FI122664B - Luonnon raaka-aineiden fraktiointi ja ravintoaineiden erottaminen niistä - Google Patents

Description

LUONNON RAAKA-AINEIDEN FRAKTIOINTI JA RAVINTOAINEIDEN EROTTAMINEN NIISTÄ

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää luonnon raaka-aineiden fraktioimiseksi kuivame-5 netelmillä fenolikoostumukseltaan erilaisiksi komponenteiksi. Keksintö koskee lisäksi menetelmän avulla muodostettavaa kuorijaetta.

Marja-raaka-aine on Suomessa vajaahyödynnetty. Maijoja esiintyy Suomessa runsaasti ja ne ovat terveysvaikutteisia tuotteita jotka sisältävät muun muassa fenolisia yhdisteitä, hiili-10 hydraattejaja ravintokuitua. Suomessa ei kuitenkaan ole ryhdytty niiden arvokkaimpien komponenttien rikastamiseen ja erottamiseen lääkkeenomaisiksi valmisteiksi tai tuotepa-ranteiksi taloudellisesti mielekkäällä tavalla. Sen sijaan Suomesta viedystä maija-raaka-aineesta valmistetaan kalliilla adsorptioprosessilla fenolirikasteita, joiden luonnon antiok-sidantteina toimiviin fenolisiin yhdisteisiin yleisesti sisältyvät marjoissa runsaasti esiinty-15 viä flavonoideja. Näissä rikasteissa fenolipitoisuus on 25 - 50 -kertainen lähtöaineen feno-lipitoisuuteen verrattuna.

Tunnetuissa rikastusmenetelmissä happamassa vesiliuoksessa olevat fenoliset yhdisteet adsorboidaan hartsiin teollisissa adsorptiokolonneissa. Kolonneista pestään hartsiin adsor-20 boitumattomat sokerit, jolloin hartsin pintaan jää kiinnittyneeksi ainoastaan jae, joka sisäl tää pääosin fenoliyhdisteitä. Fenoliyhdisteet irrotetaan hartsista eluoimalla vesi-etanoli-liuoksella. Etanoli haihdutetaan ja otetaan talteen. Fenoliyhdisteet jäävät pohjatuotteen vesiliuokseen, joka kuivataan tavallisimmin sumutuskuivaaj alla jauheeksi. Menetelmän eni-ten energiaa kuluttaviin operaatioihin kuuluvat etanolin tislaus ja haihdutus sekä kuivaus- 0 25 vaiheet. Kyseisellä adsorptio-operaatioilla marjoista valmistetaan standardoituja fenoliuut- cm teitä, joissa fenolipitoisuus on tavallisesti 25 paino-%. Tuotteita myydään lääkkeenomaisi- i cd na valmisteina.

C\J

cc

CL

Fenoliyhdisteitä esiintyy marjoissa hyvin yleisesti ja ne myötävaikuttavat marjojen värien eu 30 muodostukseen. Esimerkiksi mustikan ja pensasmustikan väri johtuu suurelta osin antosy- o aaneista, jotka ovat mustikoissa runsaasti esiintyviä fenoliyhdisteitä. Vadelma, lakka sekä

CM

mesimarja sisältävät vastaavasti runsaasti ellagitanniinia ja karpalo sekä puolukka sisältävät puolestaan runsaasti flavonoleja. Tällaisten esimerkiksi Suomessa runsaasti esiintyvien 2 maljojen lisäksi fenoliyhdisteitä voidaan rikastaa viinirypäleistä, erityisesti tummista viinirypäleistä.

Mustikassa on kiinnostavia antosyaaneja, jotka pääosin ovat delfiniideinä ja joiden pitoi-5 suus on 0,3 - 0,8 % tuorepainosta, kasvuolosuhteista riippuen. Yksinkertaisimmillaan tällaiset tuotteet on valmistettu kuivaamalla ja jauhamalla marjat tai konsentroimalla ja kuivaamalla maijamehu, jolloin pitoisuuksissa päästään parhaimmillaan 5-10 paino-%:iin kuiva-aineesta (WO 03084559, DE1767614).

10 On täten olemassa tarve uudelle menetelmälle, jolla eri marjoista saadaan uutettua hyödylliset aineet yksinkertaisella ja energiatehokkaalla tavalla.

