラ ッカー、プレソラニル、パンケーキ、ワツフル、アイスクリームコーンおよびカ ップ、イーストでふくらました焼き上げ品、ピザおよびビサクラスト、焼き上げ デンプン質スナック食品、および他の焼き上げ加塩スナックが挙げられる。
焼き上げ品中での用途に加えて、低カロリー脂肪は、ショートニングおよび油製 品を調製するために単独で使用でき、または他のレギュラーカロリー油脂と併用 できる。好適なレギュラー油脂源としては、限定せずに、(1)大豆、トウモロ コシ、ヒマワリ、ナタ不、低エルカ酸ナタネ、コノラ、綿実、オリブ、サフラワ ー、ゴマ種子などの植物油脂: (2)タロー、ラードなどの肉脂肪、(3)マ リン油: (4)ココナツツ、ノく一人、/<−ム核、落花生などのナツツ油脂 ; (5)乳脂肪、(6)ココアバターおよびココアバター代替物、例えば、シ ア、またはイリベバター;および(7)合成脂肪が挙げられる。ショートニング および油製品としては、限定せずに、ショートニング、マーガリン、スプレッド 、ノぐターブレンド、ラード、サラダ油、ノ\ゼトウモロコシ油、サラダドレッ シング、マヨネーズ、および他の食用油か挙げられる。
本発明の低カロリー脂肪の成るものは、フレーlく一人り菓子類組成物、特にチ ョコレートケ−キく−入り菓子類組成物で特に有用である。1989年3月28 日出願のAlbert M、 Ehra+an、 Paul 5eiden、  Rose M、 WeitzelおよびRobert L、 White ヘの 米国特許出願第329.619号明細書(P&Gケース3948)(参考文献と して編入)参照。これらのフレーバー入り菓子類組成物は、a フレーバー増強 量のフレーバー成分、b、(1) (a)MLMhリグリセリドとMMLトリグリセリドとの合計少なくとも約85 % (b)LLM)ジグリセリドとLML トリグリセリドとの合計約5%以下、 (c)LLLトリグリセリド約2%以下、(d)MMMトリグリセリド約4%以 下、(e)他のトリグリセリド約7%以下 (式中、MはC−C,o飽和脂肪酸残基てあり、LはC20= C24飽和酸残 基である) (f)(i)C飽和脂肪酸とC1o飽和脂肪酸との合計約40〜約60% (it)C飽和脂肪酸対C1o飽和脂肪酸のモル比的1:2.5から約 2.5+1 (ii+)ベヘン脂肪酸約40〜約60%を有する脂肪酸組成物 を有する低カロリー脂肪少なくとも約70%(2)ミルク脂肪的15%まで、 (3)ココアバター約20%まで、 (4)ジグリセリド約4%以下 を含む脂肪成分約25〜約45%、およびC3他の非脂肪製菓用成分約55〜約 75%からなる。
これらの組成物は、好ましくは、 (1)上に定義のような調質性フレーバー入り菓子類組成物を:A製し、 (n)低カロリー脂肪がサブα相を形成するように工程CI>の組成物を約57 °F以下の温度で迅速に冷却し、(III)工程(II)の冷却組成物を、有効 量のβ−3結晶を低カロリー脂肪のサブα相の一部分から形成するのに十分な時 間約57下以下の温度に保持し、(IV)工程(III)後に、(a)低カロリ ー脂肪の残りの部分か安定なβ−3相に変換し且つ(b)形成されたβ−3相が 溶融しないような方式で、冷却組成物を約57丁よりもt5 ” lRaから約 72丁の範囲内の温度に加温する 工程からなる前記のEhrman等の出願に開示の方法に従って38質する。
本発明の低カロリー脂肪の成るもの、例えば、ココアバターは、安定なβ−3相 に結晶化できる。しかしなから、これらの低カロリー脂肪のβ−3相への結晶化 速度は、ココアバターをベースとするチョコレート製品の場合に使用する標準の 調質条件下では極めて遅いことが見出された。この速度は、これらの低カロリー 脂肪を含有するフレーバー入り菓子類組成物のココアバター型調質を商業上魅力 的ではなくさせるのに十分な程遅い。
驚異的なことに、前記のEhrman等の出願に係る調質は、ココアバターをベ ースとするチョコレート製品の場合に使用する標準の調質条件よりも一層単純で ある商業上魅力的な方法を与えることか見出された。特に、この調質法は、フレ ーバー入り菓子類製品の通常の倉庫貯蔵時およびai!1時に行うことかできる 。これらの望ましい結果は、余り安定ではないサブα相を経て所望の安定なβ− 3相に変換するこれらの低カロリー脂肪の能力の利点を取ることによって達成さ れる。この調質法に従ってのサブα相から安定なβ−3相への低カロリー脂肪の 変換は、望ましくないブルーム形成なしに生ずる。得られた調質製品も、ココア バターをベースとするチョコレート製品の望ましい堅さおよび口中溶融性を有す る。
また、本発明の低カロリー脂肪は、ビタミンおよびミネラル、特に脂溶性ビタミ ンで強化できる。MatLsonの米国特許第4,034,083号明m書(こ こに参考文献として編入)は、脂溶性ビタミンで強化されたポリオール脂肪酸ポ リエステルを開示している。脂溶性ビタミンとしては、ビタミンA、ビタミンD 1ビタミンE1およびビタミンKか挙げられる。ビタミンAは、式C20H29 0Hの脂溶性アルコールである。天然ビタミンAは、通常、脂肪酸でエステル化 された状態で見まされる。また、ビタミンAの代謝的に活性の形としては、対応 アルデヒドおよび酸が挙げられる。ビタミンDは、くる病および他の骨格障害の 治療および予防で使用することが周知の脂溶性ビタミンである。「ビタミンD」 は、ステロールからなり、且つビタミンD型活性を有する少なくとも11種のス テロールかある。ビタミンE(トコフェロール)は、本発明で使用できる第三脂 溶性ビタミンである。4種の異なるトコフェロールが同定されており(α、β、 γおよびδ)、それらのすべては水に不溶性であるか油脂に溶ける油状の黄色液 体である。ビタミンには、少なくとも3種の形で存在し、すべてはキノンとして 既知の化学化合物の群に属する。天然産脂溶性ビタミンは、K (フィロキノン )、K2(メナキノン)、およびに3(メナジオン)である。本発明の低カロリ ー脂肪物質を強化するために本発明で使用する脂溶性ビタミンの量は、変化でき る。所望ならば、低カロリー脂肪は、脂溶性ビタミンのいずれか、またはそれら の組み合わせの推奨1日許容f;i (RDA) 、またはRDAの増分または 倍量で強化できる。
脂肪に溶けないビタミンは、同様に本発明の減カロリー脂肪に配合できる。これ らのビタミンのうちには、ビタミンB複合ビタミン、ビタミンC1ビタミンG1  ビタミンH1およびビタミンPかある。ミネラルとしては、ダイエツトで有用 であることか既知の各種のミネラル、例えば、カルシウム、マグネシウム、およ び亜鉛か挙げられる。ビタミンとミネラルとのいかなる組み合わせも、本発明の 低カロリー脂肪で使用できる。
