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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von pflanzlichen Lysolecithinen und insbesondere ein
Verfahren, das es zulässt, pflanzliche Lysolecithine hoher
Qualität mit verminderter Verfärbung und verbessertem Aroma
in erhöhten Ausbeuten herzustellen.
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Unter Lysolecithinen pflanzlichen Ursprungs wird das Soja-
Lysolecithin als 2-Monoacylglycerophospholipid oder 1-
Monoacylglycerophospholipid angesehen, das durch Modifikation
erzeugt wird, indem Phospholipase A&sub1; oder A&sub2; als
Hydrolyseenzym auf mit Wasser behandeltes Sojalecithin (1,2-
Diacylglycerophospholipid) einwirken gelassen wird, um die
Fettsäureesterreste des Phospholipids teilweise zu
hydrolysieren. Verglichen mit normalem Sojalecithin kann ein solches
Soja-Lysolecithin die charakteristischen Merkmale bieten, wie
(1) verbesserte o/w-emulgierende Eigenschaft, (2) erhöhte
Emulsionsstabilität, die uhter sauren Bedingungen und bei
gleichzeitiger Anwesenheit von Salzen aufrechterhalten wird,
(3) verbesserte Wirkungen, die entwickelt wurden im Hinblick
auf die Fähigkeit, Proteine und Stärken zu binden und (4)
ausgezeichnete entformende oder sich von Pfannen ablösende
Eigenschaft und demzufolge ist die Nachfrage nach Soja-
Lysolecithin in den letzten Jahren gewachsen.
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Sojalecithin, das als Ausgangsmaterial für Soja-Lysolecithin
verwendet wird, wird üblicherweise in Form von pastenartigem
Lecithin erzeugt, das aus 60 bis 65 Gew.-% Phospholipid, 35
bis 40 Gew.-% neutralem Öl und geringen Mengen freier
Fettsäuren und Sterole aufgebaut ist, indem rohes Sojaöl
filtriert wird, unter Rühren 2 bis 3 Gew.-% Wasser zu dem Sojaöl,
das auf 60 bis 80ºC erwärmt ist, zugegeben wird und ein sich
absetzender Niederschlag eines hydratisierten gummiartigen
Materials (hydratisiertes Lecithin) einer Entschleimungsstufe
unterzogen wird, indem eine Trennung durch Zentrifugation
durchgeführt wird und anschließend das abgetrennte
hydratisierte gummiartige Material bei vermindertem Druck zum Trocknen
erwärmt wird. Soja-Lysolecithin wird normalerweise durch
Zugabe von Wasser zu solchem Sojalecithin (pastenförmiges
Lecithin) erzeugt, indem man Phospholipase A&sub1; oder A&sub2; auf die
Mischung einwirken lässt, um die gewünschten
Fettsäureesteranteile des Phospholipids unter Erwärmen zu hydrolysieren,
die Reaktionsmischung nach Abschluss der Reaktion erhitzt, um
dadurch das Enzym zu deaktivieren und dann ein Erwärmen und
Trocknen bei vermindertem Druck durchführt und anschließend
eine Filtration, um das Enzym zu entfernen.
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JP 01 016595 A offenbart ein Verfahren zum enzymatischen
Abbau von Phospholipiden, wobei ein Phospholipid mit einem
Phospholipase-A-Enzym hydrolysiert wird, 0,1 bis 0,5
Gewichtsteile Wasser bezogen auf ein Gewichtsteil Phospholipid
zugegeben werden, damit die Reaktion fortschreitet und nach
Abschluss der Reaktion 8,5 bis 80 Gewichtsteile Aceton
bezogen auf ein Gewichtsteil Wasser, das in dem entstehenden
Reaktionsprodukt enthalten ist, zugegeben werden und
anschließend das Lysolecithin durch Abtrennung von der
acetonunlöslichen Phase gewonnen wird.
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JP 63 044893 A offenbart ein Verfahren zum enzymatischen
Abbau von Phospholipiden, das die Zugabe von 0,1 bis 1,0 Teil
Wasser zu 1 Teil Phospholipid und einer Phospholipase A
umfasst, um die Reaktion fortschreiten zu lassen.
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US 5 153 125 offenbart, dass neutrale Lipide sehr effektiv
aus neutralen Lipid- und Lysophospholipid-haltigen
Phospholipiden entfernt werden können, indem eine Behandlung mit
Aceton in Gegenwart einer Säure bei der Acetonausfällungsmethode
durchgeführt wird, was als typisches Verfahren angesehen
wird, um gereinigte Phospholipide zu erhalten.
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JP-A 04 135456 betrifft die Gewinnung von Lysolecithin, was
die Stufen umfasst, dass (a) das durch Erhitzen von Lecithin
mit einem Enzym erhaltene Lysolecithin entfettet wird, (b) es
mit der Lösungsmittelmischung aus Kohlendioxid entweder in
flüssigem oder superkritischem Zustand und einem C&sub1;-C&sub4;-
Alkohol extrahiert wird und (c) die Lösungsmittelmischung aus
dem flüssigen Extrakt entfernt wird.
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EP 260 573 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von
hydrolysiertem Lecithin aus einem Lecithinsubstrat. Das
Ausgangsmaterial wird mit ungefähr 5 bis 30 Gew.-% Wasser, das
etwa 0,01 bis 0,5 Mol eines wasserlöslichen Calciumsalzes und
ein Lecithin hydrolysierendes Enzym enthält, gemischt.
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Da die Nachfrage nach Lysolecithinen pflanzlichen Ursprungs,
die durch Soja-Lysolecithin dargestellt werden, sich erhöht
hat, bieten jedoch die Farbphase, Aroma und Geruch der
üblichen Lysolecithine Probleme, die vom Verbraucher als
Besorgnis erregend angesehen werden. Um solche Probleme zu lindern
oder zu lösen, wurde entfettetes Lysolecithin entwickelt, das
hergestellt wird, indem ein übliches Lysolecithin mit Hilfe
des Extraktionsverfahrens mit Aceton entfettet wird, um freie
Fettsäuren zu entfernen, die während der enzymatischen
Reaktion und aus neutralem Öl, Sterolen etc. freigesetzt werden,
die aus dem Ausgangsmaterial stammen, mit dem Ergebnis, dass
die Nachfrage dafür schnell wächst, aber auch solches
entfettetes Produkt löst die oben erwähnten Probleme nicht
befriedigend.
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Somit werden die Verfärbung und Aromazerstörung von
Lysolecithin an erster Stelle durch das Erhitzen des
Ausgangslecithins in der Erwärmungs/Trocknungsstufe, wie vorher
beschrieben, erzeugt. Insgesamt wird Lecithin, das nicht
hitzebeständig ist und leicht einer Verfärbung beim Erwärmen unterliegt,
unvermeidbar von einer Verfärbung begleitet bei der
Konzentrations- und Trocknungsstufe für das hydratisierte
gummiartige Material und es neigt dazu, ein Fehlaroma aufzuweisen.
Lysolecithin ist wenig hitzebeständig, muss aber andererseits
der Enzymdeaktivierungsstufe unterzogen werden und auch der
zweiten Erwärmungs/Trocknungsstufe und demzufolge liefern die
Verfärbung und Aromazerstörung unvermeidlicherweise die
Probleme, die ungelöst bleiben. Als Gegenmaßnahme für solche
Mängel kann es ratsam sein, die Verfärbung und Aromazerstörung
von Lysolecithin zu unterdrücken, indem der Grad der
Entspannung in der Trocknungsstufe erhöht wird, um dadurch Wasser
bei niedrigeren Temperaturen verdampfen zu lassen. Es hat
sich jedoch erwiesen, dass dies die erwünschte Wirkung nur in
einem begrenzten Ausmaß erzeugt, während die Filtrationsstufe
erforderlich ist, um das Enzym zu entfernen, was das
Herstellungsverfahren komplizierter macht.
