PL B1. Preparat o właściwościach przeciwutleniających oraz sposób otrzymywania tego preparatu. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) Int.Cl. A23F 5/20 ( ) A23L 3/3472 ( ) A61K 36/74 ( ) A61K 8/97 ( ) (54) Preparat o właściwościach przeciwutleniających oraz sposób otrzymywania tego preparatu (73) Uprawniony z patentu: POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 26/10 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 06/14 (72) Twórca(y) wynalazku: GRAŻYNA BUDRYN, Łódź, PL EWA NEBESNY, Łódź, PL DOROTA ŻYŻYLEWICZ, Łódź, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Ewa Kaczur-Kaczyńska

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest preparat o właściwościach przeciwutleniających, sposób wytwarzania tego preparatu oraz jego zastosowanie. Powszechnie znane i stosowane są syntetyczne przeciwutleniacze, jak estry kwasu galusowego, syntetyczne tokoferole, 3,5-diizobutylo-4-hydroksytoluen lub izobutylohydroksyanizol. Większość tych związków wykazuje działanie toksyczne i kancerogenne, dlatego stosowanie ich jako przeciwutleniaczy do produktów kosmetycznych, paszowych, farmaceutycznych, a zwłaszcza spożywczych jest ograniczone. Z opisu patentowego EP nr A2 są znane preparaty o właściwościach przeciwutleniąjących, otrzymywane z wykorzystaniem ekstraktu ziaren surowej kawy, zawierające m. in % wagowych kwasu chlorogenowego, 8-10% wagowych kofeiny oraz 61,5-73,9% pozostałych składników. W publikacji tej ujawniono także zastosowanie tych preparatów jako środków przeciwutleniających, podnoszących trwałość produktów kosmetycznych i spożywczych. Preparat o właściwościach przeciwutleniających, zawierający biologicznie aktywne kwasy polifenolowe, kofeinę oraz mieszaninę węglowodanów, białka, substancji mineralnych, tłuszczu i wody, wyekstrahowane z ziaren kawy surowej, według wynalazku zawiera mieszaninę biologicznie aktywnych kwasów polifenolowych w ilości 8,9-36% wagowych oraz do 100% wagowych mieszaniny kofeiny, węglowodanów, białka, substancji mineralnych, tłuszczu i wody, w tym kofeiny 5-6% wagowych. Preparat według wynalazku posiada mało charakterystyczną zielonoszarą barwę, lekko zbożowy zapach oraz gorzki smak. Sposób otrzymywania preparatu o właściwościach przeciwutleniających, według wynalazku polega na tym, że rozdrobnione ziarna kawy surowej poddaje się ekstrakcji wodą lub etanolem przy stosunku wagowym ziaren kawy do wody lub rozpuszczalnika organicznego od 1:5,75 do 1:5 w temperaturze C w czasie minut, po czym oddziela się części stałe, a pozostały roztwór, po ewentualnym rozfrakcjonowaniu na frakcje o różnej aktywności przeciwutleniającej, poddaje się korzystnie koncentracji i/lub suszeniu. Preparat według wynalazku wykazuje właściwości przeciwutleniające polegające na przeciwdziałaniu tworzeniu wolnych rodników, ich likwidacji oraz hamowaniu tworzenia pierwotnych produktów utleniania kwasów tłuszczowych. Ogranicza utlenianie tłuszczów podczas ich przechowywania, ogrzewania oraz jako składników w wyrobach zawierających tłuszcz. Wykazuje znacznie większą zawartość polifenoli niż preparat otrzymany z ziaren kawy prażonej, gdyż w procesie prażenia ziaren kawy polifenole ulegają stopniowemu rozkładowi. Preparat według wynalazku otrzymuje się łatwo z powszechnie dostępnego surowca. Preparat według wynalazku stosuje się jako środek utrwalający lub nadający cechy funkcjonalne produktom przemysłu spożywczego, paszowego, farmaceutycznego i kosmetycznego, przy czym stosuje się go w postaci proszku, kapsułek, roztworów wodnych lub nalewek etanolowych, w ilości 0,01-99,9% wagowych suchego preparatu w stosunku do masy modyfikowanego produktu. Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady. P r z y k ł a d I Ziarna kawy surowej z gatunku robusta poddano ekstrakcji wodą przy stosunku wagowym ziaren kawy do użytej wody równym 1:5,75 w temperaturze 110 C w czasie 10 minut, po czym oddzielono części stałe, a pozostały roztwór poddano suszeniu liofilizacyjnemu. Otrzymano preparat o właściwościach przeciwutleniających z wydajnością 30 g/100 g ziarna. Otrzymany preparat zawierał 36,0% wagowych kwasów polifenolowych, w tym: kwasu 3-kawoilochinowego 8,2%, kwasu 4-kawoilochinowego 8,4%, kwasu 5-kawoilochinowego 10,1%, kwasu 3-feruilochinowego 0,6%, kwasu 4-feruilochinowego 0,8%, kwasu 5-feruilochinowego 1,2%, kwasu 3,4-dikawoilochinowego 2,6%, kwasu 3,5-dikawoilochinowego 1,7%, kwasu 4,5-dikawoilochinowego 1,4%, kwas 4,5-kawoiloferuilochinowego 1,0%.