本発明の低カロリー脂肪は、特定の種類の食品および飲料成分との組み合わせて 特に有用である。例えば、脂肪をノンカロリーまたは低カロリー甘味料単独また は増量剤との組み合わせて併用する時に、余分のカロリー減少上の利益は、達成 される。ノンカロリーまたは低カロリー甘味料としては、限定せずに、アスパル テーム、サッカリン、アリテーム:タウマチン:ジヒドロカルコン;ンクラメー ト;ステビオシド:グリンルリチン; Dulcin。
P−4000などの合成アルコキシ芳香族物質ニスクロロース、スオサン;ミラ クリン:モネリン;ソルビトール、キンリトール、タリン;シクロへキシルスル ファメート:置換イミダゾリン:アスパルテ−ム、アセスルファム−に、n−置 換スルファミン酸などの合成スルファミン酸:ペリラルチンなどのオキシム;レ バウジオシド−A、マロン酸アスパルチル、スカニリン酸などのベブチド:ジペ プチド; geI5−ジアミノアルカン、m−アミノ安、Q香酸、L−アミノジ カルボン酸アルカン、成るαアミノジカルボン酸とgeI−ジアミンとのアミド などのアミノ酸をベースとする甘味料;および3−ヒドロキシ−4−アルキルオ キシフェニル脂肪族カルボキシレートまたは複素環式芳香族カルボキシレートが 挙げられる。
低カロリー脂肪は、他のノンカロリーまたは低カロリー脂肪、例えば、分枝鎖脂 肪酸トリグリセリド、トリグリセロールエーテル、ポリカルボン酸エステル、ス クロースポリエーテル、ネオペンチルアルコールエステル、シリコーン油/シロ キサン、およびジカルボン酸エステルと併用できる。低カロリー脂肪との組み合 わせで有用な他の部分的脂肪代替品は、中鎖トリグリセリド、高エステル化ポリ グリセロールエステル、アセチン脂肪、植物ステロールエステル、ポリオキシエ チレンエステル、ジョジョバエステル、脂肪酸のモノ/ジグリセリド、および短 鎖二塩基酸のモノ/ジグリセリドである。
本発明の低カロリー脂肪の成るものは、成る実質上非吸収性実質上非消化性ポリ オールポリエステルを含む低カロリー脂肪組成物で特に有用である。1989年 3月28日出願のPaul 5etder+、 Corey J、 Kenne alty。
Thomas J、 Wehmeier、 Mary M、 FoxおよびRa yIIlond LNichorf ヘの米国特許出願筒329,629号明細 書CP&Gケース3947)(参考文献として編入)V照。
これらの低カロリー脂肪組成物は、 a 少なくとも4個の脂肪酸エステル基を有する食用の実質上非吸収性実質上非 消化性ポリオール脂肪酸ポリエステル(ポリオールは4〜8個のヒドロキシ基を 含有する糖類および糖アルコールから選ばれ且つ各脂肪酸基は2〜24個の炭素 原子を有する)約10〜約65%、および す、MMM、MLMSMMLSLLMSLMLおよびLLLトリグリセリド、お よびそれらの混合物から選ばれる低カロリートリグリセリド(式中、MはC6〜 C1o飽和脂肪酸、およびそれらの混合物から選ばれる飽和脂肪酸残基てあり: LはC18〜C24飽和脂肪酸、およびそれらの混合物から選ばれる飽和脂肪酸 残基てあり、低カロリートリグリセリドは(1)MLMSMML、L LMおよ びLMLの合計少なくとも約85%、および(2)MMMトリグリセリドとLL Lトリグリセリドとの合計的15%までからなり、且つ低カロリートリグリセリ ドの脂肪酸組成は(1)C6〜C1o飽和脂肪酸約10〜約70%および(2) C18〜C24飽和脂肪酸約30〜約90%からなる)約35〜約90% からなる。
食品製品は、これらの低カロリー脂肪組成物を単独の脂肪成分として、またはト リグリセリド油などの他の脂肪成分との組み合わせで含むことができる。これら の食品製品としては、加塩スナックおよび他のフライド食品用フライング時、チ ョコレートフレーバー入りキャンディ−バー、チップなとの堅いチョコレートフ レーバー入り製品、並びに、室温、即ち、約70丁(21,1℃)、好ましくは 低温、例えば、50’F(10℃)で透明であるクツキングオイルおよびサラダ オイルが挙げられる。
驚異的なことに、本発明の低カロリー脂肪の成るものは、ポリオールポリエステ ル用抗肛門漏れ剤として機能できる。加えて、ポリオールポリエステルとこれら の低カロリー脂肪との組み合わせは、いずれかの成分単独の使用以上の有意な利 点を与える。これらの組み合わせによって与えられる利点としては、(1)増大 されたカロリー減少、(2)テクスチャー/味上の利益(例えば、より低いロウ 性/グリース性、改善された口中溶融性)、(3)フライング時のより低い色劣 化、および(4)フライング時のより低い高温揮発性および発泡性が挙げられる 。
増量剤または増粘剤は、多くの食品組成物で低カロリー脂肪との組み合わせで有 用である。増量剤は、非消化性炭水化物、例えば、ポリデキシトロースおよびセ ルロースまたはセルロース誘導体、例えば、カルボキンメチルセルロース、カル ボキンエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロースお よびミクロクリスタリンセルロースであることかできる。他の好適な増量剤とし ては、糖アルコール、例えば、ソルビトールおよびマンニトール、および炭水化 物、例えば、ラクトースを含めて、ゴム(ヒドロコロイド)、デンプン、デキス トリン、発酵ホエー、豆腐、マルトデキストリン、ポリオールか挙げられる。
同様に、各々の組み合わせ利益を達成するために本発明の低カロリー脂肪をダイ エツト繊維と組み合わせた食品および飲料組成物は、調製できる。「ダイエツト 繊維」とは、哺乳動物酵素による消化に抵抗性の複合炭水化物、例えば、植物細 胞壁および海草で見出される炭水化物、および微生物発酵によって産生されるも のを意味する。
これらの複合炭水化物の例は、ぬか、セルロース、ヘミセルロース、ペクチン、 ゴムおよび粘液、海草エキス、および生合成ゴムである。セルロース繊維源とし ては、植物、果物、種子、穀物、および人造繊維(例えば、細菌合成による)か 挙げられる。精製植物セルロース、セルロースフラワーなどの商業的繊維も、使 用できる。天然産繊維としては、全柑橘果皮、柑橘アルベド、テンサイ、柑橘バ ルブおよび小胞固形分、リンゴ、アンズ、およびスイカ皮からの繊維が挙げられ る。
これらのダイエツト繊維は、粗形または精製形であってもよい。使用するダイエ ツト繊維は、単−型(例えば、セルロース)、複合ダイエツト繊維(例えば、セ ルロースおよびペクチンを含有する柑橘アルベド繊維)、または繊維の成る組み 合わせ(例えば、セルロースおよびゴム)を有していてもよい。繊維は、技術上 既知の方法によって加工できる。
また、低カロリー脂肪は、微量の任意のフレーバー、乳化剤、スパッタリング防 止剤、粘着防止剤、酸化防止剤などを含有できる。
