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TWI685354B - 來自水果之生物活性組合物及其生產方法 - Google Patents

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TWI685354B TW103109233A TW103109233A TWI685354B TW I685354 B TWI685354 B TW I685354B TW 103109233 A TW103109233 A TW 103109233A TW 103109233 A TW103109233 A TW 103109233A TW I685354 B TWI685354 B TW I685354B
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Abstract

本發明係關於來源於果汁之生物活性部分(成份)。該等生物活性部分不含或實質上不含散毒素及蛋白質。另外，該等生物活性部分具有抗氧化、自由基清除、潤濕及緩衝特性。本發明亦係關於一種用於分離生物活性部分之方法，該等生物活性部分來源於果汁且不含或實質上不含蛋白質及散毒素。本發明亦係關於一種用於製備來源於果汁之生物活性部分的方法，該等生物活性部分為穩定的且不含或實質上不含散毒素及蛋白質。

Description

來自水果之生物活性組合物及其生產方法
本發明係關於生物活性部分(成份)，其包括來源於果汁的經分離之生物活性部分，其不含或實質上不含散毒素及蛋白質。另外，該等生物活性部分具有抗氧化、自由基清除、潤濕及緩衝活性及特性。
蘋果為所有飲食中的一部分，且其對於不同疾病之治療價值為吾人所熟知(決定胃分泌物之吸收、毒素之消除，具有利尿效果)。堅實度及糖含量為直接影響消費者購買新鮮蘋果水果之重要品質屬性。有機酸為水果口味之一個重要組份，且連同可溶糖及芳香一起引起了新鮮蘋果水果之整體感官品質。蘋果酸為蘋果中的主要有機酸[Campeanu,G.,G.Neata及G.Darjanschi(2009).Chemical composition of the fruits of several apple cultivars growth as biological crop.Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca 37(2)：161-164]。
蘋果酸為蘋果之主要組份，其被發現維持在處於健康狀況之肝臟中且其有助於消化過程。由於某些酸可能引起餐後血糖及胰島素響應之降低，故有機酸之含量亦可為吾人所關注的[Suni,M.,M.Nyman,N.-A.Eriksson,L.Björk及I.Björck(2000).Carbohydrate composition and content of organic acids in fresh and stored apples.J.Sci.Food Agric.Journal of the Science of Food and Agriculture 80：1538-1544]。 已發現蘋果且尤其是蘋果皮具有有效的抗氧化活性，且可顯著地抑制肝癌細胞及結腸癌細胞之生長。蘋果及其皮之總抗氧化活性為約83μmol維生素C當量，其意謂100g蘋果(大約一份蘋果)之抗氧化活性相當於大約1500mg維生素C。然而，100g蘋果中維生素C之量僅為大約5.7mg。蘋果中之維生素C佔總抗氧化活性的不到0.4%[Boyer,J.及R.H.Liu(2004).
