Способ снижения содержания насыщенных жирных кислот в молочном жире, получаемые продукты и их применение

Способ снижения содержания насыщенных жирных кислот в молочном жире, получаемые продукты и их применение

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу снижения содержания насыщенных жирных кислот в молочном жире жвачных животных, предпочтительно молочном жире крупного рогатого скота, более предпочтительно молочном жире коровы, а также к молочному жиру жвачных животных, предпочтительно к молочному жиру крупного рогатого скота или молочному жиру коровы, который характеризуется пониженным содержанием насыщенных жирных кислот, предпочтительно полученному способом по изобретению, а также к пищевым композициям, полученным из данного молочного жира жвачных животных, предпочтительно молочного жира крупного рогатого скота или коровы, а также к их применениям.

Технологические предпосылки изобретения

Как и все пищевые жиры, молочный жир, главным образом, состоит из триглицеридов (98%), которые представляют собой сложные триэфиры жирных кислот и глицерина. Молочный жир характеризуется большим разнообразием жирных кислот (по меньшей мере десять различных основных жирных кислот) и большим разнообразием триглицеридов, которые являются комбинациями этих жирных кислот.

В частности, следует отметить жирные кислоты с короткой цепью, содержащей 4-10 атомов углерода, преимущественно, являющиеся насыщенными, жирные кислоты с длинной цепью, содержащей от 12 до 18 атомов углерода, в основном являющиеся насыщенными и мононенасыщенными, а также полиненасыщенные жирные кислоты с длинной цепью, которые присутствуют в количестве только около 3%; причем ненасыщенные жирные кислоты в основном находятся в «цис»-конфигурации, однако некоторые находятся в «транс»-конфигурации.

Данные жирные кислоты в основном содержат четное число атомов углерода, но также существует небольшая доля жирных кислот с нечетным числом атомов углерода (особенно с 15 и 17 атомами углерода).

Кроме того, триглицериды представляют собой либо триглицериды с короткой цепью (С₃₆-С₄₂), содержащие короткоцепочечную жирную кислоту, либо триглицериды с длинной цепью (C₄₄-C₅₄), содержащие только длинноцепочечные жирные кислоты. Все эти триглицериды являются либо тринасыщенными, то есть они содержат только насыщенные жирные кислоты, либо ненасыщенными, то есть они содержат одну или несколько ненасыщенных жирных кислот.

Молочный жир и пищевые продукты с богатым содержанием молочного жира (такие как масло, сливки, сыры…) характеризуются плохой пищевой ценностью вследствие высокого содержания насыщенных жирных кислот и холестерина в таком жире, что препятствует их применению.

В таблице 1 приведен состав жирных кислот в молочном жире.

Из данных таблицы 1 видно, что содержащий жирные кислоты молочный жир коровы содержит 65,5% насыщенных жирных кислот, 31% мононенасыщенных («цис» или «транс») и около 3,5% полиненасыщенных («цис» или «транс») жирных кислот, причем содержание выражено в массовых процентах по отношению к сумме всех жирных кислот, принятой за 100%, где суммой также называют общее содержание жирных кислот.

Кроме того, данный состав жирных кислот изменяется в зависимости от времени года, а также от питания молочных коров; весной и летом молочный жир содержит меньше насыщенных жирных кислот, поскольку корм в основном состоит из свежей травы, что обуславливает значительное содержание ненасыщенных жирных кислот, тогда как зимой корм крупного рогатого скота (консервированный корм) приводит к изменению состава молочного жира, который обогащается насыщенными жирными кислотами.

Таблица 1
	Зимний молочный жир	Летний молочный жир	Среднее значение
Жирные кислоты (масс.%):
С4	3,7	3,6	3,7
С6	2,5	2,1	2,3
С8	1,5	1,2	1,4
C10	3,1	2,5	2,8
С10:1	0,3	0,3	0,3
С12	4,0	3,0	3,5
С14	11,8	9,1	10,4
С14:1	2,0	2,0	2,0
С15	1,2	1,1	1,2
C16	32,4	24,2	28,3
C16:1	2,6	2,6	2,6
C17	0,8	0,6	0,7
C17:1	0,2	0,3	0,3
C18	9,7	13,0	11,3
C18:1 цис	18,5	25,4	22,0
C18:1 транс	2,8	4,8	3,8
C18:2 цис-цис	2,1	2,3	2,2
C18:2 сопряженные, цис-транс	0,4	1,0	0,7
C18:3	0,3	0,8	0,6
Сумма насыщенных жирных кислот	70,8	60,5	65,6
Сумма мононенасыщенных (цис + транс) жирных кислот	26,4	35,4	30,9
Сумма полиненасыщенных (цис + транс) жирных кислот	2,8	4,1	3,5

