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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein zweiteiliges Verfahren zum Verarbeiten eines gesamten Aloeblatts.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum
Verarbeiten eines gesamten Aloeblatts durch separates Verarbeiten
des Aloefruchtfleisches und der Aloerinde und anschließendes Kombinieren
der Produkte von diesen separaten Verfahren, und die Verwendung
des kombinierten Endprodukts.
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Aloe ist eine tropische oder subtropische Pflanze,
die durch lanzenförmige
Blätter
mit zackigen Kanten und scharfen Punkten gekennzeichnet ist.
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Wenn ein Aloe-vera-Blatt quer geschnitten wird,
dann werden die äußeren Wände der
Epidermis freigelegt, die mit dicken Cutinhäutchen bedeckt ist. Unterhalb
der Epidermis liegt das Mesophyll, das in Chlorenchymzellen und
dünnere,
mit Wänden
ausgestattete Zellen unterteilt wird, die als Parenchym bekannt
sind. Die Parenchymzellen weisen eine transparente schleimige Gallerte
auf. Die Leitbündel mit
inneren Bündelhüllzellen
enthalten den gelben Saft, der abführende Eigenschaften aufweist,
und sind sandwichartig zwischen den beiden Hauptzellen angeordnet.
Aloe vera enthält
zwei Haupt-Flüssigkeitsquellen,
einen gelben Latex (Exsudat) und das klare Gel (Schleim). Die schleimige
Gallerte von den Parenchymzellen der Pflanze wird als Aloe-vera-Gel bezeichnet.
Folglich gibt es grob drei unterschiedliche Abschnitte des Aloe-vera-Blatts:
(1) Gelben Saft, vorwiegend Anthrachinone, (2) eine innere Gelmatrix oder
das Fruchtfleisch und (3) die „Rinde", die aus äußeren Rinden,
Spitzen, Basisteilen und Dornen besteht.
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Die ganzen Blätter, die Exsudate und die
frischen Gele von Aloepflanzen wurden für verschiedene Beschwerden
beim Menschen angewandt. Jahrhunderte lang wurde die Aloe-vera-Pflanze als Pflanze
angesehen, die medizinische und therapeutische Eigenschaften aufweist
und sie wurde wegen dieser Eigenschaften verwendet, und zwar ohne
ein klares Verständnis
oder eine wissenschaftliche Analyse der Grundlagen dieser Eigenschaften.
Ferner ist bekannt, dass die biologischen Aktivitäten der
frischen Aloepflanze sehr schnell abnehmen.
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Aufgrund dieses Mangels an Wissen über die
Aloepflanze und ihre Eigenschaften führen die meisten Verfahren
zum Verarbeiten der Pflanze zu Endprodukten, welche die gewünschten
Ergebnisse nicht immer erreichen. Ferner enthalten Aloepflanzen in
ihrem gelben Saft Anthrachinone. Von dem Anthrachinon-enthaltenden
gelben Saft ist bekannt, dass er eine abführende Wirkung mit dem Ruf
eines extrem reizenden Abführmittels
hat.
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Traditionell haben die Menschen entweder das
gesamte Aloeblatt oder nur das Fruchtfleisch verarbeitet und die
Rinde verworfen. Es wird jedoch angenommen, dass sowohl das Aloefruchtfleisch
als auch die Aloerinde biologisch aktive Materialien enthalten.
Folglich können
durch Verwerfen der Rinde einige biologisch aktive Materialien von
dem gesamten Blatt von Aloe vera verworfen werden.
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Herkömmliche „Gesamtblatt"-Verfahren zum Herstellen
verschiedener Aloeprodukte umfassten typischerweise das Zerkleinern
(Druckwalzen), das Mahlen (z. B. unter Verwendung einer Thompson-Aloeblattschlitrvorrichtung)
oder das Pressen (TCX-Druckextruder) des gesamten Blatts der Aloepflanze
zur Erzeugung eines Aloe-vera-Safts, gefolgt von verschiedenen Schritten
des Filtrierens und des Stabilisierens des Safts. Das resultierende
Gemisch wird dann z. B. in andere Lösungen oder Mittel eingebracht
oder damit gemischt, um die Produkte zu erzeugen, bei denen es sich
z. B. um Kosmetika, ein Gesundheitsnahrungsmittelgetränk oder
um eine lokal anzuwendende Salbe handelt.
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Typischerweise umfasst ein „Gesamtblatt"-Verfahren zum Herstellen
eines Aloeprodukts, das zur Herstellung von Getränken verwendet wird, das Zerkleinern
und Mahlen eines gewaschenen gesamten Aloeblatts zur Erzeugung einer
dicken Flüssigkeit.
In diesem Verfahren wird die Rinde nicht von dem Fruchtfleisch des
Aloeblatts getrennt. Die Cellulosefasern werden dann durch Filtration
entfernt. Die verbleibende Aloeflüssigkeit, die von dem gesamten Blatt
erhalten worden ist, wird dann mit einem Konservierungsmittel stabilisiert,
wie z. B. mit Natriumbenzoat, Kaliumsorbat, Vitamin E, Wasserstoffperoxid,
Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit oder anderen Konservierungsmitteln.
