IVANKOV ALEKSANDR IVANOVICH (RU)
BOGATYRENKO VADIM NIKOLAEVICH (RU)
| RU2340215C2 | 2008-12-10 | |||
| FR2817748A1 | 2002-06-14 |
| Формула изобретения 1. Способ получения пищевой биологически активной добавки из цист рачка рода Artemia, включающий измельчение цист до ультрадисперсного порошкообразного состояния, СС^-экстракцию жидким углекислотным экстрагентом части измельченных цист рачка Artemia с получением экстракта биологически активных веществ и жмыха и приготовление пищевой биологически активной добавки путем смешивания полученных компонентов в определенном соотношении, отличающийся тем, что в качестве цист рачка Artemia используют целые цисты и/или его хорионы; перед С02-экстракцией измельченные цисты и/или его хорионы облучают потоком ускоренных электронов, полученных в импульсном линейном ускорителе электронов с энергией ускоренных электронов 2,5-5 МэВ и поглощенной дозой излучения не более 20 кГр; СОг-экстракцию жидким углекислотным экстрагентом проводят в режиме свехкритической С02-экстракции, а пищевую биологически активную добавку получают с содержанием сверхкритического С02 -экстракта измельченных цист или хорионов цист рачка рода Artemia и жмыха, оставшегося от сверхкритической С02 -экстракции измельченных цист или хорионов цист рачка рода Artemia или ультрадисперсного порошка из измельченных цист или хорионов цист рачка рода Artemia, находящихся в соотношении от 1 :4 до 4: 1. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве импульсного линейного ускорителя электронов используют ускоритель электронов ИЛУ- 10, который имеет среднюю мощность пучка 50 кВт, средний ток пучка 15 мА и потребляемую мощность 150 кВт. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сверхкритическую С02-экстракцию части полученного ультрадисперсного порошка из цист и хорионов цист рачка артемии проводят с использованием, например, оборудования SFT-NPX-10 при температуре +45°С и давлении - 350 атмосфер. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сверхкритический С02 - экстракт измельченных цист или хорионов цист рачка рода Artemia содержит астаксантин в количестве от 50,0 до 77 мг в 100 г продукта и полиненасыщенные жирные кислоты омега 3 в количестве от 28,0 до 47,0 г в 100 г продукта. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жмых, оставшийся от сверхкритической С02 -экстракции измельченных цист или хорионов цист рачка рода Artemia содержит йод в количестве от 3,3 до 4,4 мг в 100 г продукта. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ультрадисперсный порошок из измельченных цист или хорионов цист рачка рода Artemia содержит йод в количестве от 4,1 до 4,5 мг в 100 г продукта. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пищевую биологически активную добавку фасуют в желатиновые капсулы весом 0,5 или 1 г. |
добавки из цист рачка рода Artemia
Изобретение относится к способам получения биологически активных добавок к пище и может быть использовано в пищевой промышленности и медицине.
Известен способ получения биологически активной добавки для медицинских и косметических препаратов, обладающая антипролиферативным действием и представляющая собой водный или спиртовый экстракт яиц (цист) ракообразных Artemia salina (Патент US N26342254, опубл. 29.01.2002 г.). Средство предлагается использовать в медицине и косметике для лечения и профилактики кожных заболеваний.
Известен способ получения биологически активной добавки на основе цист, или науплий, или взрослых особей рачка Artemia salina для наружного или внутреннего применения, включающий получение липидной и белково-аминокислотной фракций из экстракта измельченных цист, или науплий, или взрослых особей рачка Artemia salina в соотношении от 1000: 1 до 1 :1 (Патент RU N22317714, опубл. 27.02.2008 г.). Белково-аминокислотная фракция водно-спиртового экстракта цист рачка Artemia salina характеризуется достаточно высоким содержанием белков, незаменимых и заменимых аминокислот и других биологически активных соединений. Липидная фракция водно- спиртового экстракта цист рачка Artemia salina содержит полиненасыщенные жирные кислоты, витамины, стероиды и гормоноподобные вещества, ростовые факторы и другие жирорастворимые биологически активные соединения. Дозированное введение в липидную фракцию белково-витаминной фракции (от 1000:1 до 1 : 1) в зависимости от назначения конечного продукта обеспечивает снижение аллергических реакций у потребителей данного продукта.
Недостатком выше приведенных аналогов является то, что при получении водно-спиртового экстракта из взрослых особей или яиц (цист) ракообразных Artemia salina теряется значительная часть полезных веществ, например, витаминов, органических кислот, незаменимых аминокислот, что снижает биологические свойства конечного продукта, а удаленный шрот (жмых) после экстракции содержит в большом количестве такие вещества, как йод, астаксантин, нуклеиновые кислоты, который в дальнейшем не используются при производстве указанных БАДов.