蘋果之植物化學成分及其健康益處係吾人所熟知的。Nutrition Journal 3(5)：http：//www.nutritionj.com/content/3/1/5]。(Boyer及Liu,2004)。Lee等人[Lee,K,Y.Kim,D.Kim,H.Lee及C.Lee(2003).Major phenolics in apple and their contribution to the total antioxidant capacity.Journal of Agriculture and Food Chemistry 51：6516-6520]發現六個蘋果栽培品種間的抗壞血酸平均濃度為12.8mg/100g水果。蘋果含有較大濃度之類黃酮以及多種其他植物化學成分，且此等植物化學成分之濃度可取決於諸多因素，諸如蘋果之栽培品種、收穫、儲存及加工。歸因於水果中促進健康之化合物之抗氧化活性，使得消費者變得對其含量越來越感興趣[Robards,K.,P.D.Prenzler,G.Tucker,P.Swatsitang及W.Glover(1999)]。
酚類化合物及其在水果之氧化過程中之作用亦為吾人所熟知[Food Chem.66：401-436]。果汁係由各種水果藉由壓碎及壓榨而壓出的流體。其可為澄清的、混濁的或漿狀的。術語蘋果汁(apple cider)在美國通常用以意謂混濁的、未醱酵的、未保藏的蘋果汁(apple juice)；其含有細胞內及細胞外水分、碳水化合物(糖、果膠、半纖維素、纖維素、澱粉)、蛋白質、脂質、有機酸(蘋果酸、檸檬酸、酒石酸、乙酸、抗壞血酸)、鞣酸、酚酸及複合酚、維生素、礦物質、纖維、類胡蘿蔔素、花青素、痕量葉綠素。此等固體歸類為可溶的，其易於在汁液中壓出；及不可溶的，其主要由壓榨殘餘物組成。儘管一 些化合物之含量較少，但其可顯著影響水果之吸引力、穩定性或健康價值。諸多固有(水果特有的)及外來(加工相關性)因素會影響汁液組成。若該汁液經加工或經澄清，則其被稱為蘋果汁[Principles and practices of small and medium-scale fruit juice processing,R.P.Bates,J.R.Morris及P.G.Crandall FAO(2001)Agricultural Services Bulletin]。
存在於蘋果汁中之蘋果酸及/或蘋果酸鈉正用於美容產品及食品中以達到調節pH與有效緩衝之目的以及作為香味添加劑。蘋果酸係α-羥基酸(AHA)，其可具有某種去角質作用，且存在要求其彼種能力的產品。蘋果酸鈉可具有保濕及潤濕特性。蘋果酸係天然地且主要地見於蘋果中，其充當溫和去角質劑(exfoliator)，同時為皮膚/頭皮提供養分作為三羧酸循環(TCA循環)或克雷布斯循環(Krebs cycle)之組份。
因此，蘋果之組合物、蘋果之已知健康益處及其聲稱的預防疾病之能力表明，預期此水果可在飲料、皮膚、頭髮及口服護理產品及應用中具有長效。然而，在蘋果水果中及蘋果汁中存在某些不期望的組分，亦即，散毒素及蛋白質。
散毒素或4-羥基-4H-呋喃并[3,2-c]哌喃-2(6H)-酮係由麴菌(Aspegillus)及青黴菌(Penicillium)屬某些種類產生之黴菌毒素。用於加工成汁液產物之蘋果可能在運輸期間因疏忽而受到損壞。具不同程度之損壞(腐爛)的一定百分比之水果可含有散毒素。蘋果及其他水果在加工用於汁液生產之前受損壞係常見的。散毒素係由多種黴菌產生，其主要感染蘋果之發黴部分。移除水果之發黴及損壞部分可能無法消除所有散毒素，因為部分散毒素可能遷移進入果肉之完好部分中。散毒素亦可在水果內部產生，即使水果可能未明顯地發黴。若使用發黴的蘋果來生產蘋果汁，則散毒素進入蘋果汁中。其未經諸如巴氏滅菌法(pasteurization process)之熱處理破壞。散毒素為一種天然的 人體毒素，且因此可在細胞(包括發育中的胎兒)、免疫系統及神經系統內部具有遺傳影響。蘋果汁中的推薦建議含量為50微克散毒素/千克[Guidance on the control of patulin in directly pressed apple juice,http：//www.newark-sherwooddc.gov.uk/ppimageupload]。