Anschließend
wird der stabilisierten Aloeflüssigkeit
ein Enzym, wie z. B. Cellulase oder Mannosidase zugesetzt, um die
Cellulose „abzubauen". Dieser „Abbau"-Schritt ist erforderlich, um
die sehr hohe Viskosität
der Flüssigkeit
zu vermindern. Hochviskose oder dicke Flüssigkeiten neigen dazu, im
Mund ein unangenehmes Gefühl
zu bewirken. Die „abgebaute" Aloeflüssigkeit
wird dann bei hoher Temperatur pasteurisiert. Dann wird der „abgebauten" und pasteurisierten
Aloeflüssigkeit
Holzkohle zugesetzt, um die Flüssigkeit
zu entfärben
und Aloin und Anthrachinone zu entfernen, die abführende Wirkungen
haben. Die Holzkohle wird dann durch Filtration entfernt. Das resultierende
Filtrat wird dann konzentriert, um die Wassermenge zu vermindern.
Alternativ wird nahezu das gesamte Wasser entfernt, um ein Pulver
zu erzeugen.
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Leider enthalten viele dieser so
genannten Aloeprodukte aufgrund unzureichender Verarbeitungsverfahren
keine biologisch aktiven chemischen Substanzen oder Bestandteile.
In einem typischen „Gesamtblatt"-Verfahren werden
die Rinde und das Fruchtfleisch des Aloeblatts zusammen verarbeitet und
die resultierende Flüssigkeit
wird einer Anzahl von Schritten unterworfen, die für viele
der biologisch aktiven chemischen Substanzen schädlich sind, die natürlicherweise
in dem Fruchtfleisch des Blatts vorhanden sind. Beispielsweise kann
der "enrymatische Abbau", die Holzkohlebehandlung
und die Pasteurisierung jeweils die in dem Fruchtfleisch des Aloeblatts
natürlich
vorkommenden biologisch aktiven chemischen Substanzen oder Bestandteile
zerstören oder
eliminieren.
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Der prinzipielle Nachteil dieser
bekannten Verfahren ist ein mangelndes Erkennen und eine mangelnde
Berücksichtigung,
dass verschiedene Fraktionen und Komponenten des Aloeblatts verschiedene
Arten biologischer Aktivitäten
haben. Diese verschiedenen Fraktionen haben Eigenschaften, die nicht
nur mit der beabsichtigten Verwendung des Endprodukts inkonsistent
sein können,
sondern in vielen Fällen
für eine
solche Verwendung schädlich sind.
Ferner werden die aktiven chemischen Substanzen oder Bestandteile
der Blätter
während
des Verfahrens zerstört,
wenn bei der Verarbeitung der Blätter
der Aloepflanze nicht sorgfältig
gesteuerte Verfahren eingesetzt werden.
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Aloe-vera-Blätter enthalten verschiedene chemische
Substanzen und Komponenten. Gemische aktiver chemischer Substanzen
von Aloeblättern
wurden identifiziert, isoliert und stabilisiert, wie es in den US-PSen
4,735,935, 4,851,224, 4,917,890, 4,957,907, 4,959,214 und 4,966,892
beschrieben ist, deren Inhalt in diese Beschreibung unter Bezugnahme
einbezogen wird. Eine Gruppe der aktiven chemischen Substanzen wurde
als Schleim-Polysaccharide von Aloe vera bezeichnet. Selbst die
Schleim-Polysaccharide von Aloe vera bestehen aus einem Polysaccharidgemisch.
Der Begriff "Polysaccharide" wurde in ungenauer
Weise verwendet, um sowohl Oligomere als auch Polymere von Kohlenhydraten
zu bezeichnen. Eine Gruppe solcher Polysaccharide heißt Acemannan.
Acemannan ist ein geordnetes lineares Polymer aus im Wesentlichen
acetylierten Mannosemonomeren.
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Die biologischen oder physiologischen
Aktivitäten
von Schleim-Polysacchariden von Aloe vera und deren pharmazeutische
Anwendungen waren das Ziel zahlreicher Forschungsstudien in einer
Anzahl von Laboratorien, einschließlich der Carrington-Laboratorien.
Die Verwendung von Aloeprodukten wurde in den US-PSen 5,106,616,
5,118,673, 5,308,838, 5,409,703, 5,441,943 und 5,443,830 von Carrington
beschrieben, die jeweils auf die Carrington Laboratories übertragen
worden sind und deren Inhalt in diese Beschreibung unter Bezugnahme
einbezogen ist. Diese Studien haben sich in erster Linie auf die
Aktivitäten
biologisch aktiver chemischer Substanzen von Aloe vera als antivirale
Mittel, als Anti-Tumormittel, Immunstimulantien, Immunmodulatoren,
Impfstoffzusätze,
Mittel zur Verminderung opportunistischer Infektionen, Mittel zur
Kontrolle von Entzündungen
und Mittel zur Stimulation der Wundheilungsprozesse konzentriert.
