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KR20100087278A - 다중불포화된 지방산 함유 고체 지방 조성물 및 그의 용도 및 생산 - Google Patents

다중불포화된 지방산 함유 고체 지방 조성물 및 그의 용도 및 생산 Download PDF

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KR20100087278A
KR20100087278A KR1020107006749A KR20107006749A KR20100087278A KR 20100087278 A KR20100087278 A KR 20100087278A KR 1020107006749 A KR1020107006749 A KR 1020107006749A KR 20107006749 A KR20107006749 A KR 20107006749A KR 20100087278 A KR20100087278 A KR 20100087278A
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나시어 아메드
자오우아드 피츠탈리
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마텍 바이오싸이언스스 코포레이션
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Abstract

본 발명은 포화된 지방 및 1종 이상의 장쇄 다중불포화된 지방산을 가지는 고체 지방 조성물을 제공한다. 특히, 상기의 고체 지방 조성물은 어떠한 유화제도 존재하지 않는 상태에서 높은 함량의 장쇄 다중불포화된 지방산을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 상기의 다중불포화된 오일은 원터링되지 않은 미생물 오일이다. 본 발명은 또한 그러한 조성물 및 그러한 조성물을 구성하는 식품 생성물, 영양적 생성물, 약제학적 생성물을 생산하는 방법에 관한 것이다.

Description

다중불포화된 지방산 함유 고체 지방 조성물 및 그의 용도 및 생산{Polyunsaturated fatty acid-containing solid fat compositions and uses and production thereof}
관련 출원의 상호참조
본 출원은 2007년 8월 31일에 출원된 미국가 특허 출원 제 60/969,536호에 대하여 35 U.S.C. §119하의 우선권의 이익을 주장하며, 상기 출원의 전체 내용은 여기에 참고로 도입된다.
기술분야
본 발명은 다중불포화된 지방산 함유 고체 지방 조성물 및 그의 용도 및 생산에 관한 것이다. 본 발명의 고체 지방 조성물은 미생물 유래의 장쇄 다중불포화된 지방산을 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 상기 조성물을 포함하는 식품 생성물, 영양적 생성물, 약제학적 생성물 및 그러한 생성물을 생산하는 방법에 관한 것이다.
식이성 지질은 전반적으로 건강한 생활 스타일을 위해서 필요한 필수적인 영양소이다. 지질은 음식들 중에서 가장 농축된 에너지 공급원이다. 지질의 칼로리 수치(9 kcal/ g)는 단백질 및 탄수화물 칼로리 수치(4 kcal/ g)의 2배이다. 지질은 음식의 풍미, 색상, 냄새 및 질감에 기여할 뿐만 아니라 식사 후의 포만감을 제공한다. 지질은 또한 지용성 비타민의 담체로서 작용하고 필수 지방산을 제공한다. 상기의 필수 지방산은 그들의 백본 구조에 두 개 이상의 이중 결합을 가진 다중불포화된 지방산(PUFAs)이다. 오메가-3 지방산 및 오메가-6 지방산인 두 군의필수 지방산이 있다. 오메가-3 PUFAs는 동맥경화증 및 관상심장질환을 예방하고, 염증성 증상을 완화시키고, 또한 종양세포의 성장을 지연시키기 위한 중요한 식이성 화합물로 인식된다. 오메가-6 PUFAs는 인체에서 구조적 지질로서 작용할뿐만 아니라 염증에서 프로스타그란딘 및 류코트리엔과 같은 수 많은 인자들의 전구체로서 작용한다. 오메가-3 PUFAs 및 오메가-6 PUFAs의 중요한 부류는 장쇄 오메가-3 및 오메가-6 PUFAs이다.
지방산은 포화 및 불포화된 지방산으로 분류되며, 후자는 단일불포화된 지방산 및 다중불포화된 지방산으로 더욱 세분화된다. 포화된 지방산은 지방족 사슬에서 오직 하나의 탄소-탄소 결합을 가지고 있고 다른 모든 가용한 결합은 수소 원자에 의해 이루어진다. 불포화된 지방산은 지방족 사슬에 탄소-탄소 이중 결합을 가지고 있다. 불포화된 지방산이 상기 분자에 하나의 탄소-탄소 이중결합을 가지고 있을 경우, 단일불포화되었다고 부른다. PUFAs는 두 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 가진다. 단쇄 지방산은 약 2 내지 7개의 탄소 원자 길이이며 중쇄(medium chain) 지방산은 약 8 내지 약19개의 탄소 길이이다. 반면에, 장쇄 지방산은 20 내지 24 개 이상의 탄소를 가지고 있다. 본 발명에서는 20 개 이상의 탄소를 가진 장쇄 PUFAs (LC-PUFAs)가 특히 관심사이다.
LC-PUFAs는 지방산 탄소쇄의 첫 번째 이중 결합 위치에 따라 두 개의 주요 범주로 나뉘어질 수 있고 또한 n-3(또는 오메가-3) 및 n-6(또는 오메가-6) 패밀리로 알려져 있다. 오메가-3 또는 n-3 표기는 이들 PUFAs 패밀리의 첫 번째 이중 결합이 상기 분자의 메틸 말단으로부터 3 번째 탄소임을 의미한다. 같은 법칙이 오메가-6 또는 n-6 표기에도 적용된다. 상기 LC-PUFAs 중에서, 2, 3, 4, 5, 및 6개의 이중 결합을 각각 가지는 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산, 에이코사펜타엔산, 및 도코사헥사엔산이 주된 관심사이다. 도코사헥사엔산("DHA")은 메틸 말단으로부터 세번째 탄소로부터 시작되는 6개의 이중 결합을 가진 22개의 탄소쇄 길이를 가지며 "22:6n-3"으로 명시된다. 다른 중요한 오메가-3 LC-PUFAs는 "20:5n-3"으로 명시된 에이코사펜타엔산("EPA") 및 "22:5n-3"로 명시된 오메가-3 도코사펜타엔산("DPA n-3")을 포함한다. 중요한 오메가-6 LC-PUFAs는 "20:4n-6"으로 명시된 아라키돈산("ARA") 및 "22:5n-6"으로 명시된 도코사펜타엔산("DPA n-6")을 포함한다.
지방산의 오메가-3 및 오메가-6의 모 화합물은 리놀레산(LA) 및
Figure pct00001
-리놀렌산(ALA)이다. 인간은 LA 및 ALA를 합성할 수 없고 음식으로부터 이들을 섭취해야하기 때문에 LA 및 ALA는 인체 건강을 위한 필수 지방산으로 분류된다. 체내에서, 이들 모 화합물은 일련의 교대적인 불포화(2개의 수소 원자를 제거하여 추가의 이중결합이 삽입) 및 연장(2개의 탄소 원자가 첨가)을 통해 대사된다. 이러한 과정은 일련의 불포화효소 및 연장효소로 불리는 특이 효소를 필요로 한다. 오메가-6 및 오메가-3 지방산을 대사하는 효소는 동일하므로, 이들 효소에 대한 두 기질 PUFA 패밀리 간의 경쟁을 유발한다고 믿어진다. 쇄연장 및 불포화는 지방산 분자의 카르복실 말단에서 만 일어난다. 따라서, 모든 대사 전환은 오메가-3 및 오메가-6 이중 결합을 포함하는 상기 분자의 오메가 말단의 변형없이 일어난다. 그리하여, 인체에서 오메가-3 및 오메가-6 산은 상호전환되지 않기 때문에 이들은 지방산의 두개의 독립된 패밀리이다.
지난 20 년에 걸쳐서, 보건 전문가들은 포화된 지방은 더 적고, 다중불포화된 지방은 더 많은 식사를 추천하여 왔다. 다수의 소비자들이 이러한 충고를 따르고 있지만, 심장 질환, 암, 당뇨병 및 그 밖의 다른 쇠약성 질환은 끊임없이 증가를 계속하고 있다. 과학자들은 다중불포화된 지방의 유형 및 공급원이 지방의 총량만큼 중요하다는 것에 동의한다. 가장 통상적인 다중불포화된 지방은 식물성 물질로부터 유도되고, 장쇄 지방산 (가장 특히는 오메가-3 LC-PUFA)가 결여되어 있다. 또한, 합성 지방을 생성시키는 다중불포화된 지방의 수소화는 특정의 건강상 장애의 발생에 원인이 되고, 일부의 필수 지방산의 결핍을 악화시킨다. 실제로, 다수의 의학적 증상들은 오메가-3 보충으로 인한 이점이 있는 것으로 확인되었다. 이들에는 여드름, 앨러지, 알츠하이머병, 관절 염, 아테롬성경화증, 유방 낭포, 암, 낭포성 섬유증, 당뇨병, 습진, 고혈압, 활동항진, 장 장애, 신장 기능부전, 백혈병, 및 다발성 경화증이 포함된다. 중요한 것으로, 세계보건기구는 유아용 조제분유 (infant formula)에 오메가-3 지방산 및 오메가-6 지방산이 풍부하도록 추천하고 있다.
통상적으로 사용되는 다중불포화물은 상당량의 오메가-6 (C18:2 n-6)을 함유하지만 오메가-3은 거의 또는 전혀 함유하지 않는 식물유로부터 유도되는 것이다. 오메가-6 및 오메가-3 지방산은 둘 다 좋은 건강상태에 필수적 이지만, 이들은 약 4:1의 균형으로 소비되는 것이 추천된다. 오메가-3의 주된 공급원은 아마인유, 어유 및 조류오일이다. 지난 10년간 아마인유와 어유의 생산에 빠른 성장을 나타내었다. 두 가지 유형의 오일은 모두 오메가-3 다중불포화된 지방의 우수한 식이성 공급원인 것으로 생각된다. 아마인유는 EPA, DHA, DPA 또는 ARA를 함유하지 않지만, 오히려 신체가 DPA n-3, EPA 및 DHA를 제조할 수 있게 하는 구성 블럭 (building block)인 알파-리놀렌산 (C18:3n-3)을 함유한다. 그러나, 특히 건강이 손상된 사람들 중에는 대사적 전환의 속도가 느려지고 불안정할 수 있다는 증거가 있다. 어유는 특정의 종 및 그들의 먹이에 따라서 지방산 조성의 유형 및 함량이 상당히 달라진다. 예를 들어, 수산물 양식에 의해서 양식된 어류는 야생의 어류보다 더 낮은 함량의 오메가-3 지방산을 갖는 경향이 있다. 또한, 어유는 어류에서 통상적으로 발견되는 환경적 오염물질을 함유할 위험을 수반한다. 이러한 오메가-3 및 오메가-6 LC-PUFA (쇄 길이 20 이상)의 건강상 이점에 비추어, 식품에 이러한 지방산을 보충하는 것이 바람직할 수 있다.
어유 및 특정의 미생물 오일과 같은 액체 오일은 높은 함량의 LC-PUFA를 함유하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 그들의 다중불포화된 성질로 인하여, 이들 오일은 실온 (즉, 20℃)에서 고체가 아니고, 오히려 오일, 또는 액체 형태이다. 그러나, PUFA-풍부 오일의 고체 형태는 액체 오일을 적용할 수 없는 특정의 식품 적용분야에서 사용하기에 바람직하다. 고체 조성물을 형성시키기 위해서 다수의 접근방법이 시도되었다. 불포화된 오일을 고화시키기 위해서 사용된 통상적인 방법은 반-고체 오일을 수득하기 위한 이러한 오일의 부분적이거나 완전한 수소화로 구성된다. 부분적인 수소화 프로세스는 몇 가지의 불리한 특성을 갖는 것으로 나타나는 "트랜스"-지방산의 형성을 야기한다. 따라서, 수소화 방법을 사용하여 불포화된 오일을 고화시킴으로써 불포화된 오일의 유익한 특성은 "트랜스"-지방산의 형성과 같은 불포화된 오일의 매우 바람직하지 않은 불리한 특성으로 대체된다.
다른 방법은 불포화된오일을 "경질" 또는 포화된지방과 혼합하여 반-고체 오일을 얻는 방법을 포함한다. 본 발명에 전체로서 참고로 도입된 미국 공개 특허 제 2007/0003686호는 고체 지방 조성물을 개시하고 있으며 이들 조성물은 포화된지방을 가진 오일, 장쇄 다중불포화된 지방산을 갖는 미생물 오일 및 유화제를 포함한다. 높은 함량의 다중불포화된지방을 포함하는 전연가능한(spreadable) 반-고체 오일 조성물을 형성하는 다른 방법은 높은 함량의 특정 유형의 유화제 또는 지방 알코올과 같은 다른 증점제를 사용하는 것을 포함한다.
본 발명에 이르기까지, 당업계에서는 높은 양의 PUFAs를 포함하면서 외부에서 첨가된 유화제 및/또는 다른 유형의 증점제를 갖지 않는 고체 또는 반-고체 지방 또는 식품을 포함하는 조성물이 없었다. 그러한 조성물 및 그러한 조성물을 형성하는 방법이 매우 바람직하다. 그러한 조성물을 낮은 비용으로 제조하는 방법을 제공하는 것이 더욱 바람직하며, 상기의 방법은 안전한 물질, 최소한의 가공 절차, 및 최소한의 원료 목록의 이용과 관련된다.
본 발명은 a) 포화된 지방을 포함하는 오일과 1종 이상의 장쇄 다중불포화된 지방산 (LC-PUFA)을 포함하는 오일을 혼합시켜 혼합물을 형성하는 단계; 및 b) 상기 혼합물을 고화시켜 고체 지방 조성물을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 고체 지방 조성물의 생산시 어떠한 외부 유화제도 첨가하지 않는 것인, 고체 지방 조성물을 생산하는 방법을 제공한다.
본 발명의 하나의 구현 예에서, 상기 포화된 지방을 포함하는 오일은 미생물 스테아린, 분획화되지 않은 팜유, 팜 올레인, 팜 스테아린, 팜 미드 분획, 분획화되지 않은 팜핵유, 팜핵 올레인, 팜핵 스테아린, 분획화되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 면화씨 스테아린, 코코넛유, 분획화되지 않은 시어버터유, 시어버터 스테아린, 상호에스테르화된 팜유 블렌드, 상호에스테르화된 면화씨유 블렌드, 어유 스테아린, 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명에서 사용하는데 적합한, 바람직하게는 미생물 오일일 수 있는 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 윈터링되지 않을(unwinterized) 수 있다. 본 발명의 몇몇 구현예에서 상기 오일은 포화된 지방을 포함한다. 상기 오일은 도코사헥사엔산, 오메가-3 또는 오메가-6 도코사펜타엔산, 아라키돈산, 및 에이코사펜타엔산으로 구성된 군으로부터 선택되는 약 5 중량% 내지 약 70 중량%의 1종 이상의 LC-PUFA를 포함할 수 있으나, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 몇몇 구현예에서는 포화된 지방을 포함하는 상기 오일 및 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 상기 오일은 혼합 전에 가열되지 않는다.
본 발명의 방법에 의해 생산된 상기 고체 지방 조성물은 식품 생성물, 영양적 생성물, 및/또는 약제학적 생성물일 수 있거나 또는 상기 생성물에 혼입될 수 있으나, 여기에 제한적이지는 않다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 상기 포화된 지방을 포함하는 오일에 대한 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일의 비율은 약 1:9 내지 약 9:1 중량비이다.
본 발명에 따른 고체 지방 조성물을 생산하는 방법은 포화된 지방을 포함하는 상기 오일 및 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 상기 오일의 혼합물을 탈취하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 고체 지방 조성물을 생산하는 방법은 상기 혼합물을 상호에스테르화시키는것을 추가로 포함한다.
본 발명은 또한 포화된 지방을 포함하는 오일 및 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일의 혼합물을 포함하는 고체 지방 조성물을 제공하며, 여기서 상기 혼합물은 실온에서 고체 조성물이고 어떠한 외부 유화제도 포함하지 않는다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 상기 고체 지방 조성물에서 포화된 지방을 포함하는 상기 오일은 미생물 스테아린, 분획화되지 않은 팜유, 팜 올레인, 팜 스테아린, 팜 미드 분획, 분획화되지 않은 팜핵유, 팜핵 올레인, 팜핵 스테아린, 분획화되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 면화씨 스테아린, 코코넛유, 분획화되지 않은 시어버터유, 시어버터 스테아린, 상호에스테르화된 팜유 블렌드, 상호에스테르화된 면화씨유 블렌드, 어유 스테아린, 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 상기 고체 지방 조성물에서 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 상기 오일은 원터링되지 않는다. 상기 오일은 포화된 지방을 포함할 수 있다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 상기 고체 지방 조성물은 도코사헥사엔산, 오메가-3 또는 오메가-6 도코사펜타엔산, 아라키돈산, 및 에이코사펜타엔산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 약 5 중량% 내지 약 70 중량%의 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일을 갖는다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 고체 지방 조성물은 트랜스-지방산을 함유하지 않는다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 고체 지방 조성물은 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 상기 포화된 지방을 포함하는 오일에 대한 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일의 비율은 약 1:9 내지 약 9:1 중량비를 가진다. 본 발명의 상기 고체 지방 조성물은 식품 생성물, 영양적 생성물, 또는 약제학적 생성물일 수 있으나 여기에 제한적이지는 않다.
본 발명은 a) 1종 이상의 LC-PUFA을 포함하는 스테아린을 포화된 지방을 포함하는 제2 오일과 혼합시켜 혼합물을 형성하는 단계; 및 b) 상기 혼합물을 고화시켜 고체 지방 조성물을 형성하는 단계를 포함하는 고체 지방 조성물을 생산하는 방법을 또한 제공한다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 상기 고체 지방 조성물의 생산시 어떠한 외부 유화제도 첨가되지 않는다.
