Способ получения биокорректоров из натурального сырья

Изобретение относится к пищевой, косметической и фармацевтической промышленности и может быть использовано для получения биокорректоров, в частности биологически активной добавки (БАД), содержащей биологически активные вещества. Способ осуществляют следующим образом: предварительно высушенное натуральное сырье, путем сублимационной сушки до влажности не более 20%, направляют в закрытую емкость, в которую подают хладагент, и выдерживают сырье не более 20 мин, при достижении во всей его массе температуры - 196°С. Затем охлажденное сырье помещают в измельчитель молоткового типа, в котором его измельчают в течение не более 5 мин, до размера частиц не более 50 мкм. После чего готовый продукт упаковывают. Изобретение позволяет получать биокорректоры, в частности БАД, из натурального сырья, обладающие высокой биологической активностью, при низком потреблении хладагента и электроэнергии и высокой эффективности предлагаемого способа с точки зрения повышения производительности труда и снижения себестоимости конечного продукта. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Заявляемый способ получения биокорректоров из натурального сырья относится к пищевой, косметической и фармацевтической промышленности и может быть использован для получения биокорректоров, содержащих витамины, микроэлементы и другие биологически активные вещества (БАВ).

Биокорректор - это источник микроэлементов, витаминов, аминокислот, ферментов и других БАВ, воздействующих на процесс обмена веществ в клетке и улучшающих биохимический и питательный состав пищи, косметических средств, а также уменьшающих побочные эффекты при использовании фармацевтических препаратов.

В настоящее время одним из перспективных способов получения биокорректоров, в частности биологически активных добавок (БАД) из натурального сырья, являются способы получения БАД в дисперсном состоянии при низких температурах.

Известен способ получения БАД к пище из растительного сырья, который позволяет получать БАД в виде криопорошка из трав, и/или листьев деревьев, и/или кустарниковых в виде криопорошка (патент РФ №2176894).

Известен способ получения БАД к пище в виде криопорошка из натурального сырья как растительного, так и животного происхождения к пище (патент РФ №2183413).

Также известен способ получения БАД из криопорошка натурального сырья для косметических, гигиенических и фармакологических средств (патент РФ №2163814).

Как подтвердили проведенные многочисленные исследования in vivo и in vitro, криопорошки из натурального сырья обладают высокой биологической активностью, поэтому применение криопорошков из натурального сырья позволяет поддерживать оптимальные функции организма. Однако известные способы сложны в осуществлении, дорогостоящи и энергоемки.

Наиболее близким к предлагаемому способу по существенным признакам и достигаемому эффекту является известный способ получения пищевой добавки из растительного сырья, который авторами выбран в качестве прототипа (патент РФ №2110194). Данный способ включает сушку предварительно подготовленного растительного сырья при давлении 0,01-0,5 кг/см² и температуре 20-80°С до влажности не более 10%, охлаждение хладагентом высушенного сырья до достижения температуры во всей его массе от -80 до -165°С, последующее измельчение охлажденной массы до размера частиц 50-600 мкм и упаковку полученного продукта. Перед упаковкой из полученной массы могут быть получены таблетки.

В качестве растительного сырья используют овощное, и/или ягодное, и/или фруктовое, и/или бахчевое сырье.

При этом стадию охлаждения сырья и стадию измельчения охлажденного сырья осуществляют в одной емкости - измельчителе шарового типа, а охлаждение и измельчение охлажденного сырья осуществляют в течение 2-х часов, при температуре ~ -70°С, которая повышается в результате нагрева шаров и температуры, выделяемой при измельчении сырья в мельнице.

Известный способ позволяет получать БАД из растительного сырья в виде криопорошка, обладающего биологической активностью за счет сохранения в нем биологически активных веществ, содержащихся в исходном сырье.

Однако полученная данным способом БАД, обладает недостаточной биологической активностью за счет наличия в криопорошке высокой доли крупных частиц (от 300 до 600 мкм), при этом получаемые дисперсные частицы имеют тенденцию к карамелизации, агрегации и слеживаемости, что снижает биодоступность БАВ и понижает в целом качество продукта.

Кроме того, данной способ предполагает высокий расход хладагента, так для получения 1 кг продукта необходимо 4 кг хладагента (т.к. при охлаждении высушенного сырья хладагент расходуется как на охлаждение самого сырья, так и на охлаждение самого измельчителя и измельчающих тел).