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Es wurde in kontrollierten Studien
gezeigt, dass Schleim-Polysaccharide von Aloe vera die Heilungsgeschwindigkeit
bei Tieren erhöhen.
Es wurde auch gezeigt, dass Schleim-Polysaccharide von Aloe vera in Tierstudien
eine effektive Behandlung für
Magengeschwüre
darstellen.
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Es wurde beispielsweise in Laborstudien
gezeigt, dass Acemannan die Replikation von Fibroblasten, von denen
bekannt ist, dass sie für
die Heilung von Verbrennungen, Geschwüren und anderen Wunden der
Haut und der Gastrointestinalauskleidung verantwortlich sind, in
einer Gewebekultur in 48 Stunden um bis zu 300 % erhöht.
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Während
eines Zeitraums von drei Jahren wurden Laborratten getestet, deren
Magen ähnlich wie
der eines Menschen reagiert. Es wurde gefunden, dass Acemannan bezüglich der
gegenwärtig
für die
Behandlung von Magengeschwüren
verwendeten Medikamente gleichwertig oder überlegen ist. Die meisten dieser
Produkte wirken dahingehend, dass sie Chlorwasserstoffsäure im Magen
inhibieren. Acemannan wirkt nach einem anderen Prinzip und verändert den
natürlichen
Fluss der Verdauungssäuren nicht.
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Im Hinblick auf das bekannte breite
Spektrum biologischer Aktivitäten,
welche die Blätter
der Aloepflanze aufweisen, und im Hinblick auf die bekannten komplexen
Gemische biologisch aktiver Komponenten und Substanzen, die in den
Blättern der
Aloepflanze vorkommen, ist es erwünscht, ein gesamtes Aloeblatt
mit dem Ziel verarbeiten zu können,
im Wesentlichen jede biologisch aktive Komponente des Aloe-vera-Blatts
zu bewahren. Es besteht ein Bedarf für ein einfaches und effektives
Verfahren zum Verarbeiten des gesamten Aloe-vera-Blatts, wobei das
Verfahren nahezu alle biologisch aktiven chemischen Verbindungen
bewahrt und aufrechterhält, die
natürlicherweise
in dem gesamten Aloeblatt vorliegen.
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Die vorstehend diskutierten Probleme
sind in der vorliegenden Erfindung gelöst worden, die ein zweiteiliges
Verfahren zum Verarbeiten des gesamten Aloeblatts, deren Produkte
und Verwendungen bereitstellt.
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Das vorliegende zweiteilige Verfahren
zum Verarbeiten eines gesamten Aloeblattes umfasst die Schritte
des
- (a) Trennens der Rinde und des Fruchtfleisches von einem
gereinigten gesamten Aloeblatt;
- (b) Unterwerfens des Fruchtfleisches den Schritten des:
- (i) Auspressens, um eine rohe Fruchtfleischflüssigkeit
zu ergeben;
- (ii) Entfernens von groben Fasern von der rohen Fruchtfleischflüssigkeit,
um eine Fruchtfleischflüssigkeit
zu ergeben;
- (iii) Stabilisierens der Fruchtfleischflüssigkeit mit einem Konservierungsmittel,
um eine stabilisierte Fruchtfleischflüssigkeit zu ergeben;
- (c) Unterwerfens der Rinde den Schritten des:
- (i) Auspressens, um eine rohe Rindenflüssigkeit zu ergeben;
- (ii) Entfernens von groben Fasern aus der rohen Rindenflüssigkeit,
um eine Rindenflüssigkeit
zu ergeben;
- (iii) Verringerns des in der Rindenflüssigkeit vorliegenden Anthrachinons,
um eine Rindenflüssigkeit
mit einem verringerten Anthrachinongehalt zu ergeben;
- (iv) Stabilisierens der Rindenflüssigkeit, um eine stabilisierte
Rindenflüssigkeit
zu ergeben; und
- (d) Kombinierens der stabilisierten Fruchtfleischflüssigkeit
mit der stabilisierten Rindenflüssigkeit.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist ein zweiteiliges Verfahren zum Verarbeiten eines gesamten
Aloeblattes. Das Verfahren umfasst:
- (a) das Reinigen des
gesamten Aloeblattes, um ein gereinigtes gesamtes Aloeblatt zu ergeben;
- (b) das Trennen der Rinde von dem gesamten gereinigten Aloeblatt,
um ein Fruchtfleisch herzustellen. Anschließend werden das Fruchtfleisch
und die Rinde separat behandelt.
