KR0140696B1 - 폴리올 폴리에스테르 및 저칼로리 트리글리세라이드를 함유하는 저칼로리 지방 조성물 - Google Patents

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Description

폴리올 폴리에스테르 및 저칼로리 트리글리세라이드를 함유하는 저칼로리 지방 조성물

본원은 항문-누출 방지제로서 작용하고 조직감(textural)/맛 효과(왁스성/유지성이 감소되고 구강내의 용해도가 증가된다)를 제공하는, 비흡수성 및 비소화성인 폴리올 폴리에스테르 및 저칼로리 트리글리세라이드의 혼합물을 함유하는 저칼로리 지방 조성물에 관한 것이다. 본원은 또한 상기한 폴리에스테르 및 트리글리세라이드의 혼합물을 함유하는 식품 생성물(예: 가염 스낵용 튀김 오일, 쵸콜렛-향미 고형 생성물 및 조리/샐러드용 오일)에 관한 것이다.

폴리올 지방산 폴리에스테르는 통상의 트리글리세라이드 지방의 저칼로리 대체물로서 사용함이 당해 분야에서 공지되어 있다. 예를 들어, 통상적인 식품의 지방 함량 중 적어도 일부가, 지방산 각각의 탄소수가 8 내지 22개인 비흡수성 및 비소화성인,지방산 에스테르 그룹수가 4개 이상인 당 지방산 에스테르, 또는 당알코올 지방산 에스테르에 의해 제공되는 저칼로리 식품 조성물은 1971년 8월 17일자로 매트슨 등 (Mattson et al.)에게 허여된 미합중국 특허 제3,600,186호에 기술되어 있다. 이러한 폴리올 폴리에스테르가 특히 유용한 식품에는 샐러드용 및 조리용 오일, 마요네즈, 마아가린, 유제품, 및 튀김, 케익 제조, 제빵 등에서 사용하는 가소성 쇼트닝이 포함된다.

불행하게도, 상기한 폴리올 폴리에스테르의 액상 형태를 보통 내지 높은 농도로 규칙적으로 섭식하는 것은 바람직하지 않은 완하약 부작용 즉, 항문 괄약근을 통한 폴리에스테르의 누출을 야기시킬 수 있다. 항문-누출 방지제의 첨가를 통한 상기한 바람직하지 않은 완하 효과를 방지하는 방법은 1977년 1월 25일자로 잔다섹(Jandacek)에게 허여된 미합중국 특허 제 4,005,195호에 기술되어 있다. 이러한 항문-누출 방지제에는 고상 지방산(융점 37℃ 이상) 및 이의 소화성 트리글리세라이드 및 에스테르 공급원 뿐만 아니라 식용가능하고 비소화성 및 비흡수성인 고상인 폴리올 지방산 폴리에스테르가 포함된다. 고상 지방산, 고상 트리글리세라이드 및 고상 폴리올 폴리에스테르는 저칼로리 식품 조성물에서 항문-누출 방지제로서 사용도는 경우 단점이 있다. 예를 들어, 체온에서 고상 함량이 높은 지방산, 트리글리세라이드 또는 폴리에스테르는 섭식했을 때 구강내에서 왁스와 같은 맛을 낸다. 또한, 고상 지방산, 고상 트리글리세라이드 또는 고상 폴리올 폴리에스테르를 함유하는 조리용 및 샐러드용 오일은 실온, 즉 약 70℃F(21.1℃)이하에서 맑지 않고 흐리거나 불투명할 수 있다. 따라서, 왁스와 같은 구강내의 감촉을 제고하지 않고 맑은 조리용 오일을 제형화할 때 사용될 수 있는 액상 폴리올 폴리에스테르가 항문-누출 방지제를 제공하기에 바람직할 수 있다.

액상 폴리올 지방산 폴리에스테르 및 항문-누출 방지제를 함유하는 조성물은 1977년 1월 25일자로 잔다섹에게 허여된 미합중국 특허 제4,005,195호에 기술되어 있다. 항문-누출 방지제에는 고상 지방산(융점 37℃이상) 및 이들의 트리글리세라이드 및 에스테르 공급원, 특히 식용가능한 C12 및 고급 포화 지방산;및 식용가능하고 비흡수성 및 비소화성인, 지방산 에스테르 그룹수가 4개 이상인 고상 폴리올 지방산 폴리에스테르가 포함되고, 여기서, 폴리올은 하이드록시 그룹수가 4 내지 8개인 당 및 당 알코올 중에서 선택되고, 지방산 그룹은 각각 탄소수가 약 8 내지 약 22개이다. 구체적으로 기술된 고상 항문-누출 방지제의 예에는 스테아르산, 수소화 야자유 및 슈크로즈 옥타스테아레이트가 있다.

액상 폴리올 폴리에스테르, 항문-누출 방지제, 및 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E, 및 비타민 K중에서 선택된 지용성 비타민의 혼합물은 1977년 1월 25일자로 잔다섹 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,005,196호에 기술되어 있다.

본 발명은

a. 식용가능하며 사실상 비흡수성 및 비소화성인, 4개 이상의 지방산 에스테르 그룹을 함유하는 폴리올 지방산 폴리에스테르 약 10 내지 약 65중량%;및

b. MMM, MLM, MML, LLM, LML 및 LLL

트리글리세라이드 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 저칼로리 트리글리세라이드 약 35 내지 약 90중량%를 함유하고, 여기서, 폴리올은 하이드록시 그룹수가 4 내지 8개인 당 및 당 알코올로 이루어진 그룹 중에서 선택되며, 지방산 그룹은 각각 2 내지 24개의 탄소원자를 함유하고, M은 (C6 내지 C10) 포화 지방산 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 포화 지방산 잔기이고, L은 (C18 내지 C24) 포화지방산 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 포화지방산 잔기이며, 저칼로리 트리글리세라이드는 혼합된 MLM, MML, LLM 및 LML 트리글리세라이드 약 85% 이상 및 혼합된 MMM 및 LLL 트리글리세라이드 약 15%이하를 함유하고, 저칼로리 트리글리세라이드의 지방산 조성물은 (C6 내지 C10) 포화 지방산 약 10내지 약 70% 및 (C18 내지 C24) 포화 지방산 약 30 내지 약 90%를 포함함을 특징으로 하는 저칼로리 지방 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 추가로 지방 성분 단독으로서 또는 다른 지방성분(예: 트리글리세라이드 오일)과의 혼합물로서 상기한 저칼로리 지방 조성물을 함유하는 식품 생성물에 관한 것이다. 이러한 식품 생성물에는 가염 스낵용 및 기타 튀김 식품용 튀김 오일, 쵸코렛-향미 고형 제품(예: 쵸코렛-향미 캔디 바 또는 칩) 뿐만 아니라 실온, 즉 약 70℃F (21.1℃) 및 바람직하게는 저온, 예를 들어 약 50℃F(10℃)에서 맑은 조리용 및 샐러드용 오일이 포함된다.

놀랍게도, 저칼로리 트리글리세라이드는 폴리올 폴리에스테르용 항문-누출 방지제로서 작용한다. 또한, 폴리올 폴리에스테르와 저칼로리 트리글리세라이드의 혼합물은 각각의 성분 단독으로 사용하는 경우보다 상당한 장점을 제공한다. 이러한 혼합물에 의해 제공되는 장점은 (1)칼로리의 감소가 증가되고, (2)조직감/맛의 장점 왁스성/유지성이 감소되고, 구강내의 용해도가 증가된다)이 있으며, (3)튀길 때의 변색도가 감소되고, (4)튀길 때 고온에서의 휘발성 및 발포성이 감소된다는 것이다.

A. 정의

본원의 사실상 비흡수성 및 비소화성인이란 용어는 약 30%이하가 소화되고 흡수되는 폴리올 폴리에스테르를 의미한다. 바람직한 폴리에스테르는 약 10%이하가 소화되고 흡수된다.

본원의 저칼로리 트리글리세라이드란 용어는 옥수수기름과 비교하여 열량에서의 감소율이 약 10%이상 및 바람직하게는 약 30%이상인 트리글리세라이드를 의미한다. 이러한 저칼로리 트리글리세라이드는 통상적으로 칼로리의 감소율이 약 20 내지 약 50%이다. 본원의 저칼로리 트리글리세라이드에 의해 제공되는 칼로리 감소율은 저칼로리 트리글리세라이드로 이루어진 지방을 함유하는 식이를 섭식한 래트의 에너지 순이득(Kcal)을 동일한 식이지만 저칼로리 트리글리세라이드로 이루어진 지방 대신에 옥수수 기름을 함유라는 식이를 섭식한 래트의 에너지 순이득(Kcal)과 비교한것을 기준으로 한다. 사용되는 시험 식이는 영양학적으로 래트의 관리 및 성장 둘다를 지지하기에 충분하다. 전체적인 음식 흡입 및 지방/오일 흡입이 또한 두가지의 식이 그룹간에 조화를 이루어 사체 에너지 순이득에서의 차이가 지방/오일의 유용한 에너지 함량에 완전히 기인하게 된다. 에너지 순이득은 지방/오일을 함유하지 않은 시험 식이 공급된 동일한 성별, 계통 및 유사한 체중의 상이한 래트 그룹을 연구함으로써 측정된 평균 출발 사체 에너지(Kcal)에 의해 감소된, 시험 식이가 일정기간(통상적으로 4주일) 동안 공급된 래트의 총 사체 에너지(Kcal)를 기준으로 한다. 총 사체에너지는 그람당 건조 사체 에너지(Kcal/g)와 사체의 건조중량(g)을 곱함으로써 측정된다. 그람당 사체 에너지는 총 건조 사체의 균질한 샘플을 열량계에 의해 측정한 사체 에너지(Kcal)를 기준으로 한다. 상기한 에너지의 모든 값은 대표적인 래트 샘플(즉, 10마리의 래트)의 평균이다.

본원의 중쇄 포화 지방산이란 용어는 C6:o (카프로산), C8:o (카프릴산) 또는 C10:o (카프르산) 지방산 또는 이들의 혼합물을 의미한다. (C7 및 C9) 포화 지방산은 통상적으로 밝혀지지 않았지만 이들은 가능한 중쇄 지방산으로부터는 배제되지 않는다. 본원의 중쇄 지방산에는 당해 분야에서 가끔 중쇄 지방산으로 언급된 라우르산(C12:o)은 포함되지 않는다.

본원의 장쇄 포화 지방산이란 용어는 C18:o (스테아르산), C19:o (노나데실산), C20:o (아르아키드산), C21:o (헤네이코사노산), C22:o (베헨산), C23:o (트리코사노산) 또는 C24:o(리그노세르산) 또는 이들의 혼합물을 의미한다.

상기에 나열한 지방산 잔기 중에서, 지방산의 통상적인 명명은 이의 Cx:y표시 (여기서, x는 탄소수이고 y는 이중결합수이다)를 따른다.

본원의 MML은 잔여의두 위치에서 2개의 중쇄 포화지방산 잔기를 함유하면서 1번 또는 3번 위치(말단 위치)에서 장쇄 포화 지방산 잔기를 함유하는 트리글리세라이드를 의미한다(장쇄 포화 지방산의 흡수율은 말단 위치에서는 일반적으로 감소된다). 유사하게 MLM은 2번 위치(중간위치)에서 장쇄 포화 지방산 잔기를 함유하고 1번 및 3번 위치에서 2개의 중쇄 지방산 잔기를 함유하는 트리글리세라이드를 의미하고, LLM은 1번 또는 3번 위치에서 중쇄지방산 잔기를 함유하고 잔여의 두 위치에서 2개의 장쇄 지방산 잔기를 함유하는 트리글리세라이드를 의미하며, LML은 2번 위치에서 중쇄 지방산 잔기를 함유하고 1 번 및 3 번 위치에서 2개의 장쇄 지방산 잔기를 함유하는 트리글리세라이드를 의미한다.

본원의 MMM이란 용어는 세 위치 모두에서 중쇄 포화 지방산 잔기를 함유하는 트리글리세라이드를 의미한다. 유사하게, LLL은 세 위치 모두에서 장쇄 포화 지방산 잔기를 함유라는 트리글리세라이드를 의미한다.

본원의 스테아르산 MCT란 용어는 주로 스테아르산 (C18:o) 및 중쇄 포화 지방산을 특정 방법에 의해, 예를 들어 트리스테아린과 중쇄 트리글리세라이드의 랜덤 재배열에 의해 혼합시켜 제조한 본 발명에 따른 저칼로리 트리글리세라이드의 혼합물을 의미한다. 스테아르산 MCT는 장쇄 포화 지방산으로서 주로 스테아르산을 함유한다. 베헨산 MCT란 용어는 주로 베헨산(C22:o) 및 중쇄 포화 지방산을, 예를 들어 트리베헤닌과 중쇄 트리글리세라이드의 랜덤 재배열에 의해 혼합시켜 제조한 저칼로리 트리글리세라이드의 혼합물을 의미한다. 스테아르산/베헨산 MCT란 용어는 주로 스테아르산, 베헨산 및 중쇄 포화지방산을 혼합하여 제조한 저칼로리 트리글리세라이드의 혼합물을 의미한다.

본원의 모든 백분율 및 비율은 달리 지적하지 않는한 중량기준이다.

B. 폴리올 지방산 폴리에스테르

본 발명에서 유용한 폴리올 지방산 폴리에스테르는 당 지방산 폴리에스테르, 당 알코올 지방산 폴리에스테르 및 이들의 혼합물(여기서, 당 및 당 알코올은 에스테르화 전의 하이드록시 그룹수가 4 내지 8개이다)을 함유한다. 당 또는 당 알코올 지방산 폴리에스테르는 당 또는 당 알코올, 및 지방산을 함유한다. 당이라는 용어는 본원에서 단당 및 이당의 총칭으로서 통상적인 개념이다. 당 알코올이란 용어는 또한 알데하이드 또는 케톤 그룹이 알코올로 환원된 당의 환원제품에 대한 총칭으로서 통상적인 개념에서 사용된다. 폴리올 지방산 폴리에스테르는 단당류, 이당류 또는 당 알코올을 후술하는 지방산과 반응시켜 제조한다.

