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技術 ココアバターと類似のハードバターの製造方法

出願人 シージェイチェイルジェダングコーポレイション
発明者 カング、ジヒュンキム、ミジュングリー、ユンジェオングキム、ユンシクリー、サングブムパーク、セウングウォン
出願日 2015年11月6日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2015-218165
公開日 2016年4月7日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2016-047062
状態 特許登録済
技術分野 食用油脂
主要キーワード フィルタープレス方式 油脂溶液 一般溶剤 融点部分 展開槽 液体脂 クロマロッド 酵素的エステル交換反応
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (4)

課題

植物性油脂からPOS高含量油脂を製造する方法の提供。

解決手段

植物性油脂と、脂肪酸及び脂肪酸誘導体の配合で構成される油脂を原料として酵素的エステル交換反応する工程;前記酵素的エステル交換反応した油脂から分別過程により結晶化された分画を除去する工程;及び前記分別油脂から脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去する工程を含む、POS高含有油脂の製造方法。製造されたPOS高含有油脂は、パーム油が主成分の植物性油脂、外来油脂を主成分とする植物性オレイン油又はひまわり油を主成分とする植物性油脂を原料として、トリグリセリド組成中にPOSを高含量で含み従来のココアバター代替脂と差別化された特性を有し、この特性により高級天然ココアバターと物性及び組成が同一である、1:1で代替可能な油脂組成物

概要

背景

1.ココアバター
ココアバター(cocoa butter、cacao butter)は、カカオ(Theobroma cacao)の果実中の種子(カカオ豆、油脂48〜49%含有)の油脂成分である。ココアバターは、トリグリセリド98%、遊離脂肪酸1%、モノジグリセリド0.5%、ステロール0.2%、トコフェロール150〜250ppmで構成される。ココアバターのトリグリセリドには、sn−2位にオレイン酸(Oleic acid)が位置し、sn−1、3位にそれぞれパルミチン酸(Palmitic acid)とステアリン酸(Stearic acid)が位置する対称型構造が75%以上である。POS34〜49%、SOS23〜30%、POP13〜17%で、これらが主な対称型油脂である。

ココアバターの融点は32〜35℃で、室温の20℃付近で71〜88%の固体脂含量を有し、30〜32℃で融け始め、32〜35℃でほぼ融解される。このような30℃付近での急な溶融特性により、室温では硬いが、口融けが速くすっきりとさっぱりした感じの口融性を有するようになる。ココアバターのこのような溶融特性は対称型油脂に起因することが知られている。

2.ココアバター代用油脂
ココアバターは天然作物から得られ、気候変化により供給が変動するし、高価なので、これを代替するために、植物性油脂チョコレートのココアバターの代用油脂として使用されている。この代用油脂は、パーム核油及び椰子油を硬化させたものが使用されたが、ココアバターとの相溶性がなかった。ココアバターの代用油脂は製造方法と構成成分により、ココアバター代用脂(cocoa butter equivalent and extender、CBE)、ココアバター代替脂(cocoa butter replacer、CBR)、ココアバター置換物(cocoa butter substitute、CBS)の三種類に分類される。

ココアバター代用脂(CBE)は、ココアバターと相溶することが可能であり、トリグリセリドの組成がココアバターと類似し、テンパリングが必要である。天然のココアバター代用脂(CBE)には、パーム油中融点分別脂(Palm middle fraction、PMF)、サル脂(Sal fat)、ボルネオ脂(Borneo tallow)、コクム脂(Kokum)、シア脂(Shea butter)などの外来油脂(exotic fat)と呼ばれる油脂がある。前記ココアバター代用脂は、これらをそのまま或いはこれらの分別油脂、又はこれらを適当に配合して使用するのが一般的である。しかし、サル脂、ボルネオ脂、コクム脂などは、作物の実ではなく野生のままのものを獲り集める形態であるため天気などによりその収穫量や価格が変動し、最悪の場合は必要量を確保できなくなる問題がある。

天然CBEの製造方法とともに、CBEは酵素的エステル交換反応によりSOSリッチ脂肪(rich fat)を合成し、パーム油を分別して得られるパーム油中融点分別脂(Palm mid-fraction、PMF)と約1:1で混合して製造することができる。一般的なCBEのトリグリセリド組成は、POP30〜35%、POS10〜15%、SOS30〜35%である。この数値は、ココアバターのトリグリセリド組成(ガーナ産POP17%、POS43%、SOS26%)に比べてPOPとSOSの含量が高く、POSの含量が低いため、その差を確認することができる。

