DE10032109A1 - Recovery of active components from Aloe vera, e.g. juice with cathartic activity and gel for cosmetic or nutritional use, by mechanically separating the epidermis and parenchym under a cooled inert gas - Google Patents
Recovery of active components from Aloe vera, e.g. juice with cathartic activity and gel for cosmetic or nutritional use, by mechanically separating the epidermis and parenchym under a cooled inert gasInfo
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- A61K36/88—Liliopsida (monocotyledons)
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung biowirksamer Bestand teile der Blätter der Aloe vera.The invention relates to a method for obtaining bio-active stock parts of the leaves of aloe vera.
Die Gattung der Aloe ist in subtropischen, ariden Gebieten, hauptsächlich in Steppen und Gebirgen Afrikas verbreitet. Ihre Gattung umfaßt eine große Anzahl von Arten von charakteristischen Sukkulenten. Insbesondere die Aloe ferox Mill., Aloe vera L. (Synonym Aloe barbadensis Mill.) und Aloe arborescens Mill. werden seit geraumer Zeit in der Volksmedizin als Heilpflanzen benutzt. Hier insbesondere die verdauungs anregende und je nach Dosierung abführende Wirkung des aloinhaltigen Saftes aus der Epidermis der geernteten Blätter und die kosmetische Wirkung des im inneren Blattparenchym gespeicherten Aloe-Gels. Insbesondere das Gel der Aloe vera Pflan zen wird in den letzten Jahren zunehmend als kosmetischer Zusatz oder als Nahrungs ergänzungsmittel verwendet.The genus of aloe is in subtropical, arid areas, mainly in steppes and the mountains of Africa. Their genus includes a large number of species of characteristic succulents. In particular the Aloe ferox Mill., Aloe vera L. (Synonym Aloe barbadensis Mill.) And Aloe arborescens Mill. Have been growing for some time Time used in folk medicine as medicinal plants. Here in particular the digestive stimulating and depending on the dosage laxative effect of the juice containing aloin the epidermis of the harvested leaves and the cosmetic effect of the inside Leaf parenchyma stored aloe gels. Especially the gel of the aloe vera plant In recent years, zen has been used increasingly as a cosmetic additive or as a food supplements used.
Das Gel der Aloe vera ist eine sehr empfindliche Substanz. Daher ist bisher nicht be kannt geworden, das Gel in frischer Form zur Verfügung zu stellen.The gel of aloe vera is a very sensitive substance. Therefore, is not yet became known to provide the gel in a fresh form.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem biowirksame Bestandteile der Aloe vera in frischer Form gewonnen und zur Verfü gung gestellt werden können.The invention is therefore based on the object of specifying a method with which bio-active components of aloe vera obtained in fresh form and available can be provided.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Blattgrün und gelhaltiges Parenchym der Blätter der Aloe vera mechanisch separiert derart, daß das im Blattgrün enthaltene Aloin nicht mit dem Parenchym in Berührung gelangt. Die Zellen des "Parenchym filets" werden anschließend mechanisch aufgeschlossen. Danach werden Gel und Zellmassen durch Filtration, vorzugsweise Ultrafiltration getrennt. Erfindungswesent lich ist ferner, daß die einzelnen Verarbeitungsschritte in gekühlter Schutzgas atmosphäre stattfinden. Die Temperatur befindet sich vorzugsweise zwischen 4° und 7°. Als Schutzgas wird vorzugsweise CO2 eingesetzt. In the process according to the invention, leaf green and gel-containing parenchyma of the leaves of the aloe vera are mechanically separated in such a way that the aloin contained in the leaf green does not come into contact with the parenchyma. The cells of the "parenchyma fillet" are then mechanically disrupted. The gel and cell masses are then separated by filtration, preferably ultrafiltration. Invention is also Lich that the individual processing steps take place in a cooled protective gas atmosphere. The temperature is preferably between 4 ° and 7 °. CO 2 is preferably used as the protective gas.
Die geernteten Blätter der Aloe werden noch auf dem Erntefeld in vorzugsweise eigens dafür bereitgestellte Kühlcontainer eingebracht. Durch den sofortigen Kühl effekt schließt sich die Schnittstelle des Blattes und wirkt somit als Verpackung des Gels. Bakterielle und oxidative Effekte werden somit weitgehend ausgeschlossen.The harvested leaves of the aloe are still preferred on the harvest field specially provided refrigerated containers. Thanks to the immediate cooling effect closes the interface of the sheet and thus acts as packaging for the Gel. Bacterial and oxidative effects are largely excluded.