Keksinnön lyhyt kuvaus 15 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on hyödyntää hellävaraisia ja yksinkertaisia menetel-mävaiheita ravintoaineiden tai lääkkeenomaisten aineiden tai tällaisiksi soveltuvien aineiden rikastuttamiseksi tiettyihin luonnon raaka-aineiden jakeisiin, joista ne voidaan erottaa.

Erityisesti esillä olevan keksinnön tavoitteena on saavuttaa menetelmä, jolla ravintoaineita 20 tai lääkkeenomaisia aineita voidaan erottaa ja rikastaa marjaraaka-aineesta hyödyntämällä energiatehokkaita menetelmävaiheita.

Esillä oleva keksintö koskee täten menetelmää luonnon raaka-aineiden, kuten marjojen, fraktioimiseksi jakeiksi ja ravintoaineiden erottamiseksi muodostuneista jakeista, jossa o 25 menetelmässä raaka-ainetta kuivataan ja jauhetaan.

i

(M

O

σ> Täsmällisemmin sanottuna, keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä

(M

x on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

CL

<J> c\i 30 Keksinnön mukaisen menetelmän avulla muodostetulle marjojen kuorijakeelle on vastaa-

CD

o vasti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 12 tunnusmerkkiosassa, ja cm ...

keksinnön mukaiselle menetelmän käytölle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttr- vaatimuksessa 15.

3

Keksintö mahdollistaa maljojen taloudellisemman hyödyntämisen sillä keksinnön avulla pyritään erottamaan marjojen tai muiden luonnon raaka-aineiden rakenteellisia osia eri komponentteihin kuivamenetelmillä. Raaka-aine on edullisesti kuivattu kokomaija tai edullisemmin puristekakku, joka jää jäljelle maljan mehunpuristuksen jälkeen. Oleellista 5 on saada puristusprosessi ja sitä seuraava kuivausprosessi sellaiseksi, että bioaktiiviset komponentit, kuten antosyaanit eivät tuhoudu.

Keksinnön avulla voidaan erottaa maljasta jae, jonka fenoli- (antosyaani-) pitoisuus kuiva-ainetta kohden on monikertainen verrattuna prosessoimattoman maljan antosyaanipitoisuu-10 teen. Esimerkiksi Lätti et ai. :n analyysin mukaan korkein pakkaskuivatussa suomalaisessa mustikassa v. 2007 ollut antosyaanipitoisuus oli 3,8 paino-%. Menetelmässä marjasta puristetaan mehu, minkä jälkeen fenoli (antosyaani) rikastetaan kuivatusta puristekakusta. Puristekakun osuus lähtöraaka-aineesta on yleisesti 10-20 paino-%, puristusprosessin tehokkuuden mukaan. Puristekakusta voidaan keksinnön mukaisella menetelmällä saada jae, 15 jossa fenoli- (antosyaani-) pitoisuus on vähintään 8 paino-%, edullisesti 15-20 paino-%.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää luonnon raaka-aineiden, kuten maljojen, frak-20 tioimiseksi ja ravintoaineiden erottamiseksi muodostuneista jakeista, jossa menetelmässä raaka-ainetta kuivataan ja jauhetaan. Mainittu kuivaus suoritetaan edullisesti lämpötilassa -40 - 50 °C kuivaustavan mukaan ja vastaavasti mainittu jauhatus suoritetaan kevyesti siten, että marjan siemenet erottuvat hedelmäliha- ja kuoriosasta rikkoontumatta. Jos kuiva-uksessa kosteuspitoisuus jätetään hieman korkeammaksi, eli 10 - 15 %, saadaan kuoriosa o 25 erottumaan hiertävällä jauhatuksella suurikokoisina kappaleina. Kuivauksen ja jauhatuksen g jälkeen raaka-aineesta erotetaan siemenet ja suoritetaan toinen kevyt jauhatus muodostu- g> neelle siemenettömälle hedelmäliha- ja kuorijakeelle siten, että siinä olevat ravintoaineet g eivät vaurioidu, jolloin muodostuu hieno jauhe, joka seulotaan tai luokitellaan, jolloin saa-

CL

daan erotettua ravintoaineri kas kuorij auhej ae mui sta j akei sta.

sj- oj 30 LT) O) § ’’Kevyellä jauhatuksella” tarkoitetaan sitä, että jauhatus suoritetaan hellävaraisesti käyttä-

<M

mällä alhaisen jauhatusenergian omaavaa myllyä. Tällaisia ovat esimerkiksi myllyt, joissa on pyörivä roottori ja paikallaan oleva staattori, joiden etäisyyttä voidaan säätää. Edullisesti tällä tarkoitetaan levymyllyä tai vastaavaa myllyä.

