DE3643615C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen antioxidierenden Extrakt aus
Lippenblütlern und ein Verfahren
zu dessen Herstellung.
Es ist seit Jahren bekannt, daß Mitglieder der Familie
der Lippenblütler, d. h. der Familie der Minzen, zu
der solche gut bekannten Pflanzen, wie Salbei, Rosmarin,
Thymian und Pfefferminze, zählen, Substanzen enthalten,
welche das Ausbleichen von Paprika und anderen Natur
farben verzögern. Diese Substanzen reduzieren zudem die
Geschwindigkeit, mit der Schweinefett und insbesondere Wurst aus
Schweinefleisch ranzig wird, und inhibieren die Oxidation
von Fetten in Geflügel, anderen Fleischsorten, Backwaren
und anderen Nahrungsmitteln.
Die Verwendung von Gewürzen und Pflanzen in den ver
schiedenen Formen für derartige Zwecke ist im Stand
der Technik beschrieben. So ist dieses Konzept bereits
im Jahre 1938 in der US-PS 21 24 706 offenbart. Roh
extrakte dieser Pflanzen oder die Pflanzen selbst wurden
dazu eingesetzt, um den gewünschten Effekt zu erzielen.
Es gab jedoch keine praktikable Methode, um die Aktivität
der Pflanze oder des Extrakts, insbesondere in Abhängig
keit von seinem Geschmack, zu messen. Daher war deren
Anwendung begrenzt.
In letzter Zeit sind verschiedene Techniken zur Herstel
lung weniger geschmackreicher Extrakte entwickelt worden.
Diese Extrakte liegen sowohl in flüssiger als auch in
Pulverform vor. Die Pulverform (US-PS 43 63 823) stellt
man her, indem man einen frischen oder zuvor dampf
destillierten Pflanzenrückstand mit beispielsweise
Alkohol extrahiert und den Alkohol abzieht, wobei man
eine pastenartige Substanz erhält. In alternativer
Weise kann man den vom Lösungsmittel befreiten Extrakt
zu siedendem Wasser hinzufügen. Dabei lösen sich die
extrahierten wasserlöslichen Bestandteile, während die
unlöslichen Bestandteile, einschließlich die Anti
oxidantien, als Präzipitate zurückbleiben, die man ab
filtrieren, trocknen und pulverisieren kann. Falls man
das Präzipitat mit Wasser gut wäscht und hygroskopische
Materialien entfernt, dann wird das erhaltene Trockenpulver,
das einige Geschmacksstoffe, Antioxidantien und Fette und
Wachse enthält, in Anwesenheit von feuchter Luft nicht hart.
Unpolare Lösungsmittel sind hierfür nicht geeignet, da der
verbrauchte Pflanzenrückstand getrocknet werden muß.
In der US-PS 40 12 531 ist eine direkte Extraktion ge
trockneter Pflanzen (Rosmarin und Salbei) mit einer
wäßrigen basischen Lösung bei einem pH-Wert von etwa
7-11,5 und vorzugsweise bei etwa 9 unter Entfernung
der antioxidierenden Materialien aus dem Pflanzensub
strat beschrieben. Es ist dort in Spalte 2, Zeile 23
ausgeführt, daß die obere Grenze des pH-Wertes kritisch
ist, da dadurch die Entfernung stark saurer, pro-oxi
dierender Substanzen aus dem Rosmarin verhindert wird.
Der alkalische Extrakt kann als solcher verwendet wer
den, getrocknet werden oder nach Ansäuern in ein mit
Wasser unlösliches Lösungsmittel, beispielsweise Methylen
chlorid, extrahiert werden. Der dort beschriebene Extrakt
besitzt einen geringen Rosmarinduft (Beispiel 1, Spalte 5,
Zeile 57).
In der US-PS 44 50 097 ist eine Abwandlung dieses Ver
fahrens beschrieben. Dabei extrahiert man zuerst die ge
trocknete Pflanze mit einem unpolaren organischen Lösungs
mittel, beispielsweise Hexan, entfernt das Hexan, dampf
destilliert die flüchtigen essentiellen Öle aus einer
wäßrigen Dispersion ab, kühlt und trennt den wasserun
löslichen Rosmarinextrakt ab. Diesen keinen Geruch auf
weisenden Extrakt löst man dann in Ether, wäscht mit
Säure und extrahiert die Etherlösung dann mit Natrium
bicarbonat bei einem pH-Wert von weniger als 10,5.
Offensichtlich wird bei der Verwendung von Bicarbonat
die in der US-PS 40 12 531 beschriebene, schwach saure,
pro-oxidierende Fraktion nicht aus dem Ether in das
Wasser extrahiert. In der US-PS 44 50 097 ist auch be
schrieben, daß Rosmarinblätter zuerst dampfdestilliert
werden können, um die essentiellen Öle zu entfernen. An
schließend wird eine Extraktion mit einem unpolaren Lö
sungsmittel durchgeführt. Es schließt sich eine wie oben
beschriebene Aufarbeitung des Extrakts an. (Es ist zu
betonen, daß der erfindungsgemäß gereinigte Extrakt
obige Verfahren außerordentlich vereinfacht, da die
Emulsionsbildung weniger stark ausgeprägt ist und weniger
teilchenförmiges Material entsteht und die Auftrennungen
unter Anwendung von verschiedenen pH-Werten vereinfacht
werden.)
In der US-PS 37 32 111 wird die Verwendung eines genieß
baren Fettes zur Extraktion einer getrockneten Pflanze
beschrieben. Dann wird das essentielle Öl aus dem im
Fett gelösten Extrakt entfernt. Dieser im Fett vor
handene, vom Geruch befreite Extrakt wird dann als
Antioxidans eingesetzt. Dieses Verfahren hat den großen
Nachteil, daß eine beträchtliche Menge an genießbarem
Fett in der verbrauchten Pflanze verschwendet wird.
Außerdem ist es nicht möglich, den Extrakt zu konzen
trieren.
In der US-PS 39 50 266 ist die Extraktion getrockneter
Rosmarinblätter mit einem organischen Lösungsmittel be
schrieben. Anschließend wird das Lösungsmittel ent
fernt, der Extrakt mit einem hochsiedenden oder nicht
flüchtigen eßbaren Öl, beispielsweise Sojaöl, vermischt
und die erhaltene Mischung zum Entfernen des Rosmarin
geschmacks dampfdestilliert. Zurück bleibt die geschmack
freie antioxidierende Fraktion. Es ist dort auch eine
Molekulardestillation der Flüssigkeit beschrieben, die
vor oder nach einem Entfärben mit Kohle durchgeführt
wird, wobei ein konzentriertes Antioxidans erhalten
wird. Dort ist außerdem beschrieben, daß ein Inkontakt
bringen des Extrakts mit Lösungsmitteln größerer und
geringerer Polarität unter Anwendung der Säulenchromato
graphie zu einer Konzentration der antioxidierenden
Fraktion im Lösungsmittel mit der größeren Polarität
führt. Dieses Verfahren besitzt somit gegenüber dem in
der US-PS 37 32 111 beschriebenen Verfahren den Vorteil,
daß es zu einem konzentrierteren Antioxidans führt, das
für viele Anwendungszwecke eingesetzt werden kann, für
die das in der US-PS 37 32 111 beschriebene Fett nicht
eingesetzt werden könnte.
Die US-PS 43 52 746 macht sich die Offenbarungen der
zuvor genannten US-PSen zunutze und beschreibt ein
Extraktionsverfahren für Pflanzen, wobei sowohl Fette
als auch Lösungsmittel zur Anwendung kommen. Dieses
Verfahren ist sowohl für dampfdestillierte Rosmarin
blätter als auch für Rosmarin anwendbar, das das
ätherische Öl enthält. Bei diesem Verfahren werden der
Extrakt in Öl oder der Lösungsmittelextrakt nach Ent
fernen des Lösungsmittels und Suspendieren in Öl mikroni
siert und dann in Anwesenheit von Wasser durch Hitzebe
handlung carbonisiert. Die carbonisierte Suspension wird
dann gesiebt, um carbonisiertes Material zu entfernen.