Поскольку веществом молока является животный жир, оно содержит холестерин (280 мг на 100 г). Однако, согласно рекомендациям по питанию, содержание холестерина в пище не должно превышать 300 мг в день. Следовательно, улучшение пищевой ценности молочного жира включает снижение содержания в нем холестерина и содержания насыщенных жирных кислот.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время выделение холестерина из молочного жира выполняют на производстве с использованием физических способов, таких как молекулярное инкапсулирование с помощью циклодекстрина или отгонкой с паром. Данные способы позволяют извлечь минимум 75% изначально присутствующего холестерина.

Существуют также другие способы снижения содержания насыщенных жирных кислот в молочном жире, однако они приводят к совершенно неудовлетворительным результатам.

Действительно, они представляют собой технологии животноводства, требующие особого кормления молочных животных (коров). На самом деле, возможно изменить кормление молочных животных (коров), давая им корм, обогащенный полиненасыщенными жирными кислотами (например, корма на основе льняного масла, соевого масла).

Влияние такого корма особенно заметно в зимний период, когда существует возможность сравнения с зимним рационом, основанном на сене или силосе. Однако подобное влияние весьма ограниченно во время других сезонов, когда животных (крупный рогатый скот) кормят травой (поскольку свежая трава богата полиненасыщенными жирными кислотами омега-3 типа). Масла, содержащиеся в корме для животных (крупного рогатого скота), подвергаются существенной биогидрогенизации в рубце коровы, что приводит к существенному повышению содержания ненасыщенных жирных кислот «транс» конформации в молочном жире (крупного рогатого скота), что не обязательно является желательным, учитывая принятую позицию ученых в области науки о питании касательно качества жирных кислот «транс» типа. Данный эффект частично уменьшает преимущества снижения полученных насыщенных жирных кислот.

Защита ненасыщенных жиров, обеспечиваемая в корме, позволяет снизить биогидрогенизацию. Данная процедура рекомендована компанией Rumentek (Австралия). Такой эффект достигается с помощью защитной оболочки, состоящей из веществ, не подвергающихся разложению под воздействием микроорганизмов, находящихся в рубце. Согласно лучшим результатам, полученным с использованием подобных процедур смены корма молочных коров, возможно добиться относительного снижения содержания насыщенных жирных кислот на 20-25%, причем содержание насыщенных жирных кислот падает от 70,5 до 54,4% (16,1% снижения в абсолютном выражении). (Poppit, S.D. et. al. 2002. Lipid-lowering effects of a modified butter-fat: a controlled intervention trial in healthy men, European Journal of Clinical Nutrition, 56, 64-71).

Однако, помимо снижения содержания насыщенных жирных кислот в молочном жире (крупного рогатого скота), данный способ требует обогащенного маслами корма, предназначенного для животных (крупного рогатого скота), что приводит к воспроизводству и ограничению селективного отбора, в свою очередь, это ведет к увеличению стоимости получаемого молочного продукта. Кроме того, такая смена корма молочных животных (крупного рогатого скота, такого как коровы), вызывает снижение содержания жира в молоке, и даже содержания белка. (Paccard P., Chenais F., Brunschwig P. July 2006. Maitrise de la matiere grasse du lait par l'alimentation des vaches laitieres, Etude bibliographique et simulations technico-economiques, Collection resultats, Onilait (2 rue Saint Charles, 75740 Paris Cedex 15) and Institut de l'Elevage (149 rue de Bercy, 75595 Paris Cedex 12), Compte rendu 030631012.

Другая возможность снижения содержания насыщенных жирных кислот в молочном жире заключается в выполнения многостадийного фракционирования молочного жира путем кристаллизации. Многостадийное фракционирование жиров путем кристаллизации применяется на так называемых твердых жирах (пластичных при комнатной температуре), таких как пальмовое масло или молочный жир. Данный способ позволяет получать более твердые и мягкие фракции (или даже жидкие), более подходящие для некоторых применений (например, твердые масла для изготовления кондитерских изделий, мягкие и легко намазывающиеся масла для потребителей и тому подобные).