ココアバターとCBEの固体脂含量を比べると、SOS含量が高いCBEの場合、30℃以上の温度では固体脂含量がココアバターの固体脂含量より低い反面、30℃以上の温度ではココアバターの固体脂含量より高い特性を示し、多少硬い感じを与え、口中に残る程度が多い。ココアバターとCBEの固体脂含量の差、即ち、物性の差は前述のように、ココアバターとCBEのトリグリセリドの組成の差に起因すると考えられる。CBEは、POPとSOSの含量が高く、ココアバターはPOS含量が高い。POS、POPの融点は35℃付近である一方、SOSの融点は41℃で、SOS含量の多い油脂は30℃以上の温度で比較的硬い特性を示すと言える(Aleksandra Torbica etc.、 Eur Food Res Technol、2006、222:385-391)。

最近チョコレートの嗜好において、硬いものより柔らかく、口融けが速くて口残感がなく、すっきりとさっぱりしたものが好かれる傾向である。そして、SOS含量の減少とPMF含量の増加により柔らかい感じの軟質(soft)CBEが開発された。軟質CBEは、POP40〜45%、POS10〜15%、SOS30〜35%のトリグリセリド組成を有する。軟質CBEは20〜35℃の温度範囲全般的に低い固体脂含量を示し、これにより柔らかい感じのチョコレートを提供することはできるが、常温結晶が堅固でないため、ブルーム現象の発生可能性が高い。

現在常用の殆どのCBEは、天然油脂又は合成や分別により得られるSOSとPOPの含量の高いPMFの配合比率を調節し、硬いか柔らかい物性を持たせている。しかし、天然ココアバターのように急な傾きの固体脂含量曲線を示していない。

特許文献1では、ココアバター置換物としてSOS、POS及びPOPを含む油脂から、ステアリン酸(Stearic acid)とパルミチン酸(Palmitic acid)の割合が1.5:1〜6.0:1である、高SOS含量油脂の組成が提供された。

また、特許文献2では、高POS含量のトリグリセリド組成を有する油脂をエステル交換反応して製造し、POS含量が18wt%以上の低いレベルであったが、これに比べてPOP含量は10〜55wt%、SOS含量が10〜50wt%でもっと高いレベルであり、POSよりSOS合成に重点を置いたことと見られる。

また、特許文献3では、耐熱性及び口融性の良いチョコレートの製造において、SOS40〜60wt%以上、POP1〜10wt%以下、SOS含量がPOSとSOA(Stearic acid(C18:0)-Oleic acid(C18:1)-Arachidic acid(C20:0))の総含量の1.1〜1.8倍である油脂を提供し、SOS含量がPOSとSOAの総含量より高く、これもSOS含量の高い組成であることが確認できる。

前記の従来技術では、作業性が良く、チョコレート製造時に天然ココアバターと混用しても既存工程の変化のないチョコレート製品を製造するため、高SOS含量の組成のチョコレート用油脂に重点をおいて研究されてきたが、天然ココアバターに多く含まれているPOSについては重点的に論議されたことがない。

そして、本発明者らは高級チョコレートに用いられる天然ココアバターの柔らかくて口融性の良い特徴を示し、既存チョコレート製品の製造時に作業性に全く問題のないハードバターを開発するため鋭意研究を重ねた結果、天然ココアバターに多く含まれているPOS含量の高い油脂を製造し、これをチョコレート及び製菓用油脂として使用できることを確認し、本発明に至った。

概要

植物性油脂からPOS高含量油脂を製造する方法の提供。植物性油脂と、脂肪酸及び脂肪酸誘導体の配合で構成される油脂を原料として酵素的エステル交換反応する工程;前記酵素的エステル交換反応した油脂から分別過程により結晶化された分画を除去する工程;及び前記分別油脂から脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去する工程を含む、POS高含有油脂の製造方法。製造されたPOS高含有油脂は、パーム油が主成分の植物性油脂、外来油脂を主成分とする植物性オレイン油又はひまわり油を主成分とする植物性油脂を原料として、トリグリセリド組成中にPOSを高含量で含み従来のココアバター代替脂と差別化された特性を有し、この特性により高級天然ココアバターと物性及び組成が同一である、1:1で代替可能な油脂組成物

目的

軟質CBEは20〜35℃の温度範囲で全般的に低い固体脂含量を示し、これにより柔らかい感じのチョコレートを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