- Neben der Rinde wird das Fruchtfleisch den Schritten des:
- (i) Mahlens, um ein gemahlenes Fruchtfleisch zu ergeben;
- (ii) Entfernens von groben Fasern von dem gemahlenen Fruchtfleisch,
um eine Fruchtfleischflüssigkeit mit
einem verringerten Fasergehalt zu ergeben,
- (iii) Homogenisierens der Fruchtfleischflüssigkeit, um eine homogenisierte
Fruchtfleischflüssigkeit
zu ergeben; und
- (iv) Stabilisierens der homogenisierten Fruchtfleischflüssigkeit
mit einem Konservierungsmittel unterworfen, um eine stabilisierte
Fruchtfleischflüssigkeit
zu ergeben. Getrennt davon wird die Rinde den Schritten des:
- (i) Zerhackens, um gehackte Rinden zu ergeben;
- (ii) Einstellens des gesamten Feststoffgehaltes der gehackten
Rinden mit Wasser, um eine Mischung mit eingestelltem Rindenfeststoff
zu ergeben;
- (iii) Mahlens der Mischung mit eingestelltem gesamtem Feststoff,
um eine gemahlene Mischung mit eingestelltem Rindenfeststoff zu
ergeben;
- (iv) Entfernens von groben Fasern von der gemahlenen Mischung
mit eingestelltem Rindenfeststoff, um eine Rindenflüssigkeit
mit einem verringerten Fasergehalt zu ergeben;
- (v) Homogenisierens der Rindenflüssigkeit, um eine homogenisierte
Rindenflüssigkeit
zu ergeben;
- (vi) Verringerns des in der homogenisierten Rindenflüssigkeit
vorliegenden Anthrachinons, um eine Rindenflüssigkeit mit einem verringerten
Anthrachinongehalt zu ergeben;
- (vii) Sterilisierens der Rindenflüssigkeit, um eine sterilisierte
Rindenflüssigkeit
zu ergeben; und
- (viii) Stabilisierens der sterilisierten Rindenflüssigkeit mit
einem Konservierungsmittel unterworfen, um eine stabilisierte Rindenflüssigkeit
zu ergeben. Anschließend
wird die stabilisierte Fruchtfleischflüssigkeit mit der stabilisierten
Rindenflüssigkeit
kombiniert.
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Demgemäß ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung die Bereitstellung eines zweiteiligen Verfahrens zum Verarbeiten
eines gesamten Aloeblatts.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfndung ist die Bereitstellung eines zweiteiligen Verfahrens zum
Verarbeiten eines gesamten Aloeblatts, wobei das zweiteilige Verfahren
die meisten biologisch aktiven chemischen Verbindungen, die natürlicherweise
in dem gesamten Aloeblatt vorkommen, bewahren kann.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, bei dem das Aloefruchtfleisch
und die Aloerinde jeweils zunächst
getrennt verarbeitet werden und die resultierenden Produkte schließlich kombiniert
werden.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung von Aloeprodukten, die mit einem
zweiteiligen Gesamtblattverfahren hergestellt werden, wobei diese
Produkte zur Herstellung von Getränken, Nahrungsmittelzusätren und
für andere Verbraucheranwendungen
geeignet sind.
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Andere Aufgaben, Vorteile und neue
Merkmale der vorliegenden Erfndung werden aus der nachstehenden
Beschreibung der Erfindung deutlich.
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1 zeigt
eine Abfolge von Schritten, die in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
eingesetrt werden.
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Die vorstehend diskutierten Probleme,
die dem gegenwärtigen
Gesamtblattverfahren inhärent sind,
wurden in den erfndungsgemäßen Ausführungsformen
gelöst,
die in einem Aspekt ein zweiteiliges Verfahren zur Verarbeitung
eines gesamten Aloeblatts umfassen. Das efindungsgemäße zweiteilige
Gesamtblattverfahren kann die meisten biologisch aktiven chemischen
Verbindungen und Komponenten bewahren, die natürlicherweise in dem gesamten
Aloeblatt vorkommen.
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Der Ausdruck "biologisch aktiv", wie er hier verwendet wird, bedeutet "eine biologische
Aktivität aufweisen", wie z. B. eine
pharmakologische oder eine therapeutische Aktivität. Insbesondere
kann es sich bei der biologischen Aktivität um eine analgetische, antivirale,
entründungshemmende,
antineoplastische, immunstimulierende, immunmodulierende Aktivität, eine
Zusatraktivität
oder eine Kombination davon handeln.
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Eine Substanz hat eine "analgetische" Wirkung, wenn sie
Schmerzen lindern kann.
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Eine "antivirale" Aktivität ist die Aktivität einer Substanz,
die direkt oder indirekt in die Replikation eines Virions oder dessen
Infektion einer Wirtszelle und/oder Wechselwirkung mit einer Wirtszelle
eingreifen kann.
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Eine Substanz hat eine entründungshemmende
Wirkung, wenn die Substanz den Entründungsprozess hemmen kann,
der mit einer Erwärmung,
einer Rötung,
einer Schwellung, Schmerz und einem Funktionsverlust als Folge eines
Gewebezerstörungsprozesses
und einer Gewebezerstörungsreaktion
einhergeht.