Данный способ основан на частичной кристаллизации триглицеридов с высокой температурой плавления, достигаемой путем контролируемого медленного охлаждения в условиях умеренного перемешивания и дальнейшем их отделении от остающегося масла путем фильтрации или центрифугирования. Твердая фаза, сформированная в виде кристаллов, называется стеарин, а остающееся масло или жидкая фаза называется олеин. Данную операцию можно повторять различными способами с олеинами, получаемыми путем нового охлаждения при более низкой температуре.

Исходя из твердого жира, можно получать олеиновую фракцию с очень низкой температурой плавления (до 5°C). Данные последовательные процедуры выполняют с олеином, полученным на предыдущих стадиях, и называют многостадийным фракционированием. В этом процессе первыми кристаллизуются триглицериды с высокой температурой плавления; далее при более низких температурах кристаллизуются триглицериды со средней температурой плавления. Поскольку эти триглицериды главным образом состоят из насыщенных жирных кислот, уменьшение их концентрации в остаточных жидких фазах (олеинах) соответственно приводит к уменьшению содержания указанных насыщенных жирных кислот. В таблице 2, приведенной ниже, показаны выходы олеинов, полученных многостадийным фракционированием молочного жира, а также уменьшенное содержание насыщенных жирных кислот.

Таблица 2
	Исходное	Олеин 20°C	Олеин 15°C	Олеин 10°C	Олеин 5°C
Выход фракционирования		67%	67%	67%	55%
Выход относительно исходного	100%	67%	45%	30%	17%
Жирные кислоты (масс.%):
С4	3,7	4,0	4,1	4,2	4,3
С6	2,3	2,6	2,7	2,7	2,8
С8	1,4	1,5	1,5	1,6	1,7
C10	2,8	3,0	3,1	3,2	3,5
С10:1	0,3	0,3	0,3	0,3	0,4
С12	3,5	3,6	3,8	3,8	4,0
С14	10,4	10,4	10,4	10,1	9,3
С14:1	2,0	2,0	2,3	2,4	2,6
С15	1,2	1,0	1,0	0,9	0,9
С16	28,3	27,0	23,9	21,2	19,1
С16:1	2,6	2,9	3,4	3,6	4,0
С17	0,7	0,6	0,6	0,5	0,4
С17:1	0,3	0,4	0,4	0,4	0,5
С18	11,3	9,7	8,3	7,6	6,3
С18:1 цис + транс	25,8	27,2	30,0	32,3	35,0
С18:2 цис-цис	2,2	2,4	2,7	3,0	3,3
С18:2 сопряженные цис-транс	0,7	0,9	1,0	1,1	1,2
С18:3	0,6	0,6	0,7	0,8	0,9
Сумма насыщенных жирных кислот	65,6	63,3	59,4	56,0	52,4
Сумма мононенасыщенных (цис + транс) жирных кислот	30,9	32,8	36,3	39,1	42,3
Сумма полиненасыщенных (цис + транс) жирных кислот	3,5	3,9	4,3	4,9	5,3

Из таблицы 2 видно, что снижение содержания насыщенных жирных кислот сводится к примерно 13% в абсолютном выражении (20% в относительном) для олеиновых фракций с самой низкой температурой плавления (5°C). Однако при фракционной кристаллизации невозможно добиться еще большего снижения вследствие затвердевания молочного жира при температурах ниже 4 или 5°C.

Третий способ снижения содержания насыщенных жирных кислот в молочном жире заключается в фракционировании молочного жира путем перегонки с малым расстоянием (молекулярной перегонки). Перегонка представляет собой стандартный способ разделения жидкостей, содержащих смесь веществ с различными температурами кипения. Фракция, обозначаемая как «дистиллят», состоит из веществ, которые были выпарены и регенерированы вследствие конденсации. Фракция, обозначаемая как «остаток», образуется из остатков смеси, которые не были выпарены. Перегонка с малым расстоянием (молекулярная перегонка) представляет собой способ вакуумной перегонки, характеризующийся уменьшенным расстоянием между испарителем и конденсатором. Благодаря малому расстоянию возможно достигнуть разделения веществ с похожими характеристиками испарения, откуда и происходит французский термин, обозначающий молекулярную перегонку (перегонка с малым расстоянием), который напоминает о высокой селективности данного способа разделения.