勿論、判定は、適当な低カロリー脂肪およびこれらの脂肪と他の食品成分との組 み合わせを使用するために行うべきである。例えば、甘味料と脂肪との組み合わ せは、2種の特定の利益か望まれない場合には使用されないであろう。脂肪/脂 肪成分組み合わせは、適当な場合には適量で使用される。
多くの利益は、単独で使用するか前記成分と併用する時に本発明の低カロリー脂 肪を食品および飲料組成物で使用することから得られる。主要な利益は、脂肪を 全部または部分的脂肪代替品として使用する時に達成されるカロリー減少である 。このカロリー減少は、本発明の脂肪を低カロリー甘味料、増量剤、または他の 低カロリーまたはノンカロリー脂肪と併用することによって増大できる。この使 用から得られる別の利益は、ダイエツト中の脂肪の合計量の減少である。また、 トリグリセリド脂肪の代わりに低カロリー脂肪を使用して製造される食品または 飲料は、コレステロールがより少ないであろうし、これらの食品の摂取は、減少 された血清コレステロール、かくして心臓病の危険の減少をもたらすことができ る。
関連の利益は、低カロリー脂肪の使用が貯蔵安定性および浸透安定性に関して安 定である食品および飲料の製造を可能にすることである。低カロリー脂肪を使用 して調製された組成物は、許容可能な官能的性質、特に味およびテクスチャーを 有する。
ダイエツト食品は、特殊なダイエツトニーズ、例えば、肥満、糖尿病、または高 コレステロール血症であるものの特殊なダイエツトニーズを満たすために低カロ リー脂肪を使用して製造できる。低カロリー脂肪は、低脂肪、低カロリー、低コ レステロールダイエッ゛トの大部分であることができ、且つ単独または薬物療法 または他の療法との組み合わせて使用できる。低カロリー脂肪を使用して製造さ れた食品または飲料製品の組み合わせは、前記利益の1以上を与えるために低カ ロリー脂肪を単独または前記成分の1以上との組み合わせで含有するこれらの製 品1以上をベースとする全ダイエツト管理用法(regirAen)の一部分と して使用できる。
低カロリー脂肪の用途、組み合わせ、および利益のこの議論は、限定または包括 的であることを意図しない。
本発明の精神および範囲内に入るであろう他の同様の用途および利益は、見出す ことかできることか意図される。
トリグリセリド(即ち、MML/MLMSML L/LMLSMMMおよびLL L)の炭素数プロフィール(CNP)は、分子量による組成物の分析および特性 化のためにメチルシリコーンで被覆された短い融解シリカカラムを使用する昇温 ガスクロマトグラフィー(G C)によってa]定できる。グリセリドは、それ ぞれの炭素数に従って分離する(炭素数は合計の脂肪酸残基上の炭素原子の合計 数を規定する)。グリセロール分子上の炭素原子は、数えない。同じ炭素数を育 するグリセリドは、同しピークとして溶離するであろう。例えば、3個の01B (バルミチン)脂肪酸残基からなるトリグリセリドは、1gのC,(ミリスチン )脂肪酸残基と1個の018脂肪酸残基と1個の018(ステアリン)脂肪酸残 基とがら構成されるトリグリセリドまたは2個のC14脂肪酸残基と1個のC2 o(アラキン)脂肪酸残基とからなるトリグリセリドと同時に溶離するであろう 。
分析用脂肪試料の調製は、次の通りである。トリカプリン内標準?f1(2μg  / ml ) 1 、 0 mlをバイアルにピペットで分注する。窒素流下 でスチーム浴を使用して標準液中の塩化メチレン溶媒を蒸発する。脂肪試料2m (20〜40μg)をバイアルにピペットで分注する。
脂肪試料が固体であるならば、スチーム浴上で溶融し、よく攪拌して代表的試料 を保証する。ビス(トリメチルシリルトリフルオロアセトアミド)(BSTFA )1、Omlをバイアルにピペットで分注し、次いで、バイアルに蓋をする。バ イアルの内容物を激しく振とうし1、次いて、叩解ブロック(100℃の温度) に約5分間代れる。
調製された脂肪試料のCNP−GCを測定するために、温度プログラミングおよ び水素火炎イオン力化検出器を備えたヒユーレット−パラカード5880Aシリ ーズガスクロマトグラフは、ヒユーレット−バラカード3351Bデータシステ ムと併用する。メチルシリコン(Chrompak CP −S I L 5  )の薄層で被覆された長さ2m、直径0.22+amの融解シリカ毛管カラムも 、使用する。カラムをオーブン中で加熱し、このオーブンでは温度は温度プログ ラマ−によって特定のパターンに従って制御し増大することができる。水素火炎 イオン化検出器をカラムの出口ポートに取り付ける。検出器によって発生された 信号を電位計によってデータシステムおよび記録計用動作人力信号に増幅する。
記録計は、ガスクロマトグラフ曲線を印字し、データシステムは曲線下の面積を 電子的に積分する。下記機器条件をガスクロマトグラフの場合に使用する。
隔壁(5eptua)パージ 1ml/分メーキャップキャリャー 30m1/ 分水素 30m1/分 空気 400m1/分 調製された脂肪試料1.0μgを気密注射器によって取り、ガスクロマトグラフ の試料ポートに注入した。試料ボート中の成分を365℃の温度まで加温し、ヘ リウムキャリヤーガスによって掃引して成分をカラムに押し入れる。カラム温度 を最初に175℃に設定し、0. 5分間この温度に保持する。次いで、カラム を355℃の最終温度まで25℃/分の速度で加熱する。カラムを追加の2分間 355℃の最終温度に維持する。
次いて、発生されたクロマトグラフィーピークを同定し、ピーク面積を測定する 。ピーク同定は、データンステムに予めプログラムされた既知の純粋なグリセリ ドとの比較によって達成する。データンステムによってめられたようなピーク面 積を使用して、下記式%式%) (式中、Sは発生されたすべてのピークのCNの面積の和である) に従って特定の炭素数(CN)を存するグリセリドの%を計算する。
CNの面積は、クロマトグラフによって発生された実際の応答×特定の炭素数の グリセリドの応答因子に基づく。これらの応答因子は、各種の炭素数の純粋なグ リセリドの混合物の実際の応答を混合物中の各グリセリドの既知量と比較するこ とによってめる。実際の量よりも大きい実際の応答を発生するグリセリドは、1 .0未満の応答因子を有する。同様に、実際の量の応答よりも小さい応答を発生 するグリセリドは、1.0よりも大きい応答因子を有する。使用するグリセリド の混合物(塩化メチレン溶液中)は、次の通りである。
