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Title:
PRESERVATIVES BASED ON CARBOXYLIC ANHYDRIDES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/014889
Kind Code:
A3
Abstract:
Carboxylic anhydrides are outstandingly suitable as an additive to industrial materials, cosmetics, pharmaceuticals and foods, especially drinks, to protect them from infestation and/or destruction by microorganisms.

Inventors:
KAULEN JOHANNES (DE)
VOGL ERASMUS (DE)
RITZER EDWIN (DE)
HOFFMANN MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/006361
Publication Date:
July 24, 2008
Filing Date:
July 18, 2007
Export Citation:
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Assignee:
LANXESS DEUTSCHLAND GMBH (DE)
KAULEN JOHANNES (DE)
VOGL ERASMUS (DE)
RITZER EDWIN (DE)
HOFFMANN MANFRED (DE)
International Classes:
A01N37/14; A23L3/00; A61K8/00; B27K3/00
Domestic Patent References:
WO2004056214A22004-07-08
WO2007008874A22007-01-18
Foreign References:
US3097996A1963-07-16
DE1961922A11971-06-24
FR2877576A12006-05-12
US20020197185A12002-12-26
Other References:
DOBIAS JAROSLAV ET AL: "Properties of polyethylene films with incorporated benzoic anhydride and/or ethyl and propyl esters of 4-hydroxybenzoic acid and their suitability for food packaging", FOOD ADDITIVES AND CONTAMINANTS, vol. 17, no. 12, December 2000 (2000-12-01), pages 1047 - 1053, XP009100683, ISSN: 0265-203X
WENG YIH-MING ET AL: "Sorbic anhydride as antimycotic additive in polyethylene food packaging films", LEBENSMITTEL-WISSENSCHAFT AND TECHNOLOGIE, vol. 30, no. 5, 1997, pages 485 - 487, XP002481750, ISSN: 0023-6438
DIVOL B ET AL: "Effectiveness of dimethyldicarbonate to stop alcoholic fermentation in wine", FOOD MICROBIOLOGY, ACADEMIC PRESS LTD, LONDON, GB, vol. 22, no. 2-3, 1 April 2005 (2005-04-01), pages 169 - 178, XP004613725, ISSN: 0740-0020
Attorney, Agent or Firm:
LANXESS DEUTSCHLAND GMBH (51369 Leverkusen, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Verwendung von mindestens einem Carbonsäureanhydrid als Zusatz zu technischen Materialien, Kosmetika, Pharmaka und Nahrungsmitteln zu deren Schutz vor Befall und/oder Zerstörung durch Mikroorganismen.

2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsäureanhydride der Formel (I)

worin

R 1 und R 2 unabhängig voneinander für geradkettiges oder verzweigtes Q-Cg-Alkyl, C 3 -C 8 -Cycloalkyl, ein- oder mehrfach ungesättigtes C 2 -Cg-Alkenyl, C 5 -C 8 -

Cycloalkenyl, C 2 -Cg-Alkinyl, Phenyl, Benzyl oder Phenethyl stehen, welches jeweils gegebenenfalls ein- bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiert ist durch Methyl, Hydroxyl, Carboxyl, Acyl, Alkoxy, Acyloxy oder Oxo,

oder

R 1 und R 2 gemeinsam für ein Brückenglied -(CH 2 ),,- mit n = 1 bis 6 oder für ein Brückenglied -CH 2 -O-CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 - oder -CH=CH-, stehen, wobei die genannten Brückenglieder jeweils gegebenenfalls ein- bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sind durch Methyl, Hydroxyl, Carboxyl, Acyl, Alkoxy, Acyloxy oder Oxo,

entsprechen.

3. Verwendung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Carbonsäureanhydriden um Essigsäureanhydrid, Benzoesäure- anhydrid, Propionsäureanhydrid und Sorbinsäureanhydrid handelt.

4. Verwendung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsäureanhydride in einer Menge von 1 bis 100 000 ppm bezogen auf die zu schützenden technischen Materialien, Kosmetika, Pharmaka oder Lebensmittel eingesetzt werden.