3 PL B1 3 węglowodany 24%, tłuszcze 1%, białka 17% kofeina 6%, związki mineralne 14%, woda 2%. Dla porównania, ekstrakcji wodą w takich samych warunkach poddano ziarna kawy z gatunku robusta prażonej, po czym oddzielono części stałe, a pozostały roztwór poddano suszeniu w warunkach, jak opisano wyżej. Otrzymano preparat o właściwościach przeciwutleniających z wydajnością 30 g/100 g ziarna. Otrzymany preparat zawierał 2,7% wagowych kwasów polifenolowych, w tym: kwasu 3-kawoilochinowego 0,7%, kwasu 4-kawoilochinowego 0,6%, kwasu 5-kawoilochinowego 0,9%, kwasu 3-feruilochinowego 0,0%, kwasu 4-feruilochinowego 0,1%, kwasu 5-feruilochinowego 0,1%, kwasu 3,4-dikawoilochinowego 0,1%, kwasu 3,5-dikawoilochinowego 0,1%, kwasu 4,5-dikawoilochinowego 0,0%, kwasu 4,5-kawoiloferuilochinowego 0,1%. węglowodany 47,3%, tłuszcze 1,0%, białka 27,0%, kofeina 6,0%, związki mineralne 14,0%, woda 2,0%. P r z y k ł a d II Ziarna kawy surowej z gatunku arabika poddano ekstrakcji etanolem przy stosunku wagowym ziaren kawy do użytego etanolu równym 1:5 w temperaturze 78 C w czasie 120 minut, po czym oddzielono części stałe, a pozostały roztwór poddano zagęszczeniu w aparacie wyparnym, a następnie dosuszeniu w warunkach konwekcyjnych. Otrzymano preparat o właściwościach przeciwutleniających z wydajnością 25 g/100 g ziarna. Otrzymany preparat zawierał 8,9% wagowych kwasów polifenolowych, w tym: kwasu 3-kawoilochinowego 0,6%, kwasu 4-kawoilochinowego ` 0,8%, kwasu 5-kawoilochinowego 6,1%, kwasu 3-feruilochinowego 0,0%, kwasu 4-feruilochinowego 0,1%, kwasu 5-feruilochinowego 0,5%, kwasu 3,4-dikawoilochinowego 0,0%, kwasu 3,5-dikawoilochinowego 0,0%, kwasu 4,5-dikawoilochinowego 0,0%, kwas 4,5-kawoiloferuilochinowy 0,8%. węglowodany 36,0%, tłuszcze 6,0%, białka 26,1%, kofeina 5,0%, związki mineralne 16,0% woda 2,0%. Dla porównania, ekstrakcji etanolem w takich samych warunkach poddano prażone ziarna kawy z gatunku arabika, po czym oddzielono części stałe, a pozostały roztwór poddano suszeniu w warunkach jak opisano wyżej.