成分 炭素数 量(mg/ml) バルミチン酸 16 0.5 モノパルミチン 16 0.5 モノステアリン 18 0.5 シバルミチン 32 0. 5 パルミトステアリン 34 0. 5 シパルミトステアリン 50 1. 5ノステアロバルミチン 52 1. 5 ガスクロマトグラフ、火炎イオン化検出器を有するHP589OA 自動試料採取器 HP7673A 分裂注入パートライナー8ガラスピーズか充填されたP データシステム:HP3393A バイアル:テフロン被覆ゴム内張りアルミニウムキャップを有する1 ml モジュールヒーター: Lablineカラム:DB−22530メーター、膜 厚0,25キャリヤーガス:ヘリウム BSTEA (N、O)−ビス(トリメチルシリルトリフルオロアセトアミド) :ングマT−1506脂肪酸標準、アルドリッチ試薬等級。
b9機器条件(流れ設定値) 隔壁パージ 1.0ml/分 人口圧力 35KPa 分裂ヘント流 35 ml /分 メーキャンプキャリャー 31m1/分水素 33m1/分 空気 401nol/分 キャリヤー流 1m1/分 C1試料調製 u141 m (1511g)を1 mlのバイアルにビベ・ントて分注し、B  S T F A 1 mlを加え、15分間70℃に加熱する。注入前の試料 の凝固を避ける。
d、オーブン条件 オーブン温度(初期値) 120℃ オーブン温度(初期時間)・O 進行速度=30℃/分 最終値、220℃ オーブン温度(後の値)+220℃ オーブン温度(最終時間)=20分 検出温度 380℃ 注入温度=280℃ e1校正/結果 分析結果を問題の化合物の校正曲線からめた時の試料中の合計脂肪酸の重量%と して表現する。方法の精度は、試薬等級脂肪酸標準からめた時に±5%である。
ホスホモリブデン酸(アルドリッチ22,185−699%) 石油エーテル(試薬等級) エチルエーテル(試薬等級) 氷酢酸(試薬等級) メタノール(試薬等級) クロロホルム(試薬等級) HP T L C−G HL F 57527 AnaltechT L Cプ レート(高速薄層クロマトグラフィープレート)蛍光する硬質層シリカコーティ ング/吸収剤す、方法 反応混合物5滴をCHCl 1mlに溶解する。ミクロピペットを使用して溶液 1〜2 mlをプレートの底面から1.5cI!lでプレート上にスポットする 。スポットのために待ってプレートを好適なTLC室内で乾燥し展開する。
濾紙をTLC室内で使用して溶媒蒸気相を増大する。プレートをTLC室から取 り出し、発煙フード中で気流で十分に乾燥する。乾燥されたプレートをメタノー ル溶液中の5%ホスホモリブデン酸に迅速に浸漬して、問題の面積を水没させる ことを確実にする。TLCプレートを、スポットか30秒〜1分で展開する温度 に設定された熱板上に置く。すべてのスポットが展開した時に、熱板から取り外 し、長期貯蔵のために、展開された面積か時間にわたって退色するであろうのて 、TLCプレートをプレート展開の2〜4時間以内に写真複写するか写真を撮る 。原点から、成分溶離順序は、モノグリセリド/グリセリン、1,2−および2 ,3−ジグリセリド、脂肪酸、トリグリセリド(通常、高いM M L / M  L M純度ならば単一のスポット)、および不ケン化物、例えば、石鹸なプレ ート展開は、6〜8分かかる。
プレートは、ホスホモリブデン酸処理または縞形成が生ずる前に乾燥していなけ ればならない。
匣内の溶媒量をプレート上のスポット原点以下に保つ。
溶媒前面をプレートの上部から1cmに展開させる。
TLC室を閉鎖したままに保つか、溶媒システム組成物は変化するであろう。
原点および最終溶媒前面点をマークしてRf値を計算する。
ホスホモリブデン酸溶液は、1月に1同断たに調製すべきである。
展開液は、毎週新たに調製すべきである。
スポットを同定するのを助けるために、既知の化合物の標準をランして下記化合 物のRf値を確立する。
モノグリセリド標準:モノベヘニン 脂肪酸標準:カプリン酸またはカプリル酸またはベヘン酸 ジグリセリド標準・M LまたはM Mジグリセリドトリグリセリド標準 中鎖 または長鎖標準脂肪酸トリグリセリド(MML/MLMの方を好む)方法は、ト リグリセリド/脂肪酸マトリックスにスパイクされたジグリセリドに対して0. 4重量%未満の感度を有する。
1、エチルアルコール−3A、0.1水酸化ナトリウム溶液でフェノールフタレ イン終点まで滴定。
−2,水酸化ナトリウム−0,INまたは0.25N。
3、フェノールフタレイン−アルコール中の0.5%。
1、秤−ねしり。
2、磁気攪拌機。Labljne Magnes目rまたは均等物。
3、撹拌棒。磁気、外径0.25インチX長さ1.5インチ、テフロン被覆。
4、ビユレット。デジタル−25ml、 Fisher Cat、 #03−8 40゜溶液瓶にフィツトするように設定されたアダプター−Ffsher Ca t、 # 13−688−106゜ 5、p)I計。Beckwan ExpandoIIatjcIV pHtt  。
6、電極。組み合わせ一0rion Cat、#910400/Fisher  Cat、 # 14−641−681゜C3参照標準 白色鉱油(1335g)に溶解された参照標準、ラウリン酸(4,5g)を試料 の各群の場合にランする。結果を参照標準の既知の値と比較して試料結果の正確 さを1、試料的50gを0.01gに最も近く秤量して250m1の三角フラス コに入れる。ラウリン酸参照標準の試料15gを秤量する。
2、熱中和3Aアルコール50m1をフラスコ中の溶融試料に加える。キ:試料 は滴定前に液化するのに十分なだけ加熱すべきである。過熱は、加水分解生起の 可能性および遊離脂肪酸含量の上昇を増大する。
3、フェノールフタレイン指示薬約0.5mlを試料に加える。
4、試料を0.1N NaOH溶液で滴定する。淡色の試料の場合には、非常に 淡いピンク色が攪拌乳濁液で明らかになるまで、攪拌下に滴定する。暗色の試料 の場合には、アルコール層が分離時に淡いピンク色になるまで滴定する(色は少 なくとも30秒間持続すべきである)。時々、明らかに新鮮な試料の遊離脂肪酸 含量が全く高い。試料50gが0.lNNaOHで10m1以上滴定するならば 、0.25NNaOHで滴定する。非常に高い遊離脂肪酸−グリセリド混合物の 場合には、試料10gを秤量し、0.25N NaOHで滴定することが必要で あることがある。
5、滴定容量(T)を記録する。
e、計算 遊離脂肪酸%(オレイン酸として)−TXNX28.2試料重量(g) (式中、T嘩NaOHの試料滴定(ml)N−NaOHの規定度 28.2−オレイン酸のミリ当JglX100)下記のものは、本発明の方法に 従ってのMML/ MLM)ジグリセリドの製造を説明するための特定例である 。
C,o、。(P&G C1095)脂肪酸を再蒸留して色、臭気を改善し且つ不 ケン化物量を減少した。C酸を10・0 170〜190℃で真空下で蒸留し、40℃で凝縮した。
