DE60314526T2

DE60314526T2 - Modifizierte lupinproteine zur herstellung einer wasser-dispergierbaren produktform fettlöslicher stoffe

Info

Publication number: DE60314526T2
Application number: DE60314526T
Authority: DE
Inventors: Elger Funda; Bruno Leuenberger; Markus Beck; Christian Schaefer
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: JP2006500935A; CN1719983A; EP1545244A1; WO2004030472A1; CN100444741C; KR101070054B1; AU2003271678A1; US20060099301A1; NZ539119A; EP1545244B1; EP1405572A1; ATE364999T1; DE60314526D1; ES2286460T3; KR20050084833A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Lupinenproteine, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und Zusammensetzungen, die feinteilige fettlösliche Wirkstoffe und/oder Farbstoffe in einer auf den neuen Lupinenproteinen basierenden Matrix enthalten, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Zusammensetzungen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der neuen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zum Färben und/oder Anreichern oder Supplementieren von Nahrungsmitteln, Getränken, Tierfuttermitteln, Kosmetika oder Medikamenten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung neue Zusammensetzungen, die ein enzymatisch und/oder physikalisch behandeltes Lupinenprotein und einen fettlöslichen Wirkstoff oder Farbstoff enthalten, ein Verfahren zur Herstellung dieser Zusammensetzungen und die Verwendung dieser Zusammensetzungen als Zusatzstoffe für das Färben und/oder Anreichern oder Supplementieren von Nahrungsmitteln, Getränken, Tierfuttermitteln, Kosmetika oder Medikamenten; sowie Nahrungsmittel, Getränke, Tierfuttermittel, Kosmetika oder Medikamente, die solche Zusammensetzungen enthalten.
Die WO 99/51106 betrifft ein modifiziertes Lupinenprotein mit Emulgatoreigenschaften.
In einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Lupinenproteins, bei dem man ein Lupinenprotein nativen Ursprungs enzymatisch hydrolysiert. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem man eine wäßrige Lösung oder Suspension von Lupinenproteinen nativen Ursprungs mit einem Trockenmassegehalt von 0,1 bis 20% auf pH 3 bis 9 bringt, mit 0,01 bis 10 Gew.-% in bezug auf das Trockengewicht des Lupinenproteins mit einer Protease versetzt, die Proteinlösung oder -suspension bei einer Temperatur von 5 bis 70°C so lange inkubiert, bis man zu einem Hydrolysegrad von 1 bis 30% gelangt, die Protease inaktiviert und das Hydrolysat in eine feste Form überführt. Falls erforderlich, kann das Proteinhydrolysat dann nach geläufigen Verfahren wie Zentrifugation und/oder Ultrafiltration physikalisch fraktioniert werden.
Der Begriff "fettlöslicher Wirkstoff" umfaßt im vorliegenden Zusammenhang ein fettlösliches Vitamine oder funktionell verwandte Verbindungen, die für die Anreicherung oder Supplementierung von Nahrungsmitteln, Getränken, Tierfuttermitteln, Kosmetika oder Medikamenten verwendet werden können. Beispiele für solche fettlöslichen Vitamine oder die Vitamine der Gruppen A, D, E oder K oder deren Derivate wie deren Acetate oder deren längerkettige Fettsäureester. Beispiele für funktionell verwandte Verbindungen sind z. B. mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFAs) oder deren Derivate, Triglyceride, die reich an mehrfach ungesättigten Fettsäuren wie Eicosapentaensäure (EPA), Docosahexaensäure (DHA) oder γ-Linolensäure (GLA) sind, oder Coenzym Q 10 (CoQ 10). Ebenfalls beinhaltet sind fettlösliche Sonnenschutzfilter wie UV-A- und UV-B-Filter, die in Sonnenschutz- und Kosmetikpräparaten eingesetzt werden.
Der Begriff "Farbstoff" umfaßt im vorliegenden Zusammenhang ein Carotin oder eine strukturmäßig verwandte Polyenverbindung, die als Farbstoff für Nahrungsmittel, Getränke, Tierfutter, Kosmetika oder Medikamente eingesetzt werden kann. Beispiele für solche Carotinoide sind α- oder β-Carotin, 8'-apo-β-Carotenal, 8'-apo-β-Carotinsäureester wie der Ethylester, Canthaxanthin, Astaxanthin, Lycopen, Lutein, Zeaxanthin oder Crocetin, α- oder β-Zeacarotin oder Mischungen davon. Das bevorzugte Carotinoid ist β-Carotin. Es ist klar, daß die oben angeführten Substanzen der Kategorie "fettlöslicher Wirkstoff" und "Farbstoff" in den neuen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch als Mischungen eingesetzt werden können.
Der Begriff "Lupinenprotein nativen Ursprungs" bezieht sich auf Proteine, die aus Samen (darunter auch bearbeiteten oder verarbeiteten Samen) von einer beliebigen Varietät der Lupinenpflanze (z. B. L. albus, L. angustifolius oder Varietäten davon) oder aus Vollmehl oder entfetteten Produkten wie Schnitzeln oder weißen Flocken isoliert werden können. Lupinenproteinkonzentrate und thermisch oder chemisch vorbehandelte Lupinenprodukte können ebenfalls für die Zwecke der Erfindung eingesetzt werden.