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Indem all diese Situationen in Betracht gezogen wurden, wurde
die vorliegende Erfindung vervollständigt und das Problem,
das die vorliegende Erfindung lösen soll, liegt darin, ein
Verfahren bereitzustellen zur Herstellung von pflanzlichem
Lysolecithin mit hoher Qualität mit unterdrückter Verfärbung
und verbessertem Aroma in erhöhten Ausbeuten.
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Um das Problem zu lösen, besteht der Gegenstand der Erfindung
in einem Verfahren zur Herstellung von pflanzlichen
Lysolecithinen aus hydratisiertem Lecithin, das als
Ausgangsmaterial verwendet wird, wobei das hydratisierte Lecithin einen
Wassergehalt im Bereich von 30 bis 70 Gew.-% zeigt, das
dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren umfasst, dass
ein Hydrolyseenzym, das aus Phospholipase A&sub1; oder A&sub2; besteht,
auf das hydratisierte Lecithin einwirken gelassen wird, um
Lysolecithin zu erzeugen, dann unter Rühren zu der
entstehenden Lysolecithinlösung Aceton in einem Anteil auf
Volumenbasis von entweder 1 : 4 oder 5 oder mehr bezogen auf Wasser, das
in der entstehenden Lysolecithinlösung enthalten ist,
zugegeben wird, um dadurch die Lysolecithinphase entweder
aufschwimmen zu lassen oder auszufällen, dann die
Lysolecithinphase abgetrennt wird und anschließend das
Acetonextraktionsverfahren wiederholt wird, um ein pflanzliches
Lysolecithin mit einem hohen Reinheitsgrad in verbesserten Ausbeuten
zu erzeugen, indem freie als Nebenprodukt erzeugte
Fettsäuren in der Lysolecithinproduktionsreaktion ebenso wie
lösliche Verunreinigungen, die aus dem Ausgangsmaterial
stammen, zur Entfernung abgetrennt werden.
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Wie oben beschrieben, kann das Betriebsverfahren der
vorliegenden Erfindung als kennzeichnendes Hauptmerkmal bieten,
dass ein hydratisiertes Lecithin, das einen Wassergehalt im
Bereich von 30 bis 70 Gew.-% zeigt, einer enzymatischen
Hydrolyse unterzogen wird mit einem spezifischen Enzym, das
zugegeben wird, und anschließende direkte Acetonbehandlung der
entstehenden Hydrolysatlösung (eine wässrige Lösung, die eine
Mischung aus Phospholipiden einschließlich der erzeugten
Lysolecithine enthält); es wird nämlich das oben spezifisch
angegebene Volumen an Aceton zugegeben, damit Lysolecithin sich
in der Oberflächenschicht oder Bodenschicht ansammeln kann
und anschließend wird das angesammelte Lysolecithin aus der
wässrigen Phase abgetrennt, um dadurch die Lysolecithinphase
zu isolieren, wobei der Verlust an Lysolecithin minimiert
wird, indem eine Entsorgung von Lysolecithin in Zusammenhang
mit der wässrigen Phase vermieden wird. Im Hinblick auf die
Tatsache, dass Lysolecithin weit hydrophiler wird als
Lecithin, wurde ursprünglich angenommen, dass die
Acetonextraktionsbehandlung einer wässrigen Lösung, die Lysolecithin
enthält, nicht wirksam wäre im Gegensatz zu dem Fall des
Lecithins, wie im Japanischen Patentblatt Publikation Nr. Hei 5-
43710 erwähnt, aber die vorliegenden Erfinder wagten es, eine
intensive Untersuchung durchzuführen, was zu der Erkenntnis
führte, dass Lysolecithin unerwarteterweise wirksam isoliert
werden kann, obwohl das formulierte Volumen an Aceton
gegenüber dem Wassergehalt leicht unterschiedlich ist als im Fall
von Lecithin.
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Verglichen mit üblichen Verfahren senkt das Betriebsverfahren
der vorliegenden Erfindung weder die Produktionsausbeute an
Lysolecithin noch erhöht es die Produktionskosten und kann
auch die zweifach wiederholten
Erwärmungs/Konzentrationsstufen bei üblichen Verfahren vollständig auslassen oder eine
der Stufen reduzieren, während weder die
Erwärmungsdeaktivierungsstufe für die Entfernung der Enzyme noch das die
Filtrationsstufe erfordernde Erwärmen zur Reduktion der Viskosität
notwendig ist, was die Verfärbung, schlechten Geschmack und
Geruch und die Zerstörung des Aromas ermöglicht, so dass dies
in einem großen Ausmaß unterdrückt wird und zulässt,
Lysolecithin hoher Qualität in erhöhten Ausbeuten herzustellen.
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Als hydratisiertes Lecithin mit einem Wassergehalt im Bereich
von 30 bis 70 Gew.-%, kann bei dem obigen Betriebsverfahren
der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise hydratisiertes
gummiartiges Material verwendet werden, das bei der
Entschleimungsstufe für pflanzliche Öle erzeugt wird, was
wiederum den Vorteil bietet, dass die zweifach wiederholte
Erwärmungs/Konzentrationsstufe, wie sie bei üblichen Verfahren
durchgeführt wird, vermieden werden kann und zusätzlich kann
es möglich werden, als hydratisiertes Lecithin das übliche im
Handel erhältliche Lecithin oder in anderen Worten
pastenartiges Lecithin, das durch Erwärmung und Konzentration solchen
hydratisierten gummiartigen Materials erhalten wird, aber
nachdem es mit Wasser vermischt wurde, zu verwenden. Sogar
wenn solches pastenartiges Lecithin, nachdem es mit Wasser
vermischt wurde, als hydratisiertes Lecithin verwendet wird,
kann die Erwärmungs/Konzentrationsstufe, die in üblichen
Verfahren verwendet wird, weggelassen werden und dies ermöglicht
es, dass die Erwärmungs/Konzentrationsstufe nach der
enzymatischen Hydrolyse mindestens einmal weggelassen werden kann,
wodurch die Verfärbung und Aromazerstörung im entstehenden
Lysolecithin unterdrückt werden kann.
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Bei dem Verfahren zur Herstellung von pflanzlichen
Lysolecithinen gemäß der vorliegenden Erfindung und nach Zugabe
eines spezifischen Enzyms zu dem hydratisierten Lecithin zur
Erzeugung von Lysolecithin ergibt sich kein Nachteil, indem
die entstehende Lysolecithinlösung einer
Deaktivierungsbehandlung unterzogen wird, um zu verhindern, dass die
enzymatische Reaktion fortschreitet vor dem Verfahren des
Abtrennens der Lysolecithinphase durch die oben erwähnte
Formulierung mit Aceton, sondern insbesondere, weil die vorliegende
Erfindung eine wirksame Enzymentfernung mit Hilfe der
Acetonbehandlung bewirken kann, wobei die Lysolecithinlösung, die
durch enzymatische Hydrolyse des hydratisierten Lecithins
erhalten wird, vorteilhafterweise einem solchen Verfahren der
Abtrennung der Lysolecithinphase durch Formulierung mit
Aceton unterzogen werden kann, ohne einer solchen
Deaktivierungsbehandlung unterzogen zu werden und dies kann
vorteilhafterweise die Stufe der Enzymdeaktivierung durch Erwärmen
auf erhöhte Temperaturen auslassen, was die Verfärbung und
Aromazerstörung des entstehenden Lysolecithins wirksamer
vermindert.
