CH719662B1

CH719662B1 - Procedura di estrazione completa dei componenti bioattivi da propoli in soluzione di acqua e miele, con proprietà antibatteriche.

Info

Publication number: CH719662B1
Application number: CH000523/2022A
Authority: CH
Inventors: Bisboaca Ioan; Elena Bisboaca Simona
Original assignee: Apiphen Sarl
Priority date: 2022-05-04
Filing date: 2022-05-04
Publication date: 2024-09-30
Also published as: CH719662A1

Abstract

L'invenzione riguarda un procedimento per l'estrazione completa di sostanze bioattive dalla propoli, solubilizzata in una soluzione di acqua e miele, con proprietà antibatteriche e minimizzazione dell'estrazione di componenti terapeuticamente inerti, come cera e grassi.

Description

Oggetto

[0001] L'invenzione riguarda un procedimento per l'estrazione completa di sostanze bioattive dalla propoli, solubilizzata in una soluzione di acqua e miele, con proprietà antibatteriche.

[0002] Il processo prevede anche la minimizzazione dell'estrazione di componenti terapeuticamente inerti, come cera e grassi e l'ottenimento di una soluzione omogenea standardizzata dal gusto dolce aromatico che conserva il colore della propoli grezza, rispettivamente giallo-rossastro, giallo-bruno, giallo-verde, ecc., con maggiore bioammissibilità e attività antibatterica.

[0003] I prodotti delle api sono un'importante fonte di nutrienti e fitonutrienti per la salute umana. I prodotti delle api sono stati utilizzati fin dall'antichità sia come alimento, soprattutto per il gusto aromatico, ma anche per azione terapeutica. Negli ultimi anni, le metodologie di analisi sviluppate, così come la ricerca e la sperimentazione clinica con i prodotti delle api, sono riuscite ad identificare le principali sostanze responsabili della loro azione terapeutica. In generale, la combinazione di enzimi, composti flavonoidi, vitamine, minerali nei prodotti delle api è importante per la salute umana, ma anche per le api.

[0004] Il miele è il prodotto principale dell'alveare. I tipi di miele sono classificati in base all'origine vegetale da cui le api raccolgono il nettare. I tipi di miele si dividono in base alla loro origine in miele unifloreale, polifloreale e miele di melata. Il liquido secreto dagli afidi sulla superficie di foglie, rami, aghi di abete viene raccolto dalle api, quindi lavorato allo stesso modo del nettare floreale, ottenendo miele di melata.

[0005] Il miele ha una composizione chimica complessa, costituita da zuccheri, fermenti, sali minerali e vitamine.

[0006] I fermenti o enzimi dal miele sono macromolecole di origine proteica con il ruolo di biocatalizzatori, con l'aiuto delle quali le cellule viventi possono svolgere reazioni complesse in breve tempo, a temperatura ambiente.

[0007] La propoli grezza ha uno dei valori più importanti di tutti i prodotti dell'alveare grazie al suo potenziale utilizzo in apiterapia e ai benefici per la salute dei consumatori. La propoli è considerata un prodotto antibiotico naturale. Numerosi sono gli studi scientifici che hanno dimostrato il carattere antibatterico della propoli grezza su vari ceppi di batteri, compresi i batteri resistenti agli antibiotici. Oltre alle sue capacità antibatteriche, la propoli grezza ha proprietà antivirale, antimicotico, antinfiammatorio, antiossidante. La propoli è uno strumento per le api per proteggersi dai microrganismi. È la loro medicina miracolosa. La propoli è una fantastica miscela di resina degli alberi e secrezioni dalle api, una combinazione che dà origine ad un antibiotico naturale. Le api raccolgono la resina principalmente dai germogli di varie piante. Lo fanno nelle ore più calde della giornata, quando la resina è morbida. La resina lo mescola con le secrezioni della ghiandola mandibolare e lo riportano nell'alveare come se fosse un carico di polline. Si presume generalmente che solo un piccolo gruppo di api sia specializzato nella raccolta di propoli. La propoli è morbida e appiccicosa a temperature normali nell'alveare. A temperature più basse, diventa dura e fragile. L'origine della propoli si divide in tre tipi: o propoli verde (Baccharis dracunculifolia) proveniente da zone tropicali, contiene principi attivi: acido caffeico, acido p-cumarico, artepellina C e baccarina; o propoli rossa (Dalbergia e Clusia Propolis) proveniente dai tropici, contiene principi attivi: calicosina, isoloquiritigenina, formononetina e biocanina; o propoli bruna (Populus spp.) proveniente da zone temperate, mediterranee e boreali, contiene principi attivi: apigenina, acido caffeico, CAPE, acido p-cumarico, crisina, acido ferulico, galangina, pinobanksin e pinocembrin.

