RO125704B1 - Procedeu de obținere a polifenolilor din tescovina de struguri - Google Patents

Description

Invenția se referă la un procedeu de obținere a polifenolilor din tescovină de struguri, utilizați în industria farmaceutică și alimentară, datorită proprietăților antioxidante.

Compușii fenolici sunt derivați mono sau polihidroxilici ai arenelor în care gruparea hidroxil este legată directde un radical arii. Dintre compușii fenolici, în struguri, must, reziduuri și vin se întâlnesc: acizii fenolici, substanțele colorate și substanțele tanante. Strugurele conține un număr mare de substanțe fenolice a căror importanță, în metabolismul și dezvoltarea viței de vie, este egală cu a glucidelor, acizilor organici, substanțelor proteice și a sărurilor minerale. Polifenolii se acumulează în părțile solide ale strugurilor (rahis, pielițe, semințe) și prin procesul de macerare-fermentare pe boștină trec în must și vin. Polifenolii totali în struguri au valori cuprinse între 2,9 și 5,7 g/kg. în funcție de metoda de vinificație aplicată, trecîn must, respectivîn vin, până la 50% din aceștia, restul rămânând în tescovină.

Cantitatea de compuși fenolici din struguri depinde de soi, de condițiile climatice anuale, de sol și factori agrotehnici. Taninurile catechinice se găsesc în cantitate mai mare în strugurii roșii, comparativ cu cei albi. Acumularea catechinelor este influențată de biotop, cât și soiuri de struguri pentru vin. Taninurile sunt substanțe de origine vegetală, constituite din compuși polifenolici, care se împart în două grupe principale:

- taninurile catehinice denumite și taninuri condensate sau procianidine (din grupa cărora fac parte și taninurile din struguri);

- taninurile hidrolizabile ce conțin galotaninuri și elagitaninuri.

Taninurile din struguri sunt prezente în special în coaja și sâmburele strugurelui. Aceste două grupe se disting prin natura compușilor polifenolici care le constituie.

Taninurile catehinice cuprind derivați catehinici, oligomeri și polimeri procianidolici constituiți din unități de 3-flavanol și 3,4-flavandiol. în mod particular, taninurile din sâmburele și coaja de struguri sunt constituite din catehină, epicatehină și epicatehin-galat. Polimerii din coaja de strugure sunt mai lungi decât polimerii de tanin din strugure. Galo-taninurile din grupa taninurilor hidrolizabile sunt constituite din polimeri de glucoză și acid galic, iar elagitaninurile din aceeași grupă sunt constituiți din polimeri de glucoză și acizi elagic, galic sau hexa-hidroxi-difenolic.

Taninurile au o capacitate puternică de a se combina cu proteinele. Ele sunt utilizate de asemenea pentru a ameliora calitățile organoleptice și gustative ale vinurilor. Taninurile se mai utilizează în industria alimentară, în domeniul farmaceutic, în cosmetică, în ceramică, în industria textilă. Taninurile din struguri nu sunt utilizate pe scară industrială în fabricarea vinurilor, datorită conținutului scăzut în compuși polifenolici al extractelor obținute. Procedeele actuale utilizate pentru prepararea taninurilor din struguri determină o degradare importantă a acestor compuși. Chiar dacă proporția de compuși polifenolici în struguri este mică, se utilizează taninurile din struguri ca medicament în tratarea afecțiunilor cardiovasculare. Principiul activ este fracția de oligomeri procianidolici conținuți în tanin. Dar, datorită degradabilității mărite a acestor taninuri, puritatea acestei fracții în medicamentele actuale nu depășește 20%.

Procedeul clasic de obținere a taninurilor din struguri constă în efectuarea unei extracții solid-lichid într-un solvent apos; eliminarea solventului apos din extractul rezultat, pentru a obține un concentrat de tanin brut; purificarea fracției brute de tanin printr-o extracție lichid-lichid; evaporarea solventului în care taninul este solubilizat și apoi o filtrare pe carbon activ.