Die fluide Fraktion wird dann molekulardestilliert, wo
bei eine konzentrierte antioxidierende Fraktion gemäß
der US-PS 39 50 266 erhalten wird. Bei diesem Verfahren
ist es jedoch möglich, weniger Öl einzusetzen als bei
dem in der US-PS 39 50 266 beschriebenen Verfahren,
bezogen auf die Pflanze. Das Öl kann somit 5-20% Äqui
valente des pflanzlichen Ausgangsmaterials enthalten,
während das Öl, das gemäß der US-PS 39 50 266 eingesetzt
wird, 1-2% enthält (Spalte 4, Zeile 65). Dies beruht
wahrscheinlich auf der Carbonisierungsstufe, bei der
Materialien entfernt werden, welche die Molekular
destillationsvorrichtung verkleben.
In einem erst kürzlich veröffentlichten Patent, nämlich
der US-PS 43 80 506, ist ein Verfahren zur Abtrennung
einer öllöslichen und einer ölunlöslichen aktiven
Fraktion (Beispiel 3) aus dem Pflanzenextrakt beschrie
ben. Dabei werden zur Extraktion von Salbei Ethanol/
Hexan-Mischungen mit 2% Ethanol bis 95% Ethanol in Hexan
eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, daß alle diese Mi
schungen sehr wirksame Extraktionslösungsmittel dar
stellen. Durch Zugabe des in der zur Extraktion einge
setzten Lösungsmittelmischung gelösten Extrakts zu Wasser
ist es möglich, den Rosmarinextrakt in einen hexanlösli
chen Teil und einen hexanunlöslichen Teil aufzutrennen.
Auch der hexanlösliche Teil ist öllöslich und besitzt
eine starke antioxidierende Aktivität. Das bei der Zu
gabe des im Lösungsmittel gelösten Extrakts zu Wasser
gebildete Präzipitat ist ölunlöslich und schwach anti
oxidierend (dies kann auf den mitgeschleppten hexan
löslichen Materialien beruhen), jedoch als antibakteriel
les Konservierungsmittel nützlich. Bei diesem Präzipitat
handelt es sich nicht um das acetonunlösliche Material
gemäß der vorliegenden Erfindung, welches über keine
antibakteriellen Eigenschaften verfügt. Das in der
US-PS 43 80 506 beschriebene Verfahren ist mit dem
gleichen Nachteil behaftet, wie das in der US-PS 37 32 111
beschriebene Verfahren, nämlich indem Lösungsmittel
(Ethanol) an die zugemischte Wasserphase abgegeben wird
und somit verlorengeht. Das in der US-PS 43 80 506 be
schriebene Verfahren hat gegenüber dem erfindungsgemäßen
Verfahren außerdem den Nachteil, daß zur Reinigung des
Extrakts (Beispiele 1 und 2) eine Lösungsmittelmenge
eingesetzt wird, die das zehnfache des Gewichts des
Gewürzes ausmacht. Dabei würden die "acetonunlöslichen"
Materialien in die Hexanphase gelöst. Erfindungsgemäß
werden die acetonunlöslichen Materialien eliminiert.
Bei letzterer US-PS werden die acetonunlöslichen Ver
unreinigungen niemals aus der Hexanphase oder auf
andere Weise eliminiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
antioxidierenden Extrakt und ein Verfahren zu
dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen mit dem Ziel:
Die Wirksamkeit der natürlichen in Rosmarin und anderen
Lippenblütlern vorliegenden Antioxidantien zu
steigern;
die Ausbeute an Antioxidantien aus dem Pflanzenmaterial zu steigern;
unerwünschte und schädliche Materialien aus dem Pflanzen extrakt zu entfernen;
einen vollständig öllöslichen natürlichen Extrakt bereit zustellen, der alle natürlichen Antioxidantien der Pflanze enthält;
sowohl die antioxidierende Aktivität des Extrakts als auch den von der Pflanze herrührenden Geschmack in festen Grenzen zu halten, die eine Anwendung in verschiedenen Nahrungsmitteln und bei verschiedenen Herstellungsverfahren ermöglichen;
einen Pflanzenextrakt von Lippenblütlern bereitzustellen, der mit einer großen Zahl synergistischer Antioxidantien kompatibel ist;
einen kontrollierten Pflanzenextrakt bereitzustellen, aus dem unerwünschte Farbstoffe entfernt worden sind, ohne daß dabei antioxidierende Aktivität verlorengegangen ist;
ein Verfahren bereitzustellen, das allen obigen Anforderungen genügt, wobei verschiedene für Nahrungsmittelzwecke zu gelassene Lösungsmittel eingesetzt werden, und wobei ver schiedene Extraktionsbedingungen Anwendung finden;
Pflanzenaromen herzustellen und bereitzustellen, die alle die ihnen inhärenten antioxidierenden Eigenschaften auf weisen und die in normalerweise verwendeten Gewürz extrakten, Ölen und Geschmacksstoffen löslich sowie damit kompatibel sind.
die Ausbeute an Antioxidantien aus dem Pflanzenmaterial zu steigern;
unerwünschte und schädliche Materialien aus dem Pflanzen extrakt zu entfernen;
einen vollständig öllöslichen natürlichen Extrakt bereit zustellen, der alle natürlichen Antioxidantien der Pflanze enthält;
sowohl die antioxidierende Aktivität des Extrakts als auch den von der Pflanze herrührenden Geschmack in festen Grenzen zu halten, die eine Anwendung in verschiedenen Nahrungsmitteln und bei verschiedenen Herstellungsverfahren ermöglichen;
einen Pflanzenextrakt von Lippenblütlern bereitzustellen, der mit einer großen Zahl synergistischer Antioxidantien kompatibel ist;
einen kontrollierten Pflanzenextrakt bereitzustellen, aus dem unerwünschte Farbstoffe entfernt worden sind, ohne daß dabei antioxidierende Aktivität verlorengegangen ist;
ein Verfahren bereitzustellen, das allen obigen Anforderungen genügt, wobei verschiedene für Nahrungsmittelzwecke zu gelassene Lösungsmittel eingesetzt werden, und wobei ver schiedene Extraktionsbedingungen Anwendung finden;
Pflanzenaromen herzustellen und bereitzustellen, die alle die ihnen inhärenten antioxidierenden Eigenschaften auf weisen und die in normalerweise verwendeten Gewürz extrakten, Ölen und Geschmacksstoffen löslich sowie damit kompatibel sind.
Erfindungsgemäß wurde nun folgendes gefunden. Extrahiert
man Rosmarin und andere Kräuter mit üblichen verträg
lichen Lösungsmitteln, beispielsweise Hexan, Ethanol und
Aceton und sogar mit chlorierten Lösungsmitteln, wie
Methylenchlorid, in einer Weise, daß die Ausbeute und
die Extraktionsgeschwindigkeit maximiert werden, und
läßt man nach der Extraktion eine Ausfällung der uner
wünschten extrahierten Materialien aus einer Lösung des
Extrakts in ein Lösungsmittel folgen, wobei es sich
vorzugsweise um Aceton oder Methylethylketon handelt,
dann entfernt man sowohl unerwünschte und schädliche
pro-oxidierende Materialien als auch andere unlösliche
Materialien, die über keine antioxidierende Wirkung
verfügen und üblicherweise lediglich eine Trübung in
einem Pflanzenölmedium hervorrufen, in dem sie am Ende
eingesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein
Verfahren zur Herstellung eines antioxidierenden Extrakts
aus einer zu den Lippenblütlern zählenden Pflanze, der
weniger als 7,5 Gew.-% an Substanzen, einschließlich prooxidierender
Substanzen enthält, die in Aceton unlöslich
sind, wenn man den Extrakt bei etwa 20°C bis zu einer
Konzentration von 15% G/V in Aceton verdünnt, wobei man
das von den Lippenblütlern stammende Pflanzenmaterial mit
einem Lösungsmittel extrahiert,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Konzentration der Extraktstoffe auf etwa 5-50%
einstellt, so daß das Lösungsmittel nicht mehr als das
20fache des Gewichts des Extrakts ausmacht,
das Lösungsmittel und die Extraktmischung kühlt, das in Aceton unlösliche Material entfernt und das Lösungsmittel entfernt,
wobei dieses Lösungsmittel ein für Nahrungsmittelzwecke zugelassenes Lösungsmittel ist, in dem das in Aceton unlösliche Material in der Wärme löslich und in der Kälte unlöslich ist,
sowie der nach diesem Verfahren erhältliche Extrakt.
das Lösungsmittel und die Extraktmischung kühlt, das in Aceton unlösliche Material entfernt und das Lösungsmittel entfernt,
wobei dieses Lösungsmittel ein für Nahrungsmittelzwecke zugelassenes Lösungsmittel ist, in dem das in Aceton unlösliche Material in der Wärme löslich und in der Kälte unlöslich ist,
sowie der nach diesem Verfahren erhältliche Extrakt.
