KR20080044334A - 트리글리세리드 제조 방법 - Google Patents

트리글리세리드 제조 방법 Download PDF

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KR20080044334A
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Abstract

(a) 트리글리세리드에서 전체 아실기를 기준으로 올레산 잔기를 최소 40몰%로 포함하는 제 1 트리글리세리드(first triglyceride)와 스테아르산, 적어도 하나의 스테아르산의 에스테르 또는 이들의 혼합물과 반응하게 하여 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드 및 트리올레오일 글리세리드를 포함하는 조성물을 얻는 단계; (b) 상기 조성물을 처리하여 상기 조성물과 비교하여 올레오일기의 중량이 증가된 양을 가지는 제 1 분획 및 상기 조성물과 비교하여 스테아로일기의 중량이 증가된 양을 가지는 제 2 분획을 형성시키는 단계; (c) 상기 제 1 분획을 가수분해하여 올레산을 형성시키는 단계; 및 (d) 상기 올레산 또는 이들의 에스테르를 전체 아실기를 기준으로 팔미트산 잔기를 최소 50몰%로 포함하는 트리글리세리드와 반응시켜서 1,3-디올레오일 2-팔미토일 글리세리드를 포함하는 조성물을 형성시키는 단계;를 포함하는 트리글리세리드 제조 방법으로 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드를 포함하는 조성물을 형성한다.
스테아르산, 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드, 유지방

Description

트리글리세리드 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING TRIGLYCERIDES}
본 발명은 트리글리세리드 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드(1,3-dioleoyl-2-palmitoyl glyceride; OPO) 및/또는 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드(1,3-distearoyl-2-oleoyl glyceride; StOSt)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
트리글리세리드(triglyceride)는 많은 제품, 특히 식품에서 중요한 성분이다. 상기 트리글리세리드 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드는 모유 지방(human milk fat)의 중요 글리세리드 성분이다.
모유 지방(human milk fat)에서 발견되는 주된 지방의 비슷한 양을 함유하는 지방 조성물은 식물 기원의 오일(oil) 및 지방(fat)으로부터 유도될 수 있다. 그러나, 자연공급원에서 유래한 우유 대체 지방의 조성과 모유의 조성 사이에는 중요한 차이점이 남아있다. 이러한 차이는 식물에서 기원한 대부분의 글리세리드는 2-포지션(2-position)이 불포화되어 있기 때문에 일어나게 된다. 반면, 실질적인 양의 팔미트산이 모유 지방내 글리세리드의 2-포지션을 차지한다.
글리세리드 포지션에 따른 산의 분포의 차이는 중요한 식이적 결과(dietary consequences)를 가지는 것으로 생각된다. 영양적으로 중요한 몇몇 유지방의 트리글리세리드에서의 상기 지방산의 분포를 Freeman 등(J. Dairy Sci., 1965, p.853)이 연구하였는데, 반추동물의 유지방보다 모유지방이 2-포지션에서 더 많은 비율의 팔미트산 및 1,3-포지션에서 더 많은 비율의 스테아르산 및 올레산을 함유하는 것을 발표하였다. 트리글리세리드의 2-포지션에서 유아에 의한 팔미트산의 더 많은 흡수가 Filer 등(J. Nutrition, 99, pp. 293-298)에 의하여 발표되었는데, 모유와 비교하여 유아의 상대적으로 떨어지는 버터 지방의 흡수는 지방의 글리세리드 포지션들 사이에서 팔미트산의 실질적으로 균일한 분포에 의한 것이다.
자연공급원으로부터 얻어지는 트리글리세리드 지방 또는 오일의 화학적 및/또는 물리적 특성을 모유 지방에 가장 근접하게 일치시키기 위해서, 글리세리드 포지션 상의 지방산 잔기의 분포를 조절하는 것이 필요하다.
EP-A-0209327은 트리글리세리드 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드를 포함하는 우유 대체 지방 조성물을 개시한다. EP-A-0209327에 따르면, 이러한 지방 조성물은 더 포화된 2-팔미토일 글리세리드로 실질적으로 구성되는 글리세리드를 포함하는 지방 혼합물을 글리세리드의 1- 및 3- 포지션의 활성도에 위치 특이성(regiospecific)이 있는 리파아제와 같은 재배열 촉매(rearrangement catalyst)에 의해 얻어질 수 있다. 또한, 이와 같은 종류의 효소 방법은 GB 1577933에서도 기술되어 있다. 촉매의 영향 하에서, 불포화 지방산 잔기가 불포화 유리 지방산 또는 이들의 알킬 에스테르의 교환에 의하여 2-팔미토일 글리세리드의 1- 및 3-포지션으로 도입될 수 있다.