Применение молекулярной перегонки для фракционирования молочного жира было изучено Campos R.J. et al. (2003, Journal of Dairy Science, 86, 735-745. - Arul, J. et al.), (1988, J. Am. Oil Chem. Soc. 65, 1642-1646). Исследования данных авторов показывают, что поскольку принцип разделения основан на молекулярной массе, триглицериды с короткой цепью будут отгоняться первыми; поскольку последние являются более насыщенными, дистилляты будут слегка обогащены насыщенными жирными кислотами, в отличие от остатка. Из этого следует, что снижение содержания насыщенных жирных кислот в остатках будет порядка 5-10% для самых высоких температур перегонки.

Изобретатели провели тестирование с помощью молекулярной перегонки на молочном жире (коров), полученном в летний сезон (температура 200-260°C, вакуум 0,001 мбар). Результаты состава жирных кислот в «остаточных» фракциях приведены в Таблице 3 и показывают выход и состав жирных кислот в молочном жире (коровы) и «остаточных» фракциях, полученных молекулярной дистилляцией.

Таблица 3
	Исходное	210°C	230°C	250°C	260°C
Выход остаточной фракции		88%	70%	46%	32%
Жирные кислоты (масс.%)
С4	3,7	2,9	1,9	0,8	0,3
С6	2,5	2,1	1,6	0,8	0,4
С8	1,5	1,3	1,1	0,7	0,4
C10	3,4	2,9	2,7	1,9	1,4
С10:1	0,3	0,2	0,2	0,2	0,1
С12	4,0	3,5	3,2	2,8	2,2
С14	10,8	10,1	9,5	8,8	7,9
С14:1	1,6	1,6	1,6	1,6	1,4
С15	1,2	1,2	1,2	1,1	1,0
С16	24,4	24,4	23,6	22,9	22,3
С16:1	2,6	2,6	2,7	2,7	2,7
С17	0,8	0,8	0,8	0,9	0,9
С17:1	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
С18	10,9	11,6	12,4	13,4	14,3
С18:1 цис + транс	27,5	29,4	31,7	35,2	37,9
С18:2 цис-цис	2,3	2,5	2,7	3,0	3,1
С18:2 сопряженные цис-транс	1,4	1,5	1,7	2,0	2,2
С18:3	0,8	0,8	0,9	1,0	1,0
Сумма насыщенных жирных кислот	63,2	60,8	58,1	54,0	51,1
Сумма мононенасыщенных (цис + транс) жирных кислот	32,3	34,3	36,6	40,1	42,6
Сумма полиненасыщенных (цис + транс) жирных кислот	4,5	4,9	5,3	5,9	6,3

Снижение содержания насыщенных жирных кислот достигает 12% при 260°C. При этой температуре «остаточная» фракция представляет собой одну треть от исходного молочного жира (коровы) и обеднена насыщенными жирными кислотами, особенно короткоцепочечными насыщенными жирными кислотами. Остаточное содержание насыщенных жирных кислот, однако, составляет все еще свыше 50%.

Следовательно, технологии и способы, описанные ниже, обеспечивают снижение содержания насыщенных жирных кислот молочного жира порядка от 65% до 50-55%, то есть снижение на 10-15% в абсолютном выражении. Такие уровни снижения, однако, являются недостаточными, чтобы отвечать современным требованиям, предъявляемым к питательному составу, согласно которым максимальное содержание насыщенных жирных кислот в конечном продукте должно составлять 30-40%. Молочный жир (коровы), полученный с помощью данных способов, все еще остается в основном насыщенным (более чем на 50%).

Некоторые молочные жиры, полученные от видов, отличных от жвачных животных, могут характеризоваться низким содержанием насыщенных жирных кислот, даже близким к современным требованиям к питательному составу. Например, в документе Osthoff et. al., Comparative Biochemistry and Phisiology, Part B, Biochemistry and Molecular Biology Elsiever Oxford GB Volume 147 no 2, April 2007, описан состав молока сервала (Felis Serval) во время середины периода лактации. Авторы обнаружили, что такие молочные жирные кислоты этого животного характеризуются содержанием насыщенных жирных кислот, равным 31,3 масс.%, по сравнению с общим содержанием жирных кислот в молочном жире. Однако такое молоко, полученное от кошки, существенно отличается содержанием белка, лактозы и жира. Содержание жирных кислот существенным образом отличается от содержания жирных кислот в молочном жире жвачных животных, например, молоко сервала очень богато полиненасыщенными омега-6 жирными кислотами, и соотношение омега-6/омега-3 составляет больше 10, что не является идеальным с точки зрения здоровья или пищевой ценности.