적합한 단당류의 예에는 크실로즈, 아라비노즈 및 리보즈 등의 하이드록시 그룹수가 4개인 화합물이 있으며; 크실로즈로부터 유도된 당 알코올(예: 크실리톨)도 적합하다. 단당류인 에리스로즈는 이것의 하이드록시 그룹수가 오직 3개이므로 본 발명의 시행에서 적합하지 않지만 에리스로즈로부터 유도된 당 알코올, 즉 에리스리톨의 하이드록시 그룹수는 4개이므로 적합하다. 본원에서 사용하기에 적합한 5개의 하이드록시-함유 단당류 중에는 글루코즈, 만노즈, 갈락토즈, 프럭토즈 및 소르보즈가 있다. 슈크로즈, 글루코즈 또는 소르보즈로부터 유도된 당 알코올(예: 소르비톨)의 하이드록시 그룹스는 6개이고 폴리에스테르 화합물의 알코올 잔기로서 또한 적합하다. 적합한 이당류의 예에는 모두 8개의 하이드록시 그룹을 함유하는 말토즈, 락토즈 및 슈크로즈가 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 폴리에스테를 제조하기 위해 바람직한 폴리올은 에리스리톨, 크실리톨, 소르비톨, 글루코즈 및 슈크로즈 중에서 선택된다. 슈크로즈가 특히 바람직하다.

하이드록시 그룹수가 4개 이상인 폴리올 출발물질은 탄소수 2 내지 24, 바람직하게는 탄소수 8 내지 22 및 가장 바람직하게는 탄소수 12 내지 18의 지방산으로 에스테르화된 상기 그룹을 4개 이상 함유해야만 한다. 이러한 지방산의 예에는 아세트산, 부티르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 미리스톨레산, 팔미트산, 팔미톨레산, 스테아르산, 올레산, 엘라이드산, 리시놀레산, 리놀레산, 리놀렌산, 엘레오스테아르산, 아라키논산, 베헨산 및 에루크산이 포함된다. 지방산은 천연발생 또는 합성 지방산으로부터 유도될 수 있다. 이들은 위치 또는 구조 이성체(예: 시스-또는 트란스-이성체)를 포함한 포화 또는 불포화 지방산일 수 있다. 적합한 천연 발생 지방산의 공급원에는 대두유 지방산, 카놀라유 지방산(즉, 저급 유릭산 평지씨유), 해바라기씨유 지방산, 호마유 지방산, 홍화유 지방산, 야자핵유 지방산 및 -코코넛유 지방산이 포함된다.

본 발명에서 유용한 폴리올 지방산 폴리에스테르는 4개 이상의 지방산 에스테르 그룹을 함유해야만 한다. 지방산 에스테르 그룹수가 3개 이하인 폴리올 지방산 폴리에스테르 화합물은 소화성이고 소화 제품은 통상적인 트리글리세라이드 지방 방식으로 장관으로부터 다량 흡수되지만 지방산 에스테르 그룹수가 4개 이상인 폴리올 지방산 폴리에스테르 화합물은 사실상 비소화성이며 결과적으로 신체에 비흡수성이다. 폴리올의 모든 하이드록시 그룹이 지방산과 에스테르화될 필요는 없지만 에스테르화되지 않은 하이드록시 그룹수가 3개 이하, 더욱 바람직하게는 2개 이하인 폴리올이 바람직하다. 가장 바람직하게는 폴리올의 하이드록시 그룹 거의 모두가 지방산으로 에스테르화된 것이고, 즉 폴리에스테르는 거의 완전히 에스테르화된 것이다. 폴리올 분자로 에스테르화된 지방산은 동일하거나 혼합될 수 있다.

본 발명은 특히 98.6°F(37℃)의 온도, 즉 체온, 또는 이하에서 액상(즉, 고상 지방 함량이 거의 없거나 최소이다)인 폴리올 지방산 폴리에스테르를 위해 특히 유용하다. 적합한 액상 폴리에스테르는 10sec-1의 전단속도에서 측정되는 경우 100°F(37.8℃)에서 전형적으로 점도가 약 2 포이즈 이하이다. 이러한 액상 폴리에스테르는 전형적으로 C12 이하의지방산 그룹을 높은 분율로 또는 C18 이상의 불포화 지방산 그룹을 높은 분율로 갖는 지방산 에스테르 그룹을 함유한다. C18 이상의 불포화 지방산 그룹을 높은 분율로 갖는 액상 폴리에스테르의 경우에 폴리에스테르 분자로 도입되 지방산 중 약 절반 이상이 전형적으로는 불포화되었다. 이러한 액상 폴리에스테르에서 바람직한 불포화 지방산은 올레산, 리놀레산 및 이들의 혼합물이다. 다음은 본 발명에서 사용하기에 적합한 특정 액상 폴리올 지방산 폴리에스테르의 비제한적인 예이다.:슈크로즈 테트라올레이트, 슈크로즈 펜타올레이트, 슈크로즈 헥사올레이트, 슈크로즈 헵타올레이트, 슈크로즈 옥타올레이트, 대두유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르(불포화), 카놀라유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르, 야자핵유 또는 코코넛유 지방산의 슈크로즈 옥타 에스테르, 글루코즈 테트라올레이트, 코코넛유 또는 대두유 지방산의 글루코즈 테트라에스테르(불포화), 혼합된 대두유 지방산의 만노즈 테트라에스테르, 올레산의 갈락토즈 테트라에스테르, 리놀레산의 아라비노즈 테트라에스테르, 크실로즈 테트라 리놀레이트, 갈락토즈 펜타올레이트, 소르비톨, 테트라 올레이트, 불포화 대두유 지방산의 소르비톨 헥사에스테르, 크실리톨 펜타올레이트 및 이들의 혼합물.

폴리올 지방산 폴리에스테르는 본 발명에서 유용하기 위해 98.6°F(37℃)에서 액상일 필요는 없다. 예를 들어, 하기 특성을 갖는 폴리올 폴리에스테르가 적합하다: (a)100°F(37.8℃) 및 10sec-1의 전단 속도에서 약 5 내지 약 800 포이즈, 바람직하게는 약 10 내지 약 100포인즈인 점도;및 (b) 98.6°F(37℃)에서 약 3 내지 약 20%, 바람직하게는 약 3 내지 약 10%의 고상 지방 함량. 상기한 바와 같이, 이러한 폴리올에스테르는 액상 폴리올 폴리에스테르와 비교하여 체온에서 점도가 더 크고 고상 함량이 더 크다. 이러한 점성의 폴리올 폴리에스테르의 예는 대두 경질 스톡과 대두유 지방산의 혼합물을 함유하는 슈크로즈 옥타에스테르이다. 완전한 수소화(경질 스톡) 및 부분적 수소화 대두유 지방산 메틸에스테르의 혼합물로부터의 슈크로즈 옥타에스테르의 제조에 대해서는 본원에 참조로서 도입된 베른하르트(Bernhardt)의 유럽 특허원 제236,288호(1987년 9월 9일 공개)의실시예 1 및 2에 기술되어 있다.

통상적으로 체온에서 고상인 폴리올 지방산 폴리에스테르도 본 발명에서 사용될 수 있다. 유용한 고상 폴리에스테르는 공융 또는 용매 효과로 인해 98.6°F(37.8℃)이하에서 용해되는 (후술하는 바와 같은)저칼로리 트리글리 세라이드와의 혼합물을 형성한다. 저칼로리 트리글리세라이드와 이런 혼합물을 형성할 수 있는 고상 폴리에스테르의 예는 (C12 내지 C14)지방산 그룹의 슈크로즈 옥타에스테르 및 바람직하게는 주로 미리스트산 그룹(즉, 미리스트산 약 90%이상 및 가장 바람직하게는 약 95%이상)을 갖는 슈크로즈 옥타에스테르이다.

본원에서 사용하기에 적합한 폴리올 지방산 폴리에스테르는 당해 분야에서 공지된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 이런 방법에는 폴리올과 메틸, 에틸 또는 글리세롤 지방산 에스테르의 각종 촉매를 사용한 에스테르 전이반응;폴리올과 지방산 클로라이드의 아실화 반응;폴리올과 지방산 무수물과의 아실화 반응; 및 폴리올과 지방산 그 자체의 아실화 반응이 포함된다. 폴리올 지방산 폴리에스테르를 제조하는 적합한 방법은 본원에 참조로서 도입된 미합중국 특허 제2,831,854호, 제3,600,186호, 제3,963,699호,제4,517,360호 및 제4,518,772호에 기술되어 있다.

특정한, 그러나 비제한적인, 본 발명의 시행에서 사용하기에 적합한 폴리올 지방산 폴리에스테르의 제조실시예는 다음과 같다.

에리스리톨 테트라올레이트:에리스리톨 및 5배 몰 과량의 메틸 올레이트를 진공하에서 교반시키면서 나트륨 메톡사이드 촉매의 존재하에 각각 수시간인 두 개의 반응 시간 동안 180℃에서 가열한다. 반응 생성물(주로 에리스리톨 테트라올레이트)은 석유 에테르 중에서 정제하고 아세톤 수용적으로부터 1℃에서 3회 결정화한다.

크실리톨 펜타올레이트:디메틸아세트아미드 (DMAC) 용액 중 크실리톨 및 5배 몰 과량의 메틸 올레이트를 진공하에 나트륨 메톡사이드 촉매의 존재하에서 180℃에서 5시간 동안 가열한다. 이 동안에 DMAC는 증류에 의해 제거한다. 생성물(주로 크실리톨 펜타올레이트)은 석유 에테르 용액 중에서 정제하고, 석유 에테르를 제거한 후 약 1℃에서 아세톤으로 부터 4회 및 약 10℃에서 알코올로부터 2회 액상층으로서 분리시킨다.

소르비톨 헥사올레이트는 소르비톨을 크실리톨 대신 치환하는 것을 제외하고는 크실리톨 펜타올레이트를 제조하기 위해 사용되는 본질적으로 동일한 방법에 의해 제조된다.

슈크로즈 옥타올레이트는 슈크로즈를 에리스리톨 대신 치환하는 것을 제외하고 에리스리톨 테트라올레이트를 제조하기 위해 사용되는 것과 거의 동일한 방법에 의해 제조된다.

대두유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르:대두유를 부분적으로 수소화하여 요오드가를 107로 하고, 그런 다음 각각의 메틸 에스테르로 전환시킨다. 그런 다음, 이런 메틸 에스테르를 탄산칼륨 촉매의 존재 및 대두유 지방산의 칼륨비누의 존재하에서 슈크로즈와 반응시킨다.

카놀라유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르: 카놀라유를 부분적으로 수소화하여 요오드가를 90으로 하고, 그런 다음 각각의 메틸 에스테르로 전환시킨다. 그런 다음, 이러한 메틸 에스테르를 탄산칼륨 촉매 및 카놀라유 지방산의 칼륨 비누의 존재하에 약 135℃에서 슈크로즈와 반응시킨다(1985년 5월 14일자로 볼펜하인(Volpenhein)에게 허여된 미합중국 특허 제 4,517,360호의 실시예 1 참조).

대두 경질 스톡/대두유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르: 베른하르트의 유럽 특허원 제236,288호(1987년 9월 9일 공개)의 실시예 1 및 2 참조.

주로 미리스트사니의 슈크로즈 옥타에스테르:미리스트산 (순도 99% 이상)은 각각의 메틸 에스테르로 전환시킨다. 그런 다음, 이런 메틸 에스테르는 탄산칼륨 촉매 및 미리스트산의 칼륨 비누의 존재하에 약 135℃에서 슈크로즈와 반응시킨다(1985년 5월 14일자로 볼펜하인에게 허여된 미합중국 특허 제4,517,360호의 실시예 2(반응조건) 및 1(세척조건)참조).

야자핵유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르: 야자핵유(요오드가가 약 4로 수소화됨)를 각각의 메틸 에스텔로 전환시킨다. 그런 다음, 이러한 메틸 에스테르는 탄산칼륨 촉매 및 야자핵유 지방산의 칼륨 비누의 존재하에 약 135℃에서 당과 반응시킨다(1985년 5월 14일자로 볼펜하인에게 허여된 미합중국 특허 제4,517,360호의 실시예 1 참조).

C. 저칼로리 트리글리세라이드

본 발명에서 유용한 저칼로리 트리글리세라이드는 MMM, MLM, MML, LLM, LML, 및 LLL 트리글리셋라이드 및 특히 이들의 혼합물(여기서, M은 (C6 내지 C10)포화 지방산 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 포화 지방산 잔기이고, L은 (C18 내지 C24) 포화 지방산 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 포화 지방산 잔기이다) 중에서 선택된다. 본 발명에서 유용한 저칼로리 트리글리세라이드를 함유하는 저칼로리 지방에 대해 문헌(참조: U.S. application entitled Reduced Calorie Fats Made from Triglycerides Containing Medium and Long Chain Fatty Acids to Paul Seiden, Serial No. (P G Case 3760R), filed)(본원에 참조로서 도입)에 기술되어 있으며, 특히 이의 제조 방법에 대해서는 실시예 1 및 2에 기술되어 있다. 저칼로리 트리글리세라이드는 (1) 혼합된 MLM, MML, LLM 및 LML 트리글리세라이드 약 85%이상, 바람직하게는 약 90%이상 및 가장 바람직하게는 약 95% 이상을 포함한다.

