СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ СЕМЯН ОБЛЕПИХИ
SEA-BUCKTHORNS SEEDS BASED BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVE PRODUCTION METHOD

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству диетических и профилактических продуктов, а также может быть использовано в парфюмерно-косметической промышленности.
Известен способ получения биологически активной добавки, предусматривающий высушивание корня женьшеня до влажности не более 13% и его трехстадийное измельчение до размера частиц 0,6-25,0 мкм (см. RU №2063151, A23L 1 /29, 10.07.96).
Известен способ получения биологически активной пищевой добавки, включающий измельчение растительного сырья, сушку до влажности не более 10%, охлаждение, измельчение до размеров 50-600 мкм (см. RU №2110194, A23L 1/29, 1/30, A61K 35/78, 10.05.98). В качестве растительного сырья используют в ряду традиционно применяемых овощей, ягод и фруктов также корни и корневища трав и кустарников, кору деревьев и кустарников.
Известен способ получения биологически активной добавки, по которому свежезаготовленное сырье предварительно обрабатывают инертным сжиженным газом в течение 30-60 мин, зачем сушат путем вакуумной сублимации до остаточной влажности 1-8% (см. RU №2167665, A61K 35/78, 27.05.01).
Недостатком известных способов является использование дорогого и/или редкого растительного сырья, например женьшеня, или корневищ трав, или коры кустарников, либо сырья, которое может потребляться человеком в натуральном виде, например овощи и фрукты.
Известен способ получения биологически активной пищевой добавки, предусматривающий смешивание основы и криопорошока из растительного и/или минерального сырья, применяющегося для улучшения свойств пищевого модуля (см. RU №2124847, A23L 1/30, 20.01.99). Используется способность мелкодисперсных порошков структурировать продукт, выполнять роль разрыхлителей, поглотителей избыточной влаги, а также красителей, подсластителей, антиоксидантов и др. Данную пищевую добавку готовят практически на основе отходов пищевых производств, таких как скорлупа семян различных растений. Пищевая добавка может включать криопорошки зерновых культур, морских водорослей, панциря ракообразных, овощной зелени, яичной скорлупы, скорлупы грецких орехов, скорлупы абрикосовых и миндальных косточек, скорлупы семечек тыквы.
Продукты переработки растительного сырья в виде мелкодисперсных порошков зачастую применяют как компонент в продукции парфюмерно-косметической промышленности. Так, известен способ получения биологически активной добавки (см. RU №2163814, A61K 35/00, 10.04.2000), предусматривающий измельчение и сушку растительного и минерального сырья, загрузку сырья в реактор с хладагентом, измельчение, упаковку. Полученную биологически активную добавку можно использовать для приготовления различных кремов для кожи, средств для бритья, зубных паст, свеч, мазей.
В известных способах изготовления обезвоженных пищевых продуктов, в том числе и в форме порошков, традиционно используются такие приемы, как повышение и последующее снижение температуры, и понижение давления. Снижение температуры часто осуществляют одновременно с измельчением сырья, поскольку при замораживании частицы сырья становятся более хрупкими, и порошок получается более мелким, что приводит к уплотнению структуры, ее комкованию, что отрицательно сказывается на восстановлении структуры продукта.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения пищевого продукта из семян облепихи, предусматривающий измельчение семян облепихи, отделение ядер от оболочки, смешивание оболочек с солодом и ферментирование ячменным солодом при температуре 45-50°C в течение 30-45 мин. Затем смесь сушат при температуре 90-100°C для инактивации ферментов до влажности 14°C (см. RU №2245077, A23L 1/30, 27.01.2005).
Недостатком указанного способа является то, что семена облепихи ферментируются ячменным солодом, который вводится как дополнительный компонент, что приводит к некоторому удорожанию продукта. При этом полученный продукт обладает недостаточно высокой биологической активностью.
Технический результат изобретения - упрощение и удешевление способа, повышение биологической ценности добавки, расширение ассортимента продуктов профилактического направления, улучшение органолептических характеристик готового продукта.
Указанный технический результат достигается тем, что способ получения биологически активной добавки на основе семян облепихи характеризуется тем, что семена проращивают во влажном состоянии при температуре 13-18°C в течение 12-14 суток, сушат до влажности 14% и измельчают.
Существенными отличительными признаками предлагаемого изобретения являются новые условия обработки семян облепихи, а именно проращивание семян во влажном состоянии при температуре 13-18°C, в течение 12-14 суток, сушка до влажности 14%.
