JPH05502903A - 中鎖脂肪酸無水物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
中鎖脂肪酸無水物での長鎖脂肪酸モノグリセリドの選択的エステル化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】
中鎖脂肪酸無水物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脂肪酸無水物で選択的にエステル化
して低カロリー脂肪(reduced calorie 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飽和脂肪酸無水物とC1゜飽
和脂肪酸無水物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への欧州特許出願第322,027号
明細書は、中鎖長(C6〜C1o)飽和脂肪酸残基および長鎖長(例えば、01
8〜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MM
Lトリグリセリド、およびジ長鎖長LLMおよびLML )ジグリセリド(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i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C1o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トラ使用して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、LML、LLM、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混合物を与える(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%しが構成しない。
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 5elfen Anstrichwittel 。
Vol、77、 l5sue 5 (1975) 、 pl)、 170−73
は、ピリジン中での短鎖/中鎖(02〜C8)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「l−ステ
アリルおよび1−パルミチルージアセチン、−ジブチリンージヵブロインおよび
l−ステアリルジブロピオニンの多形J 、 J、 Am、 Chet*。
Soc、+ Vol 73 (1951) 、 pp、 4g27−29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MM
L/MLM)ジ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アシ
ル化物質を使用するMML/MLM)ジグリセリドの選択取傅法を有することが
望ましいであろう。
1989年6月28日公告の5e1den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、MLLSLLL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
、 Fette 5eif’en Anstrlchmittel 。
Vol、77. l5sue 5 (1975) 、 ilり、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]−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−ステアリルおよびコーバルミチルー7エアセチニ、−
ンブチリンージヵブロインおよび1−ステアリルジブロビオニンの多形J 、
J、 Am、 Chem。
5ou−、、、Vol、7−、) (1951) 、 1)I)、 4’827
−29は、1−モノステアリンまたは1−モノパルミチンを酢酸、酪酸またはカ
プロン酸のそれぞれの胞肪酸塩化物でエステル化する二とによって得られる7種
の非対称1〜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Feu
ge等の[T;千のブチロバルミチン、ブチロステアリづ−oc、、 Vol、
33.1956.I)p、367−71も参照。
C無水酢酸での1−モノグリセリドのエステル化1977年7J]2日公告の→
j−1−ウ等への特開昭52−78813号公報は、触媒として無水酢酸ナトリ
ウムまたはピリジンを使用しての無水酢酸での長鎖脂肪酸モノグリセリド(1−
モノグリセリドを含めて)またはジグリセリドのエステル化を開示している。こ
の方法に従ってエステル化される長鎖脂肪酸グリセリドは、C1o〜C2oの鎖
長を有することができる。この反応で使用する好ましいグリセリドは、ステアリ
ン酸、バルミチン酸なとの飽和脂肪酸、またはオレイン酸、リノール酸などの不
飽和脂肪酸に由来する。わずかにモル過剰の無水酢酸(例えば、無水物対モノグ
リセリドのモル比3:1)は、この反応で使用され、この反応は80〜〕、30
℃(例えば、110℃)の温度で0.5〜2時間(例えば、1時間)行うことが
できる。
Peuge等の「植物油の変性・モノステアリンの若モのアセト誘導体の塑性J
、 J、 Am、 Oil、 Chew、 Soe、、 Vol。
29 (1952)、pp、11−14は、コーモノステアリンからのアセトグ
リセリドの製造を開示している。この反応は、1−モノステアリンを無水酢酸と
1+0.5から1・2のモル比で約1.10℃において約1一時間混合した後、
未反応無水酢酸を加水分解し、水洗(2て、反応時に発生された酢酸を除去する
ことからなる。また、Feugeの 「アセトグリセリド−食品ITI業への潜
在的価値のある新しい脂肪生成物J 、 Food Technology(1
955年6月)、pp、314−18 (同様の開示)Grugcr等の「マリ
ーン浦のグリセロリシスおよびアセチル化モ、ノグリセリドの製造J 、 J、
Aai、 Oil、 Chell、 Soc、。
Vol、37 (1960) 、 1)I)、 214−217 (わずかにモ
ル過剰の無水酢酸を使用しての140℃で1時間マリーン油に由来する1−モノ
グリセリドのアセチル化)本発明は、低カロリー脂肪として有用であるMML/
MLMトリグリセリド(式中、MはC6〜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トリグリセリド(式中、N
1はC飽和脂肪酸残基とC1o飽和脂肪酸残基との混合物であり、Lはベヘン脂
肪酸残基中なくとも約90%である)を選択的に製造するための方法に関する。
不法においては、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90〜約190℃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5096のC6〜C1o脂肪酸無水物またはその混合
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無水物対
モノグリセリドのモル比は、少なくとも約2:1である。
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、MML/MLMトリグリセリドを得る際に
高度に選択的であり(例えば、約88〜約98 Qi;程度の純度)且つ典型的
には、完了まで本質上行く (即ち、部分グリセリドの少なくとも約9995は
トリグリセリドに転化する)。その結果、MML/MLM)ジグリセリドの瓜を
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t、 <ないジ脂肪ケトンなどの副生物の発生を排除する脂肪酸無水物出発
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。このモノグリセリドエステル
化法め他の利点と1−では、得られるMML/MLMトリグリセリド生成物のよ
り良い色およびモノグリセリド出発物質の不均化なしが挙げられる。
A、定義
ここで使用する「中鎖脂肪酸」とは、炭素数6〜10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「中鎖脂肪酸無水物」とは、2個の中鎖脂肪酸の脱水生成物を意
味する。
ここで使用する「中鎖飽和脂肪酸」とは、C6(カブロン)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。CおよびC9飽和脂肪酸は、通常見出されないが、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(Cl、、)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」とは、Cl8(ステアリン)飽和脂肪酸、C
19(ノナデシル)飽和脂肪酸、C(アラキン)飽和脂肪酸、C2、(ヘンエイ
コサン)飽和脂肪酸、C22(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、またはそれらの混合物を意味する
。
ここで使用するrMMLJ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、rM L M」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、rLMLJ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
使用できる二゛とを意味する。
従って、「含む」なる用語は、「本質上からなる」および「からなる」なるより
制限的な用語を包含する。
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、中鎖脂肪酸無水物源
本発明のモノグリセリドエステル化法で使用する中鎖(C6〜C1o)脂肪酸無
水物源は、所望量のMML/M L M )リグノセリン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、中鎖脂肪酸無水物源は、中鎖脂肪
