DE60204529T2

DE60204529T2 - Verfahren zur Aufsaugung von Aromaextrakt und der so erhaltene Extrakt

Info

Publication number: DE60204529T2
Application number: DE60204529T
Authority: DE
Inventors: Henry Aoki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: US6726914B2; DE60204529D1; JP4124595B2; EP1306020B1; CN1411884A; EP1306020A1; ATE297132T1; US20030072817A1; ES2243644T3; JP2003117307A; CN1217724C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen in fester Form und ein Verfahren zur Herstellung derselben. Die Zusammensetzungen sind als Kosmetika, Duftstoffe, Geschmacksverstärker, Nahrungsmittelergänzungsstoffe und Pharmazeutika zur Behandlung und/oder Vorbeugung einer Vielzahl von Krankheiten und Zuständen verwendbar.
Die Vorrichtungen, die in US-Patent Nr. 5.572.923, 5.170.697 und 4.776.104 und in EP 1033160 offenbart sind, beinhalten Extraktionssysteme zum Extrahieren eines aktiven Inhaltsstoffes aus einem Material wie Malz, Sojabohne oder ähnlichem. Ein solches Gerät umfasst einen Vorratsbehälter zum Zerstäuben fein verteilter Teilchen, der Mittel zum Erhitzen eines Vorrats an Wasser auf eine vorher festgelegte Temperatur und Mittel zum Zerstäuben und Atomisieren von Wasser umfasst, eine Extraktionsvorrichtung, die mit dem Vorratsbehälter zum Erzeugen fein verteilter Teilchen verbunden ist, wobei die Extraktionsvorrichtung eine Rohmaterialschicht enthält, um einen wirksamen Inhaltsstoff des Rohmaterials an die zerstäubten, fein verteilten Teilchen anzuheften, wenn die zerstäubten, fein verteilten Teilchen durch die Rohmaterialschicht hindurchwandern, eine Kondensationsvorrichtung, die mit der Extraktionsvorrichtung verbunden ist, um die zerstäubten, fein verteilten Teilchen, die durchgegangen sind und einen effektiven Inhaltsstoff aus der Rohmaterialschicht extrahiert haben, zu verflüssigen; einen Vorratsbehälter, in den das in der Kondensationsvorrichtung verflüssigte Wasser fließt; ein Gebläse, das in einer Leitung zwischen dem Vorratstank und dem Vorratsbehälter zum Erzeugen zerstäubter, fein verteilter Teilchen vorgesehen ist, um die Rohmaterialschicht in der Extraktionsvorrichtung zu dekomprimieren; und Kühlmittel zum Kühlen der Kondensationsvorrichtung des Vorratsbehälters.
Der erhaltene Extrakt liegt in flüssiger Form vor und war bis jetzt unmöglich zu verfestigen. Eine Verfestigung würde vorteilhaft sein, da Nahrungsmittelergänzungs- und pharmazeutische- Zusammensetzungen ausgehend von festen Formen, als aus flüssigen Formen einfacher hergestellt werden können. Die Lagerung und die Versendung der Zusammensetzung sind kostengünstiger, wenn sie in fester Form vorliegt. Zusätzlich könnte die Konservierung des Aromaextrakts verbessert werden, wenn er verfestigt ist.
Zum Beispiel offenbaren Cingotti et al. in US 5.427.800 ein Verfahren zum Herstellen von aktiven Inhaltsstoffen in trockener, bekömmlicher Form, wobei ein Extrakt auf der Oberfläche von porösen Granula abgeschieden ist, die dann auf porösen vernebelten Mikrogranula absorbiert werden. Das Problem ist jedoch dabei, dass mehrere Beschichtungsschritte auf unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien notwendig sind.
Darüber hinaus beschreiben Jacob et al. in US 5.733.551 ein Verfahren zum Herstellen von Spheroiden pfanzlichen Ursprungs. Die flüssigen Extrakte werden vorzugsweise auf mikrokristalliner Cellulose absorbiert, was eine feuchte Masse mit einem spezifischen Grad an Verformbarkeit ergibt.
Daher wird kein flüssiger Extrakt in einer festen lagerfähigen Form erhalten.
Der Erfinder hier hat nun ein Verfahren gefunden, wobei der flüssige Extrakt, der im vorhergehenden Gerät hergestellt wurde, und/oder der Extrakt, der in einem Gerät, das verbesserte Kondensationsmittel und/oder verbesserte Trocknungsmittel besitzt, hergestellt wurde, einfach durch Trocknen oder Gefriertrocknen verfestigt werden kann. Pharmazeutische Zusammensetzungen, Nahrungsmittelergänzungszusammensetzungen sowie andere Zusammensetzungen, die bei der Herstellung von Kosmetika, Duftstoffen und/oder Geschmacksstoffverstärken verwendbar sind, können leicht aus dem verfestigten oder getrockneten Extrakt hergestellt werden. Zusätzlich wird die Analyse des getrockneten Extrakts dadurch, verglichen mit der Analyse des Extrakts selbst, erleichtert, dass man ein nicht nahrungsmittelartiges Absorptionsmaterial verwendet, um den Extrakt zu verfestigen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Probleme des Standes der Technik wurden durch die vorliegende Erfindung beseitigt, die Extrakte in fester Form als auch Zusammensetzungen, die aus solchen Extrakten hergestellt sind, wobei diese unter anderem Anti-Krebs-Aktivität besitzen, und ein Verfahren zum Herstellen solcher Extrakte bereitstellt. Die Extrakte der vorliegenden Erfindung werden dadurch erhalten, dass man ein Erwärmungs,- Extraktions- und Kondensations-System verwendet, das effektiv den aktive(n) Inhaltsstoff(e) aus dem Rohmaterial gewinnt. Vorzugsweise besteht die Kondensationsvorrichtung aus zwei vorzugsweise zylindrischen Behältern, wobei wenigstens ein Behälter ein Kühlmedium darin besitzt, um die Feuchtigkeit aus dem Luftstrom zu kondensieren. Ein optionaler dritter Behälter kann angeschlossen werden. Der erhaltene flüssige Extrakt wird mit einem Absorptionsmaterial in Kontakt gebracht, und das so erhaltene mit dem extraktgesättigten Material wird getrocknet. Alternativ wird ein Pflanzen- oder Tiernahrungsmittelmaterial mit dem Extrakt getränkt und dann getrocknet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Extraktions/Trocken-Gerätes, die verwendet wird, um die aktive(n) Inhaltsstoff(e) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu extrahieren;