본 발명의 대부분의 지방 조성물용으로, 모노-장쇄 트리글리세라이드(MLM 및 MML)가 통상적으로 디-장쇄 트리글리세라이드(LLM 및 LML) 뿐만 아니라 트리-장쇄(LLL) 및 트리-중쇄(MMM) 트리글리세라이드보다 바람직하다. 이러한 바람직한 저칼로리 트리글리세라이드는 (1) 혼합된 MLM 및 MML 트리글리세라이드 약 8%이상, 바람직하게는 약 90%이상 및 가장 바람직하게는 약 95%이상;(2) 혼합된 LLM 및 LML트리글리 세라이드 약 10%이하, 바람직하게는 약 5% 이아 및 가장 바람직하게는 약2%이하 (3) MMM 트리글리세라이드 약 8%이하, 바람직하게는 약 4%이하 및 가장 바람직하게는 약 3%이하; 및 (4) LLL트리글리세라이드 약 2%이하, 바람직하게는 약 1%이하 및 가장 바람직하게는 약 0.5%이하를 포함한다.

본 발명의 저칼로리 트리글리세라이드에서, 중쇄 지방산은 일반적으로 각각의 트리글리세라이드 혼합물의 융점을 제어한다. 특히 이러한 중쇄 포화 지방산은 글리세롤 분자로 에스테르화될 때 생성된 트리글리세라이드의 융점을 강화시킴이 밝혀졌다. 또한, 이러한 중쇄 지방산은 이자 리파아제에 의해 용이하게 가수분해된 다음(특히 1번 또는 3번 위치에 결합된 경우), 흡수되어 신속한 에너지 공급원을 제공한다. 그러나, 이러한 중쇄 지방산은 대사될 때 더 긴 장쇄 지방산보다 더 적은 총 칼로리(그람당)를 제공한다.

본 발명에서 유용한 저칼로리 트리글리세라이드의 지방산 조성물을 (C6 내지 C10) 포화 지방산 약 10 내지 약 70%, 바람직하게는 약 30 내지 60%및 가장 바람직하게는 약 40 내지 약 50%를 포함한다. (C8 및 C10)포화 지방산이 본 발명의 저칼로리 트리글리세라이드에서 사용하기에 가장 바람직하다. 바람직하게는 저칼로리 트리글리세라이드가 C6포화 지방산 약 5%이하 및 가장 바람직하게는 약 0.5%이하를 함유한다.

본 발명의 저칼로리 트리글리세라이드의 다른 중요한 지방산 성분은 (C18내지 C24) 장쇄 포화 지방산이다. 이러한 장쇄 포화 지방산은 각각의 트리글리세라이드로부터 가수분해될 때 중쇄 포화 지방산 및 장쇄 불포화 지방산(예:리놀레산)과 비교하여 훨씬 더 약하게 흡수되는 것이 일반적이다. 이는 특히 지방산의 쇄 길이가 C18(스테아르산)에서 C22(베헨산)이상으로 증가됨에 따른 사실이다. 이렇게 약하게 흡수된 장쇄 지방산은 일반적으로 98.6°F(37℃)의 온도에서 고체이다.

본 발명의 저칼로리 트리글리세라이드는 (C18 내지 C24)포화 지방산 약 30 내지 약 90%, 바람직하게는 약 40 내지 약 70% 및 가장 바람직하게는 약 40 내지 약 60%를 포함한다. 베헨산 MCT를 위해, 저칼로리 트리글리세라이드는 장쇄 포화 지방산 약 20 내지 약 70%및 바람직하게는 약 25 내지 약 50%를 포함한다. 바람직한 베헨산 MCT는 C22(베헨산)포화 지방산 이외에 (C20 내지 C24)포화 지방산 약 12%이하 및 가장 바람직하게는 약 9%이하를 포함하는 지방산 조성물을 갖는다. 스테아르산/베헨산 MCT를 위해, 저칼로리 트리글리세라이드는 바람직하게 C18 포화 지방산(스테아르산) 약 10 내지 약 30%를 포함한다.

본 발명의 저칼로리 트리글리세라이드는 본 발명의 장점을 상실하지 않으면서 중쇄 및 장쇄 포화 지방산 이외에 다른 지방산 소량을 함유할 수 있다. 예를 들어, C12:o, C14:o, C16:o, C18:1, C18:2 및 C18:3 지방산 소량이 존재할 수 있다. 팔미트산(C16:o)은 약 95%가 신체에 흡수되지만 장쇄 포화 지방산은 덜 흡수된다. 그러므로, 저칼로리 트리글리세라이드는 C16:o 지방산을 약 10%이하 포함하는 것이 바람직하다.

저칼로리 트리글리세라이드는 또한 C18:1, C18:2, 및 C18:3 불포화 지방산 및 이들의 혼합물 중에서 선택된지방산 약 6%이하 및 가장 바람직하게는 약 0.5%이하를 전형적으로 포함한다. 바람직한 저칼로리 트리글리세라이드는, 또한 C12:o(라우르산) 및 C14:o(미리스트산) 지방산 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 지방산 약 3%이하를 포함한다. 라우르산 및 미리스트산은 중쇄 포화 지방산보다 더 많은 지방축적을 초래한다.

본 발명에서 유용한 바람직한스테아르산 MCT는 C34 내지 C38의 트리글리세라이드 약 80%이상, C8 내지 C10의 포화지방산 약 40 내지 약 50% 및 스테아르산 약 35 내지 약 50%를 함유한다. 바람직한 베헨산 MCT는 C38 내지 C42의 트리글리세라이드 약 80%이상, C8 내지 C10의 포화 지방산 약 40 내지 약 50% 및 베헨산 약 40 내지 약 60%를 함유한다. 바람직한 스테아르산/베헨산 MCT는 바람직하게는 C34 내지 C42의 트리글리세라이드 약 80%이상, C8 내지 C10의 포화 지방산 약 40 내지 약 505및 혼합된 스테아르산 및 베헨산 약 40 내지약 60%를 함유한다.

본 발명의 저칼로리 트리글리세라이드는 하기와 같은 폭넓게 다양한 기술에 의해 제조될 수 있다:

(a) 장쇄 트리글리세라이드(예: 트리스테아린 또는 트리베헤닌) 및 중쇄 트리글리세라이드의 랜덤 재배열;

(b) 글리세롤의 상응하는 지방산 혼합물과의 에스테르화 반응;

(c) 중쇄 및 장쇄 지방산 메틸 에스테르의 혼합물과 글리세롤의 에스테르 전이반응; 및

(d) 장쇄 지방산 글리세롤 에스테르(예: 글리세릴 베헤네이트)와 중쇄 트리글리세라이드의 에스테르 전이반응.

트리글리세라이드의 랜덤 재배열은 글리세롤과 지방산의 에스테르화로서 당해 분야에서 널리 공지되어 있다.이러한 주제에 대한 토론에 대해 본원에 참조로서 도입된 문헌(참조:Hamilton et al., Fats and Oils: Chemistry and Technology, pp. 93-96, Applied Science Publishers ltd., London (1980) 및 Swern,, Bailey's Industrial Oil and Fat Products, 3d ed., pp. 941-943 및 958-965(1964))을 참조한다. 에스테르 교환반응은 또한 베일리(Bailey)의 문헌 제 958 내지 963면에 기술되어 있다.

지방산 자체 또는 천연발생 지방 및 오일은 저칼로리 트리글리세라이드를 제조하기 위한 지방산의 공급원으로서 작용할 수 있다. 예를 들어, 수소화 대두유 및 수소화 고급 유릭산 평지씨유가 각각 스테아르산 및 베헨산의 우수한 공급원이다. 홀수의 쇄 길이를 가진 장쇄 포화 지방산을 특정마린(marine)유에서 발견할 수 있다. 중쇄 포화 지방산은 코코넛, 야자핵 또는 바아바수 유로부터 수득할 수 있다. 이들은 또한 시판중인 중쇄 트리글리세라이드(예:오하이오, 콜롬비아 소재의 캐피탈 시티 프로덕츠사가 시판하는 상표인 Captex 300)로부터 수득할 수 있다.

본 발명의 저칼로리 트리글리세라이드를 제조하는데 유용한 트리베헤닌은 산의 에스테르화 또는 메틸 베헤네이트와 글리세롤의 에스테르 교환반응에 의해 베헨산 또는 분별된 메틸 베헤네이트로부터 제조될 수 있다. 더욱 중요하게는, 베헨산과 중쇄 포화 지방산의 혼합물이 글리세롤과 에스테르화될 수 있다. 다른 장쇄 포화 지방산(C18, C20, 등)도 또한 포함될 수 있다. 유사하게는, 메틸 에스테르 혼합물이 또한 글리세롤과 에스테르 교환될 수 있다.

저칼로리 트리글리세라이드를 추가의 분별화에 의해 특정 제품 성능의 필수조건을 만족시키도록 개질시킬 수 있다. 용매 및 비-용매 결정 분별화 또는 분별증류(예: 후술되는 분자 증류법)가 성능을 최적화시키기 위해 적용될 수 있다. 표준 분별법은 본원에 참조로서 도입된 문헌(참조: Applewhite, Bailey's Industrial Oil and Fat Products, Vol. 3, 4th ed. (1985), pp. 1-39, John Wiley Sons, New York)에 기술되어 있다. 분자증류는 MML/LML-형 트리글리세라이드로부터 MML/MLM을 분리시킬 수 있으며 탄소수 농도를 전환시킬 수 있지만 이는 탄소수가 동일한 트리글리세라이드는 분별시킬 수 없다. 비-용매 또는 용매 결정 분석법도 또한 고융점의 LLM/LML 트리글리세라이드로 부터 MLM/MML-형 트리글리세라이드를 분별할 수 있다. 베헨산 MCT는 약 70°F(21℃)에서 용매없이 분별되지만 스테아르산/베헨산 MCT는 약 60°F(16℃)에서 분별된다. 결정화 및 여과도 통상적으로 2 또는 3회 반복된다.

본 발명의 저칼로리 트리글리세라이드의 분별증류는 분자증류에 제한되지 않고 통상적인 증류(연속 또는 배치식)도 포함할 수 있다. 조악한 트리글리세라이드 혼합물을 합성한 후 대부분의 과량 중쇄 트리글리세라이드를 제거하기 위해 통상적인 배치식 증류기술을 사용한 다음 분자증류를 계속하는 것이 통상적이다. 진공 필수조건은 제한적인 것은 아니고 사용온도는 분자증류에 대한 통상적인 증류에서 더높을 수 있다. 통상적인 증류온도는 일반적으로 405°F(207℃)내지 515°f,(268.3℃)이다. 절대압력은 8mmHg 미만, 더욱 바람직하게는 2mmHg미만이다. 증류는 증기, 질소 또는 다른 불활성 기체(예:CO2)로 스퍼지시켜 보조한다. 증류는 과량 MCT 중 일부 과량 MCT대부분을 제거하기 위해, 또는 모노-장쇄(MLM 및 MML)성분도 또한 증류시키기 위해 수행한다.

지방의 결정 분별화는 용매의 존재 및 부재하, 진탕의 존재 및 부재하에서 수행할 수 있다. 결정 분별화는 수회 반복할 수 있다. 결정 분별화는 특히 높은 용융물을 제거하기 위해 효과적이다. 용매없이 베헨산 MCT를 분별시키는 방법은 탄소수 50 및 52의 LLM 및 LML 성분을 제거하기 위해 사용할 수 있으며, 따라서 용융 프로파일이 변화된다.

D. 저칼로리 지방 조성물

본 발명은 특히 섹션 B에서 정의된 폴리올 폴리에스테르와 섹션 C에서 정의된 저칼로리 트리글리세라이드의 혼합을 기본으로 하는 저칼로리 지방 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 저칼로리 지방 조성물에서 포함되는 폴리올 폴리에스테르의 특정 농도는 조성물이 사용되는 적용분야, 목적하는 특성 뿐만 아니라 폴리올 폴리에스테르의 물리적 특성을 포함한 다수의 인자에 의존할 것이다. 본 발명의 저칼로리 지방 조성물은 상기한 폴리올 폴리에스테르 약 10 내지 약 65%를 포함할 수 있다. 바람직한 조성물은 상기한 폴리올 폴리에스테르 약 10 내지 약 50%및 가장 바람직하게는 약 20 내지 약 40%를 포함한다. 액상 폴리올 폴리에스테르의 경우, 지방 조성물은 상기한 폴리올 폴리에스테르 약 10 내지 약 40%를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 저칼로리 지방 조성물에서 사용도는 특정 폴리올 폴리에스테르는 흔히 이것이 사용되는 특정 적용분야에 의존할 것이다. 예를 들어, 조리용 및 샐러드용 오일을 위해, 액상 폴리올 폴리에스테르는 전형적으로 대두유 또는 카놀라유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르 등이 사용된다. 가염 스낵 및 다른 튀김 음식을 위한 튀김 오일도 또한 전형적으로 액상 폴리올 폴리에스테르를 단독으로 또는 더 점성인 폴리올 폴리에스테르와 함께(예: 대두 경질 스톡/대두유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르)포함한다. 아이스크림 및 아이스크림 피복물의 경우, 야자핵유 또는 코코넛유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르가 폴리올 폴리에스테르의 더 예리한 용융 프로파일로 인해 바람직하다. 쵸코렛 캔디바 및 쵸코렛 칩 등의 고형 쵸코렛 적용분야를 위해, 주로 미리스트산 그룹을 함유하는 슈크로즈 옥타에스테르가 바람직하다.

저칼로리라는 용어에서, 본 발명의 지방 조성물에 사용되는 폴리올 폴리에스테르는 이들이 사실상 비소화성 및 비흡수성이어서 최소량의 칼로리를 제공하거나 칼로리를 전혀 제공하지 않는다. 불행하게도, 이러한 폴리에스테르의 액상형의 보통 내지 높은 농도의 규칙적인 섭식에 의해 바람직하지 않은 완하약 부작용, 즉 항문 괄약근을 통한 상기한 폴리에스테르의 누출이 생길 수 있다. 잔다섹의 미합중국 특허 제4,005,195호에 기술된 바와 같이,이러한 완하약 부작용을 예방하는 한가지 방법은 상기한 폴리에스테르의 고상 형을 체온에서 완전히 고상인액상 폴리올 폴리에스테르 항문 누출 방지지(AAL)중에 포함시키는 것이다. 그러나, 이러한 고상 AAL제를 액상 폴리에스테르 중에 충분히 높은 농도로 포함시키는 것은 전형적으로 왁스성이라고 언급된 구강내의 바람직한 조직감을 약화시킬 수 있다. 이러한 고상 AAL제는 또한 생성되는 지방 제품(예: 조림 치 샐러드용 오일)을 실온 이하에서 투명하기보다는 불투명하게 할 수 있다.

