Способ получения твердого масла, подходящего для шоколадных продуктов - RU2445351C2

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу получения твердого масла, в частности твердого масла, которое является превосходным эквивалентом какао-масла (CBE) или улучшителем какао-масла (CBI), и подходящего для шоколадных продуктов.

Уровень техники

Твердое масло, включая какао-масло, широко используют для получения пищевых продуктов, таких как кондитерские изделия и хлебобулочные изделия, главным образом включающие шоколад, и лекарственных средств, косметики и тому подобного. Такое твердое масло в качестве основного компонента включает симметричные триглицериды (SUS) с одной ненасыщенной связью в молекуле, такие как 1,3-дипальмитоил-2-олеоилглицерин (POP), 1-пальмитоил-2-олеоил-3-стеароилглицерин (POSt) и 1,3-дистеароил-2-олеоилглицерин (StOSt).

Как правило, симметричные триглицериды доступны из природных жиров и масел, содержащих такие компоненты, например, пальмового масла, масла ши, масла салового дерева, масла мовры и тому подобных или фракционированных из них масел. Из этих масел в качестве жира или масла, богатого POP, используют масло пальмового дерева, в качестве жира или масла, богатого POS, используют масло мовры и в качестве масла или жира, богатого SOS, используют масло ши, масло салового дерева и тому подобное. Для твердого масла, такого как эквивалент какао-масла, эти жиры и масла, как правило, используют непосредственно или смешивают подходящим способом. Однако, поскольку масло ши, масло салового дерева, масло мовры и тому подобное получают из дикорастущих растений, выход продукта и его цена в значительной степени варьируют в зависимости от факторов, таких как погода. В худшем случае проблемой является отсутствие необходимого количества такого жира и масла.

Средняя фракция пальмового масла (PMF), используемого в качестве жира и масла, богатого POP, представляет собой стабильно поступающее сырье, которое наряду с симметричными триглицеридами POP включает асимметричные триглицериды PPO (POP/PPO=84/16). Известно, что высокое содержание PPO ухудшает физические свойства шоколада, следовательно, существует необходимость в способах удаления PPO. В качестве способа удаления PPO известно растворение фракции растворителем, таким как ацетон. Однако при таком способе трудно контролировать соотношение POP/PPO, и также для улучшения соотношения POP/PPO должно составлять 95/5 или более по существу в используемых условиях.

В патентном документе 1 описан способ получения эквивалента какао-масла, отличающийся проведением переэтерификации PMF с добавлением пальмитиновой кислоты с помощью липазы, удалением фермента и реакционного растворителя, нейтрализацией с использованием прибора для молекулярной перегонки с падающей пленкой, очисткой на хроматографической колонке, фракционированием с растворителем с получением фракции со средней точкой плавления и обработкой фракции для дезодорирования отгонкой паром при пониженном давлении. Однако недостатком является сложность стадий процесса.

В патентном документе 2 описан способ получения улучшенного кондитерского жира, отличающийся преобразованием одного пищевого жира и масла, состоящего по существу из триглицеридов насыщенных и ненасыщенных C16 и C18 жирных кислот или их фракции, воздействием 1,3-селективной липазы, и фракционированием полученного продукта реакции для увеличения количества симметричных динасыщенных триглицеридов. Это очень хороший способ. Однако он имеет свои недостатки, например сложность стадий способа, очень длительное время реакции, и фракция первых 24 часов должна быть удалена для снижения гидролиза в конечном продукте, поскольку при этом способе жир и масло, используемые в качестве сырья, растворяют в растворителе, таком как петролейный эфир, и пропускают через чередующиеся слои церита и катализатора церит-липаза, предварительно увлажненных водой, причем чередующиеся слои описаны в патентном документе 2.

В патентном документе 3 описан способ модификации жира и масла, отличающийся воздействием липазы со специфичностью к 1,3-положениям триглицеридов на жир и масло, содержащие 50 мас.% или более симметричных триглицеридов, у которых остатки насыщенной длинноцепочечной жирной кислоты связаны с 1,3-положениями, и остаток ненасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты связан с 2-положением, для снижения количества асимметричных триглицеридов, у которых остатки насыщенной длинноцепочечной жирной кислоты связаны с 1,2-положениями, и остаток ненасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты связан с 3-положением. Это очень хороший способ. Однако его недостаток заключается в использовании большого количества иммобилизованной липазы, длительном времени реакции ввиду использования иммобилизованной липазы из Mucor miehei, которая представляет собой липазу со специфичностью к 1,3-положениям, как описано в данном документе.

Следовательно, продолжает существовать необходимость в создании способа, более подходящего для промышленного получения твердого масла в качестве эквивалента какао-масла, при котором снижается количество используемой иммобилизованной липазы и сокращается время реакции.

Патентный документ 1: японская нерассмотренная патентная заявка № Hei 7-155106.

Патентный документ 2: японская рассмотренная патентная заявка № Hei 1-39757.

Патентный документ 3: японская нерассмотренная патентная заявка № Hei 11-169191.

Описание изобретения

Объект настоящего изобретения относится к промышленно применимому способу получения твердого масла с превосходными свойствами в качестве эквивалента какао-масла (CBE) или улучшителя какао-масла (CBI).