Цели изобретения

Настоящее изобретение предлагает новый способ снижения содержания насыщенных жирных кислот в жире, предпочтительно в молочном жире, особенно в молочном жире, полученном от жвачных животных, более предпочтительно от крупного рогатого скота или коровы.

Другим объектом настоящего изобретения является молочный жир жвачных животных, предпочтительно молочный жир крупного рогатого скота или молочный жир коровы, характеризующийся пониженным содержанием насыщенных жирных кислот, и способ его получения.

Предпочтительно, настоящее изобретение относится к указанному молочному жиру жвачных животных, предпочтительно к молочному жиру крупного рогатого скота или коровы, имеющему пониженное содержание насыщенных жирных кислот, а также повышенное содержание мононенасыщенных жирных кислот и предпочтительно повышенное содержание омега-6 (линолевой кислоты С18:2, цис-цис), СЛК (С18:2 цис-транс линолевой кислоты с сопряженными двойными связями) и омега-3 (С18:3 цис-цис-цис альфа линолевой кислоты) полиненасыщенных жирных кислот с постоянным соотношением содержания омега-6/омега-3, не обладающему недостатками на уровне техники.

Одной из целей настоящего изобретения является обеспечение указанного молочного жира жвачных животных, предпочтительно молочного жира крупного рогатого скота или коровы, который будет проявлять улучшенные питательные свойства и который будет обеспечивать при использовании в пищевой композиции

- максимальное содержание на уровне 50% или менее 40%, даже менее 35% насыщенных жирных кислот,

- минимальное содержание мононенасыщенных жирных кислот на уровне минимум 45% или более 50%, даже более 55% мононенасыщенных жирных кислот,

- минимальное содержание полиненасыщенных жирных кислот предпочтительно на уровне минимум 5,5% или более 6,0%, или даже более 7,0% полиненасыщенных жирных кислот без существенного изменения соотношения омега-6/омега-3,

указанные уровни содержания выражены исходя из общего массового содержания жирных кислот, и позволяют в дальнейшем снизить долю холестерина в молочном жире жвачных животных, предпочтительно в молочном жире крупного рогатого скота или коровы.

Настоящее изобретение также относится к пищевым композициям, содержащим данный молочный жир жвачных животных, предпочтительно молочный жир крупного рогатого скота, более предпочтительно молочный жир коровы по изобретению, имеющим улучшенные питательные свойства, в частности к пищевым композициям, таким как молочные продукты или хлебобулочные и кондитерские изделия, мороженое, легко намазывающееся масло и тому подобные.

Еще одной целью настоящего изобретения является способ фракционирования на промышленном уровне (для крупномасштабных производств) молочного жира, полученного от жвачных животных, предпочтительно от крупного рогатого скота или коровы, а также к молочному жиру, получаемому указанным способом.

Краткое описание изобретения

Первым объектом настоящего изобретения является молочный жир жвачных животных, предпочтительно молочный жир крупного рогатого скота, более предпочтительно молочный жир коровы, содержание насыщенных жирных кислот в котором составляет ниже 50%, предпочтительно 49%, 48%, 47%, 46%, 45%, 44%, 43%, 42%, 41%, 40%, 39%, 38%, 37%, 36% или даже 35%, содержание мононенасыщенных жирных кислот составляет выше 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54% или даже 55%, содержание полиненасыщенных жирных кислот составляет предпочтительно выше 5,5%, 6,0%, 6,5% или даже 7,0%, где данные % выражены по массе, исходя из общего содержания жирных кислот (масс:масс), а также любое пищевое применение такого молочного жира.

В молочном жире жвачных животных по изобретению соотношение полиненасыщенных омега-6:омега-3 (масс:масс) составляет предпочтительно менее 10, 9, 8, 7 или даже 6.

В молочном жире жвачных животных по изобретению содержание полиненасыщенных омега-6 (масс:масс), состоящих предпочтительно из линолевой кислоты, предпочтительно поддерживается ниже 30%, 25%, 20%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7% или даже ниже 6%.

Настоящее изобретение также относится к способу получения такого молочного жира, где содержание насыщенных жирных кислот составляет менее 50%, 49%, 48%, 47%, 46%, 45%, 44%, 43%, 42%, 41%, 40%, 39%, 38%, 37%, 36%, 35%, содержание мононенасыщенных жирных кислот составляет выше 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54% или даже 55%, содержание полиненасыщенных жирных кислот составляет выше 5,5%, 6,0%, 6,5% или даже 7,0%, где данные % выражены по массе, исходя из общего содержания жирных кислот, причем жир данного молока, более точно молока жвачного животного, крупного рогатого скота или молочный жир коровы, имеющий нормальный состав жирных кислот (как представлено в Таблице 1), подвергают одной или нескольким стадиям фракционирования путем кристаллизации в сочетании с:

- а) одной или несколькими стадиями ферментативной переэтерификации с последующей одной или несколькими новыми стадиями фракционированной кристаллизации, либо

- б) одной или несколькими стадиями фракционирования путем перегонки с малым расстоянием (молекулярной перегонки).

