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Patent Searching and Data


Title:
INTERGLYCAN ESTERS OF SUCROSE DICARBOXYLATE AND FRUCTOFURANURONATE, PROCESS FOR THE MANUFACTURE THEREOF, AND USE THEREOF AS A HYPOGLYCEMIC SLOW SUGAR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/005722
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a novel granulated or powdered white natural slow sugar and to a process for manufacturing same based on esterification. The product obtained, i.e. the novel white natural slow sugar, can be consumed by anyone regardless of their state of health because it has a low glycemic index between 15 and 36.5. Obtaining this novel white natural slow sugar by esterification is characterized by slow limited athermal reactions. The novel white natural slow sugar obtained according to the present invention can be used in all food preparations for which traditional white commercial sugar is normally used, such as cakes, pastries, confections, sorbets and ice cream, juices, all types of beverages, chocolate-based preparations, caramel-based cocoa preparations. The novel white natural slow sugar can prevent dental cavities, obesity, retinopathy and other pathologies.

Inventors:
BOUGOUFFA ABDESSATTAR (TN)
Application Number:
PCT/TN2022/050003
Publication Date:
January 04, 2024
Filing Date:
July 14, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BOUGOUFFA ABDESSATTAR (TN)
International Classes:
C07H13/10; C07H1/00
Foreign References:
JP2004300112A2004-10-28
Other References:
HACKBUSCH SVEN ET AL: "Synthesis and conformational analysis of d-gluco-pyranosyl-(6,6')-d-gluco-pyranuronate, a model compound for the inter-glycan 6,6'-ester linkage", CARBOHYDRATE RESEARCH, vol. 458-459, 1 March 2018 (2018-03-01), GB, pages 1 - 12, XP093031996, ISSN: 0008-6215, DOI: 10.1016/j.carres.2018.01.005
LEMOINE S ET AL: "Sucrose tricarboxylate by sonocatalysed TEMPO-mediated oxidation", CARBOHYDRATE RESEARCH, PERGAMON, GB, vol. 326, no. 3, 16 June 2000 (2000-06-16), pages 176 - 184, XP027208941, ISSN: 0008-6215, [retrieved on 20000616]
CHATTAWAP FREDERICK DANIEL ET AL: "THE OXIDATION OF SUCROSE B Y NITRIC ACID", 1 January 1922 (1922-01-01), pages 2703 - 2709, XP093032358, Retrieved from the Internet [retrieved on 20230316]
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HWANG DAHYUN ET AL: "Oral administration of palatinose vs sucrose improves hyperglycemia in normal C57BL/6J mice", NUTRITION RESEARCH, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 59, 4 July 2018 (2018-07-04), pages 44 - 52, XP085533052, ISSN: 0271-5317, DOI: 10.1016/J.NUTRES.2018.06.010
Attorney, Agent or Firm:
MAATOUG, Nour Essaid (TN)
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Claims:
REVENDICATIONS

1- Nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre, en ce qu'il est obtenu par un procédé de fabrication basé sur l'estérification partant du sucre naturel blanc du commerce en passant par l'oxydation réalisée par un oxydant acide et l'estérification des sucres par le même catalyseur oxydant acide afin d'obtenir des Esters conformément à la nouvelle molécule ci-après.

2- Nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre de la revendication 1 gardant le pouvoir sucrant du sucre naturel blanc du commerce et caractérisé par son indice glycémique bas entre IG 15 et 36,5.

3- Nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre des revendications 1 et 2 caractérisé par un indice de réfraction de 1,3412 et de polarisation unité Z° 64,9.

4- Nouveau sucre lent naturel blanc, des revendications 1 et 2 pouvant être consommé par les sujets diabétiques de type 2.

5- Nouveau sucre lent naturel blanc des revendications 1 et 2 anti-obésité par l'effet du non stockage et l'élimination du surplus du sucre consommé et ce, grâce à l'équilibre chimique estérification/hydrolyse agissant en concordance avec la sécrétion lente de l'insuline dans l'organisme.