植物性油脂と、脂肪酸及び脂肪酸誘導体の配合で構成される油脂を原料として酵素的エステル交換反応する工程;前記酵素的エステル交換反応した油脂から分別過程により結晶化された分画を除去する工程;及び前記分別油脂から脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去する工程を含む、POS含有油脂の製造方法。

請求項2

前記植物性油脂は、POP40〜85重量%又はPOO25〜50重量%が含まれたパーム油或いは前記パーム油の分画分を含む油脂、SOO30〜60重量%が含まれた外来油脂(exotic fat)或いは前記外来油脂の分画分を含む油脂、又はOOO65〜90重量%を含むひまわり油であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記植物性油脂と、脂肪酸及び脂肪酸誘導体を、1:0.5〜1:10のモル比で配合することを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項4

前記酵素的エステル交換反応は、リゾープスデレマ(Rhizopus delemar)、ムコールミエヘイ(Mucor miehei)、アスペルギルスニガー(Aspergillus miger)、リゾプスアリズス(Rhizopus arrhizus)、リゾプスニベウス(Rhizopus niveus)、ムコールジャバクス(Mucorj avanicus)、リゾプスジャバニクス(Rhizopus javenicus)、リゾプスオクシザエ(Rhizopus oxyzae)、及びサーモマイスラヌギノソス(Thermomyces lanuginosus)からなる群より選ばれる酵素により30〜60℃で行われることを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項5

前記結晶化された分画を除去する工程は、前記酵素的エステル交換反応後、脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去せず、油脂溶液を0〜50℃で維持して固体相液体相に分別し固体相を除去することを含む、請求項1に記載の方法。

請求項6

前記結晶化された分画を除去する工程において、トリグリセリドの分別収率は90〜95重量%で、トリグリセリド組成中POS含量は50重量%以上である、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。

請求項7

前記酵素的エステル交換反応した油脂から脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去する工程は、0.001〜30mbar、100〜300℃で行われることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。

請求項8

請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法により製造された油脂を含む、ココアバター

請求項9

請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法により製造された油脂を含む、ココアバター代用脂。

技術分野

0001

本発明は、酵素的エステル交換反応によるココアバター代用脂の製造方法に関するもので、より詳しくは、分画化された植物性油脂と、脂肪酸及び脂肪酸誘導体を混合し原料油脂を製造する工程;前記原料油脂を酵素的エステル交換反応する工程;前記酵素的エステル交換反応した油脂を分別結晶化された分画を除去する工程;及び前記分別油脂から脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去する工程;を含む、POS高含量油脂の製造方法、及び当該油脂を含むココアバター代用脂に関するものである。

背景技術

0002

1.ココアバター
ココアバター(cocoa butter、cacao butter)は、カカオ(Theobroma cacao)の果実中の種子(カカオ豆、油脂48〜49%含有)の油脂成分である。ココアバターは、トリグリセリド98%、遊離脂肪酸1%、モノジグリセリド0.5%、ステロール0.2%、トコフェロール150〜250ppmで構成される。ココアバターのトリグリセリドには、sn−2位にオレイン酸(Oleic acid)が位置し、sn−1、3位にそれぞれパルミチン酸(Palmitic acid)とステアリン酸(Stearic acid)が位置する対称型構造が75%以上である。POS34〜49%、SOS23〜30%、POP13〜17%で、これらが主な対称型油脂である。

0003

ココアバターの融点は32〜35℃で、室温の20℃付近で71〜88%の固体脂含量を有し、30〜32℃で融け始め、32〜35℃でほぼ融解される。このような30℃付近での急な溶融特性により、室温では硬いが、口融けが速くすっきりとさっぱりした感じの口融性を有するようになる。ココアバターのこのような溶融特性は対称型油脂に起因することが知られている。

0004

2.ココアバター代用油脂
ココアバターは天然作物から得られ、気候変化により供給が変動するし、高価なので、これを代替するために、植物性油脂がチョコレートのココアバターの代用油脂として使用されている。この代用油脂は、パーム核油及び椰子油を硬化させたものが使用されたが、ココアバターとの相溶性がなかった。ココアバターの代用油脂は製造方法と構成成分により、ココアバター代用脂(cocoa butter equivalent and extender、CBE)、ココアバター代替脂(cocoa butter replacer、CBR)、ココアバター置換物(cocoa butter substitute、CBS)の三種類に分類される。