본 발명에서 사용하는데 적합한 스테아린은 미생물 스테아린, 어유 스테아린, 팜 스테아린, 팜핵 스테아린, 면화씨 스테아린, 시어버터 스테아린, 및 그의 조합을 포함할 수 있으나, 여기에 제한적이지는 않다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 포화된 지방을 포함하는 상기 제2 오일은 분획화되지 않은 팜유, 팜 올레인, 분획화되지 않은 팜핵 오일, 팜핵 올레인, 팜 미드 분획, 코코넛유, 분획화되지 않은 시어버터유, 분획화되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 상호에스테르화된 팜유 블렌드, 상호에스테르화된 면화씨유 블렌드, 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명은 더 나아가 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 스테아린 조성물 및 지방산을 포함하는 제2 오일의 혼합물을 포함하는 고체 지방 조성물을 제공하며, 이들 조성물은 실온에서 고체이다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 상기 스테아린은 미생물 스테아린, 어유 스테아린, 팜 스테아린, 팜핵 스테아린, 면화씨 스테아린, 시어버터 스테아린, 및 그의 조합을 포함하는 군으로부터 선택된다. 본 발명에서 사용하는데 적합한 포화된 지방을 포함하는 상기 제2 오일은 분획화되지 않은 팜유, 팜 올레인, 분획화되지 않은 팜핵 오일, 팜핵 올레인, 팜 미드 분획, 코코넛유, 분획화되지 않은 시어버터유, 분획화되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 상호에스테르화된 팜유 블렌드, 상호에스테르화된 면화씨유 블렌드, 및 그의 조합을 포함할 수 있으나, 여기에 제한적이지는 않다.
상기의 식품, 영양적 및 약제학적 생성물 조성물 및 이들을 제조하는 방법은 이러한 생성물을 소비하는 사람에게 건강상의 이익을 제공할 수 있는 영양소, 특히 LC-PUFA, 특히 오메가-3 및 오메가-6 LC-PUFA의 증가된 섭취를 가능하게한다. 본 발명은 고품질 PUFA-함유 고체 지방 생성물 및 그의 용도 및 생산을 제공한다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, PUFA-함유 고체 지방 생성물은 최소가공으로 제조된 고품질 PUFA-함유 오일 생성물을 포함하고 향상된 기능성 및 안정성을 가지고 있으며, 천연물 및/또는 유기물 시장을 포함하는 광범위한 분야에 상호적용가능하다. 예를 들면, LC-PUFAs를 포함하는 본 발명의 상기 고체 지방 조성물은 영양적 생성물, 식품 생성물, 및/또는 약제학적 생성물(의약품 및/또는 치료용품)로서, 또는 이들 생성물 내에서 사용될 수 있다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 본 발명의 생성물을 생산하기 위한 상기 오일은 미생물 바이오매스로부터 유래된 LC-PUFAs를 포함하는 미생물 오일이다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 상기 오일은 본 발명의 고체 지방 조성물을 생산하기 위한 원료로서 사용될 수 있는 고품질 PUFA-함유 오일 생성물인 최소가공된 미생물 오일일 수 있다. 이러한 최소가공된 미생물 오일을 생산하는 방법은 미생물 오일을 생산하기 위해 미생물 바이오매스로부터 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일-함유 분획을 추출하는 것을 포함한다. 미생물 공급원 및 미생물 오일에서 회수를 위한 영양분 및/또는 LC-PUFAs를 포함하는 미생물을 성장시키기 위한 방법은 당업계에 알려져 있다(Industrial Microbiology and Biotechnology, 2판, 1999년, 미국 미생물학회). 바람직하게는, 상기 미생물은 발효기내의 발효 배지에서 배양된다. 본 발명의 상기 방법 및 조성물은 LC-PUFA를 생산하는 어떠한 산업 미생물에도 적용할 수 있다.
미생물 공급원은 조류, 세균, 진균(효모 포함), 및/또는 원생생물과 같은 미생물을 포함한다. 바람직한 유기체는 황조류(스트라메노파일 계의 미생물), 녹조류, 규조, 쌍편모조류(예를 들어, 크립세코디니엄 코나이와 같은 크립세코디니엄 속 멤버를 포함하는 와편모조강 목의 미생물), 효모, 및 모티어렐라 알피나 및 모티어렐라 섹트. 슈무케리를 포함하나 여기에 제한적이지 않는 무코르 및 모티어렐라 속의 진균으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함한다. 스트라메노파일 미생물 군의 멤버는 헤마토르, 프로터로모나드, 오팔린, 디벨파엘라, 디플로프리스, 래브린수리드, 스라우스토키트리드, 바이오섹시드, 우마이세트, 하이포키트리디오마이세트, 콤메이션, 레티큘로스페라, 펠라고모나스, 펠라고코커스, 올리콜라, 오리오코커스, 파말레스, 규조, 젠소파이트, 페오파이트(갈조류), 유스티그마토파이트, 라피도파이트, 시누리드, 엑소딘(리조크로뮬린엘지, 페디넬라레, 딕티오찰레스 포함), 크리소머리달레, 사시노크리시달레, 히드루랄레, 히버디알레, 및 크로뮬리날레를 포함하는 미세조류 및 조류-유사 미생물을 포함한다. 상기 스라우스토키트리드는 스키조키트리엄(종은 어글리가텀, 림나시엄, 마그로벨, 미누텀, 옥토스포럼을 포함), 스라우스토키트리엄(종은 아루디멘탈레,오리엄, 벤시콜라, 글로보섬, 킨네이, 모티범, 멀티루디멘타레, 패키더멈, 프로리퍼럼, 로시엄, 스트리어텀을 포함), 울켄니아(종은 아메보이디아, 겔그렌시스, 미누타, 프로펀다, 레디에이트, 사일렌스, 사카리아나, 스키조키트롭, 비설젠시스, 요켄시스를 포함), 아플라노키트리엄(종은 할리오티디스, 겔그렌시스, 프로펀다, 스토키노이을 포함), 자포노키트리엄(종은 마리엄을 포함), 알소니아(종은 크라우치), 및 엘리나(종은 마리살바, 시노리피카)를 포함한다. 레브린수리드는 레비린술라(종은 알제리엔시스, 코엔노시스티스, 채토니, 매크로시스티스, 매크로시스티스 아틀란티카, 매크로시스티스 매크로시스티스, 마리나, 미누타, 로스코펜시스, 발카노비, 비텔리나, 비텔리나파시피카, 비텔리나 비텔리나, 좁피를 포함), 레비린소믹사(종은 마리나를 포함), 레비린수로이드(종은 할리오티디스, 요켄시스를 포함), 디플로프리스(종은 아체리를 포함), 파이로소러스*(종은 마리너스를 포함), 소로디플로프리스*(종은 스터코리아를 포함), 클라미도믹사*(레비린수로이드, 몬탄드를 포함)속을 포함한다(* = 이들 속의 정확한 분류학적 배치에 현재 일반적인 의견 일치가 없음). 광범위하게 다양한 미생물이 본 발명의 적합한 공급원임에도, 간결, 편의, 및 예시를 위해 본 발명의 상세한 설명이 오메가-3 및/또는 오메가-6 다중불포화된 지방산을 포함하는 지질을 생산할 수 있는 미생물, 특히 DHA, DPA n-3, DPA n-6, EPA 또는 ARA를 생산할 수 있는 미생물의 성장과정을 논의할 것이다. 부가적으로 바람직한 미생물은 스라우스토키트리엄(울켄니아) 및 스키조키트리엄을 포함하고 참고로 여기에 전체적으로 도입되어 Barclay 이름으로 등록되고 공동으로 양도된 미국특허 제 5,340,594호 및 제 5,340,742호에 개시된 스라우스토키트리알레를 포함하는 스라우스토키트리알레 목의 스라우스토키트리드와 같은 조류이다. 더욱 바람직하게는, 상기 미생물은 ATCC 번호 제 20888호, ATCC 번호 제 20889호, ATCC 번호 제 20890호, ATCC 번호 제 20891호 및 ATCC 번호 제 20892호의 식별 특징을 가지는 미생물로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 본 출원의 목적을 위하여, 울켄니아(Ulkenia)가 상기 스라우스토키트리엄과 다른 별개의 속인지에 대해 전문가들 사이에 의견 불일치가 있기 때문에, 스라우스토키트리엄 속은 울켄니아를 포함할 것이다. 또한 모티어렐라 섹트. 슈무케리(예, ATCC 번호 제 74371호의 식별 특징을 가진 미생물을 포함) 및 모티어렐라 알피나(예, ATCC 번호 제 42430호의 식별 특징을 가진 미생물을 포함)도 바람직한 종이다. 또한 ATCC 번호 제 30021호, 제 30334-30348호, 제 30541-30543호, 제 30555-30557호, 제 30571호, 제 30572호, 제 30772-30775호, 제 30812호, 제 40750호, 제 50050-50060호, 및 제 50297-50300호의 식별 특징을 가진 미생물을 포함하는 크립세코디니엄 코나이의 종도 바람직하다. 또한 상기에서 기술한 어떠한 미생물로부터 유래된 돌연변이 종 및 그의 혼합균도 바람직하다. 올리지너스 미생물 또한 바람직하다. 여기서 사용하는 "유성(oleaginous) 미생물"은 그들 세포의 20 중량% 이상을 지질 형태로 축적할 수 있는 미생물로 정의된다. LC-PUFAs를 생산하는 유전적으로 변형된 미생물도 또한 본 발명을 위해 적합하다. 이들은 유전적으로 변형된 천연적으로 LC-PUFA를 생산하는 미생물뿐만 아니라 천연적으로는 LC-PUFAs를 생산할 수 없으나 그렇게 하도록 유전적으로 조작된 미생물을 포함할 수 있다.
적합한 유기체는 자연 환경으로부터의 수집을 포함하는 수 많은 공급원으로부터 입수될 수 있다. 상기의 ATCC는 현재 위에서 동정된 공증이 입수 가능한 수많은 미생물들을 리스트하고 있다. 여기서 사용하는 어떠한 미생물, 또는 어떠한 특정 유형의 유기체는 야생형, 돌연변이형, 또는 재조합형을 포함한다. 당업계에 알려진 이들 유기체의 배양 성장 조건 및 이들 유기체 중 적어도 몇 종류의 적합 성장 조건은 예를 들어, 미국 특허 제 5,130,242호, 미국 특허 제 5,407,957호, 미국 특허 제 5,397,591호, 미국 특허 제 5,492,938호, 미국 특허 제 5,711,983호, 미국 특허 제 5,882,703호, 미국 특허 제 6,245,365호, 및 미국 특허 제 6,607,900호에 개시되어 있고, 이들 모두는 참고로 여기에 전체적으로 도입된다.
본 발명에 유용한 미생물 오일은 당업계에 알려진 적당한 도구를 사용하여 미생물 공급원으로부터 회수될 수 있다. 예를 들어, 상기 오일은 클로로폼, 헥산, 메틸렌, 클로라이드, 메탄올 등과 같은 용매를 통한 추출 또는 초임계 추출에 의해 회수될 수 있다. 또는, 상기 오일은 2001년 1월 19일에 출원되고 "Solventless Extraction Process"이란 명칭의 미국 특허 제 6,750,048호 및 국제 특허 출원 번호 제 US01/01806호에 개시된 추출 공법에 의해 추출될 수 있고, 상기 두 가지는 참고로 여기에 전체적으로 도입된다. 부가적인 추출 및/또는 정제 기술은 2001년 4월 12일에 출원되고 "Method for the Fractionation of Oil and Polar Lipid-Containing Native Raw Materials"란 명칭의 국제 특허 출원 번호 제 PCT/IB01/00841호; 2001년 4월 12일에 출원되고 "Method for the Fractionation of Oil and Polar Lipid-Containing Native Raw Materials Using Water-Soluble Organic Solvent and Centrifugation"이란 명칭의 국제 특허 출원 번호 제 PCT/IBO1/00963호; 2001년 5월 14일에 출원되고 "Production and Use of a Polar Lipid-Rich Fraction Containing Stearidonic Acid and Gamma Linolenic Acid from Plant Seeds and Microbes"란 명칭의 미국 가 출원 특허 번호 제 60/291,484호; 2001년 5월 14일에 출원되고 "Production and Use of a Polar-Lipid Fraction Containing Omega-3 and/or Omega-6 Highly Unsaturated Fatty Acids from Microbes, Genetically Modified Plant Seeds and Marine Organisms"란 명칭의 미국 가 출원 특허 번호 제 60/290,899호; 2000년 2월 17일에 출원되고 "Process for Separating a Triglyceride Comprising a Docosahexaenoic Acid Residue from a Mixture of Triglycerides"란 명칭의 미국 특허 번호 제 6,399,803호; 및 2001년 1월 11일에 출원되고 "Process for Making an Enriched Mixture of Polyunsaturated Fatty Acid Esters"란 명칭의 국제 특허 출원 번호 제 USOl/01010호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 참고로 여기에 전체적으로 도입된다. 상기의 추출된 오일은 농축 오일 물질을 생성하기 위해 감압하에서 증발될 수 있다. 지질 회수를 위한 바이오매스의 상기 효소 처리 방법은 2002년 5월 3일에 출원되고 "HIGH-QUALITY LIPIDS AND METHODS FOR PRODUCING BY ENZYMATIC LIBERATION FROM BIOMASS"란 명칭의 미국 가 출원 특허 번호 제 60/377,550호; 2003년 5월 5일에 출원되고 "HIGH-QUALITY LIPIDS AND METHODS FOR PRODUCING BY ENZYMATIC LIBERATION FROM BIOMASS"란 명칭의 국제 특허 출원 번호 제 PCT/US03/14177호; 2004년 10월 22일에 출원되고 "HIGH-QUALITY LIPIDS AND METHODS FOR PRODUCING BY LIBERATION FROM BIOMASS"란 명칭의 동시계속출원 미국 특허 출원 번호 제 10/971,723호; "Process for extracting native products which are not water-soluble from native substance mixtures by centrifugal force"란 명칭의 유럽 공개 특허 제 0 776 356호 및 미국 특허 제 5,928,696호에 개시되어 있고, 이들 모두는 참고로 여기에 전체적으로 도입된다.
바람직한 구현예에서, 본 발명에서 사용하는데 적합한 상기 미생물 오일은 상기에 기술된 방법에 의해 제조된 고품질 미생물 조오일(crude oil)이다. 본 발명의 이러한 오일은, 예를 들어, 어류 바이오매스는 통상적으로 요리 및 헥산 추출과 관련하고 상기 오일은 오염물질, 다른 부적합한 구성성분 및/또는 부적합한 지방산 프로파일을 가지고 있기 때문에 저품질 조오일를 제공하는 어유에 비해서 상당한 이점을 가지고 있다.
상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 1종 이상의 LC-PUFA를 포함한다. 본 발명의 바람직한 PUFAs는 C20, C22, 또는 C24 오메가-3 또는 오메가-6 PUFAs를 포함한다. 바람직하게, 상기 PUFA는 C20 또는 C22 오메가-3, 또는 C20 또는 C22 오메가-6 PUFA를 포함하는 장쇄 PUFA (LC-PUFA)이다. 본 발명의 LC-PUFA는 바람직하게는 두 개 이상의 이중 결합을, 더욱 바람직하게는 세 개 이상의 이중 결합을, 및 가장 바람직하게는 네 개 이상의 이중 결합을 포함한다. 네 개 이상의 불포화된 지방 탄소-탄소 결합을 가진 PUFAs는 또한 통상적으로 고도로 불포화된 지방 또는 HUFAs로 불리운다. 특히, 상기 LC-PUFA는 도코사헥사엔산(전체 지방산의 적어도 약 10, 약 20, 약 30, 약 35, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량%), 도코사펜타엔산 n-3(전체 지방산의 적어도 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량%), 도코사펜타엔산 n-6(전체 지방산의 적어도 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량%), 아라키돈산(전체 지방산의 적어도 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량%) 및/또는 에이코사펜타엔산(전체 지방산의 적어도 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량%)을 포함할 수 있다. 상기 PUFAs는 트리아실글리세롤, 디아실글리세롤, 모노아실글리세롤, 포스포리피드, 유리 지방산, 에스테르화된 지방산, 또는 이들 지방산의 천연산 또는 합성 유도체 형태(예, 지방산의 칼슘염, 에틸 에스테르 등)를 포함하나 이것에 제한적이지 않은 천연산 지질에서 흔히 발견되는 형태 중 어느 하나일 수 있다. 바람직한 구현예에서, 상기 미생물 오일-함유 분획은 분획 내에 적어도 약 70 중량%, 적어도 약 80 중량%, 적어도 약 90 중량%, 또는 적어도 약 95 중량%의 PUFAs를 트리글리세리드 형태로 포함한다. 본 발명에서 사용하는 상기 LC-PUFA라는 용어는 단일 오메가-3 LC-PUFA(DHA와 같은)를 포함하는 오일, 단일 오메가-6 LC-PUFA(ARA 또는 DPA n-6와 같은)를 포함하는 오일, 또는 두 개 이상의 LC-PUFAs(DHA, DPA n-6, ARA, 및 EPA와 같은)의 혼합물을 포함하는 오일을 가리킬 수 있다. 바람직한 구현예에서, 상기 생성물은 1종 이상의 다른 영양소와 조합으로의 LC-PUFA를 포함한다.