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In einer wünschenswerten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann ein anderes Betriebsverfahren angewendet werden,
das beinhaltet, dass das entstehende Lysolecithinprodukt, das
durch die oben erwähnte wiederholte Extraktion mit Aceton
erhalten wurde, einer Extraktionsbehandlung mit einem nicht
polaren organischen Lösungsmittel unterzogen wird. Eine solche
Extraktionsbehandlung mit einem nicht polaren organischen
Lösungsmittel, die wirksam Verunreinigungen in dem
Lysolecithinprodukt abtrennen kann, macht es möglich, die
Herstellung durch Abtrennung von Lysolecithin durchzuführen gemäß
der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von
hydratisiertem Lecithin mit einem Wassergehalt im Bereich von 30 bis 70
Gew.-%, z. B. einem hydratisierten gummiartigen Material und
pastenartigen Lecithin, das mit Wasser vermischt wurde, die
erhöhte Anteile an Verunreinigungen zeigen.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur
Herstellung von pflanzlichen Lysolecithinen gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Betriebsverfahren durchgeführt, das umfasst,
dass das entstehende Lysolecithinprodukt, das nach der
oben erwähnten wiederholten Extraktion erhalten wurde, einer
Extraktion mit einem Alkohol unterzogen wird, um eine
Fraktion abzutrennen, die hauptsächlich aus Lysophosphatidylcholin,
aus dem alkohollöslichen Anteil, aufgebaut ist, und eine
Fraktion zu erhalten, die Lysophosphatidylethanolamin ebenso
wie Lysophosphatidylinosit und Lysophosphatidsäure aus dem
alkoholunlöslichen Anteil enthält, und dies lässt eine
vorteilhafte Fraktionierung in verschiedene Lysoderivate aus dem
in Form einer Mischung von Lysoderivaten von Phospholipiden
erhaltenen Lysolecithinprodukt zu.
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Bezug nehmend auf hydratisierte Lecithine, die als
Ausgangsmaterial in dem Betriebsverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, sind alle Substanzen einsetzbar,
wenn sie nur hydratisierte Produkte von Lecithinen oder
Mischungen von Phospholipiden mit einem Wassergehalt im Bereich
von 30 bis 70 Gew.-% sind. Generell können bei der
vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise hydratisierte gummiartige
Materialien verwendet werden, die bei der üblichen
Entschleimungsstufe (rohes pflanzliches Öl → Filtration →
Wasserbehandlung → Abtrennung von gummiartigem Material) für
pflanzliche Öle verwendet werden, während normale im Handel
erhältliche pastenartige Lecithine, die durch Erwärmen und
Konzentration solchen hydratisierten gummiartigen Materials erzeugt
wurden, nur eingesetzt werden können, nachdem sie mit
zugegebenem Wasser behandelt wurden, und diese können auch
vorteilhafterweise als hydratisiertes Lecithin mit einem
Wassergehalt im Bereich von 30 bis 70 Gew.-% für die vorliegende
Erfindung verwendet werden wegen der erleichterten
Verfügbarkeit solcher im Handel erhältlicher pastenartiger Lecithine.
Das hydratisierte gummiartige Material, wie an erster Stelle
erwähnt, wird jedoch empfohlen in dem Versuch, die
Verfahrensstufen zu vereinfachen, ebenso wie so weit wie möglich
die Verfärbung und Aromazerstörung aufgrund der Erwärmung zu
unterdrücken. Es ist anzumerken, dass solche hydratisierten
Lecithine allgemein einen Wassergehalt im Bereich von 30 bis
70 Gew.-% zeigen.
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Obwohl solche hydratisierten Lecithine aus einer Vielzahl
pflanzlicher Öle erhältlich sind, kann das gewünschte
hydratisierte Lecithin normalerweise bevorzugt aus Sojaöl erzeugt
werden, das leicht verfügbar ist in Bezug auf ein riesiges
Produktionsvolumen. Es muss nicht extra angemerkt werden,
dass auch andere rohe pflanzliche Öle verwendet werden
können, wie Rapsöl und Maisöl. Im Zusammenhang damit ist zu
erwähnen, dass unter diesen Rohölen hochölsäurehaltiges
Saffloröl, Palmöl und Palmkernöl pflanzliche Lecithine erzeugen,
die hauptsächlich Ölsäure als ungesättigte Fettsäure
enthalten, wobei diese Lecithine das charakteristische Merkmal
einer verbesserten Antioxidansfähigkeit bieten verglichen mit
Sojalecithin mit einem hohen Anteil an Polyenfettsäuren.
Solche ölsäurereichen pflanzlichen Lecithine, deren Entwicklung
unentwickelt belassen wurde, werden derzeit nicht filtriert
auf der Stufe des rohen Öls, sondern direkt einer
Wasserbehandlung unterzogen gefolgt von einer Entschleimung, was zur
Erzeugung von hydratisierten Lecithinen oder hydratisierten
gummiartigen Materialien führt mit einem hohen Anteil an
Verunreinigungen. Die vorliegende Erfindung kann sogar solche
hydratisierten weniger reinen Lecithine, die einen
Wassergehalt im Bereich von 30 bis 70 Gew.-% zeigen, verwenden, was
hochreine Lysolecithinprodukte ergibt.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann Phospholipase A&sub1; oder A&sub2;,
ein Hydrolyseenzym, auf solches hydratisiertes Lecithin
einwirken und durch Verwendung der Hydrolysewirkung eines
solchen Enzyms wird das gewünschte Lysolecithin aus Lecithin
erzeugt (eine Mischung von Phospholipiden), oder spezifisch
Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin,
Phosphatidylinosit und Phosphatidsäure in die entsprechenden Lysoderivate
umgewandelt, wodurch die zugegebene Menge des Enzyms und die
Reaktionsbedingungen für die enzymatische Produktion von
Lysolecithinen
in geeigneter Weise ausgewählt werden können und
eingestellt werden können, abhängig von dem pH-Wert des
hydratisierten Lecithins und deren Lösungen, der Art und
Reinheit eines solchen Enzyms etc. Die Reaktion zur
enzymatischen Herstellung von Lysolecithinen kann z. B. durchgeführt
werden durch Erwärmen von hydratisiertem Lecithin mit einem
Wassergehalt im Bereich von 30 bis 70 Gew.-% ohne Einstellung
des pHs auf eine Temperatur im Bereich von 30 bis 60ºC,
bevorzugt im Bereich von 50 bis 55ºC und indem üblicherweise
ein spezifisches Enzym in einem Anteil von 0,03 bis 0,1 Gew.-
% bezogen auf die Menge an Lecithin (einer Mischung von
Phospholipiden) zugegeben wird und anschließend
kontinuierlich über einen Zeitraum im Bereich von 12 bis 60 Stunden,
bevorzugt im Bereich von 24 bis 50 Stunden, gerührt wird.
