175826. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenolok és oligoszacharidok extrakciójára növényi szövetekből
3 175826 4 A találmány olyan eljárásra vonatkozik, amely hatásosan alkalmazható a növényekben jelenlevő fehérjék, fenolos pigmentek és erjeszthető poliszacharidok nem denaturáló körülmények között való kivonására. A találmány szerinti eljárás alacsony molekulasúlyü anyagoknak poláris oldószerben a sejtek membránjain és a sejtszint alatti organellumokon keresztül való diffúzióját használja fel. A találmány szerinti extrakciós eljárás közvetlenül magas biológiai értékű fehérjekoncentrátumot szolgáltat, amely láthatóan mentes a nem kívánt vegyületektől (klorogénsav, gosszipol, raffinóz, sztachióz stb.) és alkalmas nagy tisztaságú fehérjeizolátumok előállítására, amelyek a fehérjék teljes oldhatósági tartományában fehér, illetve krémszínűek. A találmány szerint egy poláros szerves oldószert, mégpedig valamely alkanolt, előnyösen n-butanolt és egy savas jellegű elektrolit vizes oldatát elegyítjük, 5— 20 órán át állni hagyjuk, a vizes-savas fázist elvetjük, és az így kapott felső fázist oldószerként használjuk. Az elektrolit szervetlen sav, célszerűen sósav vizes oldata lehet. Az említett elektrolit gyengíti a kölcsönhatásokat a fehérjék és a fenolok között, míg az elektrolit által biztosított gyengén savas miliő növeli a fenolok oldhatóságát. Az extrakciós eljárást 4 °C és azon hőmérséklet között hajtjuk végre, amelyen a fehérjék denaturálódása megkezdődik. Az oldott anyag (oldószer végső arány 1/5—1/240 között változik, az oldószer pH-ja pedig 2,0—6,0. Az oldószer készítéséhez használt alkanol és szervetlen sav vizes oldatának aránya 0,9—1,0. A fenolokat és erjeszthető poliszacharidokat tartalmazó növényi lisztek közül a napraforgómaglisztet, a szójabablisztet és a gyapotmaglisztet savas n-butanolos kezelésnek tettük ki. N apraforgómagl iszt A klorogénsav (3,3'-kaffeil-kínasav) a napraforgó fenolos vegyületeinek kb. 70%-át teszi ki és a különféle napraforgómagvakban 1—1% koncentrációban van jelen. A fennmaradó 30%-ot 7 ismert fenolsav (izoklorogénsav, kaffeinsav, p-kumarinsav, izoferulinsav, szinapinsav és transz-fahéjsav) és néhány még nem azonosított vegyület alkotja a következő cikk szerint: M. A. Sabir, F. W. Sosulki, J. A. Kernan, J. Agr. Food Chem., 22, 572, (1974). Napraforgómaglisztekből származó fehérjeizolátumoknak az emberi táplálkozásra való felhasználását rendkívüli mértékben hátráltatja a klorogénsav jelenléte, amely a fehérjeextrakcióhoz alkalmazott enyhén lúgos közegben kinonná oxidálódik és mind a kivonatokban, mind a fehérjeizolátumokban elszíneződést eredményez, amely a pH függvényében zöldtől barnáig változik. Szójaliszt A szójalisztben a puffadást okozó, táplálkozási szempontból káros tényezők a fermentálható oligoszacharidok — raffinóz és sztachióz [J. J, Rackis et al., J. Food Sei. 35, 634, (1970)] —, amelyek a vízoldható kismolekulájú szénhidrátok átlagosan 40%-át teszik ki. Ezek a vegyületek előfordulnak fehérjekoncentrátumokban is, az izolátumokban azonban nem, mivel a fehérjeextrakciós eljárás során eltávolításra kerülnek. Gyapotmagliszt A gyapotmagból származó fehérjék élelmiszerként