LC-PUFAs를 포함하는 오일 추출을 위해 미생물 바이오매스의 사용뿐만 아니라, 오일 종자와 같은 식물체-기반 공급원도 LC-PUFAs 추출 또는 회수를 위한 바이오매스로서 사용될 수 있으며, 예를 들면, 임의의 고등 식물로부터의 식물, 및 특히 농작물 및 특히 오일을 위해 사용되는 식물을 포함하는 소비재 식물을 포함한다. 식물 바이오매스로부터 추출된 그런 오일은 오일 생성물을 생산하기 위해서 여기에 개시된 것과 같이 가공 및 처리될 수 있다. 그러한 식물은 예를 들어, 캐놀라, 대두, 평지씨, 아마인, 옥수수, 잇꽃, 해바라기, 및 담배를 포함할 수 있다. 다른 바람직한 식물은 약제학적 제제, 향미제제, 건강식품, 기능식품성 성분 또는 화장품 활성제제로서 사용되는 화합물을 생산하는 것으로 알려진 식물, 또는 이들 화합물/제제를 생산하기 위해 유전적으로 조작된 식물을 포함한다. PUFA를 생산하는 식물은 PUFAs를 생산하는 유전자를 발현하도록 유전적으로 조작된 것 및 천연적으로 PUFAs를 생산하는 것을 포함한다. 그러한 유전자는 고전적인 지방산 신사아제 경로에 관여하는 단백질을 코딩하는 유전자 또는 PUFA 폴리케티드 신사아제(PKS) 경로에 관여하는 단백질을 코딩하는 유전자를 포함할 수 있다. 고전적인 지방산 신사아제 경로에 관여하는 상기의 유전자 및 단백질 및 상기 유전자로 형질 전환된 식물과 같은 유전자 변형된 유기체는 예를 들어, Napier and Sayanova, Proceedings of the Nutrition Society (2005), 64:387-393; Robert et al., Functional Plant Biology (2005) 32:473-479; 또는 미국 특허 출원 공개 번호 제 2004/0172682호에 기술되어 있다. 상기 PUFA PKS 경로, 이 경로에 포함된 유전자 및 단백질, 및 유전자 변형된 미생물 및 PUFAs 발현과 생산을 위한 상기 유전자로 형질전환된 식물은 미국 특허 제 6,140,486호; 미국 특허 제 6,566,583호; 미국 특허 공개 출원 제 20020194641; 미국 특허 제 7,211,418호; 미국 특허 공개 출원 제 20050100995A1호; 미국 특허 공개 출원 제 20070089199호; 국제 공개 특허 제 WO 05/097982호; 및 미국 특허 공개 출원 제 20050014231호에 상세히 기술되어 있으며, 이들 각각은 참고로 여기에 전체적으로 도입된다.
그러한 식물, 및 특히 오일 종자는 세척, 탈피, 및 분쇄와 같은 통상적인 방법으로 처리되어 오일을 회수할 수 있다. 그 다음 종자를 압착하여 오일을 생산할 수 있고 또는 플레이킹(flaking) 후와 같이, 용매와 접촉시켜 오일을 추출할 수 있다. 적합한 용매는 유기용매, 수혼화성 용매, 및 물을 포함할 수 있다. 바람직한 용매는 헥산이다.
본 발명의 상기 조성물과 방법에 적합한 PUFA-함유 오일의 다른 바이오매스 공급원은 동물을 포함한다. 동물 공급원의 예는 수생 동물(예, 어류, 해양 포유류, 및 크릴 및 다른 유포시드와 같은 갑각류) 및 동물 조직(예, 뇌, 간, 눈 등) 및 달걀 및 우유와 같은 동물 생성물을 포함한다. 상기 공급원으부터 PUFA-함유 오일의 회수 기술은 당업계에 알려져 있다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 고체 지방 조성물을 생산하는데 사용되는 상기 오일은 정제, 표백, 탈취, 원터라이제이션, 또는 냉각 여과와 같은 처리 또는 이들 처리의 조합을 받게 된다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 유용한 PUFA-함유 오일 생성물의 보다 구체적인 특징은 그들이 상기 오일-함유 부분에 시각적으로 영향을 주기에 적어도 충분한 포화된 지방산을 포함하고 있다는 것이다. 많은 PUFA-함유 오일 생성물은 상기 오일에서 혼탁을 유발하는 것과 같이 실온(즉, 20℃)에서 상기 오일에 시각적으로 영향을 주는 형태인 포화된 지방산의 충분한 양을 가진다. 예를 들어, 트리글리세리드 형태의 충분한 포화된 지방산을 포함하고 있기 때문에, 몇몇 그러한 생성물은 포화된 지방산의 존재로 인해 평평한 풀과 같다. 통상적인 방법에서는 그러한 오일은 원터링되어 상기 포화된 지방산이 제거되지만, 본 발명에서는 하기에 보다 더 상세히 기술된 바와 같이, 상기 오일 생성물은 원터링없이 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서는, 본 발명에 유용한 오일은 LC-PUFAs를 포함하는 고체 또는 반-고체 조성물 생산을 위해 특히 적합한 지질 프로파일을 가진다. 보다 특히, 그러한 오일은 고도 불포화된 화합물(예, 4 이상의 불포화도)에 상대적으로 농축되어 있고, 포화된 화합물에 상대적으로 농축되어 있고, 및/또는 단일, 이중, 및 삼중-포화된 화합물에서는 상대적으로 농축이 되어있지 않다. 그러한 조성물은 포화도의 관점에서 두 가지의 모드를 갖는 화합물로 특징이 지워진다. 즉, 중간 정도의 양의 불포화도를 갖는 화합물을 낮은 양으로 가진 높은 양의 포화된 화합물 및 높은 양의 고도 불포화된 화합물로 특징이 지워진다. 예를 들어, 그러한 오일은 4개 이상의 불포화도를 가진 고도 불포화된 화합물은 약 20 중량% 이상, 약 25 중량% 이상,약 30 중량% 이상, 약 35 중량% 이상, 약 40 중량% 이상, 약 45 중량% 이상, 또는 약 50 중량% 이상 가질 수 있다. 다른 구현예에서는, 그러한 오일은 5개 이상의 불포화도를 가진 고도 불포화된 화합물은 약 20 중량% 이상, 약 25 중량% 이상,약 30 중량% 이상, 약 35 중량% 이상, 약 40 중량% 이상, 약 45 중량% 이상, 또는 약 50 중량% 이상 가질 수 있다. 이와는 달리, 또는 추가적으로, 그러한 오일은 포화된 화합물의 약 30 중량%, 약 35 중량%,약 40 중량%, 약 45 중량%, 또는 약 50 중량%보다 큰 값을 가질 수 있다. 다르게는, 또는 뿐만 아니라, 그러한 오일은 단일, 이중, 및 삼중-포화된 화합물의 약 25 중량% 미만, 약 20 중량% 미만, 약 15 중량% 미만, 약 10 중량% 미만, 또는 약 5 중량% 미만을 가질 수 있다.
1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 최소로 가공된 고품질의 PUFA-함유 오일 생성물을 생산하는 본 발명의 방법은 추가로 상술한 바와 같이 생산된 추출된 오일-함유 분획을 처리하는 것을 포함한다. 이러한 추가의 처리에는 진공 증발시켜 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일 생성물을 생성시키는 방법을 포함한다.
본 기술분야에서 공지되어 있는, 진공증발 방법은 고진공증발에 의한 탈용매화 및/또는 건조시키는 것을 포함한다. 이러한 공정은 추출된 오일을 바람직하게는 고온 (예를 들어, 약 50℃ 내지 약 70℃)에서 진공 조건에 적용시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 상기 오일은 약 100 ㎜Hg의 진공 초과, 약 70 ㎜Hg의 진공 초과, 및 약 50 ㎜Hg의 진공 초과의 진공에 적용시킬 수 있다. 본 명세서에서 사용된 것으로서, 예를 들어, "약 100 ㎜Hg의 진공 초과의 진공"에 대한 언급은 예를 들어, 90 ㎜Hg 또는 80 ㎜Hg의 진공과 같은 더 강력한 진공을 의미한다. 이들 조건 하에서, 오일보다 낮은 비점을 갖는, 추출된 오일 중의 용매, 물 또는 다른 성분들은 어떤 것이라도 구축될 것이다.
탈취 방법은 일반적으로 본 기술분야에서 공지되어 있으며, 추출된 오일을 진공 조건에 적용하여 존재할 수 있는 어떤 저분자량 성분이라도 제거하는 것을 포함한다. 일반적으로, 이들 성분은 고진공 하에 고온에서 살포함으로써 제거된다. 예를 들어, 오일은 일반적으로 탈용매화에 대해서 상기 언급된 것보다 더 큰 진공에 적용시킨다. 구체적으로, 진공은 약 50 ㎜Hg의 진공 초과, 약 25 ㎜Hg의 진공 초과, 약 12 ㎜Hg의 진공 초과, 약 6 ㎜Hg의 진공 초과의 진공일 수 있으며, 일반적으로는 약 12 ㎜Hg의 진공 내지 약 6 ㎜Hg의 진공일 수 있거나, 약 6 ㎜Hg의 진공 내지 약 1 ㎜Hg의 진공일 수 있다. 이 방법은 또한, 존재할 수 있는 다수의 퍼옥사이드 결합을 파괴시키며, 냄새를 감소시키거나 제거하고, 오일의 안정성을 개선시키는 것을 돕는다. 또한, 이들 조건 하에서, 오일보다 낮은 비점을 갖는, 추출된 오일 중의 용매, 물 및/또는 다른 성분들은 구축될 것이다. 탈취는 일반적으로 약 190℃ 내지 약 220℃의 온도와 같은 고온에서 수행된다.
본 발명의 다른 구현예에서, 본 발명에 사용된 PUFA-함유 오일은 인간 및 비-인간 동물에 의한 소비를 위해 적합하다. 즉, 오일의 감각수용성 특성은 생성물의 소비가 인간 및 비-인간 동물에게 허용되도록 하는 것이다. 특히, 오일 생성물은 저농도의 유리 지방산, 인, 퍼옥사이드 값, 아니시딘 값, 비누 및 중금속을 함유할 수 있다. 본 발명에 의한 이러한 오일의 생산은 미생물 오일을 허용가능한 상업적 조건으로 만드는데 필요한 하류 처리의 양을 최소화한다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 PUFA-함유 오일 생산에 도입될 수 있는 특정한 변형은 용매 윈터링 단계의 제거, 부식성 정제 단계의 제거, 냉여과 단계의 제거, 및 표백공정의 가능한 제거를 포함한다. 또한, 고진공 증발공정이 탈취공정에 대신할 수 있다. 전술한 공정 설명은 충분한 포화된 화합물을 유지시켜 조성물이 실온 (즉, 약 20℃)에서 액체가 되는 것을 방지함으로써 고체 또는 반고체 생성물의 생성을 촉진시킨다. 전술한 공정은 천연 및/또는 유기물 시장부문과 상화적인 예외적으로 높은 회수율 (95-100％)로 조오일, 조 미생물 오일로부터 식용 오일의 생산을 허용한다.
다양한 구현예에서, 용매 윈터링, 부식성 정제공정, 냉여과 공정 및 표백공정의 통상적인 처리단계 중의 하나 또는 그 이상에 적용되지 않고 생성된 오일과 같은 본 발명의 오일 생성물은 저농도의 유리 지방산을 갖는다. 오일의 유리 지방산의 농도의 측정은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 더욱 특히, 본 발명의 오일은 약 0.5중량％ 미만, 약 0.1 중량％ 미만, 및 약 0.05 중량％ 미만의 유리 지방산 함량을 가질 수 있다.
다양한 구현예에서, 용매 윈터링, 부식성 정제공정, 냉여과 공정 및 표백공정의 통상적인 처리단계 중의 하나 또는 그 이상에 적용되지 않고 생성된 오일과 같은 본 발명의 오일 생성물은 낮은 인 값(phosphrous values) 을 갖는다. 오일의 인 값의 측정은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 더욱 특히, 본 발명의 오일은 약 10 ppm 미만, 약 5 ppm 미만 및 약 0 ppm의 인 값을 가질 수 있다.
다양한 구현예에서, 용매 윈터링, 부식성 정제공정, 냉여과 공정 및 표백공정의 통상적인 처리단계 중의 하나 또는 그 이상에 적용되지 않고 생성된 오일과 같은 본 발명의 오일 생성물은 낮은 퍼옥사이드 값을 갖는다. 오일의 퍼옥사이드 값의 측정은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 더욱 특히, 본 발명의 오일은 약 2 meq/㎏ 미만, 약 1 meq/㎏ 미만, 및 약 0 meq/㎏의 퍼옥사이드 값을 가질 수 있다.
다양한 구현예에서, 용매 윈터링, 부식성 정제공정, 냉여과 공정 및 표백공정의 통상적인 처리단계 중의 하나 또는 그 이상에 적용되지 않고 생성된 오일과 같은 본 발명의 오일 생성물은 낮은 아니시딘 값을 갖는다. 오일의 아니시딘 값의 측정은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 더욱 특히, 본 발명의 오일은 약 5 미만, 약 3 미만, 약 2 미만, 약 1 미만, 약 0.5 미만, 약 0.3 미만, 약 0.1 미만, 및 검출 농도 이하의 아니시딘 값을 가질 수 있다.
다양한 구현예에서, 용매 윈터링, 부식성 정제공정, 냉여과 공정 및 표백공정의 통상적인 처리단계 중의 하나 또는 그 이상에 적용되지 않고 생성된 오일과 같은 본 발명의 오일 생성물은 낮은 비누 농도를 갖는다. 오일의 비누 농도의 측정은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 더욱 특히, 본 발명의 오일은 약 5 중량％ 미만, 약 2.5 중량％ 미만, 및 0 중량％의 비누 함량을 가질 수 있다.
다양한 구현예에서, 용매 윈터링, 부식성 정제공정, 냉여과 공정 및 표백공정의 통상적인 처리단계 중의 하나 또는 그 이상에 적용되지 않고 생성된 오일과 같은 본 발명의 오일 생성물은 낮은 중금속 값을 갖는다. 오일의 중금속 값의 측정은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 더욱 특히, 본 발명의 오일은 약 1 ppm 미만, 약 0.5 ppm 미만, 바람직하게는 약 0 ppm의 Fe 농도; 약 1 ppm 미만, 약 0.2 ppm 미만, 바람직하게는 약 0 ppm의 Pb농도; 약 0.1 ppm 미만, 약 0.04 ppm 미만, 바람직하게는 약 0 ppm의 Hg 농도; 약 0.1 ppm 미만, 약 0.01 ppm미만, 바람직하게는 약 0 ppm의 Ni 농도; 약 1 ppm 미만, 약 0.2 ppm 미만, 바람직하게는 약 0 ppm의 Cu 농도를 가질 수 있다
1종 이상의 LC-PUFA를 갖는, 최소로 처리된 고품질의 PUFA-함유 오일 생성물을 생산하는 본 발명의 방법은 탈취단계 또는 고진공 분획화의 단계 전 또는 후에 오일 생성물을 표백하는 단계를 임의로 포함할 수 있지만, 이것은 더 통상적으로는 탈취단계의 전에 수행된다. 오일의 표백은 본 기술분야에서 잘 알려져 있으며, 통상적인방법으로 성취될 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 나머지 비누를 제거하기 위한 실리카 흡착제 (예를 들어,트리실 (Trysil) 600 (Grace Chemicals)) 및 표백성 점토를 오일에 도입시킨 다음에, 여과할 수 있다. 일반적으로, 실리카 흡착제는 표백성 점토에 앞서서 첨가된다.
1종 이상의 LC-PUFA를 갖는 고품질의 PUFA-함유 오일 생성물을 생산하는 본 발명의 방법은 액체 LC PUFA-함유 오일 분획 및 LC PUFA-함유 고체 지방 생성물을 생성시키는 방법을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 본 명세서에 기술된 바와 같은 고품질의 조오일, 바람직하게는 미생물 조오일을 오일 생성물 및 관련된 고체 지방 생성물로 분획화시키는 단계를 포함한다. 이러한 조오일 생성물은 1종 이상의 LC-PUFA 및 포화된 지방산을 함유하는 오일-함유 분획 및 유리된 지방산을 바이오 매스, 다른 구현예에서는 미생물 바이오매스로부터 추출함으로써 제조될 수 있다. 오일-함유 분획은 윈터링, 냉여과, 진공 증발 및/또는 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 액체 오일 생성물 및 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 고체 생성물을 생성시키는 그 밖의 다른 수단에 의해서 처리될 수 있다. 이러한 다른 수단에는 고체 조성물로부터 액체 오일 분획을 분리시키는 여과가 포함될 수 있다.
흡착제를 포함할 수 있는 고체 분획 성분은 고체/액체 분리기술에 의해서 회수될 수 있다. 흡착제 및 고체 지방물질을 가열하여 고체 지방물질을 용융시킴으로써 어떤 흡착제라도 고체 분획으로부터 분리시킬 수 있다. 흡착제는 그 후에 예를 들어, 여과에 의해서 용융된 고체로부터 분리될 수 있으며, 그 후에 용융된 고체는 냉각시킴으로써 재고체화시킬 수 있다.
회수된 고체 분획은 높은 수준의 LC PUFA를 함유할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 고체 분획은 약 20 중량％ 이상, 약 25 중량％ 이상, 약 30 중량％ 이상의 LC PUFA, 특히 DHA를 포함할 수 있다. 투명한 오일 및 고체는 각각 예를 들어, 식품 또는 식품 첨가물로 사용될 수 있다.
본 발명에 따라서 생산된 오일 생성물은 고체 또는 반고체 물질일 수 있다. 본 명세서에 기술된, 용어 "오일"은 실온에서 고체 또는 반고체인 물질뿐만 아니라 실온에서 액체인 물질을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기술된 용어 "반-고체 오일"은 반고체를 말하며, 정상 실온에서 유동적이고 흐르는(pourable) 지방 생성물이다.
본 명세서에 기술된 용어 "고체" 또는 "플라스틱" 지방 생성물은 약 25℃의 일반 저장 온도에서 고체, 비-유동 및 흐르지 않는 지방 생성물을 말한다.
1종 이상의 LC-PUFA를 갖는, 최소로 처리된 고품질의 PUFA-함유 오일 생성물을 생산하는 본 발명의 방법은 임의로, 탈취단계 또는 고진공 분획화 단계의 후에 오일을 올레인 분획 및 스테아린 분획으로 분획화시키는 단계를 포함할 수 있다. 오일을 올레인 및 스테아린 분획으로 분획화시키는 단계는 어떤 조오일, 표백된 오일 또는 탈취된 오일에라도 적용하여 투명한 올레인 분획 및 경질의 스테아린 분획을 생성시킬 수 있다. 그들의 물리적 특성에 있어서의 차이로 인하여, 올레인 및 스테아린은 상이한 식품 적용분야에서 사용될 수 있다. 통상적인 방법에서, 스테아린은 미셀라 (miscella) 윈터링 및 냉여과의 부산물이며, 제거되어 ~30％의 손실을 야기한다. 분획화는 판매가능한 스테아린 분획의 생산을 허용한다. 이러한 분획화의 예는 하기 실시예 4에 나타내었다.