0005

ココアバター代用脂(CBE)は、ココアバターと相溶することが可能であり、トリグリセリドの組成がココアバターと類似し、テンパリングが必要である。天然のココアバター代用脂(CBE)には、パーム油中融点分別脂(Palm middle fraction、PMF)、サル脂(Sal fat)、ボルネオ脂(Borneo tallow)、コクム脂(Kokum)、シア脂(Shea butter)などの外来油脂(exotic fat)と呼ばれる油脂がある。前記ココアバター代用脂は、これらをそのまま或いはこれらの分別油脂、又はこれらを適当に配合して使用するのが一般的である。しかし、サル脂、ボルネオ脂、コクム脂などは、作物の実ではなく野生のままのものを獲り集める形態であるため天気などによりその収穫量や価格が変動し、最悪の場合は必要量を確保できなくなる問題がある。

0006

天然CBEの製造方法とともに、CBEは酵素的エステル交換反応によりSOSリッチ脂肪(rich fat)を合成し、パーム油を分別して得られるパーム油中融点分別脂(Palm mid-fraction、PMF)と約1:1で混合して製造することができる。一般的なCBEのトリグリセリド組成は、POP30〜35%、POS10〜15%、SOS30〜35%である。この数値は、ココアバターのトリグリセリド組成(ガーナ産POP17%、POS43%、SOS26%)に比べてPOPとSOSの含量が高く、POSの含量が低いため、その差を確認することができる。

0007

ココアバターとCBEの固体脂含量を比べると、SOS含量が高いCBEの場合、30℃以上の温度では固体脂含量がココアバターの固体脂含量より低い反面、30℃以上の温度ではココアバターの固体脂含量より高い特性を示し、多少硬い感じを与え、口中に残る程度が多い。ココアバターとCBEの固体脂含量の差、即ち、物性の差は前述のように、ココアバターとCBEのトリグリセリドの組成の差に起因すると考えられる。CBEは、POPとSOSの含量が高く、ココアバターはPOS含量が高い。POS、POPの融点は35℃付近である一方、SOSの融点は41℃で、SOS含量の多い油脂は30℃以上の温度で比較的硬い特性を示すと言える(Aleksandra Torbica etc.、 Eur Food Res Technol、2006、222:385-391)。

0008

最近チョコレートの嗜好において、硬いものより柔らかく、口融けが速くて口残感がなく、すっきりとさっぱりしたものが好かれる傾向である。そして、SOS含量の減少とPMF含量の増加により柔らかい感じの軟質(soft)CBEが開発された。軟質CBEは、POP40〜45%、POS10〜15%、SOS30〜35%のトリグリセリド組成を有する。軟質CBEは20〜35℃の温度範囲全般的に低い固体脂含量を示し、これにより柔らかい感じのチョコレートを提供することはできるが、常温で結晶が堅固でないため、ブルーム現象の発生可能性が高い。

0009

現在常用の殆どのCBEは、天然油脂又は合成や分別により得られるSOSとPOPの含量の高いPMFの配合比率を調節し、硬いか柔らかい物性を持たせている。しかし、天然ココアバターのように急な傾きの固体脂含量曲線を示していない。

0010

特許文献1では、ココアバター置換物としてSOS、POS及びPOPを含む油脂から、ステアリン酸(Stearic acid)とパルミチン酸(Palmitic acid)の割合が1.5:1〜6.0:1である、高SOS含量油脂の組成が提供された。

0011

また、特許文献2では、高POS含量のトリグリセリド組成を有する油脂をエステル交換反応して製造し、POS含量が18wt%以上の低いレベルであったが、これに比べてPOP含量は10〜55wt%、SOS含量が10〜50wt%でもっと高いレベルであり、POSよりSOS合成に重点を置いたことと見られる。

0012

また、特許文献3では、耐熱性及び口融性の良いチョコレートの製造において、SOS40〜60wt%以上、POP1〜10wt%以下、SOS含量がPOSとSOA(Stearic acid(C18:0)-Oleic acid(C18:1)-Arachidic acid(C20:0))の総含量の1.1〜1.8倍である油脂を提供し、SOS含量がPOSとSOAの総含量より高く、これもSOS含量の高い組成であることが確認できる。

0013

前記の従来技術では、作業性が良く、チョコレート製造時に天然ココアバターと混用しても既存工程の変化のないチョコレート製品を製造するため、高SOS含量の組成のチョコレート用油脂に重点をおいて研究されてきたが、天然ココアバターに多く含まれているPOSについては重点的に論議されたことがない。