Der Begriff "entfettetes Produkt" bedeutet, daß die Lupinenproteine vor ihrer Behandlung gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren entfettet worden sind. Die Entfettung kann z. B. nach den in WO 99/17619 und WO 00/ 54608 beschriebenen Verfahren erfolgen. Diese Schriften beschreiben die mechanische Behandlung von Lupinensamen zur Gewinnung von plättchenförmigen Flocken, wobei die Flocken indirekt ohne Wasser erhitzt werden, und die anschließende Extraktion von Lipiden mit einem Lösungsmittel, vorzugsweise ausgewählt aus der Reihe Pentan, Hexan, Heptan und überkritisches CO₂. Es kann eine Entfettung stattfinden, zum Beispiel mit polaren Lösungsmitteln oder anderen nichtpolaren Lösungsmitteln, z. B. aliphatischen C₁-C₆-Mono- und -Polyalkoholen, aromatischen C₅-C₁₂-Mono- und -Polyalkoholen, aliphatischen geradkettigen, verzweigten oder cyclischen C₁-C₁₂-Alkanen, Ethylmethylketon, Aceton, Essigsäure-C₁-C₆-alkylester, C₁-C₄-Alkylcitrat, Dichlormethan, C₂-C₆-Dialkylether und überkritischem Kohlendioxid. Besonders bevorzugt unter den aliphatischen Mono- und Dialkoholen und Alkanen sind Methanol, Ethanol, Butan-1-ol, Butan-2-ol, Propan-1-ol, Propan-2-ol, n-Propanol, 1,2-Propylenglykol, Propan, Butan, Pentan, Hexan, n-Octan, iso-Octan, Cyclohexan.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stammen die modifizierten Lupinenproteine von Lösungen oder Suspension von nativem Lupinenprotein, die einen Trockenmassegehalt von ungefähr 5–15 Gew.-% aufweisen. Die Lösung oder Suspension wird beispielsweise durch Versetzen mit 0,1–2 M Säure oder Base wie Chlorwasserstoffsäure und Natriumhydroxid auf pH 3–9, vorzugsweise pH 4–8 eingestellt und vorzugsweise auf eine Temperatur von 40–60°C, insbesondere 50°C, gebracht. Bei der verwendeten Protease kann es sich um eine Protease mit endo-Aktivität oder exo-Aktivität handeln. Es können Mischungen von endo- und exo-Proteasen verwendet werden. Proteasen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind von den Zulieferern Novozymes, Genencor, ABEnzymes, Gist-Brocades usw. erhältlich. Bevorzugte Proteasen sind bakteriellen oder pilzlichen Ursprungs, und stammen zum Beispiel aus Bacillus licheniformes oder Aspergillus oryzae. Enzympräparate wie Alcalase oder Flavourzyme, wie sie von der Firma Novozymes erhältlich sind, können eingesetzt werden. Die Protease wird in einer Konzentration von ungefähr 0,01–10 Gew.%, vorzugsweise ungefähr 0,1–1 Gew.-% in bezug auf das Gewicht des Lupinenproteins zugesetzt. Die enzymatische Hydrolyse wird so lange durchgeführt, bis ein Hydrolysegrad von ungefähr 1–30%, vorzugsweise 1–10%, erreicht wird. Der Hydrolysegrad kann auf fachbekannte Art und Weise bestimmt werden, z. B. wie beschrieben von Petersen, D., Nielsen, P. M., Cambmann C., Determination of the Degree of Hydrolysis (DH) based an OPA Reaction [Bestimmung des Hydrolysegrads aufgrund der OPA-Reaktion], ED-9512723, Novo Nordisk A/S, Dec. 1995; Frister, H., Meisel, H., Schlimme, E., OPA method modified by use of N,N-dimethyl-2-mercaptoethylammonium chloride as thiol component [Modifikation der OPA-Methode durch Verwendung von N,N-Dimethyl-2-mercaptoethylammoniumchlorid als Thiolkomponente], Fresenius J. Anal. Chem. 330 (1988) 631. Der Begriff "Hydrolysegrad" bedeutet die Anzahl der hydrolysierten Peptidbindungen im Vergleich zur Gesamtzahl der Peptidbindungen in dem Lupinenprotein, das ursprünglich in der Mischung vorliegt.
Anschließend wird die Protease inaktiviert, und zwar zweckmäßigerweise durch Erhitzen des Inkubationsansatzes. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Enzym in einem Schritt zugegeben. Die enzymatische Hydrolyse kann auch schrittweise durchgeführt werden. So wird zum Beispiel die Protease oder eine Mischung von Proteasen dem Inkubationsansatz in einer Menge von z. B. 1% zugegeben, wonach nach z. B. 5–10 Minuten (bei einer Temperatur von 50°C) weitere Protease oder Mischung von Proteasen, wobei es sich um dieselbe oder eine andere Protease oder Mischung von Proteasen als bei dem ersten Zusatz handelt, zugesetzt wird, z. B. in einer Menge von 2%, wonach der Inkubationsansatz 10 Minuten bei 50° hydrolysiert wird. Bei diesem Verfahren können Ausgangsproteine mit einem Hydrolysegrad von ungefähr null eingesetzt werden.
Im Prinzip sind alle oben genannten Parameter variabel. So kann die Temperatur des Hydrolyseschritts im allgemeinen 5–70°C betragen, wobei eine Temperatur von 40–60°C, insbesondere 50°C, bevorzugt wird. Die Hydrolysedauer kann zwischen 1 und 300 Minuten schwanken und beträgt vorzugsweise 5–10 Minuten. Die Menge an zugesetztem Enzym kann zwischen ungefähr 0,01–10 Gew.-% schwanken. Wird die Hydrolyse in einem zweistufigen Verfahren durchgeführt, so beträgt die im ersten Schritt eingesetzte Enzymmenge vorzugsweise 1 Gew.-% und die im zweiten Schritt eingesetzte Enzymmenge 2 Gew.-% (in bezug auf die Proteintrockenmasse).
Die Inaktivierung der Protease kann durch Hitzedenaturierung erfolgen, z. B. durch 5–10minütiges Erhitzen auf 80–85°C. Anschließend kann das Produkt einer Fraktionierung zugeführt werden, z. B. durch Zentrifugation oder Ultrafiltration, um das modifizierte Lupinenprotein abzutrennen und zu isolieren.
Die so erhaltene Lösung oder Suspension des modifizierten Lupinenproteins wird anschließend in eine feste Form übergeführt, z. B. ein Trockenpulver, z. B. durch Sprühtrocknen oder Gefriertrocknen.
Vor dem Trocknen können die modifizierten Lupinenproteinfraktionen einer Hitzebehandlung (Pasteurisation) zugeführt werden, z. B. durch 5–10minütiges Erhitzen auf 80–85°C, um das Produkt gegen mikrobiellen Abbau zu stabilisieren.
In noch einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung modifizierte Lupinenproteine, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich sind, sowie Zusammensetzungen, die solche modifizierten Lupinenproteine und einen fettlöslichen Wirkstoff oder Farbstoff sowie gegebenenfalls Hilfsstoffe und/oder Trägerstoffe enthalten.
Das modifizierte Lupinenprotein ist ein wasserlösliches oder dispergierbares Polypeptid mit Schutzwirkung auf die innere Phase der Dispersion, d. h. dem fettlöslichen Wirkstoff oder Farbstoff, und wirkt daher als Schutz-Hydrokolloid. Im allgemeinen weist das Hydrokolloid eine Oberflächenaktivität auf und vermittelt eine Viskosität, wodurch es Emulsionen oder Suspensionen, in denen es mit dem fettlöslichen Wirkstoff oder Farbsstoff vorliegt, stabilisiert.
Bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen handelt es sich vorzugsweise um feste, pulverförmige Zusammensetzungen, in denen der enthaltene fettlösliche Wirkstoff oder Farbstoff fein in einer Matrix oder einem Träger dispergiert ist. Modifiziertes Lupinenprotein als Schutz-Hydrokolloid sowie gegebenenfalls ein oder mehrere wasserlösliche Grundstoffe und/oder Hilfsstoffe, die typischerweise für die Formulierung von fettlöslichen Wirkstoffen oder Farbstoffen eingesetzt werden ist/sind Bestandteil(e) der Matrix bzw. des Trägers oder darin enthalten.
Bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beträgt die Menge an modifiziertem Lupinenprotein von ungefähr 0,5 bis ungefähr 60,0 Gew.-% und die Menge an fettlöslichem Wirkstoff und/oder Farbstoff beträgt von ungefähr 0,1 bis ungefähr 80,0 Gew.-% in bezug auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, wobei die Summe aller Komponenten 100% beträgt.
Geeigneterweise enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen (außerdem) einen oder mehrere Grundstoffe und/oder Hilfsstoffe ausgewählt aus jeweils einer oder mehreren der folgenden Substanzen: Mono-, Di-, Oligo- und Polysaccharide, Glycerin, Triglyceride, wasserlösliche Antioxidantien und fettlösliche Antioxidantien. Feste Zusammensetzungen können weiterhin ein Antibackmittel, wie Kieselsäure, sowie bis zu ungefähr 10 Gew.-%, im allgemeinen ungefähr 2 bis 5 Gew.-%, Wasser enthalten.
Mono- und Disaccharide, die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorliegen können, sind zum Beispiel Saccharose, Invertzucker, Glucose, Fructose, Lactose, Maltose, Saccharose und Zuckeralkohole, und die Oligo- und Polysaccharide sind zum Beispiel Stärke und Stärkehydrolysate, z. B. Dextrine und Maltodextrine, insbesondere solche mit im Bereich von 5–65 Dextroseäquivalenten (DE), und Glucosesirup, insbesondere solche mit im Bereich von 20–95 DE. Der Begriff "Dextroseäquivalent" (DE) bezeichnet den Hydrolysegrad und ist ein Maß für die Menge an reduzierenden Zuckern, berechnet als D-Glucose in bezug auf das Trockengewicht; die Skala beruht auf nativer Stärke mit einem DE-Wert um 0 und Glucose mit einem DE-Wert von 100.
Bei dem Triglycerid handelt es sich zweckmäßig um ein pflanzliches Öl oder Fett, vorzugsweise Maiskeimöl, Sonnenblumenöl, Sojaöl, Safloröl, Rapsöl, Erdnußöl, Palmenöl, Palmkernöl, Baumwollsamenöl oder Kokosöl.
Bei dem organischen Lösungsmittel kann es sich zum Beispiel um Methylenchlorid, Chloroform, Ethylacetat, Dimethylether, Aceton, Ethanol oder Isopropanol handeln.
Bei dem wasserlöslichen Antioxidans kann es sich zum Beispiel um Ascorbinsäure oder eines ihrer Salze, vorzugsweise Natriumascorbat, handeln. Bei dem fettlöslichen Antioxidans kann es sich zum Beispiel um Tocopherol, z. B. dl-α-Tocopherol (d. h. synthetisches Tocopherol), d-α-Tocopherol (d. h. natürliches Tocopherol), β- oder γ-Tocopherol oder um eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Substanzen, um butyliertes Hydroxytoluol (BHT), butyliertes Hydroxyanisol (BHA); Ethoxyquin, Propylgallat, tert.-Butylhydroxychinolin, oder einen Ascorbinsäureester einer Fettsäure, vorzugsweise Ascorbylpalmitat oder -stearat, handeln. Je nach dem pH-Wert der wäßrigen Matrixlösung kann der Ascorbinsäureester einer Fettsäure, insbesondere Ascorbylpalmitat oder -stearat, auch der Wasserphase zugegeben werden.
Bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann es sich um feste Zusammensetzungen, d. h. stabile, wasserlösliche oder -dispergierbare Pulver, oder um flüssige Zusammensetzungen, d. h. wäßrige kolloidale Lösungen oder Öl-in-Wasser-Dispersionen der oben genannten Pulver handeln. Die stabilisierten Öl-in-Wasser-Dispersionen, bei denen es sich um Öl-in-Wasser-Emulsionen handeln kann oder die eine Mischung von suspendierten, d. h. festen, Partikeln und emulgierten, d. h. flüssigen, Tröpfchen aufweisen können, lassen sich nach dem bereits oben beschriebenen Verfahren herstellen.
Typischerweise umfaßt eine erfindungsgemäße Pulverzusammensetzung

– 0,5 bis ungefähr 60 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 5 bis ungefähr 50 Gew.-%, eines modifizierten Lupinenproteins;
– ungefähr 0,1 bis ungefähr 80 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 0,5 bis ungefähr 60 Gew.-%, eines fettlöslichen Wirkstoffs und/oder eines Farbstoffs;
– 0 bis ungefähr 70 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 0 bis ungefähr 40 Gew.-%, eines Mono- oder Disaccharids;
– 0 bis ungefähr 70 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 0 bis ungefähr 40 Gew.-%, eines Stärkehydrolysats,
– 0 bis ungefähr 20 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 0 bis ungefähr 10 Gew.-%, Glycerin;
– 0 bis ungefähr 50 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 0 bis ungefähr 30 Gew.-%, eines Triglycerids;
– 0 bis ungefähr 5%, vorzugsweise ungefähr 0 bis ungefähr 2 Gew.-%, an einem oder mehreren wasserlöslichen Antioxidans/Antioxidantien;
– 0 bis ungefähr 5%, vorzugsweise ungefähr 0 bis ungefähr 2 Gew.-% an einem oder mehreren fettlöslichen Antioxidans/Antioxidantien
– 0 bis ungefähr 50 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 0 bis ungefähr 35 Gew.-%, einer Stärke;
– 0 bis ungefähr 5 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 1 Gew.-%, Kieselsäure; und
– 0 bis ungefähr 10 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 1 bis ungefähr 5 Gew.-%, Wasser;

Die neuen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können zum Färben und/oder Anreichern oder Versetzen von Nahrungsmitteln, Getränken, Tierfuttermitteln, Kosmetika oder Arzneimitteln verwendet werden.
Durch die vorliegende Erfindung werden vorzugsweise Zusammensetzungen, die β-Carotin als Farbstoff enthalten, bereitgestellt. Diese Zusammensetzungen sind, wenn sie in/mit Wasser auf eine endgültige β-Carotinkonzentration von 10 ppm gelöst, dispergiert oder verdünnt werden, typischerweise mittels Spektroskopie mit ultraviolettem/sichtbarem Licht unter Verwendung von entionisiertem Wasser als Bezugssubstanz charakterisiert. Bei einer Schichtdicke von 1 cm weisen die Dispersionen bei der Wellenlänge der maximalen optischen Dichte im Bereich von 400 bis 600 nm eine Extinktion von mindestens 0,6 (vorzugsweise oberhalb 1,0) Absorptionseinheiten auf. Dies entspricht einem formellen Extinktionskoeffizienten von β-Carotin in wäßriger Dispersion E (1%, 1 cm) von 600 (vorzugsweise > 1000).
