DE19612136C1 - Verfahren zur Herstellung von Pflanzenauszügen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Pflanzenauszügen

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Description

1. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Auszugsflüssigkeiten für Frischpflanzen unter Verwendung von Most, Saft, Traubenmost, Wein und der Hefe Saccharomyces cerevisiae Stamm V01-DSM 10 573. Sie gehört daher zum technischen Gebiet der Chemie und der Gattung Bio- und Weinchemie an.
Zweck der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem die Wirkstoffe der Pflanzen noch intensiver erhalten bleiben, als bisher bekannt. Dies geschieht durch chemische Verbindungen und enzymatische Prozesse, die den Zerfall durch Sauerstoff temporär erheblich verzögern.
Die Erzeugnisse finden Anwendung in der Heilkunde, Kosmetik und im Lebensmittelbereich.
2. Stand der Technik
Bekannt sind folgende Verfahren zur Gewinnung von Pflanzeninhaltsstoffen:
  • a. Trocknung der Pflanzen mit anschließendem Heiß- oder Kaltwasserauszug.
  • b. Pflanzenpreßsaft der frisch geernteten Pflanzen.
  • c. Alkoholische Frischpflanzenauszüge verschiedener Konzentration. Der eingesetzte Alkohol dient als Lösungs- und Konservierungsmittel. Nur unter bestimmten Voraussetzungen können sich Salze und Ester bilden.
  • d. Vacuumverdampfung, Gefriertrocknung, Pulverisierung, Tablettierung und Pelletierung der nach b und c gewonnenen Pflanzenauszüge.
  • e. nach Patent DE 42 31 009 A1 durch Mitvergärung von Traubenmost.
Dies ergibt sich aus den Literaturfundstellen:
Dachler-Pelzmann, Heil- und Gewürzpflanzen, Anbau-Ernte-Aufbereitung, 1989, Österreichischer Agrarverlag Wien,
Zaussinger, Vortragsmanuskript, Wien, 19. Oktober 1988, Aufbereitungstechnik und Trocknung,
Offenlegungsschrift DE 42 31 009 A1 (Offenlegungstag: 17. 3. 1994).
3. Mängel der bekannten Technik
Die nach dem Verfahren 2a und b hergestellten Pflanzeninhaltsstoffe sind einem zeitlichen Verfall unterworfen. Durch den Aufguß mit Wasser verflüchtigen sich teilweise ätherische Öle: wasserunlösliche Bestandteile werden nicht erfaßt.
Die nach dem Verfahren 2c hergestellten Pflanzenauszüge sind eng an die Alkoholkonzentration gekoppelt. Reiner Alkohol löst nicht alle Pflanzeninhaltsstoffe. Der Alkohol reagiert nur auf bestimmte Substanzen. Um sämtliche Substanzen zu lösen, benötigt man Alkohol verschiedener Konzentration, bestimmte Substanzen lösen sich jedoch auch nicht bei 45 Vol.-%. Außer der Bildung von Salzen und Ester, sind chemische und enzymatische Abläufe nicht möglich. Der Alkohol dient folglich nur als Konservierungs- und Lösungsmittel.
Wasserlösliche Pflanzeninhaltsstoffe Bestandteile werden nach diesem Verfahren nur teilweise erfaßt.
Im Patent DE 42 31 009 A1 wirken sich die im Most befindlichen Oxydasen auf die Pflanzeninhaltsstoffe negativ aus. Außerdem treten bei stürmischer Gärung unter der damit verbundenen Temperaturerhöhung Verluste der leichtflüssigen ätherischen Öle auf. Die auf den Pflanzen befindlichen Hefen und Bakterien können unerwünschte Gärnebenprodukte bilden; der für die Lebensmittelindustrie wichtige Geschmack kann sich negativ verändern.
Bei einer abklingenden Gärung haben die Umsetzungen bereits stattgefunden, Fremdbakterien, Fremdhefen haben keinen Einfluß und der gebildete Alkohol wirkt konservierend. Die antibiotische Wirkung einiger Pflanzen auf die Gärungshefen hat keinen Einfluß.
4. Die daraus sich ergebende Aufgabe ist ein Verfahren, das die Inhaltsstoffe in ihrer ursprünglichen chemischen Zusammensetzung ohne Qualitäts- und Quantitätsverlust erhält und gleichzeitig in einer für den menschlichen Organismus leicht verfügbaren Form zur Verfügung steht.
