DE69530312T2

DE69530312T2 - Stabiles lycopin konzentrat und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE69530312T2
Application number: DE69530312T
Authority: DE
Inventors: Dov Hartal; Yigal Raveh; Abraham Wolf
Original assignee: Lycored Natural Products Industries Ltd; Makhteshim-Agan of North America Ltd
Current assignee: Lycored Ltd; Makhteshim-Agan of North America Ltd
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2015-11-01
Also published as: AU4104896A; JPH10509590A; JP3592333B2; IL111477A; CN1110264C; EP0789517A1; CN1176577A; WO1996013178A1; DE69530312D1; IL111477A0; EP0789517B1

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Lebensmittel-, pharmazeutische und Kosmetikindustrie. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf stabile Lycopinkonzentrate, welche für eine Verwendung i4n der Färbung von Lebensmitteln und in der gesundheitsförderlichen Nahrungs- bzw. Nahrungsergänzungsmittelzubereitung, pharmazeutischen und kosmetischen Zubereitung geeignet ist. Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf Verfahren für die Herstellung der Zubereitungen.
Hintergrund der Erfindung
Lycopin wird seit kurzem als ein industriell wichtiger, natürlicher, lebensmittelfärbender Wirkstoff anerkannt, wegen seiner hohen Färbekraft im roten Bereich, und wegen seiner Sicherheit und seinem potentiell vorteilhaften Effekt. Lycopin tritt natürlich auf und ist in einer Anzahl von Früchten im Überfluss vorhanden, vor allen Dingen in Tomaten und Wassermelonen, aus denen er durch verschiedene Extraktionsverfahren extrahiert werden kann. Lycopin kann auch durch eine Vielzahl von synthetischen Wegen, chemische sowie biosynthetische, synthetisiert werden. Während von nun an Bezug genommen werden wird auf Tomaten als die Quelle für Lycopin, um sich kurz zu fassen, ist zu verstehen, dass das gleiche zutrifft auf, mutatis mutandis, Wassermelone oder auf jede andere Lycopinquelle, inklusive synthetischem Lycopin.
Die Technik erkennt die Verwendung von Gemüseextrakten als Färbemittel und Zusatz in der Lebensmittelindustrie an. Zum Beispiel Gewürz- und Kräuteroleoresine werden in der Lebensmittelindustrie allgemein genutzt. Zum Beispiel bezieht sich U.S. Patent Nummer 4,285,981 auf die Verwendung von Oleoresinen bzw. Ölharzen oder Terpentinen als Lebensmittelfarben und Geschmacksstoffe. U.S. Patent Nummer 5,019,405 erklärt die Verwendung von natürlichen Färbemitteln für das Färben von Früchten.
Eine Anzahl von Verfahren wurden vorgeschlagen und werden momentan für die Extraktion von Oleoresinen genutzt, wie zum Beispiel Paprikaoleoresine, zum Beispiel durch die Verwendung von Hexan als Extraktionslösungsmittel. Gemäß eines Verfahrens, dass in der mit anhängenden israelischen Patentanmeldung Nummer 107999 beschrieben wird, beantragt am 23. Dezember 1993 von den gleichen Anmeldern wie dieses Patent, wird das nach der Trennung von Abfallmaterialien und des Tomatenserums gewonnene Fruchtfleisch in eine Extraktionsstufe gegeben, wo es extrahiert wird, um Tomatenoleoresine vorzusehen. Solche Oleoresine enthalten ungefähr 2–10% Lycopin, abhängig von der ursprünglichen Konzentration an Lycopin in der Tomate. Tomatenoleoresin, das ungefähr 40–100% Lycopin enthält, wird in Form eines frei fließenden Puders gewonnen.
Die Verwendung von Lycopin weist einige technologische und praktische Probleme auf. Als erstes ist reines, kristallines Lycopin, aufgrund von Oxidation, unstabil bei einer Lagerung bei Raumtemperatur, und Lycopin kann mit der Zeit einem Abbau unterliegen, wenn nicht geeignete Maßnahmen ergriffen werden, zum Beispiel das Hinzufügen von Antioxidationsmitteln. Während lebensmittelkompatible Antioxidationsmittel bekannt sind und in der Industrie genutzt werden, zum Beispiel BHT, BHA oder Propyl-gallat, sind sie kein wünschenswerter Zusatz und werden wann immer es möglich ist ausgelassen. Zusätzlich sollten Lycopin enthaltende Zubereitungen gegen mikrobiellen Zerfall bzw. Verfaulen geschützt werden. Lycopin, das natürlicher Weise in Oleoresinen vorkommt, erfreut sich offensichtlich an dem Schutz durch das Öl und die natürlichen Antioxidationsmittel (Tocopherole), die von der Tomate stammen, aber wenn es in einer Umgebung, wie zum Beispiel Wasser, verteilt wird, welches mikrobielles Wachstum unterstützen kann, wird die Zubereitung verderben, wenn sie nicht durch geeignete Mittel, wie zum Beispiel Hitzesterilisation oder die Zugabe von Konservierungsmitteln, geschützt wird. Illustrierende Beispiele von solchen Konservierungsmitteln sind Benzoesäure und Sorbinsäure.