[0008] A causa della sua origine biologica, la propoli ha un odore e un sapore specifico di resine e balsami. Contiene sostanze bioattive solubili in acqua, alcol e grassi. Generalmente per l'estrazione vengono utilizzati solventi organici come ad esempio acetone, etanolo, metanolo, etere, ecc. La propoli cruda ha un contenuto di cera che varia molto, essendo il principale componente della propoli 10-55%. Tuttavia, la cera non ha proprietà terapeutiche. Oltre alla cera, la propoli cruda contiene resine vegetali, balsamo di varie composizioni, flavonoidi, derivati flavonoidi, oli essenziali, amminoacidi, fermenti, ferro, microelementi - rame, zinco, manganese, cobalto, ai quali si aggiungono polline e secrezioni delle ghiandole salivari delle api. Il peso specifico è di 1,112 - 1,136 g/cm<3>. Il punto di fusione è tra 70 - 120°C. Alla temperatura di 37°C si ammorbidisce e alle basse temperature è fragile.

[0009] Il crescente interesse per la propoli proviene dai servizi medici e dai campi della medicina alternativa, sensibilizzando sulle sue proprietà terapeutiche. Questi sono considerati i principali driver per il mercato della propoli. Questi portano alla necessità di innovare gli attuali processi di estrazione, al fine di avere prodotti a base di propoli di qualità superiore, il più sicuri possibile per il consumo umano e il più conveniente possibile dal punto di vista economico.

[0010] Gli estratti di propoli hanno diversi usi, essendo utilizzati in campo medico, alimentare e cosmetico, sia per l'uomo che per gli animali.

[0011] La propoli grezza può essere utilizzata tal quale come una gomma da masticare perché è stato riscontrato che la saliva è una delle poche soluzioni che ha la capacità di dissolvere e solubilizzare delle sostanze terapeutiche della propoli. Ciò è dovuto agli enzimi secreti nella saliva.

Esposizione dell'invenzione:

Stato della tecnica

[0012] Attualmente l'estratto di propoli più diffuso è quello in alcol etilico, chiamato tintura di propoli. Altri estratti di propoli: estratto di glicerolo - propoli in glicerina, estratto di propoli glicole- in glicole propilenico, estratto di olio di propoli- in olio, estratto di propoli molle - in alcool, estratto acquoso di propoli, estratto di propoli in polvere con vari eccipienti. Questi estratti sono generalmente ottenuti dalla classica tintura di propoli con piccole variazioni del processo di macerazione.

[0013] Gli estratti di propoli ottenuti con CO2utilizzano la tecnologia di estrazione con CO2 supercritica ma questa, anche se ha un'elevata efficienza di estrazione, è una tecnologia costosa e questi estratti hanno un prezzo molto alto. Alcuni esempi di processi che utilizzano questa tecnologia sono presentati anche nei brevetti: CN108210557B, CN107961356A, JP2001161290A, JP2001149027A.

[0014] Gli estratti alcolici di propoli di tipo tintura presentano lo svantaggio della grande quantità di alcol etilico contenuto, essendo difficili da somministrare a bambini, anziani e persone allergiche all'alcol. Oltre a questo aspetto, gli estratti alcolici hanno un contenuto di cera del 10-20% che macchia sia la pelle per uso esterno che i denti per uso orale creando disagio all'utilizzatore.

