Konservierungsmittel Es ist bekannt, für die Haltbarmachung von ver derblichen Stoffen z. B. Ameisensäure, Essig-, Pro- pion-, Sorbin-, Benzoe-, p-Chlorbenzoesäure oder Hydroxy-benzoesäuren zu verwenden.
Darüber hin aus ist die Verwendung von Pyrokohlens'äureestern als Konservierungsmittel für verderbliche Stoffe be schrieben. (DBP 1011709) Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von gemischten Anhydrid'en als Konservierungsmit- tel für verderbliche Stoffe. Die verwendeten gelmisch- ten Anhydride entsprechen der folgenden Formel:
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R1 und R,, sind verschiedene organische Reste, einer der Reste. R1 oderR, kann ausserdem ein substituierter Oxyrest - 0R.; -sein. Dabei können R1 , R. und R.; z.
B. sein: : Alkylreste, wie Methyl, Äthyl, Propyl, i-Propyl, tert.-Butyl, Sorbityl, oder Cycloalkylreste, wie Cyclohexyl, ferner Aryl- und Aralkylreste, wie Phenyl, Benzyl, Cinnamoyl oder auch heterocyclische Reste.
Die erfindungsgemäss als Konservierungsmittel zu verwendenden gemischten An'hydride werden nach bekannten Verfahren hergestellt, z. B. durch Umsatz von Carbonsäuren mit einem Chlorko lens'äureester in Gegenwart einer Base oder .auch durch Umsatz eines carbonsauren Salzes mit einem Carbonsäure- chlorid.
Zur Anwendung :der vorgeschlagenen Konservie rungsmittel setzt man die Mittel als solche oder in Form einer Lösung den zu konservierenden Stoffen zu und vermischt sie erforderlichenfalls innig mit den Stoffen. Die erforderlichen Mengen Konservie rungsmittel lassen sich von Fall zu Fall durch Vor versuche leicht ermitteln ; im .allgemeinen genügen Mengen von 0,01-1 % bezogen auf die Menge des zu konservierenden Stoffes.
Mit den erfindungsgemäss vorgeschlagenen Mit teln ist es möglich, verderbliche Stoffe vegetabilischer oder animalischer Herkunft in vorteilhafter Weise zu konservieren. Zu den Stoffen, die erfindungs- gemäss konserviert werden können, gehören insbe- sordere Kohlehydrate enthaltende Stoffe, wie z. B.
Fruchtmark, Fruchtextrakte oder Fruchtsäfte und Drogenextrakte ; ferner Kasein und andere protein- haltige Stoffe, sowie Injektionslösungen und andere pharmazeutische oder kosmetische Zubereitungen verderblicher Art.
Die erfindungsgemässen Konservierungsmittel zeichnen sich gegenüber anderen dadurch aus, dass sie zunächst als Acylierungsmittel wirken: können, und nach erfolgter Hydrolyse im Substrat mit der freigewordenen Carbonsäure eine weitere antimikro bielle Wirkung in bekannter Weise entfalten können.
Die Wirkung :der durch Hydrolyse entstandenen Carbonsäure zeichnet das erfindungsgemässe Ver fahren vor allem gegenüber der Anwendung von Pyrokohlensäureestern aus. Die Acyherungswirkung der erfindungsgemäss zu verwendenden. Substanzen stellt sie über die blosse Verwendung der Carbon- säu:re. So zeigt z.
B. das Sorbinsäure-äthylkohlen- säureanhydrid gegen Penicillium glaucum und Sac- charomyces cerevisiae eine höhere Wirksamkeit als Sorbinsäure allein.
Die erfindungsgemässen Konservierungsmittel erlauben :eine Haltbarmachung :mit geringerem Men gen an solchen: Stoffen, ohne dass dadurch die Halt- barm-achung des zu konservierenden Produktes. be einträchtigt würde. So kann z.