6- Nouveau sucre lent naturel blanc des revendications 1 et 2 en ce qu'il est diététique et sans apport calorique, empêchant les caries dentaires par le blocage de la fonction alcool (-OH) et pouvant être consommé par les sujets diabétiques pour freiner ou/et empêcher, la rétinopathie et la néphropathie et autres complications pathologiques.

7- Nouveau sucre lent naturel blanc des revendications 1 et 2 en solution liquide, en sirop, en pâte, en crème, en miel ou en caramel.

8- Procédé de fabrication par exemple de 10 kg de Nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre des revendications 1 et 2 conforme à ce qui suit :

- Mélanger deux litres d'eau déminéralisée avec un oxydant acide.

- Chauffer et remuer pendant 10 mn dans une cuve sur un feu pour atteindre 90 à 100 degrés Celsius.

- Ajouter au mélange 10 kg de sucre naturel blanc du commerce.

- Faire cuire sous agitation à une vitesse de 25 à 35 tours/mn.

- Sécher à air frais puis à air chaud la mélasse obtenue, pendant 30 à 45 mn et sous une agitation à une vitesse de 30 à 50 tours/mn. 9- Nouveau sucre lent naturel blanc recommandé aux sportifs pratiquant les sports intenses et ce, pour son caractère lent assurant une libération prolongée et en ce qu'il est porteur de caractéristiques offrant l'endurance et la préservation des muscles contre les crampes.

10- Propriété du nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre utilisé comme matière première pour la fabrication de produits en formes liquide, pâteuse, crémeuse, mielleuse ou caramélisée ou autres formes des revendications 1, 2, et 8 pour la préparation ou la production des produits pharmaceutiques et parapharmaceutiques ainsi que pour les produits de soins du corps, du bien-être et de la cosmétique.

11- Nouveau sucre lent naturel blanc des revendications 1 et 2 obtenu par l'équilibre chimique estérification/hydrolyse possédant les caractères lent, limité et athermique.

12- Nouveau sucre lent naturel blanc des revendications 1 et 2 obtenu par une réaction entre sucre alcool (saccharose) et un sucre acide (acide saccharique) qui est obtenu par oxydation du sucre alcool.

13- Nouveau sucre lent naturel blanc des revendications 1 et 2 préparé en utilisant le même catalyseur oxydant acide conjointement pour l'oxydation du sucre et pour l'estérification.

14- Nouveau sucre lent naturel blanc, lent lors de son ingestion à l'intestin de l'organisme caractérisé par sa libération prolongée LP en concordance avec la sécrétion de l'insuline.

15- Nouveau sucre lent naturel blanc chimiquement sous forme d'esters, en ce qui concerne le glucose, conformément à la molécule ci-après :

16- Nouveau sucre lent naturel blanc chimiquement sous forme d'esters, en ce qui concerne le fructose, conformément à la molécule ci-après :

17- L'estérification de deux sucres peut être homo ( molécule de la revendication 15 seule ou de la revendication 16 seule) c'est-à-dire estérification de chaque molécule à part ou hétéro (molécules des revendications 15 et 16) c'est-à-dire estérification de la molécule glucose et de la molécule fructose ensemble.

18- L'oxydation du glucose en acide gluconique puis estérification entre glucose et acide gluconique en ester de deux molécules de glucose :

De la même manière, on obtient le sucre ester pour le fructose (Fig. 11).

Description:
INTERGLYCAN-ESTERS DE SACCHAROSE DICARBOXYLATE ET DE FRUCTOFURANURONATE, LEUR PROCÉDÉ DE FABRICATION ET LEUR UTILISATION COMME SUCRE LENT HYPOGLYCÉMIANT

La présente invention concerne un nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre, et procédé de sa fabrication. Son obtention passe par un procédé industriel de fabrication basé sur l'estérification et conformément à la figure ci-après englobant la nouvelle molécule du nouveau sucre lent obtenue à partir du sucre naturel blanc du commerce (saccharose).