5. Verwendung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Getränke vor Befall und/oder Zerstörung durch Mikroorganismen geschützt werden.

6. Mischung enthaltend mindestens ein Carbonsäureanhydrid der Formel (I)

worin

R 1 und R 2 unabhängig voneinander für geradkettiges oder verzweigtes Ci-Cg-Alkyl, C 3 -C 8 -Cycloalkyl s ein- oder mehrfach ungesättigtes C 2 -Cs-Alkenyl, C 5 -Cg- Cycloalkenyl, C 2 -Cg-Alkinyl, Phenyl, Benzyl oder Phenethyl stehen, welches jeweils gegebenenfalls ein- bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiert ist durch Methyl, Hydroxyl, Carboxyl, Acyl, Alkoxy, Acyloxy oder Oxo,

oder

R 1 und R 2 gemeinsam für ein Brückenglied -(CH 2 ) n - mit n = 1 bis 6 oder für ein Brückenglied -CH 2 -O-CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 - oder -CH=CH-, stehen, wobei die genannten Brückenglieder jeweils gegebenenfalls ein- bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sind durch Methyl, Hydroxyl, Carboxyl, Acyl, Alkoxy, Acyloxy oder Oxo,

und mindestens einen weiteren antimikrobiellen Wirkstoff.

7. Mischung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem antimikro- biellen Wirkstoff um Dimethyldicarbonat, Diethyldicarbonat, Sorbinsäure und deren Salze,

Benzoesäure und deren Salze, Schwefeldioxid und Verbindungen, welche Schwefeldioxid abspalten können, sowie Orthophenylphenol und Propionsäure handelt.

8. Mikrobizides Mittel enthaltend eine Mischung gemäß Anspruch 6 sowie mindestens ein Lösungs- oder Verdünnungsmittel sowie gegebenenfalls ein oder mehrere Formulierhilfs- mittel.

9. Verwendung einer Mischung gemäß Anspruch 6 oder eines Mittels gemäß Anspruch 8 als Zusatz zu technischen Materialien, Kosmetika, Pharmaka und Nahrungsmitteln zu deren Schutz vor Befall und/oder Zerstörung durch Mikroorganismen.

10. Technische Materialien, Kosmetika, Pharmaka und Nahrungsmittel enthaltend mindestens ein Carbonsäureanhydrid und gegebenenfalls mindestens einen weiteren antimikrobiellen Wirkstoff.

Description:

Konservierungsmittel auf Basis von Carbonsäureanhydriden

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Carbonsäureanhydriden zur Konservierung von technischen Materialien, Kosmetika, Pharmaka und Lebensmitteln.

Aus der Literatur sind eine Vielzahl von Carbonsäureanhydriden sowie Methoden zur Herstellung derselben lange bekannt. Eine Anwendung von Carbonsäureanhydriden zur direkten Konservierung von technischen Materialien oder Lebensmitteln ist bisher nicht beschrieben. In der WO 2004/056214 ist eine Methode zur Herstellung von Packmaterialien beschrieben, welche immobilisierte antimikrobielle Substanzen, u. a. Säureanhydride, enthalten, die eine biologische Wirkung entfalten sollen indem der Wirkstoff indirekt, nämlich aus dem Packmaterial auf das verpackte Material übergeht und es dadurch konserviert .

Beschrieben sind weiterhin Verpackungsfilme aus Polyethylen, in welche Sorbinsäureanhydrid eingearbeitet wurde. Diese Produkte sollen eine gewisse antifungische Wirkung entfalten. (Weng, Yih-Ming; Chen, Min-Jane; Food Science and Technology, 1997, 30(5), 485-487).

Weiterhin sind aus dem Stand der Technik bereits eine ganze Reihe von Verfahren zur Konservie- rung von technischen Materialien, Kosmetika oder Lebensmitteln bekannt, wobei der biozide Wirkstoff direkt dem zu konservierenden Produkt zugesetzt wird. Hierbei besteht allerdings weiterhin Verbesserungsbedarf.