Obwohl Lycopin in verschiedenen Formen existiert, verschiedenen Farben und Intensitäten hat, wird der Begriff „Lycopin" in allen Fällen genutzt um auf die chemische Einheit hinzuweisen. Es sollte jedoch vermerkt werden, dass kristallines Lycopin eine intensive rote Farbe hat, und sich von dem gelösten, verteilten oder verflüssigten Lycopin unterscheidet, welches eine gelb-orange Farbe hat. Des weiteren, befindet sich Lycopin, das natürlicher Weise in Früchten vorkommt, in Chromoplasten in einer kristallinen Form, und ist daher fähig seine rote Farbe zu behalten, wie in der Tomate. Daher ist es wichtig in dieser Patentbeschreibung darauf hinzuweisen, auf welche Form von Lycopin an den verschiedenen Stufen des Verfahrens, die hier beschrieben werden, Bezug genommen wird.
Wie genannt, wird die intensive rote Farbe des Lycopins verursacht von seiner kristallinen Form, und wird beeinflusst durch seine Verteilung der Partikelgröße. Lycopin verliert seine Färbekraft in dem roten Bereich, wenn die Kristalle sich auflösen, was in einer Vielzahl von organischen Lösungsmitteln sofort auftritt, zum Beispiel Ölen, inklusive dem Öl, das in den Tomatenkernen zu finden ist und während der Verarbeitung der Tomate in dem Verlauf der Lycopinoleoresinproduktion extrahiert wird. Wenn Lycopinoleoresin in wässrigen Lösungen verflüssigt bzw. gelöst wird, nimmt es eine gelbliche bis orange Farbe an, abhängig von der Konzentration, und kann nicht genutzt werden um rote Farbe auf Lebensmittelprodukte zu übertragen.
Zusätzlich variieren Lycopinkristalle, die aus Oleoresinextraktionen gewonnen wurden, wie sie oben beschrieben sind, stark in ihrer Größe, und enthalten relativ große Kristalle, in der Größenordung von 10 Mikrons. Gegeben dass die optimale Färbekraft in dem roten Farbbereich bei einem Partikeldurchmesser von 1 μm bis 3 μm erreicht wird, geht, in Bezug auf das von den Kristallen reflektierte Licht, eine Menge der Färbekraft verloren, wenn das Oleoresin so genutzt wird, wie es in der Technik für gewöhnlich gemacht wird. Des weiteren kann man das Oleoresin als solches nicht effektiv nutzen, um rote Farbe zu erhalten, da ein Teil des Lycopins in den Tomatenlipiden gelöst ist und der resultierende Farbton orange wird.
EP-A-0 608 027 beschreibt eine grobe, flüssigkeitsreiche Fraktion (Oleoresin), welche kristallines Lycopin aufweist, und in der die Kristalle eine Größe von ungefähr 10 μm haben. Des weiteren beschreibt das International Food Ingredients 6, 45–51, 1993 ein Tomatenprodukt, das kristallines Lycopin aufweist, das in den natürlichen Tomatenlipiden verteilt ist. Beide der vorher zitierten Dokumente beschreiben eine Zubereitung, bei der Lycopin in einer Lipidphase vorliegt.
Des weiteren wird Aufmerksamkeit gelenkt auf EP-A-0 551 638, das ein flüssiges Produkt mit fettlöslichen Substanzen beschreibt. Das Produkt ist ein völlig flüssiges Produkt und zeigt keine Dispersion, die kristalline Partikel enthält. Schließlich zeigen US-A-4,343,823, EP-A-0 239 949 und US-A-3,998,759 Carotinoid enthaltende Zubereitungen und Verfahren für ihre Herstellung, welche das Lösen von Lycopin beinhalten, und folglich befindet sich kein kristallines Lycopin in den genannten Zubereitungen.
Daher ist es klar, dass es höchst wünschenswert wäre, ein Lycopinkonzentrat vorzusehen, das die zuvor genannten Nachteile überwindet, während es eine hohe Färbekraft beibehält.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren für die Herstellung eines rot gefärbten, stabilen Lycopinkonzentrats vor und ein Verfahren für die Herstellung eines stabilen Lycopinkonzentrats, jeweils gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 17.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den jeweilig abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Zusammenfassung der Erfindung
Es wurde nun beantragt, und dies ist ein Ziel der Erfindung, dass es möglich wird, stabile Lycopinkompositionen vorzusehen, die eine hohe Färbekraft in dem roten Bereich haben, und die bei Raumtemperatur für lange Zeit gelagert werden können.
Es ist Ziel der Erfindung solche Lycopinkompositionen, die lebensmittelkompatibel sind, vorzusehen.