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Eine "antineoplastische" Aktivität ist die Aktivität einer
Substanz, die in den Zellzyklus von Tumorzellen eingreifen kann,
welche die Replikation oder die Reparatur von Tumorzellen verhindern
kann oder die den programmierten Zelltod oder die Apoptose verstärken kann
und/oder die Immunogenität
von Tumorzellen bewirken kann, was zu ihrer Zerstörung führt.
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Eine Substanz weist eine "immunstimulierende" Aktivität auf, wenn
die Substanz das Immunsystem entweder durch Förderung der Cytokinfreisetzung
aus Makrophagen oder durch die Erhöhung der spezifischen oder
unspezifischen Phagozytose stimulieren kann und/oder die Komponenten
des Abwehrsystems des Wirts direkt oder indirekt stimulieren kann.
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Eine Substanz hat eine "immunmodulierende" Aktivität, wenn
die Substanz mit dem Immunsystem in Wechselwirkung treten kann,
um die Immunreaktion entweder heraufzuregeln (zu verstärken) oder herabzuregeln
(zu vermindern).
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Eine Substanz hat eine "Zusatz"-Aktivität, wenn
die Substanz die Immunreaktion auf ein Antigen unspezifisch verstärken kann.
Eine Substanz hat auch eine "Zusatz"-Aktivität, wenn
die Substanz beim Zusetzen einen Arzneistoff in einer Formulierung
dahingehend unterstützen
kann, die Wirkung des Hauptbestandteils des Arzneistoffs zu beschleunigen oder
zu verstärken.
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Bei den biologisch aktiven chemischen
Verbindungen oder Komponenten kann es sich um eine oder mehrere
chemische Substanzen) oder Gemische verschiedener chemischer Substanzen
handeln, wobei diese chemischen Substanzen oder deren Gemische eine
biologische Aktivität
oder biologische Aktivitäten
aufweisen. Solche chemischen Substanzen könnten einen Rest wie z. B.
eine organische Säure,
ein Protein, eine Aminosäure,
ein Kohlenhydrat, ein Peptid, ein Glycoprotein, Sterol, andere organische/anorganische
Substanzen und deren Gemische umfassen.
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Das Wort "zweiteilig" wird verwendet, um anzugeben, dass
das Aloefruchtfleisch und die Aloerinde zunächst separat verarbeitet werden.
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Aus einem Blatt einer Aloepflanze
kann im Wesentlichen Anthrachinon-freies Aloegelfruchtfleisch durch
die folgenden Schritte hergestellt werden:
- 1. Waschen des
Aloeblatts in einer bakteriziden Lösung, um im Wesentlichen den
gesamten Oberflächenschmutz
und im Wesentlichen die gesamten Oberflächenbakterien zu entfernen;
- 2. Entfernen mindestens eines ersten Endabschnitts von dem gewaschenen
Blatt;
- 3. Ablaufenlassen, Konservieren und Sammeln von Anthrachinon-reichem
Saft von dem geschnittenen und gewaschenen Blatt; und
- 4. Entfernen der Rinde von dem Blatt zur Erzeugung eines im
Wesentlichen Anthrachinonfreien Gelfruchtfleischs.
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Ein Aloerohgel, "Rohgel" oder "Aloesaft", der im Wesentlichen Anthrachinon-frei
ist und solubilisiertes und suspendiertes Material aufweist, kann durch
Mahlen und Homogenisieren des im Wesentlichen Anthrachinon-freien
Aloegelfruchtfleisches erhalten werden.
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Ein gefriergetrockneter Aloe-vera-Gelextrakt,
der (eine) aktive chemische Substanzen) oder einen biologisch aktiven
Faktor von einem Aloeblatt enthält,
kann mit den folgenden Schritten hergestellt werden:
- 1.
Herstellen eines Aloerohgels, "Rohgels" oder "Aloesafts", das bzw. der solubilisiertes
und suspendiertes Material aufweist,
- 2. Zusetzen eines wasserlöslichen
polaren niederen aliphatischen Lösungsmittels,
wie z. B. Ethanol, zu dem Aloesaft, um (eine) aktive chemische Substanzen)
auszufällen
und dadurch eine heterogene Lösung/Suspension
zu bilden;
- 3. Entfernen des wasserlöslichen
polaren niederen aliphatischen Lösungsmittels
und des solubilisierten Materials aus der heterogenen Lösung zur
Isolierung der ausgefällten
aktiven chemischen Substanz(en); und
- 4. Trocknen, vorzugsweise Gefriertrocknen, der ausgefällten aktiven
chemischen Substanz(en).