В случае обработки путем ферментативной переэтерификации, способ должен включать:

- одну или несколько стадий фракционирования путем кристаллизации, за которыми следуют

- одна или несколько стадий ферментативной переэтерификации, за которыми следуют

- одна или несколько новых стадий фракционирования путем кристаллизации.

Безусловно, ферментативная переэтерификация не снижает содержание насыщенных жирных кислот, но позволяет преобразовать насыщенные триглицериды и сделать их экстрагируемыми в одной или нескольких последующих стадиях фракционирования путем кристаллизации.

В случае обработки путем перегонки с малым расстоянием (молекулярной перегонки), способ должен включать:

- одну или несколько стадий фракционирования путем кристаллизации, за которыми следуют

- одна или несколько стадий фракционирования путем перегонки с малым расстоянием (молекулярной перегонки). Безусловно, молекулярная перегонка приводит к дополнительному снижению содержания насыщенных жирных кислот олеиновых фракций, полученных ранее.

В способе по изобретению, стадия (стадии) ферментативной переэтерификации представляет(ют) собой гидролиз с помощью липазы при температуре, составляющей от 60°C до 90°C в течение более одного часа, предпочтительно при температуре около 70°C в течение примерно 6 часов.

В способе по изобретению содержание воды в реакционной среде на стадии переэтерификации составляет менее 0,1%.

В способе по изобретению, стадии фракционирования путем перегонки с малым расстоянием (молекулярной перегонки) выполняют при температурах кипения от 230°C до 300°C (предпочтительно в вакууме), более предпочтительно от 230°C до 270°C (предпочтительно в вакууме), более предпочтительно при давлении менее 0,1 мбар, более предпочтительно при давлении менее 0,01 мбар.

Подробное описание изобретения

Изобретатели обнаружили, что путем комбинирования стадий способа согласно изобретению можно достичь модификации состава жирных кислот в обработанном продукте в неожиданных пределах.

Согласно первому предпочтительному воплощению изобретения, способ включает:

а) одну или несколько стадий фракционирования путем кристаллизации, таких как известные специалистам данного уровня техники, и поэтому соответствующих предпочтительно многостадийному фракционированию молочного жира жвачных животных, крупного рогатого скота или коровы путем частичной кристаллизации триглицеридов с высокой температурой плавления, вызванной контролируемым медленным охлаждением при умеренном перемешивании, и дальнейшему отделению оставшегося масла фильтрацией или центрифугированием.

Данную стадию или стадии фракционирования путем кристаллизации комбинируют с

б) одной или несколькими стадиями ферментативной переэтерификации указанного молочного жира (то есть ранее полученного молочного жира жвачных животных, крупного рогатого скота или коров), где предпочтительно жидкую фазу (олеин) с низкой температурой плавления (в частности, олеины с температурой плавления 20°C или 15°C, предпочтительно 10°C, более предпочтительно с температурой плавления 5°C), подвергают ряду реакций для гидролиза и повторной этерификации жирных кислот, находящихся во внешних положениях sn-1 и sn-3 в триглицеридах. В результате такой обработки жирные кислоты, находящиеся в указанных внешних положениях, могут перераспределиться случайным образом. Преобразование насыщенных триглицеридов позволяет снова провести экстракцию с помощью одной или нескольких стадий фракционирования путем кристаллизации. В первом воплощении, выполняют одну или несколько стадий фракционирования путем кристаллизации, за которыми следуют одна или несколько стадий ферментативной переэтерификации, и затем снова выполняют одну или несколько стадий фракционирования путем кристаллизации.

Предпочтительно, исходные продукты, подвергаемые одной или нескольким стадиям ферментативной переэтерификации, представляют собой предпочтительно жидкую фазу с низкой температурой плавления (олеин 10°C или олеин 5°C). Лучшие результаты достигаются, если исходить из олеинов с температурой плавления 5°C, содержащих изначально наименьшее количество насыщенных жирных кислот.