Es ist ein anderes Ziel der Erfindung Lycopinkonzentrate vorzusehen, die für kosmetische Herstellungen genutzt werden können.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung Lycopinkonzentrate vorzusehen, die für pharmazeutische Herstellungen genutzt werden können.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung Lycopinkonzentrate vorzusehen, die in gesundheitsförderlichen Nahrungsmitteln bzw. Nahrungsergänzungsmitteln genutzt werden können.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung Lycopinkonzentrate vorzusehen, die keine beigefügten Antioxidationsmittel enthalten, und die trotzdem gegen Oxidation stabil sind.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Lycopinkonzentrat vorzusehen, das gegen mikrobiellen Zerfall oder enzymatischen Angriff geschützt ist, ohne die Notwendigkeit Konservierungsstoffe zu benutzen.
Es ist ein anderes Ziel der Erfindung ein Verfahren für die Herstellung von stabilen Lycopinkonzentraten aus Lycopinkristallen vorzusehen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Verfahren vorzusehen, für das Erhalten von Oleoresinfraktionen, die mit Lycopinkristallen aus Oleoresinen an gereichert sind (zum Beispiel Tomate oder Wassermelone), deren Kristalle direkt für die Herstellung der stabilen Farbkompositionen genutzt werden können.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung stabile Kompositionen vorzusehen, die Lycopin zusammen mit einem oder mehreren zusätzlichen Carotinoiden, wie zum Beispiel β-Carotinoid, enthalten.
Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist es solche stabile Kompositionen, basierend auf synthetischen Lycopinen, vorzusehen.
Andere Ziele der Erfindung werden mit dem Verlauf der Beschreibung ersichtlich werden.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Das Verfahren für die Herstellung von stabilen Lycopinkonzentraten, gemäß der Erfindung, weist Größe reduzierende Lycopinkristalle in einem lebensmittelkompatiblen, flüssigen Medium auf, das im wesentlichen Lycopin nicht löst. Geeignete Größe reduzierende Techniken, wie zum Beispiel Nassmahlen, welches eine praktische Technik ist für die Zwecke der Erfindung, werden von dem Fachmann erkannt werden und werde hier daher nicht im Detail erläutert, um sich kurz zu halten. Während geeignete lebensmittelkompatible Flüssigkeiten einfach von dem Fachmann erkannt werden, umfassen illustrative Beispiele davon Glycerin, Propylenglycol und Ethanol, die anerkannte Flüssigkeiten von Lebensmittelqualität sind, oder ihre Mischungen. Das Lycopinkonzentrat, das so gewonnen wird, ist zweifach stabil: es ist geschützt sowohl gegen Oxidation als auch gegen mikrobiellen Zerfall, weil gewählt werden kann, dass die lebensmittelkompatible Flüssigkeit eine Aktivität gegen Mikroorganismen hat, inklusive antimikrobieller Aktivität, wo wie auch Aktivität gegen Hefe, Pilze, etc., wie zum Beispiel Glycerin, Propylenglykol und Ethanol. Jedoch sollte verständlich sein, dass sogar wenn eine weniger antimikrobiell effektive Flüssigkeit genutzt wird – oder sogar eine Flüssigkeit, die mikrobiel les Wachstum erlaubt, wie zum Beispiel Wasser -, das einen Zusatz von antimikrobiellen Wirkstoffen verlangt, dies immer noch viele der Vorteile der Erfindung beibehält.
Glycerin ist aus praktischen Gründen die am meisten bevorzugte Flüssigkeit für die Zwecke der Erfindung. Glycerin ist GRAS (generell anerkannt als sicher), gemäß der U.S. FDA, und es ist ein Allzweck-Lebensmittelzusatz. Des weiteren ist Glycerin sowohl aus natürlichen als auch aus synthetischen Quellen verfügbar, und daher kann es für Zwecke, die nur natürliche Zutaten erlauben, wie zum Beispiel gesundheitsfördernde Lebensmittel, genutzt werden. Ein weiterer wichtiger Vorteil von Glycerin ist, dass es bakteriostatisch ist, und daher verlangen die in einer Flüssigkeit, die im wesentlichen Glycerin ist, vorgesehenen Lycopinkompositionen keine Zugabe von Konservierungsstoffen. Während die Erfindung auch mit Flüssigkeiten, die eine Zugabe von Lebensmittelkonservierungsstoffen verlangen, ausgenutzt werden kann, ist sie nicht dafür vorgesehen, auf irgend einer Weise für Zubereitungen, die frei von solchen Konservierungsstoffen sind, limitiert zu sein, es ist offensichtlich, dass die Fähigkeit die Zugabe von Lebensmittelkonservierungsstoffen zu vermeiden vorteilhaft ist, und daher werden Flüssigkeiten wie Polyole, zum Beispiel Glycerin oder Propylenglykol am meisten bevorzugt. Auch geeignet sind primäre und sekundäre Alkohole, wie zum Beispiel Ethanol oder Propanol, und deren Mischungen mit Polyolen. Jedoch könnte es für viele praktische, industrielle Anwendungen praktisch sein, das Verfahren, inklusive der Größenreduktion der Lycopinkristalle, in einer Lösung auszuführen, die im wesentlichen wässrig ist, abhängig von der spezifischen Verwendung und der benötigten Aufbewahrungszeit, könnte dies oder könnte dies nicht Konservierungstechniken benötigen, wie zum Beispiel die Zugabe von antimikrobiellen Wirkstoffen. Alle solche Zubereitungen werden von der vorliegenden Erfindung mit umfasst.