擴展青黴(Penicillium expansum)為一種此類真菌，且其引起蘋果及其他水果之分解。英國農業、漁業和食品部(United Kingdom Ministry of Agriculture,Fisheries and Food)在其食品監督報告第36期(1993)「Mycotoxins Third Report」中指出，產生散毒素之擴展青黴為各種產品(例如蘋果、桃、梨、香蕉、鳳梨、杏、櫻桃及葡萄)中的常見問題。其指出對於蘋果汁而言，散毒素含量在混濁汁液中一般高於澄清汁液中(在其資料中所顯示的最高含量分別為434微克/千克及118微克/千克)。因為黴菌毒素對於動物之毒性及對於人類之潛在毒性，黴菌毒素為來自蘋果或其他水果之成份中不期望的成份。散毒素之毒性活性，其致畸性、致癌性及致突變性為吾人所知且值得關注的。
國際食品法典委員會(Codex Alimentarius Commission)作為聯合國(United Nations)糧農組織/世界衛生組織聯合食品標準計劃(joint FAO/WHO Food Standards Programme)的一部分，在其第28屆會議(1997年6月)中關於散毒素指出PMTDI(暫定最大容許攝入量)為每日每公斤體重0.4微克(亦即，0.4微克/公斤體重/日)。據報告，儘管蘋果汁一般(尤其是單一濃度蘋果汁，例如11.5度布里糖度(Brix))具有低於50微克/公升之散毒素含量，但蘋果汁有時可能受到重度污染。目前正考慮且推薦更低推薦量(例如低於25微克散毒素/公升或甚至更低)。已知在一些蘋果汁樣品(其中大量使用風落果及/或腐爛水果)中高達1500微克/公升。然而，蘋果汁更常含有高達200微克/公升之散毒素。
美國專利6,248,382(米勒等人)描述了用於降低果汁中散毒素濃度的方法，其包括將汁液提供至樹脂材料，該樹脂材料具有大量的小 於20ANG最小孔隙寬度之微孔且至少一個孔隙表面能夠藉由化學吸附力截留散毒素。較佳地，該樹脂具有弱鹼官能基且實質上不含中孔隙及大孔隙。該樹脂較佳具有大於900m2/g(BET)之表面積且該樹脂在處於膨脹狀態之同時已超高交聯。再生包含將樹脂所保持的散毒素轉變為使用氨或揮發性鹼更易於沖洗出之衍生物，較佳地自高pH溶液就地產生。
S.Drusch等人研究在類含水汁液模型系統中散毒素之穩定性。在酸性pH下，抗壞血酸之存在降低了散毒素之穩定性。在34天之後，與在不含抗壞血酸之樣品中散毒素為68%至71%相比，在抗壞血酸存在下散毒素減少至其初始濃度之30%。在儲存期間之條件(光、氧氣及/或金屬離子之存在)影響散毒素之穩定性。此外，可能藉由產生羥基或藉由添加相當穩定的二苯基-1-苦味基肼胺基(DPPH)來誘導散毒素之降解。此研究資料指出，散毒素係藉由抗壞血酸氧化成去氫抗壞血酸所產生之自由基分解。抗壞血酸在氧氣存在下藉由游離金屬離子催化而快速氧化，使散毒素減少。在抗壞血酸之氧化完成之後，未觀測到進一步散毒素降解。相比之下，在金屬螯合劑存在下抗壞血酸之緩慢氧化誘導散毒素之持續、緩慢氧化。由於在食品包裝之頂部空間中的氧氣含量低，在填充之前添加抗壞血酸至諸如蘋果汁之產品中不能被視為一種有效的去污染策略[Stability of patulin in a juice-like aqueous model system in the presence of ascorbic acid S.Drusch,S.Kopkaa及J.Kaedinga Food Chemistry第100卷，第1期，2007，第192-197頁]。
蛋白質，包括在果汁中之蛋白質，可在敏感性個體中引起蛋白質接觸性皮炎。在與導致接觸性皮炎的蛋白質材料接觸之後，該等個體可立即在皮膚上經歷諸如急性風疹或長出水泡之症狀，通常伴隨瘙癢、灼痛及/或刺痛[V.Janssens等人，「Protein contact dermatitis： myth or reality？」,British Journal of Dermatology 1995；132：1-6]。
因此，特別需要獲得並使用含有儘可能少的散毒素及儘可能少的蛋白質之蘋果汁，且一個重要任務在於同時移除或實質上降低蘋果汁中散毒素及蛋白質之濃度。
本發明亦係關於一種用於分離生物活性部分的方法，該等生物活性部分來源於果汁且不含或實質上不含蛋白質及散毒素。本發明亦係關於一種用於製備來源於果汁之生物活性部分的方法，該等生物活性部分為穩定的且不含或實質上不含散毒素及蛋白質。