5. Kennzeichnung der Erfindung
Durch den Einsatz einer in der abklingenden Gärung befindlichen Auszugsflüssigkeit wird gegenüber den bekannten Verfahren ein völlig neuer Weg beschritten. Dabei ergeben sich folgende Unterschiede:
  • a. es treten keine Trocknungsverluste bei den Pflanzeninhaltsstoffen auf.
  • b. kein kurzfristiger temporärer Zerfall der Pflanzeninhaltsstoffe.
  • c. es wird kein extern gewonnener reiner Alkohol zur Extraktion verwendet; die spezifische Wirkungsweise des reinen Alkohols entfällt.
  • d. keine Verluste durch eine spontane Gärung bei gleichzeitiger Temperaturerhöhung des Gärgutes.
  • e. Pflanzen, Auszugsflüssigkeit und die Hefe Saccharomyces cerevisiae Stamm V01-DSM-10 573 bilden eine Einheit, die in erster Linie den Zerfall der Inhaltsstoffe verhindern. Die hergestellte Auszugsflüssigkeit löst sowohl die alkoholischen Bestandteile bis zu einer Konzentration von 20% Vol. ohne jeglichen Zusatz als auch die wäßrigen Bestandteile. Enzymatische Vorgänge und chemische Reaktionen binden die Inhaltsstoffe der Pflanzen an die Auszugsflüssigkeit.
6. Zusätzliche Vorteile
Als wichtigster Nebeneffekt entsteht ein Produkt, das die gesundheitsförderlichen Eigenschaften des Weines übernimmt. Die gelösten Pflanzenwirkstoffe werden vom menschlichen Organismus durch die Erhaltung wirksamer Enzyme leicht und beschleunigt aufgenommen. Der sofortige Einsatz der gewonnenen Auszugsflüssigkeit mit Wein, Lebensmittel und Spirituosengesetz ist möglich. Eine Kombination mit den bestehenden Verfahren ist möglich.
Literatur: Ernst Vogt, Weinchemie und Weinanalyse, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart, 1969, 2. Aufl., Kapitel 2 und 3 Seite 30-111.
7. Spezieller Beschreibungsteil, Erläuterung der Erfindung und deren Weiterbildung an einem Ausführungsbeispiel
a. Arbeitsschritte
Traubenmost von ca. 50-60° Öchsle wird mit Rohrzucker auf ca. 95° Öchsle verbessert und mit Zuchthefen vergoren. Die Zuchthefe ist Saccharomyces cerevisiae Stamm V01-DSM 10573.
Sie wurden nach dem Sedimentationsprinzip mit mikroskopischer Auswertung gewonnen. In einem Laborbehältnis von 50 Liter werden die Hefen in dem o. g. verbesserten Traubenmost angesetzt und vergoren.
Die noch in der Schwebe befindlichen und unter dem Mikroskop sprossenden Hefen werden einer erneuten Gärung in verbessertem Traubenmost zugeführt. Dabei wird die Mostverbesserung sukzessiv auf 20% Vol. Alkohol angehoben. Dieser Vorgang wird bei konstanter Temperatur von 20° Celsius und durch Einblasen von Luft oftmals wiederholt.
In Großversuchen mit 200 Liter Hefegebinden wurden Alkoholwerte bis zu 19,5% Vol. erreicht.
b. In die abklingende Gärung der bis zu 10-12% Vol. verbesserten Moste werden zerkleinerte Frischpflanzen zugesetzt. Dabei sollen die Frischfplanzen stets von Flüssigkeit bedeckt sein.
Um möglichst Auszüge mit hoher Pflanzeninhaltsstoffkonzentration zu gewinnen, wird die Flüssigkeit abgelassen und erneut mit Frischpflanzenteilen und Zucker versetzt, je nachdem wieviel Zucker die Pflanze selbst produziert. Die Gärung kann erneut beginnen.
Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis der gewünschte Alkoholgehalt, (z. Zt. 19,5% Vol. Alkohol) erreicht wird. Die Gärung endet, wenn die Pflanzeninhaltsstoffe extrahiert sind. Dabei sind unterschiedlich gebildete Alkoholgehalte festzustellen, als Maß für die Extraktion. Das heißt, die Menge des Alkohols läßt Rückschlüsse auf die Menge der Inhaltsstoffe der Pflanzen zu.
Nach ca. 4 Wochen Lagerung in diesem Medium ist die Gärung dann vollkommen abgeschlossen.
Anwendungsbeispiel mit Weißdorn (Crataegus monohyna)
Einem in leichter Gärung befindlichen Wein o. ä. von ca. 10-12% Vol. Alkohol, werden frisch geerntete Blüten und leicht zerkleinerte Blätter zugesetzt. Die in den Pflanzenteilen enthaltenen Zuckerarten und Enzyme regen die Gärung erneut an. Die einsetzende leichte Gärung löst schonend die Inhaltsstoffe des Weißdorns. Gleichzeitig kann mit einer sukzessiven Zuckerung der Alkoholgehalt bis ca. 19,5% Vol. eingestellt werden. Nach ca. 4 Wochen ist der Vorgang beendet.
