СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
METHOD TO PRODUCE COMPOSITION OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству композиции, изготовляемой из бифидосодержащих препаратов и растительного сырья и используемой в качестве пищевой добавки как самостоятельно в виде готовых форм оздоровительного и медицинского назначения для внутреннего, наружного и парентерального применения (пастилки, растворы, суспензии, свечи, аэрозоли, мази и др.), так и в продуктах питания (каши, шоколад, конфеты, хлебопродукты, консервы, мясопродукты, молочные и кисломолочные продукты, напитки и др.)
Известна композиция биологически активных веществ, описанная в патенте на изобретение России №2254032, опубликованном 20.02.2005 г. Композиция биологически активных веществ включает смесь бетулина, бетулиновой кислоты и сопутствующих веществ, получаемых экстракцией из коры березы, компоненты смеси выбраны в следующем соотношении, мас. %: бетулин 71-78; бетулиновая кислота 3-10; сопутствующие вещества 12-26. Композиция биологически активных веществ может быть получена экстракцией только наружного слоя коры березы - бересты. Сопутствующее вещество может представлять собой лупеол, или увеол, или ацетат бетулина, или олеаноловую кислоту, или все вместе смесь лупеола, увеола, ацетата бетулина, олеаноловой кислоты.
Известен способ производства функционального молочного продукта, описанный в патенте на изобретение России №2335132, опубликованный 10.10.2008 г. Способ включает введение в молочную основу продукта функционального ингредиента растительного происхождения в качестве функционального ингредиента растительного происхождения, который вводят в молочную основу продукта на любом этапе его производства, предусматривающем последующее перемешивание или гомогенизацию молочной основы, используют тритерпенсодержащий компонент с содержанием тритерпенов, обеспечивающим соотношение молочной основы и тритерпенов, мас. %: молочная основа 96,5-99,99, тритерпены 0,01-3,5, в качестве тритерпенсодержащего компонента могут использовать бетулин, и/или экстракт бересты, и/или порошок чаги, с размерами частиц не более 0,08 мм, тритерпенсодержащий компонент могут вводить в молочную основу в виде жировой дисперсии при соотношении жировой составляющей дисперсии и тритерпенсодержащего компонента: (1:1)-(5:1).
Известна пищевая жировая композиция для функционального питания и способ ее получения, описанная в патенте на изобретение России №2335146, опубликованном 10.10.2008 г. Пищевая жировая композиция для функционального питания используется для приготовления соусов, спредов, заправок, мясных, рыбных, хлебобулочных и кондитерских продуктов, а также для приготовления продуктов, альтернативных молочным продуктам, содержит жировую составляющую и функциональный ингредиент, в качестве функционального ингредиента используют тритерпенсодержащий компонент с содержанием тритерпенов, обеспечивающим соотношение тритерпенов и жировой составляющей по мас. %: тритерпены 0,01-3,5, жировая составляющая 96,5-99,99, в качестве тритерпенсодержащего компонента может быть использован бетулин, и/или экстракт бересты, и/или порошок чаги.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является способ приготовления композиции биологически активных веществ, описанный в патенте России №2353107, опубликованном 27.04.2009 г. (пример №5 в описании), предназначенный для использования приготовленной композиции в качестве биологически активной добавки к пище и/или активного компонента продуктов питания с содержанием в готовом продукте от 0,001 до 50 мас. %. Способ получения композиции заключается в следующем.
В емкость с мешалкой кладут 75 г сливочного масла (молочный жир), перемешивают при температуре 30-35°С (температура пластического состояния), добавляют 20 г концентрата пробиотичеких культур (типа Lactobacillus casei, и/или B.adolescentis, и/или L.plantarum или иные, или смесь из них) (концентрата грамположительных анаэробных бактерий), загружают 5 г порошкообразного бетулина, перемешивают до получения однородной массы в течение 0,5÷1 часа. После чего композицию используют в качестве добавки при производстве функциональных общеукрепляющих кисломолочных продуктов питания (содержание в готовом продукте от 0,001 до 2 мас. %).
Недостатком является то, что заявленный способ в том виде, как он описан в примере №5, не может обеспечить заявленный технический результат - повышение биодоступности продукта за счет регуляции скорости поступления бетулина в кровь, увеличение сроков хранения продукта, содержащих пищевые жиры.
