KR102053697B1 - 원료 사료 - Google Patents

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Abstract

(a) 진공 증류 컬럼에서 어유를 증류하여 제1 증류액과 제1 잔류물을 얻는 단계; 및 (b) 진공 증류 컬럼에서 상기 제1 증류액을 증류하여 제2 증류액과, 콜레스테롤, 에이코사펜타에노산 및 토코사헥사에노산을 포함하는 조성물을 포함하는 제2 잔류물을 얻는 단계;를 포함하는 조성물을 제조하는 방법이 개시된다. 또한, (a) 진공 증류 컬럼에서 어유를 증류하여 제1 잔류물과 제1 증류액을 얻는 단계; (b) 진공 증류 컬럼에서 제1 증류액을 증류하여 제2 증류액과, 콜레스테롤을 포함하는 제2 잔류물을 얻는 단계; (c) 상기 제2 잔류물을 에스테르화하여 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 혼합물을 얻는 단계; 및 (d) 진공 증류 컬럼에서 상기 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 혼합물을 증류하여 제3 증류액과, 에이코사펜타에노산의 콜레스테롤 에스테르와, 도코사헥사에노산의 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 조성물을 포함하는 제3 잔류물을 얻는 단계;를 포함하는 조성물의 제조 방법이 개시된다.

Description

원료 사료{FEED INGREDIENT}
본 발명은 어유로부터 콜레스테롤, 에이코사펜타에노산(eicosapentaenoic acid)과 도코사헥사에노산(docosahexaenoic acid)을 포함하는 조성물 및 에이코사펜타에노산의 콜레스테롤 에스테롤과 도코사헥사에노산의 콜레스테롤 에스레르를 포함하는 조성물을 수득하는 방법과, 동물 사료, 구체적으로 쉬림프(shrimp) 및 프룬(prawn) 사료에서의 상기 조성물의 용도에 관한 것이다.
쉬림프 및 프룬 대량 배양 및 원료 사료를 위해 배합된 사료.
쉬림프 및 프론 대량 배양을 위해 배합된 사료는 최적의 성장을 위해 필요한 영양소과 에너지 쉬림프 및 프론을 공급하기 위해 특별히 다루어진 다양한 원료의 수많은 성분이 혼합된 매우 복잡한 혼합물이다(www.fao.org/flshery). 완전 사료는 빠른 체중 증가, 높은 사료 효율 및 쉬림프와 프론의 건강과 품질에 필요한 적절한 비율로 필요한 모든 영양소를 제공하는 배합된 팰렛이다.
콜레스테롤 및 지방산 에이코사펜타엔산(eicosapentaenoic acid, EPA), 도코사헥사에노산(docosahexaenoic acid, DHA), 리놀레산(linoleic acid, LA) 및 알파-리놀레산(alpha-linoleic acid, ALA)는 쉬림프 또는 프론이 합성할 수 없는 필수 영양소 중 하나이므로, 식이 요법이 필수적이다.
표준 지방산의 콜레스테릴 에스테르(cholesteryl ester)도 이 효과에 유용하다. Shin-ichi Teshima 등은 유리 콜레스테롤(free cholesterol)과 프룬에서 표준 지방산으로 에스테르화된 콜레스테롤의 흡수가 매우 유사하다는 것을 보여주었다 (Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries 49(6) 963-966 (1983)).
일반적으로, 2~3%의 배합된 펠렛에 포함된 어유는 필수 지방산인 EPA 및 DHA를 제공하는 반면에, 대두유 및 아마인유와 같은 식물성 기름은 필수 지방산인 LA 및 ALA를 제공한다. 쉬림프와 프론에 대한 EPA와 DHA의 식이 요구량은 사료의 0.5~1.0%이다. 배합된 펠릿의 총 지질 함량은 6~9%이어야 한다.
또한, 어유는 평균적으로 총(유리형(free) 및 에스테르형(esterified)) 콜레스테롤 중 약 1%를 포함하지만, 전술한 바와 같이 어유가 일반적으로 사료 중에 2~3%로 포함되어 있어 쉬림프와 프론에 대한 콜레스테롤 식이 요구 사항의 0.5~1.0% 범위 대신에 최대 0.02-0.03%의 콜레스테롤만을 공급하기 때문에, 쉬림프 또는 프론의 콜레스테롤 요구 사항을 충족시키기에 충분하지 않다.
GB 489623은 상이한 온도 및 압력에서 다수의 순차적 진공 증류를 통해 오일을 분별함으로써 해수유(marine animal oils)로부터 콜레스테롤을 얻기 위한 방법에 관한 것으로서, 하나 이상의 증류 분획물이 유리형 및 에스테르형 둘 다의 콜레스테롤을 포함하는 것을 개시한다. 콜레스테롤을 포함하는 이러한 분획물은, 원한다면, 비누화(saponification)에 이어서, 수-불혼화성 용매(water immiscible solvent)로 비-비누화 물질(non-saponifiable matter)의 추출, 농축 및 결정화와 같은 방법에 의해 추가로 정제될 수 있다.
GB 489623에 개시된 방법에는 몇 가지 단점이 있다. 현재, 어유는 에이코사펜타엔산(EPA)과 도코사헥사에노산(DHA)으로 인해 가치있는 상품이다. 어유를 여러 번 증류하면, 오일의 트랜스 지방산 함량이 증가하고, 불포화 지방산의 중합이 촉진되어 EPA와 DHA의 함량이 감소한다. 또한, 여러 번의 증류로 인해 어유는 사람이나 동물이 섭취하기에 부적합하다.
반면, 오늘날의 어유에는 폴리 염화 비페닐(polychlorinated biphenyls, PCB), 디클로로디페닐트리클로로에탄(dichlorodiphenyltrichloroethane, DDT) 및 이의 대사물질(metabolites), 디벤조-다이옥신(dibenzo-dioxins, PCDDs), 및 디벤조-퓨란(dibenzo-furans, FCDFs), 폴리 방향족 탄화수소(poly-aromatic hydrocarbons, PAH), 농약(pesticides) 및 환경오염에 대하여 내성이 있어서 생체 축적을 일으키는 잔류성 유기오염물질(Persistent Organic Pollutants) 또는 POP로 알려진 이들의 분해 산물(degradation products)과 같은 매우 다양한 유독성 및/또는 유해한 인위적인 오염 물질(anthropogenic contaminants)이 포함되어 있다. 따라서, 콜레스테롤을 포함하는 증류 분획물은 하나 이상의 이러한 오염 물질 또한 포함할 것이다. 증류 분획물 내에서 이러한 오염물의 함량은 어유보다 더 높을 것이다. 이 사실은 명백하지만, 종래 기술에서 발견될 수 있다.
US 7,678,930은 오일을 진공 스트리핑(vacuum stripping)하여 콜레스테롤이 저감된 어유를 획득하는 방법을 개시한다. 그러므로 증류액은 일부 프리 EPA 및 DHA를 함유하는 콜레스테롤 함유 조성물이다. 모든 어유 오염 물질은 US 7,678,930의 방법의 증류액 또는 콜레스테롤을 함유하는 조성물에서 농축된다.
