ITRM990686A1 - Materiale alimentare contenente un ingrediente antiossidante derivatoda agrumi. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DELL ' INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo : "MATERIALE ALIMENTARE CONTENENTE UN INGREDIENTE ANTIOSSIDANTE DERIVATO DA AGRUMI"
DESCRIZIONE
Descrizione dettagliata dell'invenzione:
Campo dell'invenzione:
La presente invenzione si riferisce ad una produzione di un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina che è un ingrediente antiossidante derivato da agrumi, ed il suo impiego. L'invenzione è di produrre un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina, una polpa, un succo, una buccia oppure uno scarto spremuto di limone o limetta avente una elevata concentrazione di eriocitrina, un ingrediente antiossidante di agrumi, e di impiegare lo stesso come bevanda o alimento avente un elevato effetto antiossidante aggiungendo lo stesso ad una bevanda o ad un alimento.
In special modo, una buccia ed uno scarto spremuto che possono venir impiegati nell'invenzione sono prodotti secondari che si danno quando si spreme un succo di frutta, e la buccia dopo essere stata spremuta è una porzione che viene scaricata e per la maggior parte scartata assieme con una grande quantità di acqua. L'estrazione di un ingrediente attivo riutilizzando questa porzione è industrialmente di gran lunga un'invenzione effettiva, e questa è estremamente utile dal punto di vista di un riutilizzo di uno scarto.
Descrizione della tecnica correlata: eriocitrina ha un nome strutturale, eriodictiol-7-rutinoside, ed è un glicoside flavonoide in cui rutinosio (disaccaride: glucosio e ramnosio) è legato a eriodictiolo che appartiene ad un flavanone di composti flavonoidi. Eriocitrina è presente in agrumi, ed in special modo contenuta nel limone e nella limetta in una grande quantità. Essa è pure presente in arance. Tuttavia, è stato completamente non conosciuto che eriocitrina ha una proprietà antiossidante eccellente. Questa è una nuova cognizione che i presenti inventori hanno trovato precedentemente per la prima volta. Una nuova invenzione su un materiale antiossidante derivato da agrumi sulla base di questa nuova cognizione è già stata depositata come domanda di brevetto giapponese n°7-218286 (JP-A-9-48969).
Problemi risolti dall'invenzione
Nella domanda di brevetto giapponese n°7-218286 (JP-A-9-48969) della presente richiedente, per produrre eriocitrina, un agrume viene dapprima estratto con acqua, un solvente organico o miscela di essi. L'estrazione viene condotta a partire da temperatura ambiente fino a temperatura elevata. Quindi, l'estratto viene concentrato (sotto pressione ridotta), trattato con una resina, e purificato attraverso cromatografia di liquido ad elevata pressione od altra cromatografia. Viene raccolta una frazione attiva, ed essiccata attraverso liofilizzazione per ottenere una polvere purificata di eriocitrina. Questo metodo è accettabile a livello di laboratorio, ma il passo di purificazione è complicato e dispendioso di tempo. La polvere di eriocitrina risultante è molto costosa. Di conseguenza, quando eriocitrina ottenuta mediante questo metodo viene impiegata come bevanda o alimento, la bevanda e l'alimento sono naturalmente costosi. Nel caso di una bevanda e di un alimento, l'elevato costo del prodotto è indesiderabile, ed è richiesto un suo basso costo. Sotto questo riguardo, la tecnica convenzionale è ancora insoddisfacente.
L'invenzione mira a produrre industrialmente un materiale alimentare meno costoso .avente una elevata concentrazione di eriocitrina.
Mezzi per risolvere i problemi:
E' stato trovato che nel passo di rimuovere una buccia non necessaria insieme con acqua di alimentazione dopo spremitura di un succo di limone o limetta, l'acqua di alimentazione ha una elevata concentrazione di eriocitrina. Sulla base di questo ritrovato, sono state assiduamente condotte ricerche ed analisi per risolvere i problemi, ed è stato elaborato un processo per ottenere un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina concentrandosi sui fatti che eriocitrina è presente in una buccia in grande quantità e che eriocitrina ha una solubilità in acqua molto elevata.
Quando la produzione viene condotta impiegando acqua di alimentazione della buccia come stabilito sopra, può venir ottenuto un materiale avente una elevata concentrazione di eriocitrina concentrando questa acqua di alimentazione, cioè, l'estratto acquoso della buccia. Tuttavia, poiché il prodotto risultante ha un sapore molto amaro ed aspro, esso non può venir impiegato in un'ampia varietà di bevande ed alimenti come materiale alimentare.