Средняя фракция пальмового масла включает 1,3-дипальмитоил-2-олеоилглицерин в качестве основного компонента и значительное количество его изомера 1,2-дипальмитоил-3-олеоилглицерина (PPO), также обозначаемого как 1-олеоил-2,3-дипальмитоилглицерин (OPP). При проведении переэтерификации средней фракции пальмового масла воздействием липазы, выбранной из группы, состоящей из 1,3-селективных липаз, полученных из Thermomyces sp., Rhizopus oryzae и Rhizopus delemar, в частности, липазы в порошкообразной форме, реакция может быть проведена в течение короткого времени, несмотря на небольшое количество липазы, с последующим удалением полученного в результате реакции продукта монопальмитоилдиолеоилглицерина (PO₂) и/или трипальмитоилглицерина (PPP), что позволяет получать жир и масло с содержанием улучшенного POP, которые могут стать твердым маслом с превосходными свойствами в качестве эквивалента какао-масла или улучшителя какао-масла. Настоящее изобретение осуществлено на основании этих данных.

А именно, настоящее изобретение относится к способу получения жира и масла, содержащих триглицериды (SUS) 1,3-динасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты 2-мононенасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты/триглицериды (SUS) 1,2-динасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты 3-мононенасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты (SSU) в массовом соотношении 9/1 или более, который включает переэтерификацию жира и масла, содержащих 50 мас.% SUS или более и SSU, воздействием 1,3-селективной липазы, выбранной из группы, состоящей из липаз, полученных из Thermomyces sp., Rhizopusoryzae и Rhizopus delemar.

Краткое описание фигур

Фигура 1 - содержание твердого жира в твердых маслах, полученных по Примеру 4.

Наилучший способ воплощения настоящего изобретения

Примеры жира и масла, используемых в качестве сырья для получения твердого масла по настоящему изобретению, включают те, которые содержат 1,3-дипальмитоил-2-олеоилглицерин (POP) и 1,2-дипальмитоил-3-олеоилглицерин (PPO), где содержание POP составляет 50 мас.% или более, предпочтительно 55 мас.% или более. К ним относятся жир и масло, полученные предпочтительно из пальмового масла, в частности, предпочтительным является жир и масло с содержанием POP 60 мас.% или более, и по существу предпочтительной является средняя фракция пальмового масла. Такой жир и масло могут быть получены с использованием таких средств, как фракционирование пальмового масла.

Обозначения, используемые для жирных кислот:

S: насыщенная длинноцепочечная жирная кислота

U: мононенасыщенная жирная кислота

P: пальмитиновая кислота

St: стеариновая кислота

O: олеиновая кислота

L: линолевая кислота

Кроме того, сокращения, в которых скомбинированы указанные выше символы, используют здесь как символы, обозначающие виды триацилглицерина. Сокращение получают написанием трех символов, обозначающих жирные кислоты, присоединенные к триацилглицерину, где каждая из жирных кислот соответственно связана по направлению от sn-1-положения к sn-3-положению глицериновой основы. Например, POP означает триацилглицерин, где пальмитиновая кислота связана в sn-1,3-положениях, и олеиновая кислота связана в sn-2-положении. Кроме того, сокращение также включает оптический(ие) изомер(ы) триацилглицерина, за исключением случаев, когда явно указано иное. Например, POSt означает сумму POSt и StOP, PPO означает сумму PPO и OPP. В случае, когда символ, представляющий жирную кислоту, имеет цифру, указанную нижним индексом, то указанное выше сокращение означает виды триацилглицерина, в которых по существу не определены положения связывания жирных кислот. Например, P₂O означает виды триацилглицерина, в которых две пальмитиновые кислоты и одна олеиновая кислота связаны, независимо от их положения связывания, то есть сумму PPO, POP и OPP.

Предпочтительно использовать в качестве такого сырья жир и масло, по существу свободные от фракции с высокой точкой плавления (PPP, P₂St) и фракции с низкой точкой плавления (PO₂, P₂L), поскольку при использовании такого сырья можно не проводить после реакции стадию удаления фракций с высокой точкой плавления и/или фракций с низкой точкой плавления. Фраза «по существу свободный от» означает не более чем 1 мас.% для фракции с высокой точкой плавления и не более чем 7 мас.%, предпочтительно не более чем 5 мас.%, для фракции с низкой точкой плавления. Например, проведением переэтерификации жира и масла, используемых в качестве сырья, по существу свободного от фракции с низкой точкой плавления, липазой, полученной из Rhizopus oryzae или Rhizopus delemar, может быть получено твердое масло со значительно улучшенным массовым соотношением SUS/SSU простым сухим фракционированием для удаления фракции с высокой точкой плавления.

Настоящее изобретение отличается использованием липазы, выбранной из группы, состоящей из липаз, полученных из Thermomyces sp., Rhizopus oryzae и Rhizopus delemar, в качестве 1,3-селективной липазы.

Поскольку липазу получают из Thermomyces sp., то предпочтительной является липаза, полученная из Thermomyces lanugenousu. Предпочтительно, чтобы эти липазы были иммобилизованы на таком носителе, как диоксид кремния, церит, диатомовая земля, перлит и поливиниловый спирт.

Такая иммобилизованная липаза доступна, например, от Novozymes A/S под торговой маркой Lipozyme TL-IM.

Порошкообразную липазу из Thermomyces sp., Lipozyme (Липозим) TL(100L), доступный от Novozymes Japan Ltd, получают мембранной обработкой с последующим получением порошка с использованием распылительной сушки.

Однако в качестве порошкообразной липазы предпочтительно использовать измельченный продукт из липазы, полученной из Thermomyces sp., который иммобилизован на носителе (предпочтительно диоксиде кремния).