2 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Extraktions/Trocknungs-Vorrichtung, die verwendet wird, um die aktive(n) Inhaltsstoff(e) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu extrahieren;
3 ist eine perspektivische Teilansicht eines äußeren Zylinders einer Extraktionsvorrichtung, die verwendet wird, um die aktive(n) Inhaltsstoff(e) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu extrahieren;
4a, b und c sind perspektivische Ansichten, die den Aufbau des inneren Zylinders einer Extraktionsvorrichtung zeigt, die verwendet wird, um die aktive(n) Inhaltsstoff(e) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu extrahieren;
5 ist eine Draufsicht der Luftstromsteuerungsmittel, die in der Extraktionsvorrichtung verwendet wird, um die aktive(n) Inhaltsstoff(e) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu extrahieren;
6 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linien 6-6 aus 5 genommen wurde;
7 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Kondensationsvorrichtung, die in dem Extraktionssystem verwendet wurde, um die aktive(n) Inhaltsstoff(e) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu extrahieren;
8 ist eine schematische Ansicht einer Kondensationsvorrichtung, die in einem Extraktionssystem verwendet wurde, um die aktive(n) Inhaltsstoff(e) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu extrahieren;
9 ist eine Querschnittsansicht des Kondensationsbereiches der Kondensationsvorrichtung, die in dem Extraktionssystem verwendet wurde, um die aktive(n) Inhaltsstoff(e) in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu extrahieren; und
10 ist eine Draufsicht auf den Kondensationsbereich der Vorrichtung von 9.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Geeignete Rohmaterialien, die dem Extraktionssystem unterworfen werden können, um den Extrakt der vorliegenden Erfindung herzustellen, beinhalten Mungbohnen, Sojabohnen, Kaffee einschließlich grünen Kaffee und gerösteten Kaffee, Linsen, grünen Erbsen, Pintobohnen, schwarze Bohnen, Adzukibohnen, Red Kidney Bohnen, Navybohnen, Chick-Erbsen, Cannelinibohnen, Ginsengwurzel, Eucommiarinde, getrocknete Pilze, gemalzter Hopfen, Jalapenopfeffer, Senfsamen, Sesamsamen, Selleriesamen, Mohnsamen, Wildzwiebelsamen, Paprika, Cardamom, Zucker und schwarzen Pfeffer, und flüssige Rohmaterialien wie Saft der Aloe, von Früchten, Beeren, Kaviar und Blättern und Samenkörnern. Mungbohnen (phaseoulus aurcus), Sojabohne, grüner Kaffee und Eucommiarinde sind besonders bevorzugt, wobei Kaffee ganz besonders bevorzugt ist.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Verfahren zum Erhalt des Extraktes der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konstruktion einer ersten Ausführungsform der Herstellungsvorrichtung zeigt, und in der Zeichnung betrifft Bezugszeichen-Nr. 1 ein Gehäuse oder einen Behälter mit einem Reservoir einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser darin. Das Gehäuse 1 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt. Die Größe des Gehäuses 1 ist nicht besonders begrenzt und in der gezeigten Extraktionsvorrichtung hängt sie im Allgemeinen von der Menge an Rohmaterial 4, die verwendet wird, und der gewünschten Extraktionsgeschwindigkeit des wirksamen Inhaltsstoffes daraus ab. Das Gehäuse 1 beinhaltet Mittel H zum Erhitzen des Reservoirs, wobei die Mittel nicht besonders begrenzt sind, und kann ein elektrisches Element oder Spule, eine UV- oder IR-Heizelement, einen Brenner etc. beinhalten. Die Heizmittel H müssen ausreichend, um die Flüssigkeit im Gehäuse 1 auf eine Temperatur zu erhitzen, die zum Verdampfen der Flüssigkeit notwendig ist. Die Heizvorrichtung kann mit einem Sensor (nicht gezeigt), um dem Betreiber zu erlauben, die gewünschte Flüssigkeitstemperatur einzustellen, und mit einem Schalter (nicht gezeigt), um die Heizung einzuschalten, verbunden sein. Die Heizmittel H können innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet sein. Mittel (nicht gezeigt) können optional vorgesehen sein im Zusammenhang mit dem Gehäuse 1, um zerstäubte, fein verteilte Teilchen von Wasser oder einen Nebel zu erzeugen. Geeignete Mittel beinhalten eine Ultraschallwellenerzeugungsvorrichtung, die ein oder mehrere Sätze, in Abhängigkeit von der Tankgröße, an Vibratoren umfasst, die an der Oberseite des Gehäuses 1 vorgesehen sind, wobei jeder Vibrator die Fähigkeit besitzt, Wasser zu zerstäuben und einen Nebel zu erzeugen. Herkömmliche Ultraschallwellengeneratoren, die in Haushaltsultraschallbefeuchtungsgeräten verwendet werden, sind geeignet. Eine Zentrifugenatomisierung kann ebenso verwendet werden.