Als Lösungsmittel verwendet man vorzugsweise ein
Niedrigalkylketon, insbesondere Aceton oder Methylethylketon,
einen niedrigen Alkohol, einen niedrigen Ester oder Petrolether
alleine oder in Mischung, insbesondere Aceton zusammen mit
Petrolether.
Als zu den Lippenblütlern zählende Pflanzen verwendet man
vorzugsweise Salbei, Rosmarin, Thymian, Origano, Pfefferminze,
grüne Minze, Monarda oder Majoran.
Die folgenden Beispiele zeigen:
- 1. Abtrennung der unerwünschten Materialien und
- a) die Verbesserung der Wirksamkeit der gewünschten Materialien und
- b) deren gesteigerte Löslichkeit und Fluidität.
- 2. Verbesserung, welche durch die Entfernung der uner wünschten in Aceton unlöslichen Materialien bei der Ent fernung des Geschmacks gemäß der Methode nach der US-PS 39 50 266, einschließlich Dampf- und Molekular destillation, erzielt wird.
- 3. Auftrennung der in Petrolether löslichen und unlöslichen Bestandteile sowie geeignete Formulierun gen von beiden für spezifische Zwecke.
- 4. Ermittlung der Antioxidanswirkung bzw. Wirksamkeit und der Geschmacksstärke sowie die Kontrolle deren Verhältnisse zueinander.
- 5. Herstellung von antioxidierenden Systemen, die mit Systemen auf Wasserbasis kompatibel sind, da sie sich in Wasser allein gut dispergieren lassen.
- 6. Eliminierung der zahlreichen Arbeitsvorgänge, die zur Reinigung des antioxidierenden Materials erfor derlich sind.
- 7. Vollständige Rückgewinnung sowohl der genießbaren als auch der flüchtigen Lösungsmittel.
- 8. Abtrennung der antioxidierenden Fraktion in eine Phase aus einem polaren Lösungsmittel, wie Aceton, in der bestimmte unerwünschte Materialien (einschließlich nicht-polarer und anderer Materialien) bei den Extraktionsbedingungen, jedoch nicht bei den Reini gungsbedingungen, löslich sind.
- 9. Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung eines geeigneten Extrakts aus verschiedenen Pflanzen (Kräutern).
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beispiele
näher erläutert.
In den nachstehenden Beispielen sind die Begriffe Ölharz
und Extrakt synonyme Begriffe. Sie bezeichnen die aus
der Pflanze in das Lösungsmittel gelösten Materialien.
Sie werden dadurch quantitativ bestimmt, daß das Lösungs
mittel von dem in dem Lösungsmittel gelösten Extrakt ent
fernt wird. Der mit dem Lösungsmittel zusammen vorliegen
de Extrakt wird auch "Miscella" genannt. Extrahiert man bei
spielsweise Rosmarin in einer Soxhlet-Apparatur erschöpfend
mit Aceton und entfernt man das Aceton von der Miscella
in dem Destillationskolben, dann ist der Rückstand ein
Rosmarin-Ölharz oder ein Rohextrakt. Behandelt man den
Rohextrakt gemäß der vorliegenden Erfindung mit Aceton,
dann wird der acetonlösliche Teil nach Entfernen des
Acetons als "gereinigter Extrakt" betrachtet.
Man extrahiert 120 g gemahlenen portugiesischen Rosmarin
in einer Soxhlet-Apparatur mit Aceton und erhält eine
Ausbeute von 19,6 g. Einen Teil dieses rohen Ölharzes,
das bei Raumtemperatur ein Feststoff ist, legt man bei
seite. Den übrigen Teil, 17,4 g, erwärmt man und rührt
man mit 100 ml Aceton und kühlt dann 5 h auf Raum
temperatur. Anschließend filtriert man und wäscht den
festen Kuchen mit Aceton, um daran anhaftendes aceton
lösliches Material zu entfernen. Nach Abziehen des Lö
sungsmittels wiegt die acetonlösliche antioxidierende
Fraktion 12,3 g (entspricht 71% des rohen Ölharzes).
Die Feststoffe wiegen 5,0 g; entspricht 28%. Der Ver
lust beträgt 0,1 g bzw. 0,6%.
Einen Teil der acetonlöslichen Fraktion (7,61 g) löst
man erneut in Aceton und rührt 5 h mit Aktivkohle
(0,76 g). Nach Filtrieren und Einengen bei 70°C in
einem Rotationsverdampfer mit Wasserstrahlpumpe gewinnt
man 7,2 g; entspricht einer Ausbeute von 63,5% an ur
sprünglichem Ölharz. Die Verringerung der 71%igen Ausbeute
beruht darauf, daß gefärbte Materialien an der
Kohle adsorbiert werden, sowie darauf, daß leichtere
Fraktionen des Rosmarinöls im Rotationsverdampfer und
bei der Handhabung verlorengehen.
Jede dieser Fraktionen verdünnt man in Sojaöl bis zu
einer Konzentration, welche der Menge an rohem Ölharz
äquivalent ist. Da die Ölharze zuvor nicht
mit einem flüssigen Träger vermischt wurden, rührt man
sie zuerst in heißes Öl ein, welches man dann in eine
größere Menge heißen Öls rührt und dann abkühlen läßt.
Hinsichtlich Sedimentbildung und Klarheit stellt man
folgendes fest:
- 1. Die acetonlöslichen Ölharze sind klar und weisen kein Sediment auf;
- 2. das rohe Ölharz, die acetonunlösliche Fraktion und
- 3. ein Produkt, hergestellt gemäß der US-PS 40 12 531, das auf dem frei zugänglichen Markt erworben wurde, besaßen diese Eigenschaften nicht.
Die bevorzugte Arbeitsweise zur Herstellung einer Formu
lierung eines Rosmarin- oder anderen Pflanzenprodukts
besteht darin, daß man eine genießbare Flüssigkeit,
beispielsweise ein Mono- oder Diglycerid, zum Extrak
tionslösungsmittel zugibt, bevor man dieses Lösungsmit
tel entfernt. Dadurch bleibt der Extrakt im Kalten
pastenartig oder flüssig und verwandelt sich nicht in
ein hartes Harz, das schwierig wieder gelöst werden
kann. Die genießbare Flüssigkeit kann zu jedem Zeit
punkt während der Extraktion und des Aufarbeitungs
prozesse (Raffination) zugegeben werden.
Die Entfärbungsstufe und die Stufe zur Entfernung der
Feststoffe können gleichzeitig durchgeführt werden.
Diese Stufen wurden für die Zwecke dieses Beispiels
jedoch nacheinander durchgeführt, da dies ein Verkleben
der Kohle verhindert, wodurch diese schwieriger abzu
filtrieren ist. Auch folgendes ist noch der Erwähnung
wert: Chlorophylle zersetzen sich mit der Zeit zu
bräunlichen Pigmenten, die nur geringfügig öllöslich
sind. Da diese Pigmente mit der Kohle entfernt werden,
betrifft die Erfindung vorzugsweise einen entfärbten
Extrakt, aus dem die in kaltem Aceton unlöslichen
Materialien entfernt worden sind.