Предпочтительно, чтобы измельченный продукт представлял собой продукт, измельченный на жерновой мельнице таким образом, чтобы средний размер частиц размолотого продукта составлял от не менее чем 1 мкм до не менее чем 300 мкм, предпочтительно от 1 до 200 мкм, более предпочтительно от 1 до 100 мкм и наиболее предпочтительно от 20 до 100 мкм. При этом примеры размалывающих мельниц включают дробильную мельницу, сдвиговую мельницу, режущую мельницу, жерновую мельницу (mycolloider, masscolloider), кофейную мельницу, вращающуюся мельницу, штифтовую мельницу, дробилку ударного действия (молотковая мельница, шаровая мельницa), вальцовую дробилку, фрикционную мельницу с воздушной струей, гомогенизатор, ультразвуковую мельницу и тому подобное.

Кроме того, в настоящем изобретение в качестве порошкообразной липазы предпочтительно использовать композицию порошкообразной липазы, содержащую измельченный продукт из липазы, полученной из Thermomyces sp., иммобилизованный на носителе из диоксида кремния со средним размером частиц от 1 до 200 мкм, предпочтительно от 1 до 100 мкм и более предпочтительно от 20 до 100 мкм, и вспомогательный фильтрующий материал. Примеры такого вспомогательного фильтрующего материала включают неорганические фильтрующие материалы, такие как церит, и органические фильтрующие материалы, такие как волокна, например, целлюлозу, и их измельченные продукты. К вспомогательному фильтрующему материалу относятся органические фильтрующие материалы, в частности, предпочтительным является органический полимерный вспомогательный фильтрующий материал. Предпочтительным вспомогательным фильтрующим материалом является целлюлоза. Примеры предпочтительной целлюлозы включают целлюлозу, доступную от NIPPON PAPER CHEMICALS Co., Ltd под торговой маркой KC Frock. Предпочтительно вспомогательный фильтрующий материал также находится в порошкообразной форме и имеет средний размер частиц от 10 до 90 мкм.

Массовое соотношение измельченного продукта липазы к вспомогательному фильтрующему материалу предпочтительно составляет от 1/10 до 10/1 и, в частности, массовое соотношение предпочтительно составляет от 1/7 до 2/1.

Размер частиц порошкообразной липазы может быть определен, например, с использованием анализатора распределения размера частиц (LA-500) от HORIBA, Ltd.

В настоящем изобретении также могут быть использованы Rhizopus delemar and Rhizopus oryzae, принадлежащие к роду Rhizopus.

Примеры липазы, полученной из такого рода как Rhizopus, включают Picantase R8000 (доступную от Robin), Lipase F-AP15 (доступную от Amano Enzyme Inc.) и тому подобное, хотя наиболее подходящая липаза включает Lipase DF «Amano» 15-K (доступную от Amano Enzyme Inc. и также называемую Lipase D), полученную из Rhizopus oryzae. Это порошкообразные липазы. Кроме того, Lipase DF «Amano»15-K ранее описана как липаза, полученная из Rhizopus delemar.

В качестве липазы в настоящем изобретении используют липазу, полученную сушкой содержащего липазу водного раствора, включающего компоненты культуры липазы и тому подобное, которые также могут быть использованы. В настоящем изобретении предпочтительно использовать порошкообразную липазу с частицами сферической формы с содержанием влаги 10 мас.% или менее. В частности, предпочтительно 90 мас.% или более порошкообразной липазы имеет частицы размером от 1 до 100 мкм. Также порошкообразную липазу получают распылительной сушкой содержащего липазу водного раствора с рН, отрегулированным предпочтительно в пределах от 6 до 7,5.

В настоящем изобретении предпочтительно использовать гранулированную порошкообразную липазу, которую гранулируют с соевым порошком, с последующим измельчением до порошкообразного состояния.

В настоящем изобретении в качестве соевого порошка предпочтительно использовать соевый порошок с содержанием жира 5 мас.% или более. В таком соевом порошке содержание жира предпочтительно составляет 10 мас.% или более и более предпочтительно 15 мас.% или более, при этом предпочтительно, чтобы содержание жира составляло 25 мас.% или менее. В частности, предпочтительно соевый порошок имеет содержание жира от 18 до 23 мас.%. В этой связи примеры жира, содержащегося в соевом порошке, включают триглицериды жирной кислоты и их аналоги. Содержание жира в соевом порошке легко может быть определено с использованием таких средств, как метод экстракции Сокслета.

В качестве соевого порошка может быть использована цельная соевая мука. Альтернативно, в качестве сырья вместо соевого порошка может быть использовано соевое молоко. Соевый порошок может быть получен измельчением соевых бобов традиционными средствами. Соевый порошок предпочтительно имеет размер частиц от около 0,1 до 600 мкм. Размер частиц может быть определен с использованием средств, аналогичных средствам, используемым для определения размера частиц порошкообразной липазы.

Предпочтительно содержание влаги в порошкообразной липазе составляет от 10 мас.% или менее, и по существу содержание влаги составляет от 1 до 8 мас.%.

Размер частиц порошкообразной липазы может быть произвольным. Однако 90 мас.% или более порошкообразной липазы предпочтительно имеет размер частиц от 1 до 100 мкм. Порошкообразная липаза предпочтительно имеет средний размер частиц от 10 до 80 мкм. Предпочтительно частицы порошкообразной липазы имеют сферическую форму.