В описанном способе концентрат пробиотичеких культур смешивают со сливочным маслом, при этом в способе не описано, какой это концентрат, как он получен. Производят и продают готовые порошкообразные, в таблетках (сухие) культуры и жидкие в ампулах или другой герметичной упаковке, последние называются концентрированными пробиотическими культурами, но и те, и другие без питательной среды, способствующей их размножению. Поскольку в указанном в патенте способе не значится питательная среда для перечисленных пробиотичеких культур (типа Lactobacillus casei, и/или B.adolescentis, и/или L.plantarum или иные, или смесь из них), можно сказать, что при данном способе не происходит рост пробиотической культуры, а ее сохранность будет обеспечиваться только на уровне поступления. Кроме того, за период смешивания этих компонентов температура масла уменьшается, в полученную смесь, потерявшую пластичность, с температурой ниже чем 30-35°С, добавляют порошкообразный бетулин, данная температура низка для растворения бетулина в масляной смеси, бетулин не сможет полностью раскрыть свои свойства, то есть в способе не предусмотрены возможности для полного проявления биологической ценности бетулина и пробиотика, в том числе антиоксидантной ценности бетулина.
Задачей предлагаемого изобретения является получение композиции биологически активных веществ, предназначенной для использования в качестве биологически активной добавки к пище и/или активного компонента продуктов питания, и обладающей высокой биодоступностью, обеспечивающей высокую скорость размножения бифидобактерий с максимальным их ростом, а также длительную сохранность жизнеспособности всей колонии при дальнейшем хранении.
Решение задачи достигается тем, что в способе получения композиции биологически активных веществ, предназначенной для использования в качестве биологически активной добавки к пище и/или активного компонента продуктов питания с содержанием в готовом продукте от 0,01 до 50 мас. %, включающем введение в молочный жир при температуре пластического состояния концентрата грамположительных анаэробных бактерий и порошкообразного бетулина, перемешивание до получения однородной массы, согласно изобретению концентрат грамположительных анаэробных бактерий получают соединением посевной дозы культуры бифидобактерий с питательной средой, в качестве которой выбирают гидролизатно-молочную среду, при следующем соотношении, мас. %: посевная доза культуры бифидобактерий 0,06÷1,0, гидролизатно-молочная среда - остальное до 100%, перемешивают и выдерживают не менее 12÷24 часов, на основе молочного жира, в качестве которого выбирают высокожирные пластические сливки, и бетулина при температуре 35÷41°С в течение 1 часа готовят жировую дисперсию при следующем соотношении, мас. %: бетулин 0,1÷2,0, высокожирные пластические сливки - остальное до 100%, полученную жировую дисперсию соединяют с концентратом грамположительных анаэробных бактерий при следующем соотношении, мас. %: жировой дисперсии 8,0÷10,0, концентрата грамположительных анаэробных бактерий - остальное до 100%, и еще раз перемешивают в течение 0,3÷0,45 часа.
За счет того, что в способе получения композиции биологически активных веществ концентрат грамположительных анаэробных бактерий получают соединением посевной дозы культуры бифидобактерий с питательной средой, в качестве которой выбирают гидролизатно-молочную среду, при следующем соотношении, мас. %: посевная доза культуры бифидобактерий 0,06÷1,0, гидролизатно-молочная среда - остальное до 100%, перемешивают и выдерживают не менее 12÷24 часов, на основе молочного жира, в качестве которого выбирают высокожирные пластические сливки, и бетулина при температуре 35÷41°С в течение 1 часа готовят жировую дисперсию при следующем соотношении, мас. %: бетулин 0,1÷2,0, высокожирные пластические сливки - остальное до 100%, полученную жировую дисперсию соединяют с концентратом грамположительных анаэробных бактерий при следующем соотношении, мас. %: жировой дисперсии 8,0÷10,0, концентрата грамположительных анаэробных бактерий - остальное до 100%, и еще раз перемешивают в течение 0,3÷0,45 часа, повышается биодоступность композиции и обеспечивается высокая скорость размножения бифидобактерий с максимальным их ростом, а также длительная сохранность их жизнеспособности при дальнейшем хранении.
В способе получения композиции биологически активных веществ используют:
Сливки пластические. Технические условия. СТ РК 368-94 (Государственный стандарт Республики Казахстан)
Бетулин. Свидетельство о государственной регистрации № RU.77.99.11.003.E002577/04.13 от 05.04.2013 г.