1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드(OPO) 및 1,3-디스테아로일 2-올레일 글리세리드(StOSt)와 같은 트리글리세리드의 제조를 위한 보다 효과적 및/또는 비용효율적인(cost-effective) 방법을 제공할 필요가 있다.
일 견지에 있어서, 본 발명은
(a) 트리글리세리드에서 전체 아실기를 기준으로 올레산 잔기를 최소 40몰%로 포함하는 제 1 트리글리세리드(first triglyceride)와 스테아르산, 적어도 하나의 스테아르산의 에스테르 또는 이들의 혼합물과 반응하게 하여 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드 및 트리올레오일 글리세리드를 포함하는 조성물을 얻는 단계;
(b) 상기 조성물을 처리하여 상기 조성물과 비교하여 올레오일기의 중량이 증가된 양을 가지는 제 1 분획 및 상기 조성물과 비교하여 스테아로일 기(stearoyl groups)의 중량이 증가된 양을 가지는 제 2 분획을 형성시키는 단계;
(c) 상기 제 1 분획을 가수분해하여 올레산을 형성시키는 단계; 및
(d) 상기 올레산 또는 이들의 에스테르를 전체 아실기를 기준으로 팔미트산 잔기를 최소 50몰%로 포함하는 트리글리세리드와 반응시켜서 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드를 포함하는 조성물을 형성시키는 단계를 포함하는 트리글리세리드의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 견지에서, 상기 발명은 1,3-디올레오일 2-팔미토일 글리세리드를 포함하는 조성물의 생성을 위하여 올레산 또는 이들의 에스테르의 사용을 제공하고, 여기서 올레산 또는 이들의 에스테르는 트리글리세리드의 전체 아실기를 기준으로 올레산 잔기를 최소 40몰%를 포함하는 트리글리세리드와 스테아르산, 적어도 하나의 스테아르산의 에스테르 또는 이들의 혼합물을 반응시켜, 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드 및 트리올레오일 글리세리드를 포함하는 조성물을 얻는다.
이와 또 다른 견지에서, 상기 발명은 1,3-디올레오일 2-팔미토일 글리세리드 및 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드 모두를 제조하는 방법에 있어서 트리글리세리드의 사용을 제공한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "스테아린(stearin)"은 건식 분류, Lanza 분류 혹은 용매 분류와 같은 몇 가지의 분류에 의하여 저융점 성분들의 최소 10중량%가 제거된 트리글리세리드 혼합물 또는 지방 혼합물을 포함한다.
여기서 사용되는 용어 지방산, 지방 아실기 및 관련 용어는 포화 또는 불포화, 4~24개의 탄소 원자, 바람직하게는 12~22개의 탄소 원자를 가지는 직쇄상 카르복시산을 말한다. 불포화 산은 하나, 둘 또는 그 이상의 이중결합, 바람직하게는, 하나 또는 두 개의 이중결합을 포함할 수 있다.
여기서 사용된 상기 용어 알킬은 1~6개의 탄소 원자를 가지는 직쇄상 또는 측쇄상 포화 탄화수소를 말한다.
본 발명의 (a) 단계에서 사용된 상기 제 1 트리글리세리드는 바람직하게는 고급 올레익 해바라기유(high oleic sunflower oil; HOSF) 또는 이들의 분획이다. 분획은 생성물의 조성을 변경하는 용매 또는 건식 분류와 같은 분류(fractionation)에 의하여 HOSF로부터 얻어진 생성물을 포함한다. 상기 고급 올레익 해바라기유 또는 이들의 분획은 트리글리세리드의 전체 아실기를 기준으로 최소 40몰%, 바람직하게는 최소 60몰% 처럼 최소 50몰%, 가장 바람직하게는, 최소 70몰%의 올레산 잔기를 가진다. 고급 올레익 해바라기유는 대체적으로 해바라기 씨에 함유된 오일로부터 얻는다.