Наряду с высокими затратами хладагента реализация данного способа требует больших энергозатрат за счет продолжительной по времени стадии охлаждения и измельчения охлажденного сырья. При этом продолжительность процесса влияет не только на энергозатраты, но и на низкую эффективность известного способа с точки зрения производительности труда, а в конечном счете, и на себестоимость продукта.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения биокорректоров из натурального сырья, позволяющего получать биокорректоры, в частности БАД, обладающие высочайшей биологической активностью, при низком расходе хладагента, электроэнергии и непродолжительном по времени процессе получения готового продукта. Поставленная задача решается предлагаемым способом получения биокорректоров из натурального сырья, включающем охлаждение предварительно высушенного сырья хладагентом, измельчение охлажденного сырья и последующую упаковку готового продукта, согласно изобретения в качестве предварительно высушенного сырья используют сырье, полученное сублимационной сушкой, с влажностью не более 20%, охлаждение предварительно высушенного сырья хладагентом осуществляют по всей его массе до температуры -196°С в течение не более 20 мин, после чего охлажденное сырье подают в измельчитель молоткового типа, в котором его измельчают в течение не более 5 мин, до размера частиц не более 50 мкм.

Предпочтительно, что в качестве хладагента может быть использован жидкий азот. Предпочтительно, что в качестве натурального сырья используют как сырье растительного происхождения, в частности овощное, и/или ягодное, и/или фруктовое, и/или бахчевое, и/или зерновые, и/или их зародыши, и/или водоросли, и/или растительное лекарственное сырье, и/или скорлупу орехов, и/или грибы, так и сырье животного происхождения, такое как: скорлупу яиц, в частности куриных, и/или раков, и/или рептилий, и/или раковин моллюсков, и/или объекты, извлекаемые из раковин некоторых моллюсков (жемчуг), и/или кожу животных, например свиную.

Предпочтительно, что охлаждение высушенного сырья осуществляют в емкости закрытого типа.

Предпочтительно, что перед упаковкой полученный продукт может быть переведен в дозированную форму, например таблетки или капсулы.

Техническим результатом предлагаемого способа является:

- повышение на 15% биологической активности получаемых биокорректоров, которое обусловлено более полным сохранением в них биологически активных веществ. Более полное сохранение биологически активных веществ достигается за счет того, что достигаемое равномерное охлаждение высушенного сырья по всему объему до -196°С оказывает существенное влияние на 1) полное высвобождение биологически активных веществ из белковых комплексов, 2) увеличение микротрещин в мембранах клетки. С другой стороны, измельчение охлажденного сырья в измельчителе молоткового типа в течение не более 5 мин при температуре охлажденного сырья

-196°С до мелкодисперсного состояния существенно влияет на сохранность и увеличение содержания биологически активных веществ в получаемом биокорректоре. Это связано с тем, что измельчение охлажденного сырья в мельнице молоткового типа в течение короткого времени при данной температуре приводит к изменению структурно-механических свойств сырья, состоящего из гемиоцеллюлоз и пектиновых веществ, в процессе измельчения, что в свою очередь приводит к увеличению биологической доступности биологически активных веществ биокорректоров.

Повышению биологической активности, получаемых биокорректоров также способствует их высокая удельная поверхность, что положительно влияет на скорость протекания биохимических реакций в организме человека, а также более низкая агрегация, карамелизация и слеживаемость частиц;

- снижение расхода хладагента на 3,5 кг на 1 кг получаемого продукта, снижение энергозатрат в несколько раз за счет сокращения продолжительности по времени стадии охлаждения и измельчения сырья и, как следствие, повышение производительности труда персонала и снижение себестоимости получаемого продукта.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет получать БАД из сырья как растительного, так и животного происхождения.

Ниже приведена таблица, в которой указано содержание БАВ в биокорректорах, полученных известным способом (прототип), и предлагаемым способом.

Вид продукции	Витамин С, мг/100 г	Каротиноиды, мг/100 г	Витамин Е, мг/100 г	Витамин В2, мг/100 г	Пектины, % мг/100 г
Криопорошки, полученные по прототипу
Яблоко	30,80	0,25			3,70
Черная смородина	1285,01	2,04			4,72
Арония			18,43	1,61
Морковь	75,92	46,52
Клюква	128,14	0,91	11,52	2,25
Шиповник	720,03		20,95
Биокорректоры, полученные предлагаемым способом
Яблоко	35,84	0,29			4,12
Черная смородина	1470,45	2,35			5,37
Арония			21,28	1,85
Морковь	92,92	55,18
Клюква	147,27	1,17	13,29	2,74
Шиповник	864,21		24,04

То, что стадию охлаждения сырья осуществляют отдельно в емкости закрытого типа, позволяет достичь температуры -196°С по всей его массе не более чем за 20 мин, при расходе хладагента 0,5 кг на 1 кг сырья.

А осуществление стадии охлаждения сырья в течение не более 20 мин и измельчение охлажденного сырья в течение не более 5 мин позволяют значительно сократить время процесса получения конечного продукта, что приводит к значительному снижению энергозатрат и повышению производительности труда персонала.