놀랍게도, 섹션 C에서 정의된 저칼로리 트리글리세라이드는 유효량이 사용될 때 바람직하지 않은 구강내의 왁스감을 동시에 제공하지 않으면서 액상 폴리올 폴리에스테르에 대한 AAL장점을 제공할 수 있음이 밝혀졌다. 이론과 결부시키고 싶지는 않지만, 본 발명의 저칼로리 트리글리세라이드 중에서 존재하는 포화 장쇄 지방산이 이자 리파아제에 의해 가수분해될 때 장내의 동일반응계내에서 고상 AAL 물질이 형성된다고 믿고 있다. 이러한 고상 장쇄 포화 지방산(또는 이들의 소우프)는 항문 괄약근으로부터의 누출을 피하기 위해 액상 폴리올 폴리에스테르를 결합시키는 작용을 한다. 이러한 저칼로리 트리글리세라이드의 AAL 장점은 특히 포화된 C12 및 고급 지방산의 특정소우프, 특히 스테아르산 및 베헨산 지방산의 특정 소우프, 특히 스테아르산 및 베헨산 지방산의 소우프 소량(예:조성물의 약 0.05 내지 약 0.2%)을 포함시켜 강화된다. 이러한 소우프는 나트륨 및 칼륨 수용성 소우프 뿐만 아니라 칼슘 및 마그네슘 수-불용성 소우프가 포함된다. 본 발명의 저칼로리 지방 조성물 중에 포함되는 바람직한 소우프는 칼슘 베헤네이트 및 마그네슘 스테아레이트이다.

상기한 저칼로리 트리글리세라이드가 체온에서 더 점성이거나 고상인 폴리올 폴리에스테르를 함유하는 지방 조성물에 대한 AAL 장점을 제공한다고 믿는다. 예를 들어, 대두 경질 스톡/대두유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르는 폴리에스테르의 액상부분에 결합하는 소량의 고상으로 인해 98.6°F(37℃)에서 여전히 약간의 점성을 나타낸다. 이러한 점성 시스템은 통상적으로 마아가린, 냉동 디저트 등의 비가열성 적용분야에 대해 항문 누출 제어를 제공할만큼 충분하다. 그러나, 조리 또는 특히 튀김 등의 가열성 적용분야에서 이러한 대두 경질 스톡/대두유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르가 잠재적인 항문 누출 문제를 야기시키기에 충분한 시간동안 액상으로 존재할 수 있다. 유사하게, 저칼로리 트리글리세라이드의 용매/공융 효과로 인해 98.6°F(37℃)이하에서 용해되는 고상 폴리올 폴리에스테르도 또한 잠재적인 누출문제를 야기시킬 수 있다. 저칼로리 트리글리세라이드 중에 존재하는 포화 장쇄 지방산은 이러한 더 점성이거나 고상인 폴리올 폴리에스테르의 잠재적인 항문 누출을 액상 폴리올 폴리에스테르를 위한 것과 유사한 메카니즘에 의해 방지한다고 믿는다.

AAL 효과를 위해 필요한 저칼로리 트리글리세라이드의 특정 농도는 저칼로리 트리글리세라이드의 조성물, 특히 트리글리세라이드 중에 존재하는 장쇄 포화 지방산의 농도 뿐만 아니라 폴리올 폴리에스테르의 물리적 특성에 의존할 것이다. 항문-누출 방지 효과를 제공하기 위해 저칼로리 트리글리세라이드는 지방 조성물 중에서 약 35 내지 약 90%의 양으로 포함된다. 바람직하게는 이러한 저칼로리 트리글리세라이드가 지방 조성물중에서 약 50 내진 약 90% 및 가장 바람직하게는 약 60 내지 약 80%의 양으로 포함된다. 이러한 저칼로리 트리글리세라이드의 고농도, 즉 약 60 내지 약 90%는 특히 AAL 효과를 액상 폴리올 폴리에스테르에 제공하기 위해 바람직하다.

생체내 시험은 바람직하게는 목적하는 AAL 효과를 제공하기 위한 저칼로리 트리글리세라이드의 능력을 측정하기 위해 사용된다. 이런 시험에서, 동물에게는 저칼로리 트리글리세아이드를 함유하는 식이가 제공된다. 배설되는 지질을 점검하여 존재하는 스테아르산/베헨산의 양을 측정한다. 그런다음, 배설되는 스테아르산/베헨산의 양을 섭식 전에 저칼로리 트리글리세라이드 중에 존재하는 양과 비교한다.

일반적으로, 섭식된 스테아르산/베헨산의 비율이 높을수록 저칼로리 트리글리세라이드는 AAL제로서 더욱 용이하게 작용할 것이다.

액상 폴리올 폴리에스테르에 대해, 시험 조성물의 액상/안정성(즉, 액상폴리올 폴리에스테르, 및 저칼로리 지방 조성물 중에 존재하는 비유로의 각각의 저칼로리 트리글리세라이드의 지방산)은 목적하는 AAL. 효과를 수득할 수 있는지의 여부를 예견하기 위해 제한된 정도로 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 액상/고상 안정성이란 용어는 시험 조성물의 액상 부분을 체온에서 고상 부분으로부터 쉽게 분리시킬 수 없다는, 즉 시험 조성물이 이의 약 95%이하가 액상일 수 있어도 고체로 나타난다는 의미이다. 액상/고상 안정성은 100°F(37.8℃)에서 1시간 동안 시험 조성물의 샘플을 60,000rpm으로 원심분리시켜 측정한다. 액상/고상 안정성은 원심분리시킨 후 액상으로서 분리된 시험 조성물의 백분율을 100%로부터 뺀 값으로서 정의된다. 시험 조성물의 점도는 10분 동안 10sec-1의 전단속도에서 측정한다. 약 90% 이상의 액상/고상 안정성을 갖는 시험 조성물은 각각의 저칼로리 지방 조성물이 목적하는 AAL 효과를 함유한다고 제시한다.

저칼로리 트리글리세라이드와 폴리올 폴리에스테르의 혼합은 또한 추가의 효과를 제공할 수 있다. 더 점성이거나 고상인 폴리올 폴리에스테르에 대해서, 상기한 저칼로리 트리글리세라이드는 상당한 조직감/맛의 효과를 제공할 수 있다. 예를 들어, 대두 경질 스톡/대두유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르와 같은 더 점성인 폴리올 폴리에스테르는 체온에서 조차도 소량의 고상 농도를 함유한다. 저칼로리 트리글리세라이드는 체온에서 더 점성인 폴리올 폴리에스테르 중에서 고상 농도를 감소시키기 위한 용매로서 작용한다. 이것은 저칼로리 지방 조성물이 소비될 때 왁스성/유지성 맛을 감소시킨다. 더욱 놀랍게도 주로 미리스트산 그룹을 함유하는 슈크로즈 옥타에스테르 등의 고상 폴리올 폴리에스테르에 의해 수득한 장점이다. 용매/공융 효과로 인해, 저칼로리 트리글리세라이드는 효과적으로 상기한 고상 슈크로즈 옥타에스테르의 융점을 98.6°F(37℃) 이하로 강하시킬 수 있다. 이것은 특히 고형 쵸코렛-향미 생성물을 위해 바람직한 구강내의 용해도를 향상시킨다.

액상 폴리올 폴리에스테르에 대하여, 이러한 저칼로리 트리글리세라이드는 조리 중 및 특히 튀기는 중에 변색이 적다는 점에서 장점이 있다. 이러한 조성물에서 사용되는 액상 폴리올 폴리에스테르가 불포화 지방산 잔기를 매우 높은 농도로 포함할 수 있으므로 조리 중 또는 튀기는 동안에 상기한 불포화 잔기가 산화되고 중합될 수 있다. 저칼로리 트리글리세라이드는 전형적으로 최소 농도의 불포화 지방산을 함유하므로 이러한 산화 및 중합화 문제는 액상 폴리올 폴리에스테르 대신 상기의 것을 포함시켜 최소화된다. 반면에, 존재하는 고농도의 중쇄포화 지방산으로 인해, 상기한 저칼로리 트리글리세라이드는 조리 또는 튀김 적용분야에 사용될 때 표준 소화성 트리글리세라이드(예: 대두유)와 비교하여 더 낮은 훈제, 섬광 및 발화온도 뿐만 아니라 잠재적인 발포 및 자동점화 문제를 갖는 경향이 있다. 반면에 액상 폴리올 폴리에스테르는 훈제, 섬광 및 발화 온도가 훨씬 더 높다. 따라서, 상기한 액상 폴리올 폴리에스테르와 저칼로리 트리글리세라이드의 혼합물은 항문-누출 방지 특성, 조리 또는 튀길 때의 향상된 색상 특성을 가지면서 동시에 잠재적인 발포 및 자동점화 문제를 방지하는 저칼로리 지방 조성물을 제공한다.

E.저칼로리 지방 조성물의 용도

본 발명의 저칼로리 지방 조성물은 저칼로리의 장점을 제공하기 위해 지방 및 비지방 성분을 함유하는 어떠한 지방-함유 식품 생성물에서도 보통의 트리글리세라이드 용으로 부분 또는 전체 대체물로서 사용될 수 있다. 칼로리를 상당히 감소시키기 위해, 식품 생성물에서 총 지방의 약 10%이상 및 바람직하게는 약 50%이상은 저칼로리 지방 조성물을 포함한다. 반면에, 본 발명의 칼로리가 매우 낮고 따라서 매우 바람직한 식품 생성물은 총 지방이 저칼로리 지방 조성물 100%이하를 함유할 때 수득된다.

본 발명의 저칼로리 지방 조성물은 폭넓게 다양한 식품 및 음료 생성물에서 유용하다. 예를 들어, 지방 조성물은 어떠한 형태의 구운 상품의 제조에서도, 예를들어, 믹스, 저장안정한 구운 상품 및 냉동된 구운 상품 등의 제조에서 사용될 수 있다. 가능한 적용분야에는 케이크, 브라우니, 머핀, 바 쿠키, 와퍼, 비스켓, 패스트리, 파이, 파이 크러스트, 및 홍(Hong)과 브랩스(Brabbs)의 미합중국 특허 제4,455,333호에 기술된 샌드위치 쿠키 및 쵸코렛 칩 쿠키, 특히 저장안정한 이중-조직된 쿠키를 포함한 쿠키류가 포함되지만 이에 제한 되지는 않는다. 구운 상품은 과일, 크림 또는 다른 충전재를 함유할 수 있다. 다른 구운 상품의 용도에는 빵 및 롤, 크래커, 프레젤, 팬케이크, 와플, 아이스크림 콘 및 법, 이스트 발효된 구운 상품, 피자 및 피자 크러스트, 구운 전분질의 스낵 식품 및 다른 구운 가염 스낵이 포함된다.

구운 상품에서의 이들의 용도 외에도, 저칼로리 지방 조성물을 단독으로 또는 다른 정상적인 저칼로리 또는 칼로리가 없는 지방과의 혼합으로 쇼트닝 및 오일 생성물을 제조하기 위해 사용할 수 있다. 다른 지방은 합성되거나 동물 또는 식물 공급원 또는 이들의 혼합으로부터 유도될 수 있다. 쇼트닝 및 오일 생성물은 쇼트닝, 마아가린, 스프레드, 버터 혼합물, 라아드, 조리 및 튀김 오일, 샐러드 오일, 팝콘 오일, 샐러드 드레싱, 마요네즈 및 다른 식용 가능한 오일 생성물이 포함되지만 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 저칼로리 지방 조성물은 가염 스낵 생성물(예: 감자칩)을 제조할 때 사용되는 튀김 오일 중의 소화성 트리글리세라이드 오일의 부분 또는 완전 대체물로서 특히 유용하다고 밝혀졌다. 항문 누출 제어를 제공하기 위해 본래 체온에서 충분한 고상을 갖는 더 점성인 폴리올 폴리에스테르(예: 대두 경질 스톡/대두유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르) 약 60%이하에 의해 치환된 튀김 오일은 튀긴 감자 칩에 더 많은 구강내의 왁스감을 제공함이 밝혀졌다. 액상 폴리올 폴리에스테르(예: 대두유 지방산의 슈크로즈 옥타에스테르) 약 50% 까지 치환된 튀김 오일은 100% 트리글리세라이드 튀김 오일에 대한 왁스성 느낌과 동등함이 밝혀졌지만 잠재적으로 항문 누출의 위험성을 갖고 있다. 본 발명의 저칼로리 지방 조성물을 기본으로 하는 튀김-오일은 액상 폴리올 폴리에스테르 (전체 또는 부분적으로) 포함함으로써 튀긴 스낵 생성물에 제공된 구강내의 왁스감을 최소화시키는 동시에 항문 누출을 예방한다.

이러한 튀김 오일은 저칼로리 지방 조성물 약 50 내지 100% 및 소화성 트리글리세라이드 오일 0 내지 약 50%를 함유할 수 있다. 바람직하게, 이러한 튀김 오일은 저칼로리 지방 조성물 약 75 내지 100% 및 소화성 트리글리세라이드 오일 0 내지 약 25%를 함유한다. 감자 칩 이외에 이러한 튀김 오일은 콘칩, 토오틸라 칩, 커얼, 퍼프, 감자 스틱, 프렌치 프라이 및 슈우스트링 감자와 같은 다른 가염 스낵뿐만 아니라 도우넛, 튀긴 파이(예: 턴오버), 크루럴, 튀긴 고기(예: 돼지고기 껍질 및 쇠고기 저어키), 튀긴 가금(예: 칠면조 및 닭) 및 튀긴 어패류(예: 새우 및 생선) 등의 다른 튀긴 식품의 제조에서 사용될 수 있다.