Влияние бетулина, обладающего широким спектром профилактических свойств, в составе пищевых продуктов рассматривается во многих источниках информации, в том числе патентных.
Бетулин обладает биологически активными свойствами: гепатопротективным, гастропротективным, желчегонным, гипохолестеринемическим, противовоспалительным, противораковым и многими другими.
Кроме того, бетулин является адаптогеном (патент №2240799), антигипоксическим средством (патент №2252773), индуктором интерферона (патент №2252774), служит для профилактики гриппа (патент №2252774).
Известно средство для лечения вирусного гепатита С, включающее экстракт бересты с содержанием бетулина более 70% (патент №2244554), известно капилляроукрепляющее средство, представляющее собой 1% спиртовой раствор бетулина (патент №2276980).
Бетулин также обладает антиоксидантными и эмульгирующими свойствами, что важно для эмульсионных продуктов, каковыми являются молочные и масложировые продукты. Бетулин не имеет запаха и вкуса, окрашен в белый или светло-бежевый цвет, поэтому не изменяет вкуса, запаха и цвета самого продукта питания.
Бетулин не токсичен, относится к 4 классу опасности по ГОСТ 12.1.007.76, не накапливается в организме человека, не оказывает кожно-резорбтивного, кожно-раздражающего и сенсибилизирующего действия.
Как показали клинические исследования, наилучшая усвояемость бетулина наблюдается именно при совместном приеме с продуктами молочного и масложирового ассортимента. Бетулин рекомендован Министерством здравоохранения и социального развития РФ в качестве БАД, рекомендуемый уровень потребления - 40 (верхний предельно допустимый уровень потребления 80) мг/сутки.
В качестве культуры бактерий Bifidobacterium bifidum используют штамм N 791 (ЦМПМ "ВНИИ Генетика" В-3300), а культивирование осуществляют в течение 18-24 ч. (Могут быть использованы и другие штаммы бифидобактерий Bifidobacterium longum В379М. Штаммы выделены и изучены в московском НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского.)
Бифидобактерии в способе получения композиции биологически активных веществ были выбраны исходя из специфических особенностей штаммов бифидобактерий со статусом производственных штаммов, которые в естественных условиях эффективно ингибируют рост кишечных патогенов, ассимилируют холестерин и оксалаты, гидролизуют лактозу, проявляют антиопухолевую и антиаллергическую активность. Кроме того, штаммы бифидобактерий устойчивы к желчным кислотам, к другим антимикробным средствам, совместимы с другими микроорганизмами, присутствующими в желудочно-кишечном тракте, обладают высокой скоростью роста.
В качестве питательной среда для культивирования бифидобактерий выбраны среды следующего состава (ГОСТ 25102-82 или СанПИН 42-123-49-40-88 п. 5.2. и 7.2. Гидролизатно-молочная среда) (могут быть и другие гидролизатно-молочные среды).
Культивирование бифидобактерий на предлагаемой гидролизатно-молочной среде позволяет реализовать технологию без корректировки рН в обычном термостате без использования дорогостоящих ферментов, перемешивающих устройств и контрольно-измерительного оборудования.
Указанный технический результат обеспечивается последовательностью действий с компонентами, указанными в заявляемой композиции, при их заявленном количественном соотношении.
Заявляемое изобретение не известно из уровня техники, данное решение обладает новизной.
Предлагаемый способ получения композиции биологически активных веществ явным образом не следует из уровня техники и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанного технического результата, то есть изобретение соответствует критерию охраноспособности - «изобретательский уровень».
Заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как последовательность действий с компонентами осуществима на обычном оборудовании пищевой промышленности, компоненты композиции известны на дату подачи заявки и найдет широкое применение в качестве пищевой добавки.
Сущность изобретения поясняется примерами.
Пример 1
Технологическая схема изготовления композиции биологически активных веществ состоит из следующих действий.
Берут сухой концентрат бифидумбактерий, в примере исполнения в таблетированной форме, кладут в пробирку и заливают для оживления гидролизатно-молочной средой с температурой 35°С, выдерживают до проявления устойчивой активности бифидумбактерий.
7
8
9
Посевную дозу культуры бактерий Bifidobacterium bifidum (или аналогичную другую) вносят в объеме 5-7% от объема питательной среды с титром (1·10-1·10) КОЕ/мл, а культивирование осуществляют в течение времени, достаточного для получения концентрата бифидобактерий с биологическим титром не менее 1·10 КОЕ/мл и кислотностью 30-70°Т.