酸無水物の純度少なくとも約50%であり、残部の約5096までは典型的には
中鎖脂肪酸である(酸と比較しての無水物の非常の迅速なアシル化速度のため、
中鎖脂肪酸は本質上不活性希釈剤である)。好ましくは、中鎖脂肪酸無水物源は
、かかる脂肪酸無水物の純度少なくとも約70%であり、残部の約30%までは
典型的には中鎖脂肪酸である。好ましくは、中鎖脂肪酸無水物源は、C飽和脂肪
酸無水物、C1o飽和脂肪酸無水物、またはC飽和脂肪酸無水物とC1o飽和脂
肪酸無水物との混合物からなる。C飽和脂肪酸無水物対C1o飽和脂肪酸無水物
の重量比は、好ましくは約30 : 70から約45 : 55の範囲内である
。
本発明で有用な中鎖脂肪酸無水物は、多数の異なる源に由来することができる。
例えば、中鎖脂肪酸無水物は、ミズーリ州セントルイスのシグマ・モル下リッチ
・ケミカルズから商業的に得ることができる。それらは、無水酢酸または無水プ
ロピオン酸からも合成できる。
1950年8月29日発行のFuchsへの米国特許第2゜520.139号明
細書;1946年11月26日発行のFisherへの米国特許第2,411,
567号明細書;およびRa1StOnのpatty Ac1ds and T
heir Derivatives 。
(1948)、pp、794−803 (すべて参考文献として編入)参照。ま
た、中鎖脂肪酸無水物の他の合成法に関しては1977年1月11日発行のNa
glierli等への米国特許第4,002,677号明細書、1977年1月
11日発行のNagllerlj等への米国特許第4.002.678号明細書
;1978年9月19日発行のRizkal Iaへの米国特許第4,115,
444号明細書;1981年2月11日発行のPagachへの米国特許第4゜
251.458号明細書;1982年6月15日発行のRlzkallaへの米
国特許第4,335,059号明細書;1984年11月20日発行のRizk
al laへの米国特許第4.483.803号明細書、1984年11月20
日発行のRjzkal laへの米国特許第4,483,804号明細書;19
85年12月17日発行のHewlett ヘの米国特許第4,559,183
号明細書;1987年10月6日発行のHevlett ヘの米国特許第4,6
98,187号明細書(これらのすべてを参考文献として編入)参照。
本発明で有用な中鎖脂肪酸無水物は、通常、対応中鎖脂肪酸を化学量論量または
過剰の無水酢酸または無水プロピオン酸と混合した後、所望の中鎖脂肪酸無水物
を得られた反応混合物から分離することによって製造する。
これらの中鎖脂肪酸無水物の好ましい合成法は、強酸触媒(例えば、過塩素酸)
を使用して低温(例えば、0〜60℃)、または強酸触媒を使用せずに高温(例
えば、120〜175℃)のいずれかで無水酢酸でのメタセシスを包含する(し
かし、反応時に生成する酢酸を蒸発またはストリッピングしつつ)。このメタセ
シス反応は、一般に、下記式
(式中、Rは中鎖脂肪酸の残基である)で表わすことができる。典型的には、中
鎖脂肪酸は、還流下に0〜=2oo%モル過剰の無水酢酸と共に加熱12て、こ
のメタセシス反応を行う。生成された酢酸プラス残留未反応無水酢酸は、140
〜175℃の温度で大気圧において留去する。或いは、中位の真空(例えば、2
00+s+wHg)または不活性ガス(例えば、窒素)は、この分離を行うため
に使用てぎる。このメタセシス反応は、ノ<・ソチまt−は連続反応/ストリッ
ピング系で行うことができる。化学量論量の無水酢酸を使用する時には、得られ
る反応混合物は、典型的には、対称(例えば、Cs / C8、C/CtEたは
C8/C1o)脂肪酸無水物約60〜約809o、脂肪酸約15へ一約30%、
および混合非対称(例えば、Cっ/CまたはC2/C1o)脂肪酸無水物、−8
約5〜約1000からなる。
反応混合物に存在する非対称脂肪酸無水物は、約20 (1) ’−Cよりも高
い温度で不安定であり、それゆえ高温蒸留(例えば、205〜225℃、減圧下
で〕5分間)によ−)で対称脂肪酸無水物に容易に転化する。合わ七た酢酸系不
純物(例えば、酢酸、無水酢酸およびアセチル約0.5%以下、好ましくは約0
.1%以下に減少するまで、蒸留は続ける。この酢酸系不純物の減少は、望まし
くないアセチン脂肪が爾後のエステル化時に生成するのを防止するために必要で
ある。
前記メタセシス反応の完了は、反応時間と無水酢酸量との関数である。その結果
、所望の中鎖脂肪酸無水物の極限収率は、非常に短い反応時間で達成され、且つ
平衡か中鎖脂肪酸無水物または生成される酢酸の除去によってシフトしなければ
変化しない。中鎖脂肪酸無水物の極限収率は、主と1〜で、過料の無水酢酸の使
用量によって決定される。この極限収率は、50−100%モル過剰の無水酢酸
を使用する時に85〜95%の水準に達する。
この極限収率は、100〜2009oモル過剰の無水酢酸を使用することによっ
て95〜98%に増大できる。
造するためにこの反応を使用する際には特定の問題に遭遇しない。対照的に、不
飽和酸塩化物の製造は、困難であることがある。その理由は、酸塩化物合成で使
用ずろ塩化物が1個以上の不飽和位置において反応する傾向があるからである。
中鎖不飽和脂肪酸無水物の製造のこの容易さは、従来の酸塩化物エステル化法と
比較1.τ本発明のエステル化法の重要な利点である。
それそ′れの無水物を製造するために使用する中鎖脂肪酸は、多数の異なる源に
由来することかできる。例スば、中鎖飽和脂肪酸は、ヤシ油、・く−ム核油また
は/< /<ス浦から得ることかできる。それらは、市販の中鎖トリグリセリド
、例えば、オ!\イオ州コロンブスのCapitol C1tyProduct
sによって販売されているCaptex300ブラ:/ト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′C遊離脂肪酸の混
合物を匂えた後、無溶剤分別に(t して中鎖脂肪酸に富んだ脂肪酸画分をリス
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精製脱色脱p、ヤ
シ油j−たはツクーム核油は、加水分解条件に飼した後、無溶剤分別(即ち、蒸
留)に付L2てC飽和脂肪酸とC10胞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(Cto)用のフード・ケミ
カル・コーデノクス基準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、
C飽和脂肪酸とC1o飽和脂肪酸との混合物が、4401550nsで測定(ま
た時に光透過減少率5〜10%のみを有することが望ましい。
中鎖脂肪酸源は、それぞれの中鎖脂肪酸無水物の製造で有用であるために十分な
程高い純度を有することも必要である。一般に、中鎖脂肪酸源は、中鎖脂肪酸の
純度少なくとも約9096であり、好ましくはかかる酸の純度少なくとも約95
%である。
中鎖脂肪酸の精製は、通常の蒸留技内で容易に達成できることに留意ずべきであ
る。従−・て、得られる中鎖脂肪酸無水物は、本質上無色無臭下ある。対照的に
、長鎖脂肪酸無水物の精製は、典型的には、これらの無水物の非常に高い沸点の
ため有機溶媒からの結晶化を必要と1″る(例えば、無水べl\、ン酸は典型的
にはベンゼンまたはクロロホルムから結晶化する)。かかる有機溶媒で加工され
た物質は、容易には食品相容性にさせられない。従って、本発明に係る中鎖脂肪
酸無水物の使用は、長鎖脂肪酸無水物の使用と比較して食品等級M M L /
M L、 M トリグリセリドの製造で有利である。
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、C18−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F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り、 l−後、そわそ′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tl a r t m a n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
MaLtson等の「グリセリドの合成および性質J 、J、 Lipid R
es、、 Vol、3. No、3(1962)、pp、281−96 (ここ
に編入)参照。
1−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21日発行のRe1set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Dal
byへの米国特許第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、ナトリウムメトキシ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1−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345−
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Mil
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)1.3−特異性リパ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ナタネ油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。Ho
lmbeyの[微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、As5an。
Pharaaceutical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以上の長鎖脂肪酸低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Ya
Ilaguch+等への欧州特許出願第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
グリセローリシス。
Choudhuryの「モノグリセリドの製造および精製:油のグリセロ−リン