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann in einer Weise erfolgen, wie sie als solche für die Herstellung von Zusammensetzungen von fettlöslichen Wirkstoffen oder Farbstoffzusammensetzungen auf Matrixgrundlage für die Färbung und/oder Anreicherung bzw. das Versetzen von Nahrungsmitteln, Getränken, Tierfuttermitteln, Kosmetika oder Arzneimitteln bekannt ist, z. B. wie in den europäischen Patentschriften Nr. 0 285 682 , 0 347 751 , 0 966 889 , 1066 761 und 1 106 174 , in der PCT Nr. WO 98/15195 und in der schweizerischen Patentanmeldung Nr. 1238/92 beschrieben, deren Inhalt per Referenz als Bestandteil der vorliegenden Erfindung gilt.
So können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen durch ein Verfahren hergestellt werden, das das Homogenisieren eines fettlöslichen Wirkstoffs oder Farbstoffs oder einer Lösung oder Dispersion des fettlöslichen Wirkstoffs oder Farbstoffs und gegebenenfalls von einem oder mehreren fettlöslichen Grundstoffen und/oder Hilfsstoffen in einer wäßrigen oder kolloidalen Lösung des modifizierten Lupinenproteins und gegebenenfalls eines oder mehrerer wasserlöslicher Grundstoffe und/oder Hilfsstoffe sowie das Überführen der so erhaltenen Dispersion in eine feste Zusammensetzung umfaßt.
Das modifizierte Lupinenprotein und die gegebenenfalls vorhandenen wasserlöslichen Grundstoffe und Hilfsstoffe werden typischerweise in Wasser gelöst oder dispergiert. Der fettlösliche Wirkstoff und/oder Farbstoff und die gegebenenfalls vorhandenen wasserlöslichen Grundstoffe und Hilfsstoffe werden entweder als solche oder als Lösung oder Suspension in einem Triglycerid und/oder organischem Lösungsmittel eingesetzt. Der fettlösliche Wirkstoff und/oder Farbstoff oder dessen/deren Lösung oder Dispersion wird dann unter Rühren zu den wäßrigen Proteinlösung gegeben und die Mischung wird mittels traditionellen Technik homogenisiert. Nach Entfernen des (gegebenenfalls vorhandenen) Lösungsmittels kann die so erhaltene Öl-in-Wasser-Dispersion in eine feste Zusammensetzung, z. B. ein Trockenpulver, übergeführt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzungen auf Grundlage eines modifizierten Lupinenproteins wie genauer oben beschrieben, bei dem man eine Lösung oder Dispersion des fettlöslichen Wirkstoffs und/oder Farbstoffs und gegebenenfalls von fettlöslichen Hilfsstoffen in einer wäßrigen Lösung oder kolloidalen Lösung des modifizierten Lupinenproteins und gegebenenfalls wasserlöslicher Grundstoffe und Hilfsstoffe homogenisiert und, falls erforderlich, die erhaltene Dispersion in ein Pulver überführt.
Für die Homogenisierung können traditionelle Techniken, wie Hochdruckhomogenisierung, Emulgieren unter hochscherenden Bedingungen (Rotor-Stator-Systeme), Mikronisierung oder Naßvermahlen eingesetzt werden. Weitere Techniken, die für die Herstellung von fettlöslichen Wirkstoff- oder Farbstoffzusammensetzungen für das Färben und/oder die Anreicherung oder das Versetzen für Nahrungsmittel, Getränke, Tierfuttermittel, Kosmetika oder Arzneimittel eingesetzt werden, sind in den europäischen Patentschriften Nr. 937 412 und 1 008 380 und in der US-Patentschrift Nr. 6,093,348 beschrieben, deren Inhalt per Referenz als Bestandteil der vorliegenden Erfindung gilt.
Die so erhaltene Dispersion, bei der es sich um eine Öl-in-Wasser-Dispersion handelt, kann in eine feste Zusammensetzung, z. B. ein Trockenpulver, mit Hilfe einer beliebigen traditionellen Technologie, wie Sprühtrocknung, Sprühtrocknung in Kombination mit Wirbelschichtgranulation (wobei die letzgenannte Technik allgemein als Wirbelschicht-Sprühtrocknung oder FSD [fluidized spray drying] bekannt ist) oder mit Hilfe einer Pulverfang-Technik, wobei versprühte Emulsionströpfchen in einem Bett eines Absorptionsmittels wie Stärke aufgefangen und anschließend getrocknet werden, übergeführt werden.
Bei Getränken, in denen die Produktformen der vorliegenden Erfindung als Farbstoff oder funktioneller Bestandteil eingesetzt werden können, kann es sich um kohlensäurehaltige Getränke, z. B. aromatisierte Selterswasser, alkoholfreie Getränke oder Mineralstoffgetränke oder auch um nichtkohlensäurehaltige Getränke, z. B. aromatisierte Wasser, Fruchtsäfte, Fruchtpunschgetränke und konzentrierte Formen solcher Getränke handeln. Sie können auf natürlichen Frucht- oder Gemüsesäften oder auf künstlichen Geschmacksstoffen beruhen. Ebenfalls beinhaltet sind alkoholische Getränke und Instant-Getränkepulver. Außerdem sind zuckerhaltige Getränke, Diätgetränke mit kalorienfreien und künstlichen Süßstoffen ebenfalls beinhaltet.
Weiterhin zählen Milchprodukte, die aus natürlichen oder synthetischen Quellen stammen, zu den Nahrungs mittelprodukten, in denen die Produktformen der vorliegenden Erfindung als Farbstoff oder funktioneller Bestandteil eingesetzt werden können. Typische Beispiele für solche Produkte sind Milchgetränke, Eiscreme, Käse, Joghurt und dergleichen. Milchaustauscherprodukte wie Sojamilchgetränke und Tofu-Produkte zählen ebenfalls zu diesem Anwendungsbereich.
Ebenfalls beinhaltet sind Süßigkeiten, die die Produktformen der vorliegenden Erfindung als Farbstoff oder funktioneller Bestandteil enthalten, wie Konfekt, Bonbons, darunter auch Gummibonbons, Nachtischprodukte, z. B. Eiscreme, Gelees, Pudding, Instant-Puddingpulver und dergleichen.
Ebenfalls beinhaltet sind Cerealien, Snack-Produkte, Kekse, Teigwaren, Suppen und Saucen, Mayonnaise, Salat-Dressings und dergleichen, die die Produktformen der vorliegenden Erfindung als Farbstoff oder funktionellen Bestandteil enthalten. Weiterhin beinhaltet sind auch Fruchtpräparate, die für Milchprodukte und Cerealien verwendet werden.