본원에서 사용된 소화성 트리글리세라이드 오일이란 용어는 전형적으로 약 90%이상이 소화될 수 있고 고상 지방함량 (SFC) 값이 (a)50°F(10℃)에서 약 1%이하;및 (b)70°F(21.1℃)에서 0%인 트리글리세라이드 오일을 의미한다.

SFC 값은 트리글리세라이드 오일을 20분 이상 동안 140°F(60℃)로 가열하고, 가열된 오일은 32°F(0℃)에서 5분 이상 동안 완화시킨 후 트리글리세라이드 오일은 80°F(26.7℃)에서 30분 이상 동안 추가로 완화시킨 다음 펄스핵자기공명(PNMR)에 의해 완화된 오일의 고상 함량을 측정하여 결정할 수 있다. PNMR에 의해 지방의 SFC 값을 측정하는 방법은 문헌(참조: Madison et al, J. Amer. Oil Chem. soc., Vol. 55 (1978), pp. 328-31)에 기술되어 있다.

적합한 소화성 트리글리세라이드 오일은 천연 발생 오일(예: 면실류, 대두유, 해바라기유, 옥수수유, 낙화생유, 잇꽃유, 평지씨유, 카놀라유 등)을 포함하여 동물, 식물 또는 바다 공급원으로부터 유도될 수 있다. 대부분 바람직하게 사용되는 트리글리세라이드 오일은 대두유, 잇꽃유, 해바라기유, 카놀라유 및 이의 혼합물이다. 야자유 또는 수소화 식물유 등의 고상 함량이 높은 트리글리세라이드 오일은 통상적으로 상기한 SFC값을 갖는 적합한 트리글리세라이드 오일을 제공하기 위해 방한장치를 할 필요가 있다.

본 발명의 특정한 저칼로리 지방 조성물은 특히 쵸코렛-향미 캔디 바 및 쵸코렛-향미 칩 등의 쵸코렛-향미 고형 생성물의 제형에서 유용하다. 이러한 생성물에서 유용한 저칼로리 지방 조성물은 C12 내지 C14 지방산 그룹 (바람직하게는 주로 미리스트산 그룹)을 갖는 슈크로즈 옥타에스테르 약 40 내지 약 60%및 저칼로리 트리글리세라이드(바람직하게는 베헨산 MCT) 약 40 내지 약 60%를 함유한다. 바람직하게는, 이러한 저칼로리 지방 조성물이 상기한 슈크로즈 옥타에스테르 약 45 내지 약 55% 및 저칼로리 트리글리세라이드 약 45 내지 약 55%를 함유한다. C12 내지 C14 지방산 그룹을 갖는, 특히 주로 미리스트산 그룹을 갖는 슈크로즈 옥타에스테르는 8.6°F(37℃)이상의 온도에서 용해된다. 놀랍게도, 이러한 슈크로즈 옥타에스테르를 저칼로리 트리글리세라이드와 제형화함으로써 약 98.6°F(37℃)이하의 온도에서 용해되는 저칼로리 지방 조성물이 수득하게 됨이 밝혀졌다. 이러한 융점의 강하는 공융 또는 용매 효과로 기인한다고 믿는다.

이러한 특정의 저칼로리 지방 조성물은 실온에서, 즉 약 70°F(21.1℃)이하(예: 약 50°F(10℃))에서 맑은 조리용 및 샐러드용 오일의 총 지방 중 일부를 제공할 때 유용하다. 이러한 조리용 및 샐러드용 오일은

a. 섹션 B에서 정의한 액상 폴리올 지방산 폴리에스테르 약 2 내지 약 15%;

b. 섹션 C에서 정의한 저칼로리 트리글리세라이드 (여기서, 저칼로리 트리글리세라이드는 혼합된 MLM 및 MML 트리글리세라이드 약 80% 이상 혼합된 LLM 및 LML 트리글리세라이드 약 10%이하, MMM 트리글리세라이드 약 8%이하, 및 LLL 트리글리세라이드 약 2% 이하를 함유하고; 저칼로리 트리글리세라이드의 지방산 조성은 (C6 내지 C10) 포화 지방산 약 30 내지 약 60%, (C20 내지 C24) 포화 지방산 약 10 내지 약 50% 및 C18 포화 지방산 약 40%이하이다)약 5 내지 약 25중량%; 및

c. 튀김 오일에 관한 섹션에서 이미 정의된 소화성 글리세라이드 오일 약 60 내지 약 90중량%를 함유함을 특징으로 하는 조리 및 샐러드용 오일을 함유한다.

바람직한 조리용 및 샐러드용 오일은 액상 폴리에스테르 약 4 내지 약 12%; 저 칼로리 트리글리세라이드 약 8 내지 약 20%, 및 소화성 트리글리세라이드 오일 약 68 내지 약 88%를 함유한다. 이런 바람직한 조리용 및 샐러드용 오일에서 사용하는 저칼로리 트리글리세라이드는 혼합된 MLM 및 MML 트리글리세라이드 약 90%이상(가장 바람직하게는 약 95%이상), 혼합된 LLM 및 LML 트리글리세라이드 약 6%이하(가장 바람직하게는 약 2% 이하), MMM 트리글리세라이드 약 3% 이하(가장 바람직하게는 약 2% 이하), LLL 트리글리셀라이드 약 1%이하(바람직하게는 약 0.5%이하), C8 내지 C10 포화 지방산 약 40 내지 약 50%, 스테아르산 약 10 내지 약 30%, 베헨산 약 20 내지 약 40%및 혼합된 C20 및 C24 포화 지방산 약 8%이하를 함유한다.

본 발명의 저칼로리 지방 조성물을 위한 다른 용도에는 피넛 버터, 냉동 디저트(에: 아이스크림 및 아이스크림 피복물, 휩핑된 타핑, 프로스팅 생성물), 및 야채 단백질-기본계 고기 유사 제품, 소스, 그레이비를 포함한 가공된 고기 생성물, 및 유제품(예: 밀크세이크, 밀크 생성물, 커피 화이트너 및 치즈 생성물)중에 존재하는 트리글리세라이드 지방 및/또는 오일의 부분 또는 완전 대체물이 포함된다.

본 발명의 저칼로리 지방 조성물은 또한 비타민 및 무기질, 특히 지용성 비타민으로 강화할 수 있다. 지용성 비타민으로 강화된 폴리올 지방산 폴리에스테르에 대해서는 매트슨의 미합중국 특허 제4,034,083호에 기술되어 있다(본원에 참조로서 도입). 지용성 비타민에는 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E 및 비타민 K가 포함된다. 비타민 A는 일반식 C20H29OH의 지용성 알코올이다. 천연 비타민 A는 통상적으로 지방산에 의해 에스테르화됨이 밝혀졌고, 대사적으로 활성인 비타민 A의 형태에는 또한 상응하는 알데하이드 및 산도포함된다. 비타민 D는 구루병 및 다른 골격 장애의 치료 및 예방에서 사용하는 널리 공지된 지용성 비타민이다. 비타민 D는 스테롤을 함유하고, 비타민D-형 활성과 함께 11개 이상의 스테롤이 있다. 비타민 E(토코페롤)는 본 발명에서 사용될 수 있는 제 3의 유용성 비타민이다. 4개의 상이한 토코페롤이 구별되고 (α, β, γ, 및 δ)이들 모두 오일성이며 황색액체이고 수불용성이지만 지방 및 오일 중에 용해될 수 있다. 비타민 K는 3가지 이상의 형태로 존재하며, 이들 모두 퀴논으로서 공지된 화학적 화합물의 그룹에 속한다. 천연 발생 지용성 비타민은 K1(필로퀴논), K2(메타퀴논) 및 K3(메나디온)이다. 본원에서 본 발명의 지방 조성물을 강화시키기 위해 사용되는 지용성 비타민의 양은 다양하다. 경우에 따라, 지방 조성물은 지용성 비타민 중 어떤 것 또는 이의 혼합물의 추천되는 매일 허용량(RDA)으로 또는 RDA의 증분 또는 배수에 의해 강화될 수 있다. 슈크로즈 지방산 폴리에스테르 35중량% 이하를 함유하는 쇼트닝 및 오일은 슈크로즈 폴리에스테르 그람당 -α-토코페롤 아세테이트 형태의 비타민 E 1.1mg에 의해 보충됨이 바람직하다. 쇼트닝 및 오일은 강하게 튀기기 위해 사용되는 경우 슈크로즈 폴리에스테르 그람당 비타민 E 0.88mg을 함유함이 바람직하다.

불지용성인 비타민은 본원의 저칼로리 지방 조성물에 유사하게 포함될 수 있다. 이러한 비타민 C중 에는 비타민 B 복합비타민, 비타민 C, 비타민 G, 비타민 H 및 비타민 P가 있다. 무기질에는 칼슘, 마그네슘 및 아연 등의, 식이에서 유용하다고 공지된 폭넓게 다양한 무기질이 포함된다. 비타민 및 무기질의 어떤 혼합도 본원의 저칼로리 지방 조성물에 사용될 수 있다.

본 발명의 저칼로리 지방 조성물은 특히 식품 및 음료 성분의 특정 부류와의 혼합물로 사용될 수 있다. 예를 들어, 추가의 저칼로리 효과는 지방 조성물이 무칼로리 또는 저칼로리 감미제와 단독으로 또는 벌크제와의 혼합으로 사용될 때 성취된다. 무칼로리 또는 저칼로리 감미제에는 아스파탐; 사카린; 알리탐, 타우마틴; 디하이드로칼콘; 사이클라메이트; 스테비오사이드; 글리시르리진; 합성 알콕시 방향족류(예: Dulcin 및 p-4000);슈크롤로즈; 슈오산; 미라큘린; 모넬린; 소르비톨; 크실리톨; 탈린; 사이클로헥실설파메이트; 치환된 이미다졸린; 합성 설팜산(예: 아세설팜, 아세설팜-K 및 n-치환된 설팜산); 옥심(예:페릴라틴); 레바우디오-사이드-A;펩타이드(예: 아스파틸 말로네이트 및 석사닐산); 디펩타이드; 아미노산- 기본계 감미제(예: 젬-디아미노알칸, 메타-아미노벤조산, L-아미노디카복실산 알칸); 및 특정 α-아미노디카복실산의 아미드 및 젬-디아민; 및 3-하이드록시-4-알킬옥시페닐 지방족 카복실레이트 또는 헤테로사이클릭 방향족 카복실레이트가 포함되지만 이에 제한되지는 않는다.

저칼로리 지방 조성물은 다른 무칼로리 또는 저칼로리 지방(예: 측쇄 지방산 트리글리세라이드, 트리글리세를 에테르, 폴리카복실산 에스테르, 슈크로즈 폴리에테르, 네오펜틸 알코올 에스테르, 실리콘 오일/실옥산 및 디카복실산 에스테르)과의 혼합물로 사용할 수 있다. 지방 물질과의 혼합에서 유용한 다른 지방 부분 대체물은 중쇄 트리글리세라이드, 고에스테르화 폴리글리세롤 에스테르, 아세틴지방, 식물 스테롤 에스테르, 폴리옥시 에틸렌 에스테르, 죠죠바 에스테르, 지방산의 모노/디글리세라이드 및 단쇄 이염기산의 모노/디글리세라이드가 있다.

벌크 및 바디제는 많은 식품 조성물 중 저칼로리 지방 조성물과의 혼합물에서 유용하다. 벌크제는 소화가 될 수 없는 탄수화물(예: 폴리덱스트로즈 및 셀룰로즈 또는 셀룰로즈 유도체(예: 카복시메틸셀룰로즈, 카복시에틸셀룰로즈, 하이드록시프로필셀룰로즈, 메틸셀룰로즈 및 미세결정성 셀룰로즈))일 수 있다. 다른 적합한 벌크제에는 검(하이드로 콜로이드), 전분, 덱스트린, 발효 유청, 두부, 말토덱스트린, 당알코올(예: 소르비톨 및 만니톨)을 포함한 폴리올 및 탄수화물(예: 락토즈)이 포함된다.

유사하게, 식품 및 음료 조성물은 각각의 장점이 혼합되기 위해 본 발명의 저칼로리 지방 조성물을 식이 섬유와 혼합하여 제조될 수 있다. 식이 섬유라는 용어는 포유류 효소에 의해 내소화성인 복합 탄수화물(예: 식물 세포벽 및 해초에서 발견된 탄수화물 및 미생물 발효에 의해 제조된 화합물)을 의미한다.이러한 복합 탄수화물의 예에는 등겨, 셀룰로즈, 헤미셀룰로즈, 펙틴, 검 및 점액, 해초 추출물 및 생합성 검이 있다. 셀룰로즈 섬유의 공급원에는 야채, 과일, 종자, 시리얼 및 인조섬유(예: 세균 합성에 의한 섬유)가 포함된다. 정제된 식물 셀룰로즈 또는 셀룰로즈 가루 등의 상업적 섬유도 또한 사용될 수 있다. 천연 발생 섬유에는 전체 감귤류 껍질, 감귤류 알베도, 사탕무우, 감귤류 펄프 및 소낭 고체, 사과, 살구 및 수박 껍질로부터의 섬유가 포함된다.

이러한 식이섬유는 조악하거나 정제된 형태일 수 있다. 사용되는 식이섬유는 단일형(예: 셀룰로즈), 복합 식이 섬유(예: 감귤류 알베도 섬유-함유 셀룰로즈 및 펙틴)또는 섬유의 일부혼합물(예: 셀룰로즈 및 검)일 수 있다. 섬유는 본 분야에 공지된 방법에 의해 가공될 수 있다.