본 발명은 LC-PUFA-포함 오일의 윈터링 (즉, 냉여과 공정, 미셀라 윈터링 등 )을 통해 LC-PUFA-포함 스테아린의 회수를 제공한다. 본 발명의 구현예에서, LC-PUFA-포함 스테아린은 오일의 분획화 과정이 없이 LC-PUFA-포함 오일의 윈터링에 의해 회수된다. 본 발명의 구현예에서, 상기 LC-PUFA-포함 스테아린은 미생물 스테아린이다. 본 명세서에 기술된 "미생물 스테아린"은 미생물 오일의 분획 또는 다른 공정(미셀라 윈터링, 냉여과 공정과 같은)에 의해 회수된 스테아린을 포함한다.
본 발명의 구현예에서, LC-PUFA-포함 스테아린은 약 15 내지 약 50 중량%의 LC-PUFAs을 포함한다. 예를 들면, 본 발명의 LC-PUFA-포함 스테아린은 20 중량% 이상, 25 중량% 이상, 30 중량% 이상 또는 35 중량% 이상의 LC-PUFA, 및 특히 DHA를포함할 수 있다. 그러한 LC-PUFA-포함 스테아린은 본 발명의 고체 지방 조성물을 생산하는데 적합하다.
도 1을 참고로 하여, 적절한 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일 및 포화 된 지방을 포함하는 오일을 생산하는 다양한 대안적인 방법들이 설명된다. 조오일의 추출을 위해 스프레이 건조된 바이오매스 또는 바이오매스와 같은 출발물질은 용매에 의한 처리에 적용될 수 있다. 이러한 조오일은 장쇄 다중불포화된 지방산(LC-PUFAs)을 포함할 수 있다. 조오일은 목적하는 오일 성분보다 더 낮은 비점을 갖는 조오일 내의 추출용매, 물 및 다른 성분을 제거할 수 있는 고진공 증발에 적용할 수 있다. 대신으로, 조오일은 카로티노이드를 제거하는 것과 같은 임의의 표백단계에 적용할 수 있다. 임의로 처리된 조오일은 그 후에 오일을 고진공 하에 고온에서 스팀으로 살포함으로써 탈취에 적용된다. 고진공 증발 또는 탈취에 의해서 생성된 최종 오일 생성물은 그 후에 임의로, 올레인 분획 및 스테아린 분획으로의 분획화에 의해서 처리될 수 있다.
도 2를 참고로 하여, 용도에 적합한 최소 가공된 PUFA 오일을 생산하는 다양한 대안적인 방법이 작업공정도에 의해서 설명된다. 그의 가장 기본적인 형태로, 이 방법은 반드시 바이오매스 또는 다른 구현예에서는 미생물 바이오매스를 함유하는 저온살균된 발효 육즙으로 시작하는 단계를 포함하여야 한다. 육즙은 효소적 처리 또는 기계적 붕괴에 의한 것과 같이 용해시킴으로써 전처리하여 세포로부터 오일을 방출시킨다. 전처리된 발효 육즙은 그 후에 추출단계에 적용하여 미생물 오일을 생성시킨다. 상기 방법은 본 명세서에 기술된 바와 같이, 탈취단계를 포함한다. 한가지 대안적 구현예에서, 상기 방법은 표백 단계를 포함하며, 이에 의해서 추출된 미생물 오일은 탈취 단계 전에 표백에 적용한다. 추가의 대용 구현예에서, 윈터링 단계 (즉, 냉여과)는 추출된 미생물 오일에 대하여 표백단계 전에 및/또는 표백단계와 탈취단계 사이에 수행될 수 있다.
본 발명의 최소로 가공된 오일을 생산하는 방법 및 생성된 생성물은 다수의 상당한 이점을 갖는다. PUFA-함유 오일 생성물을 생산하는 통상적인 방법에 비해서, 본 발명은 더 낮은 원가, 감소된 가공 필요조건, 증가된 제조 원료처리량, 처리 단계의 증가된 안전성을 가지며, 폐기물/부산물 스트림을 제거한다. 또한, 본 발명의 방법은 천연 및/또는 유기 시장부문과 부합된다.
하기에 더 상세히 기술되는 바와 같이, 본 발명의 고품질의 PUFA-함유 오일 생성물은 다양한 식품 생성물 및 적용분야에서 사용될 수 있다. 고체 지방 생성물은 영양적, 식이성, 의약적 또는 약제학적 생성물로서 인간에 의해 직접 소비될 수 있다. 또한, 고체 지방 생성물은 영양을 개선하기 위해서 인간에 의해 소비되는 어떤 공지된 인간용 식품 또는 액체와도 배합될 수 있다. 고체 지방 생성물은 또한, 사료로서 또는 동물 사료에 대한 보충물로서 동물에게 직접 공급될 수 있다. 이러한 방식으로, 어떤 동물성 식품 생성물이라도 인간에 의해서 소비되는 경우에 증진된 품질을 가질 수 있다.본 발명의 고체 지방 생성물의 용도는 또한 리포좀(liposomes), 약물 담체(drug carriers), 화장품, 동물 사료, 및 수산업 사료까지 확장될 수 있다.
다른 구현예에서, 본 발명의 오일 생성물은 배합하여 블렌드 (blend)를 생성시킬 수 있다. 예를 들어, 크립테코디늄 코니로부터 유도된 최소로 처리된 오일을 모르티에렐라 알피나로부터 유도된 물리적으로 정제된 오일과 블렌딩하고, 생성된 블렌드를 사용하여 본 발명의 고체 지방 조성물의 생성에 사용할 수 있다. 다른 예는, 본 발명의 오일을 사용한 ARA-함유 오일과 DHA-함유 오일의 블렌드는 ARA 대 DHA의 다양한 상이한 비로 생성될 수 있다. 이러한 블렌드는 약 1:1 내지 약2:1의 ARA:DHA의 비를 포함할 수 있다. 더욱 특히, 블렌드는 약 1:1, 1.25:1, 1.5:1, 1.75:1 또는 2:1의 ARA:DHA 비를 갖도록 생산될 수 있다.
도 3을 참고로 하여, 본 발명의 고체 지방 조성물의 생성에 관한 다양한 대안적 구현예가 설명된다. 한 구현예에서, 반-고체 조오일은 조스테아린과 결합되어 혼합물을 형성한다. 그런다음, 상기 혼합물은 고체 지방 생성물을 형성하기 전에 탈취과정을 거친다. 상기 고체 지방 생성물을 형성하는 방법은 임의적으로 정제 단계, 표백 단계 및/또는 상호에스테르화 단계를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 조스테아린은 탈취되어 고체 지방 생성물을 형성한다. 스테아린 단독으로부터 고체 지방 생성물을 형성하는 방법은 임의적으로 정제 단계 및/또는 표백단계를 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 고체 지방 조성물을 생산하는 방법은 포화된 지방을 포함하는 오일 및 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일의 혼합물을 상호에스테르화 하는 단계를 더 포함한다. 상기 상호에스테르화 반응은 또한 스테아린과 포화된 지방을 포함하는 오일의 혼합물에 대하여 수행될 수 있다. 상기 상호에스테르화 반응의 수행 방법은 상기 혼합물에 화학적 촉매 또는 효소를 처리하는 것을 포함한다.
일반적으로, 화학적 상호에스테르화는 메톡사이트나트륨 또는 에톡사이드나트륨 또는 알칼리 금속을 촉매로 사용하여 수행될 수 있다. 다른 구현예에서, 약 0.05 중량% 내지 약 1.5 중량%의 메톡사이트나트륨 또는 에톡사이드나트륨이 상호에스테르화 공정에 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 알칼리 금속이 상호에스테르화 공정에 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 약 0.05 중량% 내지 약1.0 중량%의 포타슘 나트륨 얼로이(sodium potassium alloy )가 상호에스테르화 공정에 사용될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 화학적 상호에스테르화 공정 전, 90 ℃ 내지 120 ℃ 에서 0.5 내지 2시간 동안 상기 오일 혼합물은 5mmHg 내지 15mmHg의 진공 상태에서 건조된다. 다른 구현예에서, 상호에스테르화 반응은 60℃ 내지 105℃의 온도에서 약 0.5 내지 2시간 동안 수행된다.
효소적 상호에스테르화는 리파아제를 포함하는 다양한 종류의 효소와 함께 수행된다. 리파아제는 식물 또는 미생물 기원일 수 있으며, sn-1,3 특이적 또는 비특이적일 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 효소적 상호에스테르화반응은 0.5에서 24시간 동안 45℃ 내지 75℃ 사이에서 수행된다. 상호에스테르화에 적합한 미생물 리파아제는 리조뮤코 마이헤이(Rhizomucor miehei), 캔디다 안타르크티카(Candida antarctica), 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 슈도모나스 세파시아 (Pseudomonas cepacia), 슈도모나스 플루오르센스 (Pseudomonas fluorescens), 지오트리쿰 칸디둠(Geotrichum candidum), 리조푸스 델레마(Rhizopus delemar), 리조푸스 오리자에(Rhizopus oryzae), 및 써모마이세스 라누기노서스(Thermomyces lanuginosus)에서 유래한 리파아제를 포함한다.
본 발명의 고품질 PUFA-함유 오일 생성물은 이하에 상세하게 기술되는 고체 지방 조성물을 위한 출발물질로 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 최소로 가공된 오일 생성물의 사용은 본 명세서에 기술된 고체 지방 조성물을 위한 출발물질로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명자들은 놀랍게도, 본 발명의 고체 지방 조성물의 바람직한 구현예에 서, 유화제의 첨가를 필요함이 없이, 포화 지방을 포함하는 오일과 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일이 혼합되고 고체화되어서 고체 지방 조성물을 형성할 수 있음을 발견하였다. 본 발명에 사용된 바와 같이 "어떠한 외부 유화제도 없는" 용어는 본 발명의 조성물을 형성하기 위해 어떠한 유화제도 첨가되지 않는 조성물 또는 방법을 의미한다.
본 발명의 구현예에서, 윈터링되지 않고 미생물적으로-유도된 도코사헥사엔산-함유 오일 (DHA 오일)을 포함한 윈터링되지 않은 형태의 LC-PUFA 풍부 오일은 본 발명의 고체 지방 조성물을 위한 출발물질로 사용될 수 있다. 본 발명자들은 놀랍게도, 본 발명의 고체 지방 조성물의 바람직한 구현예에서, 상기 고체 지방 조성물은 유화제의 사용없이도 안정하고 균질한 상태를 유지하는 것을 발견하였다. 이러한 조성물을 제조하는 방법은 오일의 수소화, 이러한 오일과 유화제의 혼합, 또는 증점제와 같은 다른 제제에 대한 요구를 피할 수 있다. 일반적으로, 정제된 오일, 즉 액체 어유 또는 미생물 오일이 초기 조오일로 생산되며, 이것은 그 후에 정제 (포스포리피드 및 유리 지방산을 제거) 및 표백 (색소를 제거) 단계에 적용시킨다. 그 후, 오일은 일반적으로 윈터링하여 포화된 지방을 제거한다. 그러나, 본 발명의 다른 구현예에서, 고체 지방 조성물의 생산에 있어, 윈터링은 출발물질로서 오일을 사용하기 전에는 요구되지 않는다. 또한, 상술한 바와 같이, 윈터링되지 않은 오일 종자유가 이하에 기술하는 바와 같이 미생물 오일에 대한 대안으로서 사용될 수 있다.
본발명의 다른 구현예에서, 상기 고체 지방 조성물을 생산하는 방법은 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일과 포화된 지방을 포함하는 오일을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다. 그런 다음 상기 혼합물은 고체화 되어 고체 지방 조성물을 형성한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 혼합물과 결과 조성물은 약 0.01 중량% 미만, 약 0.009 중량% 미만, 약 0.005 중량% 미만, 또는 약 0.002 중량% 미만의 유화제를 포함한다. 본 발명의 다른 구현예에서, 고체 지방 조성물을 생산하는데 어떠한 외부 유화제도 첨가되지 않는다.
본 발명에 따른 고체 지방 조성물의 생산에 유화제의 첨가 필요성의 제거는 생산 비용을 절감시키고 생산 공정을 단순화시킨다. 이론에 묶일 필요 없이, 발명자들은 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일과 포화 지방을 포함하는 오일의 적당한 비율이 유화제를 사용하지 않고도 안정하고, 균질한 고체 지방 조성물을 형성하는데 기여한다고 믿는다. 다른 구현예에서, 1종 이상의 LC-PUFA(미생물 오일과 같은)를 포함하는 오일 대 포화지방이 포함된 오일의 비율은 (스테아린과 같은)은 약 9 내지 약 9:1 중량부, 약 1:6 내지 약 6:1 중량부, 또는 약 1:3 내지 약 3:1 중량부이다. 다른 구현예에서, 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일 대 포화지방을 포함하는 오일의 비율은 약 1:1, 약 3:1, 또는 약 6:1 중량부이다.
윈터링되지 않은 오일에 존재하는 포화된 지방이 (윈터링된 액체 오일에 비해서) 오일에 더욱 고형의 점조성 (consistency)을 제공하는 것으로 믿는다. 고체 지방 조성물을 생산하는 본 발명의 방법은 또한, 윈터링되지 않은 오일이 (트리글리세라이드의 결정화에 기인하여) 이러한 윈터링되지 않은 오일이 입자를 갖는 농조한 액체 오일처럼 보이도록 야기하는 그레인 모양을 나타내는 경향을 극복한다. 실온에서 정치시키면, 윈터링되지 않은 오일은 분리하여 그 안에 고체를 갖는 농조한 액체 오일로 나타나는 생성물을 제공한다. 본 발명은 윈터링되지 않은 오일의 이러한 특징을 극복할 수 있다. 본 발명의 방법은 실온에서 정치시켰을 때에 명백한 분리가 없는 안정한 균일한 외관의 매끄러운 생성물을 생산한다. 생성된 생성물은 쇼트닝의 점조성을 가질 수 있다.
명세서에 기술된, "고체 지방 조성물"은 실온 (즉, 25℃)에서 고체 또는 반고체인 조성물을 의미한다. 지방 및 오일의 물리화학적 특성은 그들의 점도 및 융점을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 고체 지방 조성물은 약 30℃ 이상, 약 35℃ 이상,약 40℃ 이상, 약 50℃ 이상의 융점을 가질 수 있다. 융점은 존재하는 상이한 화학적 존재(entities)의 수에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 몇 가지 트리글리세라이드의 혼합물은 각각의 트리글리세라이드의 융점을 기초로 하여 예상될 수 있는 것보다 낮은 융점을 갖는다. 혼합물은 또한, 그의 각각의 성분들의 융점보다 더 넓은 융점 범위를 가질 수 있다. 모노글리세라이드 및 디글리세라이드는 유사한 지방산 조성물의 트리글리세라이드보다 더 높은 융점을 갖는다. 바람직한 구현예에서, 고체 지방 조성물은 식품 생성물 상에 전연시키기에 충분히 부드럽게 유지될 수 있다. 바람직하게는, 실온에서 조성물은 점성이있고, 지연된 유동특성을 갖고/갖거나, 생성물이 만들어지는 출발물질보다 표면에 더 부착성일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 고체 지방 조성물은 드롭 포인트(drop point)를 약 20℃ 내지 약 60℃ 사이에서 갖는다. 예를 들면, 본 발명의 고체 지방 조성물은 드롭 포인트를 약 30℃ 이상, 약 40℃ 이상, 또는 약 50℃ 이상에서 가진다. 본 발명의 다른 구현예에서, 고체 지방 조성물은 어는 지점이 약 20℃에서 약 40℃사이이다. 예를 들면, 본원발명의 고체 지방조성물은 어는점이 약 20 ℃이상, 약 25℃이상, 또는 약 30℃이상이다. 본 발명의 구현예에서, 고체 지방 조성물은 이오딘 값이 약 50 내지 약 250 사이이다. 예를 들면, 본 발명의 고체지방조성물은 이오딘 값이 약 100 이상, 약 150 이상, 약 200 이상이다. 본 발명의 구체에에서, 상기 고체 지방 조성물은 비누화 현상(saponification) 값이 약 150 내지 약 275 사이이다. 예를 들면, 본원발명의 고체 지방 조성물은 비누화 현상 값이 약 160 내지 약 260, 170 내지 약 240, 약 180 내지 215 사이이다. 본 발명의 다른 구현예에서 고체 지방 조성물은 약 0.5 ppm 이하의 비소(arsenic), 약 0.04 ppm 미만의 구리, 약 0.1 ppm 미만의 철, 약 0.2 ppm 미만의 납, 약 0.04 ppm 미만의 수은을 갖는다. 본 발명의 다른 구현예에서, 상기 고체 지방 조성물은 고체 지방 조성 프로파일을 갖는다: 10 ℃에서, 약 10% 내지 약 50%, 약12% 내지 약 48%, 또는 약 15% 내지 약 45%; 21.1 ℃에서, 약 5% 내지 약35%, 약7% 내지 30%, 또는 약 10% 내지 약 25%; 약 21.1 ℃에서 약 2% 내지 약23%, 약 4% 내지 약 24%, 또는 약 25%, ; 33.3℃에서, 약 2% 내지 약 25%, 약4% 내지 24%, 또는 약 6% 내지 약 20%, 26.7℃에서; 0% 내지 약 20%, 약 2% 내지 약 18%, 또는 약3% 내지 약16% ; 37.8℃에서, 약2% 내지 약 15%, 약2% 내지 약 4%, 또는 약0.5% 내지 약 12%이다.