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Die Lysolecithinproduktionsreaktion durch enzymatische
Einwirkung wird fortschreiten gelassen, bis mit
Dünnschichtchromatographie etc. bestätigt ist, dass das Abbauverhältnis von
Phosphatidinylcholin, einer der Hauptkomponenten von rohem
Lecithin, 60% oder mehr, bevorzugt 80% oder mehr erreicht
(was einem Säurewert des Reaktionsprodukts im Bereich von 60
bis 62 entspricht). Nachdem die Abbaurate des
Phosphatidylcholins mit 60% oder mehr, bevorzugt 80% oder mehr, bestätigt
wurde, wird die entstehende Lysolecithinlösung mit einer
wässrigen Alkalilösung, z. B. wässriger Natriumhydroxidlösung,
vermischt, um den Säurewert im Allgemeinen, auf weniger als
50, bevorzugt weniger als 45 einzustellen und falls notwendig
einer Deaktivierungsbehandlung unterzogen, indem allgemein 20
bis 50 Minuten lang auf 80 bis 100ºC, bevorzugt 30 Minuten
lang auf 85 bis 95ºC erhitzt wird. Es ist anzumerken, dass
die Zugabe einer Alkalilösung, wie erwähnt, die Ansäuerung
der Lysolecithinlösung mit Fettsäuren, die durch
enzymatischen Abbau von Lecithin erzeugt werden (Neutralisierung)
hemmt und den Abbau oder die Zerstörung von
Lysophospholipiden hemmen soll. Da die verwendeten Enzyme verschiedene
optimale pH-Werte zeigen, kann die enzymatische Reaktion vorteilhafterweise
kontrolliert oder reguliert werden durch Zugabe
einer sauren oder alkalischen Lösung, verschiedener Puffer
etc., während die Reaktion fortschreitet.
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Die oben erwähnte Deaktivierungsbehandlung kann wirksam die
Wirkung des Enzyms in der Lysolecithinlösung hemmen,
wohingegen die vorliegende Erfindung, bei der die nachfolgende
Acetonbehandlung wirksam das verwendete Enzym entfernt,
vorteilhafterweise die Enzymdeaktivierungsstufe vermeiden kann. Da
das verwendete Enzym (Phospholipase A&sub1; oder A&sub2;) wasserlöslich
ist, lässt die vorliegende Erfindung kurz gesagt zu, dass ein
Hauptanteil an Wasser durch das Abtrennverfahren für die
Lysolecithinphase mit dem zuerst formulierten Aceton entfernt
wird und das verbleibende Wasser kann in Aceton einwandern
während des nachfolgenden wiederholten Extraktionsverfahrens,
was somit zur gleichzeitigen Entfernung des Enzyms führt, was
das hochreine Lysolecithinprodukt ergibt, das vollständig
frei von Enzym ist.
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Um zu bestätigen, wie effektiv das Enzym durch ein solches
Verfahren entfernt wird, wurde eine wässrige Lösung des
enzymatisch abgebauten Lysolecithins, die durch Hydrolyse von
hydratisiertem Lecithin mit dem spezifischen Enzym erhalten
wurde, oder in anderen Worten die Lysolecithinlösung, direkt
mit Aceton behandelt, ohne einer Deaktivierungsbehandlung
durch Erwärmen unterzogen zu werden, und das entstehende
pulverförmige hochreine Lysolecithinprodukt wurde mit dem
pulverförmigen hochreinen Lecithin vermischt, das durch
Acetonbehandlung von normalem Lecithin, das nicht der
Enzymbehandlung unterzogen wurde, erhalten wurde, in einem Verhältnis
von 1 : 1 vermischt, die Mischung wurde mit zugegebenem Wasser
behandelt und 24 Stunden lang auf 50 bis 55ºC erwärmt und
anschließend die verbleibende Menge an Phosphatidylcholin durch
Dünnschichtchromatographie bestimmt, was zu der Erkenntnis
führte, dass die gesamte Menge an Phosphatidylcholin, die aus
dem zugegebenen hochreinen Lecithin stammte, als solches
erhalten
geblieben war. Aus dieser Erkenntnis wurde
offensichtlich, dass die Acetonbehandlung der vorliegenden Erfindung
eine wirksame Entfernung des Enzyms aus diesem
Lysolecithinprodukt erreichen kann und dies deutet darauf hin, dass
die Entfernung einer solchen
Enzymdeaktivierungsbehandlungsstufe erheblich zu einer bemerkenswerten Unterdrückung der
Verfärbung und Aromazerstörung des entstehenden Lysolecithins
beiträgt.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird weiterhin die
Lysolecithinlösung, die durch enzymatische Zersetzung von
hydratisiertem Lecithin mit einem Wassergehalt im Bereich von 30 bis
70 Gew.-% mit dem oben spezifisch angegebenen Hydrolyseenzym
erhalten wird, mit Aceton formuliert in einem Verhältnis auf
Volumenbasis von 1 : 4 oder 5 oder mehr, bezogen auf das darin
enthaltene Wasser, damit der Lecithinanteil sich in der
Oberflächenschicht oder Bodenschicht ansammeln kann und aus der
Wasserphase abgetrennt werden kann, Die vorliegenden Erfinder
fanden nämlich nach intensiven Untersuchungen, dass trotz der
Tatsache, dass Lysolecithin hydrophiler wird als Lecithin
nach Umwandlung in das Lysoderivat, die wässrige Lösung des
durch enzymatischen Abbau erzeugten Lysolecithins (oder die
Lysolecithinlösung) die Lysolecithinphase auf der Oberfläche
aufschwimmen lassen kann, was eine klare Unterscheidung von
der unteren Wasserphase zulässt, und am Boden ausfallen kann,
was eine klare Unterscheidung von der unteren Wasserphase
möglich macht, durch Zugabe von Aceton in einem Verhältnis
auf Volumenbasis von 1 : 4 oder 5 oder mehr, bezogen auf darin
enthaltenes Wasser.
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Im Gegensatz zu dem obigen erzeugt eine solche wässrige
Lysolecithinlösung, die durch enzymatische Zersetzung erhalten
wurde, wenn sie mit Aceton in einem Verhältnis auf
Volumenbasis von weniger als 1 bezogen auf das darin enthaltene Wasser
vermischt wird, keine Phasentrennung und wenn sie mit Aceton
in einem Anteil auf Volumenbasis von 4 bis 5 vermischt wird,
erzeugt sie vage definierte drei Schichten, von denen die
obere Schicht teilweise zur Zwischenschicht und unteren
Schichten wandert, je nach abgelaufener Zeit, was die
Phasentrennungen unklar macht; dies macht es unmöglich, die
Lysolecithinphase effizient zu sammeln und daher in erhöhten
Ausbeuten abzutrennen. Im Zusammenhang damit wurden nur die
untere Phase oder obere Phase von den drei Phasen abgetrennt
und mit Aceton behandelt und dann wurde Lysolecithin in
Ausbeuten von 30 bis 50% einzeln aus der oberen und unteren
Phase abgetrennt, was zur Bestätigung führt, dass dann, wenn die
oben erwähnte Dreiphasenunterteilung vorherrscht,
Lysolecithin in solchen Phasen verteilt war, aber nicht in einer
speziellen Schicht lokalisiert werden konnte.