[0015] Il brevetto CN102224892A relativo al processo di estrazione della propoli descrive un metodo classico di estrazione della propoli, il metodo utilizzato per ottenere la tintura di propoli, in cui si utilizza l'estrazione con etanolo. L'invenzione prevede l'evaporazione dell'alcol, ottenendo una pasta di propoli caratterizzata come estratto di propoli purificato. Tuttavia, questa pasta è solubile solo in solventi organici (es. metanolo, etanolo, acetone, etere, ecc.) e non può essere utilizzata in soluzione acquosa; non può essere consumato tal quale, essendo una massa appiccicosa di estratto di propoli difficile da maneggiare.

[0016] Il processo di estrazione presentato nel brevetto RO128363A2 riferito ad un estratto di propoli in soluzione acquosa, prevede l'ottenimento di un estratto acquoso di propoli che non è effettivamente solubilizzato nella soluzione acquosa ma l'estratto è in forma di dispersione finissima, con astringente amaro gusto che non piace ai consumatori, soprattutto ai bambini.

[0017] L'ottenimento di un estratto di propoli solubile in acqua è descritto nel brevetto JPH08214797A. Il processo prevede l'idratazione o „ammollo“ della propoli grezza in etanolo o etanolo idratato seguito da un'estrazione con acqua, filtrazione e una concentrazione dell'estratto contenente solo i componenti idrosolubili della propoli grezza, fino ad ottenere una polvere di propoli o una polvere di propoli a base di lattosio/destrine. Si dice che l'etanolo o etanolo idrato utilizzato nella fase di idratazione contiene componenti solubili in alcol e questi, considerati estratti alcolici o tintura di propoli, possono essere utilizzati separatamente. Dagli esempi riportati si osserva una bassa resa di estrazione per cui l'estratto anche se solubile in acqua non è un estratto totale dei componenti bioattivi dalla propoli grezza.

Obiettivo

[0018] Il problema risolto dall'invenzione è garantire le condizioni e i parametri del processo di estrazione per l'estrazione completa dei componenti pregiati della propoli che consentano l'uso del miele come idrotropo per solubilizzare i componenti bioattivi della propoli grezza in soluzione acquosa di miele.

Soluzione

[0019] Il processo di estrazione completa dei componenti bioattivi dalla propoli elimina gli svantaggi sopra menzionati per il fatto che si compone delle seguenti fasi in ordine successivo: – condizionamento della propoli grezza che prevede la rimozione dei corpi estranei, il congelamento a temperature comprese tra -1 e -25 gradi C per 5 – 72 ore e la macinazione fino a una granulazione inferiore a 100 micrometri; – macerazione della propoli macinata in soluzione acqua-miele seguita da successive macerazioni in soluzione di miele più soluzione idroalcolica, in recipiente di acciaio inox con agitatore e riscaldamento a camicia a pressioni comprese tra 1 Bar e 20 Bar, a temperature comprese tra 10 e 42 gradi Celsius e tempi tra 60 minuti e 21 giorni; – successive filtrazioni attraverso filtri di 2-30 micrometri dopo ogni processo di macerazione; – concentrazione delle soluzioni ottenute dalla filtrazione mediante lavorazione in concentratore/evaporatore sotto vuoto ad una temperatura compresa tra 10 e 42 gradi C per l'eliminazione dell'alcol e la concentrazione dell'estratto; – la standardizzazione ad una concentrazione netta standard di polifenoli/flavonoidi dell'estratto totale di propoli in soluzione di acqua e miele con proprietà antibatteriche, avviene mediante aggiunta di acqua distillataldemineralizzata e miele mediante miscelazione continua a 100-1000 rotazioni al minuto per 5-10 minuti.