고체 지방 조성물을 생성시키기 위해서 본 발명의 방법에서 사용된 오일은 1종 이상의 LC-PUFA를 갖는 오일을 포함한다. 다른 구현예에서, LC-PUFA를 갖는 오일은 미생물 오일이다. 미생물 공급원, 및 미생물 오일에서 회수하기 위한 영양소 및/또는 LC-PUFA를 포함하는 미생물을 성장시키는 방법은 본 발명의 최소로 처리된 오일의 설명에서 상기에 상세히 기술된 바와 같이 본 기술분야에서 공지되어 있다. 이러한 미생물 공급원 및 방법은 본 발명의 고체 지방 조성물을 위한 출발물질로서 미생물 오일을 생산하는데 에도 마찬가지로 적합하다. 실제로, 상술한 바와 같은 최소로 처리된 오일은 고체 지방 조성물의 생산을 위한 바람직한 출발물질이다. 그러나, 이하에 기술하는 바와 같은 광범한 종류의 다른 미생물 오일 출발물질이 본 발명의 고체 지방 조성물을 위한 출발물질로 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 한가지 특히 바람직한 구현예에서, 미생물 오일은 2001년 4월 12일에 출원되고 WO 01/76715로 공개된 PCT 특허출원 PCT/IB01/00841 (발명의 명칭: "Method for the Fractionation of Oil and Polar Lipid-Containing Native Raw Materials") 및 2001년 4월 12일에 출원되고 WO 01/76385로 공개된 PCT 특허출원 PCT/IB01/00963 (발명의 명칭: "Method for the Fractionation of Oil and Polar Lipid-Containing Native Raw Materials Using Water-Soluble Organic Solvent and Centrifugation")에 기술된 바에 따라 생산된 오일이다. 이들 두 가지 PCT 출원의 기술내용은 일반적으로 프리오렉스 방법 (Friolex process)으로 불리는 미생물 오일 회수방법을 기술한 것이다.
본 발명의 미생물 오일은 1종 이상의 LC-PUFA를 포함한다. 본 발명의 바람직한 PUFA는 C20, C22, 또는 C24 오메가-3 또는 오메가-6 PUFA를 포함한다. 바람직하게는, PUFA는 LC-PUFA이며, C20 또는 C22 오메가-3, 또는 C20 또는 C22 오메가-6 PUFA를 포함한다. 본 발명의 LC-PUFA는 2 개 이상의 이중결합, 바람직하게는 3 개 이상의 이중결합, 더 더욱 바람직하게는 4 개 이상의 이중결합을 함유한다. 4 개 또는 그 이상의 불포화된 탄소-탄소결합을 갖는 PUFA도 또한 통상적으로, 고도로 불포화된 지방산 또는 HUFAs라 불린다. 특히, LC-PUFA는 도코사헥사엔산 (총지방산의 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량％ 이상), 도코사펜타엔산 n-3 (총지방산의 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량％ 이상), 도코사펜타엔산 n-6 (총지방산의 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량％ 이상), 아라키돈산 (총지방산의 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량％ 이상) 및/또는 에이코사펜타엔산 (총지방산의 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70 또는 약 80 중량％ 이상)을 포함할 수 있다. PUFA는 트리아실 글리세롤, 디아실글리세롤, 모노아실글리세롤, 포스포리피드, 유리 지방산, 에스테르화된 지방산을 포함하여 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 천연 지질 내에 존재하는 통상적인 형태 중의 어떤 것이거나, 또는 이들 지방산의 천연 또는 합성 유도체 형태 (예를 들어, 지방산의 칼슘염, 에틸 에스테르 등)일 수 있다. 바람직한 구현예에서, 미생물 오일은 오일 내에 약 70 중량％ 이상, 약 80 중량％ 이상, 약 90 중량％ 이상, 및 약 95 중량％ 이상의 PUFA를 트리글리세라이드 형태로 포함한다. 본 발명에서 사용된 것으로서, 용어 LC-PUFA는 DHA와 같은 단일 오메가-3 LC-PUFA를 포함하는 오일, ARA 또는 DPA n-6와 같은 단일 오메가-6 LC-PUFA를 포함하는 오일, 또는 DHA, DPA n-6, ARA 및 EPA와 같은 두 개 또는 그 이상의 LC-PUFA의 혼합물을 포함하는 오일을 나타낼 수 있다. 바람직한 구현예에서, 생성물은 1종 이상의 다른 영양소와 함께 LC-PUFA를 포함한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 고체 지방 조성물을 생성시키기 위해서 본 발명의 방법에서 사용된 오일은 약 5 중량％ 이상, 약 10 중량％ 이상, 약 15 중량％ 이상, 약 20 중량％ 이상의 LC-PUFA, 약 25 중량％ 이상, 약 30 중량％ 이상, 약 35 중량％ 이상의 LC-PUFA, 약 40 중량％ 이상, 약 45 중량％ 이상, 및 약 50 중량％ 이상의 LC-PUFA를 포함할 수 있다. 이러한 구현예는 또한 약 30 중량％ 미만, 약 35 중량％ 미만, 약 40 중량％ 미만 약 45 중량％ 미만의 LC-PUFA, 약 50 중량％ 미만, 약 55 중량％ 미만, 약 60 중량％ 미만, 약 65 중량％ 미만의 LC-PUFA, 및 약 70 중량％ 미만의 LC-PUFA를 가질 수도 있다.
1종 이상의 LC-PUFA를 갖는 오일 이외에도, 고체 지방 조성물을 생성하기 위한 본 발명의 방법에 사용된 오일은 선택적으로 포화 지방을 포함할 수 있다. 포화된 지방은 일반적으로 LC-PUFA 또는 LC-PUFA의 혼합물보다 더 높은 융점을 가진다.이러한 포화된 지방은 외부적으로 오일에 첨가될 수 있다. 첨가하기에 바람직한 외부적으로 첨가된 포화된 지방에는 부분적으로 수소화된 식물유, 완전히 수소화된 오일, 부분적으로 수소화된 라드 (lard), 및 비-트랜스 트로피칼 오일 (tropical oil)과 같은 "경질" 지방이 포함된다. 예를 들어, 팜유 및 팜핵유 및 이들의 분획 (팜 및 팜핵 올레인 및 팜 및 팜핵 스테아린)이 사용될 수 있다. 조성물이 외부적으로 첨가된 지방을 포함하는 경우에, LC-PUFA 오일은 윈터링되거나 되지 않을 수 있다. 외부적으로 첨가된 지방의 바람직한 양은 출발물질의 고형성 (solidity) 및/또는 점도 및 조성물에서 목적하는 정도의 고형성 및/또는 점도 및/또는 목적하는 전연 점조성 (spread consistency)에 따라 본 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 결정될 수 있다. 외부적으로 첨가된 지방은 약 20 중량％ 내지 약 60 중량％, 약 30 중량％ 내지 약 50 중량％, 및 약 35 중량％ 내지 약 45 중량％의 양으로 첨가될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 1종 이상의 LC-PUFA를 갖는 오일에 있는 포화된 지방은 외부적으로 첨가되지 않지만, 오일에 천연적으로 존재한다. 예를 들어, LC-PUFA를 포함하는 미생물 오일은 본 기술분야에서 공지된 어떤 수단에 의해서도 처리되지 않은 오일일 수 있다. 이러한 오일에서, 미생물 오일 내의 포화된 지방의 양은 약 20 중량％ 내지 약 60 중량％, 약 30 중량％ 내지 약 50 중량％, 및 약 35 중량％ 내지 약 45 중량％일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 1종 이상의 LC-PUFA를 갖는 오일은 윈터링되지 않으며 (즉, 분획화되지 않으며), 따라서 포화된 지방을 함유할 것이다. 윈터링은 가장 일반적으로 냉장고 온도에서 액체 분획의 혼탁을 피하기 위하여 여과에 의해 결정화된 물질의 양을 제거하는 것을 포함하여, 실온에서 식물유를 포함하는 다수의 오일에 나타나는 침강물(일반적으로, 고융점의 고체 포화된 지방)을 제거하는 공정을 의미한다. 이러한 기술에는 오일을 상이한 융점을 갖는 두 개 또는 그 이상의 분획으로 분리시키는 것이 포함된다. 분리된 액체 및 고체 분획은 물리적 및 화학적 특성에서 상당한 차이를 나타낸다. 적합한 기술은 본 기술분야에서 공지되어 있으며, 일반적으로 다음의 3 단계를 포함한다: (i) 액체 오일을 과포화하도록 냉각시켜 결정화를 위한 핵의 형성을 야기하고, (ii) 점진적으로 냉각시킴으로써 결정의 성장을 진행시키고, (iii) 액체 및 결정성 상을 분리시킨다. 이들 기술에는 예를들어, 통상적인 윈터링, 세제 분획화 및 용매 윈터링이 포함될 수 있다. 통상적인 윈터링에는 최고의 융점을 갖는 트리글리세라이드가 냉각 중에 순수한 액체 또는 용융된 지방으로부터 우선적으로 결정화하는 건식 분별결정화 (dry fractional crystallization)가 포함된다. 건식 분별결정화의 원리는 화학물질의 첨가가 없이 조절된 조건 하에서 오일을 냉각시키는 것을 기초로 한다. 액체 및 고체상은 기계적 수단에 의해서 분리된다. 세제 분획화의 원리는 용매의 첨가가 없이 조절된 조건 하에서 오일을 냉각시키는 것을 기초로 하는 건식 분획화와 유사하다. 이어서, 액체 및 고체상은 세제 수용액을 첨가한 후에 원심분리에 의해서 분리시킨다. 용매 (일반적으로 아세톤) 윈터링을 사용하여 트리글리세라이드 결정 형성을 촉진시키는데, 이는 트리글리세라이드가 저온에서 일반적으로 용매가 없는 것보다는 용매에 의해서 더 안정한 결정을 형성하기 때문이다. 용매-보조된 분획화에서는, 극성 또는 비극성 용매를 사용하여 여과 중에 시스템의 점도를 감소시킬 수 있다. 그 후, 수득된 분획은 증류시켜 용매를 제거한다. 따라서, 윈터링되지 않은 미생물 오일은 윈터링 또는 분획화 공정에 적용되지 않은 것이다.
추가의 바람직한 구현예에서, 1종 이상의 LC-PUFA를 갖는 오일은 수소화되지도 부분적으로 수소화되지도 않는다. 수소화는 본 기술 분야에서 공지되어 있으며, 촉매의 존재 하에서 액체 지방에 수소 가스를 화학적으로 첨가하는 공정을 포함한다. 이 공정은 지방 분자 내의 불포화된 지방산의 이중결합 중의 적어도 일부분을 단일결합으로 전환시킴으로써 지방의 포화도를 증가시킨다. 수소화의 정도, 즉 전환된 이중결합의 총수는 수소화된 지방의 물리적 및 화학적 특성을 결정한다. 부분적으로 수소화된 오일은 종종 그의 지방산 내에 상당한 정도의 불포화를 유지한다. 수소화는 또한, 일부의 시스 이중결합의 트랜스 배열로의 전환을 야기하는데, 여기에서는 하나 또는 그 이상의 이중결합이 지방산 쇄 내의 새로운 위치로 이동한다. 본 시험은 트랜스-지방산이 포화된 지방산과 대략 동일한 정도로 총 콜레스테롤 및 심장병 위험을 증가시킬 수 있으며, 따라서 식이에서 바람직하지 않음을 시사한다. 본 발명은 수소화 또는 부분적 수소화에 대한 필요성이 없이 고체 또는 반고체 생성물의 형성을 허용한다
본 발명의 포화지방이 포함된 오일은 고체, 반고체, 또는 액체 형태이다. 포화지방에 의한 다양한 종류의 오일은 본발명의 고체 지방 조성물의 생성에 적절히 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 포화지방을 포함하는 오일은, 미생물 스테아린, 분획화 되지 않은 팜 올레인, 팜 올레인, 팜스테아린, 팜 미드 분획, 분획화 되지 않은 팜핵 유, 팜핵 올레인, 팜핵 스테아린, 분획화되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 면화씨 스테아린, 코코넛유, 분획화 되지 않은 시어버터유, 시어버터 스테아린, 어유 스테아린(menhaden oil stearin), 그리고 이들의 혼합물이며, 이들에 제한되지 않는다. 바람직한 구현예에서, 포화지방이 포함된 오일은 수소화되지 않거나 부분적으로 수소화되었다,
본 방법은 안정한 고체 지방 조성물의 생성에 유화제의 사용이 요구되지 않는다. 그러나 특정 구현예에서 유화제는 선택적으로 사용될 수 있다. 본 발명에 의해서 사용하기에 바람직한 유화제는 모노글리세라이드, 디글리세라이드, 모노/디글리세라이드 배합물, 레시틴, 락틸화된 모노-디글리세라이드, 폴리글리세롤 에스테르, 슈크로즈 지방산 에스테르, 나트륨 스테로일 락틸레이트, 칼슘 스테로일 락틸레이트 및 이들의 배합물이다. 바람직한 구현예에서, 유화제는 모노/디글리세라이드 배합물이다. 바람직한 구현예에서, 유화제는 혼합물 내에 약 0.01 중량％ 내지 약 2.0 중량％ 사이의 양으로, 약 0.025 중량％ 내지 약 1.0 중량％ 사이의 양으로, 및 약 0.05 중량％ 내지 약 0.2 중량％ 사이의 양으로 존재한다. 바람직한 구현예에서, 유화제는 0.01 중량% 미만, 0.009 중량% 미만, 0.005 중량% 미만, 또는 0.002 중량% 미만이다. 특히 바람직한 실시예에서 비외인성 유화제가 고체 지방 조성물의 생성에 첨가된다.
유화제는 혼합물 내에서 다양한 성분들 사이에서 안정성을 제공하여 균질한 조성물을 유지시키는 작용을 할 수 있는 것으로 생각된다. 안정성의 결여는 오일의 분리 또는 오일과 수성상의 분리를 제공할 수 있다. 유화제는 또한, 유화작용 이외에도 폭기(aeration), 전분 및 단백질 컴플렉스화, 수화, 결정 변형, 가용화 및 분산을 포함한 기능적 특성을 제공할 수 있다. 그러나 발명자는 놀랍게도, 안정하고, 균질한 고체 지방 조성물이 본 명세서에 기재된 바와 같이, 유화제의 사용 없이도 생성될 수 있음을 밝혀냈다.
포화지방을 포함하는 오일과 1종 이상의 LC-PUFA을 포함하는 오일의 혼합의 물리적 단계는 당업계에 알려진 전통적인 방법으로 수행될 수 있다. 상기 조성물은 순수한 액체 용액 혼합물을 얻기 위해 혼합된다. 포화 지방이 포함된 오일 및/또는 1종 이상의 LC-PUFA(예를들면, 약 40℃ 이상)가 포함된 오일을 가열하는 것은 가능하다. 상기 조성물은 완전히 액체이고 서로 섞을 수 있다. 그러나, 발명자들은 혼합전에 오일을 가열하는 것은 균질한 고체 지방 조성물을 형성하는데에 불필요한 것임을 발견했다. 이론에 얽매이지 않고, 발명자는 적어도 이어지는 탈취 단계로부터의 열이 균질한 고체 지방 생성물을 형성하도록 상기 오일 혼합물의 균질화를 용이하게 할 것이도, 이에 의해 상기 오일의 혼합 전 가열이 불필요하다고 믿는다. 따라서, 바람직한 구현예는, 상기 포화 지방 및/또는 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 혼합 전에 가열하지 않는다. 혼합 전에 오일을 가열하는 것을 피함으로써 얻을 수 있는 잇점은 고체 지방 조성물의 생성 과정을 단순화하고, 에너지와 자원을 보존하는데 기여한다는 점이다.
본 방법은 또한 포화된 지방을 포함하는 오일과 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일의 혼합물을 고체화시켜 고체 지방 조성물을 형성시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 혼합물이 실온 이상에 있는 바람직한 구현예에서는 혼합물을 실온으로 냉각시키도록 할 수 있다. 또한, 혼합물은 실온 또는 예를 들어, 실온 이하로 적극적으로 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 조성물은 약 0℃ 내지 약 3℃ 사이로 냉각시켜 고화시킬 수 있다. 냉각의 단계 중에, 능동적이든 수동적이든 혼합물은 혼합 되거나 교반될 수 있다. 이러한 방식으로, 냉각은 층화된 조성물이 발생하지 않으면서 균일한 냉각이 달성되도록 조절될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 냉각조건은 지방의 결정구조 (즉, 분자들이 스스로 고체 단계로 배열되는 방식)가 원하는 생성물 가소성, 기능성 및 안정성을 제공하는 목적하는 수준에 도달하도록 하기 위하여 조정된다. 일반적으로, β-프라임 결정은 매끄러운 크림상의 점조성을 제공한다. β 결정은 일반적으로 β-프라임 결정보다 더 크고, 더 거칠며 더 과립상이고, 따라서 일반적으로 덜 바람직하다. 따라서, 바람직한 구현예에서, 냉각공정은 혼합물 내의 트리글리세라이드가 안정한 β-프라임 배열을 달성하여 매끄러운 점조성을 갖는 생성물을 생산하도록 조절된다. 이러한 바람직한 결정이 형성되도록 허용하는 냉각방법에는 혼합물을 약 1℃/분 내지 약 20℃/분, 약 5℃/분 내지 약 15℃/분, 및 약 10℃/분의 속도로 냉각시키는 것이 포함된다. 이론적으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 본 발명자들은 모노 및 디글리세라이드와 같이 본 발명에 의해서 사용하기에 적합한 일부의 유화제는 조성물 내에서의 트리글리세라이드 결정화에 적어도 부분적으로 영향을 미치고/미치거나 결정화를 조절하여 β-프라임 결정을 제공하는 작용을 하는 것으로 믿는다. 바람직하게는, 고체 지방 조성물 내의 약 50 중량％ 이상, 약 55 중량％ 이상, 약 60 중량％ 이상, 약 65 중량％ 이상, 약 70 중량％ 이상, 약 75 중량％ 이상, 약 80 중량％ 이상, 약 85 중량％ 이상, 약 90 중량％ 이상, 약 95 중량％ 이상, 또는 약 100 중량％ 이상의 지방 및/또는 오일은 β-프라임 결정 배열로 존재한다.