Extractele polifenolice din struguri au câștigat o atenție specială în industria farmaceutică, alimentară și băuturi, datorită proprietăților lor antioxidante. Studiile epidemiologice au evidențiat efectele consumului de vin roșu în reducerea bolilor cardiovasculare, acest fapt fiind corelat cu prezența polifenolilor în vin. Este cunoscut în chimia polifenolilor

RO 125704 Β1 că compușii polifenolici din surse vegetale sunt extrași cu solvenți apoși, ca de exemplu: 1 apă-acetonă; apă-alcool etilic; apă-metanol. Etanolul apos 50-80% este de obicei utilizat pentru aceste extracții. Se cunoaște, de asemenea, că acetona și alcoolii pot fi utilizați pentru 3 a extrage eficient acizii galici, monomerii catehinici și procianidinele oligomerice din sâmburi de struguri. 5

Brevetul US 5484594 descrie un proces în mai multe stadii pentru prepararea extractelor din sâmburi de struguri, bogate în oligomeri procianidolici. Extracția se face cu 7 soluție apoasă de acetonă 80%, evaporarea solventului și concentrarea polifenolilor, urmat de refrigerare 24 h, pentru precipitarea procianidinelor polimerice și filtrare. Metoda include 9 ultrafiltrarea extractului pentru înlăturarea substanțelor cu masă moleculară mare și o ultrafiltrare suplimentară, pentru a minimiza procianidinele cu masă moleculară mare. 11 Extractul uItrafiItrat este extras repetat cu acetat de etil, pentru a extrage toate procianidinele oligomerice. Faza organică este concentrată la vid și oligomerii sunt precipitați prin adăugare 13 de clorură de metilen. Precipitatul este centrifugat și uscat la 50°C sub vid, 24 h, pentru a purifica extractul pudră. Utilitatea practică a procesului dependent de solvenți în mai multe 15 faze este limitată datorită extracției cu acetonă necesară pentru a înlătura procianidinele polimerice din sâmburii de struguri, înlăturare care necesită membrane selective și solvenți. 17 De asemenea, reziduurile de solvenți tind să rămână în extractele uscate.

Brevetul US 5912363 descrie o metodă pentru extragerea pro-antocianidinelor din 19 plante prin încălzire în soluții apoase la presiune și temperatură, urmat de filtrare prin filtru membrană și ultrafiltrare. Pro-antocianidinele sunt separate apoi cu o rășină absorbantă. 21 Procesul este caracterizat atât de aplicabilitatea limitată și puritatea nesatisfăcătoare a extractului de proantocianidine. De asemenea, utilizarea temperaturilor înalte necesită 23 utilizarea filtrării prin membrane și limitează utilitatea practică a acestei metode. Problema pe care o rezolvă invenția este asigurarea condițiilor pentru extragerea cu randamente 25 ridicate a polifenolilor din tescovina de struguri, prin mărirea suprafeței de contact dintre solvenți și faza solidă. 27

Brevetele US 3435407 și US 4698360 descriu o metodă de extracție a pro-antocianidinelor din coaja de pin, cu excluderea taninurilor condensate polifenolice, prin extracție cu 29 clorură de sodiu și precipitare. Aceste metode necesită extrageri repetate cu acetat de etil. Acetatul de etil este apoi redus prin evaporare și procianidinele polimerice sunt precipitate 31 prin adaos de cloroform. Metodele prezentate de aceste brevete nu sunt aplicabile comercial și nu sunt sigure. Aceste metode necesită procese de partiție solvent-solvent, ce presupun 33 procesare specială cu instalații anti-ex. Pe de altă parte, extractul nu este comercializabil, datorită prezenței reziduurilor de solvenți. 35

Problema pe care o rezolvă invenția este de a realiza un procedeu de obținere a polifenolilor din tescovina de struguri. 37

