啤酒花酸作为抗微生物剂的改良应用制造技术

使用溶解于丙二醇中的碱金属盐形式的β－酸来控制食物制品、工艺物料流和包括化妆品制剂的其它应用中的微生物生长。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
啤酒花酸作为抗微生物剂的改良作用的制作方法本申请要求US临时申请60/381,659(2002年5月17日提交)的优先权。本专利技术涉及存在于丙二醇中的得自于啤酒花的β-酸萃取物用于控制细菌生长的用途。本专利技术在原料食品加工工业中具有控制细菌的特别的实用性，如糖加工和禽类加工工业中，并且在化妆品和药物中也具有应用性，当然也包括其它方面的用途。啤酒花主要用于啤酒酿造中。已知得自于雌性啤酒花植物(Humuluslupulus L.)花的化合物可以赋予啤酒合意的苦味。这种苦味来源于所谓的α-酸，一种同系系列有机酸，其在啤酒用麦芽汁的煮沸过程中能够转化成非常苦的、异构化α-酸(异-α-酸)。啤酒花还含有类似系列的β-酸。这些物质具有非常低的水溶性，在酿造中具有很少的价值，并且通过以煮沸过程中形成的似蛋白质的“冷却残渣(trub)”形式沉淀而差不多完全从麦芽汁中除去。很多酿造者现在使用啤酒花的萃取物，它们比传统的干燥啤酒花方便并且更稳定。这种产品是通过将啤酒花用有机溶剂(差不多都只使用乙醇)萃取，或者更常用的是用液态或超临界态的二氧化碳萃取来制得的。这些萃取物中含有高含量的α-酸和β-酸，其余大部分由啤酒花油、蜡和未表征的树脂组成。一般来说，啤酒花萃取物的α-酸含量在35-65wt％范围内，β-酸含量在15-40％范围内。啤酒花加工公司很多年来也提供给酿造者更精制产品的选择，这些更精制的产品是从啤酒花萃取物中借助分级和化学转化来制备的，其中的很多可以在麦芽汁的发酵之后添加至酿造过程中的。这些产品包括纯化异-α-酸的水性制品及其化学还原衍生物，特别是四氢异-α-酸。在这些产品的制备过程中，啤酒花的加工者一般都会获得副产物级分，其主要含有β-酸和啤酒花油的混合物，加上一些次要组分，这些次要组分包括蜡和少量异-α-酸。这种级分，通常已知为“β-级分”“β芳香萃取物(Beta AromaExtract)”或“基础萃取物(Base Extract)”，经常出售给酿造者，用于添加至麦芽汁锅中，在其中啤酒花油组分赋予芳香风味。然而，还经常将油从β-酸中分离出来，使得能够将更有效的“芳香萃取物”提供给其它使用者并且释放β-酸。除用于给啤酒赋予苦味和芳香风味外，啤酒花已知还在酿造过程中对控制细菌生长是有用的。据证明，啤酒花树脂酸(α-酸、β-酸、异-α-酸和化学还原的异-α-酸，如四氢异-α-酸)具有抗微生物活性并且特别对格兰氏阳性细菌具有活性。所以，有很多啤酒花树脂酸在食品加工、化妆品和药物应用中的使用的描述。β-酸通常被认为是特别有效的天然活性剂。在WO00/52212中，提到“某些啤酒花酸在含糖的水性介质中显出抗细菌效果。例如，欧洲专利申请681029 A2公开了一种在蔗糖含水介质中抑制嗜热性微生物的方法，其中在50-80℃之间，将啤酒花基物质添加至蔗糖含水介质中。而且，US专利5,286,506公开了一种给固体食物制品涂敷含有β-酸的溶液以防止李斯忒氏菌属(Listeria)的方法。根据Arch.Mikrobiol.94(1973)，p.159-171，相比α-酸和异-α-酸，β-酸显出最高的抑菌效果；然而，由于其溶解性差，β-酸不能超过某些浓度”。啤酒花树脂酸，特别是β-酸，在US临时专利申请2002/0197366、US专利6,251,461和US专利6,475,537中被要求作为食品加工中的有效抗菌剂，并且近来显示其对水体系中的藻类生长(US专利6,379,720和PCT申请WO 02/078450)、原始动物(US专利6,352,726和US专利6,423,317)也具有有用的活性，并且被提出可作为抗母牛乳腺炎的活性剂，其中可以将啤酒花化合物施用给母牛的乳房和乳头(US专利申请2003/0013773)。US专利5,370,863中描述了可以在漱口水或牙膏中使用啤酒花酸，来抑制变异链球菌(Streptococcus mutans)的活性并且由此帮助防止龋齿。Simpson和Smith讨论了啤酒花酸起抗易感(格兰氏+ve)细菌作用的普遍性机理(Simpson，W.J.，和Smith，A.R.W.，1992，″Factors affecting antimicrobial activity of hopcompounds and their derivatives″.The Journal of AppliedBacteriology 72(4)327-334)。