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Eine weitere Form eines gefriergetrockneten Aloe-vera-Gelextrakts,
der (eine) aktive chemische Substanzen) oder (einen) biologisch
aktive(n) Faktoren) von einem Aloeblatt enthält, kann mit den folgenden
Schritten hergestellt werden:
- 1. Herstellen eines Aloerohgels, "Rohgels" oder "Aloesafts", das bzw, der solubilisiertes
und suspendiertes Material aufweist,
- 2. Einstellen des pN-Werts des Aloesafts auf 3 bis 3,5;
- 3. Zusetren eines wasserlöslichen
polaren niederen aliphatischen Lösungsmittels,
wie z. B. Ethanol, zu dem Aloesaft, um (eine) aktive chemische Substanzen)
auszufällen
und dadurch eine heterogene Lösung/Suspension
zu bilden;
- 4. Entfernen des wasserlöslichen
polaren niederen aliphatischen Lösungsmittels
und des solubilisierten Materials aus der heterogenen Lösung zur
Isolierung der ausgefällten
aktiven chemischen Substanz(en); und
- 5. Trocknen, vorzugsweise Gefriertrocknen, der ausgefällten aktiven
chemischen Substanz(en).
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Im Allgemeinen kann "pharmazeutisches Mannanmaterial" ("BPM") wie folgt aus Aloeblättern hergestellt
werden:
- 1. Aloeblätter
werden gewaschen, aufgeschlitzt und zur Entfernung der Blattrinde
wird das Fruchtfleisch isoliert. Das saubere innere Gel (im Wesentlichen Anthrachinon-frei)
wird beibehalten, während
die grüne
Rinde verworten wird.
- 2. Das isolierte Fruchtfleischmaterial wird homogenisiert (Creparo)
und mit einem Finisher Modell 75 (FMC, Chicago, Illinois) gründlich filtriert,
um den größten Teil
der Pulpe zu entfernen.
- 3. Das klare viskose Gel wird mit verdünnter HCl auf einen pN-Wert
von etwa 3,2 angesäuert.
- 4. Das angesäuerte
Gel wird dann mit vier Volumina 95 %igem Ethanol bei Umgebungstemperatur
extrahiert. Das aufschwimmende Material wird entfernt und anschließend wird
das Alkohol/Wasser-Gemisch abgesaugt, wobei der feste Niederschlag
mittels Zentrifugation geAlkohol/Wasser-löslichen Substanzen, wie sammelt
wird. Die meisten z. B. organische Säuren, Oligosaccharide, Monosaccharide,
Anthrachinone und anorganische Salze werden durch das Alkoholextraktionsvertahren
eliminiert.
- 5. Der feste Aloe-vera-Extrakt wird dann mit frischem Alkohol
gewaschen, zentrifugiert, gefriergetrocknet und zu einem weißen Pulver
vermahlen. Das Produkt enthält
auf dieser Stufe immer noch etwas Feuchtigkeit, Protein, Monosaccharide,
Oligosaccharide, organische/anorganische Salze und andere Substanzen.
Das Produkt kann als BPM-Quelle aufbewahrt werden. Das Produkt ist
in der gefriergetrockneten Form über
mehrere Jahre bei Raumtemperatur stabil, wenn es vor zusätrlicher
Feuchtigkeit geschütrt ist.
Die genauen Verfahren zum Herstellen eines im Wesentlichen Anthrachinon-freien
Aloegels, zum Herstellen eines im Wesentlichen Anthrachinon-freien
Aloesafts, zum Extrahieren (einer) aktivenaktiver chemischer Substanzen)
von einem Aloeblatt, zum Herstellen von BPM und zum Extrahieren
eines im Wesentlichen nicht-abbaubaren lyophilisierten geordneten
linearen Polymers aus Mannosen aus einem Aloeblatt sind in den US-PSen
4,735,935, 4,851,224, 4,917,890, 4,957,907, 4,959,214 und 4,966,892
von Carrington beschrieben. Die Verwendungen von Aloeprodukten wurden
in den US-PSen 5,106,616, 5,118,673, 5,308,838, 5,409,703, 5,441,943
und 5,443,830 von Carrington beschrieben.
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Filtriertes und bestrahltes pharmazeutisches Mannanmaterial
("FBA"), ein weiterer biologisch
aktiver Faktor, kann durch Filtrieren von BPM (unter Verwendung
eines Filters mit einer Porengröße von etwa 25 μm) und anschließender Gamma-Bestrahlung
(etwa 2,5 MRad) hergestellt werden.
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Bei jedem der vorstehend genannten
verschiedenen Verfahren wird jeweils nur das Aloefruchtfleisch verwendet.
Die Rinde wird immer vor dem Verarbeiten verworfen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
jedoch ein zweiteiliges Verfahren zur Verarbeitung des gesamten
Aloeblatts. In der vorliegenden Erfindung wird die Rinde nicht verworfen.
Die Rinde wird vielmehr zur Erzeugung eines flüssigen Rindenprodukts separat verarbeitet.