Известен способ получения цельных яиц жаброногого рачка артемии (Artemia Salina (L) в виде сухого порошка в качестве кормовой добавки для птиц, а также кормовая добавка, в качестве которой используют цельные яйца жаброногого рачка артемии (Artemia Salina (L) в виде сухого порошка (до 10-15 мае. %) с добавлением зерна или другого корма (до 100 мае. %), используемой для кормления кур-несушек (Патент RU JY«2158519, опубл. 10.1 1.2000 г.).
Однако цельные яйца артемии покрыты хитинсодержащей оболочкой (хорионом) и могут усваиваться только организмом птиц, которые перетирают данный продукт в соответствующем отделе пищевого тракта. Использовать цельные яйца артемии в качестве пищевой добавки в рационе питания человека или в качестве компонента лекарственного, косметического или бальнеотерапевтического препарата неэффективно в связи с плохой усвояемостью цельных цист артемии в данной форме.
Известен способ получения сухой формы биологически активной добавки к пище на основе цист рачка Artemia salina (Патент RU N22316978, опубл. 20.12.2008 г.), включающий измельчение цист рачка артемии до размера частиц не более 20 мкм и содержанием влаги не более 5,0 мас.%. Сухая форма биологически активной добавки к пище на основе цист рачка Artemia salina представляет собой таблетку, выполненную в виде монолитного дискообразного твердого тела из порошка цист рачка артемии, или цилиндрическую пустотелую разъемную капсулу, заполненную порошком цист рачка артемии, или газонепроницаемый пакет, заполненный порошком цист рачка артемии под вакуумом. Таблетка дополнительно содержит крахмал не менее 10,0 масс.% или дополнительно содержит крахмал и лактозу в соотношении 2:1 в количестве не менее 15 мас.%. Разъемная пустотелая капсула выполнена из материала, плавящегося под действием температуры организма, например из желатина.
Однако, часть полезных биологически активных веществ в БАДах, содержащих ультрадисперсный порошок цист рачка артемии находится в связанном состоянии (в составе неактивных комплексов) и плохо усваивается организмом человека или животных.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ получения биологически активной добавки на основе цист рачка Artemia salina (патент RU 2340215, опубл. 10.12.2008 г.), включающий измельчение цист рачка до ультрадисперсного состояния и докритическую С0 2 -экстракцик> (жидким углекислотным экстрагентом) измельченных цист рачка Artemia salina с последующим удалением жмыха. Готовый продукт имеет кислотное число 69, йодное число 44,7, перекисное число менее 0,002%, отношение полиненасыщенных жирных кислот к незаменимым жирным кислотам 4:1 и включает следующий состав компонентов, мас.%:
витамин А (ретинол) 0,35 витамин E (токоферол) 0,2
холестерол 3,2
сквален 2,0
миристиновая кислота 0,6
памит-олеиновая кислота 3,5
пальмитиновая кислота 6,0
маргариновая кислота 1 1,0
стеариновая кислота 4,0
олеиновая кислота 6,0
витамин F:
линолевая кислота 6,5
альфа-линоленовая кислота 45,0
гамма- линоленовая кислота 7,0
арахидоновая кислота 0,8
эйкозаеновая кислота 0,3
эйкозатриеновая кислота 0,4
эйкозапентаеновая кислота 2,3
докозагексаеновая кислота 0,5
другие жирные кислоты,
стерины, каротиноиды,
производные холестерола остальное до 100%
Продукт для внутреннего применения включает биологически активную добавку в виде липидно-витаминного комплекса из экстракта измельченных цист рачка Artemia Salina по п.1 при следующем содержании компонентов, мас.%:
липидно-витаминный комплекс из экстракта
измельченных цист рачка Artemia salina 0,01 -30,0
наполнитель до 100% В качестве наполнителя для внутреннего применения он содержит сахар, или растительное масло, или соль. В качестве наполнителя для внутреннего применения он содержит мел и крахмал в соотношении 2:1. Однако, в описанной выше пищевой биологически активной добавке из цист рачка артемии содержание полезных веществ, извлеченных при докритической (жидкостной) углекислотной экстрации является недостаточным, а удаленный шрот (жмых) после экстракции содержит в большом количестве такие вещества, как йод, астаксантин, нуклеиновые кислоты, МНЖК, ПНЖК, который в дальнейшем не используются при производстве БАДов.