B. bei Verwendung des gemischten Anhydrids aus Äthylkohlensäure und Sorbinsäure für die Konservierung von Orangensaft mit einer Dosierung von 0,
03 % gearbeitet werden. Die gleiche Wirksamkeit lässt sich bei normaler Ver wendung von Sorbinsäure nur mit einer Menge von 0,05 % erzielen. Die Einsparung an Sorbinsäure geht aus dem Zerfall des gemischten Ahhydrids in Sorbinsäure, Kohlensäure und Alkohol hervor.
Der Sorbinsäurege.halt beträgt schliesslich 0,018 0/0 ,an- statt 0,05 % bei :direkter Anwendung.
Die in den nächststehenden Beispielen angege benen Teile sind Gewichtsteile.
<I>Beispiel 1</I> 100 Teile eines auf Dextrose und Maltose auf gebauten Hustensaftes, der .etwa 20 Teile Dextrose, 5 Teile Maltose enthält, neben hustenlösenden Wirk stoffen, von pH 5,5 werden mit 0,03 Teilen Sorbin- säure-äthyl-kohlensäurean!hydrid in 0,3 Teilken abs. Alkohol versetzt. Nach guter Verteilung des Kon- servierungsmittels wird das Präparat in einem ge schlossenen Gefäss,
bei Zimmertemperatur auf- bewahrt.
Das so konservierte Produkt ist nach 30 Tagen noch unverändert, während ein Kontrollansatz ohne Konservierungsmittel bereits nach einem Tag starke Gärungserscheinung zeigt.
Ein gleicher Hustensaft, der kurz vor der Ab füllung mit 0,03 Teilen PyroIcohlensäured:iäthyl- ester versetzt worden ist, bleibt nur so lange steril, wie die Hustersaftflasche geschlossen bleibt. Er zeigt nach dem Öffnen der Flasche nach etwa 48 Stun den Gärungserscheinungen sowie Oberflächen- schimmel.
<I>Beispiel 2</I> 100 Teile Apfelmark mit 10 % Zuckergehalt und einem pH von 4 werden mit 0,06 Teilen Essig- säure-äthylkohlensäureanhydrid vermischt und als- bald verschlossen. Das so behandelte Gut erweist sich als hervorragend konserviert.
Apfelmark, das mit 0,1 Teilen Pyrokohlensäure- diäthylester vermischt und unter Verschluss gebracht wurde, zeigt nach 10 Tagen auf .der Oberfläche Schimmelwachstum, auch wenn,das Gefäss nicht ge öffnet wird.
<I>Beispiel 3</I> <B>100</B> Teile Orangensaft vom pH 4,5 mit einem Zuckergehalt von 8 % werden mit 0,03 Teilen Sor- binsäure-essigsäureanhydrid versetzt und alsbald verschlossen. Der so konservierte Saft zeigt nach längerer Lagerung bei Temperaturen zwischen 20 bis 30,
1 C keinerlei Gärung oder Schimmelbefall. Un- konservierte Gegenproben befinden sich nach 48 Stunden in Gärung und setzen inner'halb weiterer 3 Tage Oberflächenschimmel :an.
Zur Herstellung des Sorbinsäure-essgsäure-an- hydrid:s kocht man 45 g wasserfreies Natnumacetat, suspendiert in 100 ml abs. Toluol, mit 65 g Sorbin- säure-chlorid 4 Stunden am Rückfluss. Man schüttelt die gekühlte Reaktionsmischung nach Zusatz von 300m1 Äther mit 5,
0%iger Sodalösung aus. Das Anhydri@d siedet bei 77-78o/0,3.
02H"0;(154) Berechnet : C : 62,30 H : 6,50 O : 31,20 Gefunden : C : 62,35 H : 6,58 O : 31,26 Ein mit 0,03 Teilen Pyrokohlensäured'iäthylester versetzter Orangensaft gärt nach Öffnen der Ver packung innerhalb von 48 Stunden und setzt eben falls wie die umkonservierte Gegenprobe innerhalb von 2-3 Tagen Oberflächenschimmel an.