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Aceton, das mit einer solchen Lysolecithinlösung, die nach
enzymatischer Behandlung erzeugt wird, formuliert wird, um
ein Aufschwimmen oder Ausfällen der Lysolecithinphase
zuzulassen, ist bevorzugt destilliertes Aceton, wie es
normalerweise angewendet wird oder kann irgendein wasserhaltiges oder
hydratisiertes Aceton sein. Bei der vorliegenden Erfindung
wird das Volumen von Aceton, das zu hydratisiertem
Lysolecithin zugegeben wird, berechnet und spezifiziert gegenüber
dem Gesamtwassergehalt und in Fällen, in denen hydratisiertes
Aceton verwendet wird, ist es demzufolge nicht notwendig,
darauf hinzuweisen, dass das Volumen von Aceton in
hydratisiertem Aceton auf Basis des Gesamtwassergehaltes, der durch
Addition des Wassergehaltes des hydratisierten Lysolecithins
zu dem in hydratisiertem Aceton entsteht, bestimmt werden
muss.
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Bei der vorliegenden Erfindung folgt dann eine wiederholte
Acetonextraktion der Lysolecithinphase, die aus der
Lysolecithinlösung abgetrennt wird mit dem spezifisch angegebenen
Volumen an Aceton, das zugegeben wird, um dadurch durch
Abtrennung freier Fettsäuren, die als Nebenprodukt bei der
Lysolecithinherstellungsreaktion erzeugt werden, lösliche
Verunreinigungen
(Öle), die aus dem Ausgangsmaterial stammen,
etc., ebenso wie verbleibendes Wasser gleichzeitig zu
entfernen, was zur Produktion eines hochreinen
Lysolecithinproduktes (eine Mischung von Phospholipiden einschließlich
Lysolecithinen) in Form von Pulver führt. Die Acetonbehandlung der
Lysolecithinphase kann auf gleiche Weise durchgeführt werden,
wie die übliche Extraktionsbehandlung unter Verwendung von
Aceton und das zugegebene Volumen von Aceton oder eine Anzahl
wiederholter Behandlungen werden geeigneterweise so bestimmt,
dass die Dehydratisierung oder Wasserentfernung und
Entfettung vollständig bewirkt werden kann, da die Acetonbehandlung
der abgetrennten Lysolecithinphase einem doppelten Zweck
dienen soll, nicht nur um ein Entfetten, sondern auch eine
Dehydratisierung zu erreichen, daher ist es wünschenswert, die
obige Acetonextraktionsbehandlung normalerweise mit dem ein-
oder mehrfachen, bevorzugt drei- bis fünffachen, des Volumens
der Lysolecithinphase durchzuführen. Im Licht dieser
Tatsache, dass Lysolecithin eine stärkere Wasser absorbierende
Fähigkeit hat, als das Ausgangslecithin, ist es empfehlenswert,
destilliertes Aceton zu verwenden, das frei von Feuchtigkeit
ist, um eine wirksame Dehydratisierung zu bewirken.
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Allgemein zeigt das pulverförmige Lysolecithinprodukt, wie es
durch Acetonextraktionsbehandlung erhalten wird, einen
höheren Reinheitsgrad, aber in den Fällen, in denen
ölsäurereiches pflanzliches Lecithin verwendet wird, das wie oben
beschrieben durch Hydratisierungsbehandlung und Entschleimung
von rohem Öl erzeugt wird, ohne filtriert zu werden, enthält
das entstehende hydratisierte Lecithin mit einem Wassergehalt
im Bereich von 30 bis 70 Gew.-% Verunreinigungen, die nach
der Acetonextraktionsbehandlung nicht entfernt werden können;
bei der vorliegenden Erfindung kann daher vorteilhafterweise
ein Verfahren angewendet werden, das beinhaltet, dass das
Lysolecithinprodukt, das aus dem hydratisierten Lecithin
erhalten wird, das solche Verunreinigungen enthält, einer
Extraktionsbehandlung mit einem spezifischen nicht polaren organischen
Lösungsmittel unterzogen wird, wofür Beispiele
gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie
Pentan, Hexan, Heptan und Octan sind, was das hochreine
Lysolecithinprodukt ergibt durch Entfernung durch Elution solcher
Verunreinigungen, während die Zugabe verschiedener
Pufferlösungen bei der enzymatischen Reaktionsbehandlung zulässt,
dass entstehende Salze auch wirksam entfernt werden.
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Im Hinblick auf die Tatsache, dass das Lysolecithinprodukt
aus der Lysolecithinphase durch Acetonextraktion in Form
einer Mischung geliefert wird, die aus den Phospholipiden
besteht, die in ihre Lysoderivate umgewandelt wurden oder nicht
und den nicht in ihre Lysoderivate mit Phospholipase A&sub1; oder
A&sub2; umgewandelten Phospholipiden, die individuell einer
Mischung der Phospholipide entsprechen, die das rohe Lecithin
bilden gemäß der vorliegenden Erfindung, kann
vorteilhafterweise ein Verfahren angewendet werden, das beinhaltet, dass
weiterhin ein solches Lysolecithinprodukt einer
Extraktionsbehandlung mit einem C&sub1;-C&sub3;-Alkohol, wie Methanol, Ethanol,
Propanol und Isopropanol, oder einem wässrigen Alkohol, der
aus 1 bis 10 Gew.-% Wasser, das in einem solchen Alkohol
enthalten ist, besteht, unterzogen wird, um eine Fraktion
abzutrennen, die hauptsächlich aus Lysophosphatidylcholin besteht
und eine Fraktion, die Lysophosphatidylethanolamin,
Lysophosphatidylinosit und Lysophosphatidsäure enthält, aus den
entstehenden alkohollöslichen bzw. alkoholunlöslichen
Anteilen, was ermöglicht, dass das Lysoderivat jedes
Phospholipidbestandteil vorteilhafterweise abgetrennt werden kann.
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Bei dem Verfahren zur Herstellung von pflanzlichen
Lysolecithinen gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl
bekannter Abtrennverfahren, wie das übliche Absetzverfahren
und Zentrifugationsverfahren, geeigneterweise angewendet
werden, um eine fest-flüssig-Abtrennung bei der Trennung der
Lysolecithinphase, die sich an der Oberfläche oder als
Bodenschicht angesammelt hat, durchzuführen, durch Formulierung
der Lysolecithinlösung mit dem spezifischen Volumen von
Aceton ebenso wie durch Acetonextraktionsbehandlung der
abgetrennten Lysolecithinphase, Extraktionsbehandlung mit einem
Alkohol oder wässrigen Alkohol und Extraktionsbehandlung mit
einem nicht polaren organischen Lösungsmittel.
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Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt und nach einer
Durchsicht der folgenden detaillierten Beschreibung der
offenbarten Ausführungsformen offensichtlich wird, soll die
vorliegende Erfindung pflanzliche Lysolecithine in Form von
Pulver aus hydratisierten pflanzlichen Lecithinen mit einem
Wassergehalt im Bereich von 30 bis 70 Gew.-%, die als
Ausgangsmaterial verwendet werden, erzeugen, indem Phospholipase
A&sub1; oder A&sub2; auf das hydratisierte Lecithin einwirken gelassen
wird, um das Lecithin zu Lysolecithin zu verändern, dann ein
spezifisches Volumen von Aceton zu der entstehenden wässrigen
Lösung, die das Lysolecithin enthält, zugegeben wird, um
dadurch die Lysolecithinphase entweder aufschwimmen zu lassen
oder auszufällen, dann die Lysolecithinphase abgetrennt wird
und die Acetonextraktion wiederholt wird, wobei die Erfindung
die hauptsächliche technologische Bedeutung bietet, dass das
Lysolecithinprodukt einen deutlich reduzierten Grad an
Verfärbung aufweist ebenso wie ein extrem verbessertes Aroma im
Hinblick auf Geschmack, Geruch etc. und demzufolge einen
breiten Anwendungsbereich findet, nicht nur in der
Lebensmittelsverarbeitungsindustrie, sondern auch in der
pharmazeutischen Industrie und den verwandten Gebieten.