Allo scopo dì rimuovere il sapore amaro ed aspro, l'estratto acquoso è stato sottoposto ad un trattamento con resina sintetica di adsorbimento. Quindi, eriocitrina è stata adsorbita su esso. Questo trattamento non è problematico quando esso mira a rimuovere il sapore amaro ed aspro come nella tecnica convenzionale. Tuttavia, non si può riuscire in un nuovo problema tecnico che un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina ed esente da sapore amaro ed aspro venga ottenuto come nell'invenzione. Anche quando una resina sintetica di adsorbimento viene trattata con un solvente organico, sostanze di adsorbimento vengono tutte recuperate, significando che vengono pure recuperati in aggiunta ad eriocitrina ingredienti di sapore amaro ed aspro. Conseguentemente, il materiale risultante non può venir applicato ad una bevanda ed a prodotti alimentari in relazione al sapore.
Quindi, un estratto ottenuto estraendo una buccia, un succo ed uno scarto spremuto di agrumi contenenti eriocitrina con un solvente polare è stato applicato ad una resina sintetica di adsorbimento per adsorbire eriocitrina in essa, ed è stato recuperato impiegando etanolo idrato. Quindi, è stato trovato che poteva venir industrialmente ottenuto ad un basso costo un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina, rimuovendo selettivamente ingredienti di sapore amaro ed aspro. Cioè, è stato identificato per la prima volta che un eluente {solvente organico) per recuperare un prodotto di adsorbimento, viene selezionato e viene impiegato un solvente organico specifico, con il che può venir selettivamente recuperata solo eriocitrina, e che essa può venir selettivamente recuperata industrialmente attraverso un'operazione molto semplice. Quale risultato di ulteriori ricerche sulla base di questi nuovi utili ritrovati, è stata infine completata 1'invenzione.
L'invenzione viene descritta in dettaglio di seguito .
Nel mettere in pratica l'invenzione, almeno uno di una buccia e di uno scarto di succo spremuto che sono prodotti secondari procurati dopo aver ottenuto un succo ed un succo spremuto di agrumi come limone, limetta e simili, vengono dapprima estratti con un solvente polare.
Esempi di questi agrumi includono limone, limetta, pompeimo, "yuzu" (Citrus junos), navel, arancia di Valencia, arancia amara, "hassaku" (Citrus hassaku), mandarino di Satsuma, "iyokan" (Citrus iyo), "daidai" (Citrus aurantium), mandarino di Kabosu e Ponkan. Questi possono venir impiegati singolarmente oppure in combinazione. Limone e limetta vengono preferibilmente impiegati poiché questi hanno una elevata concentrazione di eriocitrina .
Il succo di frutta di essi può venir ottenuto mediante il metodo di spremitura Brown oppure il metodo di spremitura FMC . È consigliabile che vengano impiegati prodotti secondari ottenuti mediante spremitura del succo di frutta, come buccia e scarto spremuto. La buccia e lo scarto spremuto possono venir impiegati come tali. È preferibile che questi vengano tagliati e polverizzati .
L'estrazione viene condotta a partire da temperatura ambiente fino a temperature elevate (da 40 a 100°C) mentre si fà stazionare o si agita. Essa può pure venir condotta sotto pressione elevata. Nell'estrazione, acqua, alcool, glicerina ed acido acetico glaciale vengono impiegati come solvente polare, quale richiesto. Questi solventi possono venir impiegati sia singolarmente che in combinazione. Inoltre, acqua che viene portata in contatto diretto con una buccia, come acqua impiegata nell'alimentazione di un frutto o di una buccia oppure acqua di lavaggio impiegata in uno spremitore, può venir utilizzata come estratto. Cioè, l'acqua di alimentazione e l'acqua di lavaggio vengono messi soddisfacentemente a contatto con una polpa, una buccia ed uno scarto spremuto, ed eriocitrina è già stata estratta da essi. Di conseguenza, essi (nuovi estratti) sono effettivamente estratti di solvente polare di eriocitrina. Quindi, non vi è alcuna necessità di estrarre l'acqua di alimentazione o simili con un solvente polare, e può venir immediatamente condotto il successivo trattamento con la resina sintetica di assorbimento.