由于大部分农产品来自于农田，因而细菌污染在所难免。同样，新鲜肉的细菌污染也是难以避免的。近来，甜菜糖工业开始使用几ppm量级的β-酸作为甜菜糖加工中细菌生长的控制剂。更具体说，糖工业使用β-酸的碱性水溶液作为糖用甜菜加工过程中的添加剂。然而，由于β-酸制品通常多少有些苦味(大部分情况可能是由于沾染了少量的高苦味的异-α-酸)，它们是以非常少的量使用的。WO 00/52212教导了可以制备约10wt％浓度的β-酸碱性水溶液，并且此形式的抗菌活性好于以乳液形式或溶解于有机溶剂中涂敷使用的同样量的β-酸。然而这种溶液的一个大的实际缺陷是它们在储藏期间趋于沉淀出蜡状或树脂状物质，这些物质可能淤塞管道和计量泵。溶液还必须保持不结冻，所以在寒冷季节中运输和储藏时还需要加热。然而，这种溶液是相对不稳定的。相反，我们发现，当β-酸以其碱金属盐的形式溶解于丙二醇中时，具有在宽温度范围内的化学和物理稳定性并且可以显著且有效的较高浓度制备。使用丙二醇作为很多有机物质的溶剂是公知的，并且它还可用作增溶异构化和化学还原的异构化α-酸的助剂。例如，Paul Todd，Jr.于US专利3,486,906中描述了制备以其游离酸形式溶解的异-α-酸。本专利技术公开，某些啤酒花萃取物，即碱金属盐形式的β-酸，当溶解于丙二醇(1，1-丙二醇)时，是可溶性的和稳定的，并且因此作为用于处理各种各样食物制品的抗菌剂、作为水处理和在合适的药物和化妆品应用中的抗菌剂是特别有用的，包括添加至富含糖的液体加工物料流中，如在糖加工和蒸馏工业中存在的物料流。碱金属盐，其优选包括钠或钾盐，最方便地通过将β-酸与丙二醇共混，并且同时或随后添加浓缩的碱金属氢氧化物水溶液来制备，其中所说的β-酸是以其水不溶性的游离酸的形式制备的并且通过加热至大于约40℃、优选大约60℃液化。按此方式，可获得稳定的均相溶液，其仅含有少量的水(一般是约5％)。或者，制备这种溶液的方法(虽然有些不太令人满意)包括，将β-酸的碱金属盐(例如，通过US专利5,624,701的方法制备)直接溶解或将固体碱金属氢氧化物添加至β-酸和丙二醇的混合物中。本专利技术的其它特点和优点将从以下结合附附图说明图1的详细描述中而看出，其中附图1显示了可在本专利技术中使用的存在于丙二醇中的β-酸的碱金属盐的生产过程。本专利技术使用了存在于丙二醇中的β-酸的碱金属盐。丙二醇具有甜味，可潜在性地协助遮蔽β-酸制品中的任何残余的苦味，而所说的残余的苦味是由于存在少量非常苦的异-α-酸而造成的。意想不到地，我们发现，β-酸的碱金属盐比游离酸本身更易溶于丙二醇中，并且也比它们在水中更易溶。它们还明显地稳定并且不产生任何沉淀，即使是在远低于0℃的储藏温度下。这些特点使得更浓、更稳定和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种得自于啤酒花的β－酸的溶液的制备方法，其中所说的β－酸的溶液适宜用于防止或抑制细菌的生长，所说的方法包括以下步骤：（ａ）将β－酸和丙二醇的混合物加热；（ｂ）同时或随后向加热的混合物中添加碱金属氢氧化物的浓缩水溶液，以便足 以获得ｐＨ为至少约９．０（在３ｘ稀释至水中之后测定）的均相溶液，和（ｃ）将所得的混合物冷却。

【技术特征摘要】
US 2002-5-17 60/381,6591.一种得自于啤酒花的β-酸的溶液的制备方法，其中所说的β-酸的溶液适宜用于防止或抑制细菌的生长，所说的方法包括以下步骤(a)将β-酸和丙二醇的混合物加热；(b)同时或随后向加热的混合物中添加碱金属氢氧化物的浓缩水溶液，以便足以获得pH为至少约9.0(在3x稀释至水中之后测定)的均相溶液，和(c)将所得的混合物冷却。2.权利要求1的方法，其中碱金属是钾或钠。3.一种抑制细菌生长的方法，包括将含有在丙二醇中的β-酸的碱金属盐的溶液施用于任何固体或液体介质中或工艺物流中，从而防止或延缓细菌或其它微生物的生长。4.权利要求3的方法，其中β-酸的溶液是以纯形式或以含水稀释液的形式施用。5.权利要求4的方法，其中β-酸是通过将固体食物制品浸入含在丙二醇中的β-酸的碱金属盐的溶液中来施用的。6.权利要求4的方法，其中β-酸是通过用含在丙二醇中的β-酸的碱金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：RJH威尔森，RJ史密斯，G哈斯，
申请(专利权)人：SS斯坦纳公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]