Die durch eine Biozidbehandlung in das zu schützende Produkt eingetragenen Biozid-Rückstände werden beispielsweise, besonders in neuerer Zeit, mehr und mehr als problematisch angesehen, und sollten möglichst vermieden werden.

Tatsächlich wurden daher auch schon in der Vergangenheit einige Biozide entwickelt, welche am Wirkort gewissermaßen verschwinden, in dem sie beispielsweise im günstigsten Falle in schon lange bekannte und gut untersuchte und besonders, um ein Vielfaches weniger aktive, Produkte zerfallen. Als Beispiele hierfür seien etwa Stoffe wie Wasserstoffperoxid, Peroxisäuren, Chlor, Diethyldicarbonat oder Dimethyldicarbonat genannt. Es besteht jedoch weiterhin großer Bedarf an neuen mikrobiziden Substanzen welche sich im Medium in relativ unbedenkliche Substanzen zersetzen können und gleichzeitig ein noch besseres Wirkspektrum aufweisen als die bisher verwendeten Substanzen. Insbesondere für den Einsatz in Kosmetika, Pharmaka oder Lebensmitteln kommen nur wenige der nach dem Stand der Technik zur Verfügung stehenden Substanzen in Betracht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es demnach, effektive biozide Wirkstoffe bereit zu stellen, die direkt in das zu konservierende Produkt eingearbeitet werden können und dort in weniger

aktive Wirkstoffe zerfallen, die insbesondere beim Einsatz in Kosmetika, Pharmaka und Lebensmitteln als unbedenklich gelten.

Es wurden nun überraschend gefunden, dass Carbonsäureanhydride vorzüglich zur antimikrobiel- len Behandlung von technischen Materialien, Kosmetika, Pharmaka, Lebensmitteln und insbeson- dere von Getränken geeignet sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von mindestens einem Carbonsäureanhydrid als Zusatz zu technischen Materialien, Kosmetika, Pharmaka und Lebensmitteln zu deren Schutz vor Befall und/oder Zerstörung durch Mikroorganismen.

Vorzugsweise werden die Carbonsäureanhydride direkt in das zu schützende Produkt eingebracht.

Bei den Carbonsäureanhydriden handelt es sich bevorzugt um Verbindungen der allgemeinen Formel (I)

worin

R 1 und R 2 unabhängig voneinander für geradkettiges oder verzweigtes CpCg-Alkyl, C 3 -C 8 - Cycloalkyl, ein- oder mehrfach ungesättigtes C 2 -Cg-Alkenyl, C 5 -C 8 -Cycloalkenyl,

C 2 -C 8 -Alkinyl, Phenyl, Benzyl oder Phenethyl stehen, welches jeweils gegebenenfalls ein- bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiert ist durch Methyl, Hydroxyl, Carboxyl, Acyl, Alkoxy, Acyloxy oder Oxo,

oder

R 1 und R 2 gemeinsam für ein Brückenglied -{CH 2 ) n - mit n = 1 bis 6 oder für ein Brückenglied -CH 2 -O-CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 - oder -CH=CH-, stehen, wobei die genannten Brückenglieder jeweils gegebenenfalls ein- bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sind durch Methyl, Hydroxyl, Carboxyl, Acyl, Alkoxy, Acyloxy oder Oxo.

Anstelle der Verbindungen der Formel (I) können auch Oligomere oder Polymere Anhydride von Dicarbonsäuren, die von den verbrückten Carbonsäureanhydriden der Formel (I) abgeleitet sind, eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Carbonsäureanhydriden der Formel (I), worin

R 1 und R 2 unabhängig voneinander für geradkettiges oder verzweigtes Ci-C 8 -AlRyI, ein- oder mehrfach ungesättigtes C 2 -C 8 -Alkenyl, Phenyl oder Benzyl stehen, welches jeweils gegebenenfalls ein- bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiert ist durch Methyl, Hydroxyl, Carboxyl, Acyl, Alkoxy oder Acyloxy.

Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von Carbonsäureanhydriden der Formel (I),

worin

R 1 und R 2 unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Pent-l,3-dienyl, oder Phenyl stehen.