Quindi, polpe vengono rimosse attraverso centrifugazione o separazione a membrana, ed il residuo viene applicato ad una resina sintetica di adsorbimento per assorbire una volta eriocitrina e simili sulla resina. Come resina sintetica di adsorbimento, sono comuni un tipo stirenico ed un tipo acrilico, ed entrambe sono disponibili. Esempi di esse includono DUOLITE S-861, DUOLITE ES-865, AMBERLITE XAD-4, AMBERLITE XAD-7, AMBERLITE XAD-16 (prodotti di Rohm e Haas Co.), DIAION HP 20 e SEPABEADS SP207 (prodotti di Mitsubishi Chemical Industriai Industries Ltd.).
Inoltre, una centrifugazione ad elevata velocità od una filtrazione su flanella viene condotta prima di far passare l'estratto attraverso la resina sintetica di adsorbimento per rimuovere ingredienti oleosi nell'estratto, rendendo possibile aumentare la quantità di eriocitrina adsorbita sulla resina ed inoltre ottenere un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina efficientemente. Quando l'estratto viene trattato con carbone attivo al posto del trattamento mediante centrifugazione ad elevata velocità o filtrazione su flanella, può venir rimosso il sapore amaro ed aspro, e può venir ottenuto un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina ed avente un sapore meno amaro. Tuttavia, vi è pure un demerito che l'ingrediente principale venga adsorbito sul carbone attivo dovuto alle proprietà del carbone attivo da diminuire la resa di eriocitrina.
Dopo che l'estratto viene assorbito sulla resina, esso viene lavato con acqua o con acqua calda, e gli ingredienti grezzi contenenti eriocitrina vengono eluiti con un solvente organico. Quindi, il solvente viene completamente rimosso.
Quando la resina viene lavata con acqua, può venir impiegata acqua di temperatura ambiente. Tuttavia, con l'impiego di acqua calda da 40°C a 100°C, può venir prodotto un materiale alimentare contenente eriocitrina ed inoltre esente da sapori di amaro ed aspro. In special modo, con l'impiego di acqua calda da 60°C ad 80°C, può venir prodotto un materiale alimentare contenente eriocitrina e per di più esente da sapori amaro ed aspro. In relazione ai ritrovati, cioè, alla proprietà della resina sintetica di adsorbimento che più elevata è la temperatura dell'acqua di lavaggio della resina, più debole è la forza di adsorbimento sulla resina, e la proprietà dell'ingrediente avente sapore amaro che la sua forza di adsorbimento sia più debole di quella di eriocitrina, è stato chiarito che è preferibile l'impiego di acqua calda da 40 a 100°C. Come eluente impiegato per recuperare eriocitrina adsorbita sulla resina, è preferibile un solvente organico, esempi del quale sono alcool, acetone, esano e cloroformio. È preferibile specialmente un solvente polare. Esempi di esso includono acqua, alcool, glicerina ed acido acetico glaciale. Essi possono venir impiegati sia singolarmente che in combinazione. Con riguardo alla condizione solvente impiegato in questo momento, quando il solvente organico viene impiegato come tale, ingredienti di sapore amaro ed aspro adsorbiti sulla resina insieme con eriocitrina, come limonina, vengono pure eluiti. Quindi, quando il solvente viene impiegato dopo riduzione della sua concentrazione, gli ingredienti di sapore amaro ed aspro sono assorbiti sulla resina come tale, e vengono trattenuti in essa, e viene selettivamente eluita solamente eriocitrina. Gli inventori hanno scoperto questo fatto per la prima volta.
Come solvente, viene preferibilmente impiegato alcool. Etanolo è preferibile poiché esso è di facile impiego, ed è in special modo preferibile etanolo idrato. Più elevato è il contenuto alcool, più elevato è il contenuto di eriocitrina. Di conseguenza, con riguardo alla condizione del solvente, il contenuto di alcool è preferibilmente da 5% a meno di 40%. Quando il contenuto di alcool supera 40%, viene ottenuto il materiale avente una elevata concentrazione di eriocitrina, ma il sapore amaro è forte. Così, non può venir ottenuto un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina con sapore amaro ed aspro ridotti. Così, è preferibile il contenuto di meno di 40%. Inoltre, allo scopo di ottenere il desiderato prodotto efficientemente, è consigliabile che il contenuto di etanolo sia tra 20 e 30%.
Il solvente può venir rimosso mediante un metodo usuale come concentrazione sotto pressione ridotta, come richiesto.