Es wurde des weiteren überraschender Weise herausgefunden, dass die Kompositionen der Erfindung, basierend auf Glycerin, vor Oxidation geschützt sind. Ohne den Wunsch an irgendeine bestimmte Theorie gebunden zu wer den, glauben die Erfinder, dass dies aufgrund einer Vermeidung von Sauerstoffkontakt mit den Kristallen verursacht sein könnte. In jedem Fall, und unabhängig von den Gründen für dieses Ergebnis, ist die hohe Stabilität gegen Oxidation ein wichtiger Vorteil der Erfindung.
Ein anderer wesentlicher Vorteil von Glycerin ist, dass es sich mit Wasser mischt. Die Verwendung von wasserlöslicher oder mit Wasser mischenbarer Flüssigkeit, um die Lycopinkristalle zu verteilen, ist von Vorteil, da es eine homogene Verteilung des Lycopins in dem Lebensmittel, zu dem es hinzugefügt wird, ermöglicht. Die meisten Lebensmittelprodukte mit roter Farbe, zu denen Lycopin als ein Färbemittel hinzugefügt wird, basieren auf Wasser, da, wie gesagt, ölige Produkte das Lycopin lösen, welches als Ergebnis seine Färbekraft in dem roten Bereich verliert. Glycerin, sowie auch andere bevorzugte Flüssigkeiten, wie zum Beispiel die hier erwähnten, löst sich im Gegensatz dazu gut in Wasser und die freigesetzten Lycopinpartikel verteilen sich gleichmäßig in dem auf Wasser basierenden Produkt, was zu einer roten Farbe führt.
In dieser Beschreibung werden die Begriffe „Zubereitung", „Konzentrat" und „Komposition" untereinander austauschbar benutzt, und sollten im Zusammenhang mit der gegebenen Beschreibung interpretiert werden.
Um eine hohe Färbekraft zu erhalten wird es bevorzugt, die Lycopinkristalle auf eine durchschnittliche Partikelgröße von unter 5 μm zu verkleinern. Typischer Weise ist eine durchschnittliche Partikelgröße von 1–3 μm für die meiste Verwendung praktisch. Die Gestalt der Kristalle ist auch von Bedeutung, wie es beschrieben ist in „Interfacial Phenomena in Apolar Media, Disperions of Dye in Apolar Media", H. F. Eicke und G. D. Parfitt (Hrsg.), Band 21 in Sunfactant Science Series, marcel Dekker, NY, 1986. Daher ist es wünschenswert der eingesetzten, Größe reduzierenden Ausrüstung Beachtung zu schenken, um optimale Ergebnisse sicher zu stellen.
Des weiteren ist auch die Vermeidung von Agglomeration und Verklumpen von Bedeutung. Für diesen Zweck könnte es wünschenswert sein, geeignete Dispergiermittel bzw. Emulgator, wie zum Beispiel Lecithin, zuzugeben. Andere geeignete Dispergiermittel werden von dem Fachmann leicht erkannt werden.
Deshalb ist die Erfindung in einem Aspekt gerichtet auf stabile Lycopinzubereitungen, die Lycopinkristalle aufweisen, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, die Lycopin im wesentlichen nicht löst. Abhängig von der Verwendung, für die das Konzentrat vorgesehen ist, könnte die Flüssigkeit, in der die Lycopinkristalle suspendiert sind, eine lebensmittelkompatible oder eine kosmetisch akzeptierte oder eine pharmazeutisch akzeptierte Flüssigkeit sein.
Wenn die konzentrierten, stabilen Kompositionen, die oben beschrieben sind, in einem wässrigen Medium gelöst werden, um die Lebensmittelprodukte herzustellen, müssen, wie es der Fachmann schätzen wird, oft geeignete Zusätze zugegeben werden, wie zum Beispiel Wägewirkstoffe, Dispergiermittel, oder andere Materialien, zum Beispiel um die Ablagerung von Lycopinkristallen zu verhindern, was zu einem Verlust der Farbe in dem Produkt führen würde. Natürlich unterscheiden sich die spezifischen Wirkstoffe sehr von einem Produkt zum anderen und sollten in jedem Fall maßgeschneidert sein, und des weiteren sind solche Wirkstoffe dem Fachmann gut bekannt, und daher werden sie hier nicht erläutert.
