203191. lajstromszámú szabadalom • Eljárás esszenciális fémionokkal dúsított gyümölcs- és zöldséglevek előállítására
1 HU 203191 B 2 biopolimer-fém kelát komplex formájában juttatják az élő szervezetbe. A fémkomplexek előállításához biopolímerként huminsav, alginsav, pektin, flieh e degradált kazein alkalmazását javasolja a 158252 sz. magyar, a 13090 sz. japán és a 619267 és 652508 sz. 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 Zasshi90,120-126 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. 10,287,287-293 (1972) közlemény és a 172831 sz. magyar szabadalmi leírás oligo- és poligalakturonsavak esszenciális fémionokkal képzett 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 két vegyértékű 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) Abstr.S5,88173f [1975D.A lOésa 145közötti polimerizációfokú oligo- és poligalakturonsawal képezett fémkomplexek már alkalmasak arra, hogy fémiontartalmukat átadják az élőszervezeteknek, tekintettel azonban arra, hogy a komplexben kötött fémion felszabadításához két vagy három pdigalakturonát-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 vízben rosszul oldódnak, így italféleségekben nem vagy csak kis mennyiségben alkalmazhatók, és rövidebb-hosszabb állás után kiválnak az italokból. A2517274és2544902 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás 20%-nál kisebb észterezettségi fokú pektinek kalciummal vagy más nem toxikus két vagy három vegyértékű fémionnal képezett reakciótermékeinek előállítását és azok élelmiszer-ipari felhasználását ismerteti. A kiindulási kis észterezettségi fokú pektint - ami cukros -OH csoportjaival különböző oldalláncokhoz kapcsolódik - a beviendő két vagy három vegyértékű fémion (jellemzően kalciumion) erős savval képezett sójával reagál tátják. Az így kapott reakciótermékek a természetes pektintől szerkezetileg abban térnek el, hogy a savas karboxilcsopor tok egy részét nem metflészter, hanem -COO-Me-OOC- részképletű, két pektinláncot összekapcsoló só, illetve az analóg szerkezetű, három pektinláncot összekapcsoló só formájában tartalmazzák. Minthogy a reakcióhoz felhasznált fémsó erős sav anionját tartalmazza, a kialakult termékben nem kapcsolódnak a fématomhoz bázikus csoportok (-OH, -C03H, -CO3). A 2517274 és a 2544902 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint előállított reakciótermékekből - a 172831 sz. magyar szabadalmi leíráselemzésénél már tárgyalt okok miatt - biológiai körülmények között csak lassan szabadulhat fel a fémion. A pektin fémsóval képezett reakcióterméke - a cukros -OH csoportokhoz kapcsolódó oldalláncoknak és az egymáshoz kapcsolódó pektinkáncoknak 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 adagolása feltétlenül szükséges ahhoz, hogy a pektin fémsóval képezett reakcióterméke italokba bekeverhető legyen; ellenkező esetben ugyanis az erős gélképző hajlam az ital teljes vagy részleges bedermedését eredményezné, ami nem kívánatos. Komplexképzők jelenlétében azonban a pektinhez kötött fémion transzportja az élő szervezetbe kizárt, mert a lassú ütemben felszabaduló fémionokat a jelen lévő komplexképző stabil és biológiai körülmények között meg nem bontható kötésben azonnal megköti Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ha gyümölcs- és zöldséglevekhez esszenciális fémion-forrásként (I) általános képletű oligo- vagy poliszacharidfémkomplexet adunk - a képletben Mz+ alkáliföldfém-iont és/vagy 3d-pályával rendelkező átmeneti fémiont jelent, z az Mz+kation töltésszáma (azaz 2 vagy 3), M+ alkálifémiont jelent, Ps- a savas oligo- vagy poliszacharid-lánc egy darab karboxilát-csoporttal rendelkező monomer egységét jelenti, Ps a savas oligo- vagy poliszacharid-lánc egy darab neutrális szénhidrát-egységét jelenti, a] a hidroxil ligandumok sztöchiometriai együtthatója, a2 a hidrogénkarbonát-ionok sztöchiometriai együtthatója, a3 a karbonát ligandumok sztöchiometriai együtthatója. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