이는 US 7,718,698가 또한 오일을 진공 스트립핑 하여 어유 중의 환경 오염 물질의 양을 감소시키는 방법을 개시하고 있기 때문에 선행 기술로부터 명백하다. US 7,678,930 및 US 7,718,698은 유사한 프로세스를 개시한다. 따라서, 환경 오염 물질이 제거되는 진공 증류 조건하에 콜레스테롤도 제거되고 그 반대로도 마찬가지이다. US 7,678,930의 공정의 증류액은 어유보다 높은 수준의 독성 및/또는 인위적 오염 물질을 함유하고 그 콜레스테롤 함량이 10% 이하임에 따라, 자체적으로 사료의 총 지질 요구 사항을 만족시키고 지질을 함유하는 나머지 두 필수 지방산인 LA 및 ALA를 더이상 추가할 여지가 없으며 최대 허용 한계를 초과하는 오염 물질을 갖는 사료로 이어질 수 있기 때문에 배합된 쉬림프 및 프룬 사료에서 콜레스테롤의 공급원(source)으로 부적합하다.
본 발명의 목적은 2% 이상의 유리 지방산을 포함하는 어유로부터 적어도 20%의 콜레스테롤 및 에이코사펜타에노산(EPA)과 도데사헥사에노산(DHA)을 포함하는적어도 15%의 다중 불포화 지방산(polyunsaturated fatty acids)을 수득하거나, 적어도 50%의 콜레스테롤 에스테르, 적어도 20%의 에이코사펜타에노산과 도코사헥사에노산의 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 콜레스테롤 에스테르를 수득하는 것이며, 이러한 조성물들은 어유 또는 임의의 콜레스테롤의 추가 공급원을 필요로하지 않으면서 필요한 양의 콜레스테롤 및 필수 다중 불포화 지방산인 에이코사펜타에노산 또는 도코사헥사에노산을 제공하도록 배합된 쉬림프 및 프룬 사료와 같은 동물 사료의 원료 사료로서 이용될 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 개시된 잔류 또는 가공 어유는 동물 또는 인간의 소비 또는 EPA 및 DHA 농축물의 정교화(elaboration)에 적합한 고품질 생선 기름이다.
일 실시 양태에 따르면, 개시된 기술은: (a) 진공 증류 컬럼에서 어유를 증류하여 제1 잔류물과 제1 증류액을 얻는 단계; 및 (b) 진공 증류 컬럼에서 제1 증류액을 증류하여 제2 증류액과 제2 잔류물을 얻는 단계;를 포함하고, 상기 제2 잔류물은 콜레스테롤, 에이코사펜타에노산과 도코사헥사에노산을 포함하는 조성물을 포함하는, 콜레스테롤, 에이코사펜타에노산과 도코사헥사에노산을 포함하는 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 단계 (a)에서 어유는 보조 유체와의 혼화제(admixture)에서 증류된다. 다른 실시예에 따르면, 혼화제에서 어유에 대한 보조 유체의 중량비는 1:100 내지 10:100이다. 다른 실시예에 따르면, 보조 증류 컬럼은 단경로 증류 컬럼(short-path distillation column)이다. 다른 실시예에 따르면, 어유는 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150kg/h의 속도로 단계 (a)의 진공 증류 컬럼 내에 공급된다. 다른 실시예에 따르면, 혼화제는 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150kg/h의 속도로 진공 증류 컬럼 내에 공급된다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (a)는 150 내지 300 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행된다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (a)는 180 내지 280 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.1 mbar의 컬럼 압력에서 수행된다. 다른 실시예에 따르면, 제1 증류액은 증발기 영역의 m2 당 10 내지 350kg/h의 속도로 단계 (b)의 진공 증류 컬럼에 공급된다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (b)는 100 내지 250℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행된다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (b)의 제2 잔류물은 적어도 20%의 콜레스테롤과 적어도 15%의 다중 불포화 지방산을 포함하는 조성물을 포함하며, 상기 다중 불포화 지방산은 에이코사펜타에노산과 도코사헥사에노산을 포함한다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (b)의 제2 잔류물은 어유보다 인위적 오염 물질의 함량이 낮은 조성물이다.
다른 실시 양태에 따르면, 개시된 기술은: (a) 진공 증류 컬럼에서 어유를 증류하여 제1 잔류물과 제1 증류액을 얻는 단계; (b) 진공 증류 컬럼에서 제1 증류액을 증류하여 제2 증류액과, 콜레스테롤을 포함하는 제2 잔류물을 얻는 단계; (c) 제 잔류물을 에스테르화하여 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 혼합물을 얻는 단계; 및 (d) 진공 증류 컬럼에서 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 혼합물을 증류하여 제3 증류액과 제3 잔류물을 얻는 단계;를 포함하며, 상기 제3 잔류물은 에이코사펜타에노산의 콜레스테롤 에스테르와 도코사헥사에노산의 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 조성물을 포함하는, 에이코사펜타에노산과 도코사헥사에노산의 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 단계 (a)에서 어유는 보조 유체와의 혼화제에서 증류된다. 다른 실시예에 따르면, 진공 증류 컬럼은 단경로 증류 컬럼이다. 다른 실시예에 따르면, 어유는 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150kg/h의 속도로 단계 (a)의 진공 증류 컬럼 내에 공급된다. 다른 실시예에 따르면, 혼화제 중의 어유에 대한 보조 유체의 중량비는 1:100 내지 10:100이다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (a)는 150 내지 300 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행된다. 다른 실시예에 따르면, 제1 증류액은 증발기 영역의 m2 당 10 내지 350kg/h의 속도로 단계 (b)의 진공 증류 컬럼에 공급된다. 다른 실시예에 따르면, 혼화제는 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150kg/h의 속도로 단계 (a)의 진공 증류 컬럼에 공급된다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (b)는 100 내지 250 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행된다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (b)의 제2 잔류물을 250 mbar 미만의 압력으로 밀폐된 용기에 공급하고 50 내지 200 ℃의 온도에서 1 내지 72시간 동안 가열하여 에스테르화 혼합물을 얻는다. 다른 실시예에 따르면, 에스테르화 혼합물은 증발기 영역의 m2 당 50 내지 300kg/h의 속도로 진공 증류 컬럼에 공급된다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (d)는 150 내지 260 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행된다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (d)의 제3 잔류물은 적어도 50%의 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 조성물을 포함하며, 상기 콜레스테롤 에스테르는 다중 불포화 지방산의 적어도 20%의 콜레스테롤 에스테르를 포함하고, 상기 다중 불포화 지방산의 콜레스테롤 에스테르는 에이코사펜타에노산의 콜레스테롤 에스테르와 도코헥사에노산의 콜레스테롤 에스테르를 포함한다. 다른 실시예에 따르면, 단계 (d)의 제3 잔류물은 어유보다 인위적 오염물질의 함량이 낮은 조성물이다.