In einem anderen Aspekt ist die Erfindung gerichtet auf ein Verfahren für die Herstellung einer kristallinen Lycopinkomposition, wobei das Verfahren die Behandlung eines Lycopin enthaltenden Oleoresins mit einem Lösungsmittel oder einer Lösungsmittelmischung aufweist, und welches Lycopin im wesentlichen nicht löst, um daraus einen großen Teil der Oleoresinlipide zu entfernen. Jedoch ein kleiner Teil der Lipide kann in dem Endmaterial erhalten bleiben und könnte sogar manchmal vorteilhaft sein, zum Beispiel für die Stabilität der Lycopinkristalle. Natürlich wird auch die Zugabe von Lipiden, entweder als ein Zusatz oder zu Kristallen, die diese nicht enthalten, als ein Teil der Erfindung angesehen, wann immer es gewünscht oder vorteilhaft ist.
Wie gesagt, kann das Oleoresin, das als Rohmaterial genutzt wird, von jeder geeigneten Quelle stammen, zum Beispiel kann es ein Tomaten- oder Wassermelonenoleoresin sein.
Unter den Lösungsmittelmischungen, die für die Verwendung mit der Erfindung geeignet sind, sieht eine bestimmte Mischung herausragende Ergebnisse vor. Die genannte Lösungsmittelmischung ist eine Aceton/Ethylacetatmischung. Andere geeignete Mischungen werden von dem Fachmann erkannt werden und umfassen, zum Beispiel, Hexan/Aceton und Ethylacetat/Ethanol. Im Allgemeinen müssen die Lösungsmittel der vorgesehenen Verwendung des Endprodukts angepasst werden und müssen daher Lebensmittelqualität, oder pharmazeutische Qualität oder kosmetische Qualität haben, abhängig von den Vorgaben des Endprodukts.
Während es keine bestimmte Temperatur gibt, die in dem Verfahren der Erfindung eingesetzt werden sollte, ist dem Fachmann klar, dass zu hohe Temperaturen einen Zerfall des Lycopins verursachen werden (zum Beispiel Isomerisation oder Degradation), und sind daher nicht erwünscht. Auf der anderen Seite werden zu niedrige Temperaturen lange Kontaktzeiten des Oleoresins mit der Lösungsmittelmischung benötigen. Dem gemäß wird normalerweise bevorzugt das Oleoresin in Kontakt mit der Lösungsmittelmischung zu lassen, bei einer Temperatur von über 10° Celsius, typischer Weise bei einer Temperatur von 50° Celsius. Die Temperatur ist auch wichtig, weil sie die selektive Löslichkeit, und daher die Verteilung der Oleoresinlipide beeinflusst. Bei hohen Temperaturen wird Lycopin sich in dem Lösungsmittel lösen und der Verlust im Verfahren wird hoch sein.
Die eingesetzten Kontaktzeiten und die Lösungsmittelvolumen werden natürlich beeinflusst von dem Lycopingehalt in dem rohen Lycopinoleoresin, und der Fachmann wird die Änderungen der Verfahrensparameter, die gebraucht werden, um den Veränderungen der Rohmaterialgehalte gerecht zu werden, leicht erkennen. Jedoch in den meisten Fällen, wenn ein Tomatenoleoresin genutzt wird, enthält das Roholeoresin 3–10% Lycopin, und das Volumenver hältnis zwischen dem Oleoresin und der Lösungsmittelmischung liegt praktischer Weise zwischen 1 : 10 und 1 : 2.
Das Verhältnis zwischen den Lösungsmitteln und den Lösungsmittelmischungen ist auch ein Parameter, der beachtet werden muss. Optimale Verhältnisse für ein gegebenes, erwünschtes Produkt können von dem Fachmann leicht bestimmt werden, durch einfache Verfahren und ohne unnötige Versuche. Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wenn Aceton und Ethylacetat als die Komponenten der Lösungsmittelmischung genutzt werden, ist das Verhältnis zwischen Aceton und Ethylacetat in der Lösungsmittelmischung 2 : 3 (v/v).
Dem gemäß umfasst die Erfindung auch ein Verfahren, das folgendes aufweist: Kontaktieren von rohem, Lycopin enthaltendem Oleoresin mit einer Aceton/Ethylacetat-Lösungsmittelmischung für einen Zeitraum und bei einer Temperatur, die ausreichend sind, um einen wesentlichen Teil der Lipidfraktion in der Lösungsmittelmischung zu lösen, Filtrieren der Mischung, um die lycopinarme Fraktion zu entfernen, wobei dabei eine angereicherte Lycopinfraktion zurückbleibt, Waschen der angereicherten Lycopinfraktion mit heißem Aceton, um die in Aceton löslichen Materialien zu entfernen, wobei dabei eine Fraktion, die reich an Lycopinkristallen ist, zurückbleibt. Wie genannt, liegt die praktische Temperatur, bei der das Verfahren in allen Stufen ausgeführt wird, bei 50° Celsius. Die Anzahl an Waschvorgängen, die mit Aceton ausgeführt werden, ist auch ein Parameter, der die Reinheit der Lycopinkristalle beeinflusst.