Die Separierung des gelhaltigen Parenchyms und der Epidermis (Blattgrün) erfolgt vorzugsweise maschinell auf automatischem Wege. Auf die hierfür vorzugsweise ein zusetzenden Vorrichtungen und Werkzeuge wird weiter unten eingegangen.The gel-containing parenchyma and the epidermis (leaf green) are separated preferably automatically by machine. On the preferably for this Additional devices and tools are discussed below.
Für das Aufschließen der Zellen erfolgt vorzugsweise ein Aufschneiden des Paren chymfilets in sehr feine Scheiben, vorzugsweise mit einer Dicke von maximal 1 mm. Der Schneidvorgang findet dabei äußerst schonend statt, damit höhere Drücke nicht entstehen. Es hat sich herausgestellt, daß der im Gel befindliche Wirkstoff Acemennane druckempfindlich reagiert. Dies gilt im übrigen auch für andere Wirkstoff des Gels. Das erwähnte Mikroschnittverfahren führt zu einer feinen Verteilung des Zellmaterials in der Zellflüssigkeit, so daß man bei der späteren Verarbeitung des Ausgangsproduktes auf ein Homogenisierungsmittel verzichten kann, was wiederum der Frische des Produktes zugute kommt.The parene is preferably cut open to unlock the cells Chymfilets in very fine slices, preferably with a maximum thickness of 1 mm. The cutting process takes place extremely gently, so that higher pressures do not arise. It has been found that the active ingredient in the gel Acemennane is sensitive to pressure. This also applies to others Active ingredient of the gel. The micro-cutting process mentioned leads to a fine one Distribution of the cell material in the cell fluid, so that you can in the later Processing of the starting product dispense with a homogenizing agent can, which in turn benefits the freshness of the product.
Nach dem Mikroschnittverfahren erfolgt eine Filtration zur Trennung von Zellmaterial und Zellinhalt. Das Gel wird in gekühlten Behältern unter Schutzgasatmosphäre gelagert und vorzugsweise dem Endverbraucher über eine Kühlkette zur Verfügung ge stellt.The micro-cut process is used for filtration to separate cell material and cell content. The gel is stored in refrigerated containers under a protective gas atmosphere and preferably available to the end user via a cold chain provides.
Zellwandmaterial, das durch die Filtration separiert ist, kann vorzugsweise getrocknet werden, vorzugsweise durch sogenannte Vakuumtrocknung, d. h. Trocknung bei nied rigen Temperaturen und Vakuum. Dadurch wird eine pulverförmige Masse erhalten, die zu kosmetischen und pharmazeutischen Zwecken eingesetzt werden kann. In ei nem Nebenschritt wird das Aloin aus dem Blattgrün bzw. der Epidermis extrahiert, vorzugsweise durch Pressung. Das ausgepreßte Material wird anschließend zerkleinert und kompostiert. Der erzeugte Kompost kann zur Verbesserung des Wachstums der Aloe-Pflanzen dem Boden wieder zugeführt werden.Cell wall material separated by filtration can preferably be dried are, preferably by so-called vacuum drying, d. H. Drying at low temperatures and vacuum. This gives a pulverulent mass which can be used for cosmetic and pharmaceutical purposes. In egg In a secondary step, the aloin is extracted from the leaf green or the epidermis, preferably by pressing. The pressed material is then crushed and composted. The compost generated can help to improve the growth of the Aloe plants are returned to the soil.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Gewinnung von
biowirksamen Bestandteilen der Aloe vera zu schaffen. Die erfindungsgemäße Anlage
zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
ein Raum, in dem eine Schutzgasatmosphäre herrscht
mindestens eine Schleuse für die Zufuhr von Aloe vera Blättern in den Raum
mindestens eine Schleuse für den Austritt von Blattgrün, Zellmasse und/oder
Gel
mindestens eine Filetiermaschine mit sterilen Werkzeugen zum Halbieren der
Blätter und zum Entfernen des Parenchyms
einer Schneidvorrichtung für die Parenchymfilets und
mindestens einer Filtrationsvorrichtung.The invention is also based on the object to provide a plant for the extraction of bioactive constituents of aloe vera. The system according to the invention is characterized by the following features:
a room in which a protective gas atmosphere prevails at least one lock for the supply of aloe vera leaves into the room at least one lock for the discharge of leaf green, cell mass and / or gel
at least one filleting machine with sterile tools for halving the leaves and removing the parenchyma
a cutting device for the parenchyma fillets and at least one filtration device.