L'estérification est une réaction chimique entre acide carboxylique et un alcool qui conduit à la formation d'esters et d'eau (Fig.1), (Fig.2), (Fig.3) et (Fig.5).

De nombreuses études expérimentales ont montré qu'un mélange équimolaire d'un acide carboxylique et d'un alcool conduit à une transformation lente et non totale.

La réaction d'estérification de la présente invention est qualifiée de lente, limitée et athermique.

La caractéristique de l'équilibre estérification/hydrolyse est l'équilibre dynamique dans lequel les deux réactions inverses se produisent simultanément et dont les réactifs et les produits coexistent dans des proportions constantes. En effet les deux réactions évoluent vers le même état d'équilibre.

La présente invention est basée sur l'obtention d'un nouveau sucre lent naturel blanc par estérification caractérisée par les réactions lente, limitée et athermique.

- Lente puisqu'elle est caractérisée par une libération du nouveau sucre lent au niveau de l'intestin et ce en concordance avec la sécrétion lente de l'insuline dans le cas de diabète type2.

- Limitée par leurs réactions inverses puisque l'estérification est limitée par l'hydrolyse de l'ester formé.

- Athermique car la température n'influe pas sur l'équilibre.

Le nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre de la présente invention, est obtenu à partir du sucre naturel blanc du commerce, par estérification à l'échelle industrielle et ce, par l'adjonction d'un oxydant acide, principal ingrédient et suivant un procédé de fabrication (Fig.6), ayant permis l'obtention d'un nouveau sucre lent i naturel blanc agissant à la consommation par l'hydrolyse.

L'estérification d'un côté et l'hydrolyse de l'autre ont réalisé un équilibre chimique dans l'organisme, permettant ainsi de contrôler la consommation par le caractère limité de l'absorption de ce sucre qui est commandée par l'équilibre chimique résultant du rapport estérification/hydrolyse (Fig.4).

Ainsi et au cas où on consomme plus de sucres qu'il n'en faut pour l'organisme, le surplus de sucre n'est pas stocké mais il est plutôt éliminé car l'estérification et l'hydrolyse font la fonction de contrôle permanent.

La présente invention concerne un nouveau sucre lent naturel blanc dont le principe de sa fabrication repose sur l'équilibre chimique estérification d'un alcool et son hydrolyse.

L'équilibre chimique entre l'estérification et l'hydrolyse est pour l'estérification (Fig.l), (Fig.2), (Fig.3) et (Fig.4) :

Alcool (sucre) + acide carboxylique - > Ester (nouveau sucre lent) + Eau

Acide (Sucre Ester

Carboxylique (Sucre lent)

La réaction est un équilibre dynamique entre deux réactions (estérification/hydrolyse) qui sont en sens inverse l'une par rapport à l'autre et qui se produisent simultanément.

Au niveau de la fabrication du nouveau sucre lent naturel blanc à l'échelle industrielle, c'est le sens de l'estérification qui est favorisé.

A la consommation et au niveau de l'intestin c'est l'inverse, puisque c'est la réaction d'hydrolyse qui est favorisée pour libérer lentement (LP) le sucre à partir du nouveau sucre à savoir ester du sucre et ceci en concordance avec la sécrétion, lente et limitée de l'insuline (Fig.4).

La libération prolongée LP du sucre provenant du nouveau sucre lent naturel blanc de la présente invention au niveau de l'intestin est en concordance et en similarité avec la sécrétion lente de l'insuline dans le cas du diabète type2 (Fig.4).

La Base chimique du nouveau sucre lent naturel blanc de la présente invention est obtenue par le mécanisme chimique de la synthèse du nouveau sucre lent : OXYDATION (Fig.5-1) :

Pour les sucres, il existe en premier lieu, une réaction des monosaccharides consistant en une oxydation des acides sacchariques rendant les groupes OH primaires attaqués plus facilement et qui sont généralement oxydés entièrement à l'état acide carboxylique.