2 % 이상의 유리 지방산을 포함하는 어유로부터 적어도 20%의 콜레스테롤과 에이코사펜타에노산(EPA)과 도코사헥사에노산(DHA)를 포함하는 적어도 15%의 다중 불포화 지방산을 얻기 위한 목적과, 동물 또는 인간의 소비, 또는 EPA 및 DHA 농축물의 정련에 적합한 고품질의 잔류 또는 가공 어유를 동시에 제조하기 위한 목적은 방법 1에 의해 달성되며, 상기 조성물은 어유 또는 임의의 콜레스테롤 공급원을 필요로하지 않으면서 콜레스테롤과 필수 다중 불포화 지방산인 에이코사펜타에노산 또는 도코사헥사에노산의 요구량을 제공하는, 배합된 쉬림프와 프룬 사료와 같은 동물 사료의 원료 사료로서 사용될 수 있다.
방법 1
a) 진공 증류 컬럼에서 어유를 증류하여 제1 잔류물과 제1 증류액을 얻는 단계; 및
b) 진공 증류 컬럼에서 제1 증류액을 증류하여 제1 증류액과, 콜레스테롤, 에이코사펜타에노산 및 도코사헥사에노산을 포함하는 제2 잔류물을 얻는 단계.
2 % 이상의 유리 지방산을 포함하는 어유로부터 적어도 50%의 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 조성물을 얻기 위한 목적과, 동물 또는 인간의 소비, 또는 EPA 및 DHA 농축물의 정련에 적합한 고품질의 잔류 또는 가공 어유를 동시에 제조하기 위한 목적은 방법 2에 의해 달성되며, 상기 콜레스테롤 에스테르는 에이코사펜타에노산과 도코사헥사에노산의 적어도 20%의 콜레스테롤 에스테르를 포함하고, 상기 조성물은 어유 또는 임의의 콜레스테롤 공급원을 필요로하지 않으면서 콜레스테롤과 필수 다중 불포화 지방산인 에이코사펜타에노산 또는 도코사헥사에노산의 요구량을 제공하는, 배합된 쉬림프와 프룬 사료와 같은 동물 사료의 원료 사료로서 사용될 수 있다.
방법 2
a) 어유를 증류하여 제1 잔류물과 제1 증류액을 얻는 단계;
b) 진공 증류 컬럼에서 제1 증류액을 증류하여 제2 증류액과, 콜레스테롤을 포함하는 제2 잔류물을 얻는 단계;
c) 제2 잔류물을 에스테르화하여 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 혼합물을 얻는 단계; 및
d) 진공 증류 컬럼에서 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 혼합물을 증류하여 제3 증류액과, 에이코사펜타에노산의 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 제2 잔류물을 얻는 단계.
어유
여기에서 사용된 용어 "어유(fish oil)"는 야생 및 양식 어류, 갑각류 및 기타 해양 동물로부터 얻은 오일을 의미한다. 이러한 오일은 물고기의 몸 전체 또는 간, 머리 등과 같은 부산물로부터 얻어진다. 이러한 오일의 예로는 멸치유(anchovy oil), 정어유(sardine oil), 연어유(salmon oil), 전갱이유(jack mackerel oil), 멘헤이든유(menhaden oil), 참치유(tuna oil), 크릴유(krill oil), 오징어유(squid oil), 폴락유(pollock oil), 청어유(herring oil), 카프린유(capelin oil), 대구간유(cod liver oil) 및 오징어유가 있다. 어유는 단일 종 또는 어유 혼합물로부터 추출될 수 있다.
또한, 어유는 숙성 또는 표백 어유를 포함한 어유/밀 공장(fish oil/meal factories)의 어유를 말한다. 이러한 오일은 트리글리세라이드 이외에, 주성분으로서 콜레스테롤, 글리세 릴 에테르, 지방 알콜, 스쿠알렌 및 포화 탄화수소로 주로 구성된 1~10%의 유리 지방산 및 약 2% 이하의 비-비누화 물질을 포함한다(Young, F.V.K. "The Chemical & Physical Properties of Crude Fish Oils for Refiners & Hydrogenators" Fish Oil Bulletin No. 18,1986). 어유의 평균 콜레스테롤 함량은 약 1%이다.
또한, 어유는 폴리염화비페닐(polychlorinated biphenyls, PCB), DDT 및 그 대사 산물, 디벤조-다이옥신(dibenzo-dioxins, PCDD) 및 디벤조-퓨란 (dibenzo-furans, PCDF), 폴리 방향족 탄화수소(poly-aromatic hydrocarbonsP, PAH), 살충제(pesticides) 및 그 분해 생성물(환경오염에 저항성이 있어 생체 축적을 일으키는 잔류성 유기 오염 물질 또는 POP라고도 함)과 같이 매우 다양한 유독성 및/또는 유해한 인위적 오염물질을 포함한다.
본 발명의 놀라운 특징은 여기에 개시된 방법에 따라 얻어진 콜레스테롤 함유 조성물이 이들이 수득되는 어유보다 인위적 오염 물질의 농도가 낮거나 인위적인 오염 물질 수준이 정량 한계(LOQ) 이하인 조성물에 이르게 한다는 것이다.
본 발명에 따르면, 진공 증류 컬럼은 가열된 표면 또는 증발기의 근방에 내부 응축기를 갖는 단경로 증류 컬럼일 수 있다. 단경로 증류 컬럼은 증발기와 응축기 사이의 거리가 작동 조건하에서 증류액 분자의 평균 자유 경로와 유사할 때 분자 증류 컬럼으로도 알려져있다. 따라서, 본 발명에서 진공 증류 컬럼은 단경로 증류 컬럼, 분자 증류 컬럼 또는 이의 등가물일 수 있다.
방법 1에 대한 자세한 설명
a) 어유의 증류
어유는 일반적으로 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150kg/h의 속도, 바람직하게는 증발기 영역의 m2 당 10 내지 100kg/h의 속도로 진공 증류 컬럼 내에 공급된다.
일 실시예에 따르면, 증발 온도는 150 내지 300 ℃, 바람직하게는 180 내지 280 ℃이다. 일 실시예에 따르면, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 mbar이다. 일 실시예에 따르면, 증발 온도는 150 내지 300 ℃, 바람직하게는 180 내지 280 ℃이고, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 mbar이다.
증류 공정은 콜레스테롤, 어유의 다른 비-비누화 물질, 유리 지방산 및 인위적 오염 물질을 함유하는 제1 증류액; 및 감소된 함량의 콜레스테롤, 비-비누화 물질 및 인위적 오염 물질을 함유하는 어유를 포함하는 제1 잔류물;을 분리시킨다. 제1 증류액은 내부 응축기에서 응축된다. 제1 증류액과 제1 잔류물은 개별적으로 컬럼을 떠나며, 컬럼 출구에서 수집된다. 제1 잔류물은 인간 또는 동물의 소비, 또는 EPA와 DHA 농축물의 정련에 적합한 고품질의 어유이다.