Vantaggi

[0020] Applicando l'invenzione si ottengono i seguenti vantaggi: o non si utilizzano temperature superiori a 42°C, temperature che degradano enzimi e vitamine da propoli e miele; o utilizzo del miele come idrotopo; o l'estratto finale non contiene alcol; o l'estratto di propoli ottenuto è solubile in soluzione di acqua e miele; o dal punto di vista organolettico, l'estratto conserva il colore naturale della propoli cruda, rispettivamente giallo-rossastro, giallo-bruno, giallo-verde, ecc., ha un gradevole sapore dolce-aromatico, neutralizzando l'amaro astringente della propoli e ha un aspetto omogeneo; o l'estratto ottenuto con questo metodo è facile da usare e da ingerire sia da bambini che da adulti; o l'estratto ha una maggiore biodisponibilità dovuta al fatto che le sostanze estratte dalla propoli nella soluzione di miele sono solubilizzate; o l'estratto contiene meno dell' 1% di cera; o l'estratto ottenuto con questo metodo ha proprietà antibatteriche, anche su ceppi di batteri resistenti agli antibiotici; o il prodotto ottenuto mediante la presente invenzione ha un gradevole sapore dolce-aromatico, specifico dei prodotti delle api.

Realizzazione dell'invenzione

[0021] La propoli grezza è sottoposta all'operazione di condizionamento che prevede: – rimozione di corpi estranei – congelamento a una temperatura di -1 ...- 25°C per 5 ... 72 ore, – macinazione fino ad una granulazione inferiore a 100 micrometri

[0022] La propoli macinata viene sottoposta a successive macerazioni, in recipiente a pressione di acciaio inossidabile, con agitatore e riscaldamento a camicia, ad una pressione specifica nell'intervallo da 1 a 20 Bar, ad una temperatura specifica nell'intervallo 10-42°C in un intervallo di tempo da 60 minuti a 21 giorni.

[0023] Per la prima macerazione viene utilizzata una soluzione di miele con una concentrazione di 10-80°Brix in un rapporto di 1:3 propoli grezza: soluzione di miele.

[0024] La macerazione viene filtrata e il residuo ottenuto viene sottoposto ad almeno una nuova macerazione con una soluzione con miele di concentrazione 2-30°Brix in rapporto 1:1 con una soluzione idroalcolica con una concentrazione alcolica di 5-70 gradi v/v.

[0025] Al termine del successivo processo di macerazione, le soluzioni risultanti dalle filtrazioni effettuate tramite filtri con densità di 2-30 micrometri vengono lavorate in un concentratore/evaporatore sotto vuoto ad una temperatura compresa tra 20-42°C per eliminare l'alcol e concentrare l'estratto.

[0026] Il semilavorato concentrato è l'estratto totale di propoli grezza che mantiene il suo colore di propoli grezza.

[0027] Per ottenere un prodotto standardizzato, omogeneo con una concentrazione netta standard di polifenoli/flavonoidi proprietà antibatteriche, il semilavorato concentrato viene portato alla concentrazione desiderata aggiungendo acqua distillataldemineralizzata e miele mescolando in continuo a 100-1000 rpm per 5-10 minuti .

[0028] Il prodotto finale si presenta sotto forma di una soluzione fluida, opaca, omogenea, giallo-rossastra/giallo-marrone/giallo-verde/ecc, specifica di propoli e miele, dal gusto aromatico dolce e con un contenuto di grassi inferiore all'1% e con proprietà antibatteriche.

[0029] Il residuo risultante dal processo sopra descritto contiene il principale componente inerte della propoli, ovvero cera e grasso.