4 4 PL B1 Otrzymano preparat o właściwościach przeciwutleniających z wydajnością 30 g/100 g ziarna. Otrzymany preparat zawierał 1,5% wagowych kwasów polifenolowych, w tym: kwasu 3-kawoilochinowego 0,3%, kwasu 4-kawoilochinowego 0,3%, kwasu 5-kawoilochinowego 0,5%, kwasu 3-feruilochinowego 0,1%, kwasu 4-feruilochinowego 0,1%, kwasu 5-feruilochinowego 0,1%, kwasu 3,4-dikawoilochinowego 0,1%, kwasu 3,5-dikawoilochinowego 0,0%, kwasu 4,5-dikawoilochinowego 0,0%, kwasu 4,5-kawoiloferuilochinowego 0,0%. węglowodany 43%, tłuszcze 5%, białka 30%, kofeina 3,5%, związki mineralne 15%, woda 2%. P r z y k ł a d III Rozdrobnione ziarna kawy surowej z gatunku robusta poddano ekstrakcji wodą przy stosunku wagowym ziaren kawy do wody 1:5,75 w temperaturze 110 C w czasie 10 minut. Po odfiltrowaniu części stałych, otrzymany ekstrakt poddano zamrożeniu, a następnie suszono liofilizacyjnie. Otrzymano preparat o składzie analogicznym jak preparat otrzymany w przykładzie I, z wydajnością 30 g/100 g ziarna. P r z y k ł a d IV Preparat uzyskany w przykładzie III zastosowano do utrwalenia masła. Wyniki oceny tłuszczu były następujące. Ocena organoleptyczna tłuszczu w skali 1-5 pkt: masła świeżego bez dodatku preparatu - 4,9 pkt, masła bez dodatku preparatu, po 2 miesiącach przechowywania w temperaturze 18 C - 1,1 pkt, masła po 2 miesiącach przechowywania w temperaturze 18 C z dodatkiem 1% preparatu - 3,2 pkt, w temperaturze 180 C bez dodatku preparatu - 3,2 pkt, w temperaturze 180 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 3,2 pkt, Liczba nadtlenkowa: masła świeżego - 1,0 mmol O 2 /kg tłuszczu, masła przechowywanego przez 2 miesiące w temperaturze 18 C bez dodatku preparatu - 4,0 mmole O 2 /kg tłuszczu, masła przechowywanego przez 2 miesiące w temperaturze 18 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 1,4 mmola O 2 /kg tłuszczu, w temperaturze 180 C bez dodatku preparatu - 3,1 mmola O 2 /kg tłuszczu, w temperaturze 180 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 1,0 mmol O 2 /kg tłuszczu. Absorbancja w świetle UV przy długości fali 232 i 268 nm świadcząca o obecności pierwotnych produktów utlenienia kwasów tłuszczowych: A 1% 232 masła świeżego - 3,3, A 1% 232 masła przechowywanego przez 2 miesiące w temperaturze 18 C bez dodatku preparatu - 4,3, A 1% 232 masła przechowywanego przez 2 miesiące w temperaturze 18 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 2,8,

5 PL B1 5 A 1% 232 w temperaturze 180 C bez dodatku preparatu - 5,2, A 1% 232 w temperaturze 180 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 3,6, A 1% 268 masła świeżego - 0,8, A 1% 268 masła przechowywanego przez 2 miesiące w temperaturze 18 C bez dodatku preparatu - 0,8, A 1% 268 masła przechowywanego przez 2 miesiące w temperaturze 18 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 0,5, A 1% 268 w temperaturze 180 C bez dodatku preparatu - 1,0, A 1% 268 w temperaturze 180 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 0,4. P r z y k ł a d V Preparat uzyskany w przykładzie III zastosowano do utrwalenia oleju słonecznikowego. Wyniki oceny tłuszczu były następujące. Ocena organoleptyczna tłuszczu w skali 1-5 pkt: oleju słonecznikowego świeżego - 5,0 pkt, oleju słonecznikowego 3 miesiącach przechowywania w temperaturze 18 C bez dodatku preparatu - 3,2 pkt, oleju słonecznikowego po 3 miesiącach przechowywania w temperaturze 18 C z dodatkiem 1% preparatu - 3,5 pkt, w temperaturze 180 C bez dodatku preparatu - 2,2 pkt, w temperaturze 180 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 2,7 pkt. Liczba nadtlenkowa: oleju słonecznikowego świeżego - 2,0 mmole O 2 /kg tłuszczu, oleju słonecznikowego przechowywanego przez 1 miesiąc w temperaturze 18 C bez dodatku preparatu - 12,0 mmoli O 2 /kg tłuszczu, oleju słonecznikowego przechowywanego przez 1 miesiąc w temperaturze 18 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 5,0 mmoli O 2 /kg tłuszczu, w temperaturze 180 C bez dodatku preparatu - 16,0 mmoli O 2 /kg tłuszczu, w temperaturze 180 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 9,5 mmol O 2 /kg tłuszczu. Absorbancja w świetle UV przy długości fali 232 i 268 nm świadcząca o obecności pierwotnych produktów utlenienia kwasów tłuszczowych: A 1% 232 oleju słonecznikowego świeżego - 3,0, A 1% 232 oleju słonecznikowego przechowywanego przez 3 miesiące w temperaturze 18 C bez dodatku preparatu - 23,0, A 1% 232 oleju słonecznikowego przechowywanego przez 3 miesiące w temperaturze 18 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 7,0, A 1% 232 w temperaturze 180 C bez dodatku preparatu - 3,9, A 1% 232 w temperaturze 180 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 2,0, A 1% 268 oleju słonecznikowego świeżego - 0,6, A 1% 268 oleju słonecznikowego przechowywanego przez 3 miesiące w temperaturze 18 C bez dodatku preparatu - 1,7, A 1% 268 oleju słonecznikowego przechowywanego przez 3 miesiące w temperaturze 18 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 0,8, A 1% 268 w temperaturze 180 C bez dodatku preparatu - 2,2, A 1% 268 w temperaturze 180 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 0,7.