スJ 、J、 Av、 Oil CheIl、 Soc、、 Vo137 (1
960)、i)p 483−86、およびFeuge等の「植物油の変性:モノ
−およびジグリセリドの実際的な製造J 、 Oil and 5oap、(1
946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、1.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ができる。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が必要である。通常、長鎖脂肪酸源は、長鎖脂
肪酸の純度少なくとも約90%好ましくは少なくとも約95%、最も好ましくは
少なくとも約98%である。好ましくは、純度は、長鎖飽和脂肪酸約90〜約9
8%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
ML/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、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%、好ましくは少なくとも約90%、より好ましくは少なく
とも約95%、最も好ましくは少なくとも約98%であることが必要である。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、特にジ長鎖脂肪酸ジグリ
セリド(L L)の量を約3%以下、好ましくは1%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、好ましくは約0
.5%以下に減少することができる。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、好ましくは約0.5%以下の量に最
小限に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%好ましくは約95%、最も好ましくは少なくとも約
98%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12、得られた脂肪
酸混合物を無溶剤分別(7てベヘン脂肪酸に富んだ両分を与え、次いで、グリセ
ロールをこのベヘン酸に富んだ画分てエステル化してモノグリセリドの粗混合物
をりえることによって得ることができる。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
酸イオン交換樹脂十での吸着により精製して、所望の純度のモノベヘニンを有す
るモノグリセリド源を生ずることができる。
D、中鎖脂肪酸無水物でのモノグリセリドのエステル化所望のNX M L 、
、/’ M L M I・ジグリセリドは、本発明の方法に従って本願のべ一1
= C1,: :3載の長鎖脂肪酸モノグリセリドを本願のベートBに記載の中
鎖脂肪酸無水物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
に重要なアスペクトは、モノグリセリドに対して過か1の中鎖脂肪酸無水物、即
ち、脂肪酸無水物対モノグリセリドのモル比少なくとも約2・1を使用すること
である。驚異的なことに、モノグリセリドに対して化学量論量よりも多い脂肪酸
無水物は、冬瓜のMML、/MLM トリグリセリドを得るのに必要とされろこ
とが見出された。
例えば、中鎖脂肪酸無水物を逐次加えて先ずモノグリセリドを・ジグリセリドに
転化し、次いて、ジグリセリドをトリグリセリドに転化することは、少量のM〜
1■、7M 1.、 N〆14゛リグリセリドを生ずる。典型的には、脂肪酸混
合物灯モノグリセリドのモル比は、約2=1から約5二1の範囲内であり、好ま
(2いモル比は約2:1から約3:1の範囲内である。約5:1よりも高いモル
比は、このエステル化法で使用できるが、通常、望ま1−<ない。その理由は、
爾後の精製時に除去することが必要である有意−の未反応脂肪酸無水物を生成し
月一つ所望のM M L 7M L M トリグリセリドの量を有意には増大1
7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
と中鎖脂肪酸無水物との混合物は、本質上均一な溶融物を、11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か、図的に加えずに
行うことを愈味すて)。強塩基(例えば、2ピリジンまたはアルキル置換ピリジ
ン、例えば、N、 N−ジメチル−1,4−アミフノビリジン)、強酸(例えば
、硫酸まブは過塩素酸)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9.事実、中鎖不飽和脂肪酸無!L物、長in不飽和脂
肪酸モノグリセリドまt、−は両lJを包へするニスチル化反応の場音には、塩
素化酸触媒(例えば、過塩素酸)の使用は、1個以ト。
の二小紀合4と反応ずろ塩化物イオシの傾向のため高度に望ましくない。
本発明のユ、:Aチル化法の別の重要なアスペクトは、使用するJ−/”tデル
化温度である。驚異的な、丁1シニに、約190 ℃以下のニスデル化温度にお
いては、中鎖脂肪酸無水物でのモノグリセリドのエステル化は、グリセリドに結
へされた長鎖脂肪酸残基の転位なしに生ずる1:とが確認された。本を明の方法
に従っての中鎖脂肪酸無水物での(=ジグリセリドのエステル化は、無水物をそ
れぞれの脂肪酸に転化するのを回避するために好まj、2<は、水の実質的な不
在下で行い、即ち、このエステル化は、好ま1−<は実質」二無水系で行う。エ
ステル化系が水を実質上3まないので、加水分解/′再転位のためグリセリドに
結合さt]た長鎖脂肪酸残基の転位は、実質」−減少される。
従97−1本を明のエステル化法は、モノグリセリドを所望のM M L /
M L M +−リグリセリドに転化する際に「選択的Jてあ5゜
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、中鎖脂肪酸無水物でのモノグリセリドのエステル化は、約90〜約19
0℃の範囲内の温度で行う、二とがてきる。好ま1.<は、中鎖脂肪酸無水物で
のモノグリセリドのニスチール化は、約12〇−約160 ℃の範囲内の温度で
行う。、二の好ましい範囲は、好ま1.いモノベヘニシモ、ノグリセ111−を
C8/C,o飽和脂肪酸無水物で丁−スデル化する際に特に望まI7い。
本発明のニスデル化法は、バ・ノチ反応系または連続反応系のいずれか、4−1
.て行うことかできる。例えば、プラグまたは混合流構成は、中鎖脂肪酸無水物
を1以りの段−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ろ。戎
い(li、高温において短い滞留時間で模作する薄膜型反応系は、二のエステル
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2、所望
のエステル化温度で溶融中鎖脂肪酸無水物に加えて、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、典型的にはエステル化時
に制御されj−添加速度で溶融脂肪酸無水物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0.7%以下に)を最小限にし、が< 1
.−てM L L / L M L )−ジグリセリドの生成を最小限に1゛る
。
反応体、特にモノグリセリドも、無水物をそれぞれの脂肪酸に転化するのを回避
するために好ましくは乾燥12ている(実質上無水)。また、エステル化は、好
マシくは、水分ピックアップを防止しlっ得られるエステル化物の良好な色を維
持するために不活性ガス雰囲気(例えば、窒素)下で行う。
このエステル化法を行うための特定の反応時間は、使用する脂肪酸無水物対モノ
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MML/MLMト
リグリセリドに望ましい収率/純度に応じて大幅に変化できる。通常、反応時間
的0.5〜約6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3時間行う(等価の滞留時間が連続反応系
で使用できる)。
本発明のエステル化法の重要な結果は、典型的には部分グリセリドの少なくとも
99%が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/M L M 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じ、かくして
かかるトリ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;、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M M L / M L M l−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、好ましいエステル
化条件および高純度脂肪酸無水物およびモノグリセリドを使用する時には、反応
混合物中の所望のMML/MLMトリグリセリドの量は、通常、少なくとも約5
5%であり、典型的には少なくとも約85%であり、より典型的には少なくとも
約95%である。反応混合物に存在するMML/MLM)ジグリセリドの特定量
は、中鎖脂肪酸無水物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、繊度少なくとも約90
%のモノベヘニンモノグリセリドを脂肪酸無水物対モノグリセリドのモル比的2
:1から約3:1で約120〜約160℃の範囲内の反応温度において純度少な
くとも50%のC飽和脂肪酸無水物とC1o飽和脂肪酸無水物との混合物で約1
〜約6時間エステル化することは、典型的には、MML/MLMトリグリセリド
約88〜約98%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MML/MLMトリグリセリドの量は、特にM M L /
M L M トリグリセリドの提案される用途に応じ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、各種の成分、例えば、反応時に発生される中鎖