물론, 저칼로리 지방 조성물 및 이 지방 조성물과 다른 식품 성분과의 혼합물을 적절하게 사용하기 위한 판단은 훈련되어야만 한다. 예를 들어, 감미제와 지방 조성물의 혼합은 이 2가지 특정한 장점이 바람직하지 않은 경우에는 사용되지 않는다. 지방 조성물 및 지방 조성물/성분 혼합물은 적절한 곳에서 적당량으로 사용된다.

여러 가지 장점은 식품 및 음료 조성물에서 본 발명의 저칼로리 지방 조성물이 단독으로 또는 상기한 성분과의 혼합으로 사용될 때 수득된다. 제 1의 장점은 지방 조성물이 전체 또는 부분적인 지방 대체물로서 사용될 때 칼로리가 감소된다. 이러한 칼로리 감소는 본 발명의 지방 조성물을 저칼로리 감미제, 벌크제, 또는 다른 저칼로리 또는 무칼로리 지방과의 혼합물로 사용함으로써 증가될 수 있다. 이러한 사용에 이은 또다른 장점은 식이에서 지방의 총량이 감소된다는 것이다. 트리글리세라이드 지방 대신에 저칼로리 지방 조성물로 제조된 식품, 또는 음료는 또한 소량의 콜레스테롤을 함유할 것이며 이러한 식품의 섭식은 혈청 콜레스테롤을 감소시켜서 심장병의 위험을 감소시킬 수 있다.

관련된 장점은 저칼로리 지방 조성물의 사용에 의해 저장 안정성 및 침투 안정성의 견지에서 안정한 식품 및 음료를 제조할 수 있다는 것이다. 저칼로리 지방으로 제조한 조성물은 허용되는 관능특성, 특히 맛 및 조직감을 갖는다.

식이식품은 특별한 식이를 필요로 하는, 예를 들어 비만증, 당뇨병 또는 과콜레스테롤혈증인 사람을 위해 저칼로리지방 조성물로 제조될 수 있다. 지방 조성물은 주요 부분이 저지방, 저칼로리, 저콜레스테롤 식이일 수 있고 이들은 단독으로 또는 약물치료 또는 다른 치료와 함께 사용될 수 있다. 저칼로리 지방 조성물로 제조한 식품 또는 음료 생성물의 혼합물은 지방 조성물을 단독, 또는 하나 이상의 상기한 장점을 제공하는 하나 이상의 상기한 성분과의 혼합물을 함유하는, 하나이상의 상기 생성물을 기본으로 하여 전체 식이요법의 일부로서 사용할 수 있다.

이러한 저칼로리 지방 조성물의 용도, 혼합 및 장점에 대한 기술은 제한하거나 모두 포함하려는 것이 아니다. 다른 유사한 용도 및 장점이 본 발명이 정신 및 범주내에 속함이 밝혀질 수 있다.

특정 지방산 에스테르는 콜레스테롤의 흡수를 억제함이 공지되어 있다. 본 발명은 또한 상기한 유형의 저칼로리 지방 조성물의 치료학적 유효 복용량을 과콜레스테롤증에 예민하거나 시달리고 있는 동물에게 연속적으로 전신(일반적으로경구)투여함을 특징으로 하여, 항문 누출 효과의 야기없이 콜레스테롤의 흡수를 억제함으로써 혈청 콜레스롤을 강하시키는 방법도 포함한다. 일반적으로 복용량은 본 발명의 지방조성물 약 0.1 내지 약 5g이다.

F. 분석법

1. 점도 측정

A. 샘플 제조

폴리올 폴리에스테르는 약 160°F(71.1℃)에서 용해시킨다. 용해된 폴리올 폴리에스테르 샘플 3g을 유리 바이알로 측량한다. 바이알 및 이의 내용물을 160°F(71.1℃)로 가열한 후 즉시 100°F(37.8℃)로 유지시킨 제어된 온도실로 전이한다. 그런 다음, 이 샘플을 100°F(37.8℃)에서 24시간 동안 재결정화되도록 한다. 24시간이 흐른 후, 샘플을 절연컵 중의 점도계로 옮기고 점도를 측정한다.

B. 페란티-셜리 (Ferranti-shirley) 점도계 작동법

페란티-셜리 점도계는 점도 측정이용으로 사용한다. 콘을 위치시키고 점도계 온도를 100°F(37.8℃)로 조절한다. 차트 기록계를 눈금조정한 다음, 콘과 플레이트 사이의 틈을 고정한다. 콘 속도를 점검한 후, 콘 및 플레이트 온도는 100°F(37.8℃)로 평형화한다. 패널 제어기를 고정한다. 충분량의 샘플을 틈이 완전히 충전되도록 플레이트와 콘 사이에 위치시킨다. 온도는 약 30초 동안 100°F(37.8℃)에서 안정화 되도록 한다. 시험은 10sec-1의 전단속도에 대한 rpm을 선택함으로써 시작하여 스트립 챠트 기록계 위에 기록한다. 전단응력을 최대 전단응력이 도달된 지점에서부터 10분 후에 기록한다. 점도(포이즈) = 전단응력(dyn/cm2)/전단속도(sec-1).

2. 액상/고상 안정성 측정

본 시험 조성물의 샘플을 완전히 용해될 때까지(약 160°F(71.1℃)) 가열하고 완전히 혼합한다. 그런 다음 샘플을 원심분리 튜브에 따라 붓는다. 그런 후에 샘플을 제어된 온도실에서 100°F(37.8℃)하에 24시간 동안 재결정화가 되도록 한다. 그런 후에 샘플을 100°F(37.8℃)에서 1시간 동안 60,000rpm하에 원심분리 시킨다. 샘플 위의 힘은 486,000g이다. 그런 다음, 액체의 분리율을 액상 및 고상의 상대적인 높이를 비교함으로써 측정한다. 액상/고상 안정율(%)=100 x (샘플의 총 용적-분리된 액상의 용적)/샘플의 총 용적.

3. 고상 지방 함량 측정

SFC 값을 측정하기 전에, 폴리올 폴리에스테르의 샘플을 0.5시간 이상 동안 또는 샘플이 완전히 용해될 때까지 158℃(70°F)이상의 온도로 가열한다. 그런 다음 용해된 샘플은 40°F(4.4℃)의 온도에서 72시간 이상 동안 완화시킨다. 완화시킨 후 98.6°F(37℃)의 온도에서 샘플의 SFC 값은 펄스 핵자기공명(PNMR)에 의해 측정한다. SFC 값을 PNMR에 의해 측정하는 방법은 문헌(참조: Madison and Hill, J. Amer. Oil Chem. Soc., Vol. 55(1978), pp. 328-31)(본원에 참조로서 도입)에 기술되어 있다. PNMR에 의한 SFC의 측정이 또한 문헌(참조: A.O.C.S. Official Method Cd. 16-81, Official Methods and Recommended Practices of The American Oil Chemists Society, 3rd. Ed. 1087) (본원에 참조로서 도입)에 기술되어 있다.

4. 지방산 조성물

a. 폴리올 폴리에스테르

폴리올 폴리에스테르의 지방산 조성물 (FAC)은 열 전도도 검출기 및 휴레트-패카드 (Hewlett-Packard) 모델 7671A자동 샘플기가 장착된 휴레트-패카드 모델 S712A 기체 크로마토그래프를 사용하여 기체 크로마토그래피법에 의해 측정한다. 사용되는 크로마토그래피법은 문헌(참조: Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists Society, 3rd Ed., 1984, Procedure Ce 1-62)에 기술되어 있다.

b. 저칼로리 트리글리세라이드

저칼로리 트리글리세라이드의 지방산 조성물(FAC)은 기체 크로마토그래피법에 의해 측정한다. 우선, 트리글리세라이드의 지방산 에틸 에스테르는 표준법(예: 나트륨 에톡사이드를 사용하는 에스테르 교환반응)에 의해 제조한 후, DB-WAX 정체상으로 피복된 모세관 위에 분리된다. 지방산 에틸 에스테르는 쇄 길이 및 불포화도에 의해 분리된다. 분열된 분사는 불꽃 이온화 검출에 의해 제조된다. 정량은 이중 내부 표준법(예: C9 및 C21 트리글리세라이드)을 사용하여 수행한다. 이런 방법에 의해 C6 내지 C24로부터 지방산 에틸 에스테르를 분리할 수 있다.

장치

기체 크로마토그래피 캘리포니아 94304 팔로 알토 1601-티

캘리포니아 애비뉴 사이언티픽

인스트루먼츠 디비젼, 휴레트-패카드

캄파니의 분열 분사기 및 불꽃 이온화

검출기가 장착된 휴레트-패카드 5890 또는

상응체

자동샘플 주입기 칼럼 휴레트-패카드 76734 또는 상응체

칼럼 사이언티픽 인스트루먼츠 디비젼,

휴레트-패카드 캄파니의 DB-WAX로

피복된(필름 두께 0.25μ) 15m x 0.25mm

I.D.의 훈증 실리카 모세관

데이타 시스템 캘리포니아 94304 필로 알토 3000-티

하노버 스트리트의 휴레트-패카드 3350

기록계 킵 앤드 조넨(Kipp Zonen) 비디 40의 킵

앤드 조넨

시약

헥산 어메리칸 사이언티픽 프로덕츠의 버딕크 앤드

잭슨(Brudick Jackson) 또는 상응체

참조 표준물

2가지의 참조 표준물을 본 방법의 적당한 작동을 변화시키기 위해 매일의 작동에 사용한다.

1) 지방산 메틸 에스테르(FAME)의 참조 혼합물은 기계의 작동을 점검하기 위해 사용된다. 이러한 참조 혼합물은 하기의 지방산 조성물을 갖는다: 1% C14:o, 4% C16:o, 3% C18:o, 45% C18:1, 15% C18:2, 3% C18:3, 3% C20:o, 3% C22:o, 20% C22:1 및 3% C24:o.

2) 시판중인 쇼트닝의 참조 표준물은 전체 시스템의 작동, 에틸화 및 기체 크로마토그래피 분석을 점검하기 위해 사용된다. 이러한 쇼트닝 참조 표준물은 하기의 지방산 조성을 갖는다: 0.5% C14:o, 21.4% C16:o, 9.2% C18:o, 40.3% C18:1, 23.0% C18:2, 2.2% C18:3, 0.4% C10:o, 1.3% C20:1, 및 0.3% C22:o.

FAME의 참조 혼합물은 헥산으로 희석시킨 다음 기계에 주입해야만 한다. FAME 참조 혼합물의 신규 바이알은 불포화도가 높은 성분, C18:2 및 C18:3이 쉽게 산화되므로 매일 개방시켜야만한다. 쇼트닝 참조 표준물을 모세관 기체 크로마토그래피에 의해 이를 부석하기 전에 샘플과 에틸화시켜야만 한다. 참조 표준물로부터의 결과는 공지된 수치 및 완성된 분석에 관한 평가와 비교해야만 한다. 참조 표준물이 공지된 수치±표준편차와 같거나 범위내에 있는 경우 장치, 시약 및 작동은 만족스럽게 수행된다.

작동

A. 기계 조립

1. 기체 크로마토그래프 중에 칼럼을 설치하고 표 1에 나타낸 기계 조건하에 고정시킨다.

2. 데이타를 얻고 분석하기 위해 적당한 방법으로 데이타 시스템을 조립한다. 보유시간은 기계 변동으로 기인한 방법에서의 조절을 위해 필요할 수 있다. 작동법을 위해 데이타 시스템 참조 안내서(HP3350 User's Reference Manual)를 찾아본다. 단위원 반응인자를 성분 각각에 대해 사용한다.

3. 샘플과 분석을 위해 쇼트닝 참조 표준물을 수득하고 이를 샘플로 에틸화한다. [표1]

기계 조건

기계 휴레트-팩카드 5890

칼럼 필름두께 0.25μ의 DB-WAX로 피복된 15m x

0.25mm I.D

칼럼.헤드 압력 12.5psi

운반 기체 헬륨

주입기 A 온도 210℃

분별 통기 유속 100ml/분

격벽 퍼어즈 1.5ml/분

오븐온도 프로파일:

초기 온도 110℃

초기 시간 1분

속도 1 15℃/분

최종 온도 1 170℃

최종 시간 1 0분

속도 2 6℃/분

최종 온도 2 200℃

최종 시간 2 0분

속도 3 10℃/분

최종 온도 3 220℃

최종 시간3 8분

검출기 FID

검출기 온도 230℃

보충 기체 30ml/분

검출기 H2 유속 30ml/분

검출기 공기 유속 300ml/분

B. 샘플 분석 - (상기 샘플을 이중 내부 표준법으로 분석한다.)

1. FAME의 참조 혼합물을 헥산으로 희석시킨다. 메틸 에스테르는 헥산 중 대략 2%이어야 한다. 상기 용액 1μ를 자동샘플기를 통하여 주입한다. 상기 결과는 참조 표준란의 기준을 만족시켜야 한다.

2. 상이한 2가지 내부 표준물, C9 및 C21 트리글리세라이드 (C9 및 C21 트리글리세라이드는 각각 탄소수 9 및 탄소수 21의 트리글리세라이드는 각각 100%로 이루어진, 시판되는 표준물질이다)를 가하여 분석할 트리글리세라이드 샘플을 제조한다. 상기 내부 표준물질을 샘플의 약 10중량%의 양으로 샘플에 가한다. 그런 다음, 상기 샘플(내부 표준물질 포함)을 표준방법으로 에틸에스테르로 전환시킨다.

3. LAS 데이타 시스템의 순서를 조립하고 샘플을 주입한다.

4. 자동 샘플기를 활성화시켜 상기 순서의 샘플 1.0μ 1를 주입한다. 기체 크로마토그래프가 이의 온도 프로그램을 자동적으로 시작하고 데이타 시스템을 수집하여 상기 순서에 대한 데이타를 분석한다.

5. 상기 데이타를 2가지 표준 방법으로 분석한다. C6 내지 C16성분의 절대량(샘픔 g당 에스테르의 mg)은 C9 내부 표준물로부터 계산한다. C18, C20, C22 및 C24 성분의 절대량은 C21 내부 표준물로부터 계산한다. 지방산의 중량%는 이들 양으로부터 계산한다.

