СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ К ПИЩЕ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
METHOD FOR OBTAINING BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVE TO FOOD FROM VEGETATIVE RAW MATERIALS

Изобретение относится к способу получения препарата из растительного сырья, в частности персика, и может быть использовано в фармацевтической и пищевой промышленности.
В качестве прототипа принято изобретение «Способ получения препарата фенольной природы из растительного сырья» по патенту РФ №2233668, Кл. 7 А61К 35/78, опубл. 10.08.2004. Согласно описанию изобретения, листья и/или цветки персика или стебель, и/или листья, и/или цветки, и/или корень очанки экстрагируют очищенной водой в соотношении 1:10-1:20 при 95-100°С не менее часа, полученный экстракт сливают, к оставшейся массе добавляют 20-60% воды от первоначального объема, повторно экстрагируют при тех же условиях. Экстракты объединяют, концентрируют при нагревании до 95-100°С до уменьшения объема экстракта не менее чем в 2 раза, концентрат отстаивают при 0-10°С в течение 24-48 часов, фильтруют, центрифугируют, отделяют неотфильтровавшийся осадок, повторно концентрируют путем выпаривания на кипящей водяной бане до получения концентрата с содержанием в единице объема фенольных веществ не менее 10%, в процессе концентрирования ведут удаление балластных веществ с поверхности экстракта, концентрат отстаивают не менее суток при 0-10°С, осадок отделяют, а конечный продукт консервируют этиловым спиртом.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками изобретения, заключаются в том, что в качестве сырья используют листья и/или цветки персика, которые заливают водой очищенной в соотношении 1:10-1:20 и экстрагируют при 95-100°С, полученный экстракт отделяют от растительной массы, к растительной массе повторно добавляют воду очищенную и проводят вторичное экстрагирование, полученный в конце способа экстракт консервируют.
Однако известный способ получения данного средства является недостаточно эффективным, что обусловлено следующими причинами:
1. Нерациональное использование ценного растительного сырья, связанное с недостаточной кратностью экстрагирования и отсутствием перемешивания в процессе экстрагирования, а также отсутствие его измельчения до оптимального размера частиц, что уменьшает извлечение фенольных соединений, которые, в основном, придают средству заявленные свойства.
2. Длительность проведения первичного экстрагирования, связанная с отсутствием перемешивания (интенсификации процесса).
3. Используется концентрирование полученного водного извлечения при температуре 95-100°С без ограничения доступа кислорода, приводящее к перегреванию продукта и ускорению процесса гидролиза гликозидов и полифенольных соединений и окисления, что значительно снижает их количество в продукте и антиоксидантную активность.
4. Наличие в составе спирта этилового не позволяет улучшить потребительские свойства продукта, он снижает количество БАВ и стабильность продукта и не является индифферентным вспомогательным веществом. В процессе длительного хранения происходит образование осадка из-за наличия дегидратирующих свойств этилового спирта, что приводит к неоднородности продукта.
5. Низкая производительность из-за длительности процесса получения препарата, что связано с низкой эффективностью выпаривания при атмосферном давлении.
Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении эффективности способа получения препарата, а также обеспечении более высокой биологической активности препарата.
Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, состоит в сокращении времени осуществления способа, в обеспечении более высокого содержания биологически активных веществ в препарате.
Достигается технический результат тем, что в способе получения биологически активной добавки к пище, включающем подготовку сырья - листьев и/или цветков персика обыкновенного, которое заливают очищенной водой в соотношении 1:10-1:20, проводят первичное экстрагирование при температуре 95-100°С, полученный экстракт отделяют от растительной массы, полученный в конце способа концентрат консервируют, согласно изобретению при подготовке сырья из него удаляют некондиционные части, измельчают до частиц размером 1-40 мм, экстрагирование проводят не менее 0,5 часа при перемешивании, после 1-го экстрагирования повторно проводят 2 экстрагирования при тех же условиях с добавлением к растительной массе воды очищенной в количестве 50-100% от первоначального объема, полученные экстракты объединяют и фильтруют, объединенный экстракт концентрируют в условиях вакуума при температуре 60-90°С до уменьшения объема не менее чем в 3-4 раза, полученный первичный концентрат охлаждают и подвергают очистке путем отстаивания при температуре 0-6°С не менее 48 часов, концентрат декантируют и фильтруют или центрифугируют, отделяя взвесь от балластных веществ, проводят вторичное концентрирование при температуре 60-90°С до уменьшения объема не менее чем в 1,5-2,5 раза, а для консервации используют кислоту сорбиновую или сорбат калия до содержания в экстракте не более 0,2%.