Das Gehäuse 1 steht über Rohr P1 oder ähnlichem in flüssiger Kommunikation mit der Extraktionsvorrichtung 2, und den effektiven Inhaltsstoff aus dem Rohmaterial S, das darin enthalten ist, zu extrahieren. 3 ist eine perspektivische Ansicht der äußeren Gestaltung des äußeren Zylinders, der das Hauptelement der Extraktionsvorrichtung 2 ist, und er enthält einen ersten äußeren Zylinder 2a und einen zweiten äußeren Zylinder 2b, die beide so ausgelegt sind, dass sie miteinander lösbar verbunden sind und vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt sind. Ein Temperatursensor (nicht gezeigt kann an der Oberseite des zweiten äußeren Zylinders 2b angeordnet sein), um die Temperatur während des Extraktionsverfahrens zu bestimmen. Ein aufschwenkbarer Schließmechanismus C1 verbindet Zylinder 2a mit Zylinder 2b, so dass das Rohmaterial leicht eingegeben und wieder daraus herausgenommen werden kann. 3 zeigt die Extraktionsvorrichtung 2 in ihrer offenen, nicht verschlossenen Position.
4 ist eine schematische Ansicht des inneren Zylinders, der im äußeren Zylinder 2 von 3 aufgenommen ist. 4a zeigt den inneren Zylinder 2c, der eine geeignete Form und Größe aufweist, um in den vorgenannten äußeren Zylinder 2 zu passen und beinhaltet an der Oberseite davon einen Aufnahmebereich, um das Rohmaterial, das in kleine Stücke zermahlen ist, aufzunehmen. 4b zeigt eine Führungsplatte 2d zum Einschub in den inneren Zylinder 2c, und, wie in 4c gezeigt, ist diese so ausgelegt, die gemahlenen Teilchen S des Rohmaterials wie gemahlenem Kaffee im Inneren des inneren Zylinders 2c zu unterteilen. Das Vorhandensein dieser Führungsplatte 2d erlaubt der verdampften Flüssigkeit aus dem Gehäuse 1 leicht und schnell durch die gemahlenen Teilchen S des Rohmaterials hindurchzugelangen, wie es weiter unten beschrieben wird. Die Fachleute werden verstehen, dass andere Formen der Führungsplatte 2d, beispielsweise eine Spiralform, verwendet werden können.
Die Extraktionsvorrichtung 2 steht über das Rohr P2 in flüssiger Verbindung mit der Konzentrationsvorrichtung 3. Ein Ventil V1 kann in Rohr P2 angeordnet sein, und zusammen mit Ventil V2 in Rohr P3 (unten erläutert) reguliert es den Luftstrom in und den Grad des Unterdrucks in der Kondensationsvorrichtung 3. Der Extrakt kann in der Kondensationsvorrichtung über verschiedene Mittel einschließlich Luftkühlung oder Flüssigkeitskühlung, wie in US-Patent Nr. 5.572.923 und 5.170.697, deren Offenbarungen hier unter Bezugnahme darauf eingeschlossen sind, gekühlt werden.
Eine Ausführungsform der Kondensationsvorrichtung 3 besteht aus zwei konzentrischen Zylindern, wobei der äußere Zylinder 4 ein Kühlmittel hat, um den Inhalt des inneren Zylinders 5 zu kühlen. In der gezeigten Ausführungsform sind der innere und äußere Zylinder nicht zusammenhängend, um einem unteren inneren Bereich 5a das Sammeln des flüssigen Kondensats, das aus dem Kühlverfahren stammt, zu ermöglichen. Jedoch werden die Fachleute erkennen, dass die inneren und äußeren Zylinder 5 zusammenhängend sein können, mit geeigneten Mitteln (wie Röhren in Verbindung mit dem inneren Zylinder 5 an einem Ende und mit einem zusätzlichen Behälter an dem anderen), die zum Sammeln des Kondensats an anderer Stelle vorgesehen sind. Ähnlich kann der andere Zylinder 5 in der Länge kleiner sein als der äußere Zylinder 4, um dem Kühlmittel, das in dem äußeren Zylinder 4 enthalten ist, nicht nur zu erlauben, die Seitenwände des inneren Zylinders, sondern eben die Oberseite davon zu umgeben. Bei dieser letzteren Ausführungsform können geeignete Mittel vorgesehen sein, um das Kondensat an anderer Stelle zu sammeln.
Vorzugsweise ist das Kühlmittel 6, das in dem äußeren Zylinder 4 enthalten ist, eine Flüssigkeit wie Wasser. Hier kann das Kühlmittel 6 auch ein Gas oder ein Feststoff wie Eis oder anderes Material sein, das eine kalte Temperatur über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten kann. Das Kühlmittel 6 kann in dem äußeren Zylinder 4 zirkuliert werden, um das Kühlen zu verbessern, und kann kontinuierlich oder regelmäßig während des Betriebs ersetzt werden.
Vorzugsweise enthält der innere Zylinder 5 ein oder mehrere Luftstromregulierungsmittel 36, besonders bevorzugt zwei wie gezeigt. Wie in 5 und 6 gezeigt, umfassen die Luftstromregulatoren 36 eine Mehrzahl von schrägen Platten 37 mit einem Zwischenraum „g", der zwischen benachbarten schrägen Platten 37 ausgebildet ist. Durch Einstellen der Neigung der schrägen Platten 37 ist es möglich, die Menge des zu regulierenden Luftstroms einzustellen. In den Zylinder 5 einfließende Luft bewirkt, dass die Luftstromregulatoren 36 um eine senkrechte Achse rotieren, wodurch der Luftstrom auf die Wand des Zylinders 5 gerichtet wird, der durch das Kühlmittel 6 im äußeren Zylinder 4 gekühlt wird. Alternativ können die Luftstromregulierungsmittel 36 mit einem Motor oder ähnlichem angetrieben werden, um die Extraktion der Feuchtigkeit aus dem Luftstrom zu steigern. Das erhaltene Kondensat wird über die Abführungsleitung 7 abgeführt und dann gesammelt.