본 발명의 방법의 (a) 단계에서 제 1 트리글리세리드가 스테아르산 또는 스테아르산의 에스테르 또는 이들의 혼합물과 반응하기 전에, 상기 제 1 트리글리세리드는 임의적으로 본 기술분야에서 공지된 표준 기술을 사용하여 정련(degummed) 또는 정제된다.
본 발명의 방법에 있어서 단계 (a) 및/또는 (d)는 바람직하게 효소, 더 바람직하게는 리파아제의 존재하에서 수행된다.
(a)단계는 대체적으로 생촉매로서 1,3 특이적 리파아제(specific lipase)의 존재하에 수행된다. (a)단계 중에, 제 1 글리세리드 2-포지션의 상기 지방산은 대체적으로 변화하지 않는다(예를 들어, 상기 공정중에 2-포지션의 지방 아실기의 수(또는 몰수)가 10%미만, 보다 바람직하게는 1%미만와 같은 5%미만으로 변화).
(a)단계 중에, 포화 스테아로일 지방산 잔기는 제 1 글리세리드의 1- 및 3-포지션에 도입된다. 상기 반응은 제 1 트리글리세리드와 스테아르산, 적어도 하나의 스테아르산의 에스테르, 하나 또는 그 이상의 스테아르산의 에스테르를 갖는 스테아르산의 혼합물 또는 둘 또는 그 이상의 스테아르산의 에스테르의 혼합물 사이에서 일어난다. 바람직한 스테아르산의 에스테르는 글리세리드(모노-, 디- 및 트리글리세리드를 포함) 및 1 ~ 6 개의 탄소 원자를 가지는 알코올이 있는 알킬 에스테르이다.
(a) 단계에서의 상기 반응은 제 1 글리세리드를 기준으로 최소 50몰%, 바람직하게는 최소 60몰%, 가장 바람직하게는 70몰%의 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드로의 전환율에서 평형에 도달 또는 근접하게 된다.
(a) 단계에서의 생성물은 대체적으로 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드, 트리올레인(즉, 트리올레오일 글리세리드), 1,2-디올레오일 3-스테아로일 글리세리드 및 상기 공정의 선택성에 따라 또한 가능한 것으로 1,2-디스테아로일 3-올레오일 글리세리드를 포함하는 혼합물을 포함할 수 있다.
(a) 단계에서 얻어진 조성물은 제 2 분획으로부터 제 1 분획에서의 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드를 최소 부분, 바람직하게는 최소 70중량%, 보다 바람직하게는 최소 90중량%와 같이 최소 80중량%, 가장 바람직하게는 최소 95중량%으로 분리하기 위해 (b) 단계에서 처리된다. 제 2분획은 (a) 단계에서 제조된 전체 트리올레오일 글리세리드를 바람직하게 최소 70중량%를 포함한다.
본 발명의 공정의 (b) 단계에서 얻어진 제 1 및 제 2 분획은 기존의 방법에 의하여 (a) 단계에서 생성된 조성물로부터 분리될 수 있다. 상기 분리는 (a) 단계에서 얻어진 조성물의 용매(습식) 분류, Lanza 분류 또는 다단계 역류 건식 분류와 같은 건식 분류에 의하여 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 분획은 유기 용매(예를 들어, 아세톤과 같은 C3 ~ C10의 케톤) 또는 계면활성제를 포함하는 수성 미디어(aqueous medium)를 사용하는 습식 분류를 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있다.
(b) 단계에서, (a) 단계에서 얻어진 조성물과 비교하여 제 1 분획의 올레오일(올레익(oleic) 및 올레오일을 포함)기의 중량의 증가된 양은 (a)에서 얻어진 조성물에서 올레오일(올레익(oleic) 및 올레오일을 포함)기의 중량을 기준으로 존재하는 올레오일(올레익(oleic) 및 올레오일을 포함)기를 바람직하게 10중량% 초과, 보다 바람직하게는 30중량%와 같은 20중량% 초과, 가장 바람직하게는 40중량%를 초과한다.