Техническим результатом заявляемого способа является получение пищевой биологически активной добавки со значительно большим количественным содержанием биодоступных биологически активных полезных веществ, полученных из цист (яиц) и хорионов цист рачка рода Artemia за счет облучения ультрадисперсного порошка цист и хорионов цист рачка Artemia ускоренными электронами в указанных дозах и его сверхкритической С0 2 -экстракции.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения пищевой биологически активной добавки из цист рачка рода Artemia, включающем измельчение цист до ультрадисперсного состояния, СОг-экстракцию жидким углекислотным экстрагентом части измельченных цист рачка Artemia с получением экстракта биологически активных веществ и жмыха и приготовление пищевой биологически активной добавки путем смешивания полученных компонентов в определенном соотношении, согласно изобретения, в качестве цист рачка Artemia используют целые цисты и/или его хорионы; перед С0 2 - экстракцией измельченные цисты и/или его хорионы облучают потоком ускоренных электронов, полученных в импульсном линейном ускорителе электронов с энергией ускоренных электронов 2,5-5 МэВ и поглощенной дозой излучения не более 20 кГр; С0 2 -экстракцию жидким углекислотным экстрагентом проводят в режиме свехкритической С0 2 - экстракции, а пищевую биологически активную добавку получают с содержанием сверхкритического СО2 -экстракта измельченных цист или хорионов цист рачка рода Artemia и жмыха, оставшегося от сверхкритической СО2 -экстракции измельченных цист или хорионов цист рачка рода Artemia или ультрадисперсного порошка из измельченных цист или хорионов цист рачка рода Artemia, находящихся в соотношении от 1 :4 до 4: 1.
В качестве импульсного линейного ускорителя электронов используют ускоритель электронов ИЛУ- 10, который имеет среднюю мощность пучка 50 кВт, средний ток пучка 15 мА и потребляемую мощность 150 кВт.
Сверхкритическую С0 2 -экстракцию части полученного ультрадисперсного порошка из цист и хорионов цист рачка рода Artemia проводят с использованием, например, оборудования SFT-NPX-10 при температуре +45°С и давлении - 350 атмосфер.
Сверхкритический С0 2 -экстракт измельченных цист или хорионов цист рачка Artemia содержит астаксантин в количестве от 50,0 до 77 мг в 100 г продукта и полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) омега 3 в количестве от 28,0 до 47,0 г в 100 г продукта.
Жмых (шрот), оставшийся от сверхкритической СО2 -экстракции измельченных цист или хорионов (скорлупы) цист рачка Artemia содержит йод в количестве от 3,3 до 4,4 мг в 100 г продукта.
Ультрадисперсный порошок из измельченных цист или хорионов (скорлупы) цист рачка Artemia содержит йод в количестве от 4,1 до 4,5 мг в 100 г продукта. Пищевая биологически активная добавка расфасована в желатиновые капсулы весом 0,5 или 1 г.
При облучении ультрадиспесного порошка поглощенная доза излучения не должна превышать более 20 кГр. Более высокая доза поглощения приводит к значительной потере биологической активности полезных веществ в пищевой добавке.
Соотношение компонентов БАДа менее 1 :4 является недостаточным для снабжения организма астаксантином и ПНЖК омега 3, а соотношение компонентов БАДа более 4: 1 является недостаточным для снабжения организма йодом.
Широкий диапазон концентраций йода, астаксантина, ПНЖК и других биологически активных веществ обусловлен их разным количественным содержанием в сырье (целая циста рачка Artemia, хорион цисты, шрот (жмых) после свехкритической СО2 -экстракции, ультрадисперсный порошок из цист рачка Artemia и ультрадисперсный порошок из хориона указанных цист). Кроме того, сырье (цисты и хорионы цист) добывают в разных месторождениях и в разное время года.
Ниже приведены примеры 1-5 составов пищевой биологически- активной добавки, полученных с использованием заявляемого способа.
Пример 1.
Сверхкритический СОг-экстракт измельченных до ультрадис- персного состояния цист рачка рода Artemia с содержанием астаксантина в количестве 77 мг в 100 г продукта и полиненасыщенных жирных кислот омега 3 в количестве 28,0 г в 100 г продукта и жмых, оставшийся от сверхкритической С0 2 - экстракции измельченных хорионов цист рачка Artemia с содержанием йода в количестве от 3,3 мг в 100 г продукта в соотношении от 1 :4. Пищевая биологически активная добавка расфасована в желатиновые капсулы весом 0,5 г.
Пример 2.