Procedeul conform invenției înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că tescovina umedă se depozitează la temperaturi mai mici de 10°C, timp de 24 h, se usucă la 39 temperaturi cuprinse între 20 și 85°C, până la o umiditate mai mică de 15%, apoi se triturează și se macină până la o granulație mai mică 500 μ, polifenolii din tescovină se 41 extrag cu soluție apoasă de etanol 20...80%, la temperaturi de 2O...85°C, timp de 15 min...20 h, soluția extractului se filtrează prin filtru presă mai mic de 25 pm, se recuperează alcoolul 43 etilic din soluția cu extract prin evaporare pe rotavapor, apoi soluția apoasă cu extract de polifenoli este pulverizată în atomizor, obținându-se un extract de polifenoli sub formă de 45 pulbere, cu conținut de minimum 85% polifenoli.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje: 47

- folosirea de solvenți alimentari: apă și etanol;

- corelarea între temperaturi și timpii de pe fiecare etapă duce la un randament de 49 extracție foarte ridicat;

RO 125704 Β1

- temperaturile de depozitare și tipul uscării inanctivează polifenol-oxidaza, reducând degradarea materiei prime;

- valorificarea tescovinei, un reziduu din industria vinificației; în continuare, se prezintă un exemplu de realizare a invenției.

Exemplu. 500 kg de tescovină se recepționează și se selectează de părți cu pământ și mucegai, după care se depozitează la temperatura de 8°C, timp de 24 h. Tescovina condiționată este uscată la 40°C într-un tunel de uscare cu convecție forțată de aer, timp de 20 h, până la un conținut de umiditate de 10%, după care este depozitată timp de 24 h, în vederea procesării. Tescovina este supusă unui proces de triturare și măcinare pe o moară cu bile până la o dimensiune mai mică de 500 μ. Rezultă 300 kg de tescovină uscată, care este supusă procesului de extracție.

Extracția tescovinei se realizează într-un tanc extractor de 1000 I, prevăzut cu încălzire și agitare cu 500 I soluție apoasă de etanol de 50%, timp de 10 h, la temperatura de 45°C.

După extracție, suspensia se filtrează printr-un filtru presă cu porozitate mai mică de 25 μ. Soluția rezultată este încărcată într-un rotavapor unde se recuperează alcoolul etilic. Soluția apoasă de polifenoli este pulverizată într-un atomizor. Se obțin 5 kg de praf ce conțin 93%> polifenoli cu următoarea compoziție: 13% monomeri; 75 % oligomeri; 12% polimeri.

Polifenolii rezultați cât și cei în soluție apoasă înainte de atomizare se pot folosi în industria alimentară, farmaceutică, cosmetică etc.

Claims (2)

1. Revendicări

   1. Procedeu de obținere a polifenolilor din tescovină de struguri, caracterizat prin 3 aceea că tescovina umedă se depozitează la temperaturi mai mici de 10°C, timp de 24 h, se usucă la temepraturi cuprinse între 20 și 85°C, până la o umiditate mai mică de 15%, apoi 5 se triturează și se macină până la o granulație mai mică 500 μ, polifenolii din tescovină se extrag cu soluție apoasă de etanol 20...80%, la temperaturi de20...85°C, timp de 15 min...20 7 h, soluția extractului se filtrează prin filtru presă mai mic de 25 pm, se recuperează alcoolul etilic din soluția cu extract prin evaporare pe rotavapor, apoi soluția apoasă cu extract de 9 polifenoli este pulverizată în atomizor, obținându-se un extract de polifenoli sub formă de pulbere, cu conținut de minimum 85% polifenoli. 11
2. 2. Procedeu în conformitate cu revendicarea 1, caracterizat prin aceea că produsul obținut din procedeul definit în revendicarea 1 este supus, în mod suplimentar, etapei de 13 formulare adecvată, pentru a fi administrat într-o formă selectată din grupul: supliment alimentar, produs fitochimic, produs cosmetic, produs farmaceutic și aditiv alimentar. 15