어유의 유리 지방산 함량이 약 6 % 미만인 경우, 온도가 바람직하게 60 ℃ 미만인 응축기에서 콜레스테롤이 풍부한 제1 증류액은 응축기에서 매우 느린 점성 유동 필름을 형성하거나 고형화되어 응축기를 막을 수도 있다. 이는 콜레스테롤의 높은 용융점(136 ℃) 때문이다. 이러한 문제를 위해 종래 기술에서 두 가지 솔루션이 제공되는데, 두 가지 다 보조 유체(auxiliary fluid, AF)에 의지한다. 첫 번째 솔루션에서, AF는 혼화제를 형성하기 위해 어유와 접촉하며, 혼화제는 전술한 온도 및 압력 조건에서 증류된다. 두 번째 솔루션은 응축기 표면위로 AF를 직접 공급하는 것이다.
어유와의 혼화제에서 사용될 때 보조 유체(AF)는 전술한 진공 증류 조건 하에 증류되며 응축기 온도에서 액체 상태이고, 콜레스테롤에 용해되거나 혼합될 수 있는 임의의 유체 또는 유체의 혼합물을 포함하며, 응축된 필름에서 그 농도를 감소시켜 응축기에서 자유 하향 유동 유체 혼합물을 형성하고, 응축기가 막히거나 오염되는 것을 방지한다. 본 발명의 바람직한 보조 유체는 불포화 지방산의 에틸 에스테르 또는 주로 불포화 지방산으로 이루어진 지방산의 에틸 에스테르의 혼합물을 포함하지만, 상기 요구 조건을 만족하는 임의의 유체 또는 유체 혼합물은 보조 유체로 사용될 수 있는데, 이는 보조 유체가 보다 낮은 응축기 온도의 사용을 가능하게 하여 진공 시스템 성능을 향상시키고 응축물의 재증발 속도를 감소시킴으로써 원하는 증류액의 전체 제거 수율을 향상시키기 때문이다.
AF가 어유와의 혼화제에서 사용되는 경우, 혼화제 중 어유에 대한 보조 유체의 비율은 약 1 내지 10 %, 바람직하게는 약 2 내지 8 %이다. 보조 유체를 포함하지 않는 상태에서 혼화제는 전술한 속도로 진공 증류 칼럼에 공급되고, 증류 조건은 보조 유체가 없는 상태로 전술한 바와 동일하지만, 제1 증류액은 부가적으로 보조 유체를 추가적으로 포함한다.
b) 제1 증류액의 증류
제1 증류액은 증발기 영역의 m2 당 10 내지 350kg/h의 속도, 바람직하게는 증발기 영역의 m2 당 50 내지 200kg/h의 속도로 진공 증류 컬럼 내에 공급된다.
일 실시예에 따르면, 증발 온도는 100 내지 250 ℃, 바람직하게는 140 내지 220 ℃이다. 일 실시예에 따르면, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 mbar이다. 일 실시예에 따르면, 증발 온도는 100 내지 250 ℃, 바람직하게는 140 내지 220 ℃이고, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 mbar이다.
제1 증류액의 증류 공정은 내부 응축기에서 응축되는 제2 증류액과, 콜레스테롤 및 유리 지방산을 포함하는 제2 잔류물을 생성시킨다.
제2 증류액 및 제2 잔류물은 개별적으로 증류 컬럼을 떠나며, 컬럼 출구에서 수집된다.
제2 잔류물은 적어도 20 %의 콜레스테롤과 적어도 15 %의 다중 불포화 지방산을 포함하는 조성물이며, 주요 다중 불포화 지방산은 에이코사펜타에노산과 도코사헥사에노산이고, 필수 지방산을 함유하는 원료가 되며 어유 보다 인위적 오염 물질의 레벨이 낮은 추가적인 이점을 갖는 쉬림프와 프룬 사료용 콜레스테롤 함유 원료로 사용될 수 있다.
필요하다면, 제2 잔류물을 전술한 조건으로 진공 증류 컬럼 내에서 한 번 이상 재증류하여 콜레스테롤의 함량을 증가시키고 조성물의 색(color)을 개선시킬 수있다.
방법 2에 대한 자세한 설명
a) 어유의 증류
어유는 일반적으로 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150kg/h의 속도, 바람직하게는 증발기 영역의 m2 당 10 내지 100kg/h의 속도로 진공 증류 컬럼 내에 공급된다.
일 실시예에 따르면, 증발 온도는 150 내지 300 ℃, 바람직하게는 180 내지 280 ℃이다. 일 실시예에 따르면, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 mbar이다. 일 실시예에 따르면, 증발 온도는 150 내지 300 ℃, 바람직하게는 180 내지 280 ℃이고, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 mbar이다.
증류 공정은 콜레스테롤, 어유의 다른 비-비누화 물질, 유리 지방산 및 인위적이며 자연적으로 발생하는 불순물을 함유하는 제1 증류액; 및 감소된 함량의 콜레스테롤, 비-비누화 성분 및 인위적 오염 물질을 함유하는 어유를 포함하는 제1 잔류물;을 분리시킨다. 제1 증류액은 내부 응축기에서 응축된다. 제1 증류액과 제1 잔류물은 개별적으로 컬럼을 떠나며, 컬럼 출구에서 수집된다. 제1 잔류물은 인간 또는 동물의 소비, 또는 EPA와 DHA 농축물의 정련에 적합한 고품질의 어유이다.
어유의 유리 지방산 함량이 약 6 % 미만인 경우, 온도가 바람직하게 60 ℃ 미만인 응축기에서 콜레스테롤이 풍부한 제1 증류액은 응축기에서 매우 느린 점성 유동 필름을 형성하거나 고형화되어 응축기를 막을 수도 있다. 이는 콜레스테롤의 높은 용융점(136 ℃) 때문이다. 이러한 문제를 위해 종래 기술에서 두 가지 솔루션이 제공되는데, 두 가지 다 보조 유체(auxiliary fluid, AF)에 의지한다. 첫 번째 솔루션에서, 어유는 AF와 혼화되며, 혼화제는 전술한 온도 및 압력 조건에서 증류된다. 두 번째 솔루션은 응축기 표면 위로 AF를 직접 공급하는 것이다.
어유와의 혼화제에서 사용될 때 보조 유체(AF)는 전술한 진공 증류 조건 하에 증류되며 응축기 온도에서 액체 상태이고, 용해되거나 콜레스테롤과 혼화성인 임의의 유체 또는 유체의 혼합물을 포함하며, 응축된 필름에서 그 농도를 감소시켜 응축기에서 자유 하향 유동 유체 혼합물을 형성하고, 응축기가 막히거나 오염되는 것을 방지한다. 본 발명의 바람직한 보조 유체는 불포화 지방산의 에틸 에스테르 또는 주로 불포화 지방산으로 이루어진 지방산의 에틸 에스테르의 혼합물을 포함하지만, 상기 요구 조건을 만족하는 임의의 유체 또는 유체 혼합물은 보조 유체로 사용될 수 있는데, 이는 보조 유체가 보다 낮은 응축기 온도의 사용을 가능하게 하여 응축물의 재증발 속도를 감소시킴으로써 원하는 증류액의 전체 제거 수율을 향상시키기 때문이다.