(a) 단계에서 얻어진 조성물과 비교하여 제 2 분획의 스테아로일(스테아릭(stearic) 및 스테아로일를 포함)기의 중량의 증가된 양은 (b)에서 얻어진 조성물에서 스테아로일(스테아릭(stearic) 및 스테아로일를 포함)의 중량을 기준으로 존재하는 스테아로일(스테아릭(stearic) 및 스테아로일를 포함)기를 바람직하게 10중량% 초과, 보다 바람직하게는, 30중량%처럼 20중량% 초과, 가장 바람직하게는, 40중량%를 초과한다.
본 발명에 따른 (b) 단계에서 얻어진 제 2 분획은 바람직하게는 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드가 풍부하도록 처리된다.
본 발명은 (b)단계에서의 제 2 분획으로서 얻어진 1,3-디스테아로일 2-올레오일을 정제하는 추가적 단계를 포함할 수 있다. 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드(StOSt로도 알려짐)는 가치있는 상업적 제품이다. 예를 들어, 코코아 버터의 동등물 또는 대체물로서 1,3-디팔미토일 2-올레오일 글리세리드와 같은 다른 글리세리드와 함께 또는 단독으로 사용될 수 있다.
본 발명의 공정의 (c)단계에서 제 1 분획의 가수분해는 본 기술분야에서 공지된 지방 및 오일의 가수분해반응에 사용되는 비누화(알카리 사용) 또는 산 가수분해(acid hydrolysis), 또는 리파아제와 제 1 분획물을 접촉시키는 것과 같은 효소적 가수분해와 같은 모든 방법에 의해 수행될 수 있다. 상기 리파아제는 다른 지방산 잔기에 우선하여 올레산 지방산 잔기를 선택적으로 가수분해하거나 하지 않을 수 있다.
(c)단계의 가수분해 반응에 있어서, 상기 올레오일 잔기는 상응하는 유리지방산, 올레산 또는 이의 염(예를 들어, 소디움 또는 포타슘 염; 음이온(identity of anion)는 가수분해에 사용되는 작용제에 의존할 것이다)으로 가수분해된다.
(c)단계의 가수분해에 이어서, 상기 올레산은 임의적으로 예를 들어, 최소 50중량%, 보다 바람직하게는, 최소 70중량%, 최소 80중량%, 최소 90중량% 또는 최소 95중량%처럼 최소 60중량%의 순도로 정제된다.
선택적으로 또는 부가적으로, 상기 올레산은 공정의 (d)단계에서 반응 전에 에스테르로 전환된다. 예를 들어, 상기 올레산은 글리세리드(모노-, 디- 및 트리글리세리드 포함) 또는 알킬 에스테르(예를 들어, C1~C6 알킬에스테르)로 전환될 수 있다. 본 공정의 (d) 단계에서 사용되는 상기 올레산은 유리지방산 단독, 단일 에스테르, 올레산의 하나 또는 그 이상의 에스테르를 갖는 유리 올레산 혼합물 또는 올레산의 둘 또는 그 이상의 에스테르의 혼합물일 수 있다.
(c) 단계의 올레산은 임의로 추가적인 정제(purification) 및/또는 하나 또는 그 이상의 에스테르로의 전환 후에 (d) 단계에서 트리글리세리드와 반응하여 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드를 포함하는 조성물을 형성한다.