바람직한 구현예에서, 본 발명의 고체 지방 조성물은 균질한 조직을 가지며, 따라서 균일한 외관 및 점조성을 갖는다. 이들 구현예의 또 다른 특징은 조성물이 안정하고, 바람직하게는 연장된 기간 동안 정치시에 분리되지 않거나, 다른 경우라도 그의 균질한 조직을 상실하지 않는다는 것이다. 따라서, 조성물은 정치시키면 불균질한 외관 또는 점조성을 발생시키지 않는다. 바람직한 구현예에서, 본 발명의 조성물은 분리시키거나 다른 식으로 그의 균질한 조직을 상실하지 않으면서 실온에서 약 1일 이상, 약 1 주일 이상, 약 2 주일 이상, 약 3 주일 이상, 및 약 4 주일 이상 동안 정치시킬 수 있다.
본 발명의 고체 지방 조성물은 LC-PUFAs의 풍부한 공급원이다. 다른 구현예에서, 상기 고체 지방 조성물은 약 15 중량% 이상, 약 20 중량% 이상, 약 25 중량% 이상, 또는 약 30 중량% 이상의 1종 이상의 LC-PUFA, 특히 도코사헥사엔산을 포함한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 고체 지방 조성물은 유리된 트랜스-지방산이다.
본 발명은 또한 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 스테아린 조성물과, 포화된 지방을 포함하는 2차 오일의 혼합물을 포함하는 고체 지방 조성물을 제공하며, 여기서 상기 조성물은 실온에서 고체이다. 본 발명의 다른 구현예에서, 고체 지방 조성물을 생산하는 방법은 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 스테아린과 포화된 지방을 포함하는 제2오일을 혼합하여 혼합물을 형성하는 것과 상기 혼합물을 고체화 시켜서 고체 지방 조성물을 형성하는 것을 포함한다. 적합한 스테아린은, 미생물 스테아린, 어유 스테아린, 팜 스테아린, 팜핵 스테아린, 면화씨 스테아리느 시어버터 스터아린, 그리고 이들의 혼합물을 포함하며, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 사용되는데 적합한 포화된 지방을 포함하는 2차 오일은, 분획화되지 않은 팜 오일, 팜 올레인, 분획화 되지 않은 팜핵 오일, 팜핵 올레인, 팜 미드 분획물, 코코넛 오일, 분획화 되지 않은 시어버터 오일, 분획화 되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 상호에스테르화된 팜 오일 블렌드, 분획화되지 않은 면화 씨유 블렌드, 그리고 이들의 혼합물을 포함하며, 이에 한정되지 않는다. 상세한 설명에 기재된 유화제는 본 발명의 고체 지방 조성물의 형성에 선택적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한, 다수의 추가의 기능적 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 조성물은 예를 들어, 단백질, 단순 및 복합 탄수화물, 고체 및 미립자를 포함하는 마이크로캅셀화제 (microencapsulant)를 더 포함할 수 있다. 바람직한 마이크로캅셀화제에는 세포 미립자, 아카시아 고무, 말토덱스트린, 소수성으로 변형된 전분, 알지네이트, 카복시메틸셀룰로즈 및 구아 고무를 포함한 폴리사카라이드, 옥틸-치환된 전분과 같은 소수성으로 변형된 폴리사카라이드, 유장 단백질 분리물, 대두 단백질 및 나트륨 카제이네이트를 포함하는 단백질, 및 이들의 배합물이 포함된다. 또한, 본 발명의 조성물은 예를 들어, 음이온성 성분, 양이온성 성분, 비이온성 성분 및 양쪽성 성분을 포함하는 계면활성제, 수-불용성 유화제, 미분된 입자 및 천연적으로 존재하는 물질을 포함할 수 있다. 음이온성 성분에는 카복실산, 황산 에스테르, 알칸 설폰산, 알킬 방향족 설폰산, 다양한 음이온성 친수성기가 포함되며; 양이온성 성분에는 아민 염, 암모늄 화합물, 그 밖의 다른 질소 염기, 비-질소 염기가 포함되고; 비이온성 성분은 가용화기에 대한 에테르 결합, 에스테르 결합, 아미드 결합, 다양한결합, 다중 결합을 포함하며; 양쪽성 성분에는 아미노 및 카복시, 아미노 및 황산 에스테르, 아미노 및 알칸 설폰산, 아미노 및 방향족 설폰산, 염기성 및 산성 기의 다양한 조합이 포함되고; 수-불용성 유화제에는 이온성 친수성기, 비이온성 친수성기가 포함되며; 미분된 입자에는 점토 및 탄소를 포함한 어떤 미분된 비-가용화된 입자라도 포함되고; 천연적으로 존재하는 물질에는 알지네이트, 셀룰로즈 유도체, 수용성 고무, 지질 및 스테롤, 포스포리피드, 지방산, 알콜, 단백질, 아미노산, 세제, 및 친수성 콜로이드가 포함된다. 그 밖의 다른 임의의 성분에는 폴리사카라이드를 포함하는 증점제가 포함된다. 증점제는 조성물의 점도를 상승시키기 위해서 사용되는 성분이다. 이러한 구현예에서, 추가의 기능적 성분(들)은 일반적으로 혼합단계 중에 첨가된다.
한가지 구현예에서, 고체 지방 조성물은 쇼트닝이다. 쇼트닝은 일반적으로 첨가된 물 또는 수성 성분을 거의 또는 전혀 갖지 않으며, 높은 수준의 지방을 포함한다. 대신으로, 고체 지방 조성물은 마가린, 스프레드(spread), 마요네즈 또는 샐러드 드레싱과 같은 생성물일 수 있다. 이러한 생성물은 지방 및/또는 오일을 물 및/또는 밀크 생성물, 적합한 식용 단백질, 염류, 방향성 및 착색성 물질 및 비타민 A 및 D와 같은 다른 성분들과 블렌딩함으로써 제조된다. 마가린은 일반적으로 80％ 이상의 지방을 함유한다. 마요네즈 및 샐러드 드레싱은 일반적으로, 각각 65％ 및 30％ 이상의 식물유, 및 건조된 전체 난 또는 난황을 함유하는 반고체 지방 식품이다. 염류, 당, 향신료, 조미료, 식초, 레몬 쥬스 및 그 밖의 다른 성분들이 이들 생성물을 완성한다.
따라서, 본 발명의 조성물은 추가적 성분을 더 포함할 수 있다. 바람직한 추가의 성분에는 항산화제, 향료, 향미 증진제, 감미제, 안료, 비타민, 무기질, 프리바이오틱 화합물, 프로바이오틱 화합물, 치료학적 성분, 의약적 성분, 기능적 식품 성분, 가공 성분 또는 이들의 배합물이 포함된다.
특히 바람직한 구현예에서, 추가의 성분의 항산화제이다. 항산화제는 본 기술분야에서 공지되어 있으며, 발효 또는 액체 처리에 의한 미생물 오일의 생산시, 또는 본 발명의 방법 중의 어떤 시점에서라도 첨가될 수 있다. 항산화제는 산화적 품질저하로부터 수득된 생성물을 보존하는 것을 도와줄 수 있다. 적합한 항산화제는 숙련된 전문가에 의해서 선택될 수 있다. 바람직한 항산화제에는 아스코르빌 팔미테이트, 토코페롤, 시트르산, 아스코르빈산, 3급 부틸 하이드로퀴논 (TBHQ), BHA(buthylated hydroxyanisole), BHT(butylated hydroxytoluene), PG(propyl gallate), 로즈마리 추출물, 레시틴 및 이들의 혼합물이 포함된다.
지질을 포함하는 조성물의 산화적 상태 및 안정성은 본 기술분야에서 공지된 다수의 방법으로 측정될 수 있으며, 이들 기술의 대부분에 대한 설명은 미국유지화학자협회 (American Oil Chemist's Society)뿐만 아니라 다른 공급원으로부터 이용할 수 있다. 생성물의 산화적 안정성을 정량화하는 한가지 방법은 샘플을 열분해에 적용함에 따라서 샘플로부터 방출되는 전도성 종 (휘발성 분해생성물)의 양을 측정하는 란시매트 값(Rancimat value)을 측정함에 의한 것이다. 바람직한 구현예에서, 본 발명의 조성물은 91.6℃에서 약 10 시간이상, 약 15 시간 이상, 약 20 시간 이상, 약 25 시간 이상의 란시매트 값(Rancimat value)을 갖는다.
바람직한 구현예에서, 본 발명의 생성물 (고품질 PUFA-함유 오일 생성물 및 고체 지방 조성물을 포함)은 산화적 분해를 최소화시키는 적절한 조건 하에서 저장한다. 이러한 저장조건을 제공하는 다수의 방법은 본 기술분야에서 공지되어 있으며, 예를 들어, 주위 공기를 불활성 가스 대기로 치환시키는 것과 같은 방법이 본 발명에 의해서 사용하는데 적합하다. 산화적 분해를 감소시키거나 최소화시키는 바람직한 방법은 생성물을 질소 (N 2 ) 대기 또는 혼합된 질소 및 이산화탄소 대기 하에서 저장하는 것이다. 바람직하게는, 포장된 생성물은 질소 하에서 포장된다. 질소가스 대기를 생성물을 포함하는 용기 내에서 생성시키는 방법은 본 기술분야에서 공지되어있다. 다른 바람직한 구현예에서, 이 생성물의 산화적 및/또는 화학적 안정성은 또한, 혼합물에 질소를 버블링시켜 이것이 냉각함에 따라 산화반응에 대한 여분의 보호를 제공하도록 함으로써 증가시킬 수 있다
또 다른 바람직한 구현예에서, 본 발명의 생성물은 약제학적으로 허용되는 부형제 및/또는 첨가된 약제학적 활성제 (즉, 치료학적 또는 의약적 활성성분 또는 이들의 배합물)를 포함할 수 있다. 이 구현예는 물에서 낮은 용해도를 갖는 약제학적 활성제의 경우에 특히 유리하다. 이러한 약제학적 생성물은 LC-PUFA와 같은 유익한 영양소와 함께 치료학적 활성성분을 제공하는 이점을 갖는다. 약제학적으로 허용되는 부형제의 예로는 물, 포스페이트 완충된 식염수, 링거 용액 (Ringer's solution), 덱스트로즈 용액, 혈청-함유 용액, 행크 용액 (Hank's solution), 그 밖의 다른 수성의 생리적으로 평형화된 용액, 오일, 에스테르, 및 글리콜이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 본 발명의 약제학적 활성제에는 스타틴, 항고혈압제, 항당뇨병제, 항치매제, 항우울제, 항비만제, 식욕억제제 및 기억력 및/또는 인지기능을 증진시키는 약제가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 또 다른 바람직한 구현예에서, 본 발명의 생성물은 기능성 식품 성분, 식품 첨가제 또는 그 밖의 다른 성분과 같은 식품 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 생성물은 단독으로 식품 생성물, 영양적 생성물, 또는 약제학적 생성물로서 사용될 수 있거나, 식품, 영양적 또는 약제학적 생성물에 혼입되거나 첨가될 수 있다. 첫 번째 구현예에서, 본 발명의 생성물은 본 발명의 오일 생성물 및 식품 성분을 포함하는 식품 생성물이다. 생성물은 오일 및/또는 쇼트닝 및/또는 스프레드 및/또는 음료, 소스, 유제품 (예를 들어, 밀크, 요구르트, 치즈 및 아이스크림) 및 구운 제품 내의 다른 지방성분과 같은 식품 성분으로 직접 사용될 수 있거나; 또는 대신으로 영양적 생성물로서, 예를 들어, 영양적 보충물(캅셀 또는 정제 형태); 그의 고기와 생성물이 인간에 의해서 소비되는 동물을 위한 사료 또는 사료 보충물; 개, 고양이 및 말을 포함하는 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 반려동물을 위한 사료 또는 사료 보충물; 이유식 및 조제분유를 포함한 식품 보충물로서 사용될 수 있다. 용어 "동물"은 동물계에 속하는 모든 유기체를 의미하며, 가금의 고기, 해산물, 소고기, 돼지고기 또는 양고기가 유래하는 어떤 동물이라도 포함되나, 제한되지는 않는다. 해산물은 어류, 새우 및 조개로부터 유래하나, 이들로 제한되지는 않는다. 용어 "생성물"은 난, 밀크, 또는 그 밖의 다른 생성물을 포함하여 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 이러한 동물로부터 유래하는 고기 이외의 모든 생성물을 포함한다. 이러한 동물에게 공급되는 경우에, LC-PUFA와 같은 영양소는 이러한 동물의 고기, 밀크, 난 또는 다른 생성물에 혼입되어 그들에서 이들 영양소의 함량을 증가시킬 수 있다. 또한, 이러한 동물에게 공급되는 경우에, LC-PUFA와 같은 영양소는 동물의 전반적인 건강을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 조성물은 구운 식품, 비타민 보충물, 식이 보충물, 분말상 드링크 등과 같은 광범한 생성물에 다양한 생산단계에서 첨가될 수 있다. 다수의 가공 또는 반가공된 분말상 식품 생성물이 본 발명의 조성물을 사용하여 생산될 수 있다.
본 발명의 생성물을 포함하는 식품 생성물의 부분적 리스트에는 도우, 배터, 예를 들어, 케이크, 치즈케이크, 번, 토틸라, 파이, 컵케이크, 쿠키, 바아 (bar), 빵, 롤, 비스킷, 머핀, 패스트리, 스콘 (scone) 및 크루통 (crouton)과 같은 제품을 포함하는 구운 식품; 액체 식품 생성물, 예를 들어, 음료, 에너지 드링크, 조제분유, 액체 식사(liquid meal), 과일 쥬스, 멀티비타민 시럽, 대용식 (meal replacer), 의약 식품, 및 시럽; 이유식, 요구르트, 치즈, 시리얼, 팬케이크 믹스와 같은 반고체 식품 생성물; 에너지 바를 포함하는 식품 바; 가공된 육류; 아이스크림; 동결된 디저트; 동결된 요구르트; 와플 믹스; 샐러드 드레싱; 및 대용 에그 믹스가 포함된다. 또한, 쿠키, 크래커, 단과자빵 (sweet good), 스낵 케이크, 파이, 그라놀라 (granola)/스낵 바 및 토스터 패스트리와 같은 구운 제품; 감자 칩, 옥수수 칩, 토르티야 (tortilla) 칩, 압출된 스낵, 팝콘, 프레즐 (pretzel), 감자 크리스프 (crisp) 및 넛트 (nut)와 같은 가염 스낵; 딥 (dip), 건조된 과일 스낵, 육류 스낵, 돼지고기 껍질, 건강식품 바, 쌀/옥수수 케이크와 같은 전문 스낵; 및 캔디, 쿠키, 케이크 필링(cake filling)와 같은 제과 스낵도 포함된다.
본 발명의 또 다른 생성물 구현예는 의료용 식품이다. 의료용 식품은 의사의 감독하에서 소비되거나 외부적으로 투여되는 제제 형태이며, 인정된 과학적 원리를 기초로 하여 명백한 영양적 필요성이 의학적 평가에 의해서 정립된 질병 또는 상태의 특이적인 식이적 관리를 목적으로 하는 식품이다.
본 발명은 특정한 방법, 생성물 및 유기체에 관하여 기술되어 있지만, 본 기술분야에서 통상적으로 숙련된 전문가가 이용가능할 수 있는 이러한 치환, 변형 및 최적화 모두를 포함한 본 명세서에 기술된 교시내용에 따라 수득될 수 있고 유용한 이러한 방법, 생성물 및 유기체 모두를 포함시키고자 한다. 이하의 실시예 및 시험결과는 예시는 목적으로 제공된 것이며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 용도에 적합한 포화된 지방을 포함하는 오일 및 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일을 생산하기 위한 다양한 대안적인 구현예들을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 용도에 적합한 최소가공된 PUFA 오일을 생산하기 위한 다양한 대안적인 구현예들을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 PUFA-함유 고체 지방 조성물을 생산하기 위한 다양한 대안 구현예들을 나타낸 것이다.
실시예
실시예 1: 고품질 조오일의 제조
DHA 오일-풍부 스키조키트리엄 미생물을 발효기에서 배양하여 발효액을 제조하였다. 상기 발효액을 회수하여 스키조키트리엄 세포를 용해하는 프로테아제인 Alcalase® 2.4에 접촉시켰다. 생성된 용해된 세포 혼합액은 유탁액으로서 27% 이소프로판올 수용액에 접촉시켰다. 상기의 혼합액을 교반한 후 원심분리하여 2 개의 상을 가지는 상당히 비유화된 생성물을 생성하였다. 상기의 무거운 상은 다 써버린 상기의 발효액의 성분을 포함하였고, 상기의 가벼운 상은 약간의 이소프로판올 및 물을 가진 DHA-풍부 오일을 포함하였다. 상기의 경층을 건조하여 고품질 조오일를 생산하였다.
실시예 2: 조류 오일의 최소 가공
본 실시예는 본 발명에 따라서 최소 가공된 오일의 생산을 예시한다.
최소 가공된 오일은 대규모로 생산하였다. 실시예 1에서 기술된 바와 같이 DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해 생성된 고품질 조오일 200 kg을 질소 존재하에서 65℃ 내지 70℃로 가열하였다. 50% 시트르산 용액의 약 0.2%(오일의 w/w)를 상기 오일에 첨가하여 질소 존재하에서 30분 내지 45분간 혼합하였다. 그 다음, 0.2 내지 0.5%(오일의 w/w)의 여과 보조제를 상기 오일에 첨가하여 오일에 존재하는 불순물을 제거하기 위해 여과를 하였다. 그 다음, 상기 오일을 210℃에서 시간당 180 kg의 이송률을 가지고 탈취하였다. 탈취된 오일에 토코페롤, 아스코빌 팔미테이트, 및 로즈마리 추출물을 첨가하였다. 각 가공 단계에서 오일의 특징은 표 1에 주어져 있다. "PV"라는 용어는 퍼옥사이드 값을 의미한다; "FFA"라는 용어는 자유 지방산을 의미한다; 및 "p-AV"라는 용어는 p-아니시딘 값을 의미한다. 이 방법으로부터의 회수는 98% 이상이었다.