Порошкообразная липаза, используемая в настоящем изобретении, может быть получена сушкой водного раствора, в котором растворены и диспергированы липаза и соевый порошок, любыми средствами сушки, выбранными из группы, состоящей из распылительной сушки, лиофильной сушки и осаждения растворителя с последующей сушкой.

Водный раствор, в котором растворены и диспергированы липаза и соевый порошок, может быть получен растворением и диспергированием порошкообразной липазы и соевого порошка в воде, смешиванием порошкообразной липазы с водным раствором, в котором растворен и диспергирован соевый порошок, или смешиванием соевого порошка с содержащим липазу водным раствором, как описано ниже.

На стадии сушки водного раствора, в котором растворены и диспергированы липаза и соевый порошок, частицы липазы и/или соевого порошка аглютинируют и затем формуют гранулированное вещество, включающее липазу и соевый порошок. Гранулированное вещество может включать компоненты культуры липазы.

Количество воды в водном растворе, в котором растворены и диспергированы липаза и соевый порошок, определяют регулированием массы воды по отношению к общей массе липазы и соевого порошка. По существу, предпочтительно масса воды превышает от 0,5 до 1000 раз, более предпочтительно от 1,0 до 500 раз и наиболее предпочтительно от 3,0 до 100 раз общую массу липазы и соевого порошка.

В частности, в случае, когда порошкообразная липаза получена распылительной сушкой, масса воды предпочтительно превышает общую массу липазы и соевого порошка от 2,0 до 1000 раз, более предпочтительно от 2,0 до 500 раз и наиболее предпочтительно от 3,0 до 100 раз в зависимости от характера устройств для распылительной сушки.

В случае, когда в качестве сырья используют содержащий липазу раствор и содержание липазы в содержащем липазу водном растворе неизвестно, содержание липазы может быть определено лиофильной сушкой или другой вакуумной сушкой содержащего липазу водного раствора для расчета массы липазы.

В настоящем изобретении водный раствор, содержащий липазу, включает раствор культуры липазы, из которого удалены клетки, с получением ее чистого культурального раствора; раствор, в котором липазу, полученную из этих культуральных растворов, растворяют и диспергируют снова; раствор, в котором коммерчески доступная порошкообразная липаза снова растворена и диспергирована; и коммерчески доступную жидкую липазу. Для усиления активности липазы более предпочтительно, чтобы компоненты с низким молекулярным весом, такие как соли, были удалены из раствора. Для усиления свойств порошка более предпочтительно, чтобы компоненты с низким молекулярным весом, такие как сахара, были удалены из раствора.

Гранулированная порошкообразная липаза может содержать вспомогательный фильтрующий материал.

Описанная выше порошкообразная липаза может быть использована сама по себе для переэтерификации жира и масла, хотя липазная активность порошкообразной липазы может быть улучшена за счет очистки взаимодействием с триглицеридом(ами) длинноцепочечной жирной кислоты и триглицеридом(ами) среднецепочечной жирной кислоты с последующим ее сбором.

Используемый триглицерид длинноцепочечной жирной кислоты предпочтительно представляет собой триглицерид, в состав которого входят жирные кислоты, имеющие от 14 до 24 атомов углерода и, в частности, из растительного масла, выбранного из группы, состоящей из рапсового масла, соевого масла, подсолнечного масла, сафлорового масла и кукурузного масла.

Предпочтительно триглицерид среднецепочечной жирной кислоты представляет собой триглицерид, в состав которого входят жирные кислоты, имеющие от 6 до 12 атомов углерода. Такие триглицериды жирной кислоты могут быть получены известным способом и являются коммерчески доступным продуктом. Например, им является коммерчески доступный продукт от Nisshin OilliO Group, Ltd под торговой маркой ODO.

Предпочтительно использовать триглицерид длинноцепочечной жирной кислоты и триглицерид среднецепочечной жирной кислоты в массовом соотношении от 95:5 до 50:50, количество этих триглицеридов при взаимодействии с липазой предпочтительно превышает от 2 до 100 раз общую массу липазы.

В настоящем изобретении в указанные выше жир и масло, используемые в качестве сырья, добавляют указанную выше липазу и проводят переэтерификацию традиционными средствами. В этом случае предпочтительно от 0,01 до 10 мас.ч. (предпочтительно от 0,01 до 2 мас.ч., и более предпочтительно от 0,05 до 1 мас.ч.) порошкообразной липазы добавляют в материал, исходя из 100 частей его по массе, и переэтерификацию проводят при температуре от 35 до 100ºC (предпочтительно от 40 до 80ºC, более предпочтительно от 50 до 80ºC и наиболее предпочтительно от 50 до 75ºC) в течение от 0,1 до 50 часов (предпочтительно от 0,1 до 20 часов и более предпочтительно от 0,5 до 16 часов или предпочтительно от 0,1 до 3 часов, а также предпочтительно от 0,5 до 2,5 часa). Реакцию предпочтительно проводят периодическим способом. Температура реакции может иметь любое значение, при котором реактивный субстрат, жир и масло могут плавиться и сохраняется активность фермента. Оптимальное время реакции варьирует в зависимости от дополнительного количества кислорода, температуры реакции и тому подобного.