본 발명의 선택적인 구현예에 있어서, 가수분해 단계(c)는 생략될 수 있으며, 제 1 분획이 (d)단계에서 직접적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 공정의 (d) 단계에서 다른 출발물질(starting material)로 사용되는 상기 트리글리세리드는 전체 아실기를 기준으로 팔미트산 잔기를 최소 50몰%, 바람직하게는 최소 60몰%, 가장 바람직하게는 최소 70몰%로 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, (d)단계에서 사용되는 상기 트리글리세리드는 팜유의 고융점 분획으로부터 얻어질 수 있는 글리세롤 주쇄(glycerol backbone)의 2-포지션에 팔미트산을 포함하는 글리세리드를 포함한다. 팜유는 12중량%까지 트리팔미틴을 포함하는 삼포화 산 글리세리드(trisaturated acid glycerides)를 함유한다. 일반적으로, 상부 분획(top fraction)은 트리팔미틴의 4중량부 및 대칭 이포화 트리글리세리드(symmetrical disaturated triglycerides)의 1중량부를 함유한다. 팜유의 고융점 분획은 바람직하게 분류되어 바람직하게 대체적으로 70중량% 초과 또는 75중량% 초과와 같이 60중량% 초과의 함량으로 포화 2-팔미토일 글리세리드를 포함하는 팜유스테아린를 얻는다. 팜유의 분류는 팜유를 용매(습식) 분류, Lanza 분류 또는 다단계 역류 건식 분류와 같은 건식 분류에 의해 수행될 수 있다. 상기 팜유는 팜원유, 정제된 팜유, 팜유의 분획 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 바람직하게, 상기 팜유는 유기 용매(예를 들어, 아세톤과 같은 C3 ~ C10의 케톤) 또는 계면활성제를 포함하는 수성 미디어(aqueous medium)를 사용하여 습식 분류가 되게 한다. 팜유스테아린은 바람직하게 표백 및 탈취를 포함하여 대체적으로 정제한다. 팜유스테아린의 표백은 바람직하게 110℃처럼 100℃를 상회하는 높은 온도에서 바람직하게 수행된다. 탈취하는 단계에서, 휘발성 불순물이 200℃를 상회하는 온도에서 팜유스테아린으로부터 제거되어 탈취된 팜유스테아린이 얻어진다. 탈취단계에서 제거된 상기 불순물은 일반적으로 유리지방산, 알데히드, 케톤, 알코올 및 다른 탄화수소 불순물을 포함한다. 상기 표백과 탈취는 본 기술분야에서 공지된 표준조건하에서 수행되며, 단일 공정 단계 또는 둘 또는 그 이상의 공정 단계에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 단계는 감압(예를 들어, 10mmHg 또는 그 미만)하에서 수행될 수 있고, 여기서 팜유스테아린은 증기와 접촉되어 불순물을 기화시키거나, 선택적으로 상기 탈취단계는 상승된 온도 및 예를 들어, 10mmHg 이하의 압력에서 수행될 수 있다.
본 발명의 공정에서 단계 (d)는 효소, 바람직하게는, 1,3 특이적 리파아제의 존재하에서 바람직하게 수행된다. 제 2 글리세리드와 올레산 분획의 반응 중에, 제 2 글리세리드의 2-포지션의 지방산은 대체적으로 변하지 않는다(예를 들어, 공정도중에 2-포지션에서 지방 아실기의 수(mole)가 10% 미만이고, 보다 바람직하게는 1% 미만처럼 5% 미만으로 변함).
(d) 단계 중에 1,3 리파아제의 영향하에, 올레오일 잔기가 트리글리세리드의 지방산 잔기와 교환에 의해 트리글리세리드의 1- 및 3-포지션에 도입된다. 교환은 올레산 또는 이의 에스테르와 글리세리드 사이에서 바람직하게 일어난다. 이러한 방법에 의하여 개질된 상기 2-팔미토일 글리세리드는 상기 반응혼합물로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 공정에 있어서 (d) 단계에서의 반응은 팔미트산을 2-포지션에서 보다는 1,3-포지션에서 올레산과 교환한다. 상기 에스테르교환 반응은 트리글리세리드의 몰기준으로 1,3-디올레오일 2-팔미토일 글리세리드로의 전환율이 최소 50몰%, 바람직하게는, 최소 60몰%, 가장 바람직하게는, 최소 70몰%에서 평형에 근접하거나 도달하게 수행된다.
바람직하게 (d) 단계에서, 트리글리세리드인 팜유스테아린은 예를 들어, 올레산 농축물(65중량% 초과, 바람직하게는 70중량% 초과, 가장 바람직하게는 75중량% 초과의 농도로 유리 올레산을 포함함)과 혼합된다. 상기 팜유스테아린 대 올레산 농축물의 비는 중량기준으로 바람직하게는 0.1:1~2:1이고, 보다 바람직하게는 0.4:1~1.2:1이고, 보다 더 바람직하게는 0.4:1~1:1이고, 가장 바람직하게는, 1:1.1~1:2이다. 상기 반응은 30℃~90℃, 바람직하게는 60℃~70℃ 근방처럼 50℃~80℃의 온도에서 바람직하게 수행되며, 회분식 또는 연속식에서 물에 혼화되지 않는 유기 용매의 존재 또는 부존재하에서 수행될 수 있다.
