174699. lajstromszámú szabadalom • Eljárás természetes eredetű és szintetikus fűszer aroma- és ízanyagok ciklodextrin zárványkomplexei előállítására
3 174699 4 gyakran koncentrátum formájában még kevésbé sta bilisak az ilyen készítmények. Gyakorlatilag csak korlátozott mértékben és csak az élelmiszeripar egyes ágaiban (például tartósítóipar) terjedt el alkalmazásuk. A nagyobb fűszer- és ízesítőanyag mennyiséget alkalmazó kereskedelmi és társadalmi élelmezés, a vendéglátóipar, csak ritkán és csupán egyes húsételek és salátafélék ízesítő mártásaihoz és felöntőlevéhez, mennyiségében elenyésző csekély mértékben használ fel aromakivonatot tartalmazó ízesítőket. A kis mennyiségeket felhasználó háztartásokban gyakorlatilag nem alkalmaznak ilyen kivonatokat. A szilárd hordozókra rávitt aromaanyagok alkalmazás-technikai előnyöket jelentenek, de a szilárd hordozó felületéről a rávitt aromaanyag elillanás, oxidáció, kémiai bomlás miatt nagyrészt elvész. Az aromaanyagot vizes emulzió formájában tartalmazó készítmények esetében gyakran lép fel az inkompatibilitás problémája. Az aromaanyag szempontjából kedvezőtlen pH, illetve vizes közeg az aromaanyag bomlását, hidrolízisét okozza. Az illékonyságból, oxidációból eredő veszteségek a mikrokapszulázott készítmények esetében sem elhanyagolhatók. A mikrokapszulázási technológia meglehetősen drága, az erősen illékony anyagokat nem lehet jó hatásfokkal kapszulázni, és a mikrokapszulából csak a kapszula falának feloldása után szabadul fel az aromaanyag, tehát a megfelelő felszabadítás forróvizes oldást igényel. Éppen ezért a közvetlenül fogyasztásra kerülő élelmiszerekben nem biztosítható az, hogy a mikrokapszulázott hatóanyag a szájban rágás közben megfelelő mennyiségben szabaddá váljék. Ezért a mikrokapszulázott aromakészítmények alkalmazhatósága korlátozott. Az aromaanyagok stabilizálásának egy lehetősége a ciklodextrin zárványkomplexbe történő bezárása. A 3 061 444 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás különböző gyümölcs-, főzelék-, és húslevek illékony komponenseinek és aromaanyagainak a stabilizálását ismerteti ú-ciklodextrin és lineáris dextrin keverékével. Fűszer aromákra illetve ^-ciklodextrin alkalmazására ez a szabadalom nem vonatkozik. A ciklodextrinek glükopiranozid egységekből cr-l,4-típusú glükozidos kötésekkel felépülő zárt gyűrűs vegyületek. Az a-ciklodextrin 6, a /3-ciklodextrin 7 glükopiranozid egységből épül fel. A glükopiranóz egységek térszerkezetének következtében a szekunder hidroxil-csoportok a gyűrű egyik peremén, a primer hidroxil-csoportok a gyűrű másik peremén helyezkednek el, így a gyűrű belsejében, tehát a ciklodextrin által bezárt üregben, csak apoláros jellegű glükozidos oxigénhidak és hidrogénatomok vannak. Ennek következtében a ciklodextrin vízben oldódik, de a belső üregében apoláros viszonyok uralkodnak. Ezért, ha vizes oldatához olyan molekulákat adunk, amelyeknek alakja, mérete és polaritása lehetővé teszi azt, hogy a ciklodextrin üregébe ezek behatoljanak, akkor egy olyan zárványkomplex jön létre, melynek olclékonysága általában kisebb, mint akár a ciklodextriné, akár a szóbanforgó úgynevezett vendégmolekuláé. Ily módon elő lehet állítani kristályos ciklodextrin komplexeket. A ciklodextrinek kémiáját Radley J. A.: Starch and its Derivatives, Chapman - -Hall, London, 1968, Brimacombe J.S.: A Specialist Periodical Report: Carbohydrate Chemistry, Vol. 1-7, The Chemical Society, London, 1968-1975, Whistler R. L., Paschall E. F.: Starch, Chemistry and Technology, Vol. I—II. Academic Press, New York, 1965. ismerteti. Előállításukkal magyar találmányi bejelentés foglalkozik. A ciklodextrinek toxikológiailag ártalmatlan keményítő-származékok, és vagy nem szívódnak fel, nem metabolizálódnak, így nem lehetnek toxikusak, vagy amennyiben metabolizmusuk megkezdődik, akkor nyílt láncú dextrin keletkezik, amely az emberi táplálékoknak normális és nagymennyiségben fogyasztott alkotórésze. A találmány szerinti ciklodextrin zárványkomplexek képzésére legalkalmasabbak azok az élelmiszeriparban egyébként használt aromaanyagok, amelyek molekulasúlya 80-250 között van. Ennél nagyobb molekulasúlyú anyagok is tudnak komplexet képezni, amennyiben olyan alkalmas méretű és alakú oldallánccal rendelkeznek, amelyek a ciklodextrin üregébe beleférnek. A találmány szerinti ciklodextrin zárványkomplexeket elvileg többféleképpen lehet előállítani. Egyik lehetséges előállítási mód az, hogy a ciklodextrint oldjuk és intenzív keverés és/vagy rázás mellett hozzáadjuk az aromaanyagot vagy annak oldatát. Hűtés és/vagy állás során a kristályos ciklodextrin zárványkomplex legtöbbször leválik az oldatból és akkor például szűréssel különíthető el. Egy másik elkülönítési mód az, hogy az említett módon létrehozott ciklodextrin zárványkomplexeket tartalmazó oldatot fagyasztjuk és liofúezéssel távolítjuk el belőle a vizet. A második előállítási lehetőség az, hogy a kömplexképzéshez úgynevezett nyers konverziós terméket alkalmazunk. Nyers konverziós terméknek azt a fermentációs levet nevezzük, amit a keményítőből a ciklodextrin-transzglükoziláz enzim segítségével állítunk elő anélkül, hogy alkotórészeire bontanánk. Ez az eredeti keményítő egy részét, továbbá különböző lineáris dextrineket, valamint a-, 0- és y-ciklodextrinek keverékét tartalmazza. A harmadik lehetőség az, hogy a keményítő-oldathoz hozzáadjuk az aromaanyagot, majd ehhez adjuk hozzá a ciklodextrin-transzglükoziláz enzimet. Tehát a komplexbe zárandó anyag jelenlétében végezzük a ciklodextrin előállítását. Ez esetben a keletkező ciklodextrin azonnal komplexet képez. A komplexképzés során alkalmazott, vízzel elegyedő rövidszénláncú éter, keton vagy alkanol típusú oldószer nem jelenik meg a végtermékben. Szerepe csupán annyi, hogy gátolja a vízzel általában nem, vagy csak kis mértékben elegyedő aroma anyagoknak önálló fázisként való kiválását. Adott esetben el is hagyhatók. A komplexek általában fehér színű, mikrokristályos porok. Átlagos szemcseméretük 5—10 p körüli, fajtérfogatuk átlagosan 2,5 cm3/g. A szárítási veszteségük 7,5-8% (kristályvíz eltávozás). A komplex röntgendiffrakciós pordiagramja igazolja a komplexképzés tényét. Eltér ugyanis a 0-ciklodextrinétől. A komplexeknek nincs jellemző olvadáspontjuk. Felmelegítéskor a ^-ciklodextrin bomlására jellemző 200 *C körüli hőmérsékleten elbomlanak. Ezen hő5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