Die Endkonzentration des Wirkstoffs oder des Farbstoffs, der den Nahrungsmittelprodukten über die Produktformen der vorliegenden Erfindung zugesetzt wird, kann von ungefähr 0,1 bis ungefähr 500 ppm, insesondere von ungefähr 1 bis ungefähr 50 ppm, in bezug auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzusammensetzung liegen und hängt von dem jeweilgen Nahrungsmittelprodukt, das es zu färben oder anzureichern gilt und dem angestrebten Färbe- oder Anreicherungsgrad ab.
Die erfindungsgemäßen Nahrungsmittelzusammensetzungen werden vorzugsweise dadurch erhalten, daß man zu einem Nahrungsmittelprodukt den Wirkstoff oder den Farbstoff in Form einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung gibt. Zum Färben oder Anreichern eines Nahrungsmittelprodukts oder eines pharmazeutischen Produkts kann eine erfin dungsgemäße Zusammensetzung eingesetzt werden, und zwar nach Verfahren, wie sie als solche für die Anwendung von wasserdispergierbaren festen Produktformen bekannt sind.
Im allgemeinen kann die Zusammensetzung je nach dem Verwendungszweck entweder als wäßrige Vorratslösung, als Trockenpulvermischung oder als Vormischung mit anderen geeigneten Nahrungsmittelbestandteilen zugegeben werden. Das Mischen kann je nach der Formulierung der Endanwendung z. B. mit einem Trockenpulvermischer, einem Mischer mit niedriger Scherkraft, einem Hochdruck-Homogenisator oder einem Mischer mit hoher Scherkraft erfolgen. Es ist klar, daß der Fachmann mit diesen technischen Aspekten vertraut ist.
Unter den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen auch pharmazeutische Zusammensetzungen, wie Tabletten oder Kapseln, in denen die Zusammensetzungen als Farbstoff eingesetzt werden. Die Verfärbung der Tabletten kann dadurch erfolgen, daß man die Produktformen in Form einer flüssigen oder festen Farbstoffzusammensetzung getrennt zu der Tablettenbeschichtungsmischung gibt oder dadurch, daß man eine Farbstoffzusammensetzung zu einem der Bestandteile der Tablettenbeschichtungsmischung gibt. Gefärbte Hart- oder Weichkapseln können dadurch hergestellt werden, daß man eine Farbstoffzusammensetzung in die wäßrige Lösung der Kapselmasse einarbeitet.
Pharmazeutische Zusammensetzungen wie Tabletten wie Kautabletten, Brausetabletten oder Filmtabletten oder Kapseln wie Hartkapseln, in denen die Zusammensetzungen als Wirkstoff eingesetzt werden, fallen ebenfalls unter den Umfang der vorliegenden Erfindung. Die Produktformen werden typischerweise als Pulver der Tablettiermischung zugegeben oder in die Kapseln eingefügt, und zwar auf eine Art und Weise, wie sie für die Herstellung von Kapseln bekannt ist.
Tierfuttermittelprodukte wie Vormischungen, Mischfuttermittel, Milchaustauscher, Flüssigrationen oder Futtermittelpräparate, in denen die Zusammensetzungen entweder als Farbstoff zur Pigmentierung, z. B. für Eidotter, Geflügel für Verzehrzwecke, Brathähnchen oder Wassertiere oder als Wirkstoff eingesetzt werden, fallen ebenfalls unter den Umfang der vorliegenden Erfindung.
Kosmetika, Toilettenartikel und Derma-Produkte, d. h. Haut- und Haarpflegemittel wie Cremes, Lotionen, Bäder, Lippenstifte, Shampoos, Haarbalsame, Sprays oder Gele, in denen die Zusammensetzungen als Farbstoff oder als Wirkstoff eingesetzt werden, fallen ebenfalls unter den Umfang der vorliegenden Erfindung.
Bei der Herstellung von flüssigen oder festen Produktformen, wie Öl-in-Wasser-Suspensionen, Öl-in-Wasser-Emulsionen oder Pulvern wirken die darin verwendeten Hydrokolloide als multifunktionelle Bestandteile. Für diesen Zweck sollten diese Hydrokolloide eine Reihe von funktionellen Eigenschaften aufweisen, wie ausgezeichnete dispersionsstabilisierende Eigenschaften, hohe Emulgierfähigkeit und -effizienz (wobei letztere bezüglich der Partikelgrößenverteilung der inneren Phase der Dispersion wichtig ist), hohe Löslichkeit und gut adaptierte Viskosität in wäßriger Lösung, Hitzestabilität, Beständigkeit gegenüber pH, Ionenstärke und Ladung, ausgezeichnete Filmbildungseigenschaften sowie Gas- und Wasserdampfbarriereeigenschaften in festen Produktformen.
Native Lupinenproteine sind in Form von Mehlen oder Proteinkonzentraten leicht im Handel erhältlich, wie ein Produkt Vitaprot Typ LP 60 der Fa. J. Rettenmaier & Sons.
Die oben für die Modifikation des Lupinenproteinisolats eingesetzten Schritte führen zu insgesamt verbesserten funktionellen Eigenschaften des Proteins, wie besseren Emulgiereigenschaften, allgemein früherer Löslichkeit in wäßriger Lösung, z. B. besserer Beständigkeit gegenüber pH und Gegenionen sowie besserer Kaltwasserlöslichkeit, besserer Temperaturbeständigkeit und besseren Filmbildungseigenschaften. Weiterhin ist die Viskosität in wäßriger Lösung beträchtlich verringert und liegt nun in einem annehmbaren Bereich für den Zweck der vorliegenden Erfindung.
Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele genauer erläutert.
Beispiel 1
Eine wäßrige Suspension von nativem Lupinenprotein wird durch wäßrige Extraktion von entfetteten Lupinensamen bei pH 4–5 und anschließender Proteinextraktion bei pH 6–8 hergestellt. Die wäßrige Suspension des nativen Lupinenproteins weist einen Trockenmassegehalt von 4 Gew.-% auf, wobei die Trockenmasse einen Proteingehalt von > 90% aufweist. Der pH-Wert der Suspension wird anschließend auf pH 7 und eine Temperatur von 50°C eingestellt. Danach versetzt man mit 0,5 Gew.-% Alcalase 2.4 L (Novozymes). Während der enzymatischen Hydrolyse wird der pH-Wert durch Versetzen mit 1 M NaOH-Lösung konstant gehalten und die Temperatur wird bei 50°C gehalten. Nach 5–10 Minuten wird die Protease durch 10minütiges Erhitzen der Suspension auf 80°C inaktiviert. Anschließend wird die unlösliche Fraktion abgetrennt und die Lösung wird bei einer Produkttemperatur von 70–80°C sprühgetrocknet.
Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
Eine wäßrige Suspension von nativem Lupinenprotein wird durch wäßrige Extraktion von entfetteten Lupinensamen bei pH 4–5 (wobei die lösliche Fraktion den Vorextrakt darstellt) und anschließende Proteinextraktion bei pH 6–8 hergestellt. Die wäßrige Suspension des nativen Lupinenproteins weist einen Trockenmassegehalt von 4 Gew.-% auf, wobei die Trockenmasse einen Proteingehalt von > 90% aufweist. Die Suspension wird auf pH 4–5 eingestellt und die unlösliche Fraktion wird durch Zentrifugation abgetrennt. Der Überstand wird mit dem sauren Vorextrakt vereinigt und die vereinigte Lösung wird mittels Ultrafiltration gereinigt. Dadurch erhält man die löslichen Proteinbestandteile des sauren Vorextrakts und die löslichen Proteine des angesäuerten Proteinextrakts im Retentat. Das Retentat der Ultrafiltration wird bei einer Produkttemperatur von 70–80°C sprühgetrocknet.
Beispiel 3
Eine Zusammensetzung, die modifiziertes Lupinenprotein und Vitamin A enthält, wird folgendermaßen hergestellt:
a) Herstellung der (wäßrigen) Lösung A:
Es wurde eine trockene Vormischung von 34,1 g modifiziertem Lupinenprotein L143T (hergestellt aus L. albus Typ Top gemäß Beispiel 1 und im folgenden als L143T bezeichnet) und 51,2 g getrocknetem Glucosesirup Glucidx IT 47 (Roquette Frères, F-Lestrem) hergestellt und anschließend bei Raumtemperatur in einem 1-l-Reaktionsgefäß mit 120 ml entionisiertem Wasser vermischt. Der Ansatz wurde auf 45°C erhitzt und ungefähr 15 Minuten lang bei 45°C gerührt. Der pH-Wert betrug ungefähr 6,1.
b) Herstellung der Lösung B (auf Ölgrundlage):
In einem 100-ml-Erlenmeyerkolben wurden 15,3 g kristallines Vitamin-A-Acetat, 2,7 g Erdnußöl und 1,3 g dl-α-Tocopherol vorgelegt. Ein Magnetrührstäbchen wurde zum Ansatz gegeben. Während des Rührens wurde der Ansatz innerhalb von 10 Minuten auf 65°C aufgeheizt.
c) Herstellung einer Emulsion aus den Lösungen A und B:
Lösung A wurde auf 50°C gebracht und innerhalb von drei Minuten unter kräftigem Rühren mit Lösung B versetzt, und die Dispersion wurde noch 20 Minuten lang bei 50°C kräftig gerührt. Die Emulsion wurde auf 60°C erhitzt und fünf Stunden lang gerührt, um ihre physikalische Langzeitstabilität zu untersuchen. Nach dem Halten betrug die mittlere Partikelgröße der inneren Phase der Emulsion gemäß Photonenkorrelationsspektroskopie (Coulter N4 Plus) 388 nm.
d) Herstellung einer festen Zusammensetzung aus der Emulsion:
Die Emulsion wurde in ein vorgekühltes Wirbelbett aus Maisstärke gesprüht. Überschüssige Maisstärke wurde durch Sieben entfernt, und das erhaltene Pulver wurde ungefähr zwei Stunden lang im Luftstrom bei Raumtemperatur getrocknet. Die Pulverpartikelfraktion (126,5g) im Bereich von 0,16–0.50 mm wurde durch Sieben gewonnen und bezüglich Vitamin-A-Gehalt, Oberflächenölkontamination, Maisstärkegehalt und Restfeuchte charakterisiert. Das erhaltene Pulver wies gemäß HPLC-Analyse einen Vitamin-A-Gehalt von 263 000 IU/g auf. Die Oberflächenölkontamination betrug 0,2% des Vitamin-A-Gehalts. Das Pulver wies einen Maisstärkegehalt von 24,4% und einen Restwassergehalt von 6,6% auf.
Beispiel 4
Eine Zusammensetzung, die modifiziertes Lupinenprotein und Vitamin E enthält, wird folgendermaßen hergestellt:
a) Herstellung von Lösung A (auf Ölgrundlage):
In einem 100-ml-Erlanmayerkolben wurden 26,7 g dl-α-Tocopherylacetat vorgelegt. Es wurde ein Magnetrührstäbchen zugegeben, und das dl-α-Tocopherylacetat wurde auf 75°C erhitzt.
b) Herstellung der (wäßrigen) Lösung B:
Es wurde eine trockene Vormischung von 40,0 g modifiziertem Lupinenprotein L143T hergestellt und anschließend in einem 1-l-Reaktionsgefäß bei Raumtemperatur mit 135 ml entionisiertem Wasser vermischt. Der Ansatz wurde auf 50°C erhitzt und ungefähr 15 Minuten lang bei 50°C gerührt. Der pH-Wert betrug ungefähr 6,1.
c) Herstellung einer Emulsion aus den Lösungen A und B:
Lösung B wurde auf 55°C gebracht und unter kräftigem Rühren mit Lösung A versetzt, und die Dispersion wurde noch 30 Minuten lang bei 55°C kräftig gerührt. Die Emulsion wurde auf 60°C erhitzt und fünf Stunden lang gerührt, um ihre physikalische Langzeitstabilität zu untersuchen. Nach dem Halten betrug die mittlere Partikelgröße der inneren Phase der Emulsion gemäß Photonenkorrelationsspektroskopie (Coulter N4 Plus) 521 nm.
d) Herstellung einer festen Zusammensetzung aus der Emulsion:
Die Emulsion wurde mit entionisiertem Wasser auf einen Wasserendgehalt von 65% verdünnt und anschließend mit einem Mobile Minor-Gerät (NiroA/S) sprühgetrocknet. Die Eintrittstemperatur der Trocknungsluft betrug 220°C, die Austrittstemperatur 110°C. Das Pulver wurde gewonnen und mit ungefähr 1% Siliciumdioxid versetzt. Der Tocopherylacetatgehalt des Pulvers betrug gemäß HPLC 25,6%.