상기 반응 전에, 습도는 사용된 생촉매 효소 시스템의 유형에 따라 수분 활성도가 0.05~0.55, 바람직하게는, 0.1~0.5에서 바람직하게 조절된다. 예를 들어, 상기 반응은 리파아제 D(이전에 리조퍼스 델레마(Rhizopus delemar)로 분류되었던 리조퍼스 오리자(Rhizopus oryzae), Amano Enzyme Inc., 일본)의 농축액 또는 리조 무코 미에헤이(Rhizomucor miehei; 노보자임 A/S사의 리포좀 RM IM, 덴마크)의 물과 혼화되지 않는 농축액을 기본으로 하는 60℃의 교반 탱크(stirred tank) 또는 충진상 반응기(packed bed reacter)에서 생촉매를 통해 수행될 수 있다.
(d)단계에서 사용된 유사한 반응조건이 (a)단계에 사용될 수 있다.
(d)단계에서 얻은 상기 1,3-디올레오일 2-팔미토일 글리세리드는 바람직하게는 불순물을 제거하는 추가적 단계를 거친다. 트리글리세리드 분획생성물로부터 지방산과 에테르를 분리하기 위하여, (d)단계에서 얻어진 상기 조성물(임의로, 지방상(fats phase)의 분리와 같은 추가적 처리 후에)을 낮은 기압(<10mbar) 및 상승된 온도(>200℃)에서 증류시킬 수 있다.
(d) 단계에서 얻어진 조성물의 증류 후에, 상기 트리글리세리드 분획을 바람직하게 분류하여 OPO 글리세리드를 회수한다. 이것은 단일, 2단계, 다단계 분류기술을 사용하여 용매 분류 또는 건식 분류를 사용할 수 있으나 바람직하게는 단일 단계 건식 분류로 수행된다. 분류는 바람직하게 비전환된 트리-팔미틴을 제거하여 15중량% 미만, 바람직하게는 10중량% 미만, 가장 바람직하게는 6중량% 미만의 정도까지 낮춘다. 상기 OPO 분획은 잔존하는 모든 지방산 및 불순물이 제거되도록, 대체적으로 완전히 정제되어 정제된 OPO 분획을 제조한다.
본 발명은 1,3-디올레오일 2-팔미토일 글리세리드를 더 정제하는 하나 또는 그 이상의 부가적인 단계를 포함할 수 있다.
상기 공정은 (a)~(d)의 전에, 사이에 또는 후에 원하는 성분을 부분적으로 정제 또는 풍부하게 하기 위한 추가적 단계를 임의로 포함할 수 있다.
본 발명의 공정에 의하여 제조된 OPO 글리세리드를 포함하는 조성물은 OPO 글리세리드를 바람직하게는, 최소 50중량%, 보다 바람직하게는, 최소 60중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 잔부는 다른 비-OPO 트리글리세리드를 포함한다. 상기 조성물은 트리글리세리드의 혼합물을 포함하고, 여기서 불포화 지방산 잔기를 포함하는 각기 다른 지방산 잔기가 불규칙적으로 1- 및 3-포지션 사이에 분포되고, 2-포지션의 지방산 잔기의 적어도 절반은 포화된 C16 및/또는 C18, 바람직하게는 팔미트산 잔기로 실질적으로 구성되며, 특히 전체 2-포지션 지방산의 60~90중량%이다. 바람직하게 지방산 잔기의 모두, 또는 사실상 모두(예를 들어, 99중량% 초과)는 짝수화된다. 1- 및 3-포지션에서의 상기 불포화 지방산 잔기는 바람직하게는 대부분 올레산, 리놀레산 및 팔미트산으로 구성된다. 상기 조성물은 바람직하게 최소 1- 및 3-포지션에 결합된 정도(몰기준)로, 보다 바람직하게는, 2배(몰기준)까지 2-포지션에 포화 지방산을 포함한다. 바람직하게는, 상기 1,3-포지션은 불포화 C18 및 포화 C4~C14 지방산을 모두 포함한다. 이러한 지방산의 비율과 유형은 요구되는 조성물의 식이적 및 물리적 필요에 따라 정해진다. 예를 들어, 액상공급물 중의 우유 대체 지방은 체온(blood heat)에서 에멀젼화가 될 수 있어야 하므로 바람직하게는 상기 온도(37℃)에서 용융될 수 있어야 한다. 지방의 용융점은 이들의 지방산의 조성에 따라 정해지고, 적절히 선택될 수 있다. 특정한 요구되는 물리적 특성을 지닌 지방조성물의 제조라는 관점에서 정확한 지방산 조성으로 된 지방이 본 발명에서의 사용을 위해 선택될 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 가장 바람직한 조성물은 sn-2 포지션에서 존재하는 최소 50중량%의 팔미트산, S는 최소 18개의 탄소 원자, 바람직하게는 18개의 탄소 원자를 나타내는 8중량% 미만의 SSS 및; 1- 및 3-포지션의 최소 40중량%의 올레산 잔기를 포함하는 OPO 글리세리드를 갖는 포화지방산을 포함하는 것이다.