Der antioxidierende Aktivitätsspiegel der Extrakte
wurde mit einer sogen. "Rancimat" (TM)-Vorrichtung be
stimmt, welche die Induktionszeit (Beginn des Ranzig
werdens bis zur Ranzigkeit) bei beschleunigten Alterungs
bedingungen einer Ölprobe bestimmt, die eine bekannte
Extraktmenge, beispielsweise 0,1% oder das Äquivalent,
enthält. Die Induktionszeit erkennt man an einer starken
Leitfähigkeitsveränderung einer Lösung, in die durch
die Ölprobe geblasene Luft eingeleitet wird. Das Öl
wird bei 120°C gehalten und 18 l Luft werden pro Minute
durchgeleitet.
Es wird gleichzeitig auch eine Kontrollmessung durchge
führt. Die Induktionszeit der Kontrollmessung, bei
spielsweise 184 min, wird von der Induktionszeit der
untersuchten Probe, beispielsweise 254 min, abgezogen.
Man erhält eine Zahl, welche der durch die Probe verur
sachten Stabilitätszunahme entspricht; im vorliegenden
Fall 70 min.
Es wird dann eine zweite Probe bei der gleichen Konzentra
tion vermessen. Die Zunahme der Induktionszeit dieser
zweiten Probe wird dann mit derjenigen der ersten Probe
in Beziehung gesetzt. Beträgt die Steigerung der Induk
tionszeit bei der zweiten Probe, die in derselben Kon
zentration vorlag, 80 min, dann entspricht dies einer
Wirksamkeit von 114%, bezogen auf die Referenzprobe.
Im vorliegenden Fall ist die Rancimat-Stabilität des
rohen Ölharzes (Konzentration 0,1%) 95 min länger als
die der Kontrolle. Die acetonunlösliche Fraktion ist
pro-oxidierend mit einer Induktionszeit bei einer
Konzentration von 0,033% von 21 min weniger als die der
Kontrolle. Das entfärbte acetonlösliche Ölharz zeigt
bei einer Konzentration von 0,0635% eine Stabilitätszu
nahme von 111 min; entspricht 117%, bezogen auf das rohe
Ölharz. Da die Ausbeute an entfärbtem Ölharz 63,5% be
trägt, bezogen auf das rohe Ölharz, verbessert diese
Aufarbeitung die antioxidierende Kapazität des Extrakts
um 17%.
Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daß das erfindungs
gemäße Verfahren nicht nur zu einem Produkt mit einer
höheren Löslichkeit führt, sondern auch die Wirksamkeit
eines gegebenen Gewichts an Rosmarin steigert, indem
pro-oxidierende Materialien entfernt werden, die in der
unlöslichen Fraktion vorhanden sind.
Rosmarin wurde kommerziell mit einer Mischung aus Hexan
und Aceton (etwa 50-50) extrahiert, um ein Standard
rosmarinölharz herzustellen. Ein Teil des den Extrakt
enthaltenden Lösungsmittels (Miscella) wurde ins Labor
gebracht. Der Miscella wurde in drei Teile aufgeteilt:
- 1. wie er ist;
- 2. eingeengt bis zu einem Lösungsmittelgehalt von etwa 10-20%, rekonstituiert mit Aceton bis zu etwa einem Gehalt an 12% Ölharz, mehrere Stunden bei Raumtemperatur gekühlt und filtriert;
- 3. Aceton wurde wie in 2) hinzugegeben, Kohle wurde mit einer Menge von 12% G/G an Ölharz hinzu gegeben, mehrere Stunden gerührt und filtriert.
Von jeder Probe wurde das Lösungsmittel entfernt. Die
Gewichtsausbeute wurde aufgezeichnet; die gewonnenen
Gewichtsmengen sind in der Tabelle II in Prozent des
Gewichts der Kontrollprobe (1) aufgeführt. Die Tabelle
zeigt, daß 13% des Gewichts durch Behandlung (2) ent
fernt wurde. Weitere 4,5% wurden durch Behandlung (3)
entfernt. Die Rancimat-Induktionszeiten für jeden fertig
gestellten Extrakt wurden bestimmt. Auch in diesem Fall
wurde wiederum davon ausgegangen, daß die Ausbeute aus
dem nicht-raffinierten Extrakt (1) eine Aktivität von
100% besitzt. Es wurde festgestellt, daß die anti
oxidierende Aktivität durch Entfernen der unerwünschten
pro-oxidierenden oder antagonistischen Materialien in
Stufen (2) und (3) zunimmt. Dies heißt in anderen Worten,
daß ein eine Probe (3) in einer Konzentration von 0,083%
enthaltendes Öl 123% der Stabilität eines Öls besitzt,
das die Probe (1) in einer Konzentration von 0,1% ent
hält.
Die Menge an acetonunlöslichen Bestandteilen bei diesem
Beispiel (13%) ist wesentlich geringer als beim Bei
spiel 1 (33%). Diese beiden Zahlen repräsentieren die
Konzentrationsgrenzen dieser Materialien, in denen diese
im allgemeinen in der Pflanze angetroffen werden, und
können mit der Frische, den spezifischen Aufzuchtsbe
dingungen, der Erntezeit oder der geographischen Zone
in Beziehung stehen. Die Beispiele zeigen, daß die er
findungsgemäß erzielten vorteilhaften Wirkungen nicht
auf spezifische Typen der Rosmarinpflanze begrenzt sind.
Die acetonunlöslichen Bestandteile können auch entfernt
werden, indem man andere für Nahrungsmittelzwecke zuge
lassene Lösungsmittel beispiels
weise einen Petrolether, wie Hexan oder Heptan, einen
niedrigen Alkohol, einen niedrigen Ester, wie Ethyl
acetat oder ein anderes Niedrigalkylketon, wie Methyl
ethylketon, einsetzt, in dem die gleichen unlöslichen
Materialien in der Wärme löslich und in der Kälte un
löslich sind. Aceton ist jedoch das bevorzugte Lösungs
mittel, das billig und leicht zu handhaben ist sowie
die allgemeinen Anforderungen erfüllt, die an ein Lö
sungsmittel gestellt werden, mit dem ohne Schwierig
keiten Extraktionen durchgeführt werden können. Es ist
zu betonen, daß die vorliegende Erfindung nicht spezi
fisch ist bezüglich des zur Herstellung des rohen
Extrakts eingesetzten organischen Lösungsmittels. Viel
mehr kann jedes geeignete, für Nahrungsmittelzwecke
zugelassenes Lösungsmittel eingesetzt werden.
Gemahlener Rosmarin wurde erschöpfend in einer Soxhlet-
Apparatur unter Verwendung von Hexan extrahiert, wobei
eine Mischung aus 80% Hexan und 20% Aceton, eine Mi
schung aus 50% Hexan und 50% Aceton sowie Aceton alleine
eingesetzt wurden. Dies stellt ein breites Spektrum an
möglichen Lösungsmittelpolaritäten dar und demonstrierte
die Flexibilität des Extraktionslösungsmittels, das er
findungsgemäß eingesetzt werden kann. Nach der Extraktion
wurde das Lösungsmittel entfernt. Der Rohextrakt wurde
in heißem Aceton (8 Teile) aufgeschlämmt, gekühlt und
filtriert. Die acetonunlösliche Fraktion und die lös
liche Fraktion wurden beide vom Lösungsmittel befreit.
Tabelle II zeigt den Prozentsatz an acetonunlöslichen
Materialien im Extrakt. Die antioxidierenden Aktivitäten
der acetonlöslichen Fraktionen waren die gleichen, was
wiederum zeigt, daß die Polarität des Extraktionslö
sungsmittels nicht kritisch ist, obwohl heißes Hexan
ein besseres Lösungsmittel für die acetonunlöslichen
Bestandteile ist, welche eine weniger polare Fraktion
zu sein scheinen als die acetonlöslichen Bestandteile.