Insbesondere bevorzugt ist die Verwendung von Essigsäureanhydrid, Benzoesäureanhydrid, Propionsäureanhydrid und/oder Sorbinsäureanhydrid.

Unter technischen Materialien sind im vorliegenden Zusammenhang nichtlebende Materialien zu verstehen, die für die Verwendung in der Technik zubereitet worden sind. Beispielsweise handelt es sich bei den technischen Materialien um Klebstoffe, Leime, Papier und Karton, Textilien, Leder, Holz, Holzwerkstoffe, Holzverbundstoffe, Anstrichmittel, Kühlschmierstoffe und andere Materialien, die von Mikroorganismen befallen oder zersetzt werden können. Weiterhin sind unter technischen Materialien im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Teile von Produktionsanlagen, beispielsweise Kühlwasserkreisläufe, zu verstehen, die durch Vermehrung von Mikroorganismen beeinträchtigt werden können. Bevorzugt zu schützende technische Materialien sind Klebstoffe, Leime, Papiere und Kartone, Leder, Holz, Holzwerkstoffe, Holzverbundstoffe, Anstrichmittel, Kühlschmiermittel und Wärmeübertragungsflüssigkeiten.

Bei den Kosmetika handelt es sich beispielsweise um Cremes oder Lotionen zur Pflege der Haut wie Gesichts- oder Handcremes oder auch um Make-Up Produkte wie Lippenstifte oder Gesichtsmasken.

Bei den Pharmaka handelt es sich beispielsweise um Arzneimittelzubereitungen wie Säfte, Tropfen, Sprays, Salben, Tabletten und intravenös zu verabreichende Infusionslösungen.

Zum Schutz von technischen Materialien, Kosmetika, Pharmaka und Nahrungsmitteln werden die Carbonsäureanhydride in geeigneter Weise direkt in das zu konservierende Medium eingebracht. Eine gleichmäßige Einbringung ist in der Regel von Vorteil und notwendig. Dies kann beispielsweise durch geeignete Dosierpumpen geschehen. Eine andere Einbringung kann beispielsweise durch Rührwerke oder Mischer erfolgen.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Carbonsäureanhydride können dabei als Reinstoffe oder in Form von Formulierungen dem zu schützenden Produkt zugesetzt werden. Solche Formulierungen enthalten neben den Carbonsäureanhydriden noch ein oder mehrere Lösungsmittel und/oder Formulierhilfmittel. Je nach Löslichkeit der Carbonsäureanhydride kommen als Lösungsmittel Wasser, Ethanol sowie geeignete organische Lösungsmitteln in Frage.

Als Formulierhilfsmittel kommen beispielsweise Tenside. Antischaummittel. Antioxidantien, Stabilisatoren oder inerte organische oder anorganische Hilfsstoffe wie beispielsweise Cellulosefasern in Betracht. Die Carbonsäureanhydride können auch auf adsorptive Medien aufgebracht werden und in dieser Form eingesetzt werden. Beispiele für adsorptive Medien sind Cellulosefasern oder Aktivkohle.

Die Carbonsäureanhydride sind dabei üblicherweise zu 1 bis 90 Gew.-% in diesen Formulierungen enthalten.

Solche Formulierungen können über einen Zeitraum von mehreren Monaten gelagert werden.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Carbonsäureanhydride werden im allgemeinen in einer Menge von 1 bis 100 000 ppm, bevorzugt in einer Menge von 10 bis 10 000 ppm, besonders bevorzugt in einer Menge von 50 bis 5000 ppm, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 100 bis 2000 ppm bezogen auf das zu konservierende Medium eingesetzt.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der Carbonsäureanhydride gelingt es, technische Materialien, Kosmetika, Pharmaka und Lebensmittel gegen biologische Abbaureaktionen zu stabilisieren. Solche Abbaureaktionen treten z.B. beim Befall mit Mikroorganismen auf.

Als Mikroorganismen, die einen Abbau oder eine Veränderung der technischen Materialien bewirken können, seien beispielsweise Bakterien, Pilze, Hefen, Algen und Schleimorganismen genannt. Vorzugsweise wirken die erfindungsgemäß eingesetzten Carbonsäureanhydride gegen Hefen, Bakterien und Pilze.