7 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der Kondensationsvorrichtung 3, wobei die Luftstromregulierung mittels einer Dreifachcontainerkonstruktion oder ähnlichem erzielt wird. Der äußere Container 4'' enthält ein Kühlmittel 6 in seinem Ringraum wie bei den bevorzugten Ausführungsformen. Der mittlere Container 5 erhält den Luftstrom aus der Extraktionsvorrichtung über eine geeignete Leitung 94, und der Luftstrom tritt aus der Vorrichtung über die Leitung 93 aus (und wird gegebenenfalls zum Gehäuse 1 zurückgeführt).
Ein Zentralbehälter 5'' wird so angeordnet, dass er bei der Ausrichtung des Inhalts des mittleren Containers 5 gegen den äußeren Container 4'' hilft, um die Kühlung zu steigern. Die Form der Behälter ist vorzugsweise zylindrisch, was nicht notwendigerweise der Fall ist; andere Formen sind ebenfalls geeignet, solange die Kühlwirkung dadurch gesteigert wird, dass man den Luftstrom im mittleren Container M gegen den äußeren Container 4'' lenkt. Die Oberfläche der Kühlwände ist ebenso wichtig; entsprechend kann eine Zickzackform verwendet werden, um die Oberfläche zu vergrößern; oder abwechselnde Vorsprünge können sich von den Kühlwänden erstrecken, um deren Oberfläche zu vergrößern.
8 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Kondensationsvorrichtung. Diese Ausführungsform ist der in 7 gezeigten ähnlich, mit der Ausnahme, dass innere Container 5'' mit einem Kühlmittel gefüllt ist, das gleich oder unterschiedlich zu der Kühlflüssigkeit sein kann, die im äußeren Behälter 4'' enthalten ist. Wenn die Flüssigkeit die gleiche ist, können Verbindungsmittel 95 zwischen dem inneren Container 5'' und äußeren Container 4'' vorgesehen sein, um die Kühlflüssigkeit dazwischen zu zirkulieren. Wie in der Ausführungsform von 7 ist der innere Container 5'' vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, zylindrisch. Andere Formen, die das Kühlen durch Vergrößern der Oberfläche der Kühloberflächen steigert und dabei helfen, das zu kühlende Medium gegen die Kühlflächen zu richten, können ebenso verwendet werden. Der innere Container 5 kann auch kürzer hergestellt sein, so dass das zu kühlende Medium auch mit der Oberfläche des Containers in Kontakt kommt. Zusätzlich können der Einlass und der Auslass für das zu kühlende Medium so angeordnet sein, dass das zu kühlende Medium um den Umfang des inneren Containers 5'' strömt, bevor es aus der Kondensationsvorrichtung austritt. Wie in 9 gezeigt, kann der innere Container 5'' auch länger als der äußere Container 4'' und der innere Container M sein und beinhaltet einen Einlass zum Einführen des Kühlmittels da rein. Die Kondensationsvorrichtung kann mit einer Heizvorrichtung kombiniert werden, um die Temperatur des Mediums zu erhöhen, das aus der Feuchtigkeit entfernt werden soll. Eine Mehrzahl der Vorrichtungen kann in Serie angeordnet sein, um die Kondensation zu steigern, und kann in Serie entweder vertikal oder horizontal angeordnet sein, was teilweise von den räumlichen Gegebenheiten abhängt. Die Vorrichtung ist einfacher und schneller herzustellen als die Ausführungsform von 2, die die Rotationsvorrichtung verwendet, um den Luftstrom zu regulieren.
Unter Bezugnahme auf 9 und 10 wird eine weitere Ausführungsform einer Kondensationsvorrichtung 3 gezeigt. Diese Kondensationsvorrichtung 3 umfasst ein Gehäuse, das aus Kunststoff sein kann, ein oder mehrere beabstandete Kühloberflächen 4a–n darin hat, vorzugsweise in Form von Flügeln wie gezeigt. Kühloberflächen 4a–4n können aus jedem wärmleitfähigen Material, vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt Aluminium, hergestellt sein. Die Kühloberflächen 4a–4n erstrecken sich vorzugsweise durch den Hauptteil des Gehäuses 3, was eine große Oberfläche innerhalb des Gehäuses zum Kontakt mit dem eintretenden Material, wie im Detail unten beschrieben, ergibt. Die Anzahl der beabstandeten Kühloberflächen 4a–4n ist nicht entscheidend, sie wird von der Größe des Gehäuses der Kondensationsvorrichtung 3 als auch von der gewünschten optimalen Geschwindigkeit der Kondensation abhängen.
Vorzugsweise verjüngen sich die Kühloberflächen 4a–4n zu ihren freien Enden hin wie gezeigt. In der bevorzugten Ausführungsform beinhalten die Kühloberflächen 4a–4n eine zusammenhängende Trennwand 5, um das Gehäuse der Kondensationsvorrichtung in zwei getrennte Bereiche oder Zonen zu unterteilen; eine für den Fluss des hereinströmenden Materials, die andere für die Zurückführung des Stromes an hereinströmendem Material, die andere, um den Fluss an heraustretendem Material, das nicht in der Kondensationsvorrichtung 3 kondensiert wurde, zurückzuführen. Genauer fließt hereinströmendes Material aus Leitung P2 in Richtung (bezogen auf die Orientierung des in 2 gezeigten Gerätes) eines ersten Bereiches, wo es mit den Kühloberflächen 4a–4n, die darin angeordnet sind, in Kontakt tritt. Jedes nicht kondensierte Material gelangt dann aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich in der Kondensationskammer 3, wo die beiden Bereiche miteinander in Verbindung stehen, und strömt aufwärts, wiederum in Bezug auf die Orientierung des in 2 gezeigten Gerätes) durch den zweiten Bereich, wo es mit den darin angeordneten Kühloberflächen 4a–4n in Kontakt tritt. Jedes nicht im zweiten Bereich kondensierte Material fließt über Leitung P3 heraus und wird dann im Behälter 1 über den Ventilator 8 zurückgeführt.