In dieser Zeit laufen Lösungsvorgänge, chemische und enzymatische Reaktionen ab:
Die aus dem Most stammenden Mineralien bilden Salze mit den Pflanzeninhaltsstoffen. Die Säuren aus dem Most vereinigen sich mit den Pflanzenalkaloiden zu Salzen, es werden Komplexe mit den unterschiedlichsten Konfigurationen gebildet, ohne die Pflanzensubstanzen zu schädigen oder zum Nachteil zu verändern.
Die in den Kapillaren der Pflanzen eingeschlossene Luft wird von der Auszugsflüssigkeit sofort adsorbiert und verhindert damit eine Oxidation der Pflanzeninhaltsstoffe. Während ein reiner alkoholischer Auszug die Reaktion der eingeschlossenen Luft nicht sofort aufhalten kann, wird in dem Medium (Auszugsflüssigkeit) jeder weitere Zerfall der Pflanzeninhaltsstoffe verhindert.
Das während der Nachgärung mit den Pflanzeninhaltsstoffen entstehende Gärgas bildet über der Flüssigkeit eine Schutzzone gegen Luft und bewirkt auch bei geringem Alkoholgehalt eine lange Lagerfähigkeit ohne zusätzliche Konservierung.
Damit sind die Pflanzeninhaltsstoffe - nach dünnschichtchromatographischen Meßergebnissen - vollständig aus den Pflanzen gelöst und in die Auszugsflüssigkeit übergegangen.
Das oben beschriebene Verfahren verhindert die Bildung unerwünschter Gärnebenprodukte. Ein höherer Alkoholgehalt ist nach derzeitigen Versuchsergebnissen möglich.
Die Menge zerkleinerter Pflanzenteile ist beliebig und variiert mit der gewünschten Inhaltskonzentration.
Durch beliebige Zusätze von Flüssigzucker und Pflanzenteilen kann dieser Vorgang solange wiederholt werden, bis die gelösten Inhaltsstoffe und der Alkohol die gewünschten Werte erreicht haben.
Die so gewonnene Flüssigkeit bildet die Grundsubstanz für direkte oder weitere Anwendung.
Bisher sind nur Hefen bekannt, die einen Äthylalkoholgehalt von max. 16% Vol. in diesem Medium bilden können.
Literatur:
H. Schanderl, Mikrobiologie des Weines, Band II, 1959, 2. Aufl., Seite 224- 281, Verlag E. Ulmer, Stuttgart,
P. Böhringer, Die Hefen, Band II, Seite 157-222, Verlag H. Carl, Nürnberg 1962,
H. Schanderl, Unsere derzeitigen Kenntnisse über die Hefen, Seite 130-162, Verlag Biologia Generalis 1968.
8. Gewerbliche Anwendbarkeit
  • a. Die so gewonnene Auszugsflüssigkeit wird abgezogen und je nach Verwendungszweck sofort weiterverarbeitet oder in geschlossenen Gebinden frei von Qualitätsverlusten abgelagert. Bei einer Erhöhung der Inhaltsstoffkonzentration kann die abgezogene Auszugsflüssigkeit einer erneuten Gärung unterzogen werden.
  • b. Herstellung von Pflanzengetränken nach dem Weingesetz (7% bis 15% Vol.) Eine Weiterverdünnung mit Wein ist möglich.
  • c. Herstellung nach Spirituosenverordnung
    Wein oder ähnliches, dessen Haltbarkeit durch das Angären auf 10-12% Vol. Alkohol wesentlich verbessert wurde, wird mit einer Mischung aus zerkleinerten Pflanzen, Zucker und Zuchthefen versetzt. Die Zuckerung sollte in der ersten Phase auf 15-16% Vol. Alkohol erfolgen. Beim Erreichen dieser Werte werden in einer neuerlichen Zugabe von Pflanzenteilen und Zucker auf 20% Vol. verbessert. Der Erfolg einer Vergärung hängt von der Gärtemperatur zwischen 15-20° Celsius und den in den Pflanzen enthaltenen Enzymen ab. Ein Einblasen von Luft und die Einhaltung konstanter Temperaturen wird nach diesem Verfahren überflüssig.
