Pierwszenstwo: 14.05.1970 (P. 140 596) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 28.02.1977 81318 Opis patentowy przedrukowano ze wzgledu na zauwazone bledy CZYTELNIA MKP A61k 15/04 Int. Cl2. A61K 35/78 Twórcywynalazku: Krystyna Karwowska, Jan Zaleski, Konstanty Zietkiewicz, Maria Borkowska, Jerzy Kuszlik Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Przemyslu Fermentacyjnego, Warszawa (Polska) Sposób otrzymywania naturalnych preparatów karotenoidowych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania naturalnych preparatów karotenoidowych stosowanych do barwienia i wzbogacania produktów spozywczych oraz do celów farmaceutycznych na drodze wydzielania z surowców naturalnych substancji karotenoidowych w postaci krystalicznej lub w roztworze tluszczowym.Dotychczas stosowane metody otrzymywania preparatów karotenoidowych polegaja na ekstrakcji surowca lub koagulatu uzyskiwanego po dlugotrwalej kilku- do kilkunastodniowej obróbce technologicznej za pomoca alkoholu, benzenu, benzyny, chloroformu, eteru naftowego, dwusiarczku wegla, chlorku etylenu lub oleju jadalnego. Powyzsze metody sa klopotliwe z uwagi na trudnosci z oddzieleniem od karotenoidów pozostalosci przewaznie toksycznych rozpuszczalników, a uzyskiwane preparaty karotenoidowe wykazuja niski stopien czystosci oraz obnizona trwalosc w wyniku zmian spowodowanych dlugotrwalym dzialaniem temperatury i tlenu w procesie produkcyjnym. Jak wiadomo, karotenoidy tworza grupe zwiazków o wlasnosciach zasadniczo róznych od innych typowych zwiazków naturalnych. Mianowicie bardzo bliskie pokrewienstwo zwiazków wystepujacych przy karotenoidach powoduje powazne trudnosci rozdzielnia ich, szczególnie jezeli chodzi o ksantofile, przy czym zwlaszcza ^-karoten wykazuje sklonnosc do utleniania sie w procesie izolacji. Przy dotychczas stosowanych rozpuszczalnikach otrzymuje sie zawsze forme bezpostaciowa preparatu i zachodzi wtedy koniecznosc prowadzenia procesu rekrystalizacji w celu oddzielenia 0-karotenu od wyekstrahowanych lacznie z nim pewnych ilosci innych zwiazków towarzyszacych, jak na przyklad: chlorofile, ksantofile itp., przy czym mimo tej dodatkowej operacji otrzymuje sie preparat karotenu o zawartosci czystego ^-karotenu do 90%.Wydajnosc technologiczna opisanych metod pie przekracza 55%.Celem wynalazku bylo unikniecie powyzszych wad i niedogodnosci, wystepujacych w znanych metodach., Cel ten osiagnieto w sposobie, bedacym przedmiotem niniejszego wynalazku, gdyz nieoczekiwanie okazalo sie, ze dwuchlorodwufluorometan zastosowany jako srodek ekstrakcyjny nie powoduje zadnych ubocznych reakcji w procesie wyodrebniania karotenoidów z substancji naturalnych, co zabezpiecza ich wlasciwa strukture chemiczna, wystepujaca w pierwotnym materiale naturalnym. Wyizolowane za pomoca dwuchlorodwufluorome- tanu karotenoidy po odparowaniu rozpuszczalnika krystalizuja w postaci charakterystycznej dla czystych karotenoidów nie wymagajac rekrystalizacji, czego nie zapewniaja zadne znane metody. Zjawisko to dowodzi2 81318 ttczególnej selektywnosci dwuchlorodwufluorometanu w stosunku do karotenoidów, która to wlasciwosc nie byla dotychczas znana, ani mozliwa do przewidzenia jako oczywista. Karoten bowiem znajduje sie w surowcu roslinnym w koagulacie z bialkiem w postaci zwiazków chemicznych tzw. witaproteidów, odznaczajacych sie duza trwaloscia, co stanowi podstawowa trudnosc przy jego oddzielaniu.Widma adsorbcji preparatu karotenoidowego, otrzymanego sposobem wedlug wynalazku, wykazuja okolo 99,9% czystosci* Widma te wykazuja równiez, ze w sumie wyizolowanych krystalicznych karotenoidów 0-karoten stanowi 