Фракционирование охлаждением (разделение на фракции) может быть использовано для удаления стеарина из гидрогенизованного масла путем кристаллизации при внимательно контролируемых условиях охлаждения. Дезодорирование, которое по существу представляет собой перегонку с паром в вакууме, является последней стадией и предназначено для удаления соединений, которые придают запах или вкус маслу. Другие ценные побочные продукты, такие как токоферолы и стеролы, могут быть удалены во время процесса дезодорирования. Дистиллят от дезодорирования, содержащий эти побочные продукты, может быть продан для производства природного витамина E и других высокоценных фармацевтических продуктов. Рафинированные, обесцвеченные (гидрогенизованные, фракционированные) и дезодорированные масла и жиры могут быть упакованы и проданы непосредственно или могут быть дополнительно переработаны в более специализированные продукты. Более подробная ссылка на переработку соевых бобов, производство соевого масла и использование побочных продуктов может быть найдена в Erickson, 1995, Practical Handbook of Soybean Processing and Utilization (Практическое руководство по переработке и использованию сои), The American Oil Chemists' Society and United Soybean Board.

Гидрогенизация представляет собой химическую реакцию, при которой водород присоединяется к двойным связям ненасыщенных жирных кислот с помощью катализатора, такого как никель. Высокоолеиновое соевое масло содержит ненасыщенную олеиновую, линолевую и линоленовую жирные кислоты и каждая из них может быть прогидрирована. Гидрогенизация имеет два первичных эффекта. Во-первых, окислительная стабильность масла увеличивается в результате восстановления компоненты ненасыщенных жирных кислот. Во-вторых, изменяются физические свойства масла, потому что модифицирование жирных кислот увеличивает температуру плавления, приводя к полужидкому или твердому жиру при комнатной температуре.

Существует много параметров, которые влияют на реакцию гидрогенизации, которая, в свою очередь, изменяет состав конечного продукта. Условия проведения, включая давление, температуру, тип катализатора и концентрацию, перемешивание и конструкцию реактора, находятся среди наиболее важных параметров, поддающихся контролю. Для гидрогенизации наиболее незамещенных жирных кислот в предпочтение менее незамещенным могут быть использованы условия селективного гидрирования. Очень легкая или заторможенная гидрогенизация часто используется для увеличения стабильности жидких масел.

Дополнительная гидрогенизация превращает жидкое масло в физически твердое масло. Степень гидрогенизации зависит от требуемых рабочих характеристик и характеристик плавления, разрабатываемых для частного конечного продукта. Жидкие шортенинги, используемые при производстве хлебопекарных продуктов, твердые жиры и шортенинги, используемые для коммерческих операций жарки и обжаривания, и основное сырье для производства маргарина, находятся в ряду неизмеримо большого числа возможных продуктов масел и жиров, получаемых путем гидрогенизации. Более подробное описание гидрогенизации и продуктов гидрогенизации может быть найдено в Patterson, H. B.W., 1994, Hydrogenation of Fats and Oils: Theory and Practice (Гидрогенизация жиров и масел: теория и практика). The American Oil Chemists Society.

Переэтерификация относится к замене жирной ацильной составляющей, осуществляемой между сложным эфиром и кислотой (ацидолиз), сложным эфиром и спиртом (алкоголиз) или сложным эфиром и сложным эфиром (переэтерификация). Реакции переэтерификации достигаются путем химических или ферментативных процессов. Случайные или направленные процессы переэтерификации перегруппировывают жирные кислоты триглицеридной молекулы без изменения состава жирных кислот. Модифицированная триглицеридная структура может приводить к жиру с измененными физическими свойствами. Направленные реакции переэтерификации с использованием липаз все больше привлекают интерес из-за высокого значения специальных продуктов типа заменителей кокосового масла. Продукты, получаемые коммерчески с использованием реакций переэтерификации, включают, но не ограничиваются, шортенинги, маргарины, заменители кокосового масла и структурированные жиры, содержащие среднюю цепь жирных кислот и полиненасыщенные жирные кислоты. Переэтерификация дополнительно обсуждается в Hui Y.H., 1996, Bailey's Industrial Oil and Fat Products (Промышленные масла и жиры Бейли), том 4, John Wiley & Sons.