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Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren vermindert im
Vergleich zu üblichen Verfahren weder die Produktionsausbeute
der Lysolecithinprodukte noch bringt es einen Anstieg der
Produktionskosten und macht es darüber hinaus möglich, die
Konzentrations/Trocknungs-, Enzymdeaktivierungs- und
Filtrationsstufen zu vermeiden, was es zulässt, die
Investitionskosten bei den Produktionseinrichtungen zu vermindern und
auch den zusätzlichen Vorteil erhöhter Produktionszyklen
bietet.
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Weiterhin kann das Herstellungsverfahren der Erfindung
hochreine Lysolecithinprodukte und fraktionierte Produkte
erzeugen unter Verwendung von hydratisierten Lecithinen mit einem
Wassergehalt von 30 bis 70 Gew.-% als Ausgangsmaterial mit
einem erhöhten Gehalt an Verunreinigungen, die aus
pflanzlichen rohen Ölen ohne Filtration erzeugt werden und ermöglicht
daher, dass die gewünschten Lysolecithinprodukte aus nicht
verwendeten Lecithinen hergestellt werden, insbesondere
hochölsäurehaltigen Lecithinen, während sie als Ergebnis
Lysolecithinprodukte liefern können mit verbesserter
Oxidationsbeständigkeit und einen Weg eröffnen für eine diversifizierte
Verwendung von Lecithin.
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Unten werden mehrere Beispiele für die vorliegende Erfindung
beschrieben, um die vorliegende Erfindung genauer zu
erläutern, ohne dass es notwendig ist, festzustellen, dass die
vorliegende Erfindung in keiner Weise durch die Beschreibung
solcher Beispiele beschränkt wird. Weiterhin versteht es
sich, dass verschiedene Veränderungen, Modifikationen,
Verbesserungen etc. bei der vorliegenden Erfindung auf Basis der
Kenntnis eines Fachmanns erfolgen können, ohne vom
Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bei den unten bechriebenen Beispielen sollen die
Prozentangaben auf Gewichtsbasis erfolgen und das verwendete Aceton
bedeutet destilliertes Aceton, während die folgenden Symbole
verwendet werden, um Phospholipide und deren Lysoderivate zu
bezeichnen: PC: Phosphatidylcholin, PE:
Phosphatidylethanolamin, PI: Phosphatidylinosit, PA: Phosphatidsäure, LPC:
Lysophosphatidylcholin, LPE: Lysophosphatidylethanolamin und
LPA: Lysophosphatidsäure.
Beispiel 1
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1,2 kg hydratisiertes Lecithin mit einem Wassergehalt von 50%
(eine Mischung von Phospholipiden) oder ein hydratisiertes
gummiartiges Material, das in der Entschleimungsstufe für
Sojaöl erhalten wurde, wurde auf 50 bis 55ºC erwärmt und unter
Rühren mit 0,2 ml Lecitase 10L vermischt (hergestellt von
Novo Nordisk Co. Japan, 11.000 Einheiten/ml), einem
Hydrolyseenzym von Phospholipase A&sub2;, um die enzymatische Reaktion 24
Stunden lang durchzuführen, und die Reaktionslösung wurde mit
40 ml 5 n wässriger Natriumhydroxidlösung zu dem Zeitpunkt
vermischt, als das Reaktionsprodukt einen Säurewert von 60
zeigte, was mit dem Verfahren bestimmt wurde, das in
"Standard Methods for the Analysis of Fats, Oils and Related
Materials", Abschnitt 4.2.1. - Ausgabe 1996, "Acid Value",
herausgegeben von The Japan Oil Chemists' Society, angegeben
wurde, um dadurch den Säurewert so einzustellen, dass er
unter 45 ist, und erwärmt, um die Temperatur auf 85 bis 90ºC zu
erhöhen, gefolgt von einem 30-minütigem Halten auf derselben
Temperatur, um die Deaktivierung des Enzyms durchzuführen,
was die jeweilige wässrige Lysolecithinlösung ergibt, die
dann mit Wasser vermischt wurde, um insgesamt 1,2 kg zu
erzeugen.
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300 g der mit dem obigen Verfahren erhaltenen wässrigen
Lysolecithinlösung wurden mit 300 ml Aceton vermischt (was etwa
dem zweifachen Volumen des in der wässrigen
Lysolecithinlösung enthaltenen Wassers entsprach) und die Lösungsmischung
wurde gerührt, damit die Lysolecithinphase auf der Oberfläche
aufschwimmen konnte, was zu einem Abspalten von der
Wasserphase führte. Die obere Schicht der Lysolecithinphase wurde
abgetrennt, indem die untere Schicht der Wasserphase entfernt
wurde, und fünfmal mit jeweils 700 ml Aceton extrahiert, um
durch Elution freie Fettsäuren zu entfernen (als Nebenprodukt
erzeugt bei der Lysolecithinherstellungsreaktion), die in der
Lysolecithinphase enthalten waren, Ölkomponenten, wie neutrale
Öle und Styrole, die aus dem Ausgangsmaterial stammten und
das verbleibende Wasser und die nach einer solchen
Acetonextraktionsbehandlung erhaltene Lysolecithinphase wurde von dem
verbleibenden Aceton befreit bei vermindertem Druck, was 64 g
hochreines Lysolecithinprodukt in Form von Pulver ergab.
Beispiel 2
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300 g der in Beispiel 1 erhaltenen wässrigen
Lysolecithinlösung wurden mit 900 ml Aceton vermischt (was dem etwa
sechsfachen des Volumens des in der wässrigen Lysolecithinlösung
enthaltenen Wassers entspricht) und die Lösungsmischung wurde
gerührt, damit die Lysolecithinphase ausfallen konnte.
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Die Lysolecithinphase wurde abgetrennt, indem die Wasserphase
(obere Phase) über der ausgefällten Lysolecithinphase
entfernt wurde und fünfmal mit jeweils 700 ml Aceton extrahiert
wurde, um Fettsäuren, Ölkomponenten und verbleibendes Wasser
etc. zu entfernen, und die nach der Acetonextraktion erzeugte
Lysolecithinphase wurde von dem verbleibenden Aceton bei
vermindertem Druck befreit, was 62,7 g Lysolecithinprodukt hoher
Qualität in Form von Pulver ergab.
Vergleichsbeispiel 1
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300 g der in Beispiel 1 erhaltenen wässrigen
Lysolecithinlösung, wurde bei vermindertem Druck getrocknet, um sie in ein
pastenartiges Lysolecithin umzuwandeln, das dann mit 1%
Celite (Filterhilfe) vermischt wurde und durch Filterpapier
filtriert wurde unter Erwärmen und bei vermindertem Druck, was
145 g eines pastenförmigen Lysolecithinproduktes ergab. Das
pastenförmige Lysolecithinprodukt wurde fünfmal mit jeweils
700 ml Aceton extrahiert und die nach Acetonextraktion
erzeugte Lysolecithinphase wurde von dem verbleibenden Aceton
bei vermindertem Druck befreit, was 66,7 g
Lysolecithinprodukt mit hoher Qualität in Form von Pulver ergab.