留出物の80%のミドルカット留分は、純度97.5%のC1o:。脂肪酸供給 原料を生じた。純度97.7%のC8:。(P&G C898)脂肪酸も使用し た。
一連の6つの選択エステル化をパイロットプラント反応システムで行った。反応 器は、変速攪拌機(直径3.1.4C!11)を有し、内部バッフルを有してお らず且つ撹拌機直下の外部窒素源に連結されたガス分散リングを有する200リ ツトルの熱油加熱溶液がらなっていた。
金属ワイヤーメノンユが充填された還流カラム(直径1.96CIIIX長さ2 2.04c+n)と水平冷却器とからなる部分的冷却器を反応器の上部に連結し た。全冷却器能力は、別個の冷却器/留出物トラップによって与えた。
典型的には、C脂肪酸とC脂肪酸との混合物10:0 8:0 (重量比55:45)約118kgをエステル化温度に予熱した。この脂肪酸混 合物を使用してモノベヘニン約16.8kgを酸χ・tモノベヘニンのモル比1 8:1で174〜210℃の範囲内のエステル化温度で1.5〜3.5時間エス テル化した(モノベヘニンはベヘン酸/グリセロール反応生成物の分子蒸留によ って商業的に生産され且つモノグリセリド98.1%、ジグリセリド0.5%、 遊離グリセロール0.1%およびジグリセリドル0.3%からなっていた)。モ ノベヘニンを溶融脂肪酸に粉末として10分かけて増分的に加えた。強攪拌(先 端速度57]、m/分)および窒素ガススバージング速度1.4〜2.1リット ル/分/反応混合物1リットルを使用して、エステル化時に発生された水を除去 した。
和牛された水を全冷却器によって40℃で凝縮しながら、軽い脂肪酸を110℃ で操作される部分的冷却器によって還流した。エステル化の進行は、高性能シリ カプレートおよび石油エーテル75%/ジエチルエーテル25%/酢酸1%の展 開溶媒を使用する薄層クロマトグラフィー (TLC)によって監視した後、無 水メタノール中の5%ホスホモリブデン酸でチャーとした。エステル化をジグリ セリドの完全な排除後(即ち、測定量は典型的には0.4%未満)停止した。6 つのエステル化の複合分析は、反応混合物中のMMM6.4%、MM L /M  L MB2.9%およびMML/LML3.7%のトリグリセリド組成(平均 )を示した(GNP (酸を含まない基準)により測定した時、rMMMJ−C −C1rMML/MLMJ −C−C、rMLL/LMLJ −C46〜C56 〕。反応混合物の遊離脂肪酸プロフィールを測定したところ、C脂肪酸42.9 9+S、C脂肪酸8゜0 10:0 56.2%、C脂肪酸0,7%、およびC脂肪12:0 22:0 酸0.2%(平均)であり、このことはこれらのエステル化条件下で生ずる最小 長鎖脂肪酸加水分解を示唆する(遊離脂肪酸プロフィールによって測定した時に は、「長鎖脂肪酸J−CとCとCとの合計)。
20:0 22・0 24:0 残留脂肪酸を真空の漸次の適用によって反応混合物から減圧蒸留した。典型的な 残留脂肪酸量は、蒸留の初めに82%(オレイン酸として)であった。ストリッ ピング温度は、真空水準2〜50mmHgで169〜202℃であった。残留脂 肪酸が5〜12%の量に減少された時に、蒸留を停止した。ストリッピングされ たバッチを外部熱交換器によって100℃に冷却した。6つのストリッピングさ れたバッチの複合分析は、MMM5.8%、MML/〜ILM90.3%および MLL/LML3.8九のトリグリセリド組成(平均)を示し、このことは反応 混合物の優秀な熱安定性を示唆した。ストリッピングされたバッチの遊離脂肪酸 プロフィールを測定したところ、C脂肪酸1.6%、C脂肪酸49.4%、8: 0 10・O C脂肪酸18.8%、C脂肪酸1.8%、12:0 14:O C脂肪酸量 796、C脂肪酸0.8%、C2□、。
16:0 20:0 脂肪酸23,996、およびC脂肪酸3.1%(平均)24:0 であった。
合わされたストリッピングされたバッチをFiltrol■1(〕5脱色土類3  % / Norito2203活性炭0.3%の添加によって脱色した。スト リッピングされた油および脱色剤のスラリーを濾過ケイソウ土の添加前に75℃ で3時間加熱した。混合物をプレート/フレーム濾過プレスで濾過し、透明な浦 を生した。脱色された生成物の複合分析は、MMM6.2%、MML/MLM8 9.8%およびMLL/LML4.0%のトリグリセリド組成(平均)および遊 離脂肪酸(オレイン酸として)11.1%を示した。
残留脂肪酸およびMMMトリグリセリドを直径15インチのローターコンソリデ ーテッド・バキューム・コーポレーション(CVC)蒸留器での分子蒸留によっ て除去した。ストリッピングされたバッチを蒸留器に8.7kg/hrの供給速 度で供給し、それらの一部を17ミクロンの圧力で179℃のローター温度で蒸 留した。これらの条件下では、すべての残留脂肪酸および大抵のMMMトリグリ セリドを除去した留出物カット15.8%が、調製された。分子蒸留器残渣の複 合分析は、MMM2.0%、MML/MLM93.3%およびMLL/LML4 .7%のトリグリセリド組成(平均)を示した。
不ケン化物の量は、反応混合物中で1.11%であった。
第一蒸留からの残渣を第二CVC分子蒸留器に通過して所望のM M L /  M L M トリグリセリドをMLL/L M L l−ジグリセリドおよび残 留色/不ケン化物がら分離した。16ミクロンの圧力での供給速度10.5)c g/hrおよび191℃のローター温度を使用して所望のMML/MLMI−ジ グリセリドを留去した。カット45%を第一バスで取った後、カット26%を第 二バスで取った。留出物の複合分析は、MMM2.9%、MML/MLM96. 5%およびMML/LML0.6%のトリグリセリド組成(平均)を示した。不 ケン化物の量は、蒸留生成物中で0.25%であり、このことは分子蒸留による これらの成分の良好な分離を示唆した。
蒸留されたMML/MLMトリグリセリドは、色が透明であり、無臭であり、味 が口当たりのいいものであった。チョコレートフレーバー入り製品の追跡評価は 、ココアバター代替品としての良好な実用性を示した。精製されたM M L  / M L M トリグリセリドの全収率は、モノベヘニンの初期量に対して5 6%であった。
例2 純度95%を有するC (P&G C895)およ8:0 びC(P&G C1095)脂肪酸を再蒸留して色、10:0 臭気を除去し且つ不ケン化物量を減少した。それぞれの成約480gを1リツト ルの30丸底フラスコに入れた。
熱をサーモスタットで制御された加熱マントルによって適用した。酸を冷トラッ プによって凝縮して受容フラスコに入れた。それぞれの酸の約80%を蒸留して 、純度98.69.iのC脂肪酸供給原料および純度97.18:0 0oのC脂肪酸供給原料を生じた。