AF가 어유와의 혼화제에서 사용되는 경우, 혼화제 중 어유에 대한 보조 유체의 비율은 약 1 내지 10 %, 바람직하게는 약 2 내지 8 %이다. 보조 유체를 포함하지 않는 상태에서 혼화제는 전술한 속도로 진공 증류 칼럼에 공급되고, 증류 조건은 보조 유체가 없는 상태로 전술한 바와 동일하지만, 제1 증류액은 부가적으로 보조 유체를 추가적으로 포함한다.
b) 제1 증류액의 증류
제1 증류액은 증발기 영역의 m2 당 10 내지 350kg/h의 속도, 바람직하게는 증발기 영역의 m2 당 50 내지 200kg/h의 속도로 진공 증류 컬럼 내에 공급된다.
일 실시예에 따르면, 증발 온도는 100 내지 250 ℃, 바람직하게는 140 내지 220 ℃이다. 일 실시예에 따르면, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 mbar이다. 일 실시예에 따르면, 증발 온도는 100 내지 250 ℃, 바람직하게는 140 내지 220 ℃이고, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 mbar이다.
제1 증류액의 증류 공정은 내부 응축기에서 응축되는 제2 증류액과, 콜레스테롤 및 유리 지방산을 포함하는 제2 잔류물을 생성시킨다.
제2 증류액 및 제2 잔류물은 개별적으로 증류 컬럼을 떠나며, 컬럼 출구에서 수집된다.
c) 제2 잔류물의 에스테르화
제2 잔류물은 밀폐된 용기에 공급된다. 일 실시예에 따르면, 밀폐된 용기의 압력은 250 mbar 미만, 바람직하게 50 mbar 미만, 더 바람직하게 5 mbar 미만이다. 일 실시예에 따르면, 밀폐된 용기의 온도는 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 에스테르화 혼합물을 형성하기 위해 콜레스테롤과 유리 지방산을 반응시키는데 필요한 시간 동안 50 내지 250 ℃, 바람직하게는 100 내지 180 ℃이다. 일 실시예에 따르면, 밀폐된 용기 압력은 250 mbar 미만, 바람직하게는 50 mbar 미만, 더 바람직하게는 5 mbar 미만이며, 반응기 온도는 콜레스테롤 에스테르를 포함하는 에스테르화 혼합물을 형성하기 위해 콜레스테롤과 유리 지방산을 반응시키는데 필요한 시간 동안 50 내지 250 ℃, 바람직하게는 100 내지 180 ℃이다. 보통, 상기 조건에서 약 1 내지 72시간의 반응 시간은 에스테르화 반응을 완료하고 에스테르화 혼합물을 수득하는데 충분할 것이다.
필요하다면, 황산, p-톨루엔, 술폰산, 앰버라이트(amberlite), 리파아제(lipase) 등과 같은 촉매를 사용하여 에스테르화 반응을 빠르게할 수 있다. 에스테르화 반응 후, 촉매는 통상의 기술자에게 자명한 기술에 의해 제거되어 촉매를 포함하지 않는 에스테르화 혼합물이 얻어진다.
d) 에스테르 혼합물의 증류
에스테르화 혼합물은 증발기 영역의 m2 당 50 내지 300kg/h의 속도, 바람직하게는 증발기 영역의 m2 당 100 내지 250kg/h의 속도로 진공 증류 컬럼 내에 공급된다. 일 실시예에 따르면, 증발 온도는 150 내지 260 ℃, 바람직하게는 170 내지 240 ℃이다. 일 실시예에 따르면, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.5 mbar이다. 일 실시예에 따르면, 증발 온도는 150 내지 260 ℃, 바람직하게는 170 내지 240 ℃이고, 컬럼 압력은 0.0001 내지 0.5 mbar, 바람직하게는 0.001 내지 0.5 mbar이다. 증류 공정은 제3 증류액과 제3 잔류물을 생성시킨다. 제3 증류액은 내부 응축기에서 응축되며, 지방산의 콜레스테롤 에스테르를 함유하는 제3 잔류물은 개별적으로 컬럼을 떠나며, 컬럼 출구에서 수집된다.
제3 잔류물은 적어도 50 %의 콜레스테롤 에스테르를 함유하는 조성물이며, 상기 콜레스테롤 에스테르는 적어도 20%의 다중 불포화 지방산의 콜레스테롤 에스테르, 주로 에이코사펜타에노산의 콜레스테롤 에스테르와 도코사헥사에노산의 콜레스테롤이며, 필수 지방산을 함유하는 원료가 될 수 있는 추가적인 이점과 놀랍게도 정량 한계(LOQ) 이하의 인위적 오염 물질 레벨을 갖는 쉬림프와 프룬 사료용 콜레스테롤 함유 원료로서 사용될 수 있다.
두 방법의 제1 증류액은 연료로 폐기될 수 있는 고농도의 잔류 유기 오염 물질(persistent organic pollutants, POPs)이 함유된 폐기물이다. 따라서, 본 발명의 방법에 의해 어유의 불순물로 여겨지는 콜레스테롤과 유리 지방산은 부가가치 제품으로 전환되고, 현재의 법규 규제보다 훨씬 낮은 POPs 함량으로 인해 쉬림프 및 프룬의 원료 사료로 적합하다.
본 발명의 충분한 이해는 예시를 위해 제시된 이하의 실시예를 고려하여 얻어질 수 있지만, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1.
정어유로부터의 쉬림프 및 프룬 사료용 콜레스테롤, EPA 및 DHA를 함유하는 원료.
240 kg의 정어류를 VK 83 단경로 증류 컬럼에 공급하여, 253 ℃의 온도 및 0.03 mbar의 압력으로 증류하였다. 응축기 온도를 50 ℃로 설정하였다. 잔류 정어유 R1와 함께 18.6 kg의 증류액 D1을 수득하였다.
그 다음, 10 kg의 증류액 D1을 VK 83 단경로 증류 컬럼에 공급하여, 170 ℃의 온도 및 0.01 mbar의 압력으로 증류하였다. 응축기 온도를 40 ℃로 설정하였다. 3.3 kg의 잔류물 R2를 수득하였다. 표 1은 실시예 1의 분석 결과를 나타낸다.