Vergleichsbeispiel 2
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300 g der wässrigen Lysolecithinlösung, die wie oben in
Beispiel 1 beschrieben erhalten worden war, wurden mit 675 ml
Aceton vermischt (was dem 4,5-fachen des Volumens des in der
wässrigen Lysolecithinlösung enthaltenen Wassers entsprach)
und die Lösungsmischung wurde gerührt, um in drei Phasen
aufgespalten zu werden, die obere, eine mittlere und untere
Phase. Wegen des Aufspaltens wanderte die obere Phase nach und
nach in die untere Phase, was die Grenze undefiniert machte,
die obere Phase wurde sofort nach dem Aufspalten abgetrennt
und dann fünfmal mit jeweils 700 ml Aceton extrahiert und die
entstehende Lysolecithinphase wurde von dem verbleibenden
Aceton bei vermindertem Druck befreit, was 30,5 g des
Lysolecithinproduktes mit hoher Qualität in Form von Pulver ergab.
Auswertung:
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Die verschiedenen Lysolecithinprodukte hoher Qualität in Form
von Pulver, wie sie in den obigen Beispielen 1 und 2 und
Vergleichsbeispielen 1 und 2 erhalten wurden, wurden bezüglich
des Gehalts an acetonlöslichen Bestandteilen, der
Hauptphospholipidbestandteile und des Verfärbungsgrads
untersucht gemäß den Testmethoden, die ausgeführt sind in
"Standard Methods for the Analysis of Fats, Oils and Related
Materials" - Ausgabe 1996, herausgegeben von der Japan Oil
Chemists' Society, wobei die Ergebnisse unten in Tabelle 1
zusammengefasst sind zusammen mit den Ausbeuten ausgedrückt als
Produktmenge und Prozentanteil, wobei acetonlöslich ein Maß
für die Reinheit jedes der Lysolecithinprodukte bezeichnet;
je kleiner die Menge, desto höher der Reinheitsgrad.
Tabelle 1
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Anmerkungen:
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*1: Von den Hauptphospholipidbestandteilen PC, PE, PI und PA
unterliegt PI keinem enzymatischen Abbau mit Phospholipase
A&sub2;, wohingegen die anderen Phospholipidbestandteile (PC, PE
und PA) zu ihren jeweiligen Lysoderivaten abgebaut werden und
wegen der Unterschieden in den Abbauraten ist es schwierig,
die theoretischen Ausbeuten zu bestimmen, die Ausbeuten sind
ausgedrückt als Prozentanteil als relativer Wert bezogen auf
die Ausbeute in Vergleichsbeispiel 1, die als 100% genommen
wird.
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*2: Gemäß dem in "Standard Methods for the Analysis of Fats,
Oils and Related Materials", 2.2.1.1. - 1996, Abschnitt
"Color (The Lovibond Method)" ausgeführten Verfahren, wurden 10
g einer Probe in 50 ml Benzol gelöst und die Farbe der Lösung
wurde gemessen mit Hilfe eines Lovibond-Colorimeters unter
Verwendung einer 1-inch-Zelle.
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Wie sich aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen klar
ergibt, ergaben die Beispiele 1 und 2, bei denen das Verfahren
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde, 94 bis 96%
relative Ausbeute verglichen mit dem Vergleichsbeispiel 1, bei
dem das übliche Filtrationsverfahren angewendet wurde, und es
wurde beobachtet, dass höhere Ausbeuten als in
Vergleichsbeispiel 2 erreicht wurden. Bezug nehmend auf den Anteil an
acetonlöslichen und die Phospholipidzusammensetzung, die den
Reinheitsgrad von Lysolecithin bezeichnet, wird fast kein
Unterschied zwischen den Beispielen 1 und 2 und
Vergleichsbeispiel 1 beobachtet, wohingegen der Rotwert (R), ein Index des
Verfärbungsgrads, bei Vergleichsbeispiel 1 bis auf 21 erhöht
war, aber nur 11 bis 12 war in den Beispielen 1 und 2, was zu
der Beobachtung führt, dass ein bemerkenswerter Unterschied
im Verfärbungsgrad zwischen den entstehenden Phospholipiden
existiert. Die in den Beispielen 1 und 2 erhaltenen
Lysolecithinprodukte überragten im Hinblick auf den Geruch die in
Vergleichsbeispiel 1 durch übliche Filtrationsverfahren
erzeugten und durch den bekannten empirischen Schluss, dass
"geringerer Verfärbungsgrad verbessertes Aroma liefert" wird
evident, dass die in den Beispielen 1 und 2 erhaltenen
Lysolecithinprodukte mit ihrem geringeren Verfärbungsgrad, wie
oben erwähnt, sich auch im Hinblick auf Aroma auszeichnen.
Beispiel 3
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1 kg hydratisiertes Sojalecithin mit einem Wassergehalt von
60% wurde auf 50 bis 55ºC erwärmt und dann mit 0,15 ml
Lecitase 10L als Phospholipase A&sub2; (Hydrolyseenzym) unter Rühren
vermischt, um eine enzymatische Reaktion 24 Stunden lang
durchzuführen, und die Reaktionslösung wurde mit 26 ml 5 n
wässriger Natriumhydroxidlösung vermischt zu dem Zeitpunkt,
wenn der Säurewert 60 war, um dadurch den Säurewert auf unter
45 einzustellen und weiterhin mit 1,2 l (was dem zweifachen
Volumen des Wassergehalts der enzymatischen Reaktionslösung
entsprach) Aceton vermischt, direkt ohne der
Enzymdeaktivierungsstufe unterzogen zu werden gefolgt vom Rühren, um die
Lysolecithinphase auf der Oberfläche aufschwimmen zu lassen
und von fünffacher Extraktion der Lysolecithinphase mit 3 l
Aceton jeweils nach Entfernung der unteren Wasserphase. Die
Lysolecithinphase nach Acetonextraktionsbehandlung wurde von
dem verbleibenden Aceton bei vermindertem Druck befreit, was
175 g (Ausbeute: 43,8% bezogen auf das Ausgangssojalecithin)
des hochreinen Lysolecithinprodukts in Form von Pulver
lieferte, wobei dieses Lysolecithinprodukt als "Pulver A"
bezeichnet wird.
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Andererseits wurde 1 kg hydratisiertes Sojalecithin mit einem
Wassergehalt von 40% auf 50 bis 55ºC erwärmt und dann mit
einer Lösung von 30 mg Phospholipase A&sub1; (hergestellt von Sankyo
Co. Japan, 155 Einheiten/mg) als Hydrolyseenzym in einer
geringen Menge Wasser unter Rühren vermischt, um 48 Stunden
lang eine enzymatische Reaktion durchzuführen und die
Reaktionslösung wurde mit 30 ml 5 n wässriger Natriumhydroxidlösung
vermischt zu dem Zeitpunkt, als sie einen Säurewert von 60
zeigte, um den Säurewert auf unter 45 einzustellen und
weiterhin mit 2,4 l (was dem 6-fachen Volumen des Wassergehalts
der enzymatischen Reaktionslösung entspricht) Aceton, direkt
ohne einer Enzymdeaktivierungsstufe unterzogen zu werden
gefolgt vom Rühren, um die Lysolecithinphase am Boden
auszufällen und einer 6-fachen Extraktion der Lysolecithinphase mit
jeweils 3 l Aceton nach Entfernung der oberen Wasserphase.
Die Lysolecithinphase nach Acetonextraktionsbehandlung wurde
von dem verbleibenden Aceton bei vermindertem Druck befreit,
was 245 g (Ausbeute: 40,8% bezogen auf das
Ausgangssojalecithin) des hochreinen Lysolecithinprodukts in Form von Pulver
ergab, wobei das Lysolecithinprodukt als "Pulver B"
bezeichnet wird.