5. 폴리올 폴리에스테르의 에스테르 분포

폴리올 폴리에스테르의 개별적인 옥타-, 헵타-, 헥사- 및 펜타-에스테르, 뿐만 아니라 집단적으로 테트라-내지 모노-에스테르의 상대적 분포는 정상(normal-phase) 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)로 측정할 수 있다. 상기 방법에서 실리카겔-충전된 칼럼을 사용하여 폴리에스테르 샘플을 상술한 각각의 에스테르 그룹으로 분리한다. 이동상 용매로서 헥산 및 메틸-t-부틸 에테르를 사용한다. 질량 검출기(즉, 증발성 광산란 검출기)를 사용하여 상기 에스테르 그룹을 정량한다. 검출기 반응을 측정한 다음 100%로 정규화시킨다. 개별적 에스테르 그룹을 상대적 %로 나타낸다.

6. 저 칼로리 트리글리세라이드의 탄소수 프로파일

저 칼로리 트리글리세라이드의 탄소수 프로파일(CNP)은 분자량 조성의 분석 및 특징화를 위해, 메틸 실리콘으로 피복시킨 짧은 융합 실리카 칼럼을 사용하는 프로그램된 온도의 기체 크로마토그래피(GC)로 측정한다. 글리세라이드를 이의 각각의 탄소수에 따라 분리하는데, 여기서 탄소수는 혼합된 지방산 잔기상의 탄소원자의 총수로 정의된다. 글리세롤 분자상의 탄소원자는 계산하지 않는다. 동일한 탄소수의 글리세라이드는 동일한 피크로 용출된다. 예를 들면, C16(팔미트산) 지방산 잔기 3개로 이루어진 트리글리세라이드는 C14(미리스트산) 하나, C16 하나 및 C18(스테아르산) 지방산 잔기 하나로이루어진 트리글리세라이드와 또는 C14 지방산 잔기 2개 및 C20(아라키돈산) 지방산 잔기 하나로 이루어진 트리글리세라이드와 함께 공-용출된다.

분석용 샘플의 제조는 다음과 같다. 트리카프린 내부표준물질 용액(2μ g/m1) 1.0ml를 바이알에 피펫팅한다. 표준 용액 중 메틸렌 클로라이드 용매를 질소 기류하에서 증기욕을 사용하여 증발시킨다. 상기 샘플 2적(20 내지 40μg)을 바이알에 피펫팅한다. 샘플이 고체인 경우, 증기욕상에서 용융시키고 잘 교반시켜 대표적인 샘플이 되도록 한다. 비스(트리메틸실릴 트리플루오로아세트 아미드)(BSTFA) 1.0ml를 바이알에 피펫팅한 다음 캡핑시킨다. 바이알 속의 내용물을 강력하게 진탕시킨 다음, 약 5분 동안 비팅 블록(beating block)(100℃)에 놓는다.

제조된 샘플의 CNP/GC를 측정하기 위해, 온도 프로그래밍 및 수소 불꽃 이온화 검출기가 장착된 휴레트-패카드 5880A 계열 기체 크로마토그래프를 휴레트-패카드 3351B 데이타 시스템과 함께 사용한다. 메틸 실리콘 박층으로 도포된 길이 2m, 직경 0.22mm의 융합 실리카 모세관(Chrompak CP-SIL5)이 또한 사용된다. 칼럼은 온도가 제어될 수 있고 온도 프로그래머에 의해 특정 형태에 따라 증가될 수 있는 오븐내에서 가열된다. 수소 불꽃 이온화 검출기는 칼럼의 배출구에 연결한다. 검출기에서 발생하는 시그날은 데이타 시스템 및 기록기를 위해 전위계에 의해 수행 주입 시그날로 확대시킨다. 기록계는 기체 크로마토그래프 곡선을 인쇄해내며 데이타시스템은 곡선 아래 부분을 전자적으로 합계한다. 하기 기계 조건은 기체 크로마토그래프에 사용한다:

격벽 퍼어즈 1ml/분

주입 압력 51bs/in2

통기 유속 75ml/분

보충 운반체 30ml/분

수소 30ml/분

공기 400ml/분

제조된 샘플 1.0μ1는 기체-타이트 주사기로 취하고 기체 크로마토그래프의 샘플구로 주입한다. 샘플구에서의 성분은 365℃의 온도 이하로 가온하고 성분을 칼럼속으로 밀기위해 헬륨 운반기체에 의해 스위핑한다. 칼럼 온도는 초기에 175℃롤 조절하며 이 온도를 0.5분 동안 유지시킨다. 그런 다음, 칼럼은 355℃의 최종 온도 이하로 25℃/분 속도에서 가열한다. 칼럼을 355℃의 최종온도에서 추가의 2분 동안 유지시킨다.

그런 다음, 생성되는 크로마토그래프 피크를 식별해내고 피크 면적을 측정한다. 피크 식별은 데이타 시스템으로 이미 프로그램된 공지된 순수한 글리세라이드와 비교하여 수행한다. 데이타 시스템에 의해 측정한 피크 면적은 하기 관계식에 따라 특정 탄소수(CN)을 가진 글리세라이드의 백분율을 계산하기 위해 사용한다.:

CN(%) = (CN의 면적/S) x 100

상기식에서,

S는 발생된 모든 피크에 대한 CN 면적의 합계이다

CN의 면적은 크로마토그래프에 의해 발생한 실제적인 반응과 특정 탄소수의 글리세라이드에 대한 반응계수를 곱한 것을 기준으로 한다. 이러한 반응계수는 다양한 탄소수의 순수한 글리세라이드의 혼합물의 실제적인 반응과 혼합물 중에서 글리세라이드 각각의 공지량을 비교함으로써 측정한다. 실제적인 양보다 더 큰 실제적인 반응을 발생시키는 글리세라이드는 반응계수가 1.0미만이고, 유사하게 이의 실제적인 양보다 적은 반응을 발생시키는 글리세라이드는 반응계수가 1.0보다 크다. 사용되는 글리세라이드의 혼합물(메틸렌 클로라이드 용액 중)은 하기와 같다:

성분 탄소수 양(mg/ml)

팔미트산 16 0.5

모노팔미틴 16 0.5

모노스테아린 18 0.5

디팔미틴 32 0.5

팔미토스테아린 34 0.5

디스테아린 36 0.5

트리팔미틴 48 1.5

디팔미토스테아린 50 1.5

디스테아로팔리틴 52 1.5

트리스테아린 54 1.5

본 발명에서 사용된 저칼로리 지방 조성물의 특정 기술

하기는 본 발명에 따른 저칼로리 지방 조성물 및 다양한 적용분야 중에서의 이의 용도를 기술한다:

A. 폴리올 폴리에스테르 및 저칼로리 트리글리세라이드의제조

1. 대두유로부터 액상 슈크로즈 폴리에스테르의 제조

액상 슈크로즈 폴리에스테르를 각각의 메틸 에스테르로 전환시킨 후 탄산칼륨 촉매 및 대두유 지방산의 칼륨 소우프의 존재하에 슈크로즈와 반응하는 대두유(요오드가 107로 수소화)로부터 통상적으로 제조한다. 수득한 대두유 폴리에스테르는 하기 표에 나타낸 지방산 조성(FAC), 에스테르 분포(에스테르) 및 점도(100°F(37.8℃)에서)를 갖는다:

FAC %

C16:O 10.4

C18:O 8.3

C18:1 45.8

C18:2 32.8

C18:3 2.1

C20:O 0.2

그 외 0.4

에스테르 %

옥타 90.5

헵타 7.7

그 외 1.8

점도 포이즈

100°F(37.8℃) 1.7

2. 카놀라 오일로부터 액상 슈크로즈 폴리에스테르의 제조

액상 슈크로즈 폴리에스테르를 각각의 메틸 에스테르로 전환시킨 후 탄산칼륨 촉매 및 카놀라 오일 지방산의 칼륨 소우프의 존재하에 슈크로즈와 반응하는 카놀라 오일(요오드가 90으로 수소화)로부터 제조한다. 수득된 카놀라 오일 폴리에스테르는 하기 표에 나타낸 지방산 조성(FAC) 및 점도(100°F(37.8℃)에서)를 갖는다:

FAC %

C16:O 7.0

C16:1 8.3

C18:O 4.6

C18:1 63.0

C18:2 21.8

C18:3 1.3

C20:O 0.4

C20:1 1.0

C22:O 0.2

C22:1 0.1

그외 0.4

점도 포이즈

100°F(37.8℃) 1.4

3. 대두 경질 스톡/대두유로부터 점성 슈크로즈 폴리에스테르의 제조

점성 슈크로즈 폴리에스테르를 통상적으로 각각의 메틸에스테르로 전환시킨 후 탄산칼륨 촉매 및 대두 경질 스톡/대두유 지방산의 칼륨 비누의 존재하에 슈크로즈와 반응하는 대두 경질 스톡(요오드가 8로 수소화)과 대두유(요오드가 107로 수소화)의 55:45 혼합물로 제조한다. 수득된 대두 경질 스톡/오일 폴리에스테르는 하기 표에 나타낸 지방산 조성(FAC), 에스테르 분포(에스테르) 및 점도 (100°F(37.8℃)에서)를 갖는다:

FAC %

C16:O 9.6

C18:O 52.7

C18:1 21.3

C18:2 14.7

C18:3 1.0

C20:O 0.5

C22:O 0.2

에스테르 %

옥타 82.1

헵타 17.9

점도 포이즈

100°F(37.8℃) 42.9

4. 미리스트산으로부터 고상 슈크로즈 폴리에스테르의 제조

고상 슈크로즈 폴리에스테르를 각각의 메틸 에스테르로 전환시킨 후 탄산칼륨 촉매 및 미리스트산의 칼륨 소우프의 존재하에 슈크로즈와 반응하는 미리스트산(순도 99% 이상)으로 부터 통상적으로 제조한다. 수득된 미리스트산 폴리에스테르는 하기 표에 나타낸 지방산 조성(FAC) 및 에스테르 분포(에스테르)를 갖는다:

FAC %

C12:O 0.2

C14:O 99.3

C16:0 0.1

C18:0 0.2

C18:1 0.2

에스테르 %

옥타 85.9

헵타 12.8

헥사 1.3

5. 야자핵유로부터 액상 슈크로즈 폴리에스테르의 제조

액상 슈크로즈 폴리에스테르를 각각의 메틸 에스테르로 전환시킨 후 탄산칼륨 촉매 및 야자핵유 지방산의 칼륨 소우프의 존재하에 슈크로즈와 반응하는 야자핵유(요오드가 약 4로 수소화)로부터 통상적으로 제조한다. 수득된 야자핵유 폴리에스테르는 하기 표에 나타낸 지방산 조성(FAC) 및 에스테르분포(에스테르)를 갖는다:

FAC %

C10:O 1.0

C12:O 70.4

C14:0 18.4

C16:0 5.1

C18:0 1.0

C18:0 3.4

C18:2 0.6

에스테르 %

옥타 84.6

헵타 14.4

헥사 1.0

6. 베헨산 MCT의 제조

베헨산 MCT(A 또는 B)를 촉매로서 나트륨 메톡사이드를 사용한 트리베헤닌과 중쇄 트리글리세라이드의 랜덤 재배열(랜덤화)에 의해 통상적으로 제조한다. 그후, 랜덤화로부터 수득된 조 혼합물을 배치식 증류(중쇄 트리글리세라이드 부분을 제거하기 위해), 분자 증류(중쇄 트리글리세라이드를 추가 제거하고, 디-및 트리-장쇄 트리글리세라이드로부터 모노-장쇄 트리글리세라이드를 분리하기 위해)및 비용매 분별 결정화 (디-장쇄 트리글리세라이드를 추가 제거하기 위해)에 적용시킨다. 수득된 정제 베헨산 MCT는 하기 표에 나타낸 지방산 조성 (FAC) 및 탄소수 프로파일 (CNP)을 갖는다.

A B

FAC % %

C6:O 0.8 0.3

C8:O 27.3 22.9

C10:0 17.8 23.4

C12:0 0.3 0.4

C16:0 0.4 0.2

C18:0 1.8 0.6

C18:1 0.1 0.1

C18:1 - 0.1

C20:0 4.8 2.1

C22:0 46.0 45.5

C22:1 0.2 0.2

C24:0 1.3 1.2

CNP % %

26 0.1

28 0.6

30 0.7

32 1.3

34 2.3 0.2

36 7.4 1.4

38 39.2 27.9

40 36.3 48.0

42 9.0 17.6

44 0.6 0.9

46 0.2 0.3

48 0.2 0.4

50 0.3 0.3

52 0.7 0.2

54 0.2 0.04

7. 스테아르산/베헨산 MCT의 제조

스테아르산/베헨산 MCT를 촉매로서 나트륨 메톡사이드를 사용하여 수소화된 고 에루크산 평지씨유를 중쇄 트리글리 세라이드와 완전히 랜덤화시킨 후, 랜덤화로부터 수득된 조생성물을 배치식 증류, 분자 증류 및 분별 경화시켜서 제조한다. 수득된 정제 스테아르산/베헨산 MCT는 하기 표에 나타낸 지방산 조성(FAC) 및 탄소수 프로파일(CNP)을 갖는다:

FAC%

C6:O0.8

C8:O31.0

C10:014.9

C16:01.9

C18:026.2

C18:10.3

C18:20.4

C20:O 5.8

C22:O 26.0

C24:00.5

CNP%

260

280.5

300.7

323.2

3424.0

3626.4

3827.8

4012.2

422.0

441.0

460.5

480.6

500.2

B. 맑은 조리용 및 샐러드용 오일

맑은 조리용 및 샐러드용 오일을 상이 대두유 폴리 에스테르, 카놀라 오일 폴리에스테르, 베헨산 MCT, 스테아르산/베헨산 MCT 및 대두유로부터 하기와 같이 제형화시킨다:

맑은 조리용 및 샐러드용 오일 I*

성분 %

대두유 또는 카놀라유 폴리에스테르 7

베헨산 MCT 12

대두유 81

맑은 조리용 및 샐러드용 오일 Ⅱ**

성분 %

대두유 또는 카놀라유 폴리에스테르 12

스테아르산/베헨산 MCT 20

대두유 68

* 70°F(21.1℃)에서

** 50°F(10℃)에서

C. 튀김 오일 및 감자칩

감자칩을 위한 튀김 오일을 상기 대두유 폴리에스테르, 대우 경질 스톡/오일 폴리에스테르, 베헨산 MCT 및 스테아르산/베헨산 MCT로부터 하기와 같이 제형화 시킨다:

튀김 오일 Ⅰ

성분 %

대두유 경질 스톡/오일 폴리에스테르 22

대두유 폴리에스테르 28

스테아르산/베헨산 MCT 43

베헨산 MCT (A) 7

튀김 오일 Ⅱ

성분 %

대두유 폴리에스테르 50

베헨산 MCT (A) 50

얇게 저민 감자 90g을 튀김 오일 Ⅰ 또는 튀김 오일 Ⅱ 11Kg중 365°F(185℃)에서 3분 5초 동안 튀겨서 감자칩을 제조한다.