脂肪酸、および特にMMMおよびMLL/LML トリグリセリド並びに残留中
鎖脂肪酸無水物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。
残留脂肪酸無水物は、水を加え、次いで、100℃で15〜30分間加熱するこ
とによって、それぞれの脂肪酸に転化できる。或いは、無水物は、残留中鎖脂肪
酸と一緒に除去できる。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)除去できる。脂肪酸と無水物との両方とも、逆浸透
膜(例えば、分子量200〜400カツトオフを有するNIROHR98ポリア
ミド/ポリスルホン薄膜複合膜)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/無水物の合計量を約2%以下(オレイン酸として)に減少することができる
。MMM トリグリセリドおよび残留脂肪酸/無水物は、例えば、フラッシュ蒸
発、ワイプフィルム(νipedN1m)蒸発器を使用する蒸発(例えば、20
0〜240℃の温度および0.1〜0.5■mHg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/無水物/MMM 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/無水物の量を約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 トリグリセリドは、例えば、分子蒸留(例えば、200
〜250℃および5〜20ミクロンの圧力で、好ましくは留出物留分として所望
のMML/MLMトリ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、メタノールまたはへキサンを使用する溶剤分別結晶によりM
ML/MLMトリグリセリドから分離して反応混合物中の合計MLL7LML
トリグリセリドの量を約3%以下に減少することができる。驚異的なことに、典
型的には遊離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、脂肪酸無水物、MMM トリグリセリド、ML L
/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無水物源または長鎖脂肪酸モノグリセリド源をりえ
るために再循環できる。或いは、これらの物質は、追加のM M L / M
L M )ジ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/MLM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/または訊性炭を使用l−で脱色できる。
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有する
M M L / M L Ml−ジグリセリドの場合には、M M L / M
L M +−リグリセリドは、精製前または精製後に7に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ができる。
本発明に従−・てインられる〜I M L /〜11− M +−リグリセリド
(式中、■、は長鎖飽和脂肪酸残基であり、Mは中鎖飽和脂肪酸残塙である)は
、但、カロリー上の利益を惨えろために脂tl/iおよび非脂肪成分を含む脂肪
汽有食品組成物において通常の1・IIグリセリド脂肪を部分的または全部取り
替えろために低カロリー脂肪と17で使用できる。力D If−のGr意な減少
を得ろためには、食品組成物中の全脂肪の少なく5号ら約509o 、、または
食品のカロリー値の少なくとfう釣209iiか低カロリー脂肪からなることか
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509oまでを構成する時に、非常に低いカロリー、かくl−で高度に望
ま17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17では、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−1特にllong
& Bratfsの米国特許第4.455.333号明細書に記載の貯蔵安定
な2テクスチヤー化クツキーを含めて、ケ゛−キ1、チ、3コ+/−t・ノr、
−ギ、マフイン、バ 9ツキ−、ウェーファー、じスノrノド、ペーストリー、
パイ、パイクラスト、およびクツキーが挙げられる1、焼き上げ品は、果物、ク
リーム、または他のフィリングを4角できる。他の煉き上げ品の用途として(J
1バ:5およびロール、クラッカー、ブ1/ノツエル、パンケ゛−キ、ワツフル
、アイスクリームコーンおよびカンブ、イーストてふくらました焼き士、げ品、
ピザおよびピザクラスト、焼き士、げデ、・ブン質スナック食品、および他の焼
き上げ加塩スナックか挙げられる。
焼き土げ品中ての用途に加又、7、低カロリー脂肪は、シ、3−1−ユソグおよ
び油製品を調製するために単独で使用Cき、または他のし・ゼユラーカ冒り一浦
脂と併用てきる。!lf適な[、ギュラー油脂源と1−では、限定せずに、(1
)人m、トウモロコシ、ヒマワリ、ナタネ、低エルカ酸ナタネ、″:7ノラ、綿
実、オリブ、サフラワー、ゴマ種子などの植物油脂、(ヱ)タロー、ター ドな
どの肉脂肪、(3)マリシ浦、(4)ココナツツ、パーム、パーツ、核、落イし
生などのナツツ油脂、(5)乳脂肪、(6)ココア・〈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・くター :および(7)合成脂肪が挙げ
られる。ショー !−ニングおよび油製品としては、限定せずに、シ*−1・二
〕ゲ、マーガリン、スジ1ノツト、バターブ1ノンド、ター ド、サラダid+
、ハゼトウモロコシ油、サーラダドレソシンゲ、マヨネーズ、および他の食用油
が挙げられる1、
本発明の低カロリー脂肪の成るものはミツ1ノーバー入り菓子類組成物、特にチ
ョコレート71ノーバー入り菓子類組成物で特に有用である。1989年3月2
8日出願のA11)ert M、 Ehrman、 Paul 5eiden、
ROse M、 WeitzelおよびRc)bert L、 Wh已eへの
米国特許出願第′う29.619づ一明細書(P&Gケース3948)(参考文
献と12で編入)?照。これらのフレーバー入り菓子類組成物は、a、71ノ一
バー=増強量のフレ−バー成分、b、(1)
(a ) M L M I・ジグリセリドとMMLl−リ、てリセリドとの合計
少なくとも約85%
(b) L T−Ni l□ リ ゲ リ →−r リ +:、1:、r−〜1
1.、 l−リ ゲ リセリドとの合計約5°0以−ト、
(c ’) L T−L hリグリセリド約2°li以上、(d)M〜111−
リグリ+で11 ド約7i [76以上、(e)他のトリグリセリド
(式中、N1はC6−C10飽和脂肪酸ttt 7A丁あり、■−、はc,。−
”C24飽和酸残基である)
(f)(i)C 飽和脂肪酸と(:1o飽和脂肪酸との合計約・41〕・・−約
60%
(iD C 飽和脂肪酸ン・↑C10飽和脂肪酸0モル比約1 2.5から約
2 5、]
( iii)ベヘン脂肪酸約・10−約6086を有する脂肪酸組成物 ・
を白°する低勾I″′11+−脂肪少なくとも約70%(2)ミルク脂肪約15
06まτ′、
(3)ココアバター約20%まで、
(、1)ジグリセリド約4%以下
を含む脂肪成分約25〜約4586、およびC.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(7くは、
(1)lに定義のような調質性フ1,・〜パームり菓子類組成物を:A製し、
(■)低カロリー脂肪がサブα相を形成するように工程(1)の組成物を約57
丁以下の温度に迅速に冷却し、(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、(R/)工程(III)後に、(a)低カロリー
脂肪の残りの部分が安定な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″Fよりも高い温度から約72″F
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
法に従って調質する。
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。しかしながら、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が見出された。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流通時に行うことができる。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。Mat tsonの米国特許第4,034,083号明細書(
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A1ビタミン
D1′ビタミンE1およびビタミンKが挙げられる。ビタミンAは、式C2oH
290H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出される。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か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。4f!fの異なるトコフェロールか同定されてお
り(α、β、γおよびδ)、それらのすべては水に不溶性であるが油脂に溶ける
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、K1
(フィロキノン)、K2 (メナキノン)、およびk 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ffi (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、同様に本発明の低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G
