СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ, ОБОГАЩЕННЫХ ДИЭФИРАМИ ЛЮТЕИНА И ЗЕАКСАНТИНА
METHOD FOR PRODUCTION OF VEGETABLE OILS ENRICHED WITH LUTEIN AND ZEAXANTHIN DIESTERS

Изобретение относится к получению растительных масел, обогащенных лютеином и зеаксантином. Изобретение может быть использовано в пищевой и медицинской промышленности в качестве продукта питания или биологически активной добавки (БАД), обогащенного необходимым количеством ксантофиллов (суточной нормой), которые являются прекрасным профилактическим средством против ретинопатии. Изобретение может быть использовано для увеличения срока годности растительных масел.
Известно, что «срок службы» человеческого глаза и его зрительная работоспособность в значительной степени зависят от достаточного потребления лютеина и зеаксантина (Трофимова Н.Н. и др. «Каротиноиды. Функциональная роль каротиноидов желтого пятна сетчатки глаза». Сенсорные системы, 2003 г., том 17, № 3, с.198-208, Обзоры УДК 612.84). Норма ежедневного потребления лютеина для человека составляет 800-1000 мкг, а зеаксантина - около 200 мкг. При рождении человек получает необходимую дозу лютеина и зеаксантина, но под воздействием неблагоприятных условий окружающей среды их количество в организме человека снижается (70% лютеина и зеаксантина сосредоточено в желтом пятне сетчатки глаз). Для сохранения определенного баланса лютеина и зеаксантина в организме человека необходимо их постоянное поступление с пищей, 90% лютеина и зеаксантина усваиваются человеческим организмом при поступлении их с пищей. Наиболее насыщенными пищевыми продуктами по лютеину и зеаксантину являются яичные желтки.
Известно, что в лепестках цветков бархатцев ряда сортов накопление диэфиров лютеина достигает (в пересчете на лютеин) 5 мг на 1 г воздушно-сухого сырья, а в чашечках физалиса декоративного накопление диэфиров зеаксантина достигает (в пересчете на зеаксантин) 10 мг на 1 г воздушно-сухого сырья (Дейнека Л.А. и др. «Растения Белгородской флоры - источники ксантофиллов», с.59, IV Всероссийская научная конференция «Химия и технология растительных веществ», г.Сыктывкар, 2006 г.).
Известен способ получения стабильной лютеиновой пасты из эфирного масла. Лютеиновая паста может быть использована в пищевых продуктах и пищевых добавках. Полученная паста содержит около 30% лютеина и сохраняет стабильность в течение 6 месяцев. Лютеин выделяют из эфирного масла ноготков, содержащего 13,8% сложного эфира лютеина (заявка 2006116475/04, 17.01.2005).
В настоящее время из наиболее перспективных направлений в профилактике глазных заболеваний является использование антиоксидантов и соединений, влияющих на метаболизм тканей глаза.
Известен комбинированный продукт, содержащий и лютеин и зеаксантин. Комбинированный продукт содержит, по отношению к своей разовой дозе, активные вещества: 6 мг лютеина и 0,3 мг зеаксантина. Применение комбинированного продукта предназначено для профилактики и/или лечения глазных болезней, преимущественно возрастных дегенеративных изменений в области желтого пятна (заявка 2006120614/13, 17.12.2004).
В приведенных выше заявках описано получение составов, в которых лютеин и зеаксантин содержатся либо раздельно, либо совместно, но при соотношении 20:1. В то время как известно, что для эффективного действия этих ксантофиллов необходимо, чтобы это соотношение составляло (4-5):1. Поэтому более эффективными должны быть продукты питания и БАДы, в которых соотношение лютеина к зеаксантину будет находиться в обозначенных пределах.
Известен способ по патенту «Биологически активная добавка для кур и способ ее получения» (патент № 2328137, опубликован 10.07.2008 г.), включающий сушку и измельчение растительного сырья, причем в качестве растительного сырья для получения диэфиров лютеина используют лепестки бархатцев оранжевой окраски, для получения диэфиров зеаксантина - чашечки физалиса декоративного, в которых после сушки и измельчения определяют спектрофотометрическим методом содержание соответствующих диэфиров, смешивают размолотые лепестки цветков бархатцев и размолотые чашечки физалиса декоративного, таким образом, чтобы содержание диэфиров лютеина по отношению к диэфирам зеаксантина составило (4-5):1. Использование этой добавки позволяет увеличивать в 2-3 раза содержание ксантофиллов в желтке куриных яиц и выдерживать соотношение этих ксантофиллов (лютеина и зеаксантина) как (4-5):1.