Сверхкритический СОг -экстракт измельченных до ультрадисперсного состояния хорионов цист рачка Artemia с содержанием астаксантина 50 мг в 100 г продукта и полиненасыщенные жирные кислоты омега 3 в количестве 39,0 г в 100 г продукта и жмых, оставшийся от сверхкритической С0 2 - экстракции измельченных цист рачка Artemia с содержанием йода 3,4 мг в 100 г продукта в соотношении 1 :2. Пищевая биологически активная добавка расфасована в желатиновые капсулы весом 1 г . Пример 3.
Сверхкритический С0 2 -экстракт измельченных цист рачка Artemia с содержанием астаксантина в количестве 70 мг в 100 г продукта и полиненасыщенных жирных кислот омега 3 в количестве 31,5 г в 100 г продукта и жмых, оставшийся от сверхкритической С0 2 - экстракции измельченных цист рачка Artemia с содержанием йода в количестве 4,1 мг в 100 г продукта в соотношении 1 :1. Пищевая биологически активная добавка расфасована в желатиновые капсулы весом 0,5 г.
Пример 4.
Сверхкритический С0 2 -экстракт измельченных хорионов цист рачка Artemia с содержанием астаксантина в количестве 60 мг в 100 г продукта и полиненасыщенных жирных кислот омега 3 в количестве 47,0 г в 100 г продукта и ультрадисперсный порошок из измельченных цист рачка Artemia с содержанием йода 4,3 мг в 100 г продукта, находящихся в соотношении 2: 1. Пищевая биологически активная добавка расфасована в желатиновые капсулы весом 1 г.
Пример 5.
Сверхкритический СОг -экстракт измельченных цист рачка Artemia с содержанием астаксантина 68 мг в 100 г продукта и полиненасыщенных жирных кислот омега 3 в количестве 32 г на 100 г продукта и ультрадисперсный порошок из измельченных хорионов цист рачка Artemia с содержанием йода 4,5 мг в 100 г продукта, находящихся в соотношении 4: 1. Пищевая биологически активная добавка расфасована в желатиновые капсулы весом 0,5 г.
Описание способа получения биологически активной добавки Производство продукта состоит из следующих стадий:
1. Контроль сырья и материалов
- визуальный контроль сырья на посторонние включения;
- визуальный контроль пустых желатиновых капсул на целостность, отсутствие воздушных и механических включений.
2. Очистка, мойка, сушка сырья.
Сырьё (цисты рачка Artemia или хорионы указанных цист) очищается вручную от крупных посторонних включений, затем пропускается через магнитоуловитель и просеивается через сито. Далее сырьё промывается проточной водой на специальных поддонах, загрязнённая вода удаляется в канализацию, а промытое сырьё перемещается на стадию сушки. Предварительная сушка сырья проводится поточным воздухом, подающимся на поддоны при помощи сушильной системы. Последующая стадия сушки сырья производится в сушильном щкафу.
3. Далее продукт (цисты Artemia или их хорионы) помещается в шкаф сухожаровой для досушивания с целью соответствия количества влаги не более 3,0 мас.%. Контроль содержания влаги проводится с помощью влагомера.
4. Измельчение продукта. Сухие цисты артемии или их хорионы (оболочка) измельчают в механохимическом активаторе (мельнице), например, вибро-центробежной шаровой мельнице типа ВЦМ (http ://ww .ibeton.ru/a214.php , разработанной Институтом химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) СО АН РАН, при ускорении шаров 120 м/с и времени пребывания измельчаемого продукта в зоне обработки 5 мин до получения частиц ультрадисперсного размера. Для этих целей могут быть использованы и другие механохимические активаторы-измельчители.
В результате измельчения сухих биологически активированных цист и хорионов рачка Artemia в шаровой мельнице происходит дополнительная механохимическая активация продукта и изменяются его физико-химические свойства согласно основным положениям теории Болдырева-Павлюхина-Восселя (V.V. Boldyrev. Hydrothermal Reactions under Mechanochemical Action. Powder Technology, Vol. 11 , p. 11, 2001; V.V.Boldyrev. Mechanochemistry of Solids: Past, Present, and Prospects. J. Mat. Synth. Proces. Vol. 87, No. 34, pp. 121-131, 2000). Согласно указанной теории кристаллические компоненты цист (углеводы, глюкозамин и хитин в кристаллических формах) обеспечивают более равномерное распределение разрушающего усилия («удара»), прикладываемого к разрушаемому животному материалу (цистам) в шаровой мельнице. Наличие в цистах природного хитина (около 3,0 масс.%), являющегося сухим источником молекул воды, позволяет одновременно обеспечить условия квазигидротермального мягкого режима помола, не допустить локальных перегревов и образования перекисных и радикальных продуктов в реакционной смеси. Кроме того, на частицы углеводного компонента и хитина происходит сорбция (сухая экстракция) биологически активных компонентов (иод, витамины, нуклеиновые кислоты) цист артемии с сохранением их полезных свойств. Полученный продукт лучше усваивается организмом.