1 ビタミニH1およびビタミンPがある。ミネラルとしては、ダイエツトで有
用であることが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
よび亜鉛が挙げられる。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で
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;シクラメー
ト;ステビオシト;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;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、キシリトール;タリン;シクロへキシルス
ルファメート:置換イミダシリン;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、スヵニリン酸などのペプチド;ジ
ペプチド; gem−ジアミノアルカン、m−アミノ安息香酸、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gem−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、シリコーン浦/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、ボリオギシ
エチレンエステル、ジ3ジ→バエステル、脂肪酸のモ、ノ/ジグリセリド、およ
び短鎖二塩基酸の七ノ/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白°用である。1989
年3月281」出願のPaul 5eiden、 Corey J、 Kenn
eally。
Thomas J、 Wehaeipr、 Mary M、 FOXおよびRa
ymond I−。
N1ehofr ヘの米国特許出願箱329.629号明細書(P&Gケース′
う947)(参考文献とし、て編入)参照。
これらのαi fy oリ−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゛オール脂肪酸ポリニス
デル(ボ11オールは4〜8個のヒドロキシ基を含aする糖類および糖アルコー
ルから選ばれ且つ谷脂肪酸橘は2−24個の炭素原子を有する)約10〜約65
0℃、および
す、MMM、kiT−M、MML、LLM、i、MLおよびL L LトI;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−C10飽和脂1Ij4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018〜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であり、低カロリートリグリセリドは(1)MLM、M
ML、LL〜1およびLMLの合計少なくとも約85%、および(2)MMMI
−リグリセリドとL L L トリグリセリドとの合計約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)C−C1o飽和脂肪酸約1
0〜約7096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1.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・ツクおよび他のフライド食品用フライングi
tb、チョコレート71ノーノ<−人りキャンディ−バー、チップなどの堅いチ
ョコレートアレーン<−入り製品、並びに、室温、即ち、約70下(21,コ−
℃)、好ましくは低温、例えば、50丁(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12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任意な
利点を与える。これらの組み合わせにリー減少、(1))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て有
用である。増量剤は、非消化性炭水化物、例えば、ポリデギントロースおよびセ
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
ボキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルlコース
およびミクロクリスタリンセルロースであることができる。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
化物ミ例えば、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、ポリオールが挙げられる。
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・ッ
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、例んば、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(
、では、植物、果物、種子、穀物、および人造繊維(例えば、細閑合成による)
か挙げられる。精製植物セルロース、セルロース−7ラワーなどの商業的繊維も
、使用できる。天然産繊維と(2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、単一型(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l/−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種の特定の利益が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
a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ツトの大部分であることかでき、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(regimen)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0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
ことができることが意図される。
トリグリセリド(即ち、MML/MLM、MLL/LML、MMMおよびLLL
)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(GC)によって測定できる。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。同じ炭素数を有するグ
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C16(パル
ミチン)脂肪酸残基からなるトリグリセリドは、1個のC(ミリスチン)脂肪酸
残基と1個の016脂肪酸残基と1個の018(ステアリン)脂肪酸残基とから
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C2o(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。完全に溶融するまで、脂肪試料を8
0℃で加熱する。溶融試料の部分500μgを5 mlのメスフラスコにピペッ
トで分注し、次いて、クロロホルムを使用して所定体積に希釈する。フラスコ中
の溶液の部分250μgを自動試料採取器バイアルに移し、次いで、ビス(トリ
メチルシリルトリフルオロアセトアミド)(BSTFA)1.0ml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70℃
で15分間加熱し、次いで、分析前に冷却する。
調製された脂肪試料のGNP−GCを測定するために、温度プログラミングおよ
び水素火炎イオン化検出器を備えたヒューレノトーパソカード5890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。メチルシリコーン(J&WDB−1)の薄層で被覆された長さ2 m
s直径0.25龍の融解シリカ毛管カラムも、使用する。Si化(silat
ed)ガラスウール(HP 18740−80190)および耐熱性グラファイ
トOリングが充、填されたガラスインサートをこのカラムの場合に使用する。
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かできる。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社用動作入力信号に増幅する。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(5eptui)パージ 2〜3 ml /分分裂比 85/1〜100/
1
水素キヤリヤーガス 2〜4 ml /分水素圧力 4Qps i
検出器温度 375℃
検出器水素 30m1/分
検出器空気 330m1/分
検出器メーキャップ 25m1/分
調製された脂肪試料1.0μgを気密注射器または25℃に温度調節されたトレ
ーを有するHP7673Aミクロドロップインゼクターによってクロマトグラフ
の試料ポートに注入する。試料ボート中の成分を340℃の温度まで加温し、水
素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80℃に設定し、0.5分間この温度に保持する。次いで、カラムを340
℃の最終温度まで15℃/分の速度で昇温する。カラー、を追加の25分間34
0℃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(7、ピーク面積を測定す
る。ピーク同定は、データシステムにηめプログラムされた既知の純粋なグリセ