In Beispiel 2 ist ausgeführt, daß die Grenzwerte an
acetonunlöslichen Bestandteilen, die im allgemeinen
in Rosmarinextrakten angetroffen werden, zwischen 13%
und 33% liegen. Das vorliegende Beispiel erläutert einen
ungewöhnlichen Fall, bei dem der als Ausgangsmaterial
eingesetzte gemahlene Rosmarin aus unbekanntem Grund
etwa die zweifache Menge dieser acetonunlöslichen
Fraktion enthält, als es normalerweise der Fall ist.
Dies zeigt, daß die vorliegende Erfindung für über einen
weiten Bereich variierende Arten von Rosmarin und deren
Extrakte anwendbar ist.
Gemahlener Salbei wurde in einer
Soxhlet-Vorrichtung mit einer 70 : 30-Mischung aus Hexan
und Aceton extrahiert. Der Extrakt wurde vom Lösungs
mittel befreit. Der Extrakt wurde dann wiederum in
heißem Aceton gelöst, gekühlt und mit 14% G/G des
Extrakts an Kohle 5 h gerührt und dann filtriert. An
schließend wurde das Filtrat vom Lösungsmittel befreit.
Es wurden 84% des Originalgewichts des Ölharzes gewonnen.
Dies zeigt, daß in dieser Salbeiprobe wesentlich weniger
acetonunlösliche Bestandteile sind als in einer typi
schen Rosmarinprobe. Die antioxidierende Aktivität des
entfärbten, raffinierten Ölharzes beträgt 110% der
jenigen des ursprünglichen Ölharzes, bezogen auf eine
Äquivalentgewichtsbasis. Der Extrakt war nach Verdünnen
in Pflanzenöl ungetrübt.
Dieses Beispiel zeigt die Vielseitigkeit der vorliegen
den Erfindung, da die unlöslichen Bestandteile je nach
eingesetzter Pflanze und je nach Alter der Blätter,
der Saison, dem Standort und der Sorte über einen großen Bereich variieren können. Zwei Salbei
proben, die im frühen und späten Herbst 1985 geerntet
wurden, wiesen im Rohextrakt 25 bzw. 27% acetonunlösliche
Bestandteile auf.
Es ist wiederum zu betonen, daß der hier verwendete Aus
druck "acetonunlösliche Bestandteile" lediglich eine
Klasse inerter und/oder schädlicher (einschließlich
pro-oxidierender) Substanzen bezeichnet, welche von den
aktiven Bestandteilen des Pflanzenextrakts durch Präzipi
tation aus einem kalten Lösungsmittel abgetrennt wer
den. Von diesen Lösungsmitteln ist Aceton bevorzugt.
Es können jedoch auch ein niedriger Alkohol, z.B.
Ethylalkohol, Methylethylketon, ein niedriger Ester
oder sogar Petrolether sowie Mischungen davon einge
setzt werden.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft
die Auftrennung von wirksamen Bestandteilen des raffinier
ten Ölharzes in eine öllöslichere Flüssigkeit und eine
Fraktion, die in Propylenglykol oder dergleichen besser
löslich ist. Rosmarinölharz, aus dem die acetonunlösli
chen Bestandteile entfernt worden sind, wurde mit
2-5 Volumina heißem Hexan oder Heptan unter heftigem
Rühren vermischt. Anschließend wurde abkühlen und absitzen
gelassen. Die Lösungsmittelphase wurde von der Festphase
dekantiert. Beide Phasen wurden vom Lösungsmittel befreit.
37% der Ausbeute befand sich in der festen Fraktion und
63% in der Lösungsmittelfraktion. Die farblose feste
Fraktion ist ohne Schwierigkeiten, beispielsweise in
Propylenglykol löslich, behält ihre Löslichkeit in
Pflanzenöl und besitzt antioxidierende Eigenschaften.
Die zweite, lösungsmittellösliche Fraktion ist in
Pflanzenöl leicht löslich und in Propylenglykol weniger
löslich und besitzt sowohl antioxidierende Eigenschaften
als auch Geschmack sowie zurückbleibende Carotenoide.
Die wiedervereinigten Fraktionen besaßen die gleiche
Aktivität wie das raffinierte Ölharz.
Die beiden Fraktionen besaßen im wesentlichen die gleiche
antioxidierende Aktivität, wodurch sie sich von den
gemäß der US-PS 43 80 506 erhaltenen Fraktionen unter
scheiden. Es ist auch zu erwähnen, daß es erfindungs
gemäß nicht beabsichtigt ist, eine konservierende anti
mikrobielle Fraktion bereitzustellen. Vielmehr sollen
zwei antioxidierende Fraktionen bereitgestellt werden,
von denen eine die Geschmacksstoffe und die antioxi
dierende Aktivität aufweist, während die andere sowohl
in Pflanzenöl als auch in Propylenglykol löslich ist,
jedoch keine Geschmacksstoffe aufweist. Beide Fraktionen
können dampfdestilliert und mit Mono- und/oder Di
glyceriden etc. in Übereinstimmung mit den anderen auf
geführten Beispielen vermischt werden.
Für den Fachmann ist erkennbar, daß es nicht notwendig
ist, die acetonunlöslichen Bestandteile vor Abtrennung
der öllöslichen Fraktion zu entfernen, da man das ge
wünschte Ergebnis auch dann erzielt, wenn man zuerst
den Rohextrakt mit einem heißen Kohlenwasserstofflö
sungsmittel rührt, abkühlt und die Lösungsmittelphase
von den Feststoffen abtrennt. Die acetonunlöslichen
Bestandteile, die auch im kalten Kohlenwasserstofflö
sungsmittel unlöslich sind, können dann von dem Rest des
Ölharzes durch Rühren dieser Fraktion mit Aceton abge
trennt wird, wie dies in den vorherigen Beispielen be
schrieben ist. Bei dieser Ausführungsform sind die
Verfahrensstufen umgedreht. Andere Variationen erkennt
der Fachmann ohne Schwierigkeiten.
Die eine Fraktion, welche polarer ist, kann in Propylen
glykol oder Glycerin formuliert sein und dient so als
Antioxidans in einem wäßrigen System, während die zweite,
öllöslichere Fraktion in einem Ölsystem von Nutzen ist.
Diese Fraktionierungstechnik macht die vorliegende Er
findung in einem weiten Bereich anwendbar.
Die in Propylenglykol lösliche Fraktion und die öllösli
chere Fraktion können auch bis zu einem konstanten Anti
oxidanswert unter Verwendung geeigneter kompatibler ge
nießbarer Lösungsmittel verdünnt werden. Man kann somit die
Aktivität obiger Fraktion ebenso standardisieren wie die
jenige des gereinigten "Mutterextrakts", den man mit Öl oder einem
anderen geeigneten genießbaren Lösungsmittel verdünnt.
In ähnlicher Weise kann man die Geschmacksintensität
jeder gegebenen Formulierung durch die Menge an ent
ferntem essentiellem Öl kontrollieren. Das ätherische
Öl kann man auch zur Geschmacksverstärkung des ge
reinigten Extrakts einsetzen. Erfindungsgemäß wird dem
Nahrungsmittelhersteller bzw. -zubereiter ein Extrakt
an die Hand gegeben, der hinsichtlich der antioxidieren
den Aktivität und der Geschmacksintensität standardi
siert ist und der sowohl als solcher als auch nach Ver
dünnen mit einem Pflanzenöl keine Trübungen aufweist.
Wie bereits in Beispiel 1 ausgeführt, können die in
kaltem Aceton unlöslichen Bestandteile aus bis zu 30-40%
und häufig bis zu etwa 2/3 aus einem Pflanzenölharz be
stehen, das mit üblichen geeigneten für Nahrungsmittel
zwecke zugelassenen organischen Lösungsmitteln extra
hiert wurde. Einen Teil dieses Präzipitats (2,6 g) aus
Beispiel 1 wurde mit etwa 40 ml Aceton am Rückfluß er
hitzt, wobei es sich im wesentlichen löste. Das heiße
Aceton wurde filtriert und eingeengt, wobei 2,18 g
Feststoff erhalten wurden.