4

Keksintö koskee myös marjaraaka-aineesta muodostettua kuorijaetta, joka sisältää bioaktiivisia komponentteja, kuten luonnon antioksidantteja, jopa 20 paino-%, edullisesti 10 -17 paino-%, sopivimmin 12-16,5 paino-%.

5 Keksinnön raaka-aineena käytetään edullisesti marjoja, kuten mustikkaa, pensasmustikkaa, puolukkaa, mustaherukkaa, vadelmaa, lakkaa, karpaloa tai mesimarjaa tai näiden seosta. Keksinnön raaka-aineeksi soveltuu myös tumma viinirypäle.

Yleisimmin keksinnön mukaisen menetelmän raaka-aineena käytetään mustikan, puolukan 10 tai mustaherukan puristekakkua tai muun vastaavan marjan puristekakkua. Puristekakku on taloudellisesti hyvä lähtökohta koska se on mehun valmistuksen sivutuote. Puristekakku on tähän asti ollut lähinnä jätetuote. Osasta kaupallisista puristekakuista on erotettu siemenet, joissa on matala fenolipitoisuus. Siemenistä voidaan esillä olevan keksinnön mukaisesti kuitenkin halutessa erottaa myös fenolipitoinen siemenjae, joka sisältää myös ravintoai-15 neeksi kelpaavaa kutiinia.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan, mehun saantoa lisätään käyttämällä entsyymejä. Näin muodostuneessa kakussa on kokomaijaa vähemmän alhaisen lasisiirty-män omaavia sokereita, mikä vähäinen määrä helpottaa kuivausta ja sen jälkeistä jauhatus-20 ta ja luokitusoperaatioita. Haitallista erottumista estävää sokeripitoisuutta voidaan vähentää pesemällä puristekakku vedellä tai maltodekstriinin vesiliuoksella, joka maltodekstriini kohottaa lasisiirtymää ja helpottaa jauhatus- ja luokitusoperaatioita. Näin saatu puristekakku kuivataan matalassa lämpötilassa, jossa sokerikomponentti on pääosin lasimaisessa, eikä amorfisessa muodossa.

C\l S 25

CVJ

cvj Keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaan marja-raaka-ainetta, joka voi olla kui- i g> vattu kokomarja tai edullisesti mehunpuristuksen sivutuotteena saatava puristekakku, kui- x vataan pakkaskuivurissa, lämpötilassa -40 °C - 0 °C, tai edullisesti konvektiivisella kuiva-

CL

uksella noin 40 °C:een lämpötilassa. Sopiva kuivuri voi pakkaskuivurin lisäksi olla leijuit g} 30 kerroskuivuri tai nauhapetikuivuri tai muu vastaava kuivuri.

Oi o o

Ovi

Kuivamenetelmissä raaka-aineena on sopivimmin entsyymipuristettu mustikan tai mustaherukan tai muun maljan puristekakku. Kakku kuivataan hallitusti sellaisella puristus-ja kuivausprosessilla, joka mahdollistaa maija-aineen funktionaalisesti arvokkaiden kompo- 5 nenttien, kuten fenolisten yhdisteiden, säilymisen ja jolla saavutetaan kuivattu tuote, josta maljan eri rakenteelliset osat, siemenet, kuoriosa ja hedelmäliha, eli pulppi, ovat eroteltavissa jauhatusprosessin ja sen jälkeisten luokittelujen perusteella. Suurin fenolipitoisuus on kuoriosassa, joka tulisi erottaa mahdollisimman puhtaana muista komponenteista (esimer-5 kit 1 ja 2).