リドと)比較によって達成する。データシ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9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)を有するグリセリドのOb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X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脂
肪酸およびグリセリドの混合物の実際の応答を混合物中の各脂肪酸またはグリセ
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
発生する脂肪酸7′グリセリドは、10未満の応答因子を白゛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脂肪酸2/グリセリドは、
1.0よりも大きい応答因子を有する(問題のトリグリセリドの典型的な応答因
子は、0.95〜10である)。使用する脂肪酸とグリセリドとの典型的な混合
物(クロロホルム溶液中)は、次の通りである。
成分 炭素数 量(mg / ml )オクタン酸 8 0.5
デカン酸 10 0.5
バルミチン酸 16 0.5
モノパルミチン 16 0.5
ベヘン酸 22 Q、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
ジステアリン 36 0.5
トリバルミチン 48 1. 5
シパルミトステアリン 50 1.5
ジステアロバルミチン 52 ” 1.5トリステアリン 54 1. 5
ガスクロマトグラフ:HP5B90 (毛管分裂注入)自動試料採取器、25℃
に温度調節されたトレーを有するHP7673Aミクロドロップインゼクターカ
ラム: J & W D B −1,2m X 0 、 25 was、膜厚0
.25μm
キャリヤーガス、水素
BSTFA (N、0)−−ビス(トリメチルシリルトリフルオロアセトアミト
)
クロロホルム
内標準、トリカプリン
b1機器条件(流れ設定値)
隔壁パージ 4m12/分
水素ガス流量 4 ml /分
水電圧力 4Qpsi
分裂比 85/I
C8試料調製
完全に溶融するまで、試料を80℃で加熱する。溶融した試料の部分500μg
を5mlのメスフラスコにピペットで分注し、クロロホルムを使用17て所定体
積に希釈する。フラスコ中の溶液の部分250μpを自動試料採取器バイアルに
移し、新鮮なり5TEA 1.0mlを加え、バイアルに蓋をし、15分間70
℃に加熱する。分析前に試料採取器バイアルを冷却する。
d、オーブン条件
オーブン温度(初期値):40℃
オーブン温度(初期時間):0.5分
進行速度、15℃/分
オーブン温度(最終値):350℃
オーブン温度(最終時間)=10分
検出温度・375℃
注入温度、゛う40℃
e、校正/′結宋
分桁結果を試料中の合計脂肪酸7/脂肪酸無水物の重量?0として表現する。C
CおよびC1□脂肪酸および8′ 10
脂肪酸無水物の試薬標準を校正のためおよび応答因子の測定のために使用する。
典型的な脂肪酸応答因子は、トリカプリン内標準に対E、て、1,05である一
方、脂肪酸無水物の応答因子は、0.8〜0.85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 AnalteehT 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
1〜2mlをプレートの底面から1、 5c111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、スポットが30秒〜1分で展開する温度
に設定された熱板上に貧く。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、展開された面積が時間にわたって退色するであろうので
、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が写真を撮る
。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MML/M’LM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。
室内の溶媒量をプレート上のスポット原点以下に保つ。
溶媒前端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端点をマークして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1MLまたはMM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(M M L / M L Mの方を好む)方
法は、トリグリセリド/脂肪酸マド′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−3A00.1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−〇、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%。
b、装置
1、秤−ねしり。
2、磁気攪拌機。Labline Magnestirまたは均等物。
3 撹拌棒。磁気、外径0.25インチ×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−Fisher Ca
t、 # 13−688−106゜
5、pH計。BeckIaan ExpandomaticrV pH計。
6、電極。組み合わせ一0rion Cat、# 910400 /Fishe
r 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250 ml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た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O,IN NaOH溶液て滴定する。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て10m1以上滴定するならば
、0.25NNaOHて滴定する。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。 ゛
試料重量(g)
(式中、T−NaOHの試料滴定(ml )N−NaOHの規定度
28.2−オレイン酸のミリ当量X100)−ド記のものは、本発明の方法に従
ってのMML/MLM トリグリセリドの製造法の特定の例示である。
例1
高純度(純度9g、21Jo)モノステアリンを次の通り試薬等級(純度99?
η)カプリン(C)およびカブ10:0
リル(C)IIW肪酸無水物と反応させた。
8:0
モノステアリン約2 、 25 gを25m1の30丸底フラスコに入れ、試薬
等級(純度9996)カプリン(sigma(>3652)およびカプリル(S
igma C−3517)脂肪酸無水物と共に120℃で溶融した。C無水物1
0:0
対C無水物の重量比は、55:45である一方、脂1j1酸無水物χ・ナモノス
テアリンのモル比は、2,2.1であった。混合物をサーモスタットで制御され
た加熱マントルで加熱し、磁気攪拌機で強攪拌した。ガス状窒素は、ガス分散管
および流量計を使用することによってエステル化混合物に0.8N/分の速度で
バブリングした。エステル化の進行は、高性能シリカプレートおよび石面エーテ
ル75”6/ジ工チルエーテル25%/′酢酸1?6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、鳩板上で無水メタノール中
の5′?6ポスホモ+1ブデン酸てチャーとした。エステル化を120℃で・4
.″、25時間行い、すべてのジグリセリドの排除後()!JJち、測定量C)
、41′!o未満)停止I7た。得られたエステル化物の分析は、N1〜IM0
.2%、MM L /M L〜IQQ、406およびM L I−/ L M
L 0 、4%のトリグリセリド組成を示したl:cNP(酸/′無水物を含ま
ない基準)により測定した時、rMMMJ −C−C、rMML/MLMj−C
−CおよびrMLL/LMLJ −高純度(純1女98.1%)モノベヘニンを
160℃において試薬等級(純度99%)C脂肪酸無水物とC8:0
1o、。脂肪酸無水物との混合物(重量比45:55)でエステル化してMML
/MLMI−リグリセリド純度に対する無水物対モノベヘニンのモル比の効果を
決定した。一般的なエステル化および監視法は、例1に記載のものと同様であっ
た。各エステル化をすべてのジグリセリドのトリグリセリド生成物への転化時に
(即ち、測定量0.4%未満)停止した。各種のエステル化ランの結果を以下に
示す。
(%) (%) (%)
2.2:1 1.896.12.2
4.4:1 2.2 96.2 1.68.1:1 1.8 97.6 0.6
★CNP (酸/無水物を含まない基準)、rMMMJ −C−C、rMML/
〜ILMJ−C36〜C44およびrMLL/LMLJ −C46〜C56例3
各種の量のグリセロール、ジ長鎖(C)ジグリセ22.0’
リドなとの石純物を白するモノベヘニンは、例1の一般エステル化およびUm法
と同様のものを使用してカプリン(C)脂肪酸無水物とカプリル(C)脂肪酸1
0:0 8:0
無水物との混合物でエステル化した。これらのエステル化で使用したモノベヘニ
ンを粗へヘン酸/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。試薬等級(純度99%)C1o、。
脂肪酸無水物とC脂肪酸無水物との混合物(重;比55:45)を使用してエス
テル化ランを無水物対モノベヘニンのモル比2,2.1で120℃または160
の反応温度において行った。モノベヘニン出発(Mono)物質中の各種の童の
グリセロール(Gly)ま゛たはジグリセリド(Digly)を包含するエステ
ル化ランの結果を以下に示す。
(X)(%)(%’) (”C) (%) (%) (%)98、lO,l O
,51601,596,81,976,67,97,016015,077,7
7J86.8−12.6 1.60 0.1 88,8 11.398、lO,
10,51202,09G、2 1.995.80.4 2.6 120 B!
