184411. lajstromszámú szabadalom • Eljárás illó-olajok hasadó glikozidokat tartalmazó növények, pl. torma, retek, mustár illó-olajtartalmának, valamint torma peroxidáz enzim tartalmának kinyerésére
1 184411 2 A találmány tárgya eljárás illóolajokra hasadó glikozidokat tartalmazó növények, például torma, retek, mustár illóolajtartalmának, valamint torma peroxidáz enzim tartalmának kinyerésére. A gyógyszer-, az élelmiszer- és a hadiipar alkalmaz olyan szintetikus vegyületeket, melyek magukon viselik a torma, a mustár és más hasonló növények illóolajának jellegzetes tulajdonságait és azokhoz hasonló hatásúak. Az ilyen jellegű illóolajokat és kivonatokat széles körben alkalmazzák, így például viszonylag magas koncentrációbán mint ízanyagot, főleg ecettel együtt páclevekben. Bár csípősségük még 1—3 ppm vizes oldatban is érzékelhető, az ilyen készítményekben 80 ppm koncentrációig is használatosak. Megtalálhatók emellett bizonyos kozmetikumokban kis koncentrációban mint átmeneti vérbőséget okozó szerek. Az utóbbi időben egyre inkább beigazolódik, hogy az élelmiszerekben és gyógyszerekben alkalmazott szintetikus anyagok sok káros mellékhatással is rendelkeznek. A természetes alapanyagokból nyert ízek, illatok nem okoznak szervezeti károsodást, és általában gazdaságosabbak is, mint a szintetikumok, hiszen egy gyógynövény vagy fűszernövény minden része felhasználható, feldolgozható; a szintetikus alapokon nyugvó ipar pedig szinte minden esetben az egyre dráguló szénhidrogén bázisra épül, aminek következtében a szintetikumok előállítása jelentős költséggel jár. Az illóolajok és kivonatok iránti egyre növekvő keresletet is figyelembe véve olyan technológia kidolgozását tűztük ki célul, mellyel a torma és más hasonló, illóolajokra hasadó glikozidokat tartalmazó illóolajtartalma gazdaságosan kinyerhető. Már az ókorban ismertek módszert a növények illóolajtartalmának kinyerésére; a későbbiek során általánossá vált a vízgőzdesztillációs eljárás. Ezt a módszert minden olyan növényre egyformán alkalmasnak találták, amely szabad illóolajat tartalmaz. Problémát okozott viszont az illóolajokra hasadó glikozidokat tartalmazó növények vízgőzdesztillációja, mert ebben az esetben a vízgőzdesztillációval előállított végtermék nem a várt illóolaj, hanem annak csak egyes komponensei vagy kellemetlen, a növényre alig emlékeztető szagú bomlástermékei [Die ätherischen öle, Gildemeister, E., Hoffmann, F., 162. oldal]. A vízgőzzel illanó komponensek ugyanis ezekben a növényekben egy nagyobb molekulájú, cukor jellegű vegyülethez kötődnek; a tormában például QHuO-SÍO-SOjKjCN-CH = CH2 szerkezetű vegyület található. Az ilyen cukorjellegű alkotókat tartalmazó glikozidok vízgőzzel nem desztillálhatók ki a növényből. A találmányunk szerinti illóolaj kinyerési eljárás azon alapul, hogy az ilyen glikozidokat tartalmazó növényekben van egy olyan enzim — a torma esetében a mirozin — mely a növény aprításakor az illanó komponenseket vizes közegben lehasítja a cukormolekuláról; ezeket az illanó komponenseket azután extrakciós úton vonjuk ki a felapritott növényből. A lehasadó molekulák az általunk vizsgált növényeknél — retek, mustár, torma — az izotiociánsav észterei, a mustárolajok, melyek vízgőzzel elvben kinyerhetők lennének, de ilyen kinyerésük az alacsony hozam miatt nem gazdaságos. A találmányunk szerinti eljárás lehetővé teszi az illóolajon kívül a torma peroxidáz enzim tartalmának kinyerését is az oldószeres extrakciót követő vizes áztatással. A peroxidáz enzim kinyerésére szolgáló, vizes kivonáson alapuló eljárás ismeretes a 172872 számú magyar szabadalmi leírásból. A találmányunk szerinti enzim kinyerési eljárás előnye ezzel szemben az, hogy az előzetes oldószeres extrakció során eltávolítunk számos olyan anyagot, mely az enzim kinyerése szempontjából szennyező komponens, és amelyek magukon viselik a torma jellegzetes íz- és illatkarakterét. Az oldószeres extrakciót követő vizes áztatással így az említett szabadalmi leírás szerint nyertnél tisztább enzimtartalmú terméket kapunk, melyből az enzim jobb hatásfokkal izolálható. A vizes áztatással előállított oldat nem csípős, enyhén opalizáló, és az enzimaktivitása körülbelül 200 E/ml. A találmány értelmében a következőképpen járunk el. Az illóolajat glikozid formájában tartalmazó növényt felaprítjuk, nedvességtartalmát kívánt esetben 40—60 súly°/o-ra állítjuk be, majd 1—4 órát állni hagyjuk (fermentáljuk) 0—75 °C hőmérsékleten. Ezután a felaprított növényt 1—3 szénatomos, klórozott szerves oldószerrel extraháljuk, így illóolajtartalmú extraktumot nyerünk. Amennyiben kiindulási anyagként tormát használunk, a kiextrahált maradékot 28—36 °C hőmérsékleten vizes áztatásnak vetjük alá majd a vizes és a szerves fázist elválasztjuk, így peroxidáz enzimet tartalmazó vizes kivonatot nyerünk; amennyiben kiindulási anyagként nem tormát használtunk, a kiextrahált maradékot kívánt esetben ismert módon, előnyösen vízgőzdesztillálással oldószermentesítjük. Az oldószeres extrakciót megelőző fermentálást 0 °C-nál magasabb hőmérsékleten célszerű végezni, mivel ennél alacsonyabb hőmérsékleten a mirozin enzim működése olyan lassú, hogy 6 órás fermentálás után is csak nyomokban található a növény oldószeres kivonatában illóolaj. A fermentáció hőmérséklete legfeljebb 75 °C lehet, mivel ennél magasabb hőmérsékleten az enzim koagulál. Az optimális fermentációs hőmérséklet 38—40 °C. A fermentációhoz szükséges vizet általában a növény természetes nedvességtartalma biztosítja; téli időszakban a fagyott növényt gőzzel felmelegítjük, ezáltal beállítva a megfelelő fermentációs hőmérsékletet; alacsony nedvességtartalmú növényi részek feldolgozása esetén a nedvességtartalmat vízzel állíthatjuk be a kívánt 40—60°/o értékre. A fermentációt általában 1—4 óra hosszat, előnyösen körülbelül 1,5 óra hosszat folytatjuk, majd a felaprított növényhez 1—3 szénatomos klórozott szerves oldószert adunk. Klórozott szerves oldószerként előnyösen diklór-metánt használunk. Célszerű az oldószert olyan mennyiségben adagolni, hogy az az extrahálandó növényt ellepje; általában az extrahálandó anyag és az oldószer arányát előnyösen 1 :1,5-re választjuk. Az extrakció időtartama függ az alkalmazott oldószer mennyiségétől és attól is, hogy milyen az extrakció hatékonyságának javítására alkalmazott keverés vagy oldószercirkuláltatás hatásfoka, valamint hogy milyen hőmérsékleten dolgozunk. A felsorolt paraméterektől függően az extrakciós idő általában 1,5—6 óra. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