Matalassa lämpötilassa kuivattu maija-raaka-aine jauhetaan sopivasti hiertävällä jauhimel-la, jolla irrotetaan maljan siemenet eroon kuivasta hedelmäliha- ja kuoriosasta, ilman, että siemenet rikkoontuvat. Sopiva jauhin on esimerkiksi sakolukumylly eli KT mylly (Kone-10 teollisuus Oy, Helsinki, 0,15 kW, 2800 rpm) , jossa on pyörivä roottori ja paikallaan oleva staattori. Roottorin ja staattorin välistä etäisyyttä, välystä, voidaan säätää. Mylly aikaansaa hiertävän ja lievästi leikkaavan ja iskevän vaikutuksen, jossa jauhatusenergia ei kuitenkaan riitä hajottamaan maljan rakenteissa olevia siemeniä, vaan ne irtoavat matriisista ja kulkeutuvat kokonaisina kuoren-ja hedelmälihajakeen mukana. Edullisesti käytetään levymyllyä 15 tai impaktimyllyä ohjatulla iskulla, jolloin saavutetaan lievempi jauhatusprosessi. Sopi-vimmin käytetään levymyllyn tapaista jauhinta, jonka hiertävä jauhatustapa on raaka-aineelle lievin.

Myllyn avulla hajotetusta marjamatriisista erotetaan siemenet erikseen hedelmälihasta ja 20 kuorijauheesta. Edullisia tapoja erottaa siemenet muusta marjamatriisista ovat ilmaluokitus ja seulonta.

Näin saatu siemenetön hedelmäliha- ja kuorijae jauhetaan edelleen hienommaksi sopivalla myllyllä, joka edullisesti on tappimylly. Jauhatuksen jälkeen saadaan marjan fysiologisten

CM

o 25 osien erilaisesta jauhautuvuudesta johtuen tietty partikkelikokojakauma, joka on edullisesti cm 0,050 - 0,75 mm, sopivimmin 0,100 - 0,350 mm. Jauhe luokitellaan kokoerojen mukaan i g) joko seulomalla tai edullisesti ilmaluokituksella. Sopiviin luokittimiin kuuluu muun muas- x sa ns. kanavaluokitin, eli zig-zag-luokitin. Fenolit rikastuvat kuorijakeeseen, jossa niitä on

CL

enemmän kuin hedelmälihassa. Partikkelikoon pienetessä mainittuun kokoluokkaan, kuorisi 30 jae (tai kuoriosa) voidaan paremmin erottaa hedelmälihajakeesta.

σ> o o

CM

Kuoriosa, joka jauhatuksessa jää suuremmiksi kappaleiksi voidaan suhteellisen puhtaana erottaa hedelmäliha-osasta, sisältää fenoliyhdisteiden lisäksi kutiinia, joka on hyvä ravin-tokuitulisä, joka sekin hienojakoisena on helppo tuotteistaa. Kun mehusaantoa on kasvatet- 6 tu entsyymien avulla, puristekakun osuus on pienentynyt kun osa soluseinämistä on hajonnut ja vapauttanut enemmän mehua. Puristekakku sisältää pääosin siemeniä, kuoriosaa ja siihen kiinnittynyttä hedelmäosaa. Kuoriosa, johon on kiinnittynyt fenoliyhdisteitä, voidaan erottaa siemenistä kuitumaiseksi jakeeksi, joka edullisesti sisältää fenolisten yhdistei-5 den lisäksi kutiinia.

Esillä oleva keksintö voidaan hyödyntää muun muassa uutteiden valmistamisessa, joihin on rikastettu fenolisia yhdisteitä, kuten antosyaania, ellagitanniinia tai flavonoleja tai näiden seosta. Näiden yhdisteiden pitoisuudet uutteissa voivat olla jopa 25 paino-%, edullises-10 ti 10 - 25 paino-%, sopivimmin 15-25 paino-%. Uutteissa on valinnaisesti lisäksi runsaasti kuituja ja muita kuiduntapaisia yhdisteitä, kuten kutiinia, edullisesti pitoisuudessa, joka on jopa 25 paino-%, edullisemmin 10-20 paino-%, sopivimmin noin 15 paino-%.