Es seien beispielsweise Mikroorganismen der folgenden Gattung genannt:

Acetobacter pasteurianus,

Aspergillus, wie Aspergillus niger,

Candida krusei

Chaetomium, wie Chaetomium globosum,

Escherichia, wie Escherichia coli,

Penicillium, wie Penicillium glaucum,

Pseudomonas, wie Pseudomonas aeruginosa,

Rhodotorula wie Rhodotorula rubra

Saccharomyces wie Saccharomyces cervisiae

Staphylococcus, wie Staphylococcus aureus.

Die erfindungsgemäß stabilisierten technischen Materialien, Kosmetika, Pharmaka und Lebensmittel zeichnen sich durch eine längere Haltbarkeit aus.

Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die erfindungsgemäß eingesetzten Carbonsäureanhydride in die entsprechenden Carbonsäuren hydrolysieren können. Die durch Hydrolyse im Laufe der Zeit durch den Abbau der Carbonsäureanhydride sich bildenden Carbonsäuren sind als Konservierungsstoffe zum Teil lange bekannt, toxikologisch gut untersucht und tragen zusätzlich zu einer Verlängerung der konservierenden Wirkung bei. Zu einer schnellen temporären Abtötung von Keimen kommt damit eine dauerhaft anhaltende Konservierungs-Komponente dazu.

Insbesondere bevorzugt ist die erfmdungsgemäße Verwendung von mindestens einem Carbonsäureanhydrid der Formel (I) zum Schutz von Getränken vor Befall und/oder Zerstörung durch Mikroorganismen.

Insbesondere werden Getränke, welche für einen mikrobiologischen Abbau anfällig sind, von den Carbonsäureanhydriden wirkungsvoll konserviert und stabilisiert. So können die so konservierten Getränke nach entsprechender Versiegelung über mehrere Monate bei Raumtemperatur gelagert werden, ohne dass ein mikrobiologischer Befall zu beobachten ist.

Eine solche Methode der Kaltsterilisation hat beispielsweise gegenüber einer Tunnel- Pasteurisation eine Reihe von Vorteilen wie Energieeinsparnis oder apparatetechnische Vorteile. Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Konservierung ist dabei besser als existierende Verfahren der Kaltsterilisation.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Carbonsäureanhydride eignen sich zum Beispiel in hervorragender Weise als Kaltentkeimungsmittel für stille .oder karbonisierte Getränke wie Soft-Drinks, Vitamin-Getränke, Fruchtsaftgetränke, Teegetränke, alkoholische oder entalkoholisierte Wein-Getränke, Fruchtschorlen oder Biere. Bevorzugt werden dazu die Carbonsäureanhydride in Mengen

zwischen 10 und 200 ppm zeitnah zur Abfüllung den Getränken zugesetzt. Die Zumischung zu den Getränken erfolgt dabei mit speziellen Dosierpumpen.

Beim Einsatz in Getränken wirken die Carbonsäureanhydride kontrollierend auf eine Reihe von Mikroorganismen wie fermentative Hefen, Schimmel oder fermentative Bakterien. Beispielhaft seien hier etwa genannt Saccharomyces globosum, Saccharomyces diastaticus, Saccharomyces cervisiae, Zygosaccharomyces bailii, Candida crusei, Endomyces lactis, Penicillium glaucum, Acetobacter pasteurianus, Brettanomyces spp, Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri und viele andere.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Carbonsäureanhydride können in vorteilhafter Weise mit weiteren antimikrobiellen Wirkstoffen kombiniert werden.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Mischungen von mindestens einem Carbonsäureanhydrid der Formel (I) mit mindestens einem weiteren antimikrobiellen Wirkstoff, vorzugsweise aus der Reihe Dimethyldicarbonat, Diethyldicarbonat, Sorbinsäure und deren Salze, Benzoesäure und deren Salze, Schwefeldioxid und Verbindungen, welche Schwefeldioxid abspal- ten können, sowie Orthophenylphenol und Propionsäure.