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Bei den in den obigen beiden Versuchen erhaltenen Pulvern A
und. B wurde mit der vorher, erwähnten Lovibond-Methode der
Verfärbungsgrad gemessen mit dem Ergebnis, dass beide
Rotwerte (R) im Bereich von 6 bis 7 waren, was einen merklichen
Unterschied zum Verfärbungsgrad von den Rotwerten von 11 bis 12
in den Beispielen 1 und 2 zeigt (siehe Tabelle 1) und auch
die größere Überlegenheit beim Aroma. Es wird angenommen,
dass dies auf dem Auslassen der Erwärmungsstufe für die
Enzyminaktivierung beruht.
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Es wurden auch 10 g der obigen Pulver A und B mit 10 g
hochreinem pulverförmigen Sojalecithin vermischt (erhalten, indem
übliches pastenförmiges Sojalecithin mit Aceton behandelt
wurde) und anschließend 50 ml Wasser zugegeben, um in
Lösungsform gebracht zu werden und danach wurden die
entstehenden Lösungen auf 50 bis 55ºC erwärmt und 50 Stunden unter
Rühren auf dieser Temperatur gehalten, die Lösungen wurden
bezüglich der einzelnen Phospholipidzusammensetzung
untersucht, wobei die Ergebnisse unten in Tabelle 2 zusammen mit
der Zusammensetzung vor dem Erwärmen aufgeführt sind:
Tabelle 2
-
Wie sich aus der obigen Tabelle klar ergibt, zeigten beide
gemischte Produkte der Pulver A und B einen leicht
erniedrigten Gehalt jedes Phospholipids nach Erwärmen und aus den
analytischen Werten für PI in dem gemischten Produkt von Pulver
A kann geschlossen werden, dass solche Veränderungen auf dem
Abbau von Phospholipiden beruhen, der durch Erwärmen über
einen längeren Zeitraum verursacht wird; es wurde nämlich
gefunden, dass der Wert von PI in der Praxis nach dem Erwärmen
etwas geringer war, obwohl er theoretisch gleich bleiben
sollten da Phospholipase A&sub2; (Lecitase 10L) PI nicht
enzymatisch abbauen kann. Jedenfalls wurde bei beiden gemischten
Produkten kein radikaler Abfall des Phospholipidgehalts durch
das verbleibende Enzym beobachtet und demzufolge deutet dies
darauf hin, dass die Acetonbehandlung gemäß der vorliegenden
Erfindung das wirksame Enzymentfernungsmittel bildet, wenn
die Wasserlöslichkeit der verwendeten Enzyme in Betracht
gezogen wird (Phospholipase A&sub1; und A&sub2;).
Beispiel 4
-
1 kg hydratisiertes Safflorlecithin mit einem Wassergehalt
von 70%, das aus rohem Öl erzeugt worden war, das keiner
Filtration unterworfen worden war, wurde auf 50 bis 55ºC
erwärmt und dann mit 0,12 ml Lecitase 10L, wie oben erwähnt,
als Hydrolyseenzym unter Rühren vermischt, um 24 Stunden lang
eine enzymatische Reaktion durchzuführen und die
Reaktionslösung wurde mit 25 ml 5 n wässriger Natriumhydroxidlösung zu
dem Zeitpunkt vermischt, als der Säurewert 60 war, um dadurch
den Säurewert auf unter 45 einzustellen, was die vorliegende
Lysolecithinlösung lieferte.
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Dann wurde die entstehende Lysolecithinlösung mit 4,2 l (was
etwa dem 6-fachen Volumen des Wassergehaltes der
Lysolecithinlösung entsprach) Aceton vermischt, direkt, ohne der
Enzymdeaktivierungsstufe unterzogen zu werden, gefolgt von
Rühren, damit die Lysolecithinphase am Boden ausfallen konnte
und 6-fache Extraktion der Lysolecithinphase mit 3 l Aceton
jeweils nach Entfernung der oberen Wasserphase. Danach wurde
die Lysolecithinphase nach Acetonextraktionsbehandlung von
dem verbleibenden Aceton bei vermindertem Druck befreit, was
130 g des Lysolecithinprodukts in Form von Pulver ergab. Das
Lysolecithinprodukt zeigte jedoch einen Gehalt an
Toluolunlöslichem von 2,5%, was zu der Beobachtung führt, dass es
andere Vernunreinigungen als Phospholipide enthielt aufgrund
des Auslassens der Rohölfiltrationsstufe und das Produkt als
solches liegt außerhalb der Spezifikation, die weniger als
0,5% Gehalt an Toluolunlöslichem festsetzt und kann daher
nicht kommerzialisiert werden.
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Unter diesen Umständen wurden 40 g des obigen
Lysolecithinprodukts in Form von Pulver in 200 ml n-Hexan gelöst
und, nachdem die Lösung durch Filterpapier filtriert worden
war und dann von Hexan bei vermindertem Druck befreit worden
war, wurde gefunden, dass das entstehende gereinigte
Lysolecithinprodukt in einer Menge von 38, 5 g mit einem Gehalt an
Toluolunlöslichem von 0,08% mit einem verbesserten
Reinheitsgrad versehen war, der ausreichte, um die oben erwähnte
Spezifikation zu erfüllen.
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40 g des obigen außerhalb der Spezifikation liegenden
Lysolecithinprodukts in Form von Pulver wurden dreimal mit jeweils
120 ml Ethanol extrahiert und nur die überstehenden
Ethanolphasen wurden gesammelt und von Ethanol bei vermindertem
Druck befreit, was eine Fraktion ergab, die hauptsächlich aus
LPC (8 g; LPC-Gehalt 62%) aufgebaut war. Die Fraktion zeigte
einen Gehalt an Toluolunlöslichem von 0,1% und es kann
geschlossen werden, dass dann, wenn die Ethanolextraktion
durchgeführt wird, die hochreine Fraktion erzeugt werden kann
durch Sammeln der überstehenden Extraktphasen gefolgt von
einer Entfernung des Lösungsmittels (Ethanol).
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Weiterhin wurden 60 g des oben durch Extraktion mit n-Hexan
erhaltenen hochreinen Lysolecithins dreimal mit jeweils 200
ml Ethanol extrahiert und in ethanollösliche und
ethanolunlösliche Teile aufgeteilt. Der ethanollösliche Teil wurde zur
Trockene eingeengt, was 11 g einer Fraktion ergab, die
hauptsächlich aus LPC (LPC-Gehalt 65%) aufgebaut war, während der
ethanolunlösliche Teil getrocknet wurde, was 45 g einer
Fraktion ergab, die LPE, LPA etc. enthielt.
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Wie oben beschrieben, können sogar hydratisierte Lecithine,
die ohne Filtration des rohen Öls erzeugt wurden, wie
hydratisierte gummiartige Materialien, mit erhöhtem Gehalt an
Verunreinigungen als Ausgangsmaterial verwendet werden, um
hochreine Lysolecithinprodukte oder fraktionierte
Lysolecithinprodukte zu erzeugen, einfach indem sie aufeinander
folgend einer Enzymbehandlung und Acetonbehandlung unterzogen
werden gefolgt von einer Extraktionsbehandlung mit einem
nicht polaren organischen Lösungsmittel, wie n-Hexan, oder
einem polaren organischen Lösungsmittel, wie Ethanol, oder
einer kombinierten Behandlung.