Das Fruchtfleisch wird auch separat verarbeitet, wobei ein flüssiges Fruchtfleischprodukt
erhalten wird. Das flüssige
Rindenprodukt und das flüssige
Fruchtfleischprodukt werden dann zur weiteren Verwendung kombiniert,
wie z. B. für
Getränke,
Nahrungsmittelzusätre,
Kosmetika und andere Verwendungen. Das zweiteilige Verfahren zum
Verarbeiten des gesamten Aloeblatts unterstütrt bei der Bewahrung und bei
der Erhaltung des größten Teils
der biologisch aktiven chemischen Verbindungen und Komponenten,
die natürlicherweise
in dem gesamten Aloeblatt vorliegen.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist ein zweiteiliges Verfahren zum Verarbeiten eines gesamten
Aloeblattes, umfassend:
- (a) das Waschen des gesamten Aloeblattes,
um ein gereinigtes gesamtes Aloeblatt zu ergeben;
- (b) das Trennen der Rinde von dem gesamten gereinigten Aloeblatt,
um ein Fruchtfleisch herzustellen;
- (c) das Unterwerfen des Fruchtfleisches den Schritten des:
- (i) Mahlens, um ein gemahlenes Fruchtfleisch zu ergeben;
- (ii) Entfernens von groben Fasern von dem gemahlenen Fruchtfleisch,
um eine Fruchtfleischflüssigkeit mit
einem verringerten Fasergehalt zu ergeben,
- (iii) Homogenisierens der Fruchtfleischflüssigkeit, um eine homogenisierte
Fruchtfleischflüssigkeit
zu ergeben;
- (iv) Stabilisierens der homogenisierten Fruchtfleischflüssigkeit
mit einem Konservierungsmittel, um eine stabilisierte Fruchtfleischflüssigkeit
zu ergeben;
- (d) das Unterwerfen der Rinde den Schritten des:
- (i) Zerhackens, um gehackte Rinden zu ergeben;
- (ii) Einstellens des gesamten Feststoffgehaltes der gehackten
Rinden mit Wasser, um eine Mischung mit eingestelltem Rindenfeststoff
zu ergeben;
- (iii) Mahlens der Mischung mit eingestelltem gesamtem Feststoff,
um eine gemahlene Mischung mit eingestelltem Rindenfeststoff zu
ergeben;
- (iv) Entfernens von groben Fasern von der gemahlenen Mischung
mit eingestelltem Rindenfeststoff, um eine Rindenflüssigkeit
mit einem verringerten Fasergehalt zu ergeben;
- (v) Homogenisierens der Rindenflüssigkeit, um eine homogenisierte
Rindenflüssigkeit
zu ergeben;
- (vi) Verringerns des in der homogenisierten Rindenflüssigkeit
vorliegenden Anthrachinons, um eine Rindenflüssigkeit mit einem verringerten
Anthrachinongehalt zu ergeben;
- (vii) Sterilisierens der Rindenflüssigkeit, um eine sterilisierte
Rindenflüssigkeit
zu ergeben;
- (viii) Stabilisierens der sterilisierten Rindenflüssigkeit mit
einem Konservierungsmittel, um eine stabilisierte Rindenflüssigkeit
zu ergeben; und
- (e) das Kombinieren der stabilisierten Fruchtfleischflüssigkeit
mit der stabilisierten Rindenflüssigkeit.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, welche die folgenden Schritte umfasst:
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1. Gesamte Aloeblätter
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Von einem landwirtschaftlichen Betrieb
erhaltene Aloe-vera-Blätter
werden in Wasser eingetaucht und mit Hochdruckwasserstrahlen gespült, um Schmutr
und andere Fremdmaterialien zu entfernen.
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2. Eintauchen
in chloriertes Wasser
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Die Aloe-vera-Blätter werden dann in ein Wassergerinne
platziert, das Wasser aufweist, das typischerweise etwa 200 ppm
Chlor enthält.
Die typische Verweilzeit beträgt
etwa 30 min.
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3. Waschvorgang
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Wenn die Blätter in die Verarbeitungsanlage eintreten,
werden sie mit Wasser besprüht,
um überschüssiges Chlorwasser
zu entfernen.
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4. Vorgang der
Isolierung des Fruchtfleisches
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Rinden, Dornen, Spitren und die Basisteile der
Aloeblätter
werden vorzugsweise manuell entfernt, wobei zwei Produkte zurückbleiben:
(1) Das Aloe-vera-Fruchtfleisch (etwa 30 bis 50 % w/w) und (2) Rinden,
Spitren, Basisteile und Dornen, die zusammen gesammelt und nachstehend
als "Rinde" bezeichnet werden.
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5. Spülen mit
Wasser
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Bei diesem Schritt wird das ankommende Material
mit sauberem Wasser gespült,
um restliches Chlor und andere Materialien zu entfernen.