Besonders bevorzugt sind Mischungen mit Dimethyldicarbonat, Sorbinsäure und deren Salze oder Benzoesäure und deren Salze.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfϊndungsgemäßen Mischungen zum Schutz von technischen Materialien, Kosmetika, Pharmaka, Lebensmitteln und insbesondere Ge- tränken vor Befall und/oder Zerstörung durch Mikroorganismen.

Die Carbonsäureanhydride der Formel (I) sowie die erfindungsgemäßen Mischungen eignen sich auch vorzüglich zur Konservierung von Brot. Dabei wird das Brot nach dem Backvorgang mit den Carbonsäureanhydriden der Formel (I) oder einer erfmdungsgemäßen Mischung in Form einer geeigneten Formulierung, vorzugsweise einer wässrigen oder alkoholischen Lösung, eingesprüht.

Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten im Allgemeinen mindestens ein Carbonsäureanhydrid der Formel (I) und mindestens einen weiteren antimikrobiellen Wirkstoff im Verhältnis von 1 : 100 bis 100 : 1, bevorzugt von 1 : 10 bis 10 : 1, und besonders bevorzugt von 1 : 1.

Die erfindungsgemäßen Mischungen werden im allgemeinen in einer Menge von 1 bis 100 000 ppm,- bevorzugt in einer Menge von 10 bis 10 000 ppm, besonders bevorzugt in einer Menge von 50 bis 5000 ppm, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 100 bis 2000 ppm bezogen auf das zu konservierende Medium eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Mischungen werden beispielsweise direkt in die zu konservierenden Medien eingerührt oder durch Dosierpumpen zugegeben. Die erfindungsgemäßen Mischungen können dabei direkt oder in Form von Formulierungen dem zu schützenden Produkt zugesetzt werden. Solche Formulierungen enthalten neben den Bestandteilen der Mischung noch ein oder mehrere Lösungsmittel und/oder Formulierhilfmittel. Als Lösungs- und Formulierhilfsmittel kommen die oben genannten Verbindungen in Frage. Die Lösungs- und Formulierhilfsmittel werden in den für diese Stoffe üblichen Mengen eingesetzt.

Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung verdeutlichen, ohne diesen jedoch darauf zu beschränken.

Beispiel 1

Erfrischungsgetränke wurden mit den jeweils angegebenen Mikroorganismen kontaminiert. Die zur Entkeimung der Getränke notwendige Wirkstoff-Konzentration wurde durch Abtöteversuche ermittelt.

Nährmedien: Hefen Orangenserum-Agar (Fa. Oxoid CM 657)

Substanzen: Die eingesetzten Substanzen wurden unverdünnt oder als ethanolische oder butanoli- sche Lösungen (z.B. 2,0 V/V %) oder Suspensionen eingesetzt. Dimethyldicarbonat, Na-Benzoat, K-Sorbat, Sorbinsäureanhydrid und Benzoesäureanhydrid wurden nach bekannten Methoden synthetisiert oder waren käuflich verfügbar. Die jeweiligen Lösungen wurden jeweils frisch angesetzt (Alkoholyse).

Geräte: 50 ml Gewebekulturflaschen der Fa. Greiner, Mullkompressen der Fa. Holthans, Zählkammer nach Thoma der Fa. Brand .

Verwendet wurden grundsätzlich sterile Reagenzien und Geräte. Neben sterilen Einmalartikeln wurden die nötigen Geräte und Reagenzien vor Verwendung durch geeignete Maßnahmen sterili- siert. Maßnahmen der Sterilisation waren Hitzebehandlung im Trockenschrank (min. 8 Stunden ca. 120 0 C) oder im Autoklav (min. 15 Minuten ca. 12O 0 C).

Durchführung:

Abfüllen der Getränke:

Die Getränkesubstrate wurden vor der Durchführung des Versuches in Gewebekulturflaschen abgefüllt. Die Getränkemenge betrug in der Regel 40 mL. Das Abfüllen wurde unter sterilen Bedingungen durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt konnten auch bereits die persistenten Konservierungsmittel eingebracht werden.