való felhasználását alapvetően korlátozza, hogy a fehérjefrakcióhoz egy toxikus polifenolaldehid, a gosszipol (l,l',6,6',7,7'-hexahidroxi-5,5'-diizopropil-3,3'-dimetil-2,2'-dinaftalin-8,8'-dikarboxaldehid) kötődik. A gosszipol teljes mennyiségéből egy hányad reagál a gyapotmag-fehérjével, egy része pedig szabadon fordul elő. A gosszipol toxikus hatása megakadályozza a gyapotmag-fehérjék élelmiszeripari termékekben való alkalmazását. Több módszert javasoltak a gosszipol eltávolítására vagy inaktiválására [C. J. Vaccarino, Amer. Oil Chem. Soc., 38, 143, (1961); S. M. Damaty, B. J. F. Hudson, J. Sei. Food Agric. 26, 109, (1975)] és néhány ilyen módszer hatásos, de csak alacsony gosszipol-tartalmú gyapotmaglisztre alkalmazható. A találmány szerinti eljárást a következőkben részletesebben a példák kapcsán ismertetjük, amely példák klorogénsavnak és raffinóznak a napraforgómagolajból, gosszipolnak a gyapotmaglisztből és raffinóznak és sztachióznak a szójabablisztből való extrakciójára vonatkoznak. Ezen példák kidolgozása során a következő anyagokat használtuk és a következőkben részletezett módszereket alkalmaztuk. Anyagok Klorogénsav és kaffeinsav tiszta állapotban : a Fluka AG, Buck SG. gyártmánya; szacharóz, raffinóz és sztachióz tiszta állapotban a Sigma Chem. Co. gyártmánya. A tiszta HCl Merck-gyártmány. Az n-butanolt és a n-hexánt a Carlo Erba cégtől szereztük be RPE oldószer minőségben (RPE: Erba-f. ' tiszta reagens). A gosszipol-acetátot laboratóriumban állítottuk elő hántolt gyapotmagból W. H. King és F. H. Thurber módszere szerint [J. Am. Oil. Chem. Soc., 30, 70, (1953)] és tisztasága elérte a 98%-ot. Módszerek A nitrogén meghatározására a makro-Kjeldahl-módszert használtuk és a fehérje-nitrogén értékét az össznitrogén 6,25-dal való szorzásával kaptuk meg. A nedvességet, a lipideket és a nyersrost-tartalmat az AOAC (Association Official Analytical Chemists, 12. kiadás, 1975) standard eljárásai szerint mértük. Az 1. példában a klorogénsav-meghatározást csak a 14.025 sz. AOAC módszer szerint (11. kiadás, 1970) végeztük. A 2. és 3. példában a klorogénsavat, kaffeinsavat, szacharózt és raffinózt szililezett származékként gázkromatográfiás módszerekkel határoztuk meg [M. A. Sabir, F. W. Sosulski, J. A. Kernan, J. Agr. Food Chem., 22, 572, (1974)], és ugyanúgy határoztuk meg a sztachiózt az 5. példában. A szabad és összes gosszipol elemzését az AOCS standard módszerei szerint végeztük (Official and Tentative Methods of the American Öil Chemists’ Society, 3. kiadás, 1972., Ba 8—58 és Ba 8—55 módszer). Gázkromatográfiás technikák (gáz-folyadék kromatográfia). A minták előkészítése. — A zsírmentesített lisztben és fehérjekoncentrátumokban jelenlevő fenolos vegyületeket és oligoszacharidokat 80%-os vizes metanollal extraháljuk 1 : 100 liszt-oldószer arány mellett, 5 órás forralás során visszafolyató hűtő alatt [K. L. Mikolajczak, C. R. Smith Jr., I. A. Wolff, J. Agr. Food Chem. 18, 27, (1970)]. A metanolos kivonatot vákuumban 40 °C-on szárazra pároljuk. A száraz maradékot pH 2,0N HCl-val vesszük fel és a kapott oldatot híg NaOH hozzáadásával pH 6,0-ra állítjuk be. Az oldatot vákuum-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