После переэтерификации проводят стадию традиционного фракционирования для удаления триглицеридов с высокой точкой плавления и триглицеридов с низкой точкой плавления. Стадия фракционирования может быть проведена с растворителем или без растворителя. Далее объясняется фракционирование триглицеридов с высокой точкой плавления. Для фракционирования без растворителя предпочтительно охладить до температуры от 20 до 40ºC и удалить полученное в результате твердое содержимое. Примеры растворителя, используемого при фракционировании с растворителем, включают ацетон, гексан, этанол, водный этанол и тому подобное, предпочтительными растворителями являются ацетон и гексан, и наиболее предпочтительным растворителем является ацетон. Следовательно, предпочтительно, добавлять от 50 до 1000 мас.ч. растворителя в 100 мас.ч. продукта переэтерификации и охлаждать до температуры от 10 до 40ºC для удаления твердого содержимого (стеариновая часть). Далее объясняется удаление триглицеридов с низкой точкой плавления. Удаление триглицеридов с низкой точкой плавления может быть проведено с растворителем или без растворителя, но предпочтительно с растворителем. Примеры растворителя, используемого при фракционировании с растворителем, включают ацетон, гексан, этанол, водный этанол и тому подобное, предпочтительными растворителями являются ацетон и гексан, и наиболее предпочтительным растворителем является ацетон. Предпочтительно добавляют от 50 до 1000 мас.ч. растворителя в 100 мас.ч. продукта переэтерификации или жидкой части, из которой удалена фракция с высокой точкой плавления (свободная от растворителя), и охлаждают до температуры от −5 до 20ºC для удаления полученного в результате твердого содержимого (стеариновая часть). Сначала может быть проведена стадия удаления фракции с высокой точкой плавления или стадия удаления фракции с низкой точкой плавления, хотя предпочтительно, чтобы стадия удаления фракции с высокой точкой плавления была проведена сначала. В случае, когда фракцию с высокой точкой плавления удаляют после удаления фракции с низкой точкой плавления жидкая часть (олеиновая часть), полученная фракционированием с растворителем, может быть подвергнута очистке дистилляцией от растворителя с повторным добавлением растворителя для фракционирования, или жидкая часть, полученная фракционированием с растворителем, может быть подвергнута стадии непрерывного фракционирования. Однако предпочтительно, чтобы полученную жидкую часть (олеиновая часть) дополнительно охладили до температуры от −5 до 20ºC без десольватации с получением твердого содержимого (стеариновая часть).

В случае, когда используемое в качестве сырья масло, прошедшее преэтерификацию, представляет собой жир и масло, по существу свободные от фракции с высокой точкой плавления (SSS) или фракции с низкой точкой плавления (SU₂, S₂L), жир и масло после переэтерификации содержат только небольшое количество фракции с высокой точкой плавления или фракции с низкой точкой плавления и, следовательно, стадию фракционирования для удаления фракции с высокой и/или низкой точкой плавления можно не проводить. Фраза «по существу свободный от» означает содержащий не более чем 1 мас.% для фракции с высокой точкой плавления и содержащий не более чем 7 мас.% для фракции с низкой точкой плавления.

Следовательно, настоящее изобретение может обеспечить получение твердого масла, которое содержит не менее чем 70 мас.% 1,3-дипальмитоил-2-олеоилглицерина (POP), не менее чем 5 мас.% пальмитоил-олеоил-стеароилглицерина (POSt), не более чем 3 мас.% трипальмитоилглицерина (PPP), не более чем 5 мас.% дипальмитоил-монолинолеилглицерина (P₂L) и не более чем 3 мас.%, монопальмитоил-диолеоилглицерина (P₂O), и где общее содержание POP и POSt составляет не менее чем 80 мас.%, и массовое соотношение POP/PPO составляет не менее чем 9/1.

Дополнительно в настоящем изобретении POP предпочтительно составляет не менее чем 75 мас.%. PPP предпочтительно составляет не более чем 2 мас.%. P₂L предпочтительно составляет не более чем 3 мас.%. P₂O предпочтительно составляет не более чем 2 мас.%. Дополнительно общее содержание POP и POSt предпочтительно составляет не менее чем 87 мас.%, массовое соотношение POP/PPO предпочтительно составляет от 95/5 до 99,9/0,1. В частности, предпочтительно массовое соотношение POP/PPO составляет от 97/3 до 99,9/0,1 и более предпочтительно от 98/2 до 99,9/0,1.

Дополнительно в настоящем изобретении предпочтительно по существу удаляют монопальмитоил-диолеоилглицерин (PO₂) и/или трипальмитоилглицерин (PPP) фракционированием после переэтерификации, как описано выше. В настоящем изобретении фраза «по существу удален» означает, что вещество, которое удаляют, составляет не более чем 5 мас.% и предпочтительно не более чем 3 мас.%. В случае, когда в качестве сырья используют жир и масло, по существу свободные от фракции с высокой точкой плавления (SSS) и фракции с низкой точкой плавления (SU₂, S₂L), фракционирование жира и масла после переэтерификации может не проводиться. Фраза «по существу свободный от» означает содержащий не более чем 1 мас.% для фракции с высокой точкой плавления (SSS) и содержащий не более чем 7 мас.%, предпочтительно не более чем 5 мас.%, для фракции с низкой точкой плавления (SU₂, S₂L).