정어유 증류액 D1 잔류물 R2
유리 콜레스테롤, mg/g 9.3 118.6 288.4
총 콜레스테롤, mg/g 9.6 118.9 298.5
콜레스테롤 에스테르1, mg/g 0.5 0.5 17.0
비-비누화 물질, % 1.47 16.01 30.47
산가, mg KOH/g 14.4 171.3 133.4
유리 (EPA + DHA) % 0.5 6.8 18.2
다이옥신, 퓨란 및 PCB와 같은 다이옥신, TEQ ppt (하한계) 1.61 16.96 0.35
PCB 209, ppb (하한계) 17.21 218.12 4.28
전체 PAHs, ppb 28.15 328.63 6.50
살충제, ppb 21.0 248.5 <LOQ
무기물 As, ppm 3.2 <LOQ <LOQ
중금속, ppm 0.06 <LOQ <LOQ
1 콜레스테릴 올레이트(cholesteryl oleate)의 As mg/샘플의 g; LOQ: 정량 한계(Limit of Quantification)
관찰된 바와 같이, 최대 3%의 잔류물 R2를 포함하는 배합된 펠렛, 방법 1의 생성물은 쉬림프와 프룬의 콜레스테롤 요구량을 충족시키기에 충분하므로, 라놀린 유래 콜레스테롤을 사용할 필요가 없으며, 사료 중 어유를 함유할 필요없이 상기 갑각류의 EPA 및 DHA 요구량을 충족시키기에 충분하다. 추가적으로, 쉬림프와 프룬용으로 배합된 전체 지방 또는 지질 함량이 6 내지 9%라는 점을 감안할 때, 갑각류, 리놀레산(LA) 및 알파-리놀렌산(ALA)의 2개의 추가 필수 지방산을 충족시키기 위해 식물성 기름과 같은 추가 지질원에 대한 충분한 선택이 남아있다.
R1에서는 트랜스 지방산이 증가하지 않았고, EPA와 DHA의 합은 사용된 정어유 보다 2% 더 높았으며; 독성 및/또는 유해한 인위적 오염 물질이 어유의 POPs에 대한 규제 기준 이하였다.
실시예 2
멸치유로부터의 쉬림프 및 프룬 사료용 콜레스테롤, EPA 및 DHA를 함유하는 원료.
240 kg의 멸치유를 표 2에 기재된 조성물을 갖는 14.4 kg의 보조 유체와 혼합하였고, 혼화제를 VK 83 단경로 증류 컬럼에 공급하여 245 ℃의 온도 및 0.01 mbar의 압력에서 증류하였다. 응축기 온도를 20 ℃로 설정하였다. 잔여 멸치유 R1와 함께 25.9 kg의 증류액 D1을 얻었다.
그 다음, 22 kg의 증류액 D1을 164 ℃의 온도 및 0.005 mbar의 압력으로 VK 83 단경로 증류 컬럼에 공급하였다. 응축기 온도를 20 ℃로 설정하였다. 6.0 kg의 잔류물 R2를 수득하였다. 표 3은 실시예 2의 분석 결과를 나타낸다.
지방산 에틸 에스테르 조성물 농도, %
미리스트산 (C14:0) 에틸 에스테르 6.6
팔미트산 (C16:0) 에틸 에스테르 8.2
팔미톨레산 (C16:1) 에틸 에스테르 46.4
스테아르산 (C18:0) 에틸 에스테르 1.9
올레산 (C18:1) 에틸 에스테르 29.3
리놀레산 (C18:2) 에틸 에스테르 4.1
알파-리놀레산 (18:3) 에틸 에스테르 3.5
표 2: 실시예 2의 보조 유체 조성물
멸치유 증류액 D1 잔류물 R2
유리 콜레스테롤, mg/g 9.1 81.4 246.3
총 콜레스테롤, mg/g 10.2 81.7 254.5
콜레스테롤 에스테르1, mg/g 1.8 0.5 13.8
비-비누화 물질, % 1.71 12.28 26.09
산가, mg KOH/g 7.1 168.4 133.5
유리형 (EPA + DHA) % 0.5 4.3 15.5
다이옥신, 퓨란 및 PCB와 같은 다이옥신, TEQ ppt (하한계) 2.87 18.96 0.28
PCB 209, ppb (하한계) 24.97 168.21 2.72
전체 PAHs, ppb 27.3 231.2 3.4
살충제, ppb 8.1 77.3 <LOQ
무기물 As, ppm 3.5 <LOQ <LOQ
중금속, ppm 0.02 <LOQ <LOQ
1 콜레스테릴 올레이트(cholesteryl oleate)의 As mg/샘플의 g; LOQ: 정량 한계(Limit of Quantification)
관찰된 바와 같이, 최대 3%의 잔류물 R2를 포함하는 배합된 펠렛, 방법 1의 생성물은 쉬림프와 프룬의 콜레스테롤 요구량을 충족시키기에 충분하므로, 라놀린 유래 콜레스테롤을 사용할 필요가 없으며, 사료 중 어유를 함유할 필요없이 상기 갑각류의 EPA 및 DHA 요구량을 충족시키기에 충분하다. 추가적으로, 쉬림프와 프룬용으로 배합된 전체 지방 또는 지질 함량이 6 내지 9%라는 점을 감안할 때, 갑각류, 리놀레산(LA) 및 알파-리놀렌산(ALA)의 2개의 추가 필수 지방산을 충족시키기 위해 식물성 기름과 같은 추가 지질원에 대한 충분한 선택이 남아있다.
R1에서는 트랜스 지방산이 증가하지 않았고, EPA와 DHA의 합은 사용된 정어유 보다 2% 더 높았으며; 독성 및/또는 유해한 인위적 오염 물질이 어유의 POPs에 대한 규제 기준 이하였다.
실시예 3
정어유로부터의 쉬림프 및 프룬 사료용 콜레스테롤, EPA 및 DHA를 함유하는 원료.
2kg의 표백토(bleaching clay)를 함유한 250kg의 정어유를 70 ℃ 및 50 mbar의 진공 하에서 30분 동안 교반하였다. 클레이를 여과하여 분리한 후, 표백된 정어유 245 kg을 얻었다.
표 2에 나타낸 조성물의 보조 유체 10kg와 표백된 정어유 240kg을 혼합하고, 혼화제를 VK 83 단거리 증류 칼럼에 공급하고, 245 ℃의 온도 및 0.008 mbar의 압력에서 증류시켰다. 응축기 온도를 20 ℃로 설정하였다. 잔여 정어유 R1와 함께 21.3 kg의 증류액 D1을 얻었다.
그 다음, 15 kg의 증류액 D1을 167 ℃의 온도 및 0.004 mbar의 압력으로 VK 83 단경로 증류 컬럼에 공급하였다. 응축기 온도를 20 ℃로 설정하였다. 4.4 kg의 잔류물 R2를 수득하였다. 표 4는 실시예 3의 분석 결과를 나타낸다.
정어유 증류액 D1 잔류물 R2
유리 콜레스테롤, mg/g 7.5 82.5 224.1
총 콜레스테롤, mg/g 8.2 83.9 239.4
콜레스테롤 에스테르1, mg/g 1.2 2.4 25.7
비-비누화 물질, % 1.66 13.04 24.70
산가, mg KOH/g 7.3 171.0 148.6
유리형 (EPA + DHA) % 0.7 7.6 26.8
다이옥신, 퓨란 및 PCB와 같은 다이옥신, TEQ ppt (하한계) 3.61 17.08 0.21
PCB 209, ppb (하한계) 17.45 247.49 1.87
전체 PAHs, ppb 22.1 256.4 4.9
살충제, ppb 12.9 142.7 <LOQ
무기물 As, ppm 5.2 <LOQ <LOQ
중금속, ppm 0.04 <LOQ <LOQ
1 콜레스테릴 올레이트(cholesteryl oleate)의 As mg/샘플의 g; LOQ: 정량 한계(Limit of Quantification)
관찰된 바와 같이, 최대 3%의 잔류물 R2를 포함하는 배합된 펠렛, 방법 1의 생성물은 쉬림프와 프룬의 콜레스테롤 요구량을 충족시키기에 충분하므로, 라놀린 유래 콜레스테롤을 사용할 필요가 없으며, 사료 중 어유를 함유할 필요없이 상기 갑각류의 EPA 및 DHA 요구량을 충족시키기에 충분하다. POPs 수준은 이러한 오염 물질에 대한 국제 규제 기준보다 훨씬 낮고 초기 정어유보다 낮다. 콜레스테롤과 다른 원래 비-비누화 물질의 95% 이상이 정어유로부터 제거된다.