10:0 酸対モノベヘニンのモル比18:1を使用してモノベヘニン(ベヘン酸/グリセ ロール反応生成物供給材料の分子蒸留によって商業的に生産)50gを220℃ の温度で80分間エステエル化した。脂肪酸を等モル基準(C5596/ C4 5%)で加えた。モノベヘニLO:0 8:0 ンは、モノグリセリド95.8%、ジグリセリド2.696およびグリセロール 0.36%を含有した。例1に記載の方法を使用して、エステル化の進行をTL Cによって監視した。
冷水冷却器および捕集トラップを使用して、過剰の脂肪酸を反応器から減圧蒸留 した。完了したエステル化の初期遊離脂肪酸量は、82%であった(C脂肪酸と 10:0 して)。0.25〜1ffi+*Hgの真空を使用して、30分かけて、遊離脂 肪酸は、反応混合物を115〜150℃で加熱することによって4,1%に減少 した。最終残留脂肪酸量1.8%か、1m+*Hgの真空を使用して200℃で の追加の30分のストリッピングによって得られた。
M M L / M L M トリグリセリドの全合成収率は、92.7%であ った(出発モノベヘニン純度に基づいて=V算)。鍵の組成データは、次の通り であった。
エステル化後 酸除去後 脂肪酸(Cとしての%)82 1.8 10:O グリセリド組成★ MMM (%) 10.5 9・ 9 MML/MLM (%) 88.8 87.4MLL/LML (%)1.4  2.7ML (OH) (%) l、 1 −脂肪酸プロフィール ★CNP (酸を含まない基準)による二 rMMMJ −C24〜C34、r ML (OH) J−C3o−C32、rMM L/MLMJ −C〜C、rM LL/LMLJ −C46〜酸をストリッピングした混合物は、先ず49gを4 5℃でエタノール500m1(無水)に溶解することによって分別結晶した。溶 液を25℃にゆっくりと冷却させ、ブフナー漏斗を使用してMLL/MLML画 分8.5%をWhatian # 4濾紙上で濾別した。水浴を使用して濾液を 一4℃に冷却した後、MMM/、a離脂肪酸画分11.5%を濾過した。残留溶 媒をスチーム浴上で窒素ガスストリッピングによって除去して、高純度MML/ M L M トリグリセリド39gを生成した。炭素数プロフィール(GNP) は、MMM5%、MM L /M L Mo2.3%およびMLL/LML1. 7%のトリグリセリド組成を示した。精製されたMML/MLMトリグリセリド の全収率は、モノベヘニンの出発量に対して74粗モノステアリン(塩化ステア リルをグリセロールアセトンと反応させた後、酸で加水分解)の多口ヘキサン結 晶化によって得られた高純度(純度98.2%)モノステアリンを試薬等級(純 度99%)C脂肪酸また10:0 は試薬等級(純度99%)C脂肪酸とC脂肪酸8:0 10:0 との混合物でエステル化してMML/MLM)ジグリセリド純度に対するエステ ル化温度および酸対モノステアリンのモル比の効果をめた。
モノステアリン約50gを250m1の30丸底フラスコに入れ、適量のC脂肪 酸またはC/C10:o 8:0 10:0 (重量比45:55)脂肪酸混合物と共に溶融した。温度制御をサーモスタット で制御された加熱マントルによって与えた。加熱された混合物を磁気攪拌機で強 攪拌した。ガス状窒素をガス分散管および1yfEffi計によって反応混合物 に0.8Ω/分の速度でバブリングした。110℃で操作する還流冷却器は、発 生された水蒸気の22℃の全冷却器およびトタップへの変位を可能にした。エス テル化の進行を例1に記載の方法に従ってTLCによって監視した。
数個のランを以下に示すように行った。
脂肪酸 C10:OC10:OC10:OC1,Q:OC10:O/C8:0エ ステル化温度(’C) 260 180 180 180 180酸対モノステ アリンのモル比 2.2:1 2.2:l 4.4・l 8.8:l 1.g: 1生成物のグリセリド組成★ MMM (%) 8,4 17,7 15,8 15.1 5.2MML/ML M(%) 3g、2 57.8 69,9 77.3 93.2MLL/LML  (%)40,3 23,3 13.8 7.4 1.6LLL (%) 14 .8 1.7 0.5 0.2 −ML(OH)(96) 0.5 0.4−−  −★CNP (酸を含まない基準)・ rMMMJ −C24〜C、「〜IL  (OH)J −C−C; rMML/30 26 2g MLMJ−C〜C・ rMLL/LMLJ −C42〜32 40’ CrLLL」−C5B以上 48 。
例4 モノベヘニンを試薬等級(純度99%)C脂肪酸8:0 とC脂肪酸との混合物(重量比45:55)でニス10:0 チル化してMML/MLM)リグリセリド純度に対するエステル化温度および酸 対モノベヘニンのモル化の効果をめた。
USP等級ベヘン酸グリセロール(モノベヘニン含量20%)をスチーム浴上で 無水エタノール9.3部に可溶化した。得られた混合物をジグリセリド/トリグ リセリド画分の濾過前に32℃で5日間結晶化させた。残留グリセロールを除去 するために4℃で1週間結晶化前に水を加えて90%エタノール溶液を与えた。
溶液を濾過前に一10℃に冷却した。回収されたモノベヘニンを50℃で一晩中 真空乾燥して、純度84%のモノベヘニンを生成した。
精製されたモノベヘニン約70gをスチーム上で無水エタノール250gに溶解 した。混合物をジグリセリドの濾過前に氷水によって25℃に冷却した。この方 法を第二濾液の回転蒸発濃縮前に19℃で繰り返した。得られたモノベヘニンは 純度98.7%であり、ジグリセリドは1.306であった。残留エタノールを 50℃で真空乾燥することによって除去した。
例3の合成法を使用して、モノへベニンをC脂肪8:0 酸とC脂肪酸との混合物(重量比45:55)て工ステル化した。酸対モノベヘ ニンのモル比およびエステル化温度を変えた数個のランの結果を次の通り示す。