Esimerkit 15

Esimerkki 1 - raaka-aineen fraktiointi

Pakkaskuivattiin mustikoita, jolloin kuivauksessa mustikan sisus-hedelmäliha ja siemenet pakkaantuvat osin kuoresta eronneeksi jakeeksi, josta kuori voidaan helposti eristää. Kuo-20 riosa erotettiin puhtaana hedelmälihasta ja siemenistä jauhamalla kevyesti sakolukumyllyl-lä ja erottamalla kuoriosa erikseen ilmavirralla, joka kuljetti pöydällä kuoriosan erilleen siemenistä ja hedelmälihaosasta. Kuoriosan antosyaani- (AC-) pitoisuudeksi saatiin 19,1 paino-%. Täten suurin osa mustikan antosyaaneista sisältyy kuoriosaan ja säilyy hyvin ma-taiassa lämpötilassa tehdyssä kuivauksessa.

S 25

CVJ

cm Esimerkki 2 - raaka-aineen fraktiointi cp

Oi

Ovi x Pakkaskuivattua mustikkaa jauhettiin sakolukumyllyllä (KT-mylly) välyksen asetuksella 8.

Q_

Mustikan kuori erotettiin 0,750 mm seulaverkolta pneumaattisesti ilmavirralla. Jakeen anoi 30 tosyaanipitoisuus oli 12,6 %.

CD

o o

CM

7

Taulukko 1. Sakolukumyllyllä jauhettujen mustikkajakeiden antosyaanipitoi suuksi a

Seula-aukko Antosyaaneja 355-475 pm 2,7 % 250 - 355 pm 7,9 % alle 250 pm 6,1 %

Siementen osuuden ollessa korkea antosyaanipitoisuus on täten pieni. Siemenet voidaan erottaa tehokkaasti seulomalla 355 - 400 pm seulalla, jos ne säilyvät ehjänä jauhatuspro-5 sessissa. Hyvin pienijakeisessa jauheessa antosyaanipitoisuus alenee myös pulppiosuuden kasvaessa.

Esimerkki 3 - entsyymiavusteisen puristekakun käyttö, raaka-aineen fraktiointi ja kuoriosan erotus 10

Pakastettua teollista puristuskakkua, jonka puristusprosessissa oli käytetty kaupallisia Pec-tinex-entsyymivalmisteita mehunsaannon varmistamiseksi, kuivattiin kiertoilmauunissa 40 °C:ssa.

15 Kuivatun kakun jauhatukseen käytettiin sakolukumyllyä (KT-mylly), Frischin laborato-riomyllyä, jossa oli 1 mm seula, ja Hosokawa-Alpinen 100 UPZ tappimyllyä 17000 rpm:ssa. Alle 1 mm seulan läpäisseet jakeet seulottiin Buhlerin seulasarjalla. Eri myllyillä saadut jakeet on kuvattu taulukossa 1.

^ 20 Taulukko 2. Erilaisilla myllyillä saatujen jakeiden jakauma ^ Seula-aukko Fritsch 1 mm seula Sakolukumylly Tappimylly g 630 pm 22 g 9,5 g 1 g c\j 355 pm 35 g 58,4 g 9 g c 250 pm 15 g 27,4 g 6 g σ> 180 pm 9,1 g 14,7 g 6 g ____ ίο alle 180 pm 18 g 25,4 g 26 g o ---- o

(M

Hellävaraisen sakolukumyllyjauhatuksen jälkeen saatiin alle 250 pm läpäissyt jauhe, jossa oli 16,1 paino-% antosyaaneja. Alle 250 pm jaetta, jossa ei ole siemeniä, jauhettiin Frischin 8 myllyllä, joka oli varustettu 0,14 mm seulalla. Tätä hienojaetta koetettiin seuloa ilmasuih-kuseulalla. Seulan 45 μηι läpi ei mennyt mitään. Seulan 71 pm ja 100 pm läpäisi pieni osa jauhetta, jota kerättiin seulan alipainekammiosta. Tappimyllyllä jauhettu jae oli kooltaan pienin. Siitä luokiteltiin analyysiin hienojae British Rema Mini Split luokittimella asetuk-5 silla 3500 rpm/220 m3/h. Jakeiden analyysitulokset on esitetty taulukossa 3.