Примеры жира и масла, используемых в качестве сырья для получения жира и масла с массовым соотношением SUS/SSU, составляющим 9/1 или более, в настоящем изобретении включают жиры и масла с 50 мас.% триглицеридов (SUS) 1,3-динасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты 2-мононенасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты. В их число входят жир и масло, где насыщенные длинноцепочечные жирные кислоты предпочтительно представляют собой пальмитиновые кислоты или стеариновые кислоты, и где насыщенные длинноцепочечные жирные кислоты более предпочтительно представляют собой пальмитиновые кислоты, где мононенасыщенные жирные кислоты предпочтительно представляют собой олеиновые кислоты. В частности, предпочтительно, чтобы жир и масло были получены из пальмового масла, по существу более предпочтительно из средней фракции пальмового масла. В качестве альтернативы, жир и масло содержат 50 мас.% или более дипальмитоил-моноолеоилглицерина. Дополнительно SSU включают также триглицерид (USS) 1-мононенасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты-2,3-динасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты. Жир и масло по существу свободны от фракции с высокой точкой плавления (SSS) и фракции с низкой точкой плавления (SU₂, S₂L), и стадии фракционирования предпочтительно могут не проводиться.

Также описанная выше липаза может быть использована для получения жира и масла по настоящему изобретению с массовым соотношением 9/1 или более SUS/SSU.

Шоколадные продукты по настоящему изобретению включают жировой и масляный компонент и сахарный компонент, жировой и масляный компоненты представляют собой смесь твердого масла, описанного выше, и какао-масла. Предпочтительно, чтобы твердое масло, описанное выше, вводили в жировой и масляный компонент в количестве 10 мас.% или более, предпочтительно 20 мас.% или более, и наиболее предпочтительно 30 мас.% или более. В качестве сахарного компонента, как правило, в шоколадных продуктах могут быть использованы любые сахара. Например, могут быть включены сахароза, фруктоза и их смесь. Также могут быть использованы сахарные спирты, такие как сорбит. Дополнительно шоколадные продукты по настоящему изобретению могут включать другие необязательные компоненты, входящие в состав традиционных шоколадных продуктов. Примеры необязательных компонентов включают эмульгатор, который, как правило, представляет собой лецитин, ароматизатор, сухое обезжиренное молоко, сухое цельное молоко и тому подобное.

Согласно настоящему изобретению твердое масло, обладающее улучшенным массовым соотношением POP/PPO и превосходными свойствами, может быть легко получено в течение короткого периода времени проведением переэтерификации жира и масла, содержащих 50 мас.% POP или более, и сырьем для PPO которого является стабильно поступающее пальмовое масло, воздействием специфической 1,3-селективной липазы. Следовательно, настоящее изобретение имеет большие преимущества с точки зрения промышленности.

Дополнительно твердое масло, полученное, как описано выше, может быть использовано для получения различных кондитерских изделий, хлеба и тому подобного. В частности, в комбинации с какао-маслом и подсластителями твердое масло позволяет получить превосходные шоколадные продукты с усиленной хрусткостью и хорошим плавлением во рту.

Следующие примеры подробно объясняют настоящее изобретение.

Пример получения 1 [Получение композиции порошкообразной липазы]

5 г Lipozyme TL-IM (Novozymes A/S) измельчали с использованием L-type mycolloider (Tokushu kika kogyo Co., Ltd). Размер частиц измельченной липазы измеряли с использованием анализатора распределения размера частиц LA-500 (HORIBA, Ltd), их средний размер составил 66,4 мкм. В порошкообразную липазу добавляли 5 г порошкообразной целлюлозы (NIPPON PAPER CHEMICALS Co., Ltd: средний размер частиц 30 мкм) и получали порошкообразную композицию. 5 г порошкообразной композиции добавляли в 90 г рапсового масла и 10 г ODO (Nisshin OilliO Group, Ltd), полученный в результате продукт перемешивали при температуре 25ºC в течение 5 часов и затем фильтровали. В результате получали композицию порошкообразной липазы.

Пример получения 2 [Получение композиции порошкообразной липазы 2]

Водный раствор 10% дезодорированной полножирной соевой муки под торговой маркой «Alphaplus HS-600», доступной от Nisshin Cosmo Foods Ltd. с содержанием жира 23 мас.% предварительно стерилизовали автоклавированием в течение 15 минут при температуре 121ºC и охлаждали до комнатной температуры. Тройное количество охлажденного раствора добавляли в ферментный раствор Lipase DF «Amano» 15-K, доступной от Amano Enzyme Inc., и также называемой как Lipase D (150000 Ед/мл), с перемешиванием. рН полученного в результате раствора доводили до pH 7,8 с использованием 0,5N раствора NaOH, и затем сушили распылительной сушкой с использованием распылительной сушилки (SD-1000: Tokyo Rikakikai Co., Ltd). В результате получили композицию порошкообразной липазы 2.

Сравнительный пример 1

В 10 г средней фракции пальмового масла 1 (композиция: 62,3 мас.% POP; 11,9 мас.% PPO) добавляли 5 мас.% Lipozyme RM-IM (иммобилизованная липаза, полученная из Mucor miehei: Novozymes A/S) и затем проводили реакцию с перемешиванием в течение 4 часов при температуре 70ºC. Полученный в результате раствор фильтровали для удаления иммобилизованного фермента и в результате получали 9,5 г продукта реакции 1.

Пример 1

В 10 г средней фракции пальмового масла 1 (композиция: 62,3 мас.% POP; 11,9 мас.% PPO), как в Сравнительном примере 1, добавляли 1,5 мас.% Lipozyme TL-IM (иммобилизованная липаза, полученная из Thermomyces sp.: средний размер частиц 800 мкм), доступный от Novozymes A/S, и затем проводили реакцию с перемешиванием в течение 4 часов при температуре 70ºC. Полученный в результате раствор фильтровали для удаления иммобилизованного фермента и в результате получали 9,6 г продукта реакции 2.