エステル化温度(”C) 110 140 140 180 180 220  220 250酸対モノベヘニンの 88・+ 8.8+1 18:1 s、g ・+ 18+l 1g・127・+ 18:1モル比生成物の グリセリド組成★ MMH(%) 13.4 7.6 5.7 B、8 5.0 G、2 4.6  B、3MML川団(用) 67.7 80.5 87.5 84.0 89.5  89.5 91.5 +17.2阿I上ハJ、(%) 13.5 !0.4  5.8 8.+ 4.0 3.2 2.7 2.9U↓(%) 0.4 0.2  − 0.1 − − − −HL(O1+)(%) 5.0 +、3 1.2  1.0 1.5 1.1 1.2 L、S反応時間(hr) H20203, 52110,6酸加水分解(%)★★ 2.2 1.7 1.8 − 1.6  0,11 1.2 6.3★CNP (酸を含まない基準)・ rMMMJ − C2,〜C34; rML (OH)J −C−C; rMML/ MLMJ  −C−C: rMLL/LMLJ −C4B−C56:rLLLJ−C58以上 **C2ooとC22:OとC24:0との合計例5 各種の瓜のグリセロール(Gly)、Cジグリセリド22:0 (Digly)などの不純物を有するモノベヘニン(Mono) ヲ例3の合成 法によって試薬等級(純度99%)C脂8:0 肪酸とC脂肪酸との混合物(重量比45:55)で10:0 エステル化した。モノベヘニンを粗ベヘン酸/グリセロール反応生成物のエタノ ール分別結晶または分子蒸留のいずれかによって製造した。
数個のエステル化ランの結果を以下に示す。
氾 酸対モノ モノベヘニン純度 エステル ベヘニン 生成物のグ1ノセーノド組成★二と  1牡L 四lL体皐スー 9至火虫 嬰M MML/MLM 匹し/LM堅 朋 1匹勇歴α) (%) (%) (’C) (#) C%) (%)(%)(% ) (%)N ’14.05.4 0.6 260 2.2 3B、0 42. 2 19.5 24 −0 94.05.4 0.6 180 8.8 26. 3 BB、5 7.2 − −P IIL4− 13.8 180 4.4 1 2.3 85J 20.8 1.0 0.8Q 81i。4 − 13.8 1 80 B、8 9,1 71.3 1!1.1 0.6 0.9R94,5−5 ,51808,85,480,912,6G、2 0.9S 95.80.4  2.[i 1110 11.11 11,7 83.9 54 G、1 1.5 T 98.IO,11,31808,8B、8 U、0 11.1 0.1 1 .OV 911.IO,11,3’ +80 111.0 4.9 119.5  4.1 − 1.5部例4と同様にGNPによる 例6 祖へヘン酸/グリセロール反応混合物の分子蒸留によって商業的に生産されてい る高純度(モノグリセリド98.6%、グリセロール0.3%)モノベヘニンを 使用して、モノグリセリドをエステル化時に逐次加える利益を評価した。各エス テル化時に、モノベヘニンを試薬等級(純度99%)C脂肪酸とC脂肪酸との溶 g:a 10:0 耐湿合物(重量比45:55)に加えた後、例3に記載の方法を使用して200 ℃に加熱した。各エステル化の全酸対モノベヘニンモル比は、18:1であった 。対照エステル化は、TLC監視によって測定した時に1.5時間で完了された 。逐次添加ランは、モノベヘニンを200℃で溶融脂肪酸に粉末として三等分で 加えることを包含した。約1.75時間が、ジグリセリド(即ち、?fJ+定量 0,4%未満)のトリグリセリド生成物への完全な転化に必要とされた。
結果を以下に示す。
対照 1迭 生成物のグリセリド組成★ MMM (96) 1 0. 7 7. 9M〜IL/MLM(%) 88.6 91.6ML L/LML (%)0.7 0.5★例2と同様にCNPによる 帆ユ ニスチル時に発生された水を除去する重要性を評価した。この評価においては、 試薬等級(純度99%)I C脂肪酸とC脂肪酸との混合物(重量比45:8: 0 10:0 55)f−200〜220℃において酸対モノベヘニンのモル比181て商業的 に生産された分子蒸留モノベヘニン(モノグリセリド98,1%、ジグリセリド 0.5%、グリセロール0.1%、およびジグリセロールモノグリセリド0,3 %)と反応させた。エステル化を2リツトルの30丸底フラスコで行った。エス テル化温度を加熱マントルおよびサーモウォッチによって制御した。
直径1.18cmの攪拌機を無段変速装置および制御装置に連結した。ガス状窒 素を攪拌機の隣のスバージ管によって流量制御し導入した。110℃で操作する 還流冷却器は、発生された水蒸気を22℃の全冷却器およびトラップに変位させ た。一連のランを各種の水除去条件下で行って真空、窒素スバージ速度、撹拌度 および吸着剤(3Aモレキユラーシーブ、Fisher M564−550)の 使用の効果を測定した。エステル化をTLCによって監視し、すべてのジグリセ リド(即ち、測定ff1O24%未満)の反応時に停止した。これらのランの結 果を以下に示す。
生成物のトリグリセリド組成(%)★ 酸加水 1 760 1.6 51.1 7.3 117.9 4.9 5.2II 7 60 IO127,85,01+9.3 5.82.IIII 760 1.6  なし 7J 117.7 5.0 7.8■760 なし なし 22,7  72.4 4.9 28.OV 145 ftし すL 4.9 90.5 4 .7 2.5★★★ ’/I 7[io なし 51.1 7.11 116.2 6.0 −★例2 と同様にCNPによる 当たり50g) 例8 リン酸およびp−トルエンスルホン酸触媒を使用して、モノグリセリドの選択エ ステル化に対する強酸触媒の効果を評価した。この評価においては、ベヘン酸/ グリセロール反応生成物供給材料の分子蒸留によって商業的に生産されたモノベ ヘニン(純度98.1%)を180℃において各種の脂肪酸対モノグリセリドモ ル比でエステル化した。試薬等級リン酸(85%溶液)およびp−トルエンスル ホン酸触媒を反応混合物の0.4%で加えた。
モノベヘニン−C/C脂肪酸反応混合物がB:D IO:0 110℃に達した後に、触媒を加えた。例3に既述のエステル化法をこの実験で 使用した。エステル化の進行をTLCによって監視し、すべてのジグリセリド( 即ち、ml定ff10.4%未満)の生成物への転化時に停止した。
これらの実験の結果を以下に示す。
HPO2,3:I 20.9 48.4 2B、7 4 59.2p−トルエン  3:1 25.1 40.1 29.1 5.8 11.7★例4と同様にG NPによる **CとCとCとの合計 20:0 22・0 24:0 補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の8)平成 4 年 6 月 19日

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.MML/MLMトリグリセリド(式中、MはC6〜C10脂肪酸残基または その混合物であり、LはC18〜C24脂肪酸残基またはその混合物である)を 選択的に製造するにあたり、純度少なくとも約60%のC18〜C24脂肪酸モ ノグリセリドまたはその混合物を約140〜約250℃の温度でエステル化触媒 の実質的な不在下において純度少なくとも約90%のC6〜C10脂肪酸または その混合物でエステル化する工程を有すること、脂肪酸対モノグリセリドのモル 比は少なくとも約3:1であり且つ前記エステル化工程で発生される水を連続的 に除去することを特徴とするMML/MLMトリグリセリドを選択的に製造する ための方法。