Taulukko 3. Jauhettujen ja seulottujen jakeiden analyysitulokset

Mylly Seulakoko Antosyaaneja (mm) (paino-%)

Sakolukumylly Φ > 1 8,8

Φ < 0,250 16J

Fritschin mylly Φ< 0,100 15,6 0,100 <Φ< 0,250 15^6 Φ< 0,071 Ϊ5/7

Tappimylly Luokituksen hienojae 13,8 4000/220

Kuten taulukosta käy ilmi, alle 250 pm jakeen hienojauhatuksesta saatiin ainoastaan ilma-10 luokituksella eroon jaetta, jossa antosyaanipitoisuus, 13,8 %, oli pienempi kuin lähtöaineen antosyaanipitoisuus, 16,1 %. Seulonnalla saadut erot olivat pienemmät, koska sekä kuori että hedelmäliha jauhautuivat melko homogeeniseksi jauheeksi.

Tulokset osoittavat, että oikein käsitellystä mustikasta, johon ei prosessin aikana tule läm-^ 15 pövaurioita, voidaan erottaa mekaanisesti antosyaanirikasteita.

δ

(M

i

Esimerkki 4 - ilman entsyymikäsittelyä saadun puristekakun käyttö, raaka-aineen i fraktiointi ja kuoriosan erotus

CC

CL

Q) 20 Kuivattua mustikan puristekakkua kaupallisesta hillovalmistusprosessista, joka kakku kä- sj- [o sittää siemenet ja kuori- ja pulppiosan, kuivattiin noin 40 °C:ssa ja jauhettiin sakolukumyl- cn o lyllä (KT-mylly). Jauhetta seulottiin metalliseuloilla, jolloin saatiin taulukossa 4 esitetyt jakeet ja antosyaanipitoisuudet.

9

Taulukko 4. Eri kokoluokan jakeiden analyysituloksia

Seulakoko massa AC-pitoisuus (mm) (g) (paino-%) Φ> 0,475 ITS E5 0,250-0,475 2Ä 4 Φ< 0,250 ϊΰ> 7/7

Siemenjae jää paljolti seulalle 0,475 mm ja siitä hienompana erottuvat antosyaanirikasteet.

5 Esimerkki 5 - entsyymiavusteinen puristekakun muodostus, raaka-aineen fraktiointi ja siementen erotus

Mustikka soseutettiin. Murskattua mustikkaa käsiteltiin Pectinex Smash XXL L -entsyymeillä. Entsyymiä lisättiin: Pectinex Smash 10 nkat/g, eli 0,29 ml / 1 kg sosetta (aktiiv.

10 34900 nkat/ml), ja Alcalase 2.0T, ja mustikkasose käsiteltiin entsyymeillä 2 tunnin ajan 45 °C:ssa. Mehu puristettiin Hafico High Pressure Tincture Press H P5 puristimella, jolloin kakkua saatiin 12-14 paino-% lähtöaineesta ja kakun kuiva-aine oli peräti 40 paino-%. Kakku pestiin vedellä ja puristettiin uudelleen. Puristekakku kuivattiin Aeromatic leijuker-roskuivaimella 36 °C ilmavirralla 93 % kuiva-aineeseen 15

Kuivattu kakku jauhettiin sakolukumyllyllä (KT-mylly) välyksellä (asetus 5), jossa siemenet eivät murskaannu. Siemenet erotettiin British Rema ilmaluokittimella. Karkean jakeen, eli siementen, osuus jäi suureksi, eli noin 81 - 88 %:ksi, ja karkeassa jakeessa oli vielä cvj mukana soluseinämiä. Hienon jakeen osuus oli 12,2 paino-% ja sen antosyaanipitoisuus oli ^ 20 7,7 paino-%.

i

CVJ

o

Niinpä ilmaluokittelun karkea jae seulottiin metalliverkkoseuloilla, jolloin kaikki siemenet jr jäivät seulalle 0,475 mm, jossa siemenissä oli mukana vähän kuoriainetta ja antosyaanit cd rikastuivat siemenkokoa pienempinä partikkeleina (taulukko 5).