92.7 0..9★例2と同様にGNPによる
例、4
モノ・ベヘニンをC/C脂肪酸無水物の各種の8:Oto・O
混合物でエステル化して、MML/MLMトリグリセリド純度に対する無水物出
発物質中の不純物の効果を決定した。これらのエステル化ランにおいては、試薬
等級(純度9996 )カプリン(Sigma C−3642)およびカプリル
(Sigma C−3517)脂肪酸無水物を酢酸(Fisher A38−2
12)または無水酢酸(間a1110krodt2420)のいずれかでスパイ
クした。
モノベヘニンは、ベヘン酸/グリセロール反応生成物供給原料の分子蒸留によっ
て商業的に生産された。脂肪酸無水物対モノベヘニンのモル比2.2:1を使用
して、エステル化ランの各々を1,60℃で2時間行った。脂肪酸無水物を等モ
ル基準で加えた(C’55%/C8,。
10:0
45%の重量比)。モノベヘニン出発物質は、モノグリセリド98.1 % 、
グリセロール0.1%、ジグリセリド0.596、ジグリセリドル0.3%、お
よびベヘン酸0.5%を含有していた。スパイクされたランにおいては、酢酸ま
たは無水酢酸をそれぞれ]%または1.5%の量で加えた(C/C無水物基準で
)。一般10:0 8:0
エステル化および監視法は、例1に記載のものと同様であった。これらのエステ
ル化ランの結果を以下に示す。
無水物純度 生成物のグリセリド組成水(%) (%) (%)
対照 1.5 96.6 1.9
酢酸1% 2.6 95.2 2.2
無水酢酸1.5% 2.4 95.3 2.3★例2と同様にCNPによる
例5
モノベヘニン(純度98.1%)を各種の添加法によってカプリン(C)および
カプリル(C)脂肪10:0 8:0
酸無水物(純度99%)でエステル化して、MML/MLM トリグリセリドに
対する逐次エステル化の効果を決定した。この評価において、120’Cまたは
160”Cのいずれかのエステル化温度を使用した1無水物をC55% / C
45%の合計重量比(脂肪酸無水10:0 8:0
物対モノベヘニンの合計モル比2.2:1)て加えた。
逐次添加ランにおいては、C無水物は、モノベヘ二ンをそれぞれのジグリセリド
に理論的に転化するであろう化学量−モル比までの各種の量で最初に加えた。
C8:o無水物のすへての添加後に、20%モル過剰のC1o:。無水物を加え
てエステル化を完了した。対照エステル化ランは、109oモル過剰のC無水物
とcl、0:08:0
無水物との両方をモノベヘニン出発物質に最初に加えることを包含した。エステ
ル化ランを例1に記載の方法と同様の方法によって行い、監視し、ジグリセリド
のすべての転化後(即ち、測定量0.4%未満)停止した。これらのエステル化
ランの結果を以下に示す。
Q(C8,。 /C,o、。 2.2モル杭) 160 1.0 1.5 9G
、6 1.9対照(C8:。/C1o:。2,2モ4’l) 120 3.0
2.0 9G、2 1.9★例2と同様にCNPによる
例6
3つのランを行った。ここでモノベヘニンをC脂8:0
肪酸無水物とC脂肪酸無水物との混合物(重量比lO二〇
45:55)でエステル化して、MML/MLMトリグリセリド純度に対する混
合非対称(C/Cまた2:0 8:0
はC/C)無水物および対称無水物への転化の2・0 10・0
効果を決定した。第一エステル化ラン(対照)においては、モノへベニンは、残
留非対称無水物不純物が完全に除去された高純度C/C脂肪酸無水物てエステ8
・010・0
ル化した。対照ランにおいては、化学量論量の無水酢酸(Mallinkrod
t 2420 )をサーモスタットで制御された加熱マントル、攪拌棒および1
0インチのV1greux蒸留カラムを備えた2 50 mlの30丸底フラス
コ中で165〜185℃てカプリン(Aldrich 15. 376−1)お
よびカプリル(Aldrich 15. 375−3)脂肪酸と2時間反応させ
た。熱をゆっくりと適用して、発生された酢酸を蒸留した。反応完了時に、脂肪
酸/未知物質67.3%、非対称無水物13.5%、および対称無水物29.1
%が、反応混合物中でGCによって測定された。この脂肪酸/無水物混合物は、
760a+mHgから200mm1gへ増大する真空をかけた後、200++n
Hgから171Hgへの追加の真空をかけながら、197〜232℃で45分間
加熱することによって非対称無水物を精製除去した。残留酢酸および無水酢酸の
蒸留完了時に、非対称無水物を対称無水物に完全に転化し゛、即ち、GC分析は
混合物中の脂肪酸/未知物質13.5%および対称無水物86.5%を示した。
この精製/転化脂肪酸/無水物混合物を加熱された攪拌窒素ブランケット丸底フ
ラスコ中で高純度(純度98.1%)モノベヘニンにモル比4.4・1で加えた
。すべてのジグリセリドが転化するまで(即ち、測定量0.4%未満)、エステ
ル化反応を160℃で40分間行った。エステル化物の分析は、MMMl、5%
、MML/MLM97.3%およびM L L / L M L 1 、 3%
のトリグリセリド組成を示した(CNP(酸/無水物を含まない基準)により測
定する時に、rMMMJ −C−C、f’MML/MLMJ −c −c 、お
よび「MLL/LML」−c46〜c56〕。
第二エステル化ランにおいては、化学量論量の無水酢酸(Mallinkrod
t 2420 )を全還流下に157℃でカプリン(P&G C1095)およ
びカプリル(P&GC895)脂肪酸と1時間反応させた。120”Cの還流冷
却器が蒸留カラムに取って代わる以外は、使用した反応器は、対照ランと同様で
あった。GC分析は、得られた反応混合物が脂肪酸/未知物質64.5%、非対
称無水物18%、および対称無水物17.4%を含有することを示した。脂肪酸
/無水物反応混合物は、205〜210℃において減圧下で(255u+Hg)
45分間加熱することによって精製した。この精製脂肪酸/無水物混合物のG
C分析は、対称無水物47.5%、非対称無水物3.9%、および脂肪酸/未知
物質48.5%を示した。この精製脂肪酸/無水物混合物を高純度(純度98.