Недостаток данного способа в том, что в качестве источника лютеина и зеаксантина в конечном продукте для потребления человеком является желток куриного яйца. Как известно, в желтках куриных яиц высокое содержание холестерола от 122 до 408 мг на одно яйцо (Vorlova L., Sieglova Е., Kapriskova R., Kopriva V. Cholesterol content in eggs during the laying period // Acta Vet. Brno. - 2001. - V.70. - P.387-390). И поскольку для лиц, например, склонных к коронарному заболеванию сердца, необходимо ограничение суточного потребления холестерола, то необходимо в качестве источника лютеина и зеаксантина использовать другие продукты питания, не содержащие холестерол. Такими продуктами питания и могут быть различные растительные масла.
Наиболее близким является способ получения обогащенного растительного масла по патенту US 2002/0028272 А1, включающий следующие этапы:
- подготовку и очищение семян масличных культур;
- подготовку частей растений, содержащих эфирное масло;
- смешивание семян масличных культур и частей растений, содержащих эфирные масла, в определенных пропорциях по весу;
- холодное прессование подготовленной смеси для получения растительного масла с включенным в него эфирно-масличным компонентом с последующей фильтрацией полученного экстракта.
Недостаток данного способа в том, что полученное масло не содержит зеаксантина и лютеина.
Задачами настоящего изобретения являются:
1. Получение растительных масел, обогащенных лютеином и зеаксантином, как биологически активных композиций (или продуктов питания) для профилактики ретинопатии;
2. Получение растительных масел, обогащенных лютеином и зеаксантином, с увеличенным сроком сохранности по сравнению с исходными растительными маслами.
Поставленные задачи достигаются тем, что предложен способ получения растительных масел, обогащенных диэфирами лютеина и зеаксантина, включающий сушку и измельчение растительного сырья, причем в качестве растительного сырья для получения диэфиров лютеина используют лепестки бархатцев оранжевой окраски, для получения диэфиров зеаксантина - чашечки физалиса декоративного, в которых после сушки и измельчения определяют спектрофотометрическим методом содержание соответствующих диэфиров, смешивание размолотых лепестков цветков бархатцев и размолотых чашечек физалиса декоративного, таким образом, чтобы содержание диэфиров лютеина по отношению к диэфирам зеаксантина составило (4-5):1. Диэфиры лютеина и зеаксантина извлекают из полученной смеси экстракцией горячим этанолом, удаляют остатки этанола высушиванием и добавляют полученные диэфиры лютеина и зеаксантина в растительные масла в таких количествах, чтобы довести их содержание от 1 до 10 мг на 100 мл растительного масла.
Предложенный способ обогащения растительных масел лютеином и зеаксантином позволяет получать продукты питания, сбалансированные по соотношению компонентов лютеин и зеаксантин, но не содержащие холестерола.
Способ осуществляется следующим образом.
Лепестки цветков бархатцев оранжевой окраски вида T.erecta или T.patula отделяют от цветков и сушат до воздушно-сухого состояния без доступа прямого солнечного света. Сухую смесь размалывают и определяют в ней содержание диэфиров лютеина. Чашечки физалиса декоративного отделяют от стеблей и сушат до воздушно-сухого состояния без доступа прямого солнечного света. Сухую смесь размалывают и определяют в ней содержание диэфиров зеаксантина. Смешивают размолотые лепестки цветков бархатцев и размолотые чашечки физалиса декоративного, таким образом, чтобы содержание диэфиров лютеина по отношению к диэфирам зеаксантина составило (4-5):1. Экстракцией горячим этанолом диэфиры лютеина и зеаксантина извлекают из растительного сырья, удаляют остаток этанола высушиванием и добавляют полученные диэфиры в растительные масла в таких количествах, чтобы довести содержание диэфиров лютеина и зеаксантина в масле до необходимой суточной нормы (от 1 мг до 10 мг на 100 мл масла).
Главной характеристикой сохранности масел является величина перекисного числа. На протяжении всего срока хранения приготовленных растительных масел, обогащенных лютеином и зеаксантином, определяли перекисные числа для всех масел.
Для изучения сохранности ксантофиллов в растительных маслах при различных условиях хранения отдельные порции масел оставляли на хранение в светлой посуде при комнатной температуре на свету, в темной посуде при комнатной температуре на свету, в темном месте при комнатной температуре и в бытовом холодильнике. Сохранность ксантофиллов проверяли в течение года, раз в месяц методами спектрофотометрии и ВЭЖХ. Для изучения сохранности масел определяли перекисные числа с такой же периодичностью.
Ксантофиллы, введенные в различные растительные масла, хорошо сохраняются в них при различных условиях хранения. В течение 3 месяцев содержание ксантофиллов уменьшается не более чем на 10%, а в течение 1 года - не более чем на 25%.