Известно, что проросшее зерно содержит комплекс ферментов: протеолитических, амилолитических, целлюлолитических, пектолитических и других. В процессе проращивания зерна ферменты переходят из неактивного состояния в активное. При проведении экспериментальных исследований было установлено, что полученная заявляемым способом биологически активная добавка содержит липидов 15,8%, флавоноидов 3,28%, токоферолов 88,01 мг %, каротиноидов 4,11 мг %, аскорбиновой кислоты 9,84 мг %, тиамина 1,01 мг %, рибофлавина 0,25 мг %.
Новым в разработанном способе является то, что сырье ферментируется собственными ферментами при оптимальной температуре 13-18°C и при продолжительности 12-14 суток.
При проращивании во влажном состоянии семени облепихи начинает проклевываться корешок, длина которого постепенно увеличивается. Одновременно растет и зародышевый листок, невидимый в первые дни проращивания, так как находится под мякинной оболочкой. Наряду с такими изменениями происходят и цитологические изменения - нарушение клеточной структуры или растворение эндосперма. Стенки клеток эндосперма, состоящие в основном из полисахаридов II порядка и белков, подвергаются гидролизу под действием образующихся во время прорастания ферментов (цитолитических, протеолитических, пектолитических), что приводит к разрушению стенок клеток, т.е. происходит их растворение или разрыхление. В результате эндосперм становится рассыпчато-мягким и легко растирается между пальцами.
Значительная часть ферментов находится в семени в неактивном состоянии, а в процессе проращивания они переходят в свободное, активное состояние, а также синтезируются новые. Поэтому в прорастающем семени происходит накопление ферментов и возрастание их активности. Значительное повышение активности ферментов в прорастающем семени обусловливает изменение его химического состава. Наблюдается увеличение содержания моно- и олигосахаридов, аминокислот, полифенольных соединений, органических кислот и уменьшение содержания высокомолекулярных соединений, азотистых веществ, липидов, фосфатов и др.
Исключительная ценность пророщенных заявляемым способом семян облепихи заключается в том, что проростки обладают всеми пригодными биологическими свойствами целостного живого организма. Сухие семена, находящиеся в состоянии покоя, содержат вещества, необходимые для роста будущего растения. Прорастание - это переход семени из состояния покоя к росту зародыша. Во время прорастания находящиеся в семенах ферменты расщепляют сложные белки, жиры и углеводы на более простые вещества, которые необходимы для роста будущего растения. И поэтому при использовании в пищу прорастающих зерен организм человека получает и усваивает уже обработанные ферментами вещества. Пророщенные семена обладают огромным энергетическим потенциалом, содержат все необходимые жизненные компоненты и снабжены системой, которая способствует их усвоению. Именно это их уникальное сочетание и определяет их мощное оздоравливающее действие на организм человека.
Оптимальная температура проращивания семян облепихи установлена экспериментальным путем и составляет 13-18°C. Именно в этом диапазоне температур обеспечиваются высокая экстрактивность, амилолитическая и протеолитическая активность ферментов, более глубокое расщепление белков, снижение потерь сухих веществ. При температуре ниже 13°C и выше 18°C жизнедеятельность семени прекращается.
Продолжительность проращивания составляет 12-14 суток, так как именно в этом диапазоне достигается оптимальная длина ростка. Свыше 14 суток все запасные вещества расходуются на рост ростка. При продолжительности проращивания менее 12 суток в семени не происходит достаточного расщепления углеводов (см. табл.1).
Таблица 1
Время проращивания, сутки
«Сырая» клетчатка, % от продукта
Степень гидролиза, %
0
18,4
0
3
17,25
6,2
6
15,4
16,3
9
13,96
24,1
12
13,76
25,2
продолжение табл.1
14
13,73
25,3
15
13,72
25,4
Исследование микроструктуры семян облепихи на растровом электронном микроскопе JSM - 6510LVJEOL с системой микроанализа INCA показало, что ферментативные процессы, протекающие при проращивании, приводят к цитологическим изменениям, нарушению клеточной структуры и частичному растворению эндосперма. В результате эндосперм становится рассыпчато-мягким и легко растирается между пальцами.
При исследованиях микроструктуры семян облепихи после проращивания было выявлено уменьшение характерной сплошной непрерывной фазы целлюлозной оболочки семян облепихи вследствие ферментной деструкции в среднем на 28,9%.
Сушку семян осуществляют до влажности 14%, при которой ферментативные процессы прекращаются.
Накопившиеся в семенах продукты ферментативного распада белков и углеводов под влиянием высокой температуры сушки 75-100°C взаимодействуют между собой с образованием меланоидов, которые обладают характерным цветом, вкусом и запахом. Сочетанное действие меланоидов и запаха, свойственное облепиховому сырью, придает готовому продукту приятный фруктовый аромат.
Полученная заявляемым способом биологически активная добавка (БАД) обладает повышенной биологической ценностью по сравнению с прототипом (см. табл.2).