0014

そして、本発明者らは高級チョコレートに用いられる天然ココアバターの柔らかくて口融性の良い特徴を示し、既存チョコレート製品の製造時に作業性に全く問題のないハードバターを開発するため鋭意研究を重ねた結果、天然ココアバターに多く含まれているPOS含量の高い油脂を製造し、これをチョコレート及び製菓用油脂として使用できることを確認し、本発明に至った。

先行技術

0015

米国特許第4,705,692号明細書
日本特許公開1999−243982号公報
日本特許公開2008−154555号公報

発明が解決しようとする課題

0016

本発明の目的は、植物性油脂からPOS高含量油脂を製造する方法を提供することである。

0017

また、本発明の目的は、従来CBEが多少硬い感じと口残感が多いことと、従来の軟質CBEが常温でブルーム現象が生じる短所を改善し、口の中で天然ココアバターのようにすっきりとさっぱり融けて、硬くなく柔らかな食感を支持するとともに、ブルーム現象のないココアバター代用脂を提供することである。

課題を解決するための手段

0018

上述した本発明の目的は、植物性油脂を酵素的エステル交換反応によりPOS高含量の油脂を製造し、製造した油脂のトリグリセリドの構造及び融点を分析して高融点分画を除去し、POS含量が50%以上の油脂の製造が可能であることを確認して達成された。

0019

本発明の方法は、植物性油脂と、脂肪酸及び脂肪酸誘導体を混合した原料油脂を、1、3位特異的リパーゼ系の酵素を利用し酵素的エステル交換反応する工程;前記酵素的エステル交換反応した油脂を脂肪酸及び脂肪酸誘導体を分離せずそのまま分別して高融点部分を除去する工程;及び、前記収得した高融点部分の除去された油脂から脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去する工程により構成される。

0020

また本発明は、植物性油脂と、脂肪酸及び脂肪酸誘導体の配合により構成される油脂を原料として酵素的エステル交換反応する工程;前記酵素的エステル交換反応した油脂から分別過程により結晶化された分画を除去する工程;及び前記分別油脂から脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去する工程を含む、POS高含有油脂の製造方法を提供する。

0021

この製造方法は、合成後に脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去する既存の方法に比べて、製造工程が簡単で、溶媒を添加しない一般乾式分別方式より分別効率が良く、分別効率改善のため溶剤を添加し分別する溶剤分別に比べて溶剤添加の必要がないので設備及び安全性で長所がある。

0022

本発明において、前記植物性油脂は、POPが40〜85重量%含まれたパーム油(palm oil)を主成分とする植物性油脂或いはその分画分を含む油脂、ハイオレイックひまわり油(high oleic sunflower oil)、シア脂(shea fat)或いはその分画分を含む油脂、又はサル脂(sal、Shorearobusta)或いはその分画分を含む油脂を用いることができるが、これらに限定されることではない。好ましくは、前記植物性油脂は、POP40〜85重量%又はPOO25〜50重量%を含むパーム油或いはその分画分を含む油脂、SOO30〜60重量%を含む外来油脂(exotic fat)或いはその分画分を含む油脂、又はOOO65〜90重量%を含むひまわり油脂を用いることができる。

0023

本発明において、植物性油脂分画工程は、植物性油脂原料から飽和脂肪酸不飽和脂肪酸の含量差がある油脂を得るための工程で、植物性油脂原料の特徴に応じて乾式分別(dry fractionation)と溶剤分別(solvent fractionation)の選択的利用が可能である。溶剤分別の場合、ヘキサンアセトンメチルエチルケトンエタノールなどの原料油脂を溶解可能な全てのものが使用できる。

0024

本発明において、前記脂肪酸及び脂肪酸誘導体として、パルミチン酸(Palmitic acid)、ステアリン酸(Stearic acid)、アラキドン酸(Arachidonic acid)、ベヘニン酸(Behenic acid)、及びこれらの脂肪酸誘導体である、パルミチン酸エチルエステル(Palmitic acid ethyl ester)、ステアリン酸エチルエステル(stearic acid ethyl ester)、アラキドン酸エチルエステル(Arachidonic acid ethyl ester)及びベヘニン酸エチルエステル(Behenic acid ethyl ester)、又はパルミチン酸メチルエステル(Palmitic acid methyl ester)、ステアリン酸メチルエステル(stearic acid methyl ester)、アラキドン酸メチルエステル(Arachidonic acid methyl ester)及びベヘニン酸メチルエステル(Behenic acid methyl ester)、好ましくは、ステアリン酸、ステアリン酸エチルエステル、ステアリン酸メチルエステルの使用が可能であるが、これらに限定されず、当業界で使用される任意の脂肪酸及び脂肪酸誘導体を使用することができる。