Перекисные числа растительных масел с добавками ксантофиллов во всех случаях меньше, чем перекисные числа без добавок. Это свидетельствует о том, что ксантофиллы являются антиоксидантами и способствуют сохранению растительных масел, т.е. растительные масла, обогащенные ксантофиллами, обладают повышенной стабильностью к окислению (Базарнова Е.Г., Поляков К.Ю. «Исследование антиоксидантной активности природных веществ», ж. «Хранение и переработка сельхозсырья», 2009 г., № 3, с.31-36).
1
2
Пример 1: высушенные и измельченные лепестки бархатцев вида T.erecta в количестве 20 г, в которых предварительно спектрофотометрическим методом установлено, что содержание диэфиров лютеина в 1 г лепестков бархатцев составляет 5 мг, смешивают с 2,5 г высушенных и измельченных чашечек физалиса декоративного, в которых предварительно спектрофотометрическим методом установлено, что содержание диэфиров зеаксантина в 1 г лепестков составляет 10 мг. Соотношение диэфиров лютеина и зеаксантина в полученной смеси составило (4-5):1. Полученную смесь в стакане заливают 100 мл этанола, помещают на водяную баню и доводят до кипения, при этом диэфиры лютеина и зеаксантина экстрагируются в горячий раствор этанола. Горячий раствор быстро переносят на бумажный фильтр методом декантации, так как в горячем растворе этанола растворимость диэфиров высокая - они попадают в фильтрат, в то время как на фильтре остаются остатки растительного сырья. Осадок в стакане после декантации заливают 50 мл этанола, помещают на водяную баню и вновь доводят до кипения, повторную и последующие экстракции проводят для увеличения выхода диэфиров лютеина и зеаксантина. Горячий раствор после повторной экстракции быстро переносят на тот же самый бумажный фильтр. Эту операцию повторяют еще 2 раза. Остатки растительного сырья остаются на фильтре, их отбрасывают. В фильтрате после его охлаждения выпадает осадок диэфиров ксантофиллов (лютеина и зеаксантина), так как растворимость диэфиров в холодном растворе этанола очень мала. Осадок отделяют от фильтрата фильтрованием на новом бумажном фильтре. Полученные ксантофиллы слегка подсушивают вне доступа прямого солнечного света. / часть осадка смешивают с 500 мл подсолнечного масла «Солнечный венец», Белгородская область, г.Алексеевка. Определяют суммарное содержание ксантофиллов и перекисные числа исходного масла и масла, обогащенного ксантофиллами.
Обогащенное ксантофиллами масло разделили на порции по 100 мл и оставили на хранение: в светлой посуде при комнатной температуре на свету, в темной посуде при комнатной температуре на свету, в темном месте при комнатной температуре и в бытовом холодильнике. Исходное обогащенное ксантофиллами масло содержало 1 мг ксантофиллов в 10 мл масла (содержание диэфиров ксантофиллов составляет 0,01%). Через месяц содержание ксантофиллов составило 0,8-0,9 мг ксантофиллов в 10 мл масла, а через 10 месяцев - от 0,6 до 0,8 мг ксантофиллов в 10 мл масла в зависимости от способа хранения. Следует отметить, что самая высокая сохранность ксантофиллов достигается в случае хранения обогащенного масла в темной посуде (0,9 мг через месяц хранения и 0,8 мг через 10 месяцев хранения в 10 мл масла).
Перекисное число обогащенного масла через 1 месяц хранения составило 7,3, а перекисное число этого же подсолнечного масла, но не обогащенного ксантофиллами, - 8,4.
Пример 2: полученные диэфиры зеаксантина и лютеина по примеру 1 смешивают с 500 г растопленного пальмового масла. Определяют суммарное содержание ксантофиллов и перекисные числа исходного масла и масла, обогащенного ксантофиллами. Обогащенное ксантофиллами масло разделили на порции по 100 мл и оставили на хранение: в плотной упаковке с крышкой в холодильнике, в плотной упаковке с крышкой в морозильной камере, в упаковке в фольге в холодильнике, в упаковке в фольге в морозильной камере. Исходное обогащенное ксантофиллами масло содержало 1 мг ксантофиллов в 10 г масла, через месяц содержание ксантофиллов составило 0,9-1,0 мг ксантофиллов в 10 г масла, а через 10 месяцев - от 0,8 до 0,9 мг ксантофиллов в 10 г масла в зависимости от способа хранения. Следует отметить, что самая высокая сохранность ксантофиллов достигается в случае хранения обогащенного масла, которое хранили в фольге в морозильной камере.
Соотношение диэфиров лютеина к диэфирам зеаксантина в обогащенных маслах составило (4-5):1, что было установлено методом ВЭЖХ.