Таблица 2
Показатели
Биологически активная добавка по прототипу
Биологически активная добавка по изобретению
Влага
14,0
14,0
Белки
25,0
24,1
продолжение табл.2
Липиды
16,4
15,8
Углеводы
4,1
29,22
Минеральные вещества
2,7
4,3
Витамин E
36,0
88,01
Витамин B<sub>1</sub>
0,39
1,01
Витамин C
6,8
9,8
Каратиноиды
не установлено
4,11
Флавоноиды
не установлено
3,28
Кроме того, полученная заявляемым способом биологически активная добавка обладает улучшенными органолептическими характеристиками: по структуре полученная добавка стала более мягкой и приобрела насыщенный фруктовый аромат.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. Таким образом, именно заявляемая совокупность отличительных признаков изобретения: проращивание семян во влажном состоянии при температуре 13-18°C в течение 12-14 сучок, в процессе которого происходит ферментирование семян собственными ферментами, способствовало достижению технического результата, заключающегося не только в сохранении, но и улучшении биологической ценности полученного пищевого продукта, упрощении и удешевлении способа, улучшении органолептических характеристик готового продукта, расширении ассортимента продуктов профилактического направления.
Полученная заявляемым способом биологически активная добавка с вышеуказанным содержанием липидов, флавоноидов, токоферолов, каратиноидов, аскорбиновой кислоты тиамина, рибофлавина позволяет расширить ассортимент пищевых продуктов с улучшенными потребительскими характеристиками.
Биологически активная добавка, содержащая только порошок проросших семян облепихи, имеет высокую пищевую и лечебно-профилактическую ценность, так как при выявленном широком спектре биологической активности может применяться без дополнительных ингредиентов.
Наличие в полученной заявляемым способом биологически активной добавке комплекса липидов, токоферолов, биофлавоноидов и аскорбиновой кислоты позволяет использовать ее и в качестве перспективного антиоксиданта при производстве лечебно-профилактического, парфюмерно-косметических продуктов, а также при приготовлении корма для животных и птицы.
Высокое содержание полисахаридной фракции позволяет рекомендовать полученную биологически активную добавку как источник пищевых подокон для нормализации пищеварения. Снижение количества полимеров с одновременным ростом степени гидролиза растворимых продуктов с более низкой молекулярной массой, причем часть полимеров изменяется лишь структурно, положительно влияет на степень усвоения продукта. Содержащиеся в ней дубильные вещества способствуют улучшению функционирования желудочно-кишечного тракта, а также обладают выраженными противовоспалительными, обезболивающими, кровоостанавливающими свойствами. Сбалансированная по составу липидная фракция также способствует улучшению функционирования желудочно-кишечного тракта. В полученной биологически активной добавке повышено содержание белка и биофлавоноидов. Биофлавоноиды проявляют антиоксидантную активность и являются прямыми антигипоксантами, при этом они обладают широким спектром полезных фармакологических свойств, в том числе мембраностабилизирующим, иммуномодулирующим, противовоспалительным, капилляроукрепляющим, ранозаживляющим эффектами. Для них характерно сочетание высокой биологической активности и низкой токсичности (15-17 ед.). В биологически активной добавке по изобретению повышено и содержание некоторых эссенциальных минеральных веществ. Регулярное употребление указанной добавки в рекомендуемых дозах позволит восполнить до 1/4 средней суточной потребности в меди и 1/3 суточной потребности в железе, что подтверждает целесообразность применения добавки при анемиях. При употреблении биологически активной добавки можно восполнить 1/2 суточной потребности в марганце, необходимом, например, для обеспечения процесса расщепления аргинина до мочевины - конечного продукта азотистого обмена, а также для протекания важных для регуляции жизненно важных функций организма (клеточная полиферация, мышечное сокращение, метаболические каскады, иммунные реакции и т.д.). Биологически активная добавка также содержит в значимых количествах кремний, цинк, никель. Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Семена облепихи проращивают во влажном состоянии при температуре 13-18°C в течение 12-14 суток, сушат до влажности 14% и измельчают.
Пример 1. Семена облепихи проращивают во влажном состоянии при температуре 13°C в течение 14 суток. Сушат при температуре 75°C до влажности 14%. Измельчение проводят с использованием молотковой дробилки до размера частиц 100 мкм.
Пример 2. Семена облепихи проращивают во влажном состоянии при температуре 15°C в течение 13 суток. Сушат при комнатной температуре до влажности 14%. Измельчение проводят с использованием молотковой дробилки до размера частиц 500 мкм.
Пример 3. Семена проращивают во влажном состоянии при температуре 18°C в течение 12 суток. Сушат при температуре 100°C до влажности 14%. Измельчение проводят с использованием молотковой дробилки до размера частиц 1200 мкм.