Il prodotto così ottenuto avente l'elevata concentrazione di eriocitrina può venir impiegato, come tale, quale materiale alimentare. La forma di esso non è limitata ad un liquido. Esso può venir impiegato in un alimento come prodotto trattato quale una pasta, un solido, una polvere oppure un prodotto diluito. Una solidificazione e polverizzazione possono venir condotti attraverso essiccamento sottovuoto oppure liofilizzazione come richiesto.
Il materiale alimentare così ottenuto avente l'elevata concentrazione di eriocitrina può venir utilizzato in bevande, alimenti ed alcoli descritti di seguito.
(1) Bibite analcoliche
tè nero, orzata, tè verde, tè scuro cinese, tè di miscela, tè di erbe selvatiche, tè di erbe medicinali, caffè, succo di frutta, bibita di verdure, cacao, latte di semi di soia, bibita sportiva, bibita carbonata, e bibita al latte.
(2) Alimenti salutari
Bevanda vitaminica, alimento nutriente e di ausilio alla nutrizione.
(3) Altri alimenti
Condimenti, aceto, salsa, minestra e "furikake" (alimenti per spruzzare su riso cotto).
(4) Alcoli
Cocktail, "chuhai" ("shochu" (spirito distillato di prima classe) diluito con acqua gassata), "sour" (miscela di spirito, succo di limone, zucchero, ecc.), birra e vino.
(5) Dolci
Zucchero candido, biscotto, caramello e dolce da spuntino .
Esempio 1 :
Un materiale alimentare contenente eriocitrina è stato prodotto come segue impiegando uno scarto spremuto di limone come materiale di partenza.
Duecento grammi di scarto spremuto ottenuto con uno spremitore FMC sono stati polverizzati ed è stato aggiunto ad essi 1 litro di acqua. La polvere è stata immersa in essi a temperatura ambiente per 30 minuti e l'estratto è stato quindi filtrato per ottenere un filtrato. Questo filtrato è stato centrifugato a 9000 giri per minuto per 20 minuti, ed il supernatante è stato fatto passare attraverso una resina sintetica di adsorbimento (20 mi: AMBERLITE ZAD-16: un prodotto di Rohm & Haas Co.). Quindi sono stati fatti passare 100 mi di acqua (18°C) ed il prodotto è stato diluito con 100 mi di etanolo avente una concentrazione da 10 a 100%. L'eluito è stato concentrato sotto pressione ridotta, ed il contenuto di eriocitrina nel concentrato risultante è stato misurato attraverso cromatografia di liquido a pressione elevata. Questo concentrato è stato disciolto in acqua, ed il suo gusto è stato identificato attraverso valutazione organolettica. I risultati sono mostrati nella tabella 1.
TABELLA 1
Così, è stato identificato che l'eluizione con una soluzione acquosa avente il contenuto di etanolo di 30% poteva procurare un materiale alimentare avente una elevata concentrazione (40 mg/10 mi) di eriocitrina ed avente un sapore meno amaro.
Esempio 2:
E' stato prodotto un materiale alimentare contenente eriocitrina come segue impiegando una buccia di limone come materiale di partenza.
Due kg di buccia di limone sono stati polverizzati, e sono stati aggiunti ad essi 10 litri di acqua. La polvere è stata immersa in essi a temperatura ambiente per 30 minuti. Quindi, l'estratto è stato filtrato per ottenere un filtrato. Questo filtrato è stato centrifugato a 9000 giri per minuto per 20 minuti, ed il supernatante è stato fatto passare attraverso una resina sintetica di adsorbimento (500 mi: AMBERLITE XAD-16: un prodotto di Rohm & Haas Co.). Quindi, è stato fatto passare un litro di acqua, e due litri di acqua calda di 60°C ed 80°C sono stati fatti passare sulla resina. Quindi, il prodotto è stato eluito con 1 litro di etanolo 30%. Questo eluito è stato concentrato sotto pressione ridotta, ed il concentrato è stato disciolto in 10 mi di acqua. Il contenuto di eriocitrina nel concentrato risultante è stato misurato attraverso cromatografia di liquido ad elevata pressione, ed il gusto è stato identificato attraverso valutazione organolettica. I risultati sono mostrati in tabella 2.