Le produit résultant est un acide polyhydroxydicarboxylique appelé acide saccharique. Ainsi et par exemple, l'acide nitrique est un bon agent oxydant pour la préparation des acides sacchariques.

ESTERIFICATION (Fig.5-3) :

Les groupes hydroxy dans les sucres peuvent être estérifiés par le recours à des méthodes normales(Acide carboxylique + Alcool)l.

Les acides carboxyliques provoquent des réactions mettant en jeu le carbone du groupe carboxyle, par addition nucléophile catalysée par un acide.

La réaction la plus connue est l'Estérification qui est une réaction équilibrée.

En partant d'un mélange équimolaire d'acide carboxylique et d'alcool, on obtient en nombre de moles 65% d'ester et d'eau et 35% d'acide et d'alcool. Ce rendement peut être amélioré en augmentant la concentration d'un réactif ou en diminuant celle d'un produit (Loi Le Chatelier).

L'Estérification catalysée par les acides est une méthode importante pour la préparation des esters (nouveau sucre lent). Le nouveau sucre lent naturel blanc de la présente invention est un sucre lent, parce qu'il est obtenu et consommé selon les caractéristiques physico-chimiques de l'équilibre chimique «Estérification/hydrolyse» qui sont :

- Lent car la libération est prolongée LP

- Limitée par la réaction inverse

- Athermique car la température ne modifie pas l'équilibre.

Le nouveau sucre lent naturel blanc de la présente invention est chimiquement sous forme d'esters.

Par comparaison avec les produits naturels comme les plantes stevia, tanin et pomme qui comportent des esters, on déduit que les produits chimiques sous forme d'esters ne sont pas nocifs.

EXTENSION DE LA REACTION D'ESTERIFICATION (Fig.lO) :

L'obtention d'un sucre ester suite à la réaction d'estérification entre deux types de sucre :

- sucre alcool (fonction - OH) : sucre blanc du commerce.

- sucre acide (fonction - COOH) : acide saccharique.

Suite à l'hydrolyse du saccharose en glucose et fructose, ces deux derniers sucres subissent à leur tour la réaction d'estérification.

L'oxydation du glucose en acide gluconique puis estérification entre glucose et acide gluconique en ester de deux molécules de glucose :

De la même manière, on obtient le sucre ester pour le fructose (Fig. 11).

Les sucres lents sont des sucres ayant un indice glycémique inférieur à 59.

On a longtemps cru à tort que les sucres lents étaient des glucides complexes. Le nouveau sucre lent naturel blanc obtenu de la présente invention, peut être utilisé dans toutes préparations alimentaires, utilisant habituellement le sucre naturel blanc du commerce, tels que gâteaux, viennoiseries, confiseries, sorbets et crèmes glacées, jus, boissons de toute nature, préparations à base de chocolat, cacao préparations à base de caramel et autres.

Le nouveau sucre lent naturel blanc est essentiel pour les sports intenses qui nécessitent de l'endurance, quelle que soit leurs natures, car il est lent à l'ingestion dans l'organisme, assurant le maintien de l'énergie nécessaire pour les sportifs et de ce fait il est anti-crampes.

En effet, le nouveau sucre lent naturel blanc de la présente invention est assimilé lentement et demeure donc disponible pendant la durée de l'effort.

Le nouveau sucre lent naturel blanc de la présente invention ne provoque pas l'hypoglycémie de réaction, en revanche le sucre naturel blanc du commerce dispose d'une libération rapide et provoque une élévation rapide du taux de glycémie, qualifiée de dangereuse (hyperglycémie).

Les sucres lents sont bons pour la santé, ces sucres lents sont des sucres qui ont un index glycémique bas ce qui signifie qu'ils diffusent de l'énergie de manière continue dans le corps.