Das Kühlen der Kühloberflächen 4a–4n wird mit einem oder mehreren thermoelektrischen Kühlern 20, die in der Industrie üblich sind, erreicht. In Kürze sind die thermoelektrischen Kühler Solid-State-Wärmepumpen, wobei der Wechselstromfluss durch die Kühler Wärmetransfer verursacht, wobei eine kalte Seite und eine warme Seite erzeugt werden. Die thermoelektrischen Kühler (20) werden in wärmeleitfähiger Beziehung mit den Kühloberflächen 4a–4n wie einschließlich der Verwendung von wärmeleitfähigem Schmierstoff oder ähnlichen angeordnet. Die Kühler 20 werden so angeordnet, dass die kalten Seiten davon die Kühloberflächen 4a–4n kühlen. In Abhängigkeit vom gewünschten Kühleffekt kann ein modularer Aufbau verwendet werden, wobei mehrere thermoelektrische Kühler 20 enthalten sind. Vorzugsweise wird ein Wärmeaustauscher 21 in wärmeleitfähiger Beziehung mit den thermoelektrischen Kühlern 20 so angeordnet, um die Wärme daraus abzustrahlen. Ein Ventilator kann in der Nähe des Wärmeaustauschers 21 verwendet werden, um die Abstrahlung der Wärme wie gezeigt zu erhöhen.
Überraschenderweise hat der Erfinder hier herausgefunden, dass die Menge an durch die Kondensationsvorrichtung 3 einschließlich der thermoelektrischen Kühler 20 hergestelltem Kondensat wirksam dadurch optimiert werden kann, wenn die Temperatur der Kühloberflächen 4a–4n zwischen 3°C und 60°C liegt. Geeignete Temperaturbereiche schließen ebenso 10 bis 60°C und 30 bis 55C° ein. Temperaturen am unteren Ende des Bereiches erfordern mehrfache thermoelektrische Kühler und daher eine größeren Wärmeaustauscher, größere Ventilatorkapazität und mehr Elektrizität, um den Kühler und Ventilator zu betreiben.
Das Kondensat, das aus dem Kühlen in der Kondensationsvorrichtung 3 stammt, strömt in eine Kondensationskammer 30, die am unteren Ende der Kondensationsvorrichtung 3 unterhalb des Punktes angeordnet ist, an dem die Kühloberflächen 4a–4n enden. Aus der Kondensationskammer 30 strömt das Kondensat in die Abführungsleitung 31, wo es in einen Extraktbehälter geleitet wird, wo es gesammelt wird. Jeder nicht kondensierte Dampf wird über Leitung P3 und Ventilator 8 in dem Container 1 zur weiteren Verarbeitung zurückgeführt.
Wenigstens ein oder mehr (zwei gezeigt) Luftzirkulierungs- oder Antriebsmittel werden vorgesehen, vorzugsweise in Form eines Ventilators oder Gebläses 8. Der Ventilator 8 sollte eine geeignete Größe besitzen, um einen Unterdruck zu erzeugen und einen Strom durch das System zu ermöglichen. Der Unterdruck sollte im Bereich von etwa 5 bis 500 mm H₂O liegen. Ein übliches Haushaltsstaubsaugergebläse wurde als wirksam eingesetzt.
Die Kondensationsvorrichtung 3 steht in Verbindung mit dem Gehäuse 1 über Leitung P3. Das Ventil V2 kann in Leitung P3 angeordnet sein, um den Luftstrom und den Unterdruck über Ventil V1 zu regeln. Zum Beispiel wird sich, wenn das Ventil V1 teilweise geschlossen ist, während Ventil V2 offen ist, die Kondensationsvorrichtung 3 im Zustand eines Unterdruckes sich befinden. Wenn Ventil V2 teilweise geschlossen ist, während Ventil V1 offen ist, wird der Druck in der Kondensationsvorrichtung 3 ansteigen. Die Einstellung der Ventile kann manuell oder automatisch erfolgen.
Der Betrieb des Gerätes wird nun unter die Bezugnahme auf die obige Konstruktion beschrieben.
Zuerst wird das Rohmaterial mittels geeigneter Mittel auf eine Größe entsprechend Reiskörnern zermahlen und in den äußeren Zylinder 2c wie in 5a gezeigt gefüllt. Nach der Füllung wird ein Netz oberhalb des Rohmaterials angeordnet, um dieses stabil im inneren Zylinder 2c zu halten.
Danach wird der innere Zylinder 2c in den äußeren Zylinder wie in 3 gezeigt eingeschoben. Das Gehäuse 1 wird mit einer ausreichenden Menge Wasser oder anderer Flüssigkeit gefüllt, so dass ein Nebel erzeugt werden kann. Das Wasser kann kontinuierlich auf der gleichen Füllhöhe gehalten werden oder ansatzweise hinzugegeben werden. Der Temperatursensor wird auf die geeignete Temperatur eingestellt, und die Heizvorrichtung wird aktiviert, um das Wasser auf eine geeignete Temperatur so zu erhitzen, dass die Temperatur im Extraktionsgefäß 2 auf einem solchen Niveau liegt (allgemein unter 100°C), um die aktiven Inhaltsstoffe des Rohmaterials nicht zu zerstören. Zum Beispiel wird die Temperatur des Wassers im Fall von Mungbohnen und Sojabohnen vorzugsweise auf etwa 85°C erhitzt, so dass die Temperatur des Wassers, wenn es die Extraktionsvorrichtung erreicht, zwischen 60 und 70°C, vorzugsweise etwa 65°C, liegt.