Наличие совокупности таких признаков, как удаление некондиционных частей из сырья, его измельчение до размера частиц 1-40 мм, перемешивание при экстрагировании, дополнительное экстрагирование при такой же температуре, что и в прототипе, обеспечивает максимальное извлечение из сырья биологически активных веществ.
Совокупность таких признаков, как объединение 3-х экстрактов в один, его фильтрация, концентрирование в условиях вакуума при температуре 60-90°С до уменьшения объема не менее чем в 3-4 раза с последующим охлаждением и очисткой путем отстаивания при температуре 0-6°С не менее 48 часов, декантирование и фильтрация или центрифугирование, отделение взвеси балластных веществ, проведение вторичного концентрирования при температуре 60-90°С до уменьшения объема не менее чем в 1,5-2,5 раза, обеспечивает сокращение температурного воздействия в 10-15 раз, увеличение скорости концентрации продукта до 10 раз. При этом проведение процесса концентрации в вакууме исключает воздействие кислорода воздуха на продукт, снижает температуру концентрирования и значительно повышает интенсивность удаления экстрагента (воды). Проведение процесса при температуре 90°С и в условиях вакуума позволяет не только интенсифицировать процесс выпаривания, но и совместить его со стадией очистки от высокомолекулярных балластных веществ, таких как слизи, полисахариды, белки, коллоиды, которые при такой температуре концентрирования денатурируют и выпадают в осадок, отделяемый последующим отстаиванием концентрата при пониженной температуре.
Применение в качестве консерванта сорбиновой кислоты или сорбата калия до содержания не более 0,2% улучшает потребительские свойства препарата, обеспечивая стабильность продукта, и является индифферентным вспомогательным веществом, исключающим в процессе длительного хранения выпадение осадка.
Приведенные в таблицах данные показывают, что возрастает количество экстрактивных веществ в случае увеличения кратности экстрагирования растительного сырья, а также при увеличении степени измельчения. На примере увеличения кратности экстрагирования показано, что проведение еще одного экстрагирования в качестве технического решения в предлагаемом способе получения препарата фенольной природы позволяет увеличить экстрактивность по фенольным соединениям, а именно флавоноидым соединениям и полифенолам, в среднем на 20%. Также в таблицах показано, что проведение дополнительно 4-го экстрагирования (более 3-х) не приводит к дальнейшему увеличению количественного и качественного состава экстрактивных веществ, а затраты на проведение процесса экстрагирования и концентрирования дополнительной порции извлечения значительно превышают экономическую целесообразность. Сочетание предложенных факторов увеличения экстрактивности сырья свидетельствует, что растительное сырье, а именно листья и цветки персика, используется более рационально, и позволяет извлечь большее количество активных компонентов из части растительного сырья (из 1 части получаются более высокие выходы целевого продукта).
Отличительные признаки технического решения по отношению к прототипу состоят в следующих операциях:
- удаляют некондиционные части из сырья;
- измельчают подготовленное сырье до частиц размером 1-40 мм;
- после 2-го экстрагирования проводят дополнительно еще одно экстрагирование и перемешивание при тех же условиях;
- полученные экстракты объединяют и фильтруют;
- объединенный экстракт концентрируют в условиях вакуума при температуре 60-90°С до уменьшения объема не менее чем в 3-4 раза;
- полученный первичный концентрат охлаждают и подвергают очистке путем отстаивания при температуре 0-6°С не менее 48 часов;
- концентрат декантируют и фильтруют или центрифугируют, отделяя от взвеси балластных веществ;
- проводят вторичное концентрирование при температуре 60-90°С до уменьшения объема не менее чем в 1,5-2,5 раза;
- экстрагирование проводят не менее 0,5 часа;
- для консервирования концентрата используют сорбиновую кислоту или сорбата калия до содержания в экстракте не более 0,2%.