R1에서는 트랜스 지방산이 증가하지 않았고, EPA와 DHA의 합은 사용된 정어유 보다 3% 더 높았으며; 독성 및/또는 유해한 인위적 오염 물질이 어유의 POPs에 대한 규제 기준 이하였다.
실시예 4
전갱이유로부터의 콜레스테릴 에스테르
250 kg의 전갱이유를 표 2에 기재된 조성물을 갖는 15 kg의 보조 유체와 혼합하였고, 혼화제를 VK 83 단경로 증류 컬럼에 공급하여 241 ℃의 온도 및 0.006 mbar의 압력에서 증류하였다. 응축기 온도를 20 ℃로 설정하였다. 잔여 멸치유 R1와 함께 23.2 kg의 증류액 D1을 얻었다.
그 다음, 15 kg의 증류액 D1을 155 ℃의 온도 및 0.004 mbar의 압력으로 VK 83 단경로 증류 컬럼에 공급하였다. 응축기 온도를 20 ℃로 설정하였다. 4.1 kg의 잔류물 R2를 수득하였다.
3 kg의 잔류물 R2를 12시간 동안 교반 용기에서 160 ℃ 및 60 mbar의 진공에서 가열하여, 약 2.9 kg의 에스테르화 생성물을 수득하였다.
그 다음, 2 kg의 에스테르화 생성물을 1252 ℃의 온도 및 0.02 mbar의 압력으로 VK 83 단경로 증류 컬럼에 공급하였다. 1.4 kg의 증류 잔류물 R3를 수득하였다. 표 5는 실시예 4의 분석 결과를 나타낸다.
전갱이유 잔류물 R3
유리 콜레스테롤, mg/g 10.5 1.0
총 콜레스테롤, mg/g 11.4 503.2
콜레스테롤 에스테르1, mg/g 1.6 873.4
비-비누화 물질, % 1.42 51.05
산가, mg KOH/g 5.1 0.6
(EPA + DHA) % 0.4 (free) 26.7 (total, mainly esterified)
다이옥신, 퓨란 및 PCB와 같은 다이옥신, TEQ ppt (하한계) 3.09 <LOQ
PCB 209, ppb (하한계) 16.04 <LOQ
전체 PAHs, ppb 14.2 <LOQ
살충제, ppb 4.7 <LOQ
무기물 As, ppm 5.7 <LOQ
중금속, ppm 0.03 <LOQ
1 콜레스테릴 올레이트(cholesteryl oleate)의 As mg/샘플의 g; LOQ: 정량 한계(Limit of Quantification)
관찰된 바와 같이, 최대 3%의 잔류물 R3를 포함하는 배합된 펠렛, 방법 1의 생성물은 쉬림프와 프룬의 콜레스테롤 요구량을 충족시키기에 충분하므로, 라놀린 유래 콜레스테롤을 사용할 필요가 없으며, 사료 중 어유를 함유할 필요없이 상기 갑각류의 EPA 및 DHA 요구량을 충족시키기에 충분하다. 추가적으로, 쉬림프와 프룬용으로 배합된 전체 지방 또는 지질 함량이 6 내지 9%라는 점을 감안할 때, 갑각류, 리놀레산(LA) 및 알파-리놀렌산(ALA)의 2개의 추가 필수 지방산을 충족시키기 위해 식물성 기름과 같은 추가 지질원에 대한 충분한 선택이 남아있다.
다이옥신, 퓨란, PCB와 같은 다이옥신, PAH 및 무기 비소의 농도는 검출 한계 이하이다.
R1에서는 트랜스 지방산이 증가하지 않았고, EPA와 DHA의 합은 사용된 전갱이유 보다 2% 더 높았으며; 독성 및/또는 유해한 인위적 오염 물질이 어유의 POPs에 대한 규제 기준 이하였다.
실시예 5
멸치유로부터의 콜레스테릴 에스테르의 오염 물질 분석
멸치유를 실시예 4와 같이 처리하여 51.7 %의 총 콜레스테롤 및 25.3 %의 EPA+DHA를 갖는 R3 생성물을 얻었다. R3에서 콜레스테롤이 없는 비-비누화 물질 함량은 1 % 이하이다.
증류액 D1, 잔류물 R3 및 멸치유에 대해 하기 표 6에 나타낸 포괄적인 오염물 분석을 수행하였다.
멸치유 D1 R3
다이옥신 및 퓨란 (17 PCDD/F) WHO(2005)-PCDD/F TEQ (하한계), pg/g 0.114 1.09 <LOQ
폴리염화 비페닐 (12 WHO PCB) WHO(2005)-PCB TEQ (하한계), pg/g 1.87 7.87 <LOQ
폴리염화 비페닐 (6 ICES PCB) Total 6 ndl-PCB (하한계), ng/g 8.58 47.3 <LOQ
TEQ-총 WHO-PCDD/F 및PCB WHO(2005)-PCDD/F + PCB TEQ (하한계), pg/g 1.98 8.96 <LOQ
총 PCB 209, 폴리염화 비페닐 209 Total Mono- to DecaCB (하한계), ng/g 31.2 177.9 <LOQ
폴리브롬화 비페닐 에테르 (24 PBDE) sum of 24 BDEs (excl. LOQ), ng/g 0.532 5.65 <LOQ
에스테르-결합 2-클로로프로판-1,3-디올 (2-MCPD 에스테르) Total 2-MCPD (유리 및 결합), μg/kg 220 1100 <LOQ
에스테르-결합 3-클로로프로판-1,2-diol (3-MCPD 에스테르) Total 3-MCPD (유리 및 결합), μg/kg 160 4400 <LOQ
에스테르-bound 3-클로로프로판-1,2-diol (3-MCPD 에스테르) 및 글리시돌(글리시딜 에스테르) Total 3-MCPD (유리 및 결합), μg/kg 460 7000 <LOQ
비소(As) 비소(As), mg/kg 8.3 0.7 <LOQ
벤조(a)피렌 벤조(a)피렌, μg/kg 0.7 6.3 <LOQ
유기 염소 살충제 및 피레드로이드 DDT (총), mg/kg 0.01 0.077 <LOQ
유기 염소 살충제 및 피레드로이드 DDE, p,p´-, mg/kg 0.01 0.069 <LOQ
메톡실화(MeO-) PBDEs 2-MeO-PBDE-68, ng/g 0.3 21.9 <LOQ
메톡실화 (MeO-) PBDEs 2-MeO-PBDE-47, ng/g 0.2 22.6 <LOQ
LOQ: 정량 한계
2-MeO-PBDE-68 및 2-MeO-PBDE-47는 자연 발생하는 메톡실화 PBDE이며, 해양 먹이 사슬을 통해 어유에 축적되지만 PBDEs의 생체 전환에 기인할 수도 있다.