Sobald die Wassertemperatur im Gehäuse 1 das gewünschte Niveau erreicht, werden die Gebläse 8 angeschaltet, um einen Strom durch das System zu bewirken. Die Gebläse 8 lassen den Luftstrom in einem geschlossen Zirkulationskreislauf zirkulieren, der durch Gehäuse 1, die Extraktionsvorrichtung 2 und die Kondensationsvorrichtung 3 als auch die die jeweiligen Vorrichtung verbindenden Rohre gebildet wird. Der Wassernebel, der im Gehäuse 1 erzeugt wird, gelangt entsprechend durch Leitung P zusammen mit dem Luftstrom und erreicht die Extraktionsvorrichtung 2. Die Temperatur in der Extraktionsvorrichtung 2 kann mittels eines Temperatursensors gemessen werden, um sicherzustellen, dass darin die entsprechende Temperatur erreicht wird. Die Temperatur im Gehäuse 1 kann wiederum unter Bezug auf die Temperatur in der Extraktionsvorrichtung 2 regelt werden.
Wie oben beschrieben, wird der Luftstrom zwischen jeder Vorrichtung durch den Betrieb der Gebläse 8 zirkuliert, aber das Rohmaterial verursacht, da die Extraktionsvorrichtung mit den gemahlenen Teilchen S des Rohmaterials angefüllt ist, einen Widerstand gegen den Luftstrom, was dadurch einen Unterdruckraum innerhalb der Extraktionsvorrichtung 2 erzeugt.
Sobald der Unterdruckzustand erreicht wird, werden die Inhaltsstoffe des Rohmaterials auf die Oberfläche der gemahlenen Teilchen S des Rohmaterials extrahiert und dann durch den hindurchgelangten Wassernebel eingefangen. Da die Temperatur innerhalb der Extraktionsvorrichtung und genauer die Temperatur innerhalb des inneren Zylinders 2c im gewünschten Bereich gehalten wird, werden die Inhaltsstoffe, die im Rohmaterial enthalten sind, in das Wasser extrahiert, ohne dass sie durch die Hitze zerstört werden.
Die erhaltene Flüssigkeit (e.g. Wasser), die den aktiven Inhaltsstoff des Rohmaterials enthält, fließt dann über die Verbindungsleitung P2 zusammen mit dem Luftstrom aus Gebläse 8 zur Kondensationsvorrichtung 3. Der äußere Zylinder 4 der Kondensationsvorrichtung 3 wird mit dem Kühlmedium, vorzugsweise Wasser bei einer Temperatur gefüllt, die ausreichend ist, die Kondensation des Wassers im inneren Zylinder 5 zu bewirken. Der Luftstrom und der Unterdruck in der Kondensationsvorrichtung 3 werden durch Einstellung der Ventile V1 und V2 geregelt. Das verflüssigte oder kondensierte Material gelangt durch die Abführungsleitung 7 wie gezeigt und kann letztendlich über Ventil V3 gesammelt werden.
Die Teilchen, die nicht in Kondensationsvorrichtung 3 verflüssigt wurden, werden in Richtung des Gehäuses 1 durch die Verbindungsleitung P3 zusammen mit dem Luftstrom 3 geführt und dadurch zurückgeführt. Der zurückgeführte Anteil kann bei einer Rektifizierungsplatte oder Spiralform vorgewärmt werden, so dass die Temperatur nicht niedriger als die Temperatur des Wassers im Tank 1 ist.
Das Kühlmaterial in der Kondensationsvorrichtung 3 kann periodisch gewechselt werden. Alternativ kann ein kontinuierlicher Fluss an Kühlmedium verwendet werden, um den inneren Zylinder 5 zu kühlen.
Das Rohmaterial kann zu etwa der Größe der Reiskörner gemahlen werden. Jedoch kann die Konzentration an aktivem Inhaltsstoff, der in dem Endprodukt enthalten ist, dadurch geregelt werden, dass man die Größe des Rohmaterials variiert. Zum Beispiel kann, wenn das Rohmaterial in feine Teilchen zermahlen wird, ein Endprodukt mit einer hohen wirksamen Inhaltsstoffkonzentration erhalten werden. Jedoch nimmt in diesem Fall Geschwindigkeit ab, mit der das Endprodukt enthalten wird. Wenn die Größe des Rohmaterials ansteigt, nimmt die Konzentration an effektivem Inhaltsstoff im Endprodukt ab und die Produktionsgeschwindigkeit steigt. Entsprechend steigert die Verwendung der Führungsplatte 2d die Ausbeute an Endprodukt pro Stunde um etwa 20%, jedoch nimmt die Konzentration an aktivem Inhaltsstoff im Endprodukt ab.
Mit dem zuvor in jeder der Ausführungsformen beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, ein ausgewogenes Trocknen ohne den Einfluss äußerer Luft dadurch zu erhalten, dass man feuchtigkeitsbeladene Luft durch eine Kondensationsvorrichtung zirkuliert, um den Gehalt davon zu reduzieren oder zu eliminieren. Das Ergebnis ist eine deutliche Reduktion bei der Trocknungszeit und damit zusammenhängender Energieanforderungen.
Das Produkt ist eine farblose, transparente oder klare Flüssigkeit. Im Fall von Mungbohnen ist die Zusammensetzung des Extraktes beispielsweise wie folgt (ein geeigneter Bereich wird ebenso angegeben, da die genaue Konzentration der Inhaltsstoffe in Abhängigkeit von der Quelle des Rohmaterials leicht variieren kann):
Der Extrakt wird dann gemäß eines der Verfahren der vorliegenden Erfindung verfestigt. In einer ersten Ausführungsform ist das Verfestigungsverfahren wie folgt.
Ein Nicht-Nahrungsmaterial, das ein Absorbens ist, wird verwendet. Geeignete Materialien schließen ein Polyvinylidenfluoridmembrane wie die Durapore-Filter, die im Handel von der Millipore Corporation erhältlich sind, und Glasfasermembranen. Weitere Beispiele, die nicht Gegenstand der Erfindung sind, sind Baumwolle, Nylon, Cellulose oder Papiermaterialien wie die, die bei Teebeuteln verwendet werden. Die Form des Materials ist nicht besonders eingeschränkt und kann Blätter oder runde Scheiben umfassen. Die genaue Identität des für eine bestimmte Anwendung ausgewählten Materials wird zum Teil von der Art des im nachfolgenden Verfahren verwendeten Lösungsmittels, wie des Analyseverfahrens, das verwendet wird, um die Inhaltsstoffe des Endproduktes zu identifizieren, abhängen.