Таким образом, получают лабораторную закваску, которую затем переливают в сосуд для получения промышленных объемов закваски.
Концентрат грамположительных анаэробных бактерий получают соединением посевной дозы культуры бифидобактерий - 0,06 г с питательной средой, в качестве которой выбирают гидролизатно-молочную среду в количестве 99,94 г, перемешивают и выдерживают не менее 12÷24 часов при температуре 37°С.
На основе молочного жира, в качестве которого выбирают высокожирные пластические сливки (их температура должна быть порядка 35-41°С), и бетулина в течение 1 часа готовят жировую дисперсию.
В лабораторную емкость с мешалкой, оборудованной рубашкой подогрева, вносят пластические сливки 99,9 г, доводят путем нагревания до заданной температуры 37°С, добавляют порошок бетулина, 0,1 г, в течение 1 часа перемешивают при указанной температуре.
Концентрат грамположительных анаэробных бактерий 92,0 г соединяют с жировой дисперсией 8,0 г и еще раз перемешивают в течение 0,3÷0,45 часа.
Пример 2
Технологическая схема изготовления композиции биологически активных веществ состоит из последовательности операций, перечисленных в примере 1 со следующими изменениями.
Концентрат грамположительных анаэробных бактерий получают соединением посевной дозы культуры бифидобактерий - 1,0 г с питательной средой, в качестве которой выбирают гидролизатно-молочную среду в количестве 99,0 г, перемешивают и выдерживают не менее 12÷24 часов.
На основе молочного жира, в качестве которого выбирают высокожирные пластические сливки (их температура должна быть порядка 35-41°С), и бетулина в течение 1 часа готовят жировую дисперсию.
В лабораторную емкость с мешалкой, оборудованной рубашкой подогрева, вносят пластические сливки 98,0 г, доводят путем нагревания до заданной температуры 37°С, добавляют порошок бетулина 2,0 г, в течение 1 часа перемешивают при указанной температуре.
Концентрат грамположительных анаэробных бактерий 90,0 г соединяют с жировой дисперсией 10,0 г и еще раз перемешивают в течение 0,3÷0,45 часа.
Пример 3
Технологическая схема изготовления композиции биологически активных веществ состоит из последовательности операций, перечисленных в примере 1, со следующими изменениями.
Концентрат грамположительных анаэробных бактерий получают соединением посевной дозы культуры бифидобактерий - 1,0 г с питательной средой, в качестве которой выбирают гидролизатно-молочную среду в количестве 99,0 г, перемешивают и выдерживают не менее 12÷24 часов.
На основе молочного жира, в качестве которого выбирают высокожирные пластические сливки (их температура должна быть порядка 35-41°С), и бетулина в течение 1 часа готовят жировую дисперсию.
В лабораторную емкость с мешалкой, оборудованной рубашкой подогрева, вносят пластические сливки 98,95 г, доводят путем нагревания до заданной температуры 37°С, добавляют порошок бетулина 1,05 г, в течение 1 часа перемешивают при указанной температуре.
Концентрат грамположительных анаэробных бактерий 91,0 г соединяют с жировой дисперсией 9,0 г и еще раз перемешивают в течение 0,3÷0,45 часа.
Приготовление композиции может происходить непосредственно на месте вручную либо с помощью миксера. Срок годности в жидком смешанном виде составляет две недели (см. таблицу 1).
Ниже в таблице 1 приведены данные по исследованию биохимических изменений в композиции: в частности, ее кислотности и количества жизнеспособных единиц бифидобактерий в концентрате, изготовленном по предлагаемому способу по примеру 1 с введением жировой дисперсии, содержащей бетулин (опытная группа), и без введения жировой дисперсии, содержащей бетулин (контрольная группа).
Анализируя таблицу 1, можно сказать, что показатели кислотности в контрольной группе без введения жировой дисперсии, содержащей бетулин, нарастают с течением времени быстрее, чем в опытной группе, содержащей жировую дисперсию с бетулином, так на 15 день кислотность в контрольной группе выросла по сравнению с первым днем практически в 4 раза, а в опытной группе только в 2, 7 раза.
9
2
9
Показатели концентрации бифидобактерий на 150 гр заявленной композиции в свою очередь с течением времени для контрольной группы значительно снизились с 1·10 до 1·10, а вот в опытной группе это снижение не наблюдалось, за счет роста показателей со второго по седьмой день, поэтому к пятнадцатому дню снижение достигло первоначального уровня концентрации - 1·10.