Согласно способу по изобретению, стадии переэтерификации и гидролиза выполняют с помощью липазы, например липазы Lipozyme® TL IM от NOVOZYMES (Дания).

Предпочтительно, гидролиз проводят при температуре от около 60°C до 90°C, предпочтительно при температуре порядка 70°C, минимально в течение 1 часа, предпочтительно в течение порядка 6 часов.

Для достижения эффективности взаимодействия, содержание воды в реакционной среде на данной стадии переэтерификации предпочтительно составляет ниже 0,1%, что обеспечивает быстрое протекание повторной этерификации жирных кислот, высвобожденных в результате гидролиза, и снижение содержания образовавшихся свободных жирных кислот.

С помощью ферментативной переэтерификации молочного жира и его олеиновых фракций можно успешно преобразовать тринасыщенные и мононенасыщенные триглицериды. Такое преобразование проявляется в повышении температуры плавления, а также в содержании твердого жира при различных температурах в обработанных жирах. Подобные изменения в составе триглицеридов и физических свойствах кристаллизации в большей степени заметны для олеиновых фракций по сравнению с молочным жиром, не подвергавшимся фракционированию. Подобные изменения более выражены, поскольку температура плавления обработанной олеиновой фракции является низкой. Стадии ферментативной переэтерификации приводит к более выгодным результатам, если их выполняют для олеиновой фракции молочного жира, в котором преобразование кристаллизующихся насыщенных триглицеридов повышено по сравнению с молочным жиром, не подвергавшимся фракционированию. В этом случае, дополняя способ по изобретению одной или несколькими стадиями фракционирования путем кристаллизации, следующими за стадией (стадиями) ферментативной переэтерификации, возможно вновь получить существенное снижение процентного содержания насыщенных жирных кислот в конечном продукте. Данные стадии фракционирования путем кристаллизации можно предпочтительно выполнять при низкой температуре (например, при 15°C, а затем при 2°C) для олеина 5°C, подвергшегося переэтерификации.

Результаты влияния ферментативной переэтерификации на кристаллизационные свойства (содержание твердых жиров и температуру плавления) молочного жира коровы и его олеиновой фракции приведены в Таблице 4.

Таблица 4
	Молочный жир	Олеин 20°C	Олеин 15°C	Олеин 10°C	Олеин 5°C
	до	после	разница	до	после	разница	до	после	разница	до	после	разница	до	после	разница
Содержание твердого жира при
5°C	48,9	51,3	2,4	32,5	37,3	4,8	20,7	29,6	8,9	9,1	26,8	17,7	1,5	23,1	21,6
10°C	37,7	41,2	3,5	19,8	26,6	6,8	6,8	20,4	13,5	1,8	18,3	16,5	0,2	15,0	14,8
15°C	26,7	32,7	6,0	5,8	18,7	12,9	0,6	14,1	13,5	0,6	12,1	11,5	0,0	9,5	9,5
20°C	18,5	25,6	7,1	0,8	12,7	11,9	0,0	9,6	9,6	0,2	7,0	6,8	0,0	5,0	5,0
25°C	12,0	18,4	6,4	0,6	8,2	7,6	0,0	7,2	7,2	0,0	3,8	3,8	0,0	1,5	1,5
30°C	6,0	11,4	5,4	0,0	6,0	6,0	0,0	5,4	5,4
35°C	1,1	5,1	4,1
Температура плавления (°C)	33,0	37,6	4,6	21,2	35,1	13,9	14,6	30,9	16,3	11,0	27,0	16,0	6,1	26,7	20,6

Из данных, приведенных в Таблице 4, видно, что физические свойства (содержание твердого жира и температура плавления) молочного жира жвачных животных, крупного рогатого скота или коровы, а также его олеиновых фракций до и после ферментативной переэтерификации изменяются. Ферментативная переэтерификация действительно приводит к затвердеванию (о чем свидетельствует повышение температуры плавления и содержания твердого жира при температурах ниже указанной температуры плавления) молочного жира жвачных животных, крупного рогатого скота или коровы, и особенно его олеинов. Эти изменения в физических свойствах происходят без изменения состава жирных кислот жиров, подвергшихся переэтерификации (см. Таблицу 5).