Данный технический результата достигается тем, что охлаждают высушенное сырье в отдельной емкости, при этом хладоагент не расходуется на охлаждение измельчителя молоткового типа, и сокращением времени измельчения более чем в 20 раз.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом:

предварительно высушенное путем сублимационной сушки натуральное сырье до влажности не более 20% направляют в закрытую емкость, в которую подают хладагент, и выдерживают сырье при достижении во всей его массе температуры

-196°С течение не более 20 мин, затем охлажденное сырье помещают в измельчитель, в котором его измельчают в течение не более 5 мин, до размера частиц не более 50 мкм, после чего готовый продукт упаковывают, причем перед упаковкой готовый продукт может быть переведен в дозированную форму, например таблетки или капсулы. В качестве хладагента может быть использован жидкий азот. В качестве натурального сырья используют как сырье растительного происхождения, в частности овощное, и/или ягодное, и/или фруктовое, и/или бахчевое, и/или зерновые, и/или их зародыши, и/или водоросли, и/или растительное лекарственное сырье, и/или скорлупу орехов, и/или грибы, так и сырье животного происхождения, такое как: скорлупу яиц, в частности куриных, и/или рептилий, и/или раков, и/или раковин моллюсков и объектов, извлеченных из раковин моллюсков, и/или кожу животных, например свиную. Измельчение охлажденного сырья осуществляют в измельчителе молоткового типа.

Примеры конкретного применения предлагаемого способа

Пример 1. Способ получения биокорректора из яблок

Яблоки, высушенные путем сублимационной сушки до влажности не более 20%, направляют в закрытую емкость, в которую подают хладагент - жидкий азот, и выдерживают сырье при достижении во всей его массе температуры -196°С в течение 20 мин, затем охлажденное сырье помещают в измельчитель, в котором его измельчают в течение 5 мин, и в результате получают дисперсный продукт с размером частиц не более 50 мкм, и после чего готовый продукт упаковывают.

Пример 2. Способ получения биокорректора из зелени петрушки

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут зелень петрушки.

Пример 3. Способ получения биокорректора из листьев черноплодной рябины (аронии)

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут листья черноплодной рябины (аронии).

Пример 4. Способ получения биокорректора из тыквы

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут тыкву.

Пример 5. Способ получения биокорректора из ягод шиповника

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут ягоды шиповника, при этом перед упаковкой готовый продукт капсулируют.

Пример 6. Способ получения биокорректора из зерен овса

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут зерна овса.

Пример 7. Способ получения биокорректора из корней топинамбура

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут корни топинамбура, а перед упаковкой готовый продукт таблетируют.

Пример 8. Способ получения биокорректора из ягод брусники

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут ягоды брусники.

Пример 9. Способ получения биокорректора из белых грибов

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут белые грибы.

Пример 10. Способ получения биокорректора из скорлупы куриных яиц

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут скорлупу куриных яиц, а перед упаковкой готовый продукт таблетируют.

Пример 11. Способ получения биокорректора из скорлупы грецких орехов

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут скорлупу грецких орехов.

Пример 12. Способ получения биокорректора из панциря краба

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут панцирь краба.

Пример 13. Способ получения биокорректора из жемчуга

Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве исходного натурального сырья берут натуральный жемчуг.

Предлагаемый способ позволяет получать биокорректоры из натурального сырья, в частности БАД, обладающие высокой биологической активностью, при низком потреблении хладагента и электроэнергии и высокой эффективности предлагаемого способа с точки зрения повышения производительности труда и снижения себестоимости конечного продукта.

1. Способ получения биокорректоров из натурального сырья, включающий охлаждение предварительно высушенного сырья хладагентом, измельчение охлажденного сырья и последующую упаковку готового продукта, отличающийся тем, что в качестве предварительно высушенного сырья используют сырье, полученное сублимационной сушкой, с влажностью не более 20%, охлаждение предварительно высушенного сырья хладагентом осуществляют по всей его массе до температуры -196°С в течение не более 20 мин, после чего охлажденное сырье подают в измельчитель молоткового типа, в котором его измельчают в течение не более 5 мин до размера частиц не более 50 мкм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве хладагента может быть использован жидкий азот.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве натурального сырья используют как сырье растительного происхождения, в частности овощное, и/или ягодное, и/или фруктовое, и/или бахчевое, и/или зерновые, и/или их зародыши, и/или водоросли, и/или растительное лекарственное сырье, и/или скорлупу орехов, и/или грибы, так и сырье животного происхождения, такое как: скорлупу яиц, в частности, куриных, и/или рептилий, и/или раковин моллюсков и объектов, извлеченных из раковин моллюсков, и/или кожу животных, например, свиную.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение высушенного сырья осуществляют в емкости закрытого типа.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед упаковкой полученный продукт может быть переведен в дозированную форму, например таблетки или капсулы.