Для примера 1 было выбрано минимальное процентное содержание бетулина и посевной дозы культуры бифидобактерий.
Влияние бетулина, обладающего широким спектром профилактических свойств, в составе пищевых продуктов рассматривается во многих источниках информации. В заявленном способе представлена малокомпонентная композиция для функционального питания без специфических запахов и вкуса, обладающая широким спектром профилактических свойств не только по содержанию бетулина, но и по содержанию бифидобактерий, позволяющая получить более качественные продукты за счет повышения устойчивости к окислительным процессам жировой составляющей композиции, придания композиции больших сроков хранения, с высокой скоростью размножения бифидобактерий с максимальным их ростом, с длительной сохранностью жизнеспособности бифидобактерий при дальнейшем хранении.
Ниже приведены примеры приготовления некоторых пищевых продуктов с содержанием вышеприведенной композиции.
1. В емкостное оборудование с мешалкой загружается обезжиренный творог, дефростированный из закладки на зимнее хранение, и нормализуется до заданной жирности пластическими сливками (тоже из резерва на зимнее время) с одновременным внесением активной пищевой композиции до 0,3-0,5% из расчета и перемешивается при температуре 30-35°С до получения однородной творожной массы. Далее на фасовку.
2. В емкость с мешалкой, в которой находится готовая майонезная паста, композиция вводится на последней стадии - после добавления в ходе 20-25 минутного перемешивания уксусной кислоты до получения однородной эмульсии. После этого вносят композицию из расчета 1% в готовый майонез, перемешивают еще 7-15 минут и подают на фасовку.
3. В емкость с мешалкой засыпают сухое обезжиренное молоко (СОМ) или сухое цельное молоко (СЦМ) и заливают по стандартной процедуре водой для набухания белка. Путем последующего добавления воды с перемешиванием и последующей пастеризацией. После чего готовый молочный напиток обогащают композицией из расчета 0,2% и в общем порядке после перемешивания подают на фасовку.
4. В мясной фарш, находящийся в фарш-мешалке, по заданным рецептурам добавляют белково-солевые смеси и другие компоненты с одновременным внесением композиции из расчета 0,5% и выдерживают фарш для созревания. Дальнейшие процессы получения готовой продукции ведут по штатным технологиям.
5. Учитывая наличие альбумоидного белка, способствующему активному росту бифидобактерий на серийном технологическом оборудовании, готовят соевое молоко из бобов сои и обогащают композицией. Порядок ее внесения - непосредственно после пастеризации из расчета 0,7%.
6. В кисломолочные продукты композиция вносится перед термостатированием из расчета 0,1-0,3% масс, после подачи дозы промышленной закваски. Перемешивание ее с промышленной закваской осуществляется одновременно.
7. Производство косметической продукции: кремы противовоспалительного, защитного действия (в том числе от УФА- и УФВ- лучей) и противоцеллюлитный крем на жировой основе с добавлением путем перемешивания композиции в стадии готового продукта перед упаковкой из расчета 0,05% масс.
Заявляемый способ получения композиции биологически активных веществ повышает биодоступность композиции и обеспечивает высокую скорость размножения бифидобактерий с максимальным их ростом, а также длительную сохранность их жизнеспособности при дальнейшем хранении, за счет того, что концентрат грамположительных анаэробных бактерий получают соединением посевной дозы культуры бифидобактерий с питательной средой, в качестве которой выбирают гидролизатно-молочную среду, при следующем соотношении, мас. %: посевная доза культуры бифидобактерий 0,06÷4,0, гидролизатно-молочная среда - остальное до 100%, перемешивают и выдерживают не менее 12÷24 часов, на основе молочного жира, в качестве которого выбирают высокожирные пластические сливки, и бетулина при температуре 35÷41°С в течение 1 часа готовят жировую дисперсию при следующем соотношении, мас. %: бетулин 0,1÷2,0, высокожирные пластические сливки - остальное до 100%, полученную жировую дисперсию соединяют с концентратом грамположительных анаэробных бактерий при следующем соотношении, мас. %: жировой дисперсии 8,0÷10,0, концентрата грамположительных анаэробных бактерий - остальное до 100%, и еще раз перемешивают в течение 0,3÷0,45 часа.