本發明提供一種用於移除或實質上降低果汁中之散毒素及蛋白質含量的商業上可行之方法。本發明之主要目的為在自多種蘋果栽培品種(澳洲青蘋(Granny Smith)、金冠蘋果(Golden Delicious)、嘎啦蘋果(Gala)、凱米歐蘋果(Cameo)、麥金托什蘋果(McIntosh)、布雷本蘋果(Braeburn)等)獲得的生物活性成份(部分)中移除散毒素及蛋白質或實質上降低其含量；然而，沒有理由預期藉由使用所述方法將不會減少自其他果汁(例如桃、梨、香蕉、李子、蘋果、鳳梨、杏、櫻桃、葡萄、藍莓、覆盆子、黑莓、越橘、紅橘、仙人掌果、油桃、石榴、柑橘、葡萄柚、蕃茄及其組合物或混合物)獲得之生物活性部分(成份)中的散毒素及蛋白質含量。
如本文所使用，「實質上不含散毒素」意謂由公定分析化學家協會(association of Official Analytical Chemists，AOAC)995.10蘋果汁中的散毒素之公定分析方法測定含量小於25微克/千克。
如本文所使用，「實質上不含蛋白質」意謂由在Hitachi L-8900胺 基酸分析儀上進行之水解及未水解胺基酸分析測定總蛋白質含量小於0.1%。
含有本發明之生物活性部分(成份)的調配物可使用一般技術者熟知之方法製備。
如本文所使用，「表面施用」一般係指關於使用，例如藉由使用手或諸如拭紙之施料器直接塗鋪或展佈本發明之生物活性成份或含有此等生物活性成份之調配物至外部皮膚上的技術。本發明之生物活性成份為「化妝品可接受的」。
如本文所使用，術語「化妝品可接受的」係指生物活性成份、調配物、化妝品活性劑或惰性成份適於與哺乳動物組織(例如人類之皮膚)接觸使用，不具有不當毒性、不相容性、不穩定性、刺激、過敏反應及類似情形，且與合理的效益/風險比相稱。
應注意，取決於水果(例如蘋果)培養、生長年份及具體收穫之條件，水果中之乾物質含量可變化且其可影響果汁特性之一致性，且因此影響果汁來源之生物活性部分(成份)之再現性。
本發明允許對初始果汁特性進行標準化以改良生物活性(部分)成份之再現性。初始果汁特性之標準化可藉由研究蘋果栽培及收穫之一致條件加以改良。
經分離之生物活性部分(成份)與穩定劑組合。特別合適之穩定劑可包括(但不限於)防腐劑、穩定劑及/或其混合物。經分離之生物活性成份可進一步濃縮，且隨後經穩定化以在供表面、口服用之皮膚護理及功能性飲料應用中進一步利用。本發明之生物活性成份可進一步包括在此項技術中常用之傳遞系統內。
一種製備來源於果汁的不含或實質上不含散毒素及蛋白質之經分離生物活性部分的例示性方法包含新鮮水果之收穫、收集及洗滌。製備新鮮水果生物質的合適步驟包括例如以下步驟：(1)保持水果之 固有水分含量；(2)在收穫期間保持水果完整性；(3)使引起水果生物質之生物降解之環境影響及時間因素減到最少；及(4)在加工(例如在研磨及浸軟之前)之前清洗水果生物質。此等步驟各自將在下文論述。
保持固有水分含量：
收穫之進行應避免因水分缺失所致之萎蔫。最佳條件為維持及保持天然水分含量者。
在收穫期間保持水果完整性：
水果生物質之收穫係以使破碎、搗碎、壓碎、或水果之其他類型損傷避免或最少的方式進行。對於不太可能避免因所需設備之類型所致之破碎的大規模工業收穫而言，需小心地使可能引起所收集之水果中微生物生長；水分損失；氧化、聚合、異構化及水解過程(亦即，非吾人所樂見之分解代謝過程)之加強之損傷最少。另外，尤其應注意使收穫期間及之後的損傷最少。
使引起降解之環境影響及時間因素最小：
應使水果材料至加工設施之傳遞時間以及生物質暴露於太陽、高溫及其他負面環境因素最少以防止如上文所描述之非吾人所樂見之降解過程的影響。舉例而言，在本發明之一個實施例中，用於進一步加工之水果的傳遞時間距收穫時間不超過30分鐘。在另一實施例中，經歷較長距離運輸的水果經收穫後程序處理，該程序包含立即將水果生物質置放入含有Styrofoam冷卻劑之冷凍凝膠包裝袋中以幫助在隔夜傳遞至加工設施期間維持新鮮度及天然水分含量。作為一非限制性實例，對於諸多水果種類，不僅使用於加工之傳遞時間最短，而且亦保持水果材料冷卻(必要時藉由致冷)以防止及/或最小化在加工之前及/或在加工期間的非吾人所樂見之降解係有益的。