실시예 5는 인위적 오염 물질이 없고 마찬가지로 자연 발생하는 오염 물질이 없는 어유로부터 콜레스테롤 조성물을 생산하며, 동물 또는 인간의 소비 또는 EPA 및 DHA 농축물의 정련을 위해 고품질의 오염물질이 없는 어유를 유도하는 방법 2의 높은 효능에 대한 추가 증거이다.

Claims (23)

  1. 콜레스테롤, 에이코사펜타에노산, 도코사헥사에노산을 포함하는 조성물의 제조 방법으로서,
    (a) 진공 증류 컬럼에서 어유를 증류하여 제1 증류액과 제1 잔류물을 얻는 단계; 및
    (b) 진공 증류 컬럼에서 상기 제1 증류액을 증류하여 제2 증류액과 제2 잔류물을 얻는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 잔류물은 상기 어유보다 인위적 오염 물질(anthropogenic contaminants)의 함량이 낮은 조성물이며, 상기 조성물의 총 100중량%에 기반하여 적어도 20중량%의 콜레스테롤과 적어도 15중량%의 다중 불포화 지방산(polyunsaturated fatty acids)을 포함하고,
    상기 다중 불포화 지방산은 에이코사펜타에노산과 도코사헥사에노산을 포함하며,
    상기 단계 (a)에서 상기 어유는 보조 유체와의 혼화제(admixture)에서 증류되는, 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼화제에서 상기 어유에 대한 상기 보조 유체의 중량비는 1:100 내지 10:100인, 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 진공 증류 컬럼은 단경로 증류 컬럼(short-path distillation column)인, 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 어유는 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150kg/h의 속도로 상기 단계 (a)의 상기 진공 증류 컬럼 내에 공급되는, 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼화제는 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150kg/h의 속도로 상기 진공 증류 컬럼 내에 공급되는, 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 150 내지 300 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행되는, 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 180 내지 280 ℃의 증발 온도 및 0.001 내지 0.1 mbar의 컬럼 압력에서 수행되는, 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 증류액은 증발기 영역의 m2 당 10 내지 350kg/h의 속도로 상기 단계 (b)의 상기 진공 증류 컬럼 내에 공급되는, 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 100 내지 250 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행되는, 제조 방법.
  10. 에이코사펜타에노산의 콜레스테릴 에스테르와 도코사헥사에노산의 콜레스테릴 에스테르를 포함하는 조성물의 제조 방법으로서,
    (a) 진공 증류 컬럼에서 어유를 증류하여 제1 잔류물과 제1 증류액을 얻는 단계;
    (b) 진공 증류 컬럼에서 제1 증류액을 증류하여 제2 증류액과, 콜레스테릴, 에이코사펜타에노산 및 도코사헥사에노산을 포함하는 제2 잔류물을 얻는 단계;
    (c) 상기 제2 잔류물을 에스테르화하여 콜레스테릴 에스테르를 포함하는 혼합물을 얻는 단계; 및
    (d) 진공 증류 컬럼에서 콜레스테릴 에스테르를 포함하는 혼합물을 증류하여 제3 증류액과 제3 잔류물을 얻는 단계;를 포함하고,
    상기 제3 잔류물은 상기 어유보다 인위적 오염 물질의 함량이 낮은 조성물이며, 상기 조성물의 총 100중량%에 기반하여 적어도 50중량%의 콜레스테릴 에스테르를 포함하며,
    상기 콜레스테릴 에스테르는 적어도 20중량%의 다중 불포화 지방산의 콜레스테릴 에스테르를 포함하고,
    상기 다중 불포화 지방산의 콜레스테릴 에스테르는 에이코사펜타에노산의 콜레스테릴 에스테르와, 도코사헥사에노산의 콜레스테릴 에스테르를 포함하며,
    상기 단계 (a)에서 상기 어유는 보조 유체와의 혼화제에서 증류되는, 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 진공 증류 컬럼은 단경로 증류 컬럼인, 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 어유는 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150 kg/h의 속도로 상기 단계 (a)의 상기 진공 증류 컬럼 내에 공급되는, 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 혼화제에서 상기 어유에 대한 상기 보조 유체의 중량비는 1:100 내지 10:100인, 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 150 내지 300 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행되는, 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 증류액은 증발기 영역의 m2 당 10 내지 350 kg/h의 속도로 상기 단계 (b)의 상기 진공 증류 컬럼 내에 공급되는, 제조 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 혼화제는 증발기 영역의 m2 당 1 내지 150 kg/h의 속도로 상기 단계 (a)의 상기 진공 증류 컬럼 내에 공급되는, 제조 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 100 내지 250 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행되는, 제조 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (b)의 상기 제2 잔류물을 250 mbar 미만의 압력으로 밀폐 용기에 공급하고, 1 내지 72 시간 동안 50 내지 200 ℃의 온도로 가열하여 에스테르화 혼합물을 얻는, 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 에스테르화 혼합물은 증발기 영역의 m2 당 50 내지 300 kg/h의 속도로 상기 진공 증류 컬럼 내에 공급되는, 제조 방법.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (d)는 150 내지 260 ℃의 증발 온도 및 0.0001 내지 0.5 mbar의 컬럼 압력에서 수행되는, 제조 방법.
  21. 콜레스테롤, 에이코사펜타에노산 및 도코사헥사에노산을 포함하는 조성물의 제조 방법으로서,
    (a) 진공 증류 컬럼에서 보조 유체와의 혼화제에서 어유를 증류하여 제1 잔류물과 제1 증류액을 얻는 단계; 및
    (b) 진공 증류 컬럼에서 상기 제1 증류액을 증류하여 제2 증류액과 제2 잔류물을 얻는 단계;를 포함하며,
    (i) 상기 제2 잔류물은 상기 어유보다 인위적 오염 물질의 함량이 낮은 조성물이고, 상기 조성물의 총 100중량%에 기반하여 적어도 20중량%의 콜레스테롤과 적어도 15중량%의 다중 불포화 지방산을 포함하며,
    (ii) 상기 다중 불포화 지방산은 에이코사펜타에노산과 도코사헥사에노산을 포함하고, 및
    (iii) 상기 보조 유체는 150 내지 300 ℃의 온도 및 0.0001 내지 5 mbar의 압력에서 증류되는 유체이며, 콜레스테롤과 혼합될 수 있는, 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 보조 유체는 지방산의 하나 이상의 에틸 에스테르를 포함하는, 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 지방산은 미리스트산(myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 팔미토레산(palmitoleic acid), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid), 리놀레산(linoleic acid), 알파-리놀레산(alpha-linolenic acid), 및 이의 조합물로부터 선택되는, 제조 방법.
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