Wie bereits erklärt, hat die Menge an eingesetztem Lösungsmittel eine Auswirkung auf die Beschaffenheit des Endprodukts. Zum Beispiel, wenn ein 1 : 10 (v/v) Verhältnis der Oleoresin/Lösungsmittelmischung eingesetzt wird, erhält man eine Fraktion, die mehr als 90 Gewichtsprozent an Lycopin enthält. Wenn andererseits ein 1 : 3 (v/v) Verhältnis der Oleoresin/Lösungsmittelmischung eingesetzt wird, erhält man eine Fraktion, die mehr als 70 Gewichtsprozent an Lycopin enthält. Letztere Fraktion ist natürlich weniger mit Lycopin angerei chert, aber wird in größerer Ausbeute erhalten, mit weniger Verlust an Lycopin. Daher ist es möglich, abhängig von verschiedenen Parametern und technischen Erwägungen, verschiedenen Lycopinkonzentrationen in der Endfraktion zu erhalten.
In einem anderen Aspekt ist die Erfindung gerichtet auf ein Verfahren für die Herstellung eines stabilen Lycopinkonzentrats, das folgende Schritte aufweist:

(a) Kontaktieren eines rohen, Lycopin enthaltenden Oleoresins mit einer Aceton/Ethylacetatlösungsmittelmischung für einen Zeitraum und bei einer Temperatur, die ausreichend ist, um einen wesentlichen Teil der Lipidfraktion in der Lösungsmittelmischung zu lösen;
(b) Auftrennen der Mischung, um einen wesentlichen Teil der Tomatenlipide zu entfernen, wobei eine angereicherte Lycopinfraktion zurückbleibt;
(c) Waschen der angereicherten Lycopinfraktion mit heißem Aceton, um die in Aceton löslichen Materialien zu entfernen, wobei dabei, nach der Filtration, wie es verlangt ist, eine Fraktion zurückbleibt, die reich an Lycopinkristallen ist;
(d) Dispergieren der angereicherten Lycopinfraktion, die so erhalten wurde, in einer lebensmittelkompatiblen Flüssigkeit, die im wesentlichen kein Lycopin löst; und
(e) Reduzierung der Größe der Lycopinkristalle in der genannten lebensmittelkompatiblen Flüssigkeit, auf eine Größe nicht größer als 5 μm.

Das Auftrennen der Mischung kann durch jede geeignete Ausrüstung, zum Beispiel durch Filtration, Dekantieren oder Zentrifugieren, erreicht werden. Gleichermaßen, kann das Mahlen auch erreicht werden, indem eine Vielzahl von Vorrichtungen benutzt wird. Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, ist das Mahlen jedoch ein nasses Mahlen, und geeignete Mahlvorrichtungen werden dafür genutzt.
Natürlich sollte die Mischung während der Kontaktzeit nach Bedarf umgerührt werden, um die Massenübertragungsvorgänge zu unterstützen.
Die lebensmittelkompatible Flüssigkeit ist so, wie es oben beschrieben wird, und wird typischer Weise ausgewählt aus der Gruppe, die im Wesentlichen aus Glycerin, Propylenglycol und Ethanol oder ihren Mischungen besteht, oder Mischungen davon mit anderen lebensmittelkompatiblen Flüssigkeiten.
In einem weiteren Aspekt wird die Erfindung gerichtet auf die Verwendung eines stabilen Lycopinkonzentrats, das Lycopinkristalle aufweist, die in einer lebensmittelkompatiblen Flüssigkeit suspendiert sind, als eine Lebensmittelfarbe oder ein Lebensmittelzusatz.
In einem anderen Aspekt wird die Erfindung gerichtet auf die Verwendung einer stabilen Lycopinzubereitung, die Lycopinkristalle aufweist, die in einer pharmazeutisch akzeptierten Flüssigkeit suspendiert sind, als ein Medikament oder Zusatz zu einem Medikament.
In noch einem anderen Aspekt wird die Erfindung gerichtet auf die Verwendung einer stabilen Lycopinzubereitung, die Lycopinkristalle aufweist, die in einer kosmetisch akzeptierten Flüssigkeit suspendiert sind als ein Zusatz zu kosmetischen Herstellungen.
Die Erfindung richtet sich auf die Verwendung einer stabilen Lycopinzubereitung, die Lycopinkristalle aufweist, die in einer lebensmittelkompatiblen Flüssigkeit suspendiert sind, als ein gesundheitsförderndes Lebensmittel oder eine Komponente davon.
Die Erfindung umfasst auch die Zubereitungen, die auf synthetischem Lycopin basieren, so wie das Verfahren für die Herstellung von stabilen Zubereitungen der Erfindung durch das Verteilen von synthetischen Lycopin (typischer Weise mit einer Reinheit von mindestens 95%) in einem geeigneten Flüssigkeitsmedium, und das Reduzieren seiner Größe in dem genannten Medium, wann und wie es von Bedarf ist. Durch die Erfindung werden auch Mischungen von Lycopin mit anderen Carotinoiden umfasst, wie zum Beispiel β-Carotinoid, mit sowohl natürlichen als auch synthetischen Quellen.