Das Absorptionsmaterial wird mit dem Extrakt in Kontakt gebracht. Vorzugsweise wird die gesamte Oberfläche des Absorptionsmaterials mit dem Extrakt befeuchtet. In dem Fall, wo das Absorptionsmaterial ein Filter ist, kann das vollständige Benetzen des Materials mit dem Extrakt dadurch erreicht werden, dass man eine Kraft aufbringt, um den Extrakt durch den Filter zu ziehen oder zu drücken, wie beispielsweise ein Überdruck oder zum Beispiel ein Vakuum unter Verwendung einer Vakuumpumpe. Das Absorptionsmaterial kann gewünschtenfalls vor oder nach dem Benetzen mit dem Extrakt erwärmt werden, um die Poren aufzuweiten und das Benetzen zu steigern. Alternativ oder zusätzlich kann der Extrakt allein oder zusammen mit dem Absorptionsmaterial erwärmt werden.
Sobald das Absorptionsmaterial ausreichend mit dem Extrakt befeuchtet ist, kann der Extrakt auf dem Filter vorzugsweise durch Trocknen fixiert werden. Das Trocknen kann durch Gefriertrocknen, Erhitzen oder Lufttrocknen erreicht werden, wobei das Gefriertrocknen besonders bevorzugt ist. Das getrocknete Material kann über lange Zeiträume ohne Verschlechterung des Extraktes gelagert werden. Es kann in Wasser oder einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst werden, was zur Auflösung des aktiven Inhaltsstoffes des Extraktes in Wasser oder dem Lösungsmittel führt. Ein erhöhter Druck kann verwendet werden, um die Auflösung zu beschleunigen, falls gewünscht. Das getrocknete Material kann ebenso der Analyse, insbesondere der Analyse für pharmazeutische Forschung, unterzogen werden, oder zuerst gelöst werden und dann die erhaltene Lösung der Analyse unterzogen werden. Wenn das verwendete Absorptionsmaterial ein Papier war, kann das getrocknete Material in Wasser aufgelöst werden und als Gesundheitstrank eingenommen werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Nahrungsmittelmaterial wie von einer Pflanze oder tierischen Ursprungs einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Fleisch, Gemüse oder Getreide, mit dem Extrakt benetzt werden. Das Nahrungsmittelmaterial kann in jeder Form einschließlich Stücken, Scheiben, Pulver, Teilchen oder Granula vorliegen. Vorzugsweise wird das Nahrungsmittelmaterial dadurch benetzt, dass man den Extrakt auf das Nahrungsmittel aufträgt oder dadurch, dass man das Nahrungsmittel in den Extrakt eintaucht. Das getränkte oder benetzte Nahrungsmittelmaterial kann dann durch Lufttrocknen, Gefriertrocknen oder Erwärmen getrocknet werden. Als Ergebnis wird ein gesundes Nahrungsmittel mit dem aktiven Inhaltsstoff des Extraktes erhalten, das dann konsumiert werden kann.
In jeder Ausführungsform wird für den Fall, dass das Gefriertrocknen verwendet wird, der Gefriertrocknungsprozess bei einer Temperatur im Bereich von –10°C bis etwa –70°C und bei einem Vakuum von etwa 5,3 cfm bis etwa 23 cfm durchgeführt. Die Fachleute werden erkennen, dass die Temperatur und der Unterdruck in Abhängigkeit von der Art des Materials und der Größe Materials als auch von dem speziell verwendeten Gefriertrockner variieren können. Die Zeitdauer, der das Material dem Gefriertrocknen unterworfen wird, kann leicht vom Fachmann bestimmt werden und hängt zum Teil von der Konzentration des Materials ab.
Das erhaltene Produkt kann über längere Zeiträume gelagert werden, die sich über mehrere Tage oder Monate erstrecken, ohne dass dadurch die Qualität oder der Geschmack des Produktes nachteilig beeinträchtigt wird. In der Tat wird der Geschmack des erhaltenen Produktes nach Wiederaufnahme mit Wasser oder einem Träger im Vergleich mit dem ursprünglichen Rohmaterial verbessert. Der Transport und die Lagerung werden erleichtert und so kostengünstiger erreicht. Die aktiven Inhaltsstoffe im Extrakt, die anderenfalls durch Erwärmen zerstört werden, werden dadurch erhalten, dass man das oben beschriebene Extraktionsverfahren verwendet. Das gefriergetrocknete Produkt hat ebenso eine längere Lebensdauer als der flüssige Extrakt und bietet sich selbst zur chemischen Identifizierung und Untersuchung an.
Das gefriergetrocknete Produkt kann dadurch einfach wieder aufgenommen werden, dass man einen flüssigen Träger, vorzugsweise Wasser, zu dem Produkt hinzugibt. Die Menge an flüssigem Träger, die hinzugefügt wird, ist nicht besonders beschränkt und hängt von der gewünschten Konzentration an Extrakt in der trinkfertigen Flüssigkeit ab. Es kann so, wie es ist, verwendet werden, dass heißt, ohne Wiederaufnahme, als Additiv zu oder mit anderen Nahrungsmitteln wie einer Salatsoße, einem Inhaltsstoff einer Trockensuppe oder gemischt mit anderen Nahrungsmittelinhaltsstoffen. Das gefriergetrocknete Produkt kann so erhitzt werden, dass verdampftes Aroma in einem Raum verteilt wird. Es kann zu einem Feuer in einer Feuerstätte hinzugegeben werden, um das Aroma in dem Raum zu verteilen.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind als Arzneimittel für Mensch und Tier verwendbar, wie zum Beispiel für die Behandlung und/oder der Vorbeugung verschiedener Krankheiten und Zustände einschließlich Krebs, zur Reduktion von Metastasen und neoplastischem Wachstum, Leukämie, Nierenkrankheiten, Leberkrankheiten einschließlich Hepatitis, Diabetes, atopischer Dermatitis, hohem Blutdruck, hohem Cholesteringehalt, Arthritis, rheumatoider Arthritis, Aids, Kopfverletzungen, der Alzheimer-Krankheit, Ohrenstörungen, Lymekrankheit, etc.