[0030] Descrizione del prodotto finale: Determinazione Gusto Valore ottenuto Dolce - aromatico - specifico per i prodotti delle api Metodo Organolettico Odore specifico per i prodotti delle api Organolettico Aspetto e colore Omogeneo, opaco, giallo-rossastro/giallo-marrone/giallo-verde/ecc- specifico per prodotti delle api Organolettico Carboidrati 40-50% PS-LC-10, PS-LC-11, PS-LC-12, PS-LC-15, PS-LC-18 Umidità 50-55% PS-LC-15 Capacità antiossidante 145-155 µg/ml DPPH Polifenoli totali 55-65 % Spettrofotometrico Folin-Ciocalteu Flavonoidi totali 10-20% Spettrofotometrico Folin-Ciocalteu Cera < 1 % Soxhlet Attività antibatterica Microdiluizione Concentrazioni minime inibitorie (MIC) 15.62-31.25 g/l Enterococcus faecalis COS 41 Isolato clinico umano ultiresistente agli antibiotici Attività antibatterica Concentrazioni Microdiluizione inibitorie minime 3.9 - 7.8 g/l (MIC) Enterococcus faecalis WDCM 00087 Ceppo di riferimento per test di sensibilità antimicrobica Attività antibatterica Microdiluizione Concentrazioni inibitorie minime (MIC) 3.9 - 7.8 g/l Staphylococcus aureus CCOS 666 Isolato clinico umano multiresistente agli antibiotici Attività antibatterica Concentrazioni inibitorie minime Microdiluizione (MIC) 3.9 - 7.8 g/l Staphylococcus aureus WDCM 00131 Ceppo di riferimento per test di sensibilità antimicrobica Attività antibatterica Concentrazioni inibitorie minime Microdiluizione (MIC) 31.25- 62.5 g/l Escherichia coli CCOS 730 Isolato clinico umano multiresistente agli antibiotici Attività antibatterica Concentrazioni Microdiluizione inibitorie minime 15.62-31.25 g/l (MIC) Escherichia coli WDCM 00013 Ceppo di riferimento per test di sensibilità antimicrobica

Le seguenti sono alcune forme di realizzazione dell'invenzione:

Esempio 1:

[0031] La propoli grezza viene condizionata eliminando i corpi estranei, viene congelata per 72 ore a -1°C, viene macinata fino a una granulazione di 100 micrometri, pesare 1 kg. La propoli grezza così macinata viene trasferita nel serbatoio di acciaio inox con agitatore continuo a doppia camicia, riscaldato a 20 gradi C e pressione di 20 bar, sopra si aggiunge in proporzione 1:3 una soluzione di miele di 80 gradi Bx, seguita da macerazione per 60 minuti.

[0032] Il macerato così ottenuto viene filtrato attraverso un filtro da 30 micrometri. Il residuo viene sottoposto a due successive macerazioni nello stesso serbatoio di acciaio inox con agitatore ad agitazione continua, doppia camicia, riscaldato a 20 gradi C e pressione 20 bar sopra la quale si aggiunge in rapporto 1:1 soluzione di miele 2 gradi Bx e soluzione idroalcolica 5 gradi alcool, seguita da macerazione per 60 minuti.

[0033] Il filtrato ottenuto da queste successive macerazioni, filtrato attraverso un filtro da 2 micrometri, viene lavorato in un concentratore sottovuoto ad una temperatura di 20 gradi C per rimuovere l'alcol e concentrare l'estratto chiamato semilavorato. Il semilavorato concentrato è l'estratto totale di propoli. Per ottenere il prodotto finale aggiungere acqua e miele fino ad ottenere la concentrazione desiderata mescolando in continuo a 100-1000 rpm per 5-10 minuti.

Esempio 2

[0034] Condizionare la propoli grezza, eliminare i corpi estranei, congelare per 35 ore a - 13 gradi C, macinare a una granulometria di 50 micrometri, pesare 1 kg. La propoli grezza così macinata viene trasferita nel serbatoio di acciaio inox con agitatore continuo a doppia camicia, riscaldata a 31 gradi C e pressione di 10 bar, si aggiunge in rapporto 1:3 soluzione di miele 40 gradi Bx, seguita da macerazione per 10 giorni.

[0035] Il macerato così ottenuto viene filtrato attraverso un filtro da 15 micrometri. Il residuo viene sottoposto a due successive macerazioni nello stesso serbatoio di acciaio inox con agitatore ad agitazione continua, doppia camicia, riscaldato a 31 gradi C e pressione 10 bar sopra la quale si aggiunge in rapporto 1:1 soluzione di miele 15 gradi Bx e soluzione idroalcolica 30 gradi alcool, seguita da macerazione per 10 giorni.