    Der für einen Likör notwendige Zuckergehalt wird dadurch erreicht, daß in die abklingende Gärung für Saccharose portionsweise eingestreut wird. Dabei findet durch die Hefe eine Spaltung der Saccharose in Glucose und Fructose statt. Sowohl die pflanzenspezifischen Aroma- und Geschmacksstoffe als auch die Enzyme, Mineralien und Vitamine bleiben erhalten. Eine Vermischung verschiedener Auszugssubstanzen ist ohne Nachteile für die Pflanzeninhaltsstoffe möglich.
  • d. Verwendung der Auszüge bei der Herstellung von Schaumwein
  • e. Herstellung von Pflanzensalben durch direkten Einsatz der Auszugsflüssigkeit.
    Dabei bleiben die Wirkstoffe erhalten. Salbenzusätze wie z. B. Fruchtsäuren entfallen, da die für die Hautzellen wichtigen Substanzen wie Mineralien, Enzyme und Vitamine enthalten sind. Der im Verfahren 2c eingesetzte Alkohol neigt außerdem bei höherer Konzentration zur Verdunstung. Wegen der hydroskopischen Eigenschaften der nach Verfahren c gewonnenen Auszüge sind diese daher im direkten Einsatz nicht verwendbar.
  • f. Beschichten und Tränken von Vliesen, Papier, o. ä. durch direkten Einsatz der Auszugsflüssigkeit. Die in den Verfahren 2b und c hergestellten Auszugsflüssigkeiten reagieren empfindlich auf Sauerstoff, denn sie neigen zur schnellen Verdunstung und verlieren damit ihre ursprüngliche Wirksamkeit.
  • g. Füllen von Sprühflaschen mit Auszugsflüssigkeit zum direkten Einsatz zur äußeren und inneren Heilbehandlung.
  • h. Bestimmte Auszugsflüssigkeiten finden Anwendung als Würzmittel in Küchen, Fleischereien oder Bäckereien.
  • i. Anwendung der Auszugsflüssigkeit als Grundsubstanz für Körperpflegemittel und als Duftstoffe für Parfums.
  • j. Herstellung von Auszügen mit geringem Alkohol:
    Flüssigwürze und Teezubereitung
    Um einerseits die im DAB 10 vorgeschriebenen Normwerte für Inhaltsstoffe zu erreichen und andererseits Wirksamkeit und Geschmack bei wenig Alkohol zu erhalten, wird von einem Weinmost mit 44 Ö oder Fruchtmost geringerer Ö ausgegangen. Dieser Most wird mit Zuchthefe zur Gärung gebracht. Gleichzeitig werden zerkleinerte Frischpflanzen hinzugesetzt. Bei einem durchschnittlichen Verhältnis Pflanze : Flüssigkeit von 1 : 1 wird das ursprüngliche Mostgewicht von 44 Ö auf 22 Ö verdünnt.
    Die noch in Gärung befindliche Auszugsflüssigkeit wird abgelassen und erneut zerkleinerte Pflanzenteile zugefügt. Die in den Pflanzenteilen enthaltenen Zucker, Stärke usw. verursachen eine weitere sanfte Gärung. Dieser Vorgang kann so oft wiederholt werden, bis der Alkohol die gewünschten % Vol. erreicht hat.
    Der Einsatz als Gewürz kann sofort erfolgen, während dieses Konzentrat bei der Verwendung als Tee lediglich verdünnt werden muß. Eine kontinuierliche Fertigung ist möglich.
    Verdünnung mit H₂O, Fruchtsaft usw. ist gegeben. In dieser Form kann ebenfalls eine Abfüllung erfolgen.
    Bei hohen Außentemperaturen bei der Pflanzenernte kann die Auszugsflüssigkeit in kleinen Gebinden mittransportiert werden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Pflanzenauszügen unter Verwendung von Traubenmost, Most, Saft oder unbehandeltem Wein, dadurch gekennzeichnet, daß Saccharomyces cerevisiae Stamm V01- DSM 10573, hinterlegt bei der DSMZ am 6. 3. 1996 mit Traubenmost, Most, Saft oder Wein angegoren werden und in die abklingende Gärung zerkleinerte Frischpflanzen hinzugesetzt werden und die Pflanzeninhaltsstoffe durch Vergärung extrahiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, daß in die abklingende Gärung zusätzlich Zucker hinzugesetzt werden.
3. Saccharomyces cerevisiae Stamm V 01-DSM 10573, hinterlegt bei DSMZ am 6. 3. 1996.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1617314A1 (de) * 1965-01-05 1971-02-18 Bika Gmbh Arzneimittelfabrik Mittel zur Extraktion der wirksamen Bestandteile aus Heilpflanzen

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