Die Schutzgasatmosphäre in dem Raum weist einen leichten Überdruck auf, so daß keine Luft von außen zuströmen kann. Zur Aufrechterhaltung eines relativ kleinen Überdrucks, von z. B. 0,1 bis 1,5 mbar erfolgt eine kontrollierte Absaugung aus dem Raum, etwa über eine Ablufthaube. Die Schleusen dienen zum Einbringen von Mate rial in den Raum und zum Ausbringen desselben, ohne daß dadurch Luftsauerstoff in den Raum hineingelangt. Zu diesem Zweck sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß in der Schleuse mit Hilfe eines Laminators quer zur Transportrichtung ein Laminarstrom erzeugt wird. Laminatoren sind feinstmaschige Siebe mit einer Ma schenweite von 2 bis 5 µ, die die Eigenschaft haben, einen stabilen Laminarstrom zu erzeugen. Der in der Schleuse strömende Laminarstrom verhindert, daß Luft aus der Umgebung in den Produktionsraum eindringt. Wie schon ausgeführt, wird mit Hilfe der Filetiermaschine das Parenchym aus der Blättern entfernt, indem diese in Längs richtung aufgeteilt werden. Damit dies automatisch erfolgen kann, ist nach einer Aus gestaltung der Erfindung der Filetiermaschine eine Blattauswertevorrichtung vorge ordnet, die mit Sensoren die Lage, Länge und Dicke des zugeführten Blattes erfaßt. Die Werkzeuge der Filetiermaschine werden entsprechend angesteuert. Die Schneid vorrichtung weist vorzugsweise rotierende Messer auf, die oberhalb und unterhalb des Filets angeordnet sind und quer und in Laufrichtung Schnitte ausführen mit einer maximalen Schnittbreite von 1 mm. Hierbei werden schädliche Scherkräfte vermieden und die Gelflüssigkeit kann sich ohne größeren Druckaufwand vom Zellmaterial tren nen lassen. Nach dem Filtrationsverfahren kann das Gel zu verschiedenen Endpro dukten weiterverarbeitet werden, wobei wesentlich ist, daß dabei Temperatur, Atmo sphäre und Überdruck ständig kontrolliert und überwacht werden. Dies gilt auch für Lagertanks zur Aufnahme von Gel und Zellmasse, die einer Schutzgasatmosphäre unterworfen sind, wobei vorzugsweise eine Kontrollvorrichtung dafür sorgt, daß Schutzgas nachgespeist wird, wenn Inhalt entnommen wird.The protective gas atmosphere in the room has a slight excess pressure, so that no air can flow in from outside. To maintain a relatively small Overpressure, e.g. B. 0.1 to 1.5 mbar controlled extraction from the Space, for example via an exhaust hood. The locks are used to introduce mate rial in the room and for the same, without thereby causing atmospheric oxygen in got into the room. An embodiment of the invention provides for this purpose before that in the lock with the help of a laminator transversely to the transport direction Laminar current is generated. Laminators are finely meshed sieves with one dimension width of 2 to 5 µ, which have the property of a stable laminar flow produce. The laminar flow flowing in the lock prevents air from the Environment penetrates into the production room. As already stated, will help the filleting machine removes the parenchyma from the leaves by placing them lengthways direction can be divided. So that this can be done automatically, is after an off design of the invention of the filleting machine a sheet evaluation device arranges, which detects the position, length and thickness of the sheet fed with sensors. The tools of the filleting machine are controlled accordingly. The cutting device preferably has rotating knives above and below the Fillets are arranged and make cuts across and in the running direction with a maximum cutting width of 1 mm. Harmful shear forces are avoided and the gel liquid can separate from the cell material without great pressure leave. After the filtration process, the gel can be sent to various end pro products are further processed, it being essential that temperature, atm sphere and overpressure are constantly checked and monitored. This also applies to Storage tanks for gel and cell mass, which create a protective gas atmosphere are subjected, wherein preferably a control device ensures that Shielding gas is replenished when content is removed.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Anlage zur Durchführung des Verfah rens läßt sich ein frisches Aloe vera-Gel herstellen und bis zum Verbraucher die Frische garantieren. Es lassen sich auf einfache und wirksame Weise die einzelnen Wirkstoffe der Aloe separieren, ohne daß ihre Wirksamkeit beeinträchtigt ist. Die Er findung hat ferner den Vorteil, daß der Geschmack des Endprodukts ebenfalls nicht beeinträchtigt wird.With the method according to the invention and the system for carrying out the method rens, a fresh aloe vera gel can be made and the consumer can Guarantee freshness. Individuals can be created in a simple and effective manner Separate active ingredients from aloe without affecting their effectiveness. The he The invention also has the advantage that the taste of the end product is also not is affected.