본 발명의 공정에 의하여 얻어진 조성물은 바람직하게는 10중량% 미만의 1,2,3-삼포화 글리세리드, 8중량% 미만의 1,2,3-삼포화 글리세리드(1,2,3-trisaturated glyceride)를 함유한다.
상기 본 발명의 공정은 상기 OPO 분획을 다른 지방 및/또는 오일, 바람직하게는 적어도 하나의 식물성 오일과 혼합하는 지방혼합물을 형성하는 추가적 단계를 포함할 수 있다. 적합한 지방은 중간-사슬(medium-chain) 트리글리세리드 40중량% 까지; 라우르 지방 30중량%까지; 다른 식물성 지방 50중량%까지; 또는 버터지방을 40중량%까지: 또는 이들 지방의 분획 또는 혼합물을 포함하는 지방이다. 특히, 라우르 지방, 바람직하게는 팜핵유(palm kernel oil)는 유지방의 조성 또는 용융특성을 조화시키는 혼합물 및/또는 조성물의 식이적 장점을 향상시키는 고도불포화지방산 글리세리드(polyunsaturated fatty acid glycerides)의 높은 함유율을 가지는 해바라기유, 고급 올레익 해바라기유, 팜핵유(palm kernel oil), 유채씨유(rapeseed oil), 고급 올레익 잇꽃오일(high oleic safflower oil), 코코넛 오일 및 소이빈 오일(soybean oil)과 같은 식물성 오일을 포함할 수 있다. 이렇게 본 발명의 공정에 의해 제조된 조성물은 유지방 조성물 또는 이의 용융특성을 조화시키는 혼합물을 바람직하게 제공한다. 가장 좋은 조성물은 비안정화지방(non stabilised fats)을 NMR-펄스(NMR-pulse)에 의해 측정된 고체 함량 지수(Solid Content Index)가 다음 범위 내일 때이다: NO = 35-55; N10 = 25-50 및 N30</= 10. 이러한 값은 80℃에서 지방을 용융시키고, 60℃ 또는 그 이상으로 최소 10분 동안 지방을 유지시키고, 0℃까지 냉각 및 16시간 동안 0℃에서 지방을 유지시키고, 측정 온도 N(measurement temperature N)으로 지방을 가열하고, 그리고, N 값을 측정하기 전에 30분 동안 그 온도에서 지방을 유지시켜서 얻어졌다.
본 발명의 공정에 의하여 제조된 상기 지방 조성물 또는 지방 혼합물은 유아 식품 배합물에서 지방의 적어도 일부의 대체를 위해 적합하다. 그러므로, 상기 본 발명은 대략적인 상대적 중량비 2.5:1:5인 지방, 단백질 및 탄화수소 성분을 포함하는 유아 식품 조성물의 제조를 위한 방법도 제공하고, 여기서, 이러한 배합물에 통상적으로 사용되는 지방의 적어도 일부가 본 발명에 따라 제조된 지방 조성물 또는 지방 혼합물로 대체된다. 이러한 배합물에서 통상적인 첨가 성분과 함께, 이러한 혼합물을 함유하는 건조배합물은 분산물 100㎖당 대략 지방 3½ 그램의 에멀젼(emulsion)을 제조하기에 충분한 물에 사용을 위해 분산되어야 한다. 그러므로, 또 다른 견지에서, 본 발명은 공정의 단계(ⅴ) 후에 얻어진 OPO 트리글리세리드를 포함하는 조성물을 포장 및 표지하여 유아 식품 배합물을 제조하는 방법을 제공한다.
다음의 비제한적인 실시예는 본 발명을 설명하고, 발명의 범위를 어떠한 방법으로 한정하는 것이 아니다. 실시예 및 명세서 전체에서, 모든 백분율, 부 및 비는 달리 나타나지 않는 한 중량에 의한 것이다.