Figure pct00002
실시예 3a: 물리적 정제
본 실시예는 본 발명에 따라 최소 가공된 오일의 생산을 예시한다.
고품질 조오일(실시예 1에 기술된 바와 같이 생산됨; FFA <0.3%, 인 <10 ppm, PV <2 meq/kg) 약 600kg을 질소 및/또는 진공 존재하에서 50℃ 내지 55℃로 가열하였다. 50% 시트르산 용액의 약 0.2%(오일의 w/w)를 상기 오일에 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 50℃ 내지 55℃에서 방치하였다. 트리실 600(0.1% 내지 3% w/w, 일반적으로 0.25%)을 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 톤실 슈프림 FF 백토(0.1% 내지 4% w/w, 일반적으로 0.5%보다 적음)를 첨가하여 상기 오일을 90℃ 내지 95℃로 가열하였고 30분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 그 다음 셀라이트(0.1 내지 0.5% w/w, 일반적으로 0.2%)를 첨가한 후 상기 오일을 스파클러 필터를 통하여 여과하였다. 그 다음 상기 오일을 210℃ 내지 225℃ 에서 및 시간당 180kg 내지 225 kg의 유속으로 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이 방법은 실온에서 반-고체의 오일을 생성하였다.
이 방법의 오일 수율은 92%에서 97%였다. 항산화제를 가진 이들 작업의 품질 데이터는 표 3에 예시하였다.
Figure pct00003
탈취된 오일의 FFA는 항산화제 첨가 전후에 측정하였다. 항산화제 첨가 후, FFAs의 현저한 증가(약 2배)를 관찰하였다.
실시예 3b: 물리적 정제(투명한 오일)
본 실시예는 본 발명에 따라 최소 가공된 액체 오일 및 관련된 고체 지방 생성물의 생산을 예시한다.
고품질 조오일(실시예 1에 기술된 바와 같이 생산됨; FFA <0.3%, 인 <12 ppm, PV <2 meq/kg) 약 1200kg을 질소 및/또는 진공 존재하에서 50℃ 내지 55℃로 가열하였다. 50 중량% 시트르산 용액의 약 0.2%(오일의 w/w)를 상기 오일에 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 50℃ 내지 55℃에서 방치하였다. 그 다음 상기 오일을 질소 및/또는 진공 존재하에서 다양한 방치 시간(0 내지 12 시간) 및 교반기 속도(4 내지 16 rpm)를 사용하여 ~55℃에서 ~35℃로 냉각하였다. 이 시점에서, 셀라이트(0.1 내지 0.5% w/w, 일반적으로 0.2%)를 첨가한 후 상기 오일을 스파클러 필터를 통하여 여과하였다. 상기의 냉각 여과 단계를 질소 및/또는 진공 존재하에서 가열된 오일을 사용하여 반복한 후 다양한 방치 시간(0 내지 12 시간) 및 교반기 속도(4 내지 16 rpm)를 사용하여 ~50℃에서 ~30℃로 냉각하였다. 셀라이트(0.1 내지 0.5% w/w, 일반적으로 0.2%)를 다시 첨가한 후 상기 오일을 스파클러 필터를 통하여 여과하였다. 다음, 트리실 600(0.1% 내지 3% w/w, 일반적으로 0.25%)을 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 톤실 슈프림 FF 백토(0.1% - 4% w/w, 일반적으로 0.5% 또는 이보다 적음)를 첨가하여 상기 오일을 90℃ 내지 95℃로 가열하였고 30분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀라이트(0.1 내지 0.5% w/w, 일반적으로 0.2%)를 첨가한 후 상기 오일을 스파클러 필터를 통하여 여과하였다. 상기 오일은 질소 및/또는 진공 존재하에서 다양한 방치 시간(0 내지 12 시간) 및 교반기 속도(4 내지 16 rpm)를 사용하여 ~40℃에서 ~20℃로 냉각하였다. 셀라이트(0.1 내지 0.5% w/w, 일반적으로 0.2%)를 첨가한 후 상기 오일을 스파클러 필터를 통하여 여과하였다. 그 다음 상기 오일을 210℃ 내지 225℃ 에서 및 시간당 180kg 내지 225 kg의 유속으로 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이 방법은 실온에서 투명한 오일을 생성하였다. 이 방법의 오일 수율은 ~55%에서 60%였다. 항산화제를 가진 이들 작업의 품질 데이터는 표 3에 예시하였다.
Figure pct00004
필터에 의해 보존된 상기 물질은 예를 들어, 가열 및 여과를 통하여 상기 백토로부터 고체 물질을 분리할 수 있다. 필터에 의해 보존된 상기 물질를 가열하면 상기 고체를 녹일 것이다. 그 다음, 상기의 용융된 고체는 예를 들어, 여과 후 냉각에 의한 재응고화에 의하여 상기의 백토로부터 분리할 수 있다. 상기의 재회수된 고체는 약 20 내지 30%의 PUFA를 포함할 것이고, 그것의 대다수는 DHA이다. 상기의 투명한 오일 및 상기의 고체는 예를 들어, 식품 또는 식품 첨가제로 사용될 수 있다.
실시예 3c: 물리적 정제 / 실리카 정제
본 실시예는 본 발명에 따라 최소 가공된 오일의 생산을 예시한다.
고품질 조오일(실시예 1에 기술된 바와 같이 생산됨; FFA <0.8%, 인 <10 ppm, PV <2 meq/kg) 약 100g을 질소 존재하에서 50℃ 내지 55℃로 가열하였다. 50중량% 시트르산 용액의 약 0.2%(오일의 w/w)를 상기 오일에 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 50℃ 내지 55℃에서 방치하였다. 그 후, 0.5% 내지 1.25%(w/w)의 실리카(Brightsorb FlOO)를 첨가한 후 상기 오일을 진공상태에서 85℃로 가열하였다. 30 분의 방치 시간 후, 톤실 슈프림 FF 백토(0.5% w/w)를 첨가한 후, 상기 오일을 90℃ 내지 95℃로 가열하였고 30 분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 그 다음, 셀라이트(0.1 내지 0.5% w/w, 일반적으로 0.2%)를 첨가한 후 상기 오일을 60℃ 내지 65℃로의 냉각 후 자기 깔대기를 사용하여 진공 여과하였다. 이 방법의 수율은 95%에서 96%였다. 이 작업에 대한 품질 결과는 표 4에 예시하였다. 상기의 최종 생성물은 반-고체 오일이었다. 상기의 생성물은 탈취 및/또는 표백될 수 있고 반-고체 오일로 유지되었다.
Figure pct00005
실시예 3d: 변형된 부식성 정제
본 실시예는 본 발명에 따라 최소 가공된 오일의 생산을 예시한다.
고품질 조오일(실시예 1에 기술된 바와 같이 생산됨; FFA <0.8%, 인 <12 ppm, PV <2 meq/kg) 약 600kg을 질소 및/또는 진공 존재하에서 50℃ 내지 55℃로 가열하였다. 50 중량% 시트르산 용액의 약 0.2%(오일의 w/w)를 상기 오일에 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 50℃ 내지 55℃에서 방치하였다. 이 시점에서, 0.1% 내지 0.5% (w/w)의 50% 부식제를 상기 오일에 첨가하여 15분 내지 30 분간 60℃ 내지 65℃로 방치하였다(이것은 표준 사용양보다 ~2배 내지 ~10배 적은 부식제의 양). 상기 오일을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 트리실 600(0.1% 내지 3% w/w, 일반적으로 0.25%)을 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 톤실 슈프림 FF 백토(0.1% - 4% w/w, 일반적으로 0.5% 또는 이보다 적음)를 첨가하여 상기 오일을 90℃ 내지 95℃로 가열하였고 30분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀라이트(0.1 내지 0.5% w/w, 일반적으로 0.2%)를 첨가한 후 상기 오일을 스파클러 필터를 통하여 여과하였다. 그 다음 상기 오일을 210℃ 내지 225℃ 에서 및 시간당 180kg 내지 225 kg의 유속으로 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이 방법은 실온에서 반-고체의 오일을 생성하였다.
이 방법의 오일 수율은 81%에서 91%였다. 항산화제를 가진 이들 작업의 품질 데이터는 표 5에 예시하였다.
Figure pct00006
실시예 3e: 변형된 부식성 정제 / 원심분리 안 함
본 실시예는 본 발명에 따라 최소 가공된 오일의 생산을 예시한다.
고품질 조오일(실시예 1에 기술된 바와 같이 생산됨; FFA <0.3%, 인 <10 ppm, PV <2 meq/kg) 약 100g을 질소 및/또는 진공 존재하에서 50℃ 내지 55℃로 가열하였다. 50 중량% 시트르산 용액의 약 0.2%(오일의 w/w)를 상기 오일에 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 50℃ 내지 55℃에서 방치하였다. 이 시점에서, 0.4%(w/w)의 50% 부식제 용액을 상기 오일에 첨가하여 15분 내지 30 분간 60℃ 내지 65℃로 방치하였다(이것은 표준 사용양보다 ~2배 내지 ~10배 적은 부식제 용액의 양). 그 다음, 트리실 600(1.5% w/w)을 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 셀라이트(0.2% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 자기 깔대기를 사용하여 진공 여과하였다. 톤실 슈프림 FF 백토(0.1% w/w)를 상기 여과된 오일에 첨가한 후 90℃ 내지 95℃로 가열하였고 30분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀라이트(0.2% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 자기 깔대기를 사용하여 진공 여과하였다. 이 작업에 대한 품질 결과는 표 6에 예시하였다. 상기의 최종 생성물은 반-고체 오일이었다. 상기의 생성물은 탈취 및/또는 표백될 수 있고 반-고체 오일로 유지되었다.
Figure pct00007
실시예 4: 조 조류 오일의 건조 분획화
본 실시예는 본 발명에 따라서 스키조키트리엄 미생물에 의해 생성되는 DHA를 포함하는 조조류오일의 올레인 및 스테아린 분획으로의 건조 분획화를 예시한다.
본 발명에 따라 조오일 350 kg을 건조 분획화 방법을 통하여 액체 올레인 및 고체 스테아린 분획을 생산하였다. 상기 조오일 내의 모든 결정 상태의 용융은 상기 동일 물질을 교반기를 사용한 용기에서 60℃ 내지 70℃로 가열하여 이루었다. 그 다음, 상기 물질을 예비냉(pre-cooling) 상태 동안 분당 40회전으로 증가된 교반기 속도를 가지고 20℃ 내지 30℃로 급속히 냉각하였다. 본 상태에서 가능한 가장 높은 열 전달 계수를 얻기 위해서, 본 실시예에서 물인 액체 냉각수를 사용하였다. 상기 냉각수의 온도는 기포생성온도보다 훨씬 아래로 떨어지지 않도록 하였다.
다음에 이어지는 상기의 기포생성 상태는 교반되는 용기에서 이루어지며 분당 20회 회전으로 교반 속도를 감소함으로써 시작된다. 상기 오일을 보다 더 냉각시키기 위해 냉각수 및 상기 오일간의 온도차를 조절, 곧 20℃ 내지 30℃의 초기 오일 온도로부터 약 12℃ 내지 14℃의 상기 결정화 온도로 냉각하여 조절하였다. 일단 상기 결정화 온도에 도달하면, 상기 교반기 속도를 분당 15회전으로 감소시켰다. 상기 결정화의 종료는 결정들 사이에 올레인 분획을 가지고 있는 상기의 남아있는 오일에 대한 바람직한 운점(cloud point)에 도달한 직 후 상기 현탁액을 여과 니트에 옮김으로써 이루었다. 상기 올레인 분획의 운점을 모니터하기 위해, 상기 결정화 상태 동안 현탁액 샘플의 시험 여과를 시행하였다.
상기 결정 현탁액을 여과 유니트에 옮긴 후, 상기 액체 상에 거름 헝겊을 통해 압력을 가하였다. 여과 용기에 여과 용기 부피 감소로 생성되고 천천히 증가하는 압축 압력을 점진적으로 증가시키면서 부과하였다. 상기의 최종 여과 압력은 10바에 도달하였다. 여과 후, 상기의 분리된 분획들의 무게를 측정하였다. 상기 올레인 산출량은 상기 필터에 남아있는 결정질의 무게이다. 상기의 측정된 올레인 및 스테아린 분획의 산출량은 표 7에 예시하였다. 상기 사료의 조성물인 올레인 및 스테아린 분획은 표 8에 제공하였다.
Figure pct00008
Figure pct00009
상기 올레인(액체) 및 스테아린(고체 또는 반-고체) 분획을, 여기에 기술 및 상기 실시예에서 예시 또는 당업계에 알려진 어느 하나의 최소 가공 방법에 의하여, 보다 더 가공하여 탈취된 오일을 생산할 수 있다.
실시예 5:
하기의 실시예는 조 반-고체 오일 및 DHA-스테아린(1:1 질량비)으로부터의 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다.
스키조키트리엄 미생물에 의해서 원터링 방법으로부터 부생성물로 생산되는 조 DHA-스테아린 약 1kg을 진공여과하여 원터링 방법에 의해 도입된 여과 보조제를 제거하였다. 그 다음, 여과된 DHA-스테아린 약 400g을 DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해 생산되는 반-고체 조오일 400g과 결합하였다. 그 후, 이 오일 혼합액을 질소 존재하에서 50℃ 내지 55℃까지 가열하였다. 50 중량% 시트르산의 약 0.2%(오일의 w/w)를 상기 오일에 첨가하여 15 분간 질소 존재하에서 50℃ 내지 55℃에서 방치하였다. 15분 후, 상기 오일 혼합액을 60℃ 내지 65℃로 가열하였다. 이 시점에서, 0.45% (오일의 w/w)의 부식제 용액(50% 부식제 용액 및 단물, 1:3 w/w 비율)을 상기 오일에 첨가하여 15 분간 60℃ 내지 65℃로 방치하였다. 60℃ 내지 65℃에서 15 분간 방치 후, 상기 오일 혼합액을 80℃까지 가열한 후 원심분리하여 상기 혼합물로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.25% w/w)을 첨가하여 15 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(0.5% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃ 내지 95℃로 가열하였고 30분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 그 다음,셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 40℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성은 다음과 같다:
Figure pct00010
실시예 6:
실시예 5에서 생산된 상기 최종 생성물의 감각적 평가가 9명의 훈련된 패널리스트에 의해 0 내지 15의 범위를 가진 기술적인 감각 분석을 사용하여 수행되었으며, 여기서 0은 감지가 안되는 것이고 15는 가장 높은 강도를 나타낸다. 상기 생성물은 낮은 강도의 채소/콩류 및 허브 향취를 가지는 전반적으로 낮은 향기 강도를 지녔다. 이들 생성물의 상기 방향제는 주로 허브 및 낮은 강도의 채소/콩류 향취를 가지는 전반적으로 낮고 중간의 강도를 지녔다. 상기 허브의 뒷맛 또한 기록되었다. 생선 향취 또는 페인트 향취는 상기 향기 및 방향제에서 감지되지 않았다. 전체적으로, 상기 향기 및 상기 방향제 및 상기 강도는 허용 가능한 범위 내에 존재한다. 결과는 하기 표 10에 주어져 있다.
Figure pct00011
실시예 7:
하기의 실시예는 조 반-고체 오일 및 조 팜핵 스테아린으로부터 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(1:1 질량비).
스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 DHA를 포함하는 반-고체 조오일 약 125g을 조 팜핵 스테아린(PKS) 125g과 혼합하였다. 상기의 오일 혼합액을 질소 존재하에서 70℃까지 가열하였다. 50 중량% 시트르산의 약 0.1%(w/w)를 상기 오일에 첨가하여 10 분간 질소 존재하에서 70℃에서 방치하였다. 10분 후에, 0.6% (오일의 w/w)의 부식제 용액(50% 부식제 용액 및 단물, 1:3 w/w 비율)을 상기 오일에 첨가하여 5 분간 70℃에서 방치하였다. 70℃에서 5 분간 방치 후, 상기 오일을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.1%)을 첨가하여 10 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(0.1% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃로 가열하였고 15분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 3% 분산 증기를 사용하여 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 40℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 11에 주어져 있다.
Figure pct00012
실시예 8:
하기의 실시예는 조 반-고체 오일 및 조 팜핵 스테아린으로부터 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(3:1 질량비).
스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 DHA를 포함하는 반-고체 조오일 약 500g을 조 팜핵 스테아린(PKS) 166.6g과 혼합하였다. 상기의 오일 혼합액을 질소 존재하에서 70℃까지 가열하였다. 50 중량% 시트르산의 약 0.1%(w/w)를 상기 오일에 첨가하여 10 분간 질소 존재하에서 70℃에서 방치하였다. 10분 후에, 0.6% (오일의 w/w)의 부식제 용액(50% 부식제 용액 및 단물, 1:3 w/w 비율)을 상기 오일에 첨가하여 5분간 70℃에서 방치하였다. 70℃에서 5 분간 방치 후, 상기 오일을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.1%)을 첨가하여 10 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(0.1% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃로 가열하였고 15분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 3% 분산 증기를 사용하여 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 40℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 12에 주어져 있다.
Figure pct00013
실시예 9:
하기의 실시예는 조 반-고체 오일 및 조 팜핵 스테아린으로부터 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(6:1 질량비).
스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 DHA를 포함하는 반-고체 조오일 약 150g을 조 팜핵 스테아린(PKS) 25g과 혼합하였다. 상기의 오일 혼합액을 질소 존재하에서 70℃까지 가열하였다. 50 중량% 시트르산의 약 0.1%(w/w)를 상기 오일에 첨가하여 10 분간 질소 존재하에서 70℃에서 방치하였다. 10분 후에, 0.6% (오일의 w/w)의 부식제 용액(50% 부식제 용액 및 단물, 1:3 w/w 비율)을 상기 오일에 첨가하여 5분간 70℃에서 방치하였다. 70℃에서 5 분간 방치 후, 상기 오일을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.1%)을 첨가하여 10 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(0.1% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃로 가열하였고 15분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 3% 분산 증기를 사용하여 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 40℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 13에 주어져 있다.