Anhand von Zeichnungen soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert wer den.The method according to the invention is to be explained in more detail with reference to drawings the.
Fig. 1 zeigt den Ablaufplan des gesamten Produktionsverfahrens einschließlich des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 1 shows the flowchart of the entire production process including the method according to the invention.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Aloe vera-Blatt. Fig. 2 shows a cross section through an aloe vera leaf.
Fig. 3 zeigt den Schnittansatz beim Filetieren. Fig. 3 shows the cut approach when filleting.
Fig. 4 zeigt die Anordnung der Mikroschnitte durch das Parenchym nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren. Fig. 4 shows the arrangement of the micro sections through the parenchyma according to the inventive method.
Fig. 5 zeigt den Aufbau einer Schleuse für die Anlage nach der Erfindung. Fig. 5 shows the structure of a lock for the system according to the invention.
Der Produktionsablaufplan nach Fig. 1 ist aus sich heraus verständlich und wird daher im einzelnen nicht näher erläutert.The production flow chart shown in FIG. 1 is self-explanatory and is therefore not further explained in detail.
In Fig. 2 ist der Querschnitt eines Aloe vera-Blattes dargestellt mit dem Blattgrün 10 oder der Epidermis und dem Parenchym 12. Beim Filetieren des Blattes erfolgt ein Längsschnitt durch das Blatt entsprechend C-C, und zwar in der Ebene, welche durch die Kanten 14, 16 des Blattes hindurchgeht. Schnitte A-A und B-B senkrecht zum Schnitt C-C nahe den Kanten 14, 16 dienen dazu, die Kantenbereiche abzutrennen. Die auf diese Weise gebildeten beiden Teile des Aloe vera-Blattes werden anschlie ßend mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs, das löffelartig ausgebildet sein kann, von dem Paranchym befreit. Es werden mithin Filets gebildet, von denen eines beispielhaft bei 20 in Fig. 4 in Draufsicht dargestellt ist. Die in Fig. 4 dargestellten Geraden mit Pfeilspitzen deuten die Durchführung von Schnitten an, die im Parenchymfilet durch geführt werden. Es handelt sich dabei um sehr feine Schnitte mit einer Breite von weniger als 1 mm, die, wie weiter oben schon beschrieben, dem Aufschluß der Zellen dienen.In FIG. 2, the cross section is of a Aloe vera leaf shown by the leaf green 10 or the epidermis and the parenchyma 12th When filleting the sheet, a longitudinal cut is made through the sheet according to CC, in the plane that passes through the edges 14 , 16 of the sheet. Cuts AA and BB perpendicular to the cut CC near the edges 14 , 16 serve to separate the edge areas. The two parts of the aloe vera leaf formed in this way are then freed from the paranchym with the aid of a suitable tool, which can be spoon-like. Fillets are thus formed, one of which is shown by way of example at 20 in FIG. 4 in a top view. The straight lines shown in FIG. 4 with arrowheads indicate the execution of cuts which are carried out in the parenchyma fillet. These are very fine cuts with a width of less than 1 mm, which, as already described above, serve to disrupt the cells.
