203274. lajstromszámú szabadalom • Eljárás esszenciális fémionokkal dúsított gyümölcstartalmú gélek előállítására
HU 203274B alkalmazását javasolja a 158 252. lsz. magyar, a 13 090. lsz. japán és a 619 267. és 652 508. lsz. belga szabadalmi leírás. Hátrányt jelent azonban, hogy a kiindulási biopolimerek kémiailag definiálatlan, rendkívül változó összetételű (következésképpen változó fémmegkötő képességgel rendelkező) anyagok, így azokból reprodukálható, azonos és állandó minőségű fémkomplexek nem állíthatók elő. Az élelmiszerekkel kapcsolatos, egyre szigorodó minőségi követelmények figyelembevételével tehát ezek a biopolimer-fém komplexek élelmiszerek dúsítására nem jöhetnek szóba. A Yakugaku Zasshi 90, 120-126 és 1480-1487 (1970)közlemények szerint biopolimerként kondroitin-szulfátot alkalmaznak. Noha ez a vegyület kémiailag és biológiailag egyaránt jól definiált, hátrányt jelent, hogy természetes forrásai igen nagy mértékben korlátozottak, és a biopolimer elkülönítése és tisztítása rendkívül bonyolult, munkaigényes művelet. Ezek a biopolimer-fém komplexek tehát a nagytömegű élelmiszergyártásban költségességük miatt csak igen korlátozottan alkalmazhatók. A J. Polymer Sei. 10, 287-293 (1972) közlemény és a 172 831. lsz. maghyar szabadalmi leírás oligo- és poligalakturonsavak esszenciális fémionokkal képezett komplexeinek előállítását és biológiai hatásait ismerteti. Az ott ismertetett fémkomplexek kémiai szerkezeti jellemzője az, hogy a bennük lévő esszenciális fémionok vegyértékeikkel a poligalakturonát-váz -COO" és cukros -OH csoportjaihoz kapcsolódnak, így a kétvegyértékű esszenciális fémionok két, a háromvegyértékű esszenciális fémionok pedig három poligalakturonát-láncot kapcsolnak össze. Noha a biopolimerként felhasznált poligalakturonsav kémiailag jól definiált és könnyen hozzáférhető anyag, így a fémionok ideális „hordozójának” tekinthető, hátrányt jelent, hogy ezekből a fémkomplexekből csak lassan szívódnak fel az esszenciális fémionok. Minél nagyobb a felhasznált poligalakturonsav molekulatömege, annál kisebb a fémionok felszívódásának sebessége; olyannyira, hogy a 150-nél nagyobb polimerizációfokú poligalakturonsawal képezett fémkomplexeket már nem is esszenciális fémionok szervezetbe juttatására, hanem toxikus fémionoknak (például ólom vagy radioaktív stroncium) a szervezetből való eltávolítására alkalmazzák (Chem. Abstr. 83,88173f /1975/). A 10 és 145 közötti polimerizációfokú oligo- és poligalakturonsawal képezett fémkomplexek már alkalmasak arra, hogy fémion-tartalmukat átadják az élő szervezeteknek, tekintettel azonban arra, hogy a komplexben kötött fémion felszabadításához két vagy három poligalakturonát-lánc lehasítására van szükség, ez a folyamat biológiai körülmények között csak lassan és esetenként csak részlegesen megy végbe. További hátrányt jelent, hogy ezek a poligalakturonát-fém komplexek nehezen dolgozhatók be az élelmiszeripari alapanyagokba; különösen a kis mennyiségű komplex adalékok homogenizálása ütközik nehézségekbe. Ismert, hogy a gyümölcskocsonyák, zselék, dzsemek és hasonló készítmények (a továbbiakban öszszefoglalóan: gyümölcstartalmú gélek) előállítása során a kívánt gélszerű állomány biztosítására a gyümölcsvelő, cukor, víz és adott esetben egyéb is3 mert élelmiszeripari segédanyagok (például mesterséges édesítőszerek, tartósítószerek, engedélyezett színezékek stb.) keverékéhez gélképzőszereket adnak. Kis cukortartalmú és nagy víztartalmú (rendszerint diabetesben szenvedők részére ajánlott) gyümölcstartalmú gélek előállításához gélesítőszerként karragenátokat használnak, amelyek kémiailag szulfátéit (-SO3H csoportokkal rendelkező) poliszacharid származékoknak tekinthetők. A nagy cukortartalmú, kis víztartalmú gélek rendszerinti gélesítőszere a pektin, ami kémiailag neutrális cukormolekulákkal megszakított, a cukros -OH csoportoknál különböző oldalláncokhoz kapcsolódó, a savas karboxilcsoportokat pedig metilészterek formájában tartalmazó poligalakturonsavnak minősül. A 2 517 274. és 2 544 902. sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás 20%-nál kisebb észterezettségi fokú pektinek kalciummal vagy más nem-toxikus két- vagy háromvegyértékű fémionnal képezett reakciótermékeinek előállítását és azok élelmiszeripari felhasználását ismerteti. A kiindulási kis észterezettségi fokú pektint — ami cukros -OH csoportjaival különböző oldalláncokhoz kapcsolódik — a beviendő két- vagy háromvegyértékű fémion (jellemzően kalciumion) erős savval képezett sójával reagáltatják. Az így kapott reakciótermékek a természetes pektintől szerkezetileg abban térnek el, hogy a savas karboxilcsoportok egy részét nem metilészter, hanem -COO-Me-OOC- részképletű dikarbonsav-só, illetve az analóg szerkezetű, három poliszacharid-láncot összekapcsolva tartalmazó só formájában tartalmazzák. Minthogy a reakcióhoz felhasznált fémsó erős sav anionját tartalmazza, a kialakult termékben nem kapcsolódnak a fématomhoz bázikus csoportok (-OH, -CO3H, - CO3). A 2517274.és2 544 902. lsz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint előállított reakciótermékekből — a 172 831. lsz. magyar szabadalmi leírás elemzésénél már tárgyalt okok miatt — biológiai körülmények között csak lassan szabadulhat fel a fémion. A pektin fémsóval képezett reakcióterméke — a cukros -OH csoportokhoz kapcsolódó oldalláncoknak tulajdoníthatóan — igen erős gélképző, olyannyira, hogy az idézett közlemények szerint a reakcióterméket komplexképzőkkel együtt célszerű felhasználni, mert így késleltethető a gélesedés és könnyebben kezelhető a gélképző anyag. Komplexképzők jelenlétében azonban a pektinhez kötött fémion transzportja az élő szervezetbe kizárt, mert a lassú ütemben felszabaduló fémionokat a jelenlévő komplexképző stabil és biológiai körülmények között meg nem bontható kötésben azonnal megköti. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ha a gyümölcstartalmú gélek előállítása során a szokásosan felhasznált gélesítőszer legalább 9%-át (I) általános képletű oligo- vagy poliszacharid-fémkomplex-szel helyettesítjük — a képletben Mz+ alkáliföldfém-iont és/vagy 3d pályával rendelkező átmeneti fém-iont jelent, z az Mz+ kation töltésszáma (azaz 2 vagy 3), M+ alkálifémiont jelent, Ps" a savas oligo- vagy poliszacvharid-lánc egy darab karboxilát-csoporttal rendelkező monomer egységét jelenti, 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
