Способ получения пищевого хитозана из панциря ракообразных

 

Способ предназначен для получения пищевого хитозана из панциря ракообразных и может быть использован в рыбообрабатывающей, пищевой, микробиологической промышленности, медицине, косметике, сельском хозяйстве и охране окружающей среды. Для получения пищевого хитозана хитин переводят в активное состояние путем внесения его в 5 - 10%-ный раствор щелочи в соотношении 1:1 и измельчения полученной суспензии в коллоидной мельнице. К измельченной суспензии добавляют охлажденный раствор щелочи для достижения ее концентрации в суспензии 35 - 45%, выдерживают суспензию, отделяют хитозан, промывают его до pH не выше 7,0, сушат, измельчают и таблетируют или кансулируют. Полученный пищевой хитозан из панциря ракообразных по своим свойствам максимально приближен к свойствам недеструктурированного полимера с высокой сорбционной способностью, гарантирующей возможность использования его в качестве биологически активной добавки к пище для регулирования в физиологических границах некоторых функций организма (парафармацевтик).

Изобретение относится к рыбной промышленности, в частности к способу получения пищевого хитозана, и может быть использовано в рыбообрабатывающей, пищевой, микробиологической промышленности, медицине, косметике, сельском хозяйстве и охране окружающей среды.

Сырьем для производства хитозана являются панцири ракообразных - краба, креветки, криля, гаммаруса и др.

Известен способ получения хитозана путем обработки хитина 50%-ным раствором едкого натра при температуре 105-110^oC в течение 40 - 60 мин [1].

Недостатком этого способа являются жесткие условия проведения процесса дезацетилирования, в результате которого резко снижается молекулярная масса и ухудшаются вязкостные характеристики целевого продукта.

Известен также способ получения хитозана из ракообразных, включающий приготовление 50%-ного раствора едкого натра, охлаждение его до температуры 18 - 22^oC, внесение сухого хитина в соотношении хитин: раствор щелочи 1:10 - 1: 15 до образования однородной суспензии и выдерживание последней при комнатной температуре в течение 5 - 20 сут.

Основным недостатком этого способа является использование щелочи высокой концентрации (50%), что приводит к значительному расходу щелочи и деструкции целевого продукта [2].

Также известен способ получения хитина и хитозана из пресноводных ракообразных электрохимическим методом.

Недостатками этого способа являются значительное увеличение расхода электроэнергии, превышающего в 18 - 20 раз известные способы, и большой расход поваренной соли для создания электрического поля [3].

Целью изобретения является разработка способа получения пищевого хитозана из панциря ракообразных, включающего активацию сухого хитина в слабом растворе щелочи с последующей обработкой суспензии в коллоидной мельнице, выдержку хитина в 40 - 45%-ном растворе щелочи, в результате чего сокращается расход щелочи, а получаемый хитозан характеризуется высокой сорбционной способностью, гарантирующей возможность использования его в качестве биологически активной добавки к пище для регулирования в физиологических границах некоторых функций организма (парафармацевтик).

Способ осуществляется следующим образом.

Технологический процесс получения пищевого хитозана из панциря ракообразных включает следующие стадии: активация сухого хитина; дезацетилирование хитина; промывка готового продукта и частичное обезвоживание; сушка хитозана; измельчение хитозана; таблетирование или капсулирование хитозана.

В реактор с мешалкой заливают 5 - 10%-ный раствор щелочи (гидроокиси натрия), затем вносят сухой хитин в соотношении раствор щелочи : хитин 1:1, массу хорошо перемешивают, образующую суспензию пропускают через коллоидную мельницу. К полученному таким способом "активному" хитину добавляют охлажденный раствор щелочи до достижения ее концентрации в суспензии 35 - 45%, последнюю выдерживают в течение 5 - 20 сут. в зависимости от требования потребителей к качеству хитозана.

По истечении указанного времени реакционную смесь разделяют на нутч-фильтре, отделенный щелочной раствор после фильтрации и соответствующего подкрепления направляют на повторное использование, а выделенный хитозан - на промывку.

Промывают хитозан дистиллированной водой при соотношении 1:10, кратность промывки от 3 до 5 раз до нейтрального значения pH промывных вод. Удаление избыточной влаги из хитозана проводят путем центрифугирования, после чего его направляют на сушку. Сушат хитозан в сушильной установке периодического действия при температуре 50 - 55^oC до содержания воды в конечном продукте не более 10%. Высушенный хитозан измельчают до размера частиц не более 0,5 мм. Измельченный хитозан дозируют до нормы 0,5 г на один прием по рекомендациям Института питания РАМ, таблетируют или капсулируют.

Сущность предлагаемого способа поясняется следующими примерами.

Пример 1. 10 кг сухого хитина вносят в 50%-ный раствор щелочи, охлажденный до комнатной температуры 18 - 22^oC, и выдерживают в течение 10 сут.

Клинические испытания данного хитозана свидетельствуют о том, что уровень холестерина и триглицеридов в сыворотке крови у пациентов, принимающих хитозан, снижался на 5 - 7% по сравнению с исходным.

Данный вариант способа не рекомендуется.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, за исключением того, что сухой хитин вносят в 6%-ный раствор щелочи в соотношении хитин : раствор 1:1, полученную суспензию измельчают в коллоидной мельнице, затем добавляют охлажденный раствор щелочи до достижения ее концентрации в суспензии 35% и выдерживают суспензию 10 сут.

Клинические испытания хитозана показали, что уровень холестерина и триглицеридов в сыворотке крови снижался на 19 - 21% по сравнению с исходным.

По предлагаемой технологии в условиях экспериментального производства выпущена опытная партия хитозана в количестве 150 кг.

Для проведения клинических испытаний 5 кг пищевого хитозана передано в Институт питания РАМН.

Результаты проведенных клинических испытаний хитозана пищевого позволили рекомендовать его для использования с профилактической и лечебной целью при следующих заболеваниях: избыточная масса тела или ожирения; дискинезия желчевыводящих путей; дискинезия толстой кишки;
нарушение жирового обмена при сердечно-сосудистых заболеваниях и других видов патологии;
гипертоническая болезнь и артериальная гипертония в сочетании с избыточной массой тела.

Источники информации
1. Иванова Л.Г., Машкович Ю.П., Фомин В.В. Способ получения хитина и хитозана из панцирьсодержащих отходов криля. Авт. св. СССР N 1424157, кл. A 22 C 29/02, 23.07.86.

2. Быков В.П. и др. Способ получения хитозана из ракообразных. Заявка N 96120493/13. RU, патент N 2000066.

3. Маслова Г.В. и др. Комплексная безреагентная технология производства хитина и хитозана из панцирьсодержащих гидробионтов электрохимическим способом. Тезисы 4-й Всероссийской конференции, М., апрель, 1995.

Формула изобретения

Способ получения пищевого хитозана из панциря ракообразных путем дезацетилирования хитина предварительно охлажденным 50%-ным раствором щелочи, отличающийся тем, что перед дезацетилированием сухой или влажный хитин вносят в 5 - 10%-ный раствор щелочи в соотношении 1 : 1 для перевода его в активное состояние и измельчают полученную суспензию в коллоидной мельнице, а охлажденный раствор щелочи добавляют к измельченной суспензии до достижения ее концентрации в суспензии 35 - 45%, последнюю выдерживают, отделяют хитозан и промывают его до рН не выше 7,0, затем сушат, измельчают до размера частиц не более 0,5 мм и таблетируют или капсулируют.