1,84 g dieses festen Materials wurden mit 500 ml Aceton
von 40°C gerührt. Das Aceton blieb geringfügig trüb.
Die Lösung wurde auf 19°C gekühlt, 1 1/2 h gerührt und
filtriert. Insgesamt wurden 0,38 g abfiltriert, wobei
das Filtrat nur ganz leicht trüb war.
100 ml dieser Lösung wurden in mit Kappen versehene
Flaschen gegeben und dort in der nachstehend aufgeführten
Weise bei verschiedenen Temperaturen 5 h aufbewahrt.
Zusätzlich wurde eine Probe im Verhältnis 1 : 1 mit Aceton
sowie eine weitere Probe mit Hexan im Verhältnis 1 : 1
verdünnt. Diese Proben wurden dann 5 h wie oben aufbe
wahrt. Die unverdünnten Proben wurden unter Verwendung
eines Papiers Whatman Nr.1 und von Diatomeenerde filtriert,
wobei der größte Teil der Trübung beseitigt wurde. Je
doch gelangte in jedem Fall eine äußerst geringe Menge
durch das Papier. Das Aceton wurde dann abgezogen, um
die Löslichkeit der unlöslichen Bestandteile bei der
angegebenen Temperatur zu ermitteln.
Diese Ergebnisse zeigen einerseits die Überlegenheit
niedriger Temperaturen bei der Entfernung von unlöslichen
Bestandteilen, obgleich das beste Ergebnis
dadurch erzielt wird, daß die Temperatur der Lösung des
Extrakts auf 20°C oder weniger und, falls die Ausrüstung
es zuläßt, auf unterhalb 10°C erniedrigt wird.
Andererseits zeigt sich, daß Aceton gegenüber Hexan
überlegen ist, da offensichtlich die unlöslichen Ma
terialien in Hexan in der Kälte geringfügig löslicher
sind als in Aceton. Wird daher aus Kostengründen oder
da große Volumina erforderlich sind, ein Extraktions
lösungsmittel eingesetzt, das größere Mengen Hexan ent
hält, dann entfernt man das Hexan vorzugsweise bevor man
ausfällt und die unlöslichen Bestandteile abtrennt.
Außerdem zeigen obige Ergebnisse die Nachteile des Stan
des der Technik, exemplifiziert an Beispiel 2 der US-PS
43 80 506. In letzterem Beispiel werden 50 g Rosmarin
mit einem Gesamtvolumen von 500 ml eines Lösungsmittels
extrahiert, das aus einer Mischung aus 50 ml Ethanol
und 450 ml Hexan besteht. Nach dem Entfärben wird das
Ethanol durch Vermischen der Miscella mit Wasser ent
fernt. Es wird eine hexanlösliche Fraktion und ein
antimikrobielles Präzipitat erhalten. Da, wie dies im
vorliegenden Beispiel 3 gezeigt ist, Hexan ein gutes
Lösungsmittel für die in Aceton unlöslichen Bestand
teile darstellt, würden diese aus dem Rosmarin extra
hiert. In den 450 ml der Hexanlösung nach Entfernen des
Ethanols mit Wasser würden etwa 0,3% in Lösung ver
bleiben; dies entspricht etwa 1,25 g und stellt somit
einen beträchtlichen Teil der erhaltenen 1,94 g des
hexanlöslichen Rückstands dar. Erfindungsgemäß werden
diese 1,94 g des hexanlöslichen Rückstands erneut in
Aceton gelöst, gekühlt und filtriert. Die unlöslichen
Bestandteile werden entfernt, um die acetonlösliche
antioxidierende Fraktion zu erhalten. Dies stellt die
Fraktion dar, die in Öl über eine hohe Löslichkeit ver
fügt und keine Trübungen hervorruft.
Wurde ein Teil der 2,18 g des in Aceton unlöslichen
festen Materials, das wie oben hergestellt wurde, zu
Sojaöl bis zu einer Konzentration von 0,042% hinzuge
fügt, dann war es erforderlich, auf 140°C zu erwärmen,
um innerhalb von 30 min eine Auflösung zu erzielen.
Nach 2 1/2-stündigem Kühlen bildete sich ein Präzipitat.
Die Lösung wurde beim Stehen über Nacht milchig. Ein
Teil dieser Lösung wurde im Verhältnis 1 : 1 mit Sojaöl
verdünnt, auf 100°C erwärmt, bis das Präzipitat sich
erneut löste, und über Nacht gekühlt. Es trat nur eine
äußerst geringe Trübung auf, die für einige kommerzielle
Anwendungen des Extrakts akzeptabel sein würde. Dies
zeigt, daß eine Konzentration von etwa 0,02-0,03%
an in Aceton unlöslichen Materialien in einem klaren
Speiseöl toleriert werden könnte.
In der US-PS 45 25 306 ist die Verwendung eines üblichen
entfärbten Lösungsmittelextrakts, aus dem die aceton
unlöslichen Materialien nicht entfernt worden sind
(Spalte 3) zum Stabilisieren von Kapseln beschrieben.
Dort wird empfohlen, einen Extrakt vorzugsweise in
einer Menge von 0,1% bis 1% G/W (Spalte 4, Zeilen 11-12)
einzusetzen. Ein entsprechender Gehalt für einen erfindungs
gemäßen raffinierten Extrakt würde nicht mehr als 0,5%
ausmachen. Auf diesem Niveau sind für den Extrakt
0,03/0,5 × 100% = 6% an unlöslichem Material tolerier
bar. Bei einer für Gebrauchszwecke geeeigneten Konzentra
tion von 0,4% können 7,5% an acetonunlöslichem Material
toleriert werden. Dies wird dementsprechend als prakti
sche Obergrenze für einen erfindungsgemäßen fluiden
gereinigten Pflanzenextrakt angesehen, wenn der Extrakt
bis zu einer Konzentration von 15% G/V in Aceton bei
etwa 20°C verdünnt wird.
Je mehr die Konzentration des Rohextrakts in Aceton er
höht wird und je mehr die Präzipitationstemperatur ver
ringert wird, desto mehr unlösliche Bestandteile fallen
aus, so daß die Menge an unlöslichen Bestandteilen ver
mindert wird, die im gereinigten Extrakt verbleibt. Die
praktische Konzentrationsobergrenze wird durch die
Viskosität und den Co-Lösungsmitteleffekt der anderen,
aktiven acetonlöslichen Bestandteile des Extrakts be
stimmt. Die obere Konzentrationsgrenze des Rohextrakts
im Lösungsmittel beträgt für praktische Zwecke etwa 50%.
Die bei der Verarbeitung gewählte Konzentration liegt
vorzugsweise zwischen etwa 20% und 40%, ohne daß dadurch
die Qualität des Produkts beeinträchtigt wird. Kühlt man
jedoch ausreichend lange und ist die Ausfällungszeit aus
reichend, dann werden selbst bei einer Konzentration von
5% bis 10% der Hauptteil der unlöslichen Materialien
entfernt.
Rosmarinblätter wurden gemahlen und kontinuierlich bei
erhöhter Temperatur mit einer Lösungsmittelmischung
extrahiert, die zur Hälfte aus Hexan bzw. Aceton be
stand.
Einen Teil des Miscella (bezeichnet den Extrakt im
Lösungsmittel) wurde destilliert. Die Extraktkonzentra
tion nahm auf etwa 50-60% zu. Dann wurde durch Zu
gabe von Aceton auf eine Konzentration von etwa 15% ver
dünnt, auf etwa 20°C abgekühlt und die acetonunlöslichen
Materialien abfiltriert. Glyceride (20% G/G des aceton
löslichen Extrakts) und Baumwollsamenöl (80% G/G des
acetonlöslichen Extrakts) wurden hinzugegeben. An
schließend wurde das Lösungsmittel entfernt. Nach Ver
dünnen des Extrakts mit Aceton bis zu einer Konzentra
tion von 15%, Erhitzen, Kühlen und Filtrieren wurden
1,3-1,6% des acetonunlöslichen Materials aus dem
Extrakt im Öl gewonnen. Der flüssige Extrakt wurde
dann wie in der US-PS 39 50 266 dampfdestilliert, um
die geschmacksintensiven essentiellen Öle zu entfernen.