Alle obigen Beschreibungen und Vorteile der Erfindung werden durch die folgenden illustrativen Beispiele besser verstanden werden. Wenn nicht anders erwähnt, sind die hier angegebenen Prozente Gewichtsprozente.
Beispiel 1
Herstellung von Lycopinkristallen aus Oleoresin
100 kg Tomaten, die 100 ppm Lycopin enthalten, werden, wie im folgenden hier beschrieben, verarbeitet. Nach dem Waschen, Zerkleinern und der Abfalltrennung bleibt 99,5 kg an verarbeitbaren Material übrig. Das Material wurde in eine Zentrifuge gegeben und in zwei Ströme geteilt: Tomatenfruchtfleisch (9 kg) und Tomatenserum (90,5 kg).
Die 9 kg Tomatenfruchtfleisch wurde zweimal mit 25 kg warmen (50° Celsius) Ethylacetat extrahiert. Nach der Verdunstung des Lösungsmittels wurden 250 Gramm Tomatenoleoresin erhalten, das ungefähr 5% Lycopin enthielt.
Ein Teil des oben erhaltenen Oleoresins wurde mit 10 Teilen einer 2 : 3 Aceton/ Ethylacetatlösungsmittelmischung gemischt, und die Mischung wurde auf 50° Celsius erhitzt und bei dieser Temperatur 10 Minuten lang gehalten, während gerührt wurde. Als nächstes wurde die Mischung bei 50° Celsius mit einer Wasserstrahlvakuumpumpe vakuumfiltriert, um eine rohe Lycopinfraktion zu erhalten. Das resultierende Material wurde dreimal mit heißem (50° Celsius) Aceton 3 × 3 Teile gewaschen, und die resultierende Fraktion enthielt über 90 % kristallines Lycopin in kristalliner Form. Die kristalline Fraktion wurde vakuumgetrocknet, um die Lösungsmittelrückstande zu entfernen.
Die durchschnittliche Kristallgröße betrug 15–120 μm.
Die oben beschriebenen Vorgänge wurden mit verschiedenen Lösungsmittelmischungen wiederholt, um die unten in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse zu zeigen.
Beispiel 2
Herstellung eines stabilen Lycopinkonzentrats
Die in Beispiel 1 erhaltenen Lycopinkristalle wurden in Glycerin suspendiert, um ein 1%–3,2% Lycopinkonzentrat nach Gewicht zu erhalten. Die Suspension wurde in ein Pearl Mill, Dispermate SL-501 (VMA Getzman Deutschland) gegeben, und die Kristalle wurden in ihrer Größe auf eine durchschnittliche Größe von 1–3 μm reduziert.
Zehn Proben von jeder der so erhaltenen Zubereitungen wurde in eine 20 ml Flasche gegeben, die bei Raumtemperatur gehalten wurden, und monatlich durch spekrophotometrische Verfahren untersucht, um die Lycopinkonzentration und die Stabilität gegen mikrobiellen Angriff zu ermitteln. Kein Zerfall konnte nach sechs Monaten des Stabilitätstests festgestellt werden. Versuche, die unter der Verwendung von Propylenglykol und Ethanol ausgeführt wurden, so wie deren Mischungen, ergaben vergleichbare Ergebnisse.
Die Zubereitungen wurden auch als Färbezusätze in auf Wasser basierenden Getränken, Eiskrem, gebackenen Kuchen und Tomatensuppe genutzt, und in allen Fällen behielten sie ihre Färbekraft und hohe Verteilungsfähigkeit in dem Lebensmittelprodukt bei.
Beispiel 3
Herstellung von 70% Lycopinkristallen aus Oleoresin
Beispiel 1 wurde wiederholt, aber mit den folgenden Veränderungen: 1) Das Volumenverhältnis zwischen dem Tomatenoleoresin und der Lösungsmittelmischung war 1 : 3. 2) Die angereicherte Lycopinfraktion wurde nur einmal mit heißem Aceton gewaschen.
Die erhaltenen, rohen Lycopinkristalle hatten eine Reinheit von 70%, und waren immer noch frei schwebend und einfach zu nutzen.

Claims

Verfahren für die Herstellung eines rot-gefärbten stabilen Lycopinkonzentrats, das die folgenden Schritte aufweist: Plazieren von Lycopinkristallen in ein flüssiges Medium, welches das Lycopin nicht wesentlich auflöst; und Mahlen der Lycopinkristalle auf eine durchschnittliche Teilchengröße von unter 5 μm.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das flüssige Medium ausgewählt ist, aus der folgenden Gruppe: Glyzerin, Propylenglykol, Ethanol und Wasser oder Mischungen daraus.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeit Wasser ist oder eine wasserlösliche oder eine mit Wasser mischbare Flüssigkeit, die Antioxidationsadditive und/oder Konservierungsmittel enthält.