Herstellung der Keimsuspension:

Die optimal gewachsenen Kulturen (in Gewebekulturflaschen Greiner; 50 mL, 25 cm 2 oder in Schrägagarröhrchen) wurden mit bis zu 30 mL (je nach Prüfkeim) NaCl-Lösung benetzt (evtl unter Zugabe von ca. 3 Tropfen Tween 80), abgeschwemmt oder mittels Glasperlen (je nach Keim) intensiv abgerollt und bei Bedarf filtriert. Alternativ konnten auch Flüssigkulturen verwendet werden. Eine orientierende Keimzahlbestimmung war unter Zuhilfenahme eines Mikroskopes und einer Thoma-Kammer möglich. Eine genaue Keimzahlbestimmung der eingesetzten Keim-Lösung wurde nach dem Koch 'sehen Plattengußverfahren durchgeführt.

Zugabe der Keimsuspension:

Je nach vorgegebener Keimeinsaat (z.B. 50 - 500 Keime / mL Substrat) wurden die entsprechenden Volumina an Keimlösung (Original oder Verdünnung) zugesetzt und die Probe intensiv geschüttelt.

Zugabe der Wirkstoffe:

Anschließend erfolgte die Zugabe der Wirkstoff-Dosagen, zugegeben als reine Substanz oder als entsprechende alkoholische Lösung oder Suspension im Fall von Dimethyldicarbonat und der Carbonsäureanhydride. über einen Zeitraum von ca. 20 Sekunden wurden die Proben sofort intensiv geschüttelt.

Lagerung

Die Getränkeproben wurden bei 26 0 C ± 2 0 C Wachstumstemperatur gelagert.

Auswertung

Eine Trübung bei ehemals klaren Getränken weist auf eine Kontamination hin. Bei trüben, frucht- fleischhaltigen Getränken war eine visuelle Auswertung nur bedingt möglich. Daher wurde hier zur Auswertung eine Keimzahlbestimmung in Agar durchgeführt.

Tabelle 1 Wirksamkeit von Benzoesäureanhydrid in Apfelsaft gegen Saccharomyces cerevisiae

Substanzen: Benzoesäureanhydrid 100, 150, 250 mg/L Dimethyldicarbonat 250 mg/L Natriumbenzoat 177 mg/L

Testkeim: Sacharomyces cerevisiae

Substrat: Apfelsaft pH-Wert: 3,5 und 6,0

Einfluss der Testsubstanzen auf die Wirksamkeit nach 24 Stunden Kontaktzeit bei 20 0 C Keimeinsaat pro mL Substrat: 56.000 cfu/mL

- = unvergoren + = vergoren

Beispiel 2

Zur Durchführung der Versuche wurde wie in Beispiel 1 angegeben verfahren.

Tabelle 2

Wirksamkeit von Sorbinsäureanhydrid in Apfelsaft gegen Saccharomyces cerevisiae

Substanzen: Sorbinsäureanhydrid 50, 100, 250 mg/L Dimethyldicarbonat 250 mg/L Natriumbenzoat 177 mg/L

Testkeim: Sacharomyces cerevisiae

Substrat: Apfelsaft

Einfluss der Testsubstanzen auf die Wirksamkeit nach 24 Stunden Kontaktzeit bei 20°C

Keimeinsaat pro mL Substrat: 56.000 cfu/mL

Beispiel 3

Zur Durchführung der Versuche wurde wie in Beispiel 1 angegeben verfahren.

Tabelle 3 Wirksamkeit von Sorbinsäureanfaydrid in Apfelsaft gegen Hefe-Mix

Substanzen: Sorbinsäureanhydrid 50, 100, 250 mg/L Dimethyldicarbonat 250 mg/L Natriumbenzoat 177 mg/L

Testkeim: Mischung unterschiedlicher problematischer Hefen aus Getränkeabfüllstraße Substrat: Apfelsaft

Einfluss der Testsubstanzen auf die Wirksamkeit nach 24 Stunden Kontaktzeit bei 20 0 C Keimeinsaat pro mL Substrat: 56.000 cfu/mL