Der erhaltene Extrakt ergab in einer Menge von 0,5%
in Öl eine klare Lösung. Es war zudem nicht erforderlich
zu heizen, um die Auflösung zu unterstützen.
Ein anderer Teil der Miscella wurde direkt vom Lösungs
mittel befreit, ohne die unlöslichen Bestandteile zu
filtrieren. Anschließend wurden Glyceride und Baumwoll
samenöl hinzugefügt sowie dampfdestilliert. Es dauerte
dreimal so lange, um die geschmacksintensiven essen
tiellen Öle zu entfernen. Dies zeigt, daß die Entfernung
der unlöslichen Bestandteile und die sich ergebende
Viskositätsverringerung des Extrakts einen großen Ver
arbeitungsvorteil gegenüber beispielsweise den Lehren
der US-PS 39 50 266 und 45 25 306 darstellt. Nach Zu
gabe des Extraktes zum Öl in einer Menge von 0,5% rief
dieser eine Trübung hervor und machte es erforderlich
zu erwärmen, um eine Auflösung zu erzielen.
Das vorliegende Beispiel zeigt, daß ein erfindungsge
mäß hergestellter kommerzieller Extrakt nicht weniger
als 1,6% an unlöslichen Bestandteilen enthält. Sollte
der Filter nicht fein genug sein, dann können einige
der unlöslichen Bestandteile hindurchgelangen. Ist
der verdünnte Rohextrakt nicht ausreichend gekühlt
worden oder durfte er nicht lange genug stehen, so
daß alles präzipitieren konnte, dann sind die Ergeb
nisse nicht so zufriedenstellend. Für die erfindungs
gemäßen Zwecke wird eine Obergrenze von 7,5% an aceton
unlöslichem Material im Extrakt als praktische Ober
grenze akzeptiert.
Thymian (150 g), geerntet im Oktober 1985 bei Kalamazoo,
Michigan, USA, wurde in einer Soxhlet-Vorrichtung mit
Aceton extrahiert. Nach Zugabe von 3 g Mono- und Di
glyceriden wurde das Aceton entfernt, wobei insgesamt
15,1 g rohes Ölharz erhalten wurden. Dies stellte eine
Ausbeute an Ölharz aus dem Thymian von 8% dar. Der
Geruch war charakteristisch. Das Ölharz und die Glyceride
(15,1 g) wurden in 50 ml heißem Aceton erneut gelöst,
mehrere Stunden gekühlt und filtriert. Der Kuchen wurde
mit Aceton gewaschen und getrocknet. Es wurden 3,4 g
Feststoffe erhalten; entspricht 28% des Gewichts
(12,1 g) des Ölharzes. Das Filtrat wurde vom Lösungs
mittel befreit und war in einer Konzentration von
0,2% in Öl vollständig löslich.
Dieses Beispiel zeigt, daß übliche genießbare Lösungs
mittel, beispielsweise Glyceride, während der Raffinie
rungsstufe zugegen sein können, falls dies für den Her
steller von Vorteil ist. Dies zeigt außerdem die Viel
seitigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dies stellt
ein weiteres Beispiel für eine andere Pflanze dar. Die
Öllöslichkeit kann auf die gleiche Weise
durch nachfolgende Behandlung des rohen Ölharzes aus
dem Extraktionslösungsmittel verbessert werden.
Außerdem kann das Ölharz wie zuvor beschrieben bis zu
einer bräunlichen Tönung entfärbt werden. Bei all diesen
Raffinierungsstufen bleibt der charakteristische ange
nehme Wohlgeruch von Thymian erhalten, sofern dies ge
wünscht wird. Dieser Geruch kann auch durch vorherige
Dampfdestillation der flüchtigen Geschmacksstoffe ent
fernt werden, sofern diese nicht erwünscht sind.
Werden andere Lippenblütler der zuvor beschriebenen Be
handlung unterworfen, dann verhalten sich deren Extrakte
in ähnlicher Weise. Ein Majoranextrakt enthielt 26%
acetonunlösliches Material; ein Origanoextrakt 37%; ein
Extrakt der Grünen Minze 11%; ein Pfefferminzextrakt
12,5%; und ein Monardaextrakt 18,3%.
In einigen Fällen ist es wünschenswert, einen Rohextrakt
herzustellen, wie beispielsweise beschrieben in den
US-Psen 43 80 506 und 40 12 531. Danach sollen die iner
ten und pro-oxidierenden Materialien gemäß dem erfin
dungsgemäßen Verfahren entfernt werden. Dies geschieht
am besten dadurch, daß man den Rohextrakt mit Aceton
am Rückfluß erhitzt, filtriert oder die flüssige Phase
von der festen Phase dekantiert und den raffinierten
Extrakt wie oben ausgeführt zu einer Formulierung ver
arbeitet. Es ist zu betonen. daß Aceton nur das bevor
zugte Lösungsmittel darstellt und daß auch andere
flüchtige organische Lösungsmittel eingesetzt werden
können, wie dies ebenfalls zuvor beschrieben ist.
So ist es beispielsweise möglich, 5 g eines gemäß der
US-PS 40 12 531 hergestellten Rosmarinextrakts zusammen
mit 50 ml Aceton 30 min unter Rühren am Rückfluß zu
erhitzen, zu kühlen und zu filtrieren. Es wurden 3,53 g
acetonlösliche und 1,45 g acetonunlösliche Materialien
gewonnen. Die acetonunlöslichen Bestandteile wurden mit
5,4 g Sojaöl und 3,2 g Mono- und Diglyceride zu einer
Mischung verarbeitet. Diese acetonlöslichen Bestandteile
führten, wenn sie zum Sojaöl in einer Menge zugegeben
wurden, die 0,1% des eingesetzten Extrakts entsprach,
nach Stehen über Nacht bei 12°C zu keiner Trübung bzw.
zu keinem Schleier.
Im Gegensatz dazu, war es für den eingesetzten Rohextrakt
erforderlich, eine Temperatur von 150°C anzuwenden, um
eine vollständige Dispersion in einer Menge von 0,1% zu
erzielen. Diese Dispersion blieb bei einer Extraktmenge
von 0,05% trüb. Nach Filtern der heißen Dispersion mit
Diatomeenerde wurde sie klar. Nach Stehen über Nacht bei
12°C bildete sich jedoch ein Präzipitat.
Ein gemäß Beispiel 7 hergestellter gereinigter, flüssiger
Extrakt enthielt etwa 1 Teil Extrakt, 0,8 Teil Pflanzen
öl und 0,2 Teile Mono- und Diglyceride. Da die Menge an
verdünnendem und verflüssigendem Pflanzenöl und Glyceriden
nicht kritisch ist, kann die Konzentration des von Rosma
rin oder anderen Lippenblütlern stammenden Extrakts in
der flüssigen Mischung erhöht oder erniedrigt werden, je
nachdem wie es für einen bestimmten Anwendungszweck ange
zeigt ist. Dieses Merkmal ermöglicht auch ein Einmischen
in die Flüssigkeit von anderen Substanzen, welche in be
stimmten Fett- und Nahrungsmittelsystemen synergistische
Wirkungen auslösen könnten. Erfindungsgemäß wird somit
eine homogene Mischung von Rosmarinextrakten oder von
Extrakten aus anderen Lippenblütlern mit einem Syner
gisten bereitgestellt.