在研磨及浸軟之前的清洗步驟：
水果一經收穫，即在進一步加工之前進行洗滌步驟以自水果移除碎片。在防止汁液自水果釋放之發生、引起損傷或移除有價值組份之條件下使用低壓沖洗一段較短持續時間來達成洗滌。舉例而言，在本發明之一個實施例中，水果生物質之洗滌係在小於或等於1kg/cm2之水壓下在小於或等於5分鐘內完成。殘餘水洗液不含有任何綠色或黃色色素，表明不存在後來發生之損傷。自經洗滌之水果生物質移除過量水以保持乾物質含量接近於天然含量。
在收穫水果之後，如上文所描述進行水果之進一步加工以產生果汁。在一個實施例中，水果生物質經歷研磨、浸軟及壓榨以分離細胞內之內含物(亦即，果汁)，且將其自主要含有細胞壁之富含纖維的壓榨餅分離。
合適加工方案之一實例包含下文描述之步驟。可使用錘碎機來研磨水果以在較短時間內得到較小尺寸之水果組織顆粒且未出現生物質溫度之顯著增加。在一個實施例中，使用改進之錘碎機在小於或等於10秒之處理期間產生最大尺寸小於或等於0.5公分的經浸軟之水果顆粒，其中生物質溫度之增加小於或等於5℃。
使經研磨及浸軟之水果生物質之暴露最少以防止如上文所描述之非吾人所樂見之分解代謝過程之影響。在研磨及浸軟水果生物質之後儘可能快地著手自富含纖維之材料(或壓榨餅)中分離果汁。在較短時間內加工水果生物質且不顯著增加溫度。在一個實施例中，在研磨及浸軟之後，立即使用水平、連續螺桿壓榨機(Compact Press「CP-6」，Vincent Corporation,FL)壓榨水果生物質。錐體上的壓力維持在24kg/cm2水準，螺桿速度為12rpm，且生物質溫度之增加小於或等於5℃。
初始果汁通常含有可吸收有價值之果汁組份且亦堵塞軟管及泵之較小纖維顆粒、澱粉、果膠物質、半纖維素及纖維素顆粒。應藉由 過濾或低速離心來移除上述顆粒。舉例而言，在本發明之方法中，在使用水果細胞汁液之前經由四個耐綸織物層過濾在壓榨步驟之後產生之初始果汁。
果汁一經分離，水果細胞汁液即為相對穩定的膠態分散液，其中細胞器表示分散相，而細胞質表示連續相。隨後以一種製程處理果汁，該製程包含(1)進行「膜部分凝集步驟之起始」，觸發上述膠態分散液之去穩定，以產生去穩定之果汁；及(2)對去穩定之細胞汁液混合物進行「膜部分之分離步驟」以產生膜部分(含有細胞核、粒線體或其組合)及果汁清液層。在一個實施例中，藉由使該細胞汁液經歷2.45GHz頻率之電磁波來起始膜部分之去穩定。在另一實施例中，所採用的頻率大於2.45GHz且至多為7.0GHz。在另一實施例中，所採用的頻率為可有效達成膜部分之去穩定的介於2.45GHz與7.0GHz之間之任何頻率。在達成去穩定之後，進行膜部分之分離步驟。此步驟包括例如使用包括過濾或離心或其組合在內之分離技術將去穩定之果汁分離成膜部分及果汁清液層。
在本發明之方法中可採用多種儀器來產生使果汁去穩定所需之電磁波，包括(但不限於)磁控管、電柵管(power grid tube)、調速管、調速四極體(klystrode)、正交場放大器、行波管及磁旋管。一種此類儀器包括(但不限於)大功率磁控管。習知及工業用磁控管在915MHz及2.45GHz之頻率下操作且可採用。然而，在彼等頻率下，可產生會使細胞汁液組合物變性的不當之熱。因此，宜使用在實質上高於習知或工業用磁控管之頻率的頻率下操作之電磁波，其允許使果汁之去穩定，同時不會因產生熱而引起不當之變性。此頻率通常大於習知微波磁控管之頻率，亦即，大於2.45GHz，在另一實施例中大於2.45GHz且小於約7GHz；在另一實施例中為約3GHz至約6GHz，且在又一實施例中為可有效達成果汁之去穩定的介於2.45GHz與7.0GHz之間的 任何頻率。在本發明之去穩定步驟期間，果汁之溫度有益地維持低於40℃，在另一實施例中低於約35℃，在另一實施例中低於約30℃，在另一實施例中低於約25℃，在另一實施例中低於約20℃。
新鮮獲得之膜部分為具有原料來源特有的顏色及特定氣味之糊狀物。膜部分主要由存在於水果中之疏水性化合物表示。膜部分之組合物主要包括磷脂、膜蛋白質、色素體、痕量葉綠體、痕量葉綠素、細胞核、粒線體及類胡蘿蔔素。