1%)モノベヘニンにモル比5:1で加え、すべてのジグリセリドが転化するま
で(即ち、測定量0.4%未満)、160℃において窒素ブランケット下で30
分間エステル化した。得られたエステル化物のGNP分析は、MMM/SML1
5.2%、MM L /M L MB2.1%およびMLL/LML1.7%の
トリグリセリド組成を示した( rSMLJなる名称は酢酸残基、中鎖脂肪酸残
基および長鎖脂肪酸残基を含有するトリグリセリドを意味する)。
第三エステル化ランにおいては、モル比1:l:l:Q、2の無水酢酸(Mal
linkrodt 2420 ) 、カプリル酸(P&G C895) 、カプ
リン酸(P&GC1095)および高純度(純度98.1%)モノベヘニンを1
60℃の温度で反応させた(このモル比は、モル比5:1でのモノベヘニンの爾
後エステル化のためにすべての脂肪酸を無水物形に理論的に転化する)。
120℃の還流冷却器および発生された酢酸の除去用窒素スバージ以外は、使用
した反応器は最初の2つのランのものと同一であった。1時間後、反応温度は、
非対称無水物の対称無水物への転化のために、そしてモノベヘニンのエステル化
を完了するために210℃に昇温した。
これらの反応条件下で追加の1時間後、混合物を室温に冷却した。得られた生成
物のGNP分析は、5SL15、l) 96. S M L 47.296、M
M L /M L MB2.50゜およびMML/LML1.3%のトリグリセ
リド組成を示した(rssLJなる名称は2個の酢酸脂肪酸残基および1個の長
鎖脂肪酸残基を含有するトリグリセリドを意味する一方、rsMLJなる名称は
、酢酸脂肪酸残基、中鎖脂肪酸残基および長鎖脂肪酸残基を含Hするトリグリセ
リドを意味する)。
例7
脂肪酸無水物は、磁気撹拌棒、加熱マントル、窒素スパーン、サーモウォッチお
よび温度制御された還流冷却器を備えた3リンドルの30反応フラスコ中でのカ
プリン(C)およびカプリル(C)脂肪酸の無水酢1(1:0 8:0
酸脱水によって製造した。無水酢酸(Eastman P M6355)とカプ
リン脂肪酸()Ienkel C8−98/100 )とカプリル脂肪酸(He
nkel C10−98/100)とのモル比1:1:1を使用して、2つの反
応バッチを調製した。70〜100℃の冷却器を使用して、占わせた試薬を13
6〜160℃で還流下に1時間反応させた。反応温度か4時間かけて225℃に
漸次昇温した時に、0.1/分の速度での窒素ストリッピングを適用して残留酢
酸、無水酢酸を蒸留し且つ非対称無水物を対称無水物に転化した。合わせたバッ
チのGC分析は、脂肪酸/未知物質27%およびC/’C対称無水111:Q
lO:0
物73%を示した。脂肪酸無水物の全収率は、合わせたバッチの場合に64%で
あった。2つのエステル化ランは、高純度(純度98,1%)モノベヘニンを無
水物対モノベヘニンのモル比2.1 : 1.120℃〜160℃のエステル化
温度で合わせた脂肪酸/無水物混合物でエステル化することによって3リツトル
の丸底フラスコで行った。モノベヘニンを脂肪酸/無水物混合物に加え、それぞ
れのエステル化温度に加熱し、次いで、0.3977分の速度で窒素によってス
パーンした。エステル化の進行を例1に記載のようにTLCによって監視した。
2種のエステル化物のトリグリセリド組成を以下に示す。
(”C) (hr) 、(%) (%) (%)★例2と同様にGNPによる
2種のエステル化物を合わせ、次いで、直径2インチのPopeワイプフィルム
ガラス蒸発器を使用して残留脂肪酸および無水物を取り除いた。合わせた生成物
を70℃に予熱し、次いて、0.025〜0.25C1+mHgの圧力、180
〜200℃の温度、ワイパー速度228rps、および内部冷却器温度15〜2
0℃で操作する蒸発器に供給した。流量を調整してMML/MLM’トリグリセ
リド除去を最小限にした。51%のカット率が、CNPによって測定した時にM
MMl、9%、M M L / M L M95.5%およびMLL/LML1
.6%のトリグリセリド組成を有するストリッピング生成物の収率94.5%で
得られた。残留脂肪酸量は、0.3%であった(オレイン酸として)。
次いて、ストリッピングされた混合物を窒素スバージング下でFi1tro1■
F−105脱色土類5%ハ0rit@2203活性炭1%で78℃において3,
5時間脱色した。GNPによって測定した時に、脱色生成物は、M M M 2
.29o、 M M L / M L M 96 、 5%およびMLL/LM
L1.3%のトリグリセリド組成を有していた。次いで、脱色生成物を232℃
の温度、3mmHgの圧力、および0.096m1/分−gのスチームスバージ
速度で2時間脱臭した。複合GNPは、脱臭生成物がMMMl、99δ、MML
/MLM95.8%およびMLL/LML2.2%のトリグリセリド組成を有す
ることを示した。得られた脱臭生成物は、口当たりがよく、味かなく、且つコツ
アバター代替品として各種の製菓応用で使用するのに好適である。
国際調査報告
Claims (32)
- 1.MML/MLMトリグリセリド(式中、MはC6〜Cl0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90〜約190℃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50%のC6〜C10脂肪酸無水物ま たはその混合物でエステル化し、脂肪酸無水物対モノグリセリドのモル比は少な くとも約2:1であ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.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無水物が純度少なくとも約50% のC6〜C10飽和脂肪酸無水物またはその混合物である、請求項1に記載の方 法。
- 3.前記エステル化工程を溶媒を含まない実質上無水系で行う、請求項2に記載 の方法。
- 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.モノグリセリドが純度少なくとも約98%であって、LLジグリセリドが約 1%以下、グリセロールが約0.5%以下、グリセロール脱水生成物が約0.5 %以下である、請求項4に記載の方法。
- 6.脂肪酸無水物源が、C6〜C10飽和脂肪酸またはその混合物約50%まで を含む、請求項4に記載の方法。
- 7.脂肪酸無水物源がC6〜C10飽和脂肪酸無水物またはその混合物の純度少 なくとも約70%であり、C6〜C10飽和脂肪酸またはその混合物が約30% までであり、酢酸と無水酢酸と非対称脂肪酸無水物との合計が約0.5%以下で ある、請求項6に記載の方法。
- 8.脂肪酸無水物対モノグリセリドのモル比が、約2:1から約5:1である、 請求項7に記載の方法。
- 9.脂肪酸無水物対モノグリセリドのモル比が、約2:1から約3:1である、 請求項8に記載の方法。
- 10.前記エステル化工程を約120〜約160℃の温度で行う、請求項3に記 載の方法。
- 11.前記エステル化工程を約0.5〜約6時間行う、請求項10に記載の方法 。
- 12.前記エステル化工程を約1〜約3時間行う、請求項11に記載の方法。
- 13.MML/MLMトリグリセリドの量が少なくとも約85%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.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.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 て脂肪酸と無水物との合計量を約0.5%以下、MMMトリグリセリドの量を約 3%以下、MLL/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.前記精製工程が、脂肪酸/無水物および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.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.脂肪酸無水物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無水物にゆっくりと加える、請求項3に記載の方法。
- 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はベ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120〜約160℃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70%のC8飽和脂肪酸無水物、C10 飽和脂肪酸無水物、またはそれらの混合物で約0.5〜約6時間エステル化し、 脂肪無水物対モノグリセリドのモル比は約2:1から約5:1であることを特徴 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実質上無 水法。
- 20.脂肪酸無水物源が、純度少なくとも約70%のC8飽和脂肪酸無水物であ る、請求項19に記載の方法。
- 21.脂肪酸無水物源が、純度少なくとも70%のC10飽和脂肪酸無水物であ る、請求項19に記載の方法。
- 22.C8飽和脂肪酸無水物対C10飽和脂肪酸無水物の重量比が、約30:7 0から約45:55である、請求項19に記載の方法。
- 23.脂肪酸無水物源が、C8飽和脂肪酸とC10飽和脂肪酸との混合物約30 %まで、酢酸と無水酢酸と非対称脂肪酸無水物との合計約0.5%以下を含む、 請求項22に記載の方法。
- 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.モノベヘニンモノグリセリドが純度少なくとも約98%であって、LLジ グリセリドが約1%以下、グリセロールが約0.5%以下、グリセロール脱水生 成物が約0.5%以下である、請求項24に記載の方法。
- 26.前記エステル化工程を約1〜約3時間行う、請求項19に記載の方法。
- 27.MML/MLMトリグリセリドの量が約88〜約98%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26に記載の方法 。
- 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.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 て脂肪酸と無水物との合計量を約0.5%以下、MMMトリグリセリドの量を約 3%以下、MLL/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.前記精製工程が、脂肪酸/無水物および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29に記載の方法。
- 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.脂肪酸無水物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%以下であるように制御された 添加速度で溶融無水物にゆっくりと加える、請求項19に記載の方法。
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