95,6%, co zapewnia preparatowi wysoka wartosc biologiczna, gdyz 0-karoten posiada dwukrotnie wyzsza aktywnosc biologiczna niz pozostale dwa izomery to jest a i7-karoten. Swiadczy to o niespodziewanie zwiekszonej zdolnosci wybiórczej dwuchlorodwufluorometanu w stosunku do 0-karotenu. Tawysoka zdolnosc dwuchlorodwufluorometanu rozluzniania polaczen karotenoidów z bialkiem, a szczególnie 0-karotenu pozwolila przy odpowiednim doborze warunków technologicznych prowadzania procesu ekstrakcji na unikniecie rozkladu karotenu przez utlenianie i otrzymanie karotenu krystalicznego o wysokiej czystosci i aktywnosci biologicznej.Wydajnosc technologiczna procesu wedlug wynalazku wynosi okolo 90%.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, rozdrobniony do srednicy czasteczki ponizej 5 mm naturalny przyklad marchew, jarzebina, rokitnik, drozdze, plesnie, poddaje sie ekstrakcji cieklym etanem pod cisnieniem okolo 5 atm. Proces prowadzony jest w ukladzie zamknietym, Korzystnie w przeciwpradzie przez okres od 15 do 45 min. Po zakonczeniu procesu dwuchlorodwufluorometan z zawarta w nim substancja wyekstrahowana odprowadza sie do odparowacza, gdzie* rozpuszczalnik zostaje odparowany pod cisnieniem atmosferycznym, a wydzielony w ten sposób preparat odprowadza sie do odbieralni¬ ka. Gdy celem procesu jest otrzymanie preparatu tluszczowego do odbieralnika preparatu wprowadza sie uprzednio olej lub inny tluszcz jadalny, natomiast gdy celem jest otrzymywanie krystalicznych preparatów karotenoidowych, o duzej trwalosci bezposrednio po odparowaniu rozpuszczalnika do odbieralnika wprowadza sie gaz obojetny. Dwuchlorodwufluorometen jest nastepnie odprowadzany z odparowacza w postaci gazowej do skraplacza, gdzie ulega oziebieniu i skropleniu. Bardziej pelne wyekstrahowanie surowca, a jednoczesnie lepsza ekonomike procesu uzyskuje sie, prowadzac proces ekstrakcji jednoczesnie w kilku ekstraktorach ustawionych szeregowo w ten sposób, ze stosujac zasade przeciwpradu przez poszczególne partie surowca w komorach ekstrakcyjnych przepuszcza sie w kolejnosci od ostatniego do pierwszego ekstraktora dwuchlorodwufluorometan o coraz wiekszym stezeniu substancji wyekstrahowanych.Sposób otrzymywania preparatów karotenoidowych wedlug wynalazku ilustruja ponizsze przyklady.Przyklad I. Proces ekstrakcji przeprowadzano w przeciwpradzie pod cisnieniem okolo 5 atm w trzech szeregowo ustawionych ekstraktorach. Ekstraktory napelniono rozdrobniona do srednicy czastki okolo 3 mm marchwia o zawartosci 13,2 mg % karotenoidów w ilosci 80 kg i dwuchlorodwufluorometanem w ilosci 120 kg.Ekstakcje w kazdym ekstraktorze prowadzono po 15 minut przy ciaglym mieszaniu. Roztwór karotenoidów w dwuchlorodwufluorometan ie po trzech ekstrakcjach przemieszczono do odparowacza, gdzie nastapilo odparo¬ wanie rozpuszczalnika i rozpuszczenie karotenoidów woleju uprzednio dodanym do zbiornika. W wyniku procesu uzyskano 28,5 g karotenoidów pozbawionych calkowicie substancji balastowych i rozpuszczalnika.Przyklad II. 2 kg grzybni o zawartosci 14,8 mg % karotenoidów umieszczono w ekstraktorze i po jego zamknieciu wprowadzono 3 kg dwuchlorodwufluorometanu pod cisnieniem 5 atm, to jest ilosc pozwalajaca na calkowite zanurzenie grzybni. Proces ekstrakcji prowadzono 15 minut, przy stalym mieszaniu. Nastepnie rozpuszczalnik z zawartymi w nim karotenoidami przeprowadzono do odparowacza i poddano odparowaniu.Pozostajace na dnie odparowacza karotenoidy przeprowadzono do odbieralnika pod oslona azotu uzyskujac preparat w postaci krystalicznej w ilosci 2,6 g pozbawiony calkowicie substancji balastowych i rozpuszczalnika. PL PL