<I>Beispiel 4</I> Aus der folgenden Tabelle sind die prozentualen Mengen von Propionsäure-Sorbinsäureanhydrid, Ben,zoesäure-Äthyl-kohlensäureanhydrid und Sor- binsäure ersichtlich, die für eine ausreichende Hem mung des Wachstums der in dieser Tabelle aufge zeigten Pilzarten im Durchschnitt ausreichen
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Saccharo- <SEP> Penicil-':
' <SEP> Asper-'\ <SEP> Bacte- <SEP> Misch myces <SEP> RUM <SEP> gillus <SEP> rium <SEP> infektion
<tb> cerevisiae <SEP> glaucum <SEP> niger <SEP> coli
<tb> Propionsäure-Sorbinsäureanhydrid <SEP> ...... <SEP> 0,01 <SEP> 0,3 <SEP> 0,03 <SEP> 0,15 <SEP> 0,15
<tb> Benzoes'äure-Äthylkohlensäureanhydrid <SEP> .. <SEP> 0,03 <SEP> 0,3 <SEP> 0,05 <SEP> 0,15 <SEP> 0,1
<tb> Sorbinsäure <SEP> <B>.......</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,02 <SEP> <B><I>0,05-</I></B> <SEP> 0,12 <SEP> - <SEP> Nährboden <SEP> : <SEP> pH <SEP> 4,5. <SEP> <B>0,07-</B> <SEP> Vergleichsansatz
Preservatives It is known for the preservation of ver perishable substances such. B. formic acid, acetic, propionic, sorbic, benzoic, p-chlorobenzoic acid or hydroxy-benzoic acids to be used.
In addition, the use of Pyrokohlens'äureestern as a preservative for perishable substances be written. (DBP 1011709) The invention relates to the use of mixed anhydrides as preservatives for perishable substances. The gel-mixed anhydrides used correspond to the following formula:
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R1 and R ,, are different organic radicals, one of the radicals. R1 orR can also be a substituted oxy radical - OR .; -be. Here, R1, R. and R .; z.
B. be:: alkyl radicals such as methyl, ethyl, propyl, i-propyl, tert-butyl, sorbityl, or cycloalkyl radicals such as cyclohexyl, also aryl and aralkyl radicals such as phenyl, benzyl, cinnamoyl or heterocyclic radicals.
The mixed anhydrides to be used as preservatives according to the invention are prepared by known processes, e.g. B. by reacting carboxylic acids with a Chlorko lens'äureester in the presence of a base or .auch by reacting a carboxylic acid salt with a carboxylic acid chloride.
For use: the proposed preservatives are added to the substances to be preserved as such or in the form of a solution and, if necessary, mixed intimately with the substances. The required amounts of preservatives can be easily determined from case to case by preliminary tests; in general, amounts of 0.01-1% based on the amount of the substance to be preserved are sufficient.
With the means proposed according to the invention it is possible to preserve perishable substances of vegetable or animal origin in an advantageous manner. The substances that can be preserved according to the invention include, in particular, substances containing carbohydrates, such as B.
Fruit pulp, fruit extracts or fruit juices and drug extracts; also casein and other proteinaceous substances, as well as injection solutions and other pharmaceutical or cosmetic preparations of a perishable nature.
The preservatives according to the invention are distinguished from others in that they can initially act as acylating agents and, after hydrolysis in the substrate with the released carboxylic acid, can develop a further antimicrobial effect in a known manner.
The effect: the carboxylic acid formed by hydrolysis distinguishes the process according to the invention above all from the use of pyrocarbonic acid esters. The acylation effect of the to be used according to the invention. She places substances above the mere use of carboxylic acid. So shows z.
B. Sorbic acid ethyl carbonic anhydride against Penicillium glaucum and Saccharomyces cerevisiae is more effective than sorbic acid alone.
The preservatives according to the invention allow: a preservation: with smaller amounts of such: substances, without thereby impairing the preservation of the product to be preserved. would be impaired. So z.