CVJ ryr LO 25

CD

O

O

CVJ

10

Taulukko 5. Eri kokoluokan jakeiden analyysituloksia

Seulakoko massa AC-pitoisuus (mm) (%) (paino-%)

0,250-0,475 66 6J

Φ< 0,250 36 8J

Seuloille yli 0,475 mm jääneestä siemenjakeesta erotettiin soluseinämäja kuorijaetta, joka jae jauhettiin sakolukumyllyllä (KT-mylly) ja seulottiin 0,250 mm seulalla. Seulalle jää-5 neen jakeen antosyaanipitoisuus oli 9,1 paino-%. Toisin sanoen kuoriosaa jää mukaan sie- menjakeeseen, josta se voidaan edelleen erottaa seulomalla tai ilmaluokituksella siemeniä rikkomattoman kuorijakeen jauhatuksen jälkeen.

Esimerkki 6 - raaka-aineen fraktiointi sekä eri jakeiden erotus ja analysointi 10

Sakolukumyllyllä (KT-mylly) jauhetusta mustikkajakeesta, joka oli läpäissyt seulan 0,250 mm, luokiteltiin British Rema luokittimella 3500 rpm ja ilmamäärällä 220 m /h hieno-ja karkeajakeet (katso taulukko 6).

15 Taulukko 6. Hienoj akeen j a karkean j akeen analyy situloksi a

Jae osuus AC-pitoisuus (paino-%) (paino-%)

Hienoj ae 60 7,3

Karkeajae 40 8,5

C\J

Antosyaani rikastuu pääosin karkeaan kuorij aetta sisältävään j akeeseen j a vähemmän sie- i g menen pulppia sisältävään hienoj akeeseen.

i

CD

CM

ir 20 Esimerkki 7 - raaka-aineen kuivaus ja fraktiointi sekä eri jakeiden erotus ja analy- Q_ <j) sointi

(M

m

CD

o Kaupallisesta prosessista saatua mustikkaa kuivattiin 40 °C:ssa. Tätä kuivattua mustikkaa,

CM

jonka antosyaanipitoisuus oli laskenut tasolle 0,2 paino-%, jauhettiin KT myllyllä välyksen 1 asetuksella 6 ja seulottiin 0,8 mm seulalla. Seulan läpäissyt jae jauhettiin sakolukumyllyllä 11 (KT mylly) välyksen asetuksella 4 ja ilmaluokiteltiin British Rema -luokittimella 2500 rpm/220 m3/h. Siemenetöntä hienojaetta seulottiin, jolloin saatiin taulukossa 7 kuvatut ja-keet, joissa antosyaanipitoisuus oli yli 10-kertainen lähtöaineeseen verrattuna.

5 Taulukko 7. Sakolukumyllyllä (KT-mylly) jauhetun ja sen jälkeen ilmaluokitellun mustikan hienojakeen antosyaanipitoisuuksia

Seulakoko osuus AC-pitoisuus (mm) (%) (paino-%) 0,315 34 2~22

0,210 -0,315 17 2J

0,100-0,210 27 2J

alle 0,105 22 2Ä c\j δ

(M

i

(M

O

O)

(M

X

en

CL

O) sj-

(M

m O) o o

(M

Claims (15)

1. Menetelmä marjoista ja viinirypäleistä valittujen luonnon raaka-aineiden fraktioimiseksi ja ravintoainerikkaiden jakeiden erottamiseksi muista muodostuneista jakeista, jossa mene- 5 telmässä raaka-ainetta kuivataan ja jauhetaan, tunnettu siitä, että - kuivaus suoritetaan lämpötilassa -40 - 50 °C, - jauhatus suoritetaan kevyesti siten, että raaka-aineen siemenet erottuvat hedelmäliha- ja kuoriosasta rikkoontumatta, ja kuivatusta j a j auhetusta raaka-aineesta erotetaan siemenet j a suoritetaan toinen ke-10 vyt jauhatus muodostuneelle siemenettömälle hedelmäliha- ja kuorijakeelle siten, että siinä olevat ravintoaineet eivät vaurioidu, jolloin muodostuu jauhe, jossa kuoriosa jää suuremmiksi kappaleiksi, jotka voidaan erottaa hedelmälihaosasta, ja joka jauhe seulotaan tai luokitellaan siten, että saadaan erotettua fenoliyhdisterikas kuo-rijauhejae muista jakeista. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että luonnon raaka-aine on peräisin marjoista, edullisesti se on kuivattua kokomarjaa tai kokomaijan mehunpuristuk-sen sivutuotteena saatavaa puristekakkua, edullisesti puristekakkua.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokomaija on mustik kaa, pensasmustikkaa, puolukkaa, mustaherukkaa, vadelmaa, lakkaa, karpaloa tai mesimarjaa tai näiden seosta.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että marjaraaka-o 25 aineena käytettävä puristekakku tuotetaan entsyymiavusteisella mehunpuristuksella, jossa cm lisätään entsyymejä kokomaijaan riittävä määrä muuttamaan marjassa olevat sokerit alhai- i g) sen lasisiirtymän omaaviksi sokereiksi, jolloin puristuksen mehusaanto kasvaa 80 - 90 pai- x no-%:ksi ja muodostuneesta puristekakusta tulee helpommin luokitettava. □_ O) cm 30