0025

本発明において、前記原料油脂は、植物性油脂と、脂肪酸及び脂肪酸誘導体を、1:0.5〜1:10のモル比で混合するのが好ましい。

0026

本発明において、前記酵素的エステル交換反応は、sn−1、3位に飽和脂肪酸、sn−2位に不飽和脂肪酸を含む対称型トリグリセリドの製造に使用され、sn−1、3位に特異性を有する酵素を利用して30〜60℃、1〜30時間反応を行う。

0027

sn−1、3位に特異性を有する酵素は、リゾープスデレマ(Rhizopus delemar)、ムコールミエヘイ(Mucor miehei)、アスペルギルスニガー(Aspergillus miger)、リゾプスアリズス(Rhizopus arrhizus)、リゾプスニベウス(Rhizopus niveus)、ムコールジャバクス(Mucor javanicus)、リゾプスジャバニクス(Rhizopus javenicus)、リゾプスオクシザエ(Rhizopus oxyzae)、サーモマイスラヌギノソス(Thermomyces lanuginosus)などから分離した酵素、好ましくは、ムコールミエヘイ(Mucor miehei)又はサーモマイセスラヌギノソス(Thermomyces lanuginosus)から分離した酵素を使用することができるが、これらに限定されなく、当業界で使用される任意のsn−1、3位特異性酵素を使用することができる。

0028

酵素的エステル交換反応により得られた生成物は、一般的には乾式分別(dry fractionation)と溶剤分別(solvent fractionation)の選択的な利用により分別することができる。前記溶剤分別に用いられる溶剤は、ヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、エタノールなどがあり、原料油脂を溶解できるものなら全てその使用が可能である。一般的乾式分別は、他の添加物なしで、トリグリセリドが95%以上含まれている油脂の分別方式である。

0029

本発明は、前記の一般的乾式分別方式又は溶剤分別方式ではなく、酵素的エステル交換反応した反応油脂をそのまま分別する方式を採択し、この方法は、酵素的エステル交換反応後何の処理も行っていない状態そのままで、油脂内に脂肪酸及び脂肪酸誘導体が含まれている状態で、分別する方式である。この方法の使用により、一般的乾式分別より高冷媒温度で分別を行うことができ、従って作業時間の短縮が可能で、収率がよく、製造工程において低費用でハードバターを製造することができる。

0030

本発明において、分別方式は脂肪酸及び脂肪酸誘導体を含む油脂溶液を、0〜40℃で1〜48時間、結晶化が行われるまで放置する。充分結晶化された分画を減圧又はフィルタープレス方式フィルタリングし高融点部分と液体脂を分離することができる。この分別過程は1回以上繰返して行うことができるが、本発明では1回の分別過程により、トリグリセリドの構造の2位に飽和脂肪酸を有する高融点油脂が2重量%以下に含まれ、POSが50重量%以上のPOS高含量油脂を得ることができた。

0031

前記分別油脂を0.001〜30mbar、100〜300℃、好ましくは0.001〜10mbar、150〜250℃で蒸留し、脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去することができる。酵素的エステル交換反応及び分別後、脂肪酸及び脂肪酸誘導体の除去過程により99%含量のトリグリセリドを得ることができ、これは天然油脂から分画により得られたPOS油脂に比べて一貫性のある製品が得られる長所がある。また、酵素的エステル交換反応と蒸留により得られた副産物は、酵素的エステル交換反応の基質として再利用でき経済的である。

発明の効果

0032

本発明の工程方法によりPOS高含量油脂を生産すれば、酵素的エステル交換反応後、脂肪酸及びその誘導体を蒸留過程で除去する既存の工程に比べて、分別収率の上昇及び設備費用の低減と、作業性が良く、一般溶剤分別に比べて揮発性溶媒の使用がないため安全である。

0033

本発明の方法により得られたPOS高含量油脂は、植物性油脂或いはその分別油脂、例えば、ハードパーム油中融点分別脂(Hard Palm Middle Fraction、HPMF)、サル脂(Sal fat)、シア脂(Shea butter)と混合して使用することで、ココアバターと類似の物性を表す油脂として利用できる。