6 6 PL B1 P r z y k ł a d VI Preparat uzyskany w przykładzie III zastosowano do utrwalenia czekoladowanych korpusów z masy cukrowo-tłuszczowej z dodatkiem orzechów. Korpus stanowił 85% wagowych, a kuwertura z czekolady naturalnej stanowiła 15% wagowych wyrobu. Skład korpusów w procentach wagowych: tłuszcz - 25%, cukier - 15%, mleko w proszku - 17%, łom waflowy - 18%, kakao - 5%, mielone orzechy arachidowe - 20%. Wyniki oceny wyrobu były następujące. Ocena organoleptyczna w skali 1-5 pkt: wyrobu świeżego - 4,4 pkt, 18 C bez dodatku preparatu - 3,8 pkt, 18 C z dodatkiem 1% preparatu - 4,6 pkt. Liczba nadtlenkowa tłuszczu wyekstrahowanego z: wyrobu świeżego - 2,0 mmole O 2 /kg tłuszczu, 18 C bez dodatku preparatu - 4,2 mmola O 2 /kg tłuszczu, 18 C z dodatkiem 1% preparatu - 3,3 mmola O 2 /kg tłuszczu. Absorbancja w świetle UV przy długości fali 232 i 268 nm świadcząca o obecności pierwotnych produktów utlenienia kwasów tłuszczowych: A 1% 232 tłuszczu wyekstrahowanego z wyrobu świeżego- 1,7. A 1% 232 tłuszczu wyekstrahowanego z wyrobu przechowywanego przez 3 miesiące w temperaturze 18 C bez dodatku preparatu - 2,4. A 1% 232 tłuszczu wyekstrahowanego z wyrobu przechowywanego przez 3 miesiące w temperaturze 18 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 2,1. A 1% 268 tłuszczu wyekstrahowanego z wyrobu świeżego- 0,3 A 1% 268 tłuszczu wyekstrahowanego z wyrobu przechowywanego przez 3 miesiące w temperaturze 18 C bez dodatku preparatu - 0,4, A 1% 268 tłuszczu wyekstrahowanego z wyrobu przechowywanego przez 3 miesiące w temperaturze 18 C z dodatkiem 0,1% preparatu - 0,3. Zastrzeżenia patentowe 1. Preparat o właściwościach przeciwutleniających, zawierający biologicznie aktywne kwasy polifenolowe, kofeinę oraz mieszaninę węglowodanów, białka, substancji mineralnych, tłuszczu i wody, wyekstrahowane z ziaren kawy surowej, znamienny tym, że zawiera mieszaninę biologicznie aktywnych kwasów polifenolowych w ilości 8,9-36% wagowych oraz do 100% wagowych mieszaniny kofeiny, węglowodanów, białka, substancji mineralnych, tłuszczu i wody, w tym kofeiny 5-6% wagowych. 2. Sposób otrzymywania preparatu o właściwościach przeciwutleniających, znamienny tym, że rozdrobnione ziarna kawy surowej poddaje się ekstrakcji wodą lub etanolem przy stosunku wagowym ziaren kawy do wody lub rozpuszczalnika organicznego od 1:5,75 do 1:5 w temperaturze C w czasie minut, po czym oddziela się części stałe, a pozostały roztwór, po ewentualnym rozfrakcjonowaniu na frakcje o różnej aktywności przeciwutleniającej, poddaje się korzystnie koncentracji i/lub suszeniu. Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)