在生產出來源於果汁的不含或實質上不含散毒素及蛋白質之生物活性部分之後，該生物活性部分隨後經歷穩定化步驟以產生穩定的果汁。在一個實施例中，穩定化步驟包含在至少一種防腐劑、至少一種抗氧化劑及至少一種穩定劑之混合物中培育生物活性部分以產生穩定的生物活性漿液部分。用於本發明之合適防腐劑、抗氧化劑及穩定劑包括例如山梨酸鉀、苯甲酸鈉、偏亞硫酸氫鈉及戊二醇。
本發明亦係關於一種適合於表面施用於哺乳動物皮膚及/或頭髮的生物活性表面調配物。該組合物可為一種留存型產品，諸如乳霜、敷料、凝膠、擦劑(lotion)、軟膏、液體、噴霧施料器(spray applicator)及其組合；或一種洗淨型產品，諸如手洗餐具清潔劑、洗手液、塊狀皂、沐浴液、洗髮精、通用清洗劑及其組合。
在一個實施例中，生物活性表面調配物包括表面有效量之本發明之生物活性組合物。生物活性表面調配物可進一步包括表面可接受之載劑。合適的表面可接受之載劑可包括(但不限於)親水性乳霜基質、親水性洗液基質、親水性界面活性劑基質、親水性凝膠基質、親水性溶液基質、疏水性乳霜基質、疏水性擦劑基質、疏水性界面活性劑基質、疏水性凝膠基質及/或疏水性溶液基質。在一個實施例中，生物活性組合物可以在介於生物活性表面調配物之總重量之約0.001%與約90%之間之範圍內的量存在。
以下實例意欲說明本發明之具體實施例，但決不意欲限制本發明之範疇。
實例1-來自蘋果水果(澳洲青蘋栽培品種)之生物活性部分(成份)的製備
下文為本發明方法之一個實施例之相關態樣的說明。
自蘋果農場的樹上直接採集蘋果整果。檢查並移除有缺陷的水果。其後在加工之前在經過濾之自來水中澈底洗滌蘋果。該等整果隨後經研磨(浸軟)，壓榨並過濾以生產初始果汁，即，化妝品成份Recentia® PM[INCI：蘋果(Pyrus Malus/apple)汁；CAS RN 1310712-55-0]或功能性飲料成份PurecentiaTM PM之初始來源。
在研磨、壓榨並過濾之後，來自蘋果之初始蘋果果汁之產率為約63%至69%(重量/重量)。
隨後初始果汁經歷包括pH值調節、聚焦微波照射以及藉由離心及過濾進行分離在內之多種處理。在聚焦微波處理步驟之前，使用稀氫氯酸(HCl)溶液(5N)或25%氫氧化鈉(NaOH)溶液調節初始汁液及中間清液層之pH值。初始蘋果汁之pH為約3.2至3.6，使用利用5N氫氯酸(HCl)進行之滴定法加以調節以將該細胞汁液之pH值降低至約3.0。隨後立即將pH值經調節的果汁曝露於使用具有2.45GHz頻率及3,200瓦特輸出功率之特別設計之連續流動系統(Microwave Research & Applications,Inc.,Laurel,Md.)的微波照射。此系統配備有恆定速度攪拌棒BDC 1850(Caframo Ltd.,Wiarton,Ontario,Canada)及溫度控制探針。此處理持續直至微波室中的果汁溫度達到約92至96℃，且隨後立即經由與1HP再循環冷卻器(6106P型，Polyscience Corporation,Niles,Ill.)連接之連續流動離心裝置抽汲經處理果汁，得到清液層1及沈澱物1。隨後使用利用25%氫氧化鈉(NaOH)溶液進行之滴定法調節清液層1之pH值以使清液層1之pH值自約3.0增加至約8.0。隨後立即將 pH值經調節之清液層1曝露於使用具有2.45GHz頻率及3,200瓦特輸出功率之特別設計之連續流動系統(Microwave Research & Applications,Inc.,Laurel,Md.)的微波輻射。此系統配備有恆定速度攪拌棒BDC 1850(Caframo Ltd.,Wiarton,Ontario,Canada)及溫度控制探針。此處理持續直至微波室中的清液層1之溫度達到約92至96℃，且隨後立即經由與1HP再循環冷卻器(6106P型，Polyscience Corporation,Niles,Ill.)連接之連續流動裝置抽汲經處理之清液層1，得到清液層2及沈澱物2。
隨後使用利用5N氫氯酸(HCl)進行之滴定法調節清液層2之pH值以使清液層2之pH值自約pH 8.0降低至約pH 3.0，且再次離心，得到清液層3及沈澱物3。隨後添加適當的防腐劑及穩定劑至清液層3中，得到Recentia® PM或PurecentiaTM PM。