L'indice glycémique est un critère de classement des aliments contenant des glucides, basé sur leurs effets sur la glycémie (taux de glucoses dans le sang) durant les deux heures qui suivent leur ingestion. Il permet de comparer le pouvoir glycémique de chaque aliment mesuré directement lors de la digestion.

Un indice glycémique bas pour un aliment signifie que le taux des glucoses dans le sang ne s'élève que très peu après la digestion de l'aliment en question et ce conformément à l'illustration ci-après.

IG faible < à 35 : tels que légumes secs, produits laitiers, viandes

IG moyen entre 35 et 50 : tels que bananes, abricots.

IG élevé plus de 50 : tels que dattes, confiseries

Donc, l'intensité avec laquelle les aliments sont ingérés en augmentant la glycémie est exprimée par une valeur appelée IG.

Le nouveau sucre lent naturel blanc de la présente invention est donc, un sucre lent caractérisé par son IG bas qui est mesuré au laboratoire d'analyses médicales suivant le protocole d'hyperglycémie provoquée per os : HGPVO.

Le nouveau sucre étant préparé par Estérification chimique l'hydrolyse des esters lors de l'ingestion est une réaction lente qui est fortement catalysée par les acides.

Dans la présente invention, les esters d'alcools primaires et secondaires, le mécanisme est l'inverse de celui de l'estérification catalysée par les acides.

L'Estérification / hydrolyse sont donc en équilibre réactionnel.

La fabrication du nouveau sucre lent naturel blanc est conforme au procédé décrit ci- après.

Pour obtenir par exemple une quantité de 10 kg de nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre, il faut faire un mélange d'eau déminéralisé avec un oxydant catalyseur acide dans une cuve et le chauffer jusqu'à une température de 90 à 100 degrés Celsius en le remuant. Ajouter progressivement à ce mélange existant dans la cuve qui continue à demeurer sur un feu, 10 Kg de sucre traditionnel blanc du commerce pendant environ 10 mn, en malaxant simultanément, avec le débit progressif du sucre, à l'aide de l'agitateur à hélices ou à pales, fixé et fonctionnant électriquement, à une vitesse de 25 à 35 tours/mn, jusqu'à l'obtention d'une mélasse de couleur marron clair. Cette opération appelée cuisson, dure entre 30 et 45 mn.

Après l'obtention de cette mélasse, le feu est alors éteint et cette mélasse subit un séchage sous agitation à une vitesse de 30 à 50 tours/mn, sous l'effet d'un soufflage d'un air frais suivi d'un soufflage d'un air chaud pendant une durée de 30 à 35 mn.

A la fin de cette opération de séchage, cette mélasse devient alors un nouveau sucre lent naturel blanc granulé qui sera soumis au tamisage pour obtenir le nouveau sucre avec une granulométrie uniforme. Le tamisage engendre une perte de poids de 300 à 400 grammes sur les 10 kg de départ, identifiable par la pesée finale du nouveau sucre lent naturel blanc obtenu de la présente invention.

En cas de besoin de production de nouveau sucre lent naturel blanc en poudre, il faut finir le procédé de fabrication décrit, par le broyage de ce nouveau sucre lent naturel blanc granulé obtenu après le tamisage.

La préparation de quantités plus importantes observe le même procédé en termes de temps, de températures et de vitesse énumérés précédemment, à toutes les étapes quel que soit le poids du nouveau sucre lent naturel blanc à produire, à charge d'avoir une ou plusieurs cuves à la mesure de la quantité souhaitée à produire, équipée d'un nombre adéquat d'agitateurs capables d'atteindre, par l'agitation, toute la quantité existante dans la ou les cuves. Il est également possible de produire une grande quantité en recourant à plusieurs cuves de contenance de 10 ou de 20 kg ou plus et dont le fonctionnement est effectué par une commande déclenchant une production simultanée.

Le nouveau sucre lent naturel blanc de la présente invention, possède un indice glycémique situé entre IG 15 et 36,5 représenté par l'aire pleine au niveau des courbes (Fig.7) et (Fig.8).