Figure pct00014
실시예 10:
하기의 실시예는 조 반-고체 오일 및 조 팜 스테아린으로부터 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(1:1 질량비).
스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 DHA를 포함하는 반-고체 조오일 약 250g을 조 팜 스테아린(PS) 250g과 혼합하였다. 상기의 오일 혼합액을 질소 존재하에서 70℃까지 가열하였다. 50 중량% 시트르산의 약 0.1%(w/w)를 상기 오일에 첨가하여 10 분간 질소 존재하에서 70℃에서 방치하였다. 10분 후에, 0.6% (오일의 w/w)의 부식제 용액(50% 부식제 용액 및 단물, 1:3 w/w 비율)을 상기 오일에 첨가하여 5분간 70℃에서 방치하였다. 70℃에서 5 분간 방치 후, 상기 오일을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.1%)을 첨가하여 10 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(0.5% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃로 가열하였고 15분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 3% 분산 증기를 사용하여 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 40℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 14에 주어져 있다.
Figure pct00015
실시예 11:
하기의 실시예는 조 반-고체 오일 및 조 팜 스테아린으로부터 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(6:1 질량비).
스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 DHA를 포함하는 반-고체 조오일 약 900g을 조 팜 스테아린(PS) 150g과 혼합하였다. 상기의 오일 혼합액을 질소 존재하에서 70℃까지 가열하였다. 50 중량% 시트르산의 약 0.1%(w/w)를 상기 오일에 첨가하여 10 분간 질소 존재하에서 70℃에서 방치하였다. 10분 후에, 0.6% (오일의 w/w)의 부식제 용액(50% 부식제 용액 및 단물, 1:3 w/w 비율)을 상기 오일에 첨가하여 5분간 70℃에서 방치하였다. 70℃에서 5 분간 방치 후, 상기 오일을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.1%)을 첨가하여 10 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(0.5% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃로 가열하였고 15분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 3% 분산 증기를 사용하여 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 40℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 15에 주어져 있다.
Figure pct00016
실시예 12:
하기의 실시예는 조 반-고체 오일 및 상호에스테르화된 팜 유 블렌드로부터 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(1:1 질량비).
스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 DHA를 포함하는 반-고체 조오일 약 500g을 AarhusKarlshamn USA Inc.(Port Newark, N.J.)로 부터 입수한 상호에스테르화된 팜 유 블렌드(Cisao 81-36; 팜 오일 및 팜핵 오일로부터 유래된 상호에스테르화된 생성물) 500g과 혼합하였다. 상기의 오일 혼합액을 질소 존재하에서 70℃까지 가열하였다. 50 중량% 시트르산의 약 0.1%(w/w)를 상기 오일에 첨가하여 10 분간 질소 존재하에서 70℃에서 방치하였다. 10분 후에, 0.6% (오일의 w/w)의 부식제 용액(50% 부식제 용액 및 단물, 1:3 w/w 비율)을 상기 오일에 첨가하여 5분간 70℃에서 방치하였다. 70℃에서 5 분간 방치 후, 상기 오일을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.1%)을 첨가하여 10 분간 질소 및/또는 진공 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(0.5% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃로 가열하였고 15분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 3% 분산 증기를 사용하여 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 40℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 16에 주어져 있다.
Figure pct00017
실시예 13:
하기의 실시예는 DHA-스테아린을 이용한 반-고체 조 오일의 상호에스테르화를 통해 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(1:1 질량비).
원터라이제이션 방법의 부생성물로 DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 조 DHA-스테아린 약 300g을 진공 여과하여 원터라이제이션 방법에 의해 도입된 여과 보조제를 제거하였다. DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 반-고체 조오일 약 300g을 0.2%(오일의 w/w)의 셀퓨어 필터 보조제와 혼합한 후 지공쳐과하여 상기 오일로부터 수분을 제거하였다. 그 후, 여과된 DHA-스테아린 약 225g을 DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 여과된 반-고체 조오일 225g과 혼합하였다. 상기의 오일 혼합액을 진공 상태에서 90℃까지 가열하였고 30분간 완전 진공상태에 방치하였다. 30분 후, 상기 오일 혼합액을 80℃로 냉각하였다. 이 시점에서, 1.5%(오일의 w/w)의 소디엄 에속시드 용액(변성된 에탄올에 21 중량% 용액; 6.75 g)을 상기 오일에 첨가한 후 질소 존재하에서 30분간 80℃에서 방치하였다. 그 다음, 80℃로 예열된 3%(w/w) 물을 첨가한 후 5분 동안 혼합하였다. 상기 오일 혼합액을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.5%)을 첨가하여 15 분간 질소 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(1.5% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃로 가열하였고 15분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 40℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 17에 주어져 있다.
Figure pct00018
실시예 14:
하기의 실시예는 오일 블렌드의 상호에스테르화를 통해 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다.
DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 탈취된 반-고체 오일 약 180g 및 탈취된 액체 오일 24g을 탈취된 팜유 48g 및 탈취된 팜 스테아린 48g과 혼합하였다. 상기의 오일 혼합액을 진공 상태에서 90℃ 내지 100℃ 까지 가열하였고 30분 내지 120분간 완전 진공상태에 방치하였다. 30분 내지 120분 후, 상기 오일 혼합액을 80℃ 내지 100℃로 냉각하였다. 이 시점에서, 1.0% 내지 1.5%(오일의 w/w)의 소디엄 에속시드 용액(변성된 에탄올에 21 중량% 용액; 6.75 g)을 상기 오일에 첨가한 후 질소 존재하에서 30분간 80℃ 내지 100℃에서 방치하였다. 그 다음, 80℃ 내지 100℃로 예열된 3%(w/w) 물을 첨가한 후 5분 내지 10분 동안 혼합하였다. 상기 오일 혼합액을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.5%)을 첨가하여 15 분간 질소 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(1.5% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃로 가열하였고 15분 내지 30분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 35℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 18에 주어져 있다.
Figure pct00019
실시예 15:
하기의 실시예는 탈취된 반-고체 오일을 탈취된 팜 스테아린과 물리적으로 블렌딩하여 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(4:1 질량비).
DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 탈취된 반-고체 오일 약 160g을 탈취된 팜 스테아린 40g과 혼합하였다. 그 다음, 상기의 오일 혼합액을 65℃까지 가열하였고 15분간 교반하였다. 15분 후에, 상기 오일 혼합액을 30℃ 내지 35℃로 냉각하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 35℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 19에 주어져 있다.
Figure pct00020
실시예 16:
하기의 실시예는 탈취된 반-고체 오일을 탈취된 팜 스테아린과 물리적으로 블렌딩하여 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(5:1 질량비).
DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 탈취된 반-고체 오일 약 250g을 탈취된 팜 스테아린 50g과 혼합하였다. 그 다음, 상기의 오일 혼합액을 65℃까지 가열하였고 15분간 교반하였다. 15분 후에, 상기 오일 혼합액을 30℃ 내지 35℃로 냉각하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 35℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 20에 주어져 있다.
Figure pct00021
실시예 17:
하기의 실시예는 탈취된 반-고체 오일을 탈취된 팜핵 스테아린과 물리적으로 블렌딩하여 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(5:1 질량비).
DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 탈취된 반-고체 오일 약 250g을 탈취된 팜핵 스테아린 50g과 혼합하였다. 그 다음, 상기의 오일 혼합액을 60℃까지 가열하였고 15분간 교반하였다. 15분 후에, 상기 오일 혼합액을 30℃ 내지 35℃로 냉각하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 35℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 21에 주어져 있다.
Figure pct00022
실시예 18:
하기의 실시예는 탈취된 반-고체 오일을 탈취된 팜핵 스테아린과 물리적으로 블렌딩하여 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다(9:1 질량비).
DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 탈취된 반-고체 오일 약 900g을 탈취된 팜핵 스테아린 100g과 혼합하였다. 그 다음, 상기의 오일 혼합액을 60℃까지 가열하였고 15분간 교반하였다. 15분 후에, 상기 오일 혼합액을 30℃ 내지 35℃로 냉각하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 35℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 22에 주어져 있다.
Figure pct00023
실시예 19:
하기의 실시예는 탈취된 반-고체 오일과 탈취된 Cisao 81-36(상호에스테르화된 팜유 블렌드)을 9:1의 질량비로 물리적으로 블렌딩하여 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다.
DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 탈취된 반-고체 오일 약 900g을 탈취된 Cisao 81-36 100g과 혼합하였다. 그 다음, 상기의 오일 혼합액을 60℃까지 가열하였고 15분간 교반하였다. 15분 후에, 상기 오일 혼합액을 30℃ 내지 35℃로 냉각하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 35℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 23에 주어져 있다.
Figure pct00024
Example 20:
하기의 실시예는 다른 오일들을 물리적으로 블렌딩하여 고체 지방 생성물을 형성하는 방법을 예시한다.
DHA를 포함하는 스키조키트리엄 미생물에 의해서 생산되는 탈취된 액체 오일 약 120g을 탈취된 팜유 32g 및 탈취된 팜 스테아린 32g과 혼합하였다. 그 다음, 상기의 오일 혼합액을 70℃까지 가열하였고 15분간 교반하였다. 15분 후에, 상기 오일 혼합액을 30℃ 내지 35℃로 냉각하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 35℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 24에 주어져 있다.
Figure pct00025
실시예 21:
하기의 실시예는 조 어유 및 팜유로부터 고체 지방 생성물을 형성하는 벤치-스케일 방법을 예시한다(1:3 질량비).
조 멘하덴유 약 75g 및 조 팜유 225g을 혼합하였다. 그 다음, 상기 오일 혼합액을 질소 존재하에서 50℃ 내지 55℃ 까지 가열하였다. 50 중량% 시트르산의 약 0.2%(오일의 w/w)를 상기 오일에 첨가하여 15 분간 질소 존재하에서 50℃ 내지 55℃에서 방치하였다. 15분 후, 상기 오일 혼합액을 65℃ 내지 70℃ 까지 가열하였다. 이 시점에서, 5.0% (오일의 w/w)의 부식제 용액(50% 부식제 용액 및 단물, 1:3 w/w 비율)을 상기 오일에 첨가하여 15분간 65℃ 내지 70℃에서 방치하였다. 65℃ 내지 70℃에서 15 분간 방치 후, 상기 오일을 원심분리하여 상기 오일로부터 비누를 제거하였다. 그 다음, 트리실 600(0.1% w/w)을 첨가하여 15 분간 질소 존재하에서 온도를 50℃ 내지 55℃로 방치하였다. 그 후, 톤실 슈프림 FF 백토(0.1% w/w)를 첨가하여 상기 오일을 90℃로 가열하였고 15분간 진공(> 24" Hg)에서 방치하였다. 셀퓨어(0.1% w/w)를 첨가한 후 상기 오일을 진공 상태에서 여과하였다. 그 후, 상기 오일을 210℃에서 30분간 탈취하였다. 탈취 후, 항산화제를 첨가하였다. 이것은 실온에서 고체인 동질한 생성물을 생산한다. 30℃ 내지 35℃로 냉각한 후, 상기 결정화된 지방을 용기에 옮겨 보관하였다. 상기 최종 생성물의 품질 특성 및 물리적 성질이 표 25에 주어져 있다.
Figure pct00026
본 발명의 법칙, 바람직한 구현예, 및 작동 모드는 상기의 명세서에 기술되어 있다. 상기 지방산 및 다른 구성성분의 공급원 및 양 또는 범위가 여기서 사용될 경우, 모든 조합 및 부조합 및 특정 명세서가 포함되도록 의도된다. 그러나, 상기에 기술된 형태가 제한적이라기보다는 예시적으로 간주되기 때문에 여기서 보호되도록 고안된 본 발명은 상기의 특정한 형태에 제한적으로 해석되서는 안된다. 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한도 내에서 당업자들에 의해 변형 및 변화가 이루어 질 수 있다. 따라서, 본 발명을 수행하는 상기의 최적의 모드는 성질상 예시적인 것으로 생각되어야하고, 첨부된 청구범위에 기술되는 범위 및 정신에 제한적이지 않는다.

Claims (29)

  1. a) 포화된 지방을 포함하는 오일과 1종 이상의 장쇄 다중불포화된 지방산 (LC-PUFA)을 포함하는 오일을 혼합시켜 혼합물을 형성하는 단계; 및
    b) 상기 혼합물을 고화시켜 고체 지방 조성물을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 고체 지방 조성물의 생산시 어떠한 외부 유화제도 첨가하지 않는 것인, 고체 지방 조성물을 생산하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포화된 지방을 포함하는 오일은 미생물 스테아린, 분획화되지 않은 팜유, 팜 올레인, 팜 스테아린, 팜 미드 분획, 분획화되지 않은 팜핵유, 팜핵 올레인, 팜핵 스테아린, 분획화되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 면화씨 스테아린, 코코넛유, 분획화되지 않은 시어버터유, 시어버터 스테아린, 상호에스테르화된 팜유 블렌드, 상호에스테르화된 면화씨유 블렌드, 어유 스테아린, 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 윈터링되지 않은(unwinterized) 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 포화된 지방을 포함하는 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 도코사헥사엔산, 오메가-3 또는 오메가-6 도코사펜타엔산, 아라키돈산, 및 에이코사펜타엔산으로 구성된 군으로부터 선택된 약 5 중량% 내지 약 70 중량%의 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 포화된 지방을 포함하는 오일 및 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 상기 혼합 단계 전에 가열되지 않는 것인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 고체 지방 조성물이 식품 생성물, 영양적 생성물 및 약제학적 생성물로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 포화된 지방을 포함하는 오일에 대한 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일의 비율은 약 1:9 내지 약 9:1 중량비인 것인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 혼합물을 탈취하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 혼합물을 상호에스테르화시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 미생물 공급원, 식물 공급원 및 동물 공급원으로 구성된 군으로부터 선택되는 공급원으로부터 얻는 것인 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 미생물 공급원으로부터 얻는 것인 방법.
  13. 포화된 지방을 포함하는 오일과 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일의 혼합물을 포함하는 고체 지방 조성물로서, 상기 혼합물은 실온에서 고체이고, 상기 혼합물은 어떠한 외부 유화제도 포함하지 않는 것인 고체 지방 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 포화된 지방을 포함하는 오일은 미생물 스테아린, 분획화되지 않은 팜유, 팜 올레인, 팜 스테아린, 팜 미드 분획, 분획화되지 않은 팜핵유, 팜핵 올레인, 팜핵 스테아린, 분획화되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 면화씨 스테아린, 코코넛유, 분획화되지 않은 시어버터유, 시어버터 스테아린, 상호에스테르화된 팜유 블렌드, 상호에스테르화된 면화씨유 블렌드, 어유 스테아린, 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 고체 지방 조성물.
  15. 제13항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 윈터링되지 않은 것인 고체 지방 조성물.
  16. 제13항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 포화된 지방을 포함하는 것인 고체 지방 조성물.

  17. 제13항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 도코사헥사엔산, 오메가-3 또는 오메가-6 도코사펜타엔산, 아라키돈산, 및 에이코사펜타엔산으로 구성된 군으로부터 선택된 약 5 중량% 내지 약 70 중량%의 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 것인 고체 지방 조성물.
  18. 제13항에 있어서, 상기 고체 지방 조성물은 트랜스-지방산을 포함하지 않은 것인 고체 지방 조성물.
  19. 제13항에 있어서, 상기 포화된 지방을 포함하는 오일에 대한 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일의 비율은 약 1:9 내지 약 9:1 중량비인 고체 지방 조성물.
  20. 제13항에 있어서, 상기 고체 지방 조성물은 식품 생성물, 영양적 생성물 및 약제학적 생성물로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 고체 지방 조성물.
  21. 제13항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 미생물 공급원, 식물 공급원 및 동물 공급원으로 구성된 군으로부터 선택되는 공급원으로부터 얻는 것인 고체 지방 조성물.
  22. 제13항에 있어서, 상기 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 오일은 미생물 공급원으로부터 얻는 것인 고체 지방 조성물.
  23. a) 1종 이상의 LC-PUFA을 포함하는 스테아린을 포화된 지방을 포함하는 제2 오일과 혼합시켜 혼합물을 형성하는 단계; 및
    b) 상기 혼합물을 고화시켜 고체 지방 조성물을 형성하는 단계를 포함하는 고체 지방 조성물을 생산하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 고체 지방 조성물의 생산시 어떠한 외부 유화제도 첨가되지 않는 것인 방법.
  25. 제23항에 있어서, 상기 스테아린은 미생물 스테아린, 어유 스테아린, 팜 스테아린, 팜핵 스테아린, 면화씨 스테아린, 시어버터 스테아린, 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  26. 제23항에 있어서, 상기 포화된 지방을 포함하는 제2 오일은 분획화되지 않은 팜유, 팜 올레인, 분획화되지 않은 팜핵유, 팜핵 올레인, 팜 미드 분획, 코코넛유,분획화되지 않은 시어버터유, 분획화되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 상호에스테르화된 팜유 블렌드, 상호에스테르화된 면화씨유 블렌드, 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  27. 1종 이상의 LC-PUFA를 포함하는 스테아린 조성물과 포화된 지방을 포함하는 제2 오일의 혼합물을 포함하는 고체 지방 조성물로서, 상기 조성물은 실온에서 고체인 고체 지방 조성물.
  28. 제27항에 있어서, 상기 스테아린은 미생물 스테아린, 어유 스테아린, 팜 스테아린, 팜핵 스테아린, 면화씨 스테아린, 시어버터 스테아린, 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 고체 지방 조성물.
  29. 제27항에 있어서, 상기 포화된 지방을 포함하는 제2 오일은 분획화되지 않은 팜유, 팜 올레인, 분획화되지 않은 팜핵유, 팜핵 올레인, 팜 미드 분획, 코코넛유,분획화되지 않은 시어버터유, 분획화되지 않은 면화씨유, 면화씨 올레인, 상호에스테르화된 팜유 블렌드, 상호에스테르화된 면화씨유 블렌드, 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 고체 지방 조성물.













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