Контроль размеров частиц проводится на микроскопе типа XI 1-3. 5. Дополнительное обеззараживание порошкообразного продукта и разрушение его супрамолекулярных комплексов (для повышения экстрагируемости и биодоступности биологически-активных веществ) проводится в импульсном линейном ускорителе электронов ИЛУ- 10 (http://www.phys. nsu.ru vestnik/catalogue/2006/02/Vestnik_NSU_06TlV2_ p89_p97.pdf или Ткаченко Вадим Олегович. Промышленный ускоритель электронов ИЛУ- 10 на энергию 5 МЭВ мощностью 50 квт.//Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. г. Новосибирск.- 2003 г.) или другой марки, сертифицированной для данного вида работ. Для этого порошкообразный продукт фасуют по 1 кг в полиэтиленовые мешки размером 25 на 40 см с толщиной полиэтилена 100 мкм. В пакете формируют толщину слоя порошка Зсм и облучают потоком ускоренных электронов с дозой поглощения излучения не более 20 кГр, энергией 2,5-5 МэВ, средней мощностью пучка 50 кВт, средним током пучка 15 мА и потребляемой мощностью 150 кВт. При этом происходит стерилизация ультрадисперсного продукта и разрушение его супрамолекулярных комплексов вследствие чего повышается экстрагируемость и биодоступность биологически- активных веществ в организме человека при употреблении БАД.
6. Сверхкритическую С0 2 -экстракцию части полученного ультрадисперсного порошка из цист и хорионов цист рачка Artemia проводят с использованием, например, оборудования SFT-NPX-10. Эта система содержит 10- литровый экстракционный сосуд для сверхкритической СОг-экстракции, рассчитанный на эксплуатацию до 680 атмосфер и 120°С. Система сверхкритической экстракции включает в себя один или два сепаратора, пневматический С0 2 -насос со встроенной безводной системой предварительного охладителя для максимальной эффективности накачки, и все связанные клапаны и трубопроводы (http://www.extract.ru/ index.php?id=l 05).
Сверхкритическую С0 2 -экстракцию из ультрадисперсного порошка цист и хорионов цист рачка артемии проводят при температуре +45-50°С и давлении - до 350 атмосфер.
7. Полученные компоненты БАДа (ультрадисперсные порошки цист и хорионов цист рачка , СК С0 2 -экстракты цист и хорионов цист рачка Artemia, жмых (шрот), полученный после СК С0 2 -экстракции цист и хорионов цист рачка артемии) смешивают в смесителе в соответствии с примерами 1-5.
9. Готовый продукт, полученный по п.п. 1-8, фасуют в желатиновые капсулы весом 0,5- 1 г.
Обоснование достижения технического результата. Для этого в ультрадисперсных порошках цист и хорионов цист рачка Artemia, СК С0 2 -экстрактах цист и хорионов цист рачка Artemia, жмыхе (шроте), полученном после СК С0 2 -экстракции цист и хорионов цист рачка Artemia определяют хроматографическими и электрофоретическими методами содержание целевых биологически активных веществ (йод, астаксантин, лецитин, ПНЖК омега 3 и омега 6, МНЖК). В таблице приведены сравнительные данные содержания биологически активных веществ в заявляемой пищевой БАД, ближайших аналоге и прототипе.
Анализ таблицы показывает, что в предлагаемой заявке на изобретение по сравнению с известными аналогами и прототипом представлен способ получения пищевой биологически активной добавки, позволяющий получить продукт со значительно большим количественным содержанием биодоступных биологически активных полезных веществ, полученных из цист (яиц) и хорионов цист рачка рода артемия за счет облучения ультрадисперсного порошка цист рачка ускоренными электронами в указанных дозах и сверхкритической С0 2 - экстракции указанного порошка, что подтверждает достижение заявляемого технического результата.
Таблица. Результаты исследований компонентов БАДа из цист рачка рода Artemia на содержание биологически активных веществ
Примечание к таблице: ПНЖК - полиненасыщенные жирные кислоты; МНЖК - мононенасыщенные жирные кислоты; СК С0 2 экстракт - сверхкритический С0 2 - экстракт; ДК С0 2 -экстракт - докритический С0 2 -экстракт; н/и - не исследовалось содержание данного компонента; (*) - данные по аналогу (патент РФ N°2317714); (**) - данные по прототипу (патент РФ N22340215).