微波處理之劑量率為約1380焦耳/秒。在聚焦微波照射步驟期間，不存在因蒸發所致之汁液清液層濃縮。所用系統為完全密封的且防止因蒸發所致之任何細胞內水分損失。
在整個製程中，調控、監測且控制該製程期間的溫度，且除微波處理之外，保持溫度低於30℃，在該微波處理中溫度增加至約92至96℃，此時立即且快速將其再冷卻至低於30℃。出乎意料地發現化妝品成份Recentia® PM或功能性飲料成份PurecentiaTM PM中殘餘的生物組份為初始蘋果汁中不含或實質上不含散毒素及蛋白質之水溶性組份。
實例2-生物活性成份Recentia® PM(INCI：蘋果(Pyrus Malus/apple)汁)之特徵及特性
根據實例1中所描述之方法製備生物活性成份Recentia® PM(INCI：蘋果(Pyrus Malus/apple)汁)。
分析生物活性成份Recentia® PM以測定其各種物理化學及微生物 特徵。
Recentia® PM(INCI：蘋果(Pyrus Malus/apple)汁)之選定的物理化學特徵及測試方法呈現於下表1中。
Figure 103109233-A0202-12-0014-9
Figure 103109233-A0202-12-0015-2
Figure 103109233-A0202-12-0016-3
Figure 103109233-A0202-12-0017-4
Figure 103109233-A0202-12-0018-5
Recentia® PM及PurecentiaTM PM易於以任何比例溶於水中且為生物可降解的成份。Recentia® PM滿足皮膚護理行業關於總生菌數、黴菌及酵母菌數及不存在病原體的需求。
Recentia® PM及PurecentiaTM PM具有一種有效防腐劑系統。
在介於4與25攝氏度之間的溫度下儲存於避光密閉容器中時，測定Recentia® PM及PurecentiaTM PM在至少12至18個月內為穩定的(亦即，保持物理及化學完整性)。
表2包括關於Recentia® PM之自由基清除活性的資料。
Figure 103109233-A0202-12-0018-8
方法
藉由動力學比色分析法測定DPPH(2,2-二苯基-1-苦味基肼胺基)自由基清除活性，該動力學比色分析法適合於與來自SUN-Sri(Rockwood,TN)之玻璃塗佈聚丙烯之96孔微量滴定盤(目錄號400 062)及來自BioTek Instruments Inc(Winooski,VT)之Synergy 2微板讀數器一起使用。在515nm波長下量測吸光度。每個微板孔中之反應物體積 為200μL，且DPPH之初始濃度等於114μM。使用L-抗壞血酸作為陽性對照物。DPPH(Sigma D9132)及USP L-抗壞血酸(Sigma A-2218)係自Sigma-Aldrich(St.Louis,MO)獲得。計算反應之化學計算量且表示為淬滅1單位重量DPPH所需之單位重量測試物品。此可易於以單位重量樣品之DPPH當量數進行再計算。此方法係改編自W.Brand-Williams等人之「Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity」(LWT-Food Science and Technology，第28卷，第1期，1995，第25-30頁中所公佈)中所描述之程序。

Claims (15)

  1. 一種用於分離包含小於25微克/kg之散毒素及小於0.1%之總蛋白質含量且來源於水果的生物活性部分之方法，該水果係選自桃、梨、香蕉、李子、蘋果、鳳梨、杏、櫻桃、葡萄、藍莓、覆盆子、黑莓、越橘、紅橘、仙人掌果、油桃、石榴、柑橘、葡萄柚、蕃茄及其組合物或混合物，該方法包含以下步驟：(a)將新鮮水果分離成初始果汁及富含纖維之沈澱物；(b)調整該初始果汁之pH為3以得到第一果汁清液層及第一沈澱物；(c)使在步驟(b)獲得之該第一果汁清液層經歷在2.45GHz至7.0GHz之頻率下之電磁波處理一段有效達成該膜部分之去穩定且將該果汁之溫度維持在低於40℃之時間，以產生去穩定之果汁；(d)使在步驟(c)獲得之該去穩定之果汁經歷膜部分之分離步驟以得到膜部分及果汁清液層，及(e)使在步驟(d)獲得之該果汁清液層經歷穩定化步驟，其包含在至少一種防腐劑、至少一種抗氧化劑、至少一種穩定劑或其混合物或組合之混合物中培育該果汁清液層以得到來源於果汁之穩定的生物活性部分。