Beispiel 5
Eine Zusammensetzung, die modifiziertes Lupinenprotein und β-Carotin enthält, wird folgendermaßen hergestellt:
a) Herstellung der Lösung A (auf Ölgrundlage):
In einen 500-ml-Erlenmeyerkolben wurden 8,8 g Maiskeimöl und 1,6 g dl-α-Tocopherol vorgelegt. 18,4 g kristallines β-Carotin wurden in 206 ml Trichlormethan dispergiert und die erhaltene Dispersion wurde zu dem Maiskeimöl und dem Tocopherol gegeben. Ein Magnetrührstäbchen wurde zu dem Ansatz gegeben und der Erlenmeyerkolben wurde mit einem Rückflußkühler ausgestattet. Durch vorsichtiges Rühren und gleichzeitiges Erhitzen des Ansatzes auf ungefähr 65°C erhielt man eine Lösung.
b) Herstellung der (wäßrigen) Lösung B:
Es wurde eine trockene Vormischung von 48,0 g Lupinenprotein L140T-2 (hergestellt gemäß Beispiel 1 aus L. angustifolius und im folgenden L140T-2 genannt) und 40,8 g Saccharose und 2,4 g Ascorbylpalmitat hergestellt und anschließend bei Raumtemperatur in einem 1-l-Reaktionsgefäß mit 140 ml entionisiertem Wasser vermischt. Während des Rührens wurde der Ansatz auf 35°C erhitzt und durch Versetzen mit 14 ml einer 1 N Natronlauge wurde der pH-Wert des Ansatzes auf 7,9 gebracht. Anschließend wurde der Ansatz kurzzeitig kräftig gerührt, um zu einer homogenen Lösung zu gelangen.
c) Herstellung einer Emulsion aus den Lösungen A und B:
Unter kräftigem Rühren wurde die Lösung B bei 35°C mit der Lösung A versetzt, und die Dispersion wurde noch 30 Minuten lang kräftig gerührt. Das Reaktionsgefäß wurde mit Stickstoff besprüht und die Dispersion wurde auf 55°C erhitzt. Die Dispersion wurde unter Rühren 60 Minuten lang bei 55°C gehalten. Restliches Trichlormethan wurde bei 50–55°C abrotiert. Nach dem Entfernen von eingeschlossenen Luftbläschen mittels Zentrifugation wurde die Emulsion einige Minuten lang vorsichtig bei 50–55°C gerührt und anschließend bezüglich der Partikelgröße der inneren Phase charakterisiert. Die mittlere Partikelgröße der inneren Phase der Emulsion betrug gemäß Photonenkorrelationsspektroskopie (Coulter N4 Plus) 148 nm.
d) Herstellung einer festen Zusammensetzung aus der Emulsion:
Die Emulsion wurde in ein vorgekühltes Wirbelbett aus Maisstärke gesprüht. Überschüssige Maisstärke wurde durch Sieben entfernt, und das erhaltene Pulver wurde ungefähr zwei Stunden lang im Luftstrom bei Raumtemperatur getrocknet. Die Pulverpartikelfraktion (ungefähr 138 g) im Bereich von 0,16–0,63 mm wurde durch Sieben gewonnen und bezüglich Carotinoidgehalt, Farbintensität und Farbton in wäßriger Dispersion, Maisstärkegehalt und Restfeuchte charakterisiert.
Das erhaltene Pulver wies gemäß UV/VIS-Spektroskopie (HPLC) einen β-Carotingehalt von 12,8% (11,5%), einen Maisstärkegehalt von 25% und einen Restwassergehalt von 5,9% auf. Es wurde in entionisiertem Wasser dispergiert und die Extinktion wurde gegen entionisiertes Wasser in einer 1-cm-Quarzpräzisionsküvette gemessen. Für eine Dispersion mit 10 ppm β-Carotin wurde eine Extinktion von 1,130 bei einer Wellenlänge von 481 nm berechnet [E (1%, 1 cm) = 1130]. Die Farbwerte L* = 81,9, a* = 22,6 und b* = 31,6 wurden gemäß CIE-System für eine Dispersion von 5 ppm β-Carotin bestimmt, und zwar mit einem Ultrascan-Spektralcolorimeter von Hunterlab (1 cm, TTRAN). Aufgrund der Werte von a* und b* errechnet sich ein Farbwinkel h* = 54,4° bei einem Sättigungswert C* = 38,8.
Beispiel 6
Eine Zusammensetzung, die modifiziertes Lupinenprotein und β-Carotin enthält, wird folgendermaßen hergestellt:
Es wurde gemäß Beispiel 5 vorgegangen, jedoch wurde das modifizierte Lupinenprotein L143T eingesetzt.
Das erhaltene Pulver wies gemäß UV/VIS-Spektroskopie (HPLC) einen β-Carotingehalt von 14,2% (12,4%), einen Maisstärkegehalt von 20% und einen Restwassergehalt von 5,5% auf. Es wurde in entionisiertem Wasser dispergiert und die Extinktion wurde gegen entionisiertes Wasser in einer 1-cm-Quarzpräzisionsküvette gemessen. Für eine Dispersion mit 10 ppm β-Carotin wurde eine Extinktion von 0,892 bei einer Wellenlänge von 478 nm berechnet [E(1%, 1 cm) = 892]. Die Farbwerte L* = 84,1, a* = 16,8 und b* = 27,4 wurden gemäß CIE-System für eine Dispersion von 5 ppm β-Carotin bestimmt, und zwar mit einem Ultrascan-Spektralcolorimeter von Hunterlab (1 cm, TTRAN). Aufgrund der Werte von a* und b* errechnet sich ein Farbwinkel h* = 58,5° bei einem Sättigungswert C* = 32,1.
Beispiel 7
Eine Zusammensetzung, die modifiziertes Lupinenprotein und β-Carotin enthält, wird folgendermaßen hergestellt:
a) Herstellung der (wäßrigen) Lösung A:
60 g modifiziertes Lupinenprotein L143T wurden bei 50°C in 400 ml entionisiertem Wasser gelöst. Es wurde eine trockene Vormischung bestehend aus 64,5 g Saccharose, 121,8 g eines Maltodextrins (DE 20-23) und 3,0 g Natriumascorbat hergestellt und bei 50°C zu der wäßrigen Proteinlösung gegeben (= Lösung A).
b) Herstellung der Lösung B (auf Ölgrundlage):
46,5 g eines Triglycerids (Durkex 500: partiell hydriertes Sojaöl) und 0,3 g dl-α-Tocopherol wurden vermischt und auf 170°C erhitzt. Anschließend wurden 3,75 g β-Carotin in der Mischung aus Triglycerid und Tocopherol suspendiert. Durch ungefähr 10minütiges Rühren erhielt man eine klare β-Carotinlösung (= Lösung B).
c) Herstellung einer Emulsion aus den Lösungen A und B:
Durch Versetzen der Lösung A mit Lösung B unter leichtem Rühren erhielt man eine Rohemulsion. Eine Feinemulsion wurde dadurch erhalten, daß man mit der Voremulsion vier Passagen einer Hochdruck-Homogenisierungsbehandlung bei einem Druck von 50/400 bar durchführte (LAB 1000 der APV).
d) Herstellung einer festen Zusammensetzung aus der Emulsion:
Die Emulsion wurde in einem Laboratorium-Sprühtrockner Mobile Minor der Fa. Niro) sprühgetrocknet, und zwar bei einer Eintrittstemperatur von 190°C und einer Austrittstemperatur von 83°C. Man erhielt ein feines Pulver mit einem Restwassergehalt von 1,8%. Der β-Carotingehalt des Pulvers wurde gemäß UV/VIS-Spektroskopie und HPLC als 1,3% bestimmt. Das Pulver wurde in entionisiertem Wasser dispergiert und die Extinktion wurde gegen Wasser in einer 1-cm-Quarzpräzisionsküvette gemessen. Für eine Dispersion mit 10 ppm β-Carotin wurde eine Extinktion von 1,895 bei einer Wellenlänge von 463 nm berechnet [E(1%, 1 cm) = 1895]. Die Farbwerte L* = 85,0, a* = 9,0 und b* = 63,9 wurden gemäß CIE-System für eine Dispersion von 5 ppm β-Carotin bestimmt, und zwar mit einem Ultrascan-Spektralcolorimeter von Hunterlab (1 cm, TTRAN). Aufgrund der Werte von a* und b* errechnet sich ein Farbwinkel h* = 82,0° bei einem Sättigungswert C* = 64,5.