B. when using the mixed anhydride from ethyl carbonic acid and sorbic acid for the preservation of orange juice with a dosage of 0,
03% are worked. The same effectiveness can only be achieved with an amount of 0.05% with normal use of sorbic acid. The saving in sorbic acid results from the decomposition of the mixed ahydride into sorbic acid, carbonic acid and alcohol.
The sorbic acid content is finally 0.018%, instead of 0.05% for: direct use.
The parts given in the following examples are parts by weight.
<I> Example 1 </I> 100 parts of a cough syrup based on dextrose and maltose, which contains about 20 parts of dextrose, 5 parts of maltose, in addition to cough-relieving agents, of pH 5.5 with 0.03 parts of sorbin acid-ethyl-carbonic anhydride in 0.3 parts abs. Alcohol added. After the preservative has been well distributed, the preparation is placed in a closed container,
stored at room temperature.
The product preserved in this way is still unchanged after 30 days, while a control batch without preservatives shows strong signs of fermentation after just one day.
The same cough syrup to which 0.03 parts of pyrohlenic acid ethyl ester was added shortly before it was filled, only remains sterile as long as the cough syrup bottle remains closed. After opening the bottle, it shows signs of fermentation and surface mold after about 48 hours.
<I> Example 2 </I> 100 parts of apple pulp with 10% sugar content and a pH of 4 are mixed with 0.06 parts of acetic acid-ethyl carbonic acid anhydride and then sealed. The goods treated in this way prove to be extremely well preserved.
Apple pulp, which was mixed with 0.1 part of pyrocarbonic acid diethyl ester and placed under lock and key, shows mold growth on the surface after 10 days, even if the container is not opened.
<I> Example 3 </I> <B> 100 parts of orange juice with a pH of 4.5 and a sugar content of 8% are mixed with 0.03 parts of sorbic acid-acetic anhydride and immediately sealed. The juice preserved in this way shows after prolonged storage at temperatures between 20 and 30,
1 C no fermentation or mold growth. Unpreserved counter samples are fermenting after 48 hours and surface mold will set in within a further 3 days.
To prepare the sorbic acid-acetic acid anhydride: 45 g of anhydrous sodium acetate are boiled, suspended in 100 ml of abs. Toluene, with 65 g of sorbic acid chloride under reflux for 4 hours. After adding 300 ml of ether, the cooled reaction mixture is shaken with 5,
0% soda solution. The anhydride boils at 77-78o / 0.3.
02H "0; (154) Calculated: C: 62.30 H: 6.50 O: 31.20 Found: C: 62.35 H: 6.58 O: 31.26 A diethyl pyrocarbonate with 0.03 parts Orange juice that has been mixed with it ferments within 48 hours after opening the packaging and, like the re-preserved counter-sample, forms surface mold within 2-3 days.
<I> Example 4 </I> The following table shows the percentage amounts of propionic acid-sorbic anhydride, benzoic acid-ethyl-carbonic anhydride and sorbic acid, which are necessary for a sufficient inhibition of the growth of the fungus species shown in this table sufficient on average
EMI0002.0143
Saccharo- <SEP> Penicil- ':
'<SEP> Asper -' \ <SEP> Bacte- <SEP> mixed myces <SEP> RUM <SEP> gillus <SEP> rium <SEP> infection
<tb> cerevisiae <SEP> glaucum <SEP> niger <SEP> coli
<tb> Propionic acid sorbic anhydride <SEP> ...... <SEP> 0.01 <SEP> 0.3 <SEP> 0.03 <SEP> 0.15 <SEP> 0.15
<tb> Benzoic acid-ethyl carbonic anhydride <SEP> .. <SEP> 0.03 <SEP> 0.3 <SEP> 0.05 <SEP> 0.15 <SEP> 0.1
<tb> Sorbic acid <SEP> <B> ....... </B> <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.02 <SEP> <B><I>0.05-</I> </B> <SEP> 0.12 <SEP> - <SEP> culture medium <SEP>: <SEP> pH < SEP> 4.5. <SEP> <B> 0.07- </B> <SEP> comparative approach