Пример 2

В 10 г средней фракции пальмового масла 1 (композиция: 62,3 мас.% POP; 11,9 мас.% PPO), как в Сравнительном примере 1, добавляли 0,2 мас.% композиции порошкообразной липазы, полученной в Примере получения 1, и затем проводили реакцию с перемешиванием в течение 2 часов при температуре 70ºC. Полученный в результате раствор фильтровали для удаления иммобилизованного фермента и в результате получали 9,5 г продукта реакции 3.

Пример 3

В 10 г средней фракции пальмового масла 1 (композиция: 62,3 мас.% POP; 11,9 мас.% PPO+OPP), как в Сравнительном примере 1, добавляли 0,1 мас.% композиции порошкообразной липазы 2, полученной в Примере получения 2, и затем проводили реакцию с перемешиванием в течение 4 часов при температуре 70ºC. Полученный в результате раствор фильтровали для удаления порошкообразного фермента и в результате получали 9,6 г продукта реакции 4.

В таблице 1 приведены композиции и снижение количества P₂O в отношении продуктов реакции 1-4, полученных в Сравнительном примере 1, или примерах 1-3. В таблице 2 показаны условия ферментативных реакций.

Композиции TAG анализировали с использованием GLC (GC-2010: Shimadzu Corp.). Метод анализа композиции TAG объясняется далее более подробно. Условия GLC приведены ниже.

Колонка: Rtx-65TG (Restek Corp.) 15 м×0,1 мкм×0,25 мм

Детектор: FID

Газ-носитель: He

Соотношение входного канала к выходному Sprit Ratio: 60:1

Температура колонки (ºC): 350ºC (1 мин) → (1ºC /мин) → 365ºC (4 мин)

Температура на входе: 365ºC

Температура детектора: 365ºC

Сравнение количества полученного P₃ и снижения количества P₂O продуктов реакции 1-4 показало почти эквивалентные результаты. Сравнение реакций в рамках дополнительного количества фермента и времени ферментативной реакции показало, что время реакции в Примере 1 такое же, а количество фермента в Примере 1 снижено на около 1/3 по сравнению со Сравнительным примером 1. Количество фермента в Примере 2 снижено на 1/25 и время реакции в Примере 2 снижено на 1/2. Время реакции в Примере 3 такое же, а количество фермента в Примере 3 снижено на около 1/50. Полученные результаты эффективности реакции примеров 1-3 очень хорошие по сравнению со Сравнительным Примером 1.

Пример 4

В 1200 г средней фракции пальмового масла 1 (композиция: 62,3 мас.% POP; 11,9 мас.% PPO), как в Сравнительном примере 1, добавляли 0,2 мас.% композиции порошкообразной липазы, полученной в Примере получения 1, и затем проводили реакцию с перемешиванием в течение 2 часов при температуре 70ºC. Полученный в результате раствор фильтровали для удаления порошкообразного фермента и в результате получали 1184 г продукта реакции 5. Полученный продукт реакции 5 (1132 г) растворяли добавлением в него 5660 г ацетона. Полученный в результате раствор охлаждали до температуры 20ºC и затем из него удаляли полученную твердую фазу. Полученную в результате жидкую часть охлаждали до 5ºC и затем из нее фильтрованием получали твердую фазу. Полученную в результате твердую часть подвергали обработке для удаления ацетона и очистки традиционными средствами, в результате было получено 792 г твердого масла 1 (HB1).

Композиции TAG из средней фракции пальмового масла, используемой в качестве сырья, и твердого масла 1 приведены в таблице 3, их соотношения POP/PPO приведены в таблице 4 (%, приведенный в таблице, представляет собой мас.%). Композиции TAG анализировали с использованием GLC (GC-2010: Shimadzu Corp.), соотношения POP/PPO анализировали с использованием LC-MS/MS (Quattro micro: Nihon Waters K. K.).

Анализ POP/(PPO+OPP) с LC-MS/MS далее будет описан более детально. Условия анализа для LC-MS/MS приведены ниже.

Колонка: традиционные колонки ODS (4,6 мм × 25 см) двойная связь

Растворитель для элюирования: смесь ацетон/ацетонитрил

80/20-100/0 градиент

Скорость потока: 0,5 мл/мин

Источник ионов: APCI

Анализ по массе: способ MRM

Соотношение POP/(PPO+OPP) высчитывали с использованием калибровочной кривой, полученной с использованием эталонных материалов POP и PPO (Funakoshi Co., Ltd.). POP и PPO смешивали в различных соотношениях, и полученные в результате продукты подвергали обработке LC-MS/MS в описанных выше условиях. Соотношения ионов продукта M/Z=551 (PO) и M/Z=557 (PP) M/Z=833 (P₂O), то есть были высчитаны показатели PO/PP, калибровочную кривую получали на основании показателей PO/PP и соотношения в стандартной смеси POP и PPO. Образцы анализировали аналогично эталонным материалам в условиях, описанных выше, для получения соотношений PO/PP, и их соотношения POP/(PPO+OPP) были высчитаны из калибровочной кривой.