Beispiel 8

Eine Formulierung eines alkoholfreien Getränks mit 6 ppm β-Carotin kann folgendermaßen hergestellt werden: Rezeptur

Bestandteile	[g]
Zuckersirup 64° Brix	156,2
Natriumbenzoat	0,2
Ascorbinsäure	0,2
Citronensäure (als 50% w/w wäßrige Lösung)	5,0
Geschmack *)	0,5
β-Carotin 10% als 1%ige Vorratslösung **)	6,0
Wasser	auf 1000,0

*) Aprikosengeschmack Nr. 78511-76 der Fa Givaudan
**) d. h. eine 1%ige wäßrige Lösung (Dispersion) von Formulierungen wie sie z. B. gemäß Beispiel 3 oder 4 erhalten werden, auf Basis eines β-Carotingehalts von 10% in der Formulierung

Vorgehensweise:
Natriumbenzoat in einem Teil des Wassers lösen, mit Zuckersirup, Ascorbinsäure, Citronensäure und Geschmack und zum Schluß mit der β-Carotin-Vorratslösung versetzen. Flaschenfüllsirup auf einen Liter Getränk verdünnen.
Durch das β-Carotin erhält man eine lebhaft orange Farbe mit hoher Klarheit und hoher Färbekraft. Langzeit-stabilitätstests über drei Monate bei Umweltbedingungen ergaben eine gute physikalische β-Carotin-Stabilität in Getränken und gute Farbstabilität bezüglich der Farbwerte L*C*h*.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Lupinenproteins, bei dem man eine wäßrige Lösung oder Suspension von Lupinenproteinen nativen Ursprungs mit einem Trockenmassegehalt von 0,1 bis 20% auf pH 3 bis 9 bringt, mit 0,01 bis 10 Gew.-% in bezug auf das Trockengewicht des Lupinenproteins mit einer Protease versetzt, die Proteinlösung oder -suspension bei einer Temperatur von 5 bis 70°C so lange inkubiert, bis man zu einem Hydrolysegrad von 1 bis 30% gelangt, und dann die Protease inaktiviert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der pH-Wert der Lösung oder Suspension auf pH 4 bis 8 eingestellt wird, die zugesetzte Proteasemenge 0,1 bis 1% beträgt und die enzymatische Hydrolyse bei 20 bis 55°C durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die enzymatische Hydrolyse bis zu einem Hydrolysegrad von 1 bis 10% durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Protease mit endo-Aktivität verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Protease mit exo-Aktivität verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Protease aus Bakterien oder Pilzen verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das modifizierte Lupinenprotein, nachdem die Protease inaktiviert worden ist, durch Zentrifugation oder Ultrafiltration, gegebenenfalls nach einem Fraktionierungsschritt, in feste Form gebracht wird.
Modifizierte Lupinenproteine, die nach dem Verfahren von einem der Ansprüche 1–7 erhältlich sind.
Zusammensetzung, die ein modifiziertes Lupinenprotein nach Anspruch 8 und einen fettlöslichen Wirkstoff oder Farbstoff sowie gegebenenfalls Hilfsstoffe und/oder Trägerstoffe enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei es sich bei dem fettlöslichen Wirkstoff oder Farbstoff um ein Carotinoid, ein fettlösliches Vitamin, ein Triglycerid, ein öllösliches UV-A- oder UV-B-Filter oder eine Mischung davon handelt.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei es sich bei dem Carotinoid um α- oder β-Carotin, 8'-apo-β-Carotinal, 8'-apo-β-Carotinsäureethylester, Canthaxanthin, Astaxanthin, Lycopen, Lutein, Zeaxanthin oder Crocetin oder Mischungen davon handelt.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei es sich bei dem fettlöslichen Vitamin um Vitamin A, D, E oder K handelt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 8–12, wobei zusätzlich mindestens ein Stoff aus der Reihe Mono-, Di-, Oligo- oder Polysaccharid, Triglycerid, wasserlösliches Antioxidans, fettlösliches Antioxidans, Kieselsäure und Wasser vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 13, wobei es sich bei dem Mono- oder Disaccharid um Saccharose, Invertzucker, Glucose, Fructose, Lactose oder Maltose handelt und die Zusammensetzung gegebenenfalls zusätzlich noch Glycerin enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 13, wobei es sich bei dem Polysaccharid um eine Stärke oder ein Stärkehydrolysat und/oder bei dem Triglycerid um ein pflanzliches Öl oder Fett handelt.
Zusammensetzung nach Anspruch 15, wobei es sich bei dem Stärkehydrolysat um ein Dextrin oder Maltodextrin (im Bereich von 5–65 Dextroseäquivalenten) oder einen Glucosesirup (im Bereich von 20–95 Dextroseäquivalenten) handelt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 9–16, wobei die Menge an modifiziertem Lupinenprotein von ungefähr 0,5 bis ungefähr 60,0 Gew.-% und die Menge an fettlöslichem Wirkstoff oder Farbstoff von ungefähr 0,1 bis ungefähr 80,0 Gew.-% beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 9–17, bei dem man eine Lösung oder Dispersion des fettlöslichen Wirkstoffs und/oder Farbstoffs und gegebenenfalls fettlöslichen Hilfsstoffs in einer wäßrigen Lösung oder einer kolloidalen Lösung des modifizierten Lupinenproteins sowie gegebenenfalls der wasserlöslichen Trägerstoffe und Hilfsstoffe homogenisiert und, falls erforderlich, die erhaltene Dispersion in ein Pulver umwandelt.
Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 9–17 zum Anreichern, Versetzen mit und/oder Färben von Nahrungsmitteln, Getränken, Tierfuttermitteln, Kosmetika oder Arzneimitteln.
Nahrungsmittel, Getränke, Tierfuttermittel, Kosmetika oder Arzneimittel, die eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 9–17 enthalten.