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivaus suorite- lo ’ ’ 05 g taan pakkaskuivurissa lämpötilassa -40 °C - 0 °C. (M

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivaus suoritetaan konvektiivisella kuivauksella, edullisesti leijukerroskuivurilla tai nauhapetikuivurilla, noin 40 °C:een lämpötilassa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raaka- aineen jauhatus suoritetaan hiertävällä jauhimella, jossa on pyörivä roottori ja paikallaan oleva staattori, jonka avulla siemenet irtoavat raaka-aineen kuoresta ja hedelmälihasta rikkoontumatta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuoresta ja hedelmäli hasta irrotetut siemenet erotetaan ilmaluokituksella tai seulonnalla.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sieme-nettömälle hedelmäliha- ja kuorijakeelle suoritetaan toinen jauhatus, edullisesti tappimyl- 15 lyllä, jolloin saadaan partikkelikokojakauma, joka on edullisesti 0,050 - 0,75 mm, minkä jälkeen muodostunut jauhe luokitellaan kokoerojen mukaan joko seulomalla tai ilmaluokituksella.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seulo-20 tusta tai ilmaluokitetusta kuorijauhejakeesta erotetaan ravintoaineet, joihin sisältyy bioaktiivisia komponentteja, kuten fenoleja, edullisesti antosyaania, ellagitanniinia tai flavonolia tai näiden seosta, ja edullisesti myös kutiinia.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erotet- o 25 tavien ravintoaineiden pitoisuus muodostuneessa kuorijakeessa on jopa 20 paino-%, edulli- cm sesti 10-17 paino-%, sopivimmin 12 - 16,5 paino-%. i O) CM

12. Marjaraaka-aineesta jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukaisella menetelmällä muo- CL dostettu kuorijae, tunnettu siitä, että se sisältää ravintoaineita, joihin sisältyy bioaktiivisia OJ 30 komponentteja siten, että jakeen fenolipitoisuus on vähintään 8 paino-%, jopa 20 paino-%, en g laskettuna kuorijakeesta. CM

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kuorijae, tunnettu siitä, että bioaktiiviset komponentit ovat fenoleja, edullisesti antosyaania, ellagitanniinia tai flavonolia tai näiden seosta, ja mahdollisesti niihin kuuluvat myös kutiini.

14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen kuorijae, tunnettu siitä, että se on tuotettu kuivaamalla marja-raaka-ainetta lämpötilassa -40 - 50 °C, jauhamalla kuivattu raaka-aine siten, että marjan siemenet erottuvat rikkoontumatta hedelmäliha- ja kuoriosasta, erottamalla siemenet kuivatusta ja jauhetusta raaka-aineesta ja suorittamalla toinen jauhatus muodostuneelle siemenettömälle hedelmäliha- ja kuorijakeelle, jolloin muodostuu hieno 10 jauhe, joka seulotaan tai luokitellaan kuorijakeen erottamiseksi hedelmälihajakeesta.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukaisen menetelmän käyttö ravintoainerikkaiden jakeiden erottamiseksi maijaraaka-aineesta. OJ δ cv cv cp Oi (M X cc CL Oi (N LO Oi O O (M