[0036] Il filtrato ottenuto da queste successive macerazioni, filtrato attraverso un filtro da 15 micrometri, viene lavorato in un concentratore sottovuoto ad una temperatura di 31 gradi C per rimuovere l'alcol e concentrare l'estratto detto semilavorato. Il semilavorato concentrato è l'estratto totale di propoli.

[0037] Per ottenere il prodotto finale aggiungere acqua e miele fino ad ottenere la concentrazione desiderata mescolando in continuo a 100-1000 rpm per 5-10 minuti.

Esempio 3

[0038] Condizionare la propoli grezza, eliminare i corpi estranei, congelare per 5 ore a -25°C, macinare a una granulometria di 20 micrometri, pesare 1 kg. La propoli grezza così macinata viene trasferita nel serbatoio di acciaio inox con agitatore sotto agitazione continua a doppia camicia, riscaldata a 42 gradi C e pressione di 1 bar; si aggiunge in rapporto 1:3 soluzione di miele 10 gradi Bx, seguita da macerazione per 21 giorni.

[0039] Il macerato così ottenuto viene filtrato attraverso un filtro da 5 micrometri. residuo viene sottoposto a due successive macerazioni nello stesso serbatoio di acciaio inox con agitatore ad agitazione continua, doppia camicia, riscaldato a 42 gradi C e pressione 1 barr su cui si aggiunge in rapporto 1:1 soluzione di miele 30 gradi Bx e soluzione idroalcolica 70 gradi alcolici, seguita da macerazione per 21 giorni.

[0040] Il filtrato ottenuto da queste successive macerazioni, filtrato attraverso un filtro da 20 micrometri viene lavorato in un concentratore sottovuoto ad una temperatura di 42 gradi C per rimuovere l'alcol e concentrare l'estratto chiamato semilavorato. Il semilavorato concentrato è l'estratto totale di propoli. Per ottenere il prodotto finale aggiungere acqua e miele fino ad ottenere la concentrazione desiderata mescolando in continuo a 100-1000 rpm per 5-10 minuti.

Claims

1. Procedimento per l'estrazione completa dei componenti bioattivi dalla propoli, caratterizzato dal fatto di essere costituito dalle seguenti fasi in ordine successivo:

– condizionamento della propoli grezza che prevede la rimozione dei corpi estranei, il congelamento a temperature comprese tra -1 e -25 gradi C per 5 - 72 ore e la macinazione fino a una granulometria inferiore a 100 micrometri;

– macerazione della propoli grezza macinata in soluzione acqua-miele con una concentrazione di 10-80°Brix in un rapporto di 1:3 propoli grezza: soluzione di miele; seguita da successive macerazioni in rapporto 1:1 con soluzione di acqua-miele di concentrazione 2-30 °Brix insieme a una soluzione idroalcolica con concentrazione alcolica di 5-70 gradi v/v., in recipiente di acciaio inox con agitatore e riscaldamento a camicia, a pressioni comprese tra 1 Bar e 20 Bar, a temperature comprese tra 10 e 42 gradi Celsius e tempi tra 60 minuti e 21 giorni;

– successive filtrazioni attraverso filtri di 2-30 micrometri dopo ogni processo di macerazione;

– concentrazione delle soluzioni ottenute dalla filtrazione mediante lavorazione in concentratore/evaporatore sotto vuoto ad una temperatura compresa tra 10 e 42 gradi Celsius per l'eliminazione dell'alcol e la concentrazione dell'estratto;

– standardizzazione della concentrazione dell'estratto totale di propoli in soluzione di acqua e miele con proprietà antibatteriche, ad una concentrazione netta standard di polifenoli/flavonoidi, mediante aggiunta di acqua distillata/demineralizzata e miele mediante miscelazione continua ad una velocità compresa tra 100-1000 rotazioni al minuto per 5-10 minuti.