TABELLA 2
In questo modo, è stato identificato che, dopo che l'estratto della buccia era stato adsorbito sulla resina sintetica di assorbimento, acqua calda veniva dapprima fatta passare, ed il prodotto veniva quindi eluito con il solvente polare, con il che i sapori amaro ed aspro potevano venir efficientemente rimossi mentre si conservava quasi lo stesso livello di contenuto di eriocitrina.
Esempio 3 :
E' stata aggiunta acqua a 100 grammi di polvere liofilizzata del concentrato ottenuto nell ' esempio 1 , 150 grammi di zucchero, 15 grammi di miele, 1 grammo di acido ascorbico, 0 , 5 grammi di acido citrico ed un' appropriata quantità di aroma per regolare la quantità ad 1 kg . La miscela è stata sterilizzata a 95°C per 20 minuti, e 100 mi del prodotto risultante sono stati versati a riempimento sterilmente in ciascuna bottiglia per produrre una bevanda salutare:
Effetti dell'invenzione:
Secondo l'invenzione, un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina come ingrediente antiossidante derivato da agrumi, può venir industrialmente prodotto ad un costo basso. Inoltre, il prodotto ottenuto mediante questo processo è un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina ed avente sapore meno amaro ed aspro. Di conseguenza, quando questo materiale viene aggiunto a bevande o alimenti, possono venir ottenuti bevande o alimenti aventi un sapore meno sgradevolmente amaro ed aspro ed aventi un effetto antiossidante. Conseguentemente, possono venir procurati alimenti che coadiuvano ad impedire malattie derivate da abitudini di vita giornaliera.
Eriocitrina è un ingrediente derivato da prodotti naturali, ed esso è contenuto in un succo di agrumi come limone e limetta che sia già stato ingerito in una grande quantità di diverse decine di mg per 100 mi. Non vi è alcun problema con la sicurezza per le persone. Essa è negativa nella prova di mutagenicità secondo il saggio Ree oppure il saggio di Ames. Così è stata identificata la sicurezza.
Inoltre, una buccia ed uno scarto spremuto sono prodotti secondari procurati nella spremitura di un succo di frutta. L'estrazione di un ingrediente attivo mediante riutilizzo di queste porzioni è un'invenzione che è industrialmente molto utile, e ciò è estremamente di profitto sull'aspetto di utilizzare uno scarto.
Ancora inoltre, nell'industria del succo di frutta, oltre alla buccia e simili, liquidi di scarto come acqua di alimentazione e acqua di lavaggio impiegati nel trattamento vengono procurati in grande quantità, e questi possono venir utilizzati come soluzioni di eriocitrina. Pure sotto questo aspetto, l'invenzione è eccellente .
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per produrre un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina, il quale comprende di estrarre almeno uno di un succo, una buccia ed uno scarto di succo estratto di un agrume con un solvente polare, applicare l'estratto ad una resina sintetica di adsorbimento per adsorbire eriocitrina, quindi lavare la resina sintetica di adsorbimento con acqua o acqua calda, e separare e recuperare il materiale alimentare avente l'elevata concentrazione di eriocitrina impiegando un solvente organico.
- 2. Procedimento per produrre un materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina, che comprende di applicare acqua di alimentazione e, oppure acqua di lavaggio di almeno uno di una polpa, una buccia ed uno scarto di succo spremuto di un agrume ad una resina sintetica di adsorbimento per adsorbire eriocitrina, lavare quindi resina sintetica di assorbimento per assorbire eriocitrina, quindi lavare la resina sintetica di assorbimento con acqua oppure acqua calda, e separare e recuperare il materiale alimentare avente l'elevata concentrazione di eriocitrina impiegando un solvente organico.
- 3. Procedimento della rivendicazione 1 oppure 2, in cui un solvente polare, preferibilmente alcool viene impiegato come solvente organico nella separazione ed il recupero.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui l'alcool è un alcool idrato avente un contenuto di almeno 5% e meno di 40%, preferibilmente etanol idrato.
- 5. Procedimento di qualsiasi delle rivendicazioni 1 fino a 4, in cui un estratto di materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina che viene ottenuto con il solvente organico, viene sottoposto ad almeno un trattamento scelto da concentrazione, formazione di una pasta, essiccamento e diluizione.
- 6. Materiale alimentare avente una elevata concentrazione di eriocitrina prodotto mediante il procedimento recitato in qualsiasi delle rivendicazioni 1 fino a 5.
- 7. Bevanda ed alimento contenente il materiale alimentare avente una concentrazione elevata di eriocitrina come recitato nella rivendicazione 6.
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