0034

これにより、従来のココアバター代用脂(CBE)より、POS比率を増加させ、物性改善効果とチョコレートのブルーム耐性を与えるとともに、商業的価値を高めることが可能であり、天然ココアバターの組成と同じであるため、ココアバターを1:1で代替することができる。

図面の簡単な説明

0035

本発明の製造方法の全体工程を示す順序図である。
本発明の原料油脂分別においてパーム油の分別を示す順序図である。
本発明の酵素的エステル交換反応により得られた反応物のトリグリセリド組成の分析結果を示したグラフである。

実施例

0036

以下、本発明を下記実施例により更に具体的に説明する。しかし、これらの実施例は単に本発明に関する理解を助けるためであり、いかなる意味でも本発明の範囲がこれらにより限定されることではない。

0037

実施例1:原料油脂の分別
本実施例では、植物性油脂を原料として使用し、POP含有油脂を得るため、溶剤分別(solvent fractionation)及び乾式分別(dry fractionation)を行った(図2参照)。

0038

まず、溶剤分別は、パーム油1kgを60℃で完全に融解させた後、アセトン(acetone)10kgと混合しアセトンが揮発しないように栓をした後、攪拌により油脂をアセトンに完全に溶解させた。前記混合液は0℃で3時間30rpmで攪拌しながら結晶化し、これを減圧濾過し、固体相パームステアリン(Palm stearin)と液体相パームオレイン(Palm olein)に分離した。この際、パームオレインの収率は60%以上で、ヨウ素価(Iodine value)が60以下の特性を有したことが確認された。

0039

前記分別で得られた、アセトンの除去されてないパームステアリンを40℃で完全に融解させた後、更にアセトンを添加して30℃、30rpmで攪拌しながら結晶化し、これを減圧濾過して結晶化された分画とパーム油中融点分別脂(PMF)に分離した。この際、パーム油中融点分別脂の収率は30%以上で、POPを55%含有、ヨウ素価が40であることを特徴とするPOP含有油脂が得られた。

0040

乾式分別は、パーム油1kgを60℃で完全に融解させ、25℃で30時間、30rpmで攪拌しながら結晶化した。これを減圧濾過し、固体相のパームステアリンと液体相のパームオレインに分離した。この際、パームオレインの収率は75%で、ヨウ素価が60以下であることを確認した。

0041

前記分別過程で得られたパームオレインは60℃で完全に融解させ、15℃で25時間、30rpmで攪拌しながら結晶化を行った。これを減圧濾過し、固体相のパーム油中融点分別脂と液体相のスーパーオレイン(Super Olein)に分離した。この際、パーム油中融点分別脂の収率は55%で、ヨウ素価が50であることを特徴とするPOP含有油脂が得られた。

0042

実施例2:酵素的エステル交換反応
本実施例では、前記実施例1で製造したPOP含有油脂と、ステアリン酸及びステアリン酸誘導体を1:5の比率で混合した。

0043

酵素的エステル交換反応の際、前記実施例1で製造したPOP含有油脂の代わりにPOP40〜85重量%又はPOO25〜50重量%が含まれたパーム油或いはその分画化分を含む油脂、SOO30〜60重量%が含まれた外来油脂或いはその分画化分を含む油脂、OOO65〜90重量%が含まれたひまわり油を使用することができる。

0044

前記混合物に、ムコールミエヘイ(Mucor miehei)及びサーモマイセスラヌギノソス(Thermomyces lanuginosus)から分離された酵素を混合後、攪拌機を設置した反応器で酵素的エステル交換反応を行った(攪拌式エステル交換反応)。一方、これと別にガラス製(double jacket type)のカラムに酵素を充填し、これに原料混合物を連続的に通過させることにより酵素的エステル交換反応を行った(連続式エステル交換反応)。この際、反応温度は50℃の一定温度を維持した。これにより、POS含量が50%以上の油脂を収得することができた。

0045

実験例1:トリグリセリド構造の分析
本実験例では前記実施例2で各々攪拌式エステル交換反応及び連続式エステル交換反応により得られた油脂のトリグリセリドの組成と含量を分析した(図3、表2参照)。