  2. 2.モノグリセリドが純度少なくとも約90%のC18〜C24飽和脂肪酸モノ グリセリドまたはその混合物であり且つ脂肪酸が純度少なくとも約90%のC6 〜C10飽和脂肪酸またはその混合物である、請求項1に記載の方法。
  3. 3.前記エステル化工程を無溶媒系で行う、請求項2に記載の方法。
  4. 4.モノグリセリドが純度少なくとも約95%であって、LLジグリセリドが約 3%以下、グリセロールが約1%以下、グリセロール脱水生成物が約1%以下で ある、請求項3に記載の方法。
  5. 5.脂肪酸が純度少なくとも約95%である、請求項4に記載の方法。
  6. 6.脂肪酸対モノグリセリドのモル比が、約4:1から約36:1である、請求 項5に記載の方法。
  7. 7.脂肪酸対モノグリセリドのモル比が、約8:1から約20:1である、請求 項6に記載の方法。
  8. 8.前記エステル化工程を約180〜約220℃の温度で形う、請求項4に記載 の方法。
  9. 9.前記エステル化工程を約0.1〜約7時間行う、請求項8に記載の方法。
  10. 10.前記エステル化工程を約1〜約5時間行う、請求項9に記載の方法。
  11. 11.前記エステル化工程で発生される水を、高剪断混合の条件下での不活性ガ ススパージングにより、減圧蒸留により、またはそれらの組み合わせにより連続 的に除去する、請求項9に記載の方法。
  12. 12.前記エステル化工程で発生される水を、ゼオライトモレキュラーシーブ、 活性炭および活性アルミナからなる群から選ばれる親水性物質での吸着により連 続的に除去する、請求項9に記載の方法。
  13. 13.MML/MLMトリグリセリドの量が少なくとも約80%であり且つジグ リセリドの量が前記エステル工程後に約1%以下である、請求項12に記載の方 法。
  14. 14.MML/MLMトリグリセリドを脱色した後、脱色されたMML/MLM トリグリセリドを脱臭する更に他の工程を含む、請求項13に記載の方法。
  15. 15.前記エステル化工程後に得られるMML/MLMトリグリセリドを精製し て脂肪酸の量を約0.5%以下、MMMトリグリセリドの量を約3%以下、ML L/LMLトリグリセリドの量を約3%以下に減少する更に他の工程を含む、請 求項13に記載の方法。
  16. 16.前記精製工程が、脂肪酸およびMMMトリグリセリドをMML/MLMお よびMLL/LMLトリグリセリドから留出物留分として分離するための分子蒸 留工程を包含する、請求項15に記載の方法。
  17. 17.前記精製工程が、MML/MLMトリグリセリドをMLL/LMLトリグ リセリドから留出物留分として分離するための第二分子蒸留工程を包含する、請 求項16に記載の方法。
  18. 18.脂肪酸を前記エステル化工程前に溶融し且つモノグリセリドは、未反応モ ノグリセリドの量が約0.2%以下であるように前記エステル化工程で制御され た添加速度で溶融脂肪酸にゆっくりと加えられる、請求項3に記載の方法。
  19. 19.MML/MLMトリグリセリド(式中、MはC8飽和脂肪酸残基、C10 飽和脂肪酸残基、またはそれらの混合物であり、Lはべヘン脂肪酸残基少なくと も約90%である)を選択的に製造するにあたり、純度少なくとも約90%のモ ノベヘニンモノグリセリドを約180〜約220℃の温度でエステル化触媒の実 質的な不在下において純度少なくとも約90%のC8飽和脂肪酸、C10飽和脂 肪酸、またはそれらの混合物で約0.1〜約7時間エステル化する工程を有する こと、脂肪酸対モノグリセリドのモル比は約8:1から約20:1であり且つ前 記エステル化工程で発生される水を連続的に除去することを特徴とするMML/ MLMトリグリセリドを選択的に製造するための無溶媒法。
  20. 20.脂肪酸が純度少なくとも約90%のC8飽和脂肪酸である、請求項19に 記載の方法。
  21. 21.脂肪酸が、純度少なくとも90%のC10飽和脂肪酸である、請求項19 に記載の方法。
  22. 22.C8飽和脂肪酸対C10飽和脂肪酸の重量比が、約30:70から約45 :55である、請求項19に記載の方法。
  23. 23.脂肪酸が、純度少なくとも95%である、請求項19に記載の方法。
  24. 24.モノベヘニンモノグリセリドが純度少なくとも約95%であって、LLジ グリセリドが約3%以下、グリセロールが約1%以下、グリセロール脱水生成物 が約1%以下である、請求項23に記載の方法。
  25. 25.前記エステル化工程で発生される水を、高剪断混合の条件下での不活性ガ ススパージングにより、減圧蒸留により、またはそれらの組み合わせにより連続 的に除去する、請求項24に記載の方法。
  26. 26.前記エステル化工程で発生される水を、ゼオライトモレキュラーシーブ、 活性炭および活性アルミナからなる群から選ばれる親水性物質での吸着により連 続的に除去する、請求項24に記載の方法。
  27. 27.MML/MLMトリグリセリドの量が約80〜約96%であり且つジグリ セリドの量が前記エステル工程後に約1%以下である、請求項24に記載の方法 。
  28. 28.MML/MLMトリグリセリドを脱色した後、脱色されたMML/MLM トリグリセリドを脱臭する更に他の工程を含む、請求項27に記載の方法。
  29. 29.前記エステル化工程後に得られるMML/MLMトリグリセリドを精製し て脂肪酸の量を約0.5%以下、MMMトリグリセリドの量を約3%以下、ML L/LMLトリグリセリドの量を約3%以下に減少する更に他の工程を含む、請 求項27に記載の方法。
  30. 30.前記精製工程が、脂肪酸およびMMMトリグリセリドをMML/MLMお よびMLL/LMLトリグリセリドから留出物留分として分離するための分子蒸 留工程を包含する、請求項28に記載の方法。
  31. 31.前記精製工程が、MML/MLMトリグリセリドをMLL/LMLトリグ リセリドから留出物留分として分離するための第二分子蒸留工程を包含する、請 求項30に記載の方法。
  32. 32.脂肪酸を前記エステル化工程前に溶融し且つモノベヘニンモノグリセリド は、未反応モノグリセリドの量が約0.2%以下であるように前記エステル化工 程で制御された添加速度で溶融脂肪酸にゆっくりと加えられる、請求項19に記 載の方法。
  33. 33.前記エステル化工程を約1〜5時間行う、請求項19に記載の方法。
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