203274. lajstromszámú szabadalom • Eljárás esszenciális fémionokkal dúsított gyümölcstartalmú gélek előállítására
Hü 203274B 1 2 A találmány tárgya eljárás esszenciális fémionokkal dúsított gyümölcstartalmú gélek előállítására. Ismert, hogy az élő szervezet normális működéséhez nélkülözhetetlen az alkálifémionok (így Na+, K+, Li+), alkáliföldfém-ionok (Mg, Ca , Sr2+) és a 3d-pályával rendelkező, átmeneti fém-ionok (Cr+, Mn , Fe2+^+, Co2+, Zn2+, Ni2+, Cu , V02+ stb.) jelenléte. Ezeket a fémionokat a továbbiakban esszenciális fémionoknak nevezzük. Az eszszenciális fémionok számos enzimrendszer alkotórészei vagy aktivátorai, szoros kapcsolatban vannak egyes vitaminok szervezetbeli szintjével, továbbá a hormonrendszerek működésével. Hiányukban csökken azon fontos fehérjék, enzimek, hormonok és egyéb bioaktív anyagok szintézise, amelyek az egész élő szervezet normális működését szabályozzák. Ismert az is, hogy növényi és állati eredetű élelmiszereink esszenciális tápfémion-tartalma egyre 10 15 20 csökkenő tendenciát mutat. Ennek oka egyrészt az, hogy egyre intenzívebbé váló növénytermesztés következtében fokozatosan csökken a talajnak a növények számára felvehető makro- és mikroelem-készlete, és az élelmiszeripari feldolgozási,, tisztítási és finomítási műveletek az alapanyagok még meglévő csekély esszenciális fémion-tartalmát tovább csökkentik. A hazai élelmiszerek átlagos nyomelemtartalmából és a hazai egy főre eső élelmiszerfogyasztásból számítható egy főre eső napi átlagos nyomelemfogyasztást (Szotyori-Lindner K. és Gergely A.: Nahrung 28,789-796/1984/) és az irodalmi adatok szerint szükséges mennyiségeket (Schelenz R.: „Dietary recommendation for trace element intake” in Trace Element — Anal. Chem. in Medicine and Biology 4,79-105 /szerk.: P. Brätter és D. Schramel; kiadó: W. de Griinter and Co., Berlin-New York 1987/) az I. táblázat tartalmazza. I. táblázat Elem Táplálékkal elfogyasztott mennyiség mg/nap (1980) Felnőtt Ajánlott értékek mg/nap Terhes anya Sportoló Cu 0,95 2-5 8 4-8 Zn 10,57 12-15 20-25 15-20 Fe 9,75 10-18 45-48 15-20 Mn 1,21 2-9 12 10 Co 0,1 0,03-0,3 0,3 0,01-0,012 Ni 0 0,16 0,1 0,1 Cr 0,11 0,1-0,3 0,2 0,2 Mo 0 0,1-0,5 0,5 0,1-0,5 Mg 200 420-700 700-1200 400-500 Az I. táblázat adataiból megállapítható, hogy a 40 tápanyagokkal felvehető nyomelemek mennyisége távolról sem elegendő, így azokat más forrásból kell pótolni. Nyomelemekkel dúsított élelmiszerkészítményeket már régóta hoznak forgalomba. 45 A legkorábban alkalmazott megoldások szerint az esszenciális fémionokat szervetlen sók vagy egyszerű szerves sók formájában keverték az élelmiszeralapanyagokhoz (J. Am. Dietetic Assoc. 59, 27 /1971/). Az egyszerű szervetlen fémsók, illetve kis 50 stabilitási állandójú fémkomplexek (például laktátok, acetátok stb.) azonban a szervezetben a táplálék egyéb komponenseivel, illetve azok emésztett termékeivel nehezen oldódó vegyületeket képeznek, és ebben a formában számottevő biológiai hasznosulás 55 nélkül kiürülnek a szervezetből. További hátrányt jelent, hogy az egyszerű fémsók kellemetlen íze igen nagy mértékben korlátozza az élelmiszerekben felhasználható fémsó-mennyiséget, végül pedig a jelenlévő fémsók az élelmiszerek oxidációra érzékeny 60 vitaminjainak jó részét katalitikusán elbontják. A szervetlen sóként gyakran alkalmazott vas(ü)-szulfát (esetenként C-vitaminnal kombinálva) az aerob körülmények között fejlesztett -OH és -O2H szabad gyökök miatt káros, különösen hosszas alkalmazá- 65 sakor. Az esszenciális fémionokat megkísérelték már aminosavakkal alkotott, közepes stabilitási állandójú komplexeik formájában is felhasználni élelmiszerek dúsítására. Az aminosavak fémkomplexei azonban nem épülnek be a hordozó glükoprotein-, illetve protein-rendszerbe változatlanul, hanem előbb disszociálnak és külön szívódnak fel; Uyen körülmények között pedig, az egyszerű fémsókhoz hasonlóan, nehezen oldódó vegyületek formájában számottevő hasznosulás nélkül kiürülnek a szervezetből. Az esszenciális fémionok nagy stabilitási állandójú komplexei (így a citrátok és az EDTA-komplexek) élelmiszerek dúsítására alkalmatlanok, mert azok — éppen a komplex nagy stabilitása miatt — képtelenek átadni fémion-tartalmukat az élő szervezeteknek. A későbbi kutatások során megállapították, hogy az esszenciális fémionok biológiai felszívódásával és hasznosulásával kapcsolatos problémák jelentősen csökkenthetők, ha azokat alkalmasan megválasztott biopolimer-fém kelát komplex formájában juttatják az élő szervezetbe. A fémkomplexek előállításához biopolimerként huminsav, alginsav, pektin, illetve degradált kazein 2