  2. 一種由如請求項1之方法所得到的生物活性部分，其中該水果係選自桃、梨、香蕉、李子、蘋果、鳳梨、杏、櫻桃、葡萄、藍莓、覆盆子、黑莓、越橘、紅橘、仙人掌果、油桃、石榴、柑橘、葡萄柚、蕃茄及其組合或混合物。
  3. 一種由如請求項1之方法所得到的生物活性部分，其中該水果係蘋果(Pyrus malus)。
  4. 一種包含由如請求項1之方法所得到的生物活性部分之組合物， 其中該組合物為選自由乳霜、敷料、凝膠、擦劑、軟膏、液體、噴霧施料器及其組合組成之群的留存型產品，或選自由手洗餐具清潔劑、洗手液、塊狀皂、沐浴液、洗髮精、通用清洗劑及其組合組成之群的洗淨型產品。
  5. 一種用於分離來源於蘋果(Pyrus malus)果汁之生物活性部分的方法，該方法包含提供蘋果(Pyrus malus)之新鮮水果；a.在有效得到最少實質上不含蛋白質及散毒素之果汁的條件下加工該水果，該加工該新鮮水果包含：(i)將該新鮮水果分離成初始果汁及富含纖維之沈澱物；及(ii)調整該初始果汁之pH為3以得到第一果汁清液層及第一沈澱物；b.使該第一果汁清液層經歷自2.45GHz至7.0GHz之電磁波一段有效達成該膜部分之去穩定之時間，在該膜去穩定步驟期間，該果汁之溫度維持低於40℃，以得到第二果汁清液層及第二沈澱物；及c.使該第二果汁清液層經歷離心及過濾步驟以得到第三果汁清液層及第三沈澱物，其中該第三果汁清液層包含小於25微克/kg之散毒素及小於0.1%之總蛋白質量。
  6. 如請求項5之方法，其中該步驟b包含：使該第一果汁清液層經歷自2.45GHz至7.0GHz之電磁波一段有效達成該膜部分之去穩定的時間，在該膜去穩定步驟期間，該果汁之溫度維持低於40℃，及產生去穩定之果汁，及其中在步驟c後該第三果汁經歷穩定化步驟，其包含在至少一種防腐劑、至少一種抗氧化劑、至少一種穩定劑之混合物中培育該經分離的生物活性成分以得到穩定的生物活性部分，其中該部分包含小於25微克/kg之散毒素及小於0.1%之總蛋白質量。
  7. 如請求項1或6之方法，其中該電磁波處理係在自3.0GHz至6.0 GHz之頻率一段有效達成該膜部分之去穩定的時間。
  8. 如請求項1或6之方法，其中在該膜去穩定步驟期間，該果汁之溫度維持低於35℃。
  9. 如請求項1或6之方法，其中在該膜去穩定步驟期間，該果汁之溫度維持低於30℃。
  10. 如請求項1或6之方法，其中在該膜去穩定步驟期間，該果汁之溫度維持低於20℃。
  11. 如請求項1或6之方法，其中使該果汁去穩定所需的電磁波係由磁控管、電柵管、調速管、調速四極體、正交場放大器、行波管及/或磁旋管產生。
  12. 如請求項6之方法，其中該穩定化步驟包含在至少一種防腐劑、至少一種抗氧化劑、至少一種穩定劑或其混合物或組合之混合物中培育該生物活性部分以得到穩定的生物活性漿液部分。
  13. 如請求項1或12之方法，其中該等防腐劑、該抗氧化劑及/或該等穩定劑係選自山梨酸鉀、苯甲酸鈉、偏亞硫酸氫鈉、戊二醇或其混合物或組合。
  14. 一種如請求項5至13中任一項之方法所獲得之生物活性部分，其包含小於25微克/kg之散毒素及小於0.1%之總蛋白質量且源自於蘋果(Pyrus malus)之水果。
  15. 一種包含如請求項14之生物活性部分之組合物，其中該組合物為選自由乳霜、敷料、凝膠、擦劑(lotion)、軟膏、液體、噴霧施料器(spray applicator)及其組合所組成之群之留存型產品，或選自由手洗餐具清潔劑、洗手液、塊狀皂、沐浴液、洗髮精、通用清洗劑及其組合所組成之群之洗淨型產品。
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