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6. Zerhacken
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Dabei handelt es sich um den Vorgang,
bei dem die Rinden mit einer Schneidmaschine gemahlen werden. Die
hier verwendete Maschine ist aus Edelstahl mit Lebensmittelqualität aufgebaut
und nachdem das Material diesen Schritt durchlaufen hat, ist dessen
Größe auf 0,1
mm bis 15 mm, vorzugsweise auf 0,1 mm bis 5 mm und insbesondere
auf 0,2 mm bis 1 mm reduziert.
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7. Einstellung des Gesamtfeststoffgehalts
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Bei diesem Schritt wird gegebenenfalls
Wasser zugesetzt, um den Gesamtfeststoffgehalt einzustellen. Es
wird genügend
Wasser zugesetzt, so dass der End-Brechungsindex 1,2500 bis 1,4500,
vorzugsweise 1,3000 bis 1,4000, mehr bevorzugt 1,3200 bis 1,3500
und insbesondere 1,3350 bis 1,3355 beträgt.
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8. Grobmahlvorgang
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Bei diesem Schritt wird die Rindenfraktion weiter
gemahlen, so dass ein Gemisch von Stükken mit einer Teilchengröße von weniger
als 2 mm und mehr bevorzugt von weniger als 1 mm erhalten wird.
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9. Faserentfernungsvorgang
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Bei diesem Schritt wird die Rindenfraktion
einer Grobfiltration mit einer maximalen Teilchengröße von etwa
500 mm unterworfen. Der Feststoffkuchen, bei dem es sich um die
Pflanzenfasern handelt, wird verworfen und die filtrierte Flüssigkeit
wird für
die nachfolgenden Schritte verwendet.
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10. Homogenisierungsschritt
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Dabei wird die Flüssigkeit mit hohem Druck (etwa
1500 psi) durch ein Metallnetr (etwa 5 μm) geschickt, um jegliche Aggregate
aufzubrechen, die in der Aloe-vera-Flüssigkeit vorkommen. Der Zweck dieses
Schritts besteht darin, die Viskosität der Flüssigkeit durch mechanische
Mittel zu reduzieren, während
die chemische Integrität
der Flüssigkeit
bewahrt wird.
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11. Anthrachinon-Verminderungsschritt
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Die resultierende Flüssigkeit
wird mit Aktivkohle behandelt, die vorzugsweise mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von etwa
1,5 mm granuliert ist. Das Gemisch aus der Flüssigkeit und der Aktivkohle
wird dann für
einen gewissen Zeitraum gerührt,
gewöhnlich
etwa 10 min. Die Menge der verwendeten Aktivkohle liegt bei 0,5
bis 3 kg pro 400 Liter der Aloerindenflüssigkeit.
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12. Filtrationsschritt
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Bei diesem Schritt wird das Gemisch
aus der Aloerindenflüssigkeit
und der Aktivkohle unter Verwendung von #2-Standardfilterbeuteln
mit einer Porengröße von etwa
300 bis 50 μm
filtriert. Die bevorzugte Porengröße beträgt etwa 100 μm. Anschließend wird
die resultierende filtrierte Flüssigkeit
einem zweiten Filtrationsschritt unter Verwendung von Beuteln mit
einer Porengröße von 50
bis 5 μm
unterworfen. Die bevorzugte Porengröße beträgt etwa 10 μm. Es könnte auch eine Filterpresse
unter Verwendung der gleichen Bereiche der Teilchengrößen verwendet werden.
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13. HTST-Sterilisierungsschritt
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Die Flüssigkeit wird dann durch einen
Hochtemperatur-Kurzzeitsterilisator ("HTST')
gepumpt, der die Temperatur des Fluids auf etwa 100°C erhöht. Die
Flüssigkeit
wird etwa 30 s bei dieser Temperatur gehalten und dann auf etwa
20°C abgekühlt. Der
Zyklus wird zwei- bis fünfmal
wiederholt.
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14. Stabilisierungsschritt
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Bei diesem Punkt wird der Flüssigkeit
ein Konservierungsmittel oder ein Gemisch von Konservierungsmitteln
zugesetzt. Beispiele für
die Konservierungsmittel umfassen Natriumbenzoat, Kaliumsorbat,
Zitronensäure
und Vitamin E. Vorzugsweise wird ein Gemisch aus etwa 0,08 % Natriumbenzoat
und etwa 0,15 % Zitronensäure
verwendet, wobei genügend
Zitronensäure
verwendet wird, um den pH-Wert bei etwa 3,4 zu stabilisieren.
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Ferner kann die Wassermenge der kombinierten
stabilisierten Fruchtfleischflüssigkeit
und stabilisierten Rindenflüssigkeit
reduziert werden, wobei ein Sirup erhalten wird, oder sogar gefriergetrocknet werden,
wobei ein Pulver erzeugt wird.
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Das resultierende Produkt kann für Getränke, Nahrungsmittelzusätze, Kosmetika
und andere Materialien verwendet werden. Verwendbare Geschmacksstoffe
umfassen Vanille, Zimtöl
und andere Geschmacksstoffe.