Le nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre de la présente invention est diététique, sans apport calorique, anti-obésité et il empêche les caries dentaires.

Il est également antidiabétique et par conséquent il empêche la rétinopathie, et la néphropathie entre autres, car le nouveau sucre lent naturel blanc de la présente invention est estérifié et il est caractérisé par une libération prolongée LP sous l'effet de l'hydrolyse réaction chimique inverse de l'estérification.

Sa consommation est par conséquent destinée pour les sujets sains et également pour les sujets diabétiques du type 2.

Ainsi un taux sanguin HbAlC de 7% correspond à une glycémie moyenne de 1,5 g par litre de sang et 1% de plus ou de moins de HbAlC représente une augmentation ou une baisse moyenne de la glycémie de 0,30 g/litre.

Pour le nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre de la présente invention on obtient le résultat suivant:

0,24 X 0,30 = 0,072 ce qui montre bien que le nouveau sucre lent naturel blanc

1 diminue le taux de HbAlc de 7.2% Pour le sucre traditionnel blanc du commerce et à titre de comparaison on obtient le résultat suivant:

0,32 X 0,3 = 0,092 ce qui indique que le sucre naturel blanc du commerce

1 augmente le taux de HbAlc de 9.2%

Les sucres lents ont été considérés pendant longtemps qu'ils sont des sucres de remplacement et ne sont pas des sucres de substitution ou de faux-sucres et sont présentés souvent sous forme liquide, sauf que leur préparation n'est pas conforme à un procédé de fabrication ressemblant au procédé de la présente invention, laquelle est basée sur l'équilibre chimique «estérification / hydrolyse».

Les caractéristiques physicochimiques du nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre de la présente invention, obtenues suite aux analyses effectuées durant 12 mois sont portées sur le tableau des valeurs suivant qui confirme la stabilisation chimique du nouveau sucre. Ce nouveau sucre est un milieu concentré qui se conserve longuement sans se détériorer.

Le nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre n'est autre qu'un mélange équimolaire de glucose et de fructose obtenu par hydrolyse enzymatique ou chimique du saccharose.

L'hydrolyse du saccharose par oxydant qui se produit normalement de manière partielle, a donné du saccharose totalement nouveau.

Le nouveau sucre lent naturel blanc granulé ou en poudre de la présente invention est caractérisé par un indice de réfraction 1,3412 et de polarisation suivant l'unité Z° 64,9. L'indice glycémique a été mesuré suivant le protocole de l'Hyper Glycémie pratiquée par voie Orale (HGPO), en effectuant une comparaison sur la base d'analyses du nouveau sucre lent naturel blanc répétées sur deux sujets, lesquelles analyses ont permis de relever des indices glycémiques bas par rapport au sucre traditionnel blanc du commerce pris comme témoin et dont l'indice glycémique est très élevé (Fig.9).

Les molécules des sucres estérifiées du nouveau sucre lent naturel blanc, c'est-à-dire Saccharose estérifié, Glucose estérifié et Fructose estérifié en molécule double, homo ou hétéro sont réellement et inévitablement synthétisables chimiquement, à savoir : Glucose-Glucose, Fructose-Fructose, Glucose-Fructose et Sucre-Sucre.

Ceci est argumenté et prouvé par les résultats obtenus des Indices d'Estérifications IE, calculés par Indice de Saponification IS et Indice Acide IA (IE = IS - IA) selon la Pharmacopée française dixième édition.

Toutes les molécules sucres estérifiées désignées dans la présente invention portent la dénomination de SATTAR et sont obtenues par :

OXYDATION : tous les groupes OH primaires du saccharose, glucose et fructose sont attaqués plus facilement et sont généralement oxydés entièrement à l'état acide carboxylique.

ESTERIFICATION : pour assurer par la suite l'estérification, ces molécules réagissent avec les molécules sucre alcool, en homo-moléculaire ou/et hétéro-moléculaire correspondant (Fig.5-2a) et (Fig.5-2b).