Wie ebenfalls schon erwähnt, erfolgt die Verarbeitung des Aloe vera-Blattes in einem Raum mit Schutzgasatmosphäre, wobei zum Beispiel CO2 unter leichtem Überdruck zugeführt wird und wobei entsprechend für die Abfuhr der Raumatmosphäre gesorgt werden muß. Außerdem kann eine Messung der Gaskonzentration, beispielsweise der Sauerstoffkonzentration, vorgenommen werden, damit bei Anstieg der Sauerstoff konzentration über einen vorgegebenen Wert Schutzgas, beispielsweise CO2, nach geregelt werden kann, bis wieder der erwünschte Höchstwert erhalten werden kann. In Fig. 5 ist eine Schleuse zu dem Produktionsraum dargestellt, wobei am linken Ende in Fig. 5 des Schleusenkanals 22 beispielsweise die Zufuhr der Aloe vera-Blätter erfolgt und am anderen Ende der Eintritt in den Produktionsraum. Auf beiden Seiten des Schleusenkanals sind Laminatoren 24, 26 angeordnet, die dafür sorgen, daß eine laminare Strömung im Kanal 22 erfolgt, wobei ein Teil der Strömung in den Produk tionsraum und ein anderer Teil nach außen tritt. Funktion der Laminatoren 24, 26 ist, mit Hilfe von Sieben oder Gittern oder dergleichen sehr kleiner Maschenweite eine stabile laminare Strömung herzustellen, wobei die Strömung und der Aufbau der Schleuse so gewählt sind, daß über dem Kanal ein Differenzdruck erhalten wird, der kleiner ist als 1 mbar, um einen Diffusoreffekt zu vermeiden. Für die Zufuhr von CO2 zur Schleuse sind auf beiden Seiten der Laminatoren 24, 26 Kammern 28, 30 vorge ordnet, über die das Schutzgas den Laminatoren 24, 26 zugeführt wird. In den Leitungen zu den Kammern 28, 30 sind Regelventile 32, 36 angeordnet, die mit Hilfe von Motoren oder dergleichen verstellt werden können in Abhängigkeit von Regel- oder Steuergrößen, die sich aus dem Prozeß ergeben. Es versteht sich, daß die Laminatoren 24, 26 auch an der Decke und dem Boden des Kanals 22 angeordnet sind anstelle der Anordnung an den Seiten.As already mentioned, the processing of the aloe vera leaf takes place in a room with a protective gas atmosphere, for example CO 2 being supplied under a slight excess pressure and care being taken for the removal of the room atmosphere. In addition, a measurement of the gas concentration, for example the oxygen concentration, can be carried out so that when the oxygen concentration rises above a predetermined value, protective gas, for example CO 2 , can be readjusted until the desired maximum value can be obtained again. FIG. 5 shows a lock to the production area, with the aloe vera leaves being supplied at the left end in FIG. 5 of the lock channel 22 and the entry into the production area at the other end. Laminators 24 , 26 are arranged on both sides of the lock channel, which ensure that a laminar flow takes place in the channel 22 , part of the flow entering the production space and another part coming out. The function of the laminators 24 , 26 is to produce a stable laminar flow with the aid of sieves or grids or the like of very small mesh size, the flow and the structure of the sluice being selected so that a differential pressure is obtained which is smaller than the channel 1 mbar to avoid a diffuser effect. For the supply of CO 2 to the lock are on both sides of the laminators 24 , 26 chambers 28 , 30 arranged via which the protective gas is fed to the laminators 24 , 26 . In the lines to the chambers 28 , 30 , control valves 32 , 36 are arranged, which can be adjusted with the aid of motors or the like, depending on control or control variables that result from the process. It goes without saying that the laminators 24 , 26 are also arranged on the ceiling and the bottom of the channel 22 instead of the arrangement on the sides.
Claims (21)
Blattgrün (Epidermis) und gelhaltiges Parenchym der Aloe vera werden me chanisch separiert derart, daß das im Blattgrün enthaltene Aloin nicht mit dem Parenchym in Berührung kommt
die Zellen des Parenchyms werden mechanisch aufgeschlossen
Gel und Zellmaterial werden durch Filtration getrennt
die einzelnen Verarbeitungsschritte finden in gekühlter Schutzgasatmosphäre statt.1. A method for obtaining bioactive components of aloe vera with the following steps:
Leaf green (epidermis) and gel-containing parenchyma of the aloe vera are separated mechanically in such a way that the aloin contained in the leaf green does not come into contact with the parenchyma
the cells of the parenchyma are mechanically disrupted
The gel and cell material are separated by filtration
the individual processing steps take place in a cooled protective gas atmosphere.
einem Raum, in dem eine Schutzgasatmosphäre herrscht
mindestens einer Schleuse für die Zufuhr von Aloe vera-Blättern in den Raum
mindestens eine Schleuse für den Austritt von Blattgrün, Zellenmaterial und Gel
mindestens einer Filetiermaschine in dem Raum mit sterilen Werkzeugen zum Halbieren der Blätter und Entfernen des Parenchyms
einer Schneidvorrichtung für die Parenchymfilets
mindestens einer Filtrationsvorrichtung. 15. Plant for the production of bioactive constituents of aloe vera, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 14, with
a room with a protective gas atmosphere
at least one sluice for feeding aloe vera leaves into the room
at least one lock for the discharge of leaf green, cell material and gel
at least one filleting machine in the room with sterile tools to halve the leaves and remove the parenchyma
a cutting device for the parenchyma fillets
at least one filtration device.
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