0046

トリグリセリドの組成及び含量を分析するため、HPLC(high performance liquid chromatography)を利用した。分析は下表1の条件で行った。逆相高分解能液体クロマトグラフィー蒸発光散乱検出器ステムを利用し、分別前後に油脂のトリグリセリド構造を分析した。試料30μlと、アセトニトリル70:ジクロロメタン30の溶媒10mlを入れ、PTFシリンジフィルター(syringe filter)(25mm、0.2μm)を利用して濾過した後、2mlのバイアルに入れ、オートサンプラを利用し機器に試料を20μlを注入した。溶媒はアセトニトリル(溶媒A)、ジクロロメタン(溶媒B)を使用し、流速は0.72ml/minであった。溶媒の勾配溶離(A:B、v:v)の進行過程は、25分間は70:30に維持し、その後は勾配溶媒システムを使用した。

0047

0048

前記実施例2で収得された油脂中、トリグリセリドの組成は表2に示した。
POP:1,3−ジパルミトイル−2−オレオイルグリセロール(1,3-dipalmitoyl-2-oleoyl glycerol)
POS:1−パルミトイル−2−オレオイル−3−ステアロイルグリセロール(1-palmitoyl-2-oleoyl-3-stearoylglycerol)
SOS:1,3−ジステアロイル−2−オレオイルグリロール(1,3-distearoyl-2-oleoylglycerol)

0049

0050

反応前基質のPOS含量は8.2%で、これを利用して攪拌式エステル交換反応した結果、POS含量は51.0%、SOS含量は15.6%として確認された。また、連続式エステル交換反応後収得された油脂は、POS50.8%、SOS14.7%で、攪拌式エステル交換反応の結果と類似であることが確認できた。

0051

実施例3:結晶化分画及び除去
前記実施例2の酵素的エステル交換反応後、脂肪酸及び脂肪酸誘導体が分離されてない状態で、酵素エステル交換反応油脂1kgを60℃で完全に溶解させた後20〜40℃に降温し、これを1〜48時間攪拌して結晶化を行い、これを減圧濾過過程を経て固体相と液体相に分離することで分別を行った。

0052

濾過した液体相の油脂収率は90%以上で、結晶化された分画が除去されPOS含量が50重量%以上の油脂を収得した。結晶化された分画が除去された油脂の特性は、下表3の融点(melting point)分析により確認できた。

0053

0054

前記融点の測定は、EX−871自動上昇融点測定器を利用して測定した。試料を完全に融かした後、毛細管に約1cm程度詰めて毛細管支持台に挿し込んだ後、冷凍庫で10分ほど放置した。引き続き、試料をセンサーに挿して固定した後、予め準備した10℃の蒸留水を詰めた水槽に入れ融点を測定した。最初の10〜25℃では2℃/min、25℃以後は0.5℃/minずつ温度を上げた。自動上昇融点測定器を利用した融点測定分析条件は下表4に示した。

0055

0056

脂肪酸及び脂肪酸誘導体を除去せず分別により得られた油脂のトリグリセリドの組成及び融点分析結果は前表3に示した。トリグリセリドの分析結果、主要な組成のPOP、POS、SOSは大差を示さなかった。一方、融点の確認結果、分別前の油脂の融点は40.4℃であることに対し、分別後の油脂の融点は34.0℃として確認され、高融点分画が結晶化され除去されたことが確認できた。

0057

実施例4:脂肪酸及び脂肪酸誘導体の除去
本実施例では、前記実施例3で結晶化分画及び除去により得られた油脂を、0.001mbar、250℃で蒸留し、ステアリン酸及びステアリン酸誘導体を除去した。

0058

前記の過程を通してPOS(50%以上)高含量油脂を製造することができた。

0059

実験例2:トリグリセリド含量の分析
本実験例では、前記実施例4でステアリン酸及びステアリン酸誘導体を除去した油脂のトリグリセリド含量を分析するためTLC−FID分析を行った。

0060

TLC−FIDは、薄層クロマトグラフィー(Thin Layer Chromatography、TLC)上に分離された有機混合物質の定量・定性分析が可能である。分析の際、溶媒はシグマ(SIGMA)社の特級試薬を使用する。サンプルを溶媒に溶かした後約1μlずつ、TLC−FIDのために特別に考案されたクロマロッド(試料が分離展開されるようにシリカゲル又はアルミナを薄く高温で固着した石英ガラス棒)にスッポッティングする。展開溶媒を入れた展開槽で20分展開した後ドライオーブンで完全に溶媒を乾燥して、TLC−FIDを利用し分析する。TLC−FIDによる分析条件は下表5に示した。

0061

0062

上の条件の分析で前記実施例4により得られた油脂中のトリグリセリド含量は98%以上であることが確認できた。

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