D. 쵸코렛-향미 캔디바

미리스트산 폴리에스테르를 함유하는 혼합물을 하기 성분으로부터 제조한다:

성분%

초코렛액3.6

코코아 분말(코코아 버터 11%)5.1

무발효 크림 분말(72% 유지방)2.4

레시틴0.1

천연/인공 버터향0.14

슈크로즈 분말(초미세)15.7

미리스트산 폴리에스테르14.0

상기 혼합물을 유리 비이커 중에서 135°F(57.2℃)로 가열한 후, 혼합물이 고르게 섞이고 덩어리가 없어질 때까지 혼합하면서 점차 90°F(32.2℃)로 냉각시킨다.

베헨산 MCT를 함유하는 혼합물을 하기 성분으로부터 제조한다:

성분g

베헨산 MCT (B)14.0

대두 레시틴0.12

코코아 분말(코코아 버터 11%)7.7

무지방 우유 고형분9.0

바닐라향0.18

슈크로즈 28.0

상시 혼합물을 4-로울 분쇄기를 2회 통과시켜 슈크로즈의 입자 크기를 감소시킨다. 그후, 로울 분쇄된 베헨산 MCT-함유 혼합물을 미리스트산 폴리에스테르-함유 혼합물과 배합하여 90°F(32.2℃)에서 쵸코렛 바 주형에 부어 48시간동안 50°F(10℃)에서 냉각시킨 후, 스티로폼 냉각기(styrofoam cooler)중에서 70°F(21.1℃)로 서서히 가온시킨다. 그후, 알맞게 된 쵸코렛-향미 캔디바를 주형으로부터 제거한다.

E. 마아가린-유사 스프레드

마아가린-유사 스프레드의 수성상을 하기 성분으로부터 제형화시킨다:

성분g

물150

증류된 모노-및 디글리세라이드1.5

레시틴1.0

천연/인공 버터향0.09

소금11.0

칼륨 소르베이트0.12

시트르산0.04

상기 수성상 성분을 물에 용해시킨 후 130°F(54.4℃)로 가열한다.

마아가린-유사 스프레드의 지방 상을 하기 성분으로부터 제형화시킨다:

성분 g

스테아르산/베헨산 MCT 332.5

야자핵유 폴리에스테르 166.2

대두 경질 스톡/오일 폴리에스테르 166.0

대두유 폴리에스테르 166.0

수성상 성분을 균질화기 헤드,회전 보울 및 테플론 스크레이퍼 블레이드가 장치된 Agi 혼합기를 이용하고 고 전단 혼합 조건하에 130°F(54.4℃)에서 지방 상 성분 중으로 혼합시켜서 보울의 내부 벽으로부터 유화 및 결정화된 물질을 제거한다. 냉각수를 보울의 외부 벽 상에 분무하여 이를 냉각시킨다. 보울 중의 매스를 약 67°F(19.4℃)로 냉각시킬 경우, 점도는 통상의 소프트 마아가린의 점도로 증가한다. 유화 및 결정화된 물질을 플라스틱 튜브 중으로 충전시켜서 1시간동안 32°F(0℃) 욕 중에 방치한 후, 40°F(4.4℃)의 일정한 온도에서 48시간 동안 저장하여 소프트한 스프레드 마아가린-유사제품을 제조한다.

F. 냉동 딸기향 디저트

냉동 딸기향 디저트를 하기 성분으로부터 제형화시킨다:

성분 g

냉동 딸기(해동 및 균질화된 것)700

야자핵유 폴리에스테르128

스테아르산/베헨산 MCT192

폴리글리세롤 에스테르 유화제18

프로필렌 글리콜 모노스테아레이트 8

다릴로이드(고무 혼합물) 4

슈크로즈 320

바닐라 추출물 4

건조.크림 추출물10

탈지 우유 569

인공 크림향2

딸기를 제외하고, 싱기 혼합물을 냉각제로서 냉각 프로피리렌 글리콜을 사용하여 마아가린-유사 스프레드 실시예에서와 동일한 장치를 이용하여 고전단 혼합 조건하에 120 내지 135°F(48.9 내지 57.2℃)에서 약 10분 동안 균질화시킨다. 이 균질화된 혼합물을 63°F(17.2℃)로 냉각시킨 후, 딸기의 일부(약 500g)를 가한다. 추가로 냉각시킨 후, 이 혼합물은 30°F(-1.1℃)에서 냉동시키기 시작한다. 냉동이 시작된 후, 이 혼합물을 1-핀트 들이 용기 중으로 옮기기 전에 추가로 약 10분 동안 냉각시킨다. 이 전체 냉각/냉동 과정은 약 30분 내에 발생한다. 핀트 용기를 약-40°F(-40℃)에서 2 내지 3시간 동안 저장하여 최종 아이스크림-유사 냉동 딸기향 디저트를 제조한다.

Claims (26)

1. 식용가능하며 비흡수성 및 비소화성인 4개 이상의 지방산 에스테르 그룹을 함유하는 폴리올 지방산 폴리에스테르 10 내지 65중량%; 및

   MMM, MLM, MML, LLM, LML 및 LLL 트리글리세라이드 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 저칼로리 트리글리세라이드 35 내지 90중량%를 함유하고, 여기서,

   폴리올은 하이드록시 그룹수가 4 내지 8개인 당 및 당 알코올로 이루어진 그룹 중에서 선택되며, 지방산 그룹은 각각 2 내지 24개의 탄소원자를 함유하고, M은 (C6 내지 C10) 포화 지방산 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 포화 지방산 잔기이고, L은 (C18 내지 C24) 포화 지방산 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 포화 지방산 잔기이며, 저칼로리 트리글리세라이드는 혼합된 MLM, MML, LLM 및 LML 트리글리세라이드 85%이상 및 혼합된 MMM 및 LLL 트리글리세라이드 15%이하를 함유하고, 저칼로리 트리글리세라이드의 지방산 조성은(C6 내지 C10) 포화 지방산 10 내지 70%및 (C18 내지 C24) 포화 지방산 30 내지 90%임을 특징으로 하는 저칼로리 지방 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 폴리올 폴리에스테르가 98.6°F(37℃)에서 액상인 조성물.
3. 제 2항에 있어서, 폴리올이 슈크로즈인 조성물.
4. 제 3항에 있어서, 폴리올 폴리에스테르의 지방산 그룹이 각각 8내지 22개의 탄소원자를 함유하는 조성물.
5. 제 4항에 있어서, 폴리올 폴리에스테르의 지방산 그룹이 각각 올레탄, 리놀레산 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 조성물.
6. 제 2항에 있어서, 저칼로리 트리글리세라이드가 혼합된 MLM, MML, LLM 및 LML 트리글리세라이드 90%이상 및 혼합된 MMM 및 LLL 트리글리세라이드 10%이하를 함유하는 조성물.
7. 제 6항에 있어서, 저칼로리 트리글리세라이드의 지방산 조성이 (C6 내지 C10) 포화 지방산 30 내지 60% 및 (C18 내지 C24) 포화 지방산 40 내지 70%인 조성물.
8. 제 7항에 있어서, 액상 폴리올 폴리에스테르가 조성물의 10 내지 40%이고, 저칼로리 트리글리세라이드는 조성물의 60 내지 90%인 조성물.
9. 제 1항에 있어서, 저칼로리트리글리세라이드가 (C38 내지 C42) 트리글리세라이드 80%이상, (C6 내지 C10) 포화 지방산 40내지 50%및 베헨산 40 내지 60%를 함유하는 조성물.
10. 제 1항에 있어서, 저칼로리 트리글리세라이드의 지방산 조성이 스테아르산 10 내지 30%를 함유하는 조성물.
11. 제 10항에 있어서, 저칼로리 트리글리세라이드가 (C34 내지 C42) 트리글리세라이드 80%이상, (C8 내지 C10) 포화 지방산 40 내지 50%및 혼합된 스테이르산 및 베헨산 40내지 60%를 함유하는 조성물
12. 제 1항에 있어서, 저칼로리 트리글리 세라이드가 (C34 내지 C38) 트리글리세라이드 80% 이상, (C8 내지 C10) 포화 지방산 40 내지 50% 및 스테아르산 35 내지 50%를 함유하는 조성물.
13. 제 1항에 있어서, 베헨산 또는 스테아르산의 칼슘 소우프(soap) 또는 마그네슘 소우프 0.05 내지 0.2%를 추가로 함유하는 조성물.
14. 전체 지방의 10 내지 100%가 제 1항에 따른 저칼로리 지방 조성물을 포함함을 특징으로 하는, 지방 성분 및 비-지방성분을 함유하는 지방-함유 식품 생성물.
15. 제 14항에 있어서, 저칼로리 지방 조성물 50 내지 100% 및 소화성 트리글리세라이드 오일 0 내지 50%를 함유하는 튀김 오일인 식품 생성물.
16. 제 15항에 있어서, 폴리올 폴리에스테르가 100°F(37.8℃)에서 액상인 튀김 오일인 식품 생성물.
17. 제 15항에 있어서, 저칼로리 지방 조성물 75 내지 100% 및 소화성 트리글리세라이드 오일 0 내지 25%를 함유하는 튀김 오일인 식품 생성물.
18. 제 15항에 따른 튀김 오일 중에서 튀긴 가염 스낵.
19. 제 18항에 있어서, 프렌치 프라이 또는 감자칩인 가염스낵.
20. 제 14항에 있어서, 식품 생성물이 쵸코렛-향미의 고형 생성물이고, 저칼로리 지방 조성물이 (C12 내지 C14) 지방산 그룹을 함유하는고상 슈크로즈 옥타에스테르 40 내지 60%및 저칼로리 트리글리세라이드 40 내지 60%를 함유하는 식품 생성물.,
21. 제 20하아에 있어서, 저칼로리 지방 조성물리 90% 이상의 미리스트산 그룹을 함유하는 슈크로즈 옥타에스테르 45 내지 55%, 및 (C38 내지 C42) 트리글리세라이드 80% 이상, (C8 내지 C10) 포화지방산 40 내지 50% 및 베헨산 40 내지 60%를 함유하는 저칼로리 트리글리세라이드 45 내지 55%를 함유하는 쵸코렛-향미 행성물인 식품 생성물.
22. 식용가능하며 비흡수성 및 비소화성인 4개 이상의 지방산 에스테르 그룹을 함유하는 액상 폴리올 지방산 폴리에스테르 2 내지 15중량%;

    MMM, MLM, MML, LLM, LML 및 LLL 트리글리세라이드 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 저칼로리 트리글리세라이드 5 내지 25중량%; 및

    소화성 트리글리세라이드 오일 60 내지 90중량%를 함유하고, 여기서 폴리올은 하이드록시 그룹수가 4 내지 8개인 당 및 당 알코올로 이루어진 그룹 중에서 선택되며, 지방산 그룹은 각각 8 내지 22개의 탄소원자를 함유하고, M은 (C6 내지 C10) 포화지방산 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 포화지방산 잔기이고, L은 (C18 내지 C24) 포화 지방산 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 포화 지방산 잔기이며, 저칼로리 트리글리세라이드는 혼합된 MLM 및 MML 트리글리세라이드 80%이상, 혼합된 LLM 및 LML 트리글리세라이드 10%이하, MMM 트리글리세라이드 8%이하, 및 LLL 트리글리세라이드 2%이하를 함유하고, 저칼로리 트리글리세라이드의 지방산 조성은 ( C6 내지 C10) 포화 지방산 30 내지 60%, (C20 내지 C24) 포화 지방산 10 내지 50%및 C18 포화지방산 40%이하임을 특징으로 하는 조리용 및 샐러드용 오일.
23. 제 22항에 있어서, 액상 폴리올 폴리에스테르 4 내지 12%, 저칼로리 트리글리세라이드 8 내지 20%및 소화성 오일 68 내지 88%를 함유하는 오일.
24. 제 23항에 있어서, 저칼로리 트리글리세라이드가 혼합된 MLM 및 MML 트리글리세라이드 90%이상, 혼합된 LLM 및 LML 트리글리세라이드 6%이하, MMM 트리글리세라이드 3%이하 및 LLL 트리글리세라이드 1%이하를 함유하는 오일.
25. 제 24항에 있어서, 저칼로리 트리글리세라이드의 지방산 조성이 (C8 내지 C10)포화 지방산 40 내지 50%, 스테아르산 10 내지 30%, 베헨산 20 내지 40%및 혼합된 C20 및 C24 포화 지방산 8%이하인 오일.
26. 제 25항에 있어서, 소화성 오일이 대두유, 잇꽃유, 해바라기유, 카놀라유 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 오일.