Преимущественно продукты, полученные с помощью ферментативной переэтерификации можно снова использовать в одной или нескольких стадиях фракционирования путем кристаллизации с целью дальнейшего снижения содержания насыщенных жирных кислот в получаемой композиции. Так, олеины 5°C, полученные путем переэтерификации, характеризуются содержанием твердых жиров, близким к олеинам 15°C и даже близким к олеинам 20°C, не подвергавшимся переэтерификации. Благодаря этому для подвергшегося переэтерификации олеина 5°С преимущественно возможно выполнять двойное фракционирование путем кристаллизации при 15°C, и затем при 2°C. Результаты, полученные для олеинов в случае обоих указанных новых фракционирований, приведены в Таблицах 5 и 6.

В Таблице 5 показаны выходы и состав жирных кислот олеиновых фракций, полученных фракционированием путем кристаллизации олеина 5°C молочного жира, подвергнутого переэтерификации.

Таблица 5
	Олеин 5°C	Олеин 5°С после переэтерификации	Олеин 15°C после переэтерификации олеина 5°C	Олеин 2°С после переэтерификации олеина 5°C
Выход фракционирования			75%	70%
Выход относительно исходного	100%	100%	75%	53%
Жирные кислоты (масс.%):
С4	4,5	4,3	4,5	4,8
С6	2,6	2,7	2,8	3,0
С8	1,5	1,6	1,7	1,8
C10	3,0	3,0	3,1	3,2
С10:1	0,3	0,3	0,3	0,4
С12	3,6	3,6	3,5	3,5
С14	8,8	9,0	8,5	8,0
С14:1	2,7	2,7	2,8	3,0
С15	0,9	0,9	0,9	0,8
С16	19,1	19,1	17,4	15,6
С16:1	4,1	4,1	4,5	4,7
С17	0,5	0,4	0,4	0,4
С17:1	0,5	0,5	0,5	0,6
С18	6,1	6,1	5,6	4,8
С18:1 цис + транс	36,6	36,6	38,1	39,8
С18:2 цис-цис	2,9	2,9	3,1	3,2
С18:2 сопряженные цис + транс	1,3	1,3	1,4	1,5
С18:3	0,8	0,8	0,9	0,9
Сумма насыщенных жирных кислот	50,7	50,6	48,4	46,0
Сумма мононенасыщенных (цис + транс) жирных кислот	44,3	44,3	46,3	48,4
Сумма полиненасыщенных (цис + транс) жирных кислот	5,1	5,1	5,3	5,6

В Таблице 6 представлены физические свойства (содержание твердого жира и температура плавления) олеиновой фракции, полученной фракционированием путем кристаллизации олеина 5°C молочного жира, подвергнутого переэтерификации.

Таблица 6
	Олеин 5°C	Олеин 5°C после переэтерификации	Олеин 15°C после переэтерификации олеина 5°C	Олеин 2°С после переэтерификации олеина 5°C
Содержание твердого жира при
5°C	1,4	23,1	12,8	1,8
10°C	0,0	15,0	5,7	0,0
15°C	0,0	9,5	0,8	0,0
20°C	0,0	5,0	0,0	0,0
25°C	0,0	1,5	0,0	0,0
Температура плавления	4,0	26,7	15,3	7,0

Преимущественно, комбинируя одну или несколько стадий фракционирования путем кристаллизации, за которыми следует ферментативная переэтерификация, с последующими одной или несколькими стадиями фракционирования путем кристаллизации, возможно получить фракцию молочного жира жвачных животных, крупного рогатого скота или коровы, в которой содержание насыщенных жирных кислот существенно меньше 50% и может достигать 46% в настоящем воплощении. Такое снижение содержания не возможно получить никакими способами, известными из уровня техники. Кроме того, остающиеся насыщенные жирные кислоты представлены в основном короткоцепочечными жирными кислотами, то есть жирными кислотами молочного жира, содержащими 4-10 атомов углерода.

Таким образом, получаемый продукт содержит фракцию, обедненную насыщенными жирными кислотами с очень низкой температурой плавления (ниже 10°C).

Согласно второму предпочтительному воплощению изобретения, одну или несколько стадий фракционирования путем кристаллизации комбинируют с одной или несколькими стадиями фракционирования путем перегонки с малым расстоянием (молекулярной перегонки).

В данном предпочтительном воплощении изобретения молочный жир предпочтительно подвергать одной или нескольким стадиям фракционирования путем кристаллизации, как описано выше, с последующими одной или несколькими стадиями перегонки с малым расстоянием (молекулярной перегонки).

Фракционирование путем перегонки с малым расстоянием (молекулярной перегонки) олеина 15°C (олеиновая фракция 15°C) из молочного жира жвачных животных