Ein stabiles Lycopinkonzentrat, das Lycopinkristalle aufweist, die in einer lebensmittelkompatiblen oder kosmetisch oder pharmazeutisch akzeptablen Flüssigkeit schweben bzw. suspergiert sind, die das Lycopin nicht wesentlich auflöst, wobei die Lycopinkristalle eine durchschnittliche Teilchengröße von unter 5 μm haben.
Ein Konzentrat nach Anspruch 4, wobei die Flüssigkeit ausgewählt ist aus der folgenden Gruppe: Glyzerin, Propylenglykol, Ethanol oder ihre Mischungen oder Mischungen daraus mit anderen lebensmittelkompatiblen Flüssigkeiten.
Konzentrat nach Anspruch 4, wobei die Flüssigkeit Wasser ist oder eine wasserlösliche oder eine mit Wasser mischbare Flüssigkeit die Antioxidationsadditive und/ oder Konservierungsmittel enthält.
Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Lycopinzusammensetzung, mit folgenden Schritten: Behandeln von Lycopin enthaltendem Oleoresin bzw. Ölharz oder Terpentin mit einem Lösungsmittel oder einer Lösungsmittelmischung, das bzw. die die Lipid- bzw. Fettphase des Oleoresins auflöst, und die Lycopinkristalle nicht auflöst, um einen Großteil des Oleoresin-lipids daraus zu Entfernen, und anschließend Reduzieren der Größe der Lycopinkristalle auf eine durchschnittliche Teilchengröße unterhalb 5 μm.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Oleoresin ein Tomaten- oder Wassermelonenoleoresin ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Lösungsmittelmischung eine Azeton/Ethylazetatmischung ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Oleoresin mit der Lösungsmittelmischung bei einer Temperatur über 10°C in Kontakt gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Temperatur 50°C ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Oleoresin 2 bis 10% Lycopin enthält, und wobei das Volumenverhältnis zwischen dem Oleoresin und der Lösungsmittelmischung zwischen 1 : 10 und 1 : 2 liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner mit folgenden Schritten: Kontaktieren von unverarbeitetem bzw. rohem, Lycopin enthaltendem Oleoresin mit einer Azeton/Ethylazetatlösungsmittelmischung, und zwar für eine Zeitdauer und bei einer Temperatur, die für das Auflösen eines wesentlichen Teils des Lipid- bzw. Fettteils in der Lösungsmittelmischung ausreichen, Filtern der Mischung zum Entfernen eines lycopinarmen Anteils, wodurch ein lycopinreicher Anteil zurückbleibt, und Spülen des lycopinreichen Anteils mit heißem Azeton zum Entfernen azetonlöslicher Materialien, wodurch ein rohes kristallines Lycopinprodukt zurückbleibt.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem alle Stufen bei einer Temperatur von 50°C durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei ein 1 : 10 (v/v) Oleoresin-Lösungsmittelmischungsverhältnis verwendet wird und ein Anteil, der mehr als 90 Gewichts-% Lycopin enthält, erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei ein 1 : 3 (v/v) Oleoresin-Lösungsmittelmischungsverhältnis verwendet wird und ein Anteil, der mehr als 70 Gewichts-% kristallines Lycopin enthält, erhalten wird.
Verfahren zur Herstellung eines stabilen Lycopinkonzentrats, das die folgenden Schritte aufweist: a) Kontaktieren von unverarbeitetem bzw. rohem Lycopin enthaltendem Oleoresin mit einer Azeton/Ethylazetatlösungsmittelmischung für eine Zeitdauer und bei einer Temperatur, die zum Auflösen eines wesentlichen Teils des Lipid- bzw. Fettanteils in der Lösungsmittelmischung ausreichen; b) Trennen der Mischung zum Entfernen eines wesentlichen Teils des Tomatenlipids, wobei ein angereicherter Lycopinanteil zurückbleibt; c) Waschen des angereicherten Lycopinanteils mit heißem Azeton zum Entfernen von azetonlöslichem Material, wodurch nach einer gegebenenfalls erforderlichen Filtration ein kristalliner Lycopinanteil zurückbleibt; d) Dispergieren des so erhaltenen kristallinen Lycopinanteils in einer lebensmittelkompatiblen Flüssigkeit, die das Lycopin nicht auflöst; und e) Reduzieren der Größe der Lycopinkristalle, die in der lebensmittelkompatiblen Flüssigkeit dispergiert sind, und zwar auf eine Größe nicht größer als 5 μm.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die lebensmittelkompatible Flüssigkeit ausgewählt ist aus der folgenden Gruppe: Glyzerin, Propylenglykol und Ethanol oder deren Mischungen oder Mischungen daraus mit anderen lebensmittelkompatiblen Flüssigkeiten.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Mischung aus Schritt b) getrennt wird durch Filtrieren, Zentrifugieren oder Dekantieren oder durch eine Kombination von zwei oder mehr solcher Verfahren.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Reduzieren der Größe der Lycopinkristalle im Schritt e) bewirkt wird durch Nassmahlen.
Konzentrat gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, das ferner eines oder mehrere zusätzliche Karotinoide aufweist.