Bekanntlich beschleunigen die in Fetten und Nahrungsmit
teln vorhandenen Metalle, beispielsweise Eisen oder
Kupfer, den Beginn des Ranzigwerdens äußerst stark. Es
werden daher häufig "Metallfänger", beispielsweise
Zitronensäure oder EDTA, eingesetzt, um das Metall zu
chelatisieren und inaktivieren. In den nachstehenden
Beispielen ist eine ausreichende Menge eines Chelat
bilders zum Fett hinzugegeben worden, um zu verhindern,
daß Metallionenspuren den Beginn des Ranzigwerdens in
irgendeiner Weise beeinflussen.
Zur Bestimmung des von Synergisten ausgeübten Effekts
wurde eine vorgegebene Substanzmenge, wobei es sich um
eine Ascorbinsäureverbindung, ein Tocopherol und/oder
eine Curcumaverbindung handelte, mit dem oben beschrie
benen Rosmarinölharz (stammt aus dem Beispiel 7) ver
mischt. Die Mischung wurde dann zu Fett hinzugegeben,
so daß das Rosmarinölharz 0,05% des Fetts ausmachte.
Die Menge an vorhandenem Synergist ist ausgedrückt in
% des vorhandenen Rosmarinextrakts. Enthält eine Fluid
mischung beispielsweise 18% Rosmarinextrakt und 9%
Tocopherole, dann macht der vorhandene Synergist eine
Menge von 50% des Rosmarins aus.
Für Vergleichszwecke wurde auch ein Test unter Verwen
dung von butyliertem Hydroxyanisol (BHA) durchgeführt,
wobei es sich um das am häufigsten eingesetzte syntheti
sche Antioxidans handelt. Die Ergebnisse finden sich
ebenfalls in der Tabelle.
Die Testergebnisse wurden ermittelt unter Verwendung
der zuvor beschriebenen Rancimat-Vorrichtung nach be
schleunigter Alterung.
Die Tabelle zeigt, daß der gereinigte Rosmarinextrakt
wirksamer ist als BHA bei gleichen Konzentrationen und
daß, wenn dieser Extrakt mit einem bei einem spezifi
schen Fett wirksamen Synergisten kombiniert wird, die
Nützlichkeit dieses Extrakts sogar noch erheblich ge
steigert wird. Da das erfindungsgemäße fluide Präparat
einphasig und mit den oben aufgezählten Synergisten
kompatibel ist, gehören zu der vorliegenden Erfindung
auch Extrakte in Kombination mit einem der genannten
Synergisten sowie Extrakte, welche einen der genannten
Synergisten enthalten.
Zusammenfassend läßt sich folgendes feststellen: Das
erfindungsgemäße Produkt stellt eine neue und ver
besserte Form eines Pflanzenextraktes dar, der im we
sentlichen keine schleierbildenden bzw. keine Trübung
verursachende und pro-oxidierende Substanzen enthält.
Dieser Extrakt ist außerdem vollständig öllöslich und
kann weiterhin aufgetrennt werden in eine öllöslichere
Fraktion und eine wasserlöslichere Fraktion. Das er
findungsgemäße Produkt behält die gesamte antioxidie
rende Kraft des eingesetzten Rohextrakts und kann nach
bekannten Verfahren zur Abtrennung der flüchtigen
ätherischen Öle weiterbehandelt werden. Der Extrakt
kann mit Synergisten kombiniert und mit genießbaren
Lösungsmitteln, beispielsweise Pflanzenöl oder Glycerin,
zu einer Flüssigkeit verdünnt werden, die bei der Nah
rungsmittelherstellung Anwendung findet. Das erfindungs
gemäße Produkt kann aus einer Pflanze hergestellt wer
den, die zuvor zum Entfernen ihres essentiellen Öls einer
Wasserdampfdestillation unterworfen wurde. Ist es
hingegen erwünscht, daß der raffinierte Extrakt den
gesamten Geschmack der Pflanze aufweist, dann ist dies
erfindungsgemäß ebenfalls möglich, indem das essentielle
Öl im Extrakt verbleibt (wie dies in Beispiel 8 der
Fall ist) oder später wieder hinzugefügt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfacher und kosten
günstiger als die Verfahren des Standes der Technik.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zudem dazu einge
setzt werden, die in den eingangs genannten Druckschrif
ten beschriebenen Verfahren deutlich zu verbessern.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet eine über
raschende Extraktionsstufe und macht es möglich, eine
große Zahl von für Nahrungsmittelzwecke zugelassenen
flüchtigen Lösungsmitteln einzusetzen. Zudem ist es
nicht erforderlich, eine Substanz aus einem wäßrigen
System zu gewinnen, wobei normalerweise eine uner
wünschte Emulsion gebildet wird. Alle eingesetzten
flüchtigen Lösungsmittel können zurückgewonnen werden
und werden normalerweise bei der Durchführung der
Extraktion wieder verwandt. Keines dieser Lösungsmittel
wird an Wasser oder an die ausgelaugte Pflanze abge
geben und dadurch verloren, wie dies beispielsweise
bei dem in der US-PS 37 32 111 beschriebenen Verfahren
der Fall ist.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines antioxidierenden Extrakts
aus einer zu den Lippenblütlern zählenden Pflanze, der
weniger als 7,5 Gew.-% an Substanzen, einschließlich pro-oxidierender
Substanzen enthält, die in Aceton unlöslich
sind, wenn man den Extrakt bei etwa 20°C bis zu einer
Konzentration von 15% G/V in Aceton verdünnt, wobei man
das von den Lippenblütlern stammende Pflanzenmaterial mit
einem Lösungsmittel extrahiert,
dadurch gekennzeichnet, daß man
die Konzentration der Extraktstoffe auf etwa 5-50% einstellt, so daß das Lösungsmittel nicht mehr als das 20fache des Gewichts des Extrakts ausmacht,
das Lösungsmittel und die Extraktmischung kühlt, das in Aceton unlösliche Material entfernt und das Lösungsmittel enrtfernt,
wobei dieses Lösungsmittel ein für Nahrungsmittelzwecke zugelassenes Lösungsmittel ist, in dem das in Aceton unlösliche Material in der Wärme löslich und in der Kälte unlöslich ist.
die Konzentration der Extraktstoffe auf etwa 5-50% einstellt, so daß das Lösungsmittel nicht mehr als das 20fache des Gewichts des Extrakts ausmacht,
das Lösungsmittel und die Extraktmischung kühlt, das in Aceton unlösliche Material entfernt und das Lösungsmittel enrtfernt,
wobei dieses Lösungsmittel ein für Nahrungsmittelzwecke zugelassenes Lösungsmittel ist, in dem das in Aceton unlösliche Material in der Wärme löslich und in der Kälte unlöslich ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
vor oder nach Entfernen des in Aceton unlöslichen
Materials den Extrakt mit Petrolether versetzt, die
Lösungsmittelphase von der Festphase abtrennt und beide
Phasen gegebenenfalls in Abwesenheit eines genießbaren
Lösungsmittels vom Lösungsmittel befreit, so daß man einen
weniger polaren und einen polaren antioxidierenden
Extrakt erhält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Lösungsmittel Aceton, Methylethylketon, einen
niedrigen Alkohol, niedrigen Ester oder Petrolether,
alleine oder in Mischung einsetzt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß man vor dem Entfernen des unlöslichen
Materials Kohle hinzugibt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß man das unlösliche Material in
Anwesenheit eines genießbaren Lösungsmittels abtrennt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß man das essentielle Pflanzenöl der zu den Lippenblütlern zählenden Pflanze
teilweise oder vollständig nach Entfernen des in Aceton
unlöslichen Materials entfernt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man dem antioxidierenden
Extrakt eine Ascorbinsäureverbindung, ein Tocopherol
und/oder eine Curcumaverbindung einverleibt.
8. Antioxidierender Extrakt aus einer zu den Lippenblütlern
zählenden Pflanze mit einer erhöhten antioxidierenden
Aktivität, der weniger als 7,5 Gew.-% an Substanzen
enthält, einschließlich pro-oxidierender Substanzen, die
in Aceton unlöslich sind, wenn der Extrakt bis zu einer
Konzentration von 15% G/V in Aceton bei etwa 20°C
verdünnt wird, erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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