트리올레인(triolein)을 RML(리조무코 미에헤이(Rhizomucor miehei)사의 리파아제) 또는 RDL(리조퍼스 델레마르(Rhizopus delemar)사의 리파아제)와 같은 1,3-특이적 리파아제(1,3-specific lipase) 2중량%(트리올레인의 중량 기준)의 존재하에 과량의 스테아르산과 반응시켜 1,3-디스테아로일-2-올레오일 글리세리드, 전환되지 않은 트리올레오일 글리세리드 및 글리세리드를 함유하는 다른 스테아르산을 얻었다. 상기 반응은 50℃에서 교반 및 진공하에서 수행되어 반응 동안에 생성된 물이 제거되었다. 각각의 트리글리세리드 분획물은 표준조건하에서 건조 분류에 의하여 분리되었다. 상기 올레오일 풍부 글리세리드 분획은 물(용액: 60중량%)에서 비특이적 리파아제 0.2% CRL(Canadida rugosa lipase)(올레오일 글리세리드의 중량% 기준)로 가수분해된다. 상기 반응은 교반하에 40℃에서 수행된다. 유리 지방산이 풍부한 상기 올레산 풍부 유리지방산이 단경로증류장치(short path distillation)에 의해 제거되고, 트리팔미틴과 함께 다음의 반응 조건하에서 1,3-디올레올-2-팔미톨-글리세리드로 전환되었다: 무용매(solvent free), 진공하에서 RML 또는 RDL과 같은 1,3-특이적 리파아제 2%(트리팔미틴 중량 기준)의 존재하에 물을 제거함. 상기 반응은 교반하 50℃에서 수행되었다.

Claims (11)

  1. (a) 트리글리세리드에서 전체 아실기를 기준으로 올레산 잔기를 최소 40몰%로 포함하는 제 1 트리글리세리드(first triglyceride)와 스테아르산, 적어도 하나의 스테아르산의 에스테르 또는 이들의 혼합물과 반응하게 하여 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드 및 트리올레오일 글리세리드를 포함하는 조성물을 얻는 단계;
    (b) 상기 조성물을 처리하여 상기 조성물과 비교하여 올레오일기의 중량이 증가된 양을 가지는 제 1 분획 및 상기 조성물과 비교하여 스테아로일기의 중량이 증가된 양을 가지는 제 2 분획을 형성시키는 단계;
    (c) 상기 제 1 분획을 가수분해하여 올레산을 형성시키는 단계; 및
    (d) 상기 올레산 또는 이들의 에스테르를 전체 아실기를 기준으로 팔미트산 잔기를 최소 50몰%로 포함하는 트리글리세리드와 반응시켜서 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드를 포함하는 조성물을 형성시키는 단계;
    를 포함하는 트리글리세리드 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 분획은 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드가 풍부해지도록 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, (a) 및/또는 (d)는 효소의 존재하에서 수행 된 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 효소는 리파아제인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 트리글리세리드는 고급 올레익 해바라기유(high oleic sunflower oil; HOSF) 또는 이들의 분획인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드는 정제된 것임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드는 정제된 것임을 특징으로 하는 방법.
  8. 상기 1,3-디올레오일 2-팔미토일 글리세리드를 포함하는 조성물의 제조 방법에 있어서, 올레산은 트리글리세리드의 전체 아실기를 기준으로 올레산 잔기를 최소 40몰%를 포함하는 트리글리세리드와 스테아르산, 적어도 하나의 스테아르산의 에스테르 또는 이들의 혼합물을 반응시켜 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드 및 트리올레오일 글리세리드를 포함하는 조성물을 얻는 것을 포함하는 방법으로 올레산이 형성되는 것을 특징으로 하는 올레산 또는 이들의 에스테르의 사용 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 트리올레오일 글리세리드를 가수분해하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 방법.
  10. 1,3-디올레오일 2-팔미토일 글리세리드 및 1,3-디스테아로일 2-올레오일 글리세리드 모두를 제조하는 방법에 있어서 트리글리세리드를 사용하는 방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리글리세리드는 고급 올레익 해바라기유 또는 이들의 분획인 것을 특징으로 하는 사용 방법.
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