Пример 5

В 700 г средней фракции пальмового масла 2 (композиция: 65,2 мас.% POP, 5,7 мас.% PPO+OPP) добавили 0,3 мас.% композиции порошкообразной липазы, полученной в Примере получения 2, и затем проводили реакцию с перемешиванием в течение 8 часов при температуре 50ºC. Полученный в результате раствор фильтровали для удаления порошкообразного фермента и получали 693 г продукта реакции 6. Отмеряли 650 г полученного продукта реакции 6 и растворяли добавлением в него 3250 г ацетона. Полученный в результате раствор охлаждали до температуры 20ºC, и затем из него удаляли полученную твердую фазу. Полученную в результате жидкую часть дополнительно охлаждали до 0ºC, и затем из нее фильтрованием получали твердую фазу, и затем твердую часть подвергали обработке для удаления ацетона и очистки традиционными средствами с получением в результате 435 г твердого масла 2 (HB2).

Композиции TAG и соотношения SOS/(SSO+OSS) средней фракции пальмового масла 2, используемого в качестве сырья, и твердого масла 2 приведены в таблице 5 (%, приведенный в таблице, представляет собой мас.%). Соотношения SOS/(SSO+OSS) анализировали с использованием ВЭЖХ на колонке Chromspher Lipids column. Анализы проводили изократичным способом с УФ (205 нм) в качестве детектора и 0,5% раствором ацетонитрил/гексан в качестве растворителя для элюирования.

Далее объясняются использованные здесь символы. S означает насыщенную длинноцепочечную жирную кислоту и, главным образом, пальмитиновую кислоту или стеариновую кислоту. Например, SOS означает сумму POP, POSt, StOP и StOSt.

Пример 6

В 350 г средней фракции пальмового масла 3 (композиция: 73,1 мас.% POP, 4,6 мас.% PPO+OPP), добавили 0,3 мас.% композиции порошкообразной липазы, полученной в Примере получения 2, и затем проводили реакцию с перемешиванием в течение 2 часов при температуре 50ºC. Полученный в результате раствор фильтровали для удаления порошкообразного фермента и получали 337 г продукта реакции 7. Полученный продукт реакции 7 подвергали сухому фракционированию для удаления богатой PPP фракции с высокой точкой плавления, и полученную в результате фракцию с низкой точкой плавления очищали. В результате получили 435 г твердого масла 3 (HB3).

Композиции TAG и соотношения SOS/(SSO+OSS) средней фракции пальмового масла 3, используемого в качестве сырья, и твердого масла 3 приведены в таблице 6 (%, приведенный в таблице, представляет собой мас.%). Соотношения SOS/(SSO+OSS) анализировали с использованием ВЭЖХ на колонке Chromspher Lipids column. Анализы проводили изократичным способом с УФ (205 нм) в качестве детектора и 0,5% раствором ацетонитрил/гексан в качестве растворителя для элюирования.

На фигуре 1 и в таблице 8 приведены результаты анализа содержания твердого жира в составах какао-масло со средней фракцией пальмового масла 1, средней фракцией пальмового масла 3 или твердого масла 1. Эти составы приведены и проанализированы в таблице 7.

Состав 1, включающий твердое масло 1, имеет самое высокое содержание твердого жира при температуре 27,5ºC. Однако состав 1 имеет самое низкое содержание жира при температуре 32,5ºC и наибольшую разницу SFC между SFC при температуре 27,5ºC и SFC при температуре 32,5ºC. Из этих результатов видно, что состав 1 представляет собой жир и масло с наилучшей хрусткостью и хорошим плавлением во рту.

Пример 7

Шоколад получали экспериментально с использованием описанного выше твердого масла (твердое масло 1, средняя фракция пальмового масла 1) по рецептуре, приведенной в таблице 9, и проводили оценку. Не было каких-либо особенных трудностей, связанных с вязкостью или извлечением из формы, при получении шоколада. Оценивали хрусткость, блеск и плавление во рту полученного шоколада после хранения в течение недели при температуре 20ºC. Как результат, шоколад 1, полученный с использованием твердого масла 1, хорошо плавился во рту и имел превосходную хрусткость.

[Результаты оценки шоколада]

Шоколад, полученный описанным выше способом, оценивали на извлечение из формы, хрусткость, блеск и плавление во рту. Оценка результатов приведена в таблице 10.

Таблица 10
Результаты оценки шоколадных батончиков Сравнительный шоколад 1Сравнительный
шоколад 2Шоколад 1Хрусткость

Плавление во рту

Извлечение из формы

Блеск

Шоколад оценивала дегустационная комиссия из десяти квалифицированных специалистов. Ниже описаны критерии оценки.

[Критерии оценки]

Хрусткость

Плавление во рту

Блеск

Извлечение из формы

Реферат

Изобретение относится к способу получения твердого масла, в частности, твердого масла, которое является превосходным эквивалентом какао-масла или улучшителем какао-масла, подходящего для шоколадных продуктов. Способ получения жира и масла, содержащих триглицериды 1,3-динасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты 2-мононенасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты и триглицериды 1,2-динасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты 3-мононенасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты в массовом соотношении 9/1 или более, включающий переэтерификацию жира и масла, содержащих 50 мас.% или более триглицеридов 1,3-динасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты 2-мононенасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты и триглицериды 1,2-динасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты 3-мононенасыщенной длинноцепочечной жирной кислоты, воздействием 1,3-селективной липазы, выбранной из группы, состоящей из липаз, полученных из Thermomyces sp., Rhizopus oryzae и Rhizopus delemar. Изобретение позволяет получить шоколадные продукты с усиленной хрусткостью и хорошим плавлением во рту. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 ил., 10 табл., 10 пр.

Формула