Die Größe der therapeutischen oder prophylaktischen Dosis an Extrakten der vorliegenden Erfindung bei der Behandlung oder Vorbeugung einer Krankheit wird zum Teil von der Identität, der Schwere und der Natur des zu behandelnden Zustandes abhängen. Die Dosis und die Häufigkeit der Dosierung wird ebenso vom Alter, Körpergewicht und der Antwort des einzelnen Patienten abhängen. Im Einzelnen wird der tägliche Gesamtdosisbereich an aktiven Inhaltsstoffen der vorliegenden Erfindung 5–10 ml zwei- oder dreimal am Tag betragen. Die Dosis für schwerere Zustände kann 30–60 ml, drei- oder viermal täglich betragen. Anfangsdosen für schwere Zuständen können so hoch sein wie etwa 240 ml, drei- oder viermal täglich über eine Woche bis zu 10 Tagen und dann auf 30–60 ml, drei- bis viermal am Tag reduziert werden. Moderate Dosen können im Bereich von 120 ml zweimal täglich liegen.
Jeglicher geeignete Verabreichungsweg, der den Fachleuten bekannt ist, kann verwendet werden, um eine effektive Dosierung an aktiven Inhaltsstoffen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, obgleich die orale Verabreichung, besonders bevorzugt in flüssiger Form, bevorzugt ist.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können mit anderen therapeutischen Mitteln wie Analgesika kombiniert werden.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden an Tiere einschließlich Hunden, Katzen, Fische und Menschen verabreicht. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können pharmazeutisch annehmbare Träger und andere konventionelle Additive einschließlich Träger auf Wasserbasis, Co-Lösungsmittel wie Ethylalkohol, Propylenglycol und Glyzerin, Füllmittel, Schmiermittel, Benetzungsmittel, Geschmacksstoffe, Färbemittel, emulgierende, suspendierende oder dispergierende Mittel, Suspensionsmittel, Süßstoffe etc. umfassen. Vorzugsweise wird der Extrakt einfach mit Wasser verdünnt und oral ohne jede Träger oder Additive verabreicht.
Der aus dem Rohmaterial erhaltene Extrakt hat eine bemerkenswerte Wirksamkeit.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer festen Form eines Extrakts eines Rohmaterials, welches das Extrahieren eines Extrakts aus dem Rohmaterial mit Hilfe des folgenden Verfahrens umfasst: – Erwärmen von Wasser auf eine vorgegebene Temperatur; – Zerstäuben des erwärmen Wassers in winzige Partikel; – Inkontaktbringen des Rohmaterials unter einem Zustand der Dekompression mit den erhitzten und zerstäubten Wasserpartikeln; – Kondensieren der resultierenden Wasserpartikel; und – Auffangen des resultierenden abgekühlten Wassers; und Verfestigen des resultierenden flüssigen Extrakts mit Hilfe des folgenden Verfahrens: – Bereitstellen eines Absorbtionsmittels; – Inkontaktbringen des Absorbtionsmittels mit dem Extrakt; – Trocknen des resultierenden benetzten Absorbtionsmittels, um eine feste Form des Extrakts zu erzeugen; wobei das Absorbtionsmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyvinylidenfluoridfiltern und Glasfasern besteht.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner das Wiederaufnehmen des getrockneten Produkts mit einem flüssigen Trägerstoff umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei der flüssige Trägerstoff Wasser ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Trocknen Gefriertrocknen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Gefriertrocknen bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa –10°C und etwa –70°C durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Kondensieren durch Kühlen einer oder mehr Oberflächen mit einem oder mehr thermoelektrischen Kühlern durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6, das ferner das Ableiten der Wärme von den ein oder mehr Kühlern mit einem Wärmeableiter umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die ein oder mehr gekühlten Oberflächen regelmäßig beabstandete Lamellen aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die ein oder mehr gekühlten Oberflächen auf eine Temperatur im Bereich zwischen etwa 3°C und etwa 60°C gekühlt werden.
Getrockneter Extrakt in fester Form, erhältlich durch das Verfahren gemäß Anspruch 1.
Verfahren zur Herstellung einer festen Form eines Extrakts eines Rohmaterials, welches das Extrahieren eines Extrakts aus dem Rohmaterial mit Hilfe des folgenden Verfahrens umfasst: – Erwärmen von Wasser auf eine vorgegebene Temperatur; – Zerstäuben des erwärmten Wassers in winzige Partikel; – Inkontaktbringen des Rohmaterials unter einem Zustand der Dekompression mit den erhitzten und zerstäubten Wasserpartikeln; – Kondensieren der resultierenden Wasserpartikel; und – Auffangen des resultierenden abgekühlten Wassers; und Verfestigen des resultierenden flüssigen Extrakts mit Hilfe des folgenden Verfahrens: – Bereitstellen eines pflanzlichen oder tierischen Nahrungsmittelmaterials; – Inkontaktbringen des Nahrungsmittelmaterials mit dem Extrakt; – Trocknen des resultierenden benetzten Nahrungsmittelmaterials, um eine feste Form des Extrakts zu erzeugen.
Verfahren gemäß Anspruch 11, das ferner das Rekonstituieren des getrockneten Produkts mit einem flüssigen Trägerstoff umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei der flüssige Trägerstoff Wasser ist.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Trocknen Gefriertrocknen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Gefriertrocknen bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa –10°C und etwa –70°C durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Kondensieren durch Kühlen einer oder mehr Oberflächen mit einem oder mehr thermoelektrischen Kühlern durchgeführt wird.