Жирные кислоты и метиловые эфиры жирных кислот представляют собой два из наиболее важных масляных химических продуктов, получаемых из растительных масел. Жирные кислоты используют для получения многих продуктов, таких как мыла, триглицериды со средней цепью, полиоловые сложные эфиры, алканоламиды и т. д. Растительные масла могут быть гидролизованы или расщеплены на соответствующие жирные кислоты и глицерин. Жирные кислоты, получаемые из различных процессов расщепления жиров, могут использоваться в сыром виде или наиболее часто их разделяют на фракции или индивидуальные жирные кислоты путем дистилляции и фракционирования. Очищенные жирные кислоты и их фракции превращают в широкое множество химических продуктов на основе масел, таких как димерные и тримерные кислоты, дикислоты, спирты, амины, амиды и сложные эфиры. Метиловые эфиры жирных кислот все более заменяют жирные кислоты в качестве исходного материала для многих химических продуктов на основе масел, таких как жирные спирты, алканоламиды, α-сульфонированные метиловые сложные эфиры, компоненты дизельных масел и т.д. Глицерин также получают путем расщепления триглицеридов путем расщепления или гидролиза растительных масел. Дополнительные ссылки на коммерческое использование жирных кислот и химических реагентов на основе масел могут быть найдены в Erickson D.R., 1995, Practical Handbook of Soybean Processing and Utilization (Практическое руководство по переработке и использованию сои). The American Oil Chemists' Society and United Soybean Board; Pryde E.H., 1979, Fatty Acids (Жирные кислоты), The American Oil Chemists' Society; u Hui Y.H., 1996, Bailey's Industrial Oil and Fat Products (Промышленные масла и жиры Бейли), том 4, John Wiley & Sons.

В другом аспекте настоящее изобретение касается промышленного использования соевого масла по настоящему изобретению для промышленных применений, таких как примышленная смазка во множестве конечных использований, в качестве гидравлической жидкости и т.д. Промышленное использование растительных масел как основы жидкости для смазки известно в течение многих лет. Однако интерес к ним возрос из-за безопасности окружающей среды, связанной с использованием нефтяных масел в районах с чувствительной к воздействиям окружающей средой. Растительные масла легко разрушаются биологически, имеют низкую токсичность и хорошие смазочные характеристики. Однако высокие температуры застывания и быстрое окисление при высокой температуре ограничивают их использование. Так как соевое масло по настоящему изобретению имеет низкое содержание полиненасыщенных производных, как обсуждалось здесь, и обладает высокой окислительной стабильностью и высокой температурной стабильностью, то эти отличительные особенности также делают соевое масло по данному изобретению требуемым для промышленных применении, таких как промышленные жидкости, то есть в качестве промышленного смазочного масла или в качестве гидравлической жидкости и т.д. Вспомогательные добавки, которые могут использоваться для получения промышленных смазочных масел и гидравлических жидкостей, являются коммерчески доступными. Действительно, некоторые вспомогательные добавки были специально разработаны для использования с высокоолеиновыми растительными маслами. Вспомогательные добавки обычно содержат антиоксиданты и материалы, которые замедляют пенообразование, износ, образование ржавчины и т.д.

Одним из обычных способов измерения окислительной стабильности промышленных жидкостей является тест ротационно-автоклавного окисления (ASTM D-2272). Эксплуатационные характеристики масла по настоящему изобретению при сравнении с коммерчески доступными продуктами с использованием теста ротационно-автоклавного окисления изложены в примере ниже.

ПРИМЕРЫ

Настоящее изобретение дополнительно определяется в следующих примерах, в которых все части даны по весу, проценты представлены по весу (к объему) и градусы даны в градусах Цельсия, если не указано другого. Следует понимать, что эти примеры, хотя и указывают предпочтительные воплощения настоящего изобретения, но даны только для иллюстрации. Из обсуждения выше и данных примеров специалист в данной области выявит существенные отличительные особенности настоящего изобретения и, не отступая от его сути и не выходя за рамки, сможет сделать различные изменения и модификации изобретения, чтобы приспособить его к различным применениям и условиям.

Пример 1

Высокоолеиновые соевые бобы

Производство соевого масла с высоким содержанием олеиновой кислоты и низким содержанием полиненасыщенных жирных кислот без необходимости осуществлять химическую обработку масла требует доступности соевых бобов, имеющих высокое содержание олеиновой кислоты в фракции жирных кислот. Высокоолеиновые соевые бобы были получены рекомбинантным управлением активностью олеоил-12-десатуразы. В сое (Glycine max) имеется два гена для такой активности, один из которых (GmFad 2-1) экспрессируется только в развивающихся семенах (Heppard et al., (1996) Plant Physiol. 110:311-319). Экспрессия этого гена увеличивается в период накопления масла, начинаясь примерно на 19 день после цветения, и его генный продукт является ответственным за синтез полиненасыщенных жирных кислот, имеющихся в соевом масле. GmFad 2-1 подробно описан Okuley J. Et al., (1994) Plant Cell 6: 147-158 и в WO 94/11516. Он доступен от ATCC (Американская коллекция клеточных культур) в форме плазмиды pSF2-169 K (ATCC порядковый номер 69092). Другой ген (GmFad 2-2) экспрессируется в семенах, листьях, корне и стебле соевого растения на постоянном уровне и является геном "жизненно-важных функций" 12-десатуразы. Генный продукт Fad 2-2 является ответственным за синтез полиненасыщенных жирных кислот для клеточных мембран.