Изобретение иллюстрируется следующими таблицами, где:
в таблице 1 показано влияние кратности извлечения на выход суммарного количества экстрактивных веществ и нецелесообразность превышения 3-кратного экстрагирования сырья;
в таблице 2 показано влияние кратности извлечения на выход экстрактивных веществ, определяющих основную биологическую активность продукта, а также подтверждение снижения качественного состава экстракта при увеличении кратности экстрагирования более 3-х;
в таблице 3 показано влияние измельчения растительного сырья на выход экстрактивных веществ;
в таблице 4 показано влияние метода концентрирования водного извлечения на количество флавоноидных соединений и полифенольных соединений.
Изобретение осуществляют следующим образом.
Листья и/или цветки персика измельчают и помещают в емкость, заливают очищенной водой в соотношении 1:10-1:20 и проводят первичное экстрагирование при температуре 95-100°С в течение 0,5 ч при перемешивании, полученный экстракт отделяют от растительной массы и добавляют вторую порцию воды очищенной в количестве 50-100% от первоначального объема. Вторичную экстракцию проводят в течение 0,5 ч при тех же условиях. Таким же образом повторно проводят дополнительно еще одно экстрагирование. Полученные экстракты объединяют и фильтруют, удаляя частицы растительного сырья. Объединенный экстракт концентрируют в условиях вакуума при температуре кипения 60-90°С до уменьшения объема не менее чем в 3-4 раза. Полученный первичный концентрат охлаждают и подвергают очистке методом отстаивания при температуре от 0 до 6°С не менее 48 ч, концентрат декантируют и фильтруют или центрифугируют, отделяя взвесь балластных веществ. Проводят вторичное концентрирование первичного концентрата при температуре 60-90°С до уменьшения объема не менее чем в 1,5-2,5 раза, а для консервации используют кислоту сорбиновую или сорбат калия до содержания в экстракте не более 0,2%.
Пример 1
Листья и/или цветки персика, удалив некондиционные части, измельчают до размера частиц 40 мм и помещают в емкость, заливают водой очищенной в соотношении 1:10 (одна весовая часть растительного материала на 10 весовых частей воды очищенной) и экстрагируют при температуре 95°С в течение 0,5 ч при перемешивании, полученный экстракт отделяют от растительной массы и добавляют вторую порцию воды очищенной в количестве 50% от первоначального объема. Вторичную экстракцию проводят при тех же условиях. Таким же образом проводят дополнительное экстрагирование. Полученные экстракты объединяют и фильтруют, удаляя частицы растительного сырья. Объединенный экстракт концентрируют в условиях вакуума при температуре кипения 60°С до уменьшения объема в 3 раза. Полученный первичный концентрат охлаждают и очищают методом отстаивания при температуре 0°С не менее 48 ч, концентрат декантируют и фильтруют или центрифугируют, отделяя взвесь балластных веществ. Проводят вторичное концентрирование первичного концентрата до уменьшения объема не менее чем в 1,5 раза. Полученный концентрат подвергают консервации добавлением сорбата калия в количестве не более 0,2%.
Пример 2
Листья и/или цветки персика, удалив некондиционные части, измельчают до размера частиц 40 мм и помещают в емкость, заливают очищенной водой в соотношении 1:20 (одна весовая часть растительного материала на 20 весовых частей воды очищенной) и экстрагируют при температуре 100°С в течение 0,5 ч при перемешивании, полученный экстракт отделяют от растительной массы и добавляют вторую порцию воды очищенной в количестве 100% от первоначального объема. Вторичную экстракцию проводят при тех же условиях. Таким же образом проводят дополнительное экстрагирование. Полученные экстракты объединяют и фильтруют, удаляя частицы растительного сырья. Объединенный экстракт концентрируют в условиях вакуума при температуре кипения 90°С до уменьшения объема в 4 раза. Полученный первичный концентрат охлаждают и очищают методом отстаивания при температуре 10°С не менее 72 ч, концентрат декантируют и фильтруют или центрифугируют, отделяя взвесь балластных веществ. Проводят вторичное концентрирование первичного концентрата до уменьшения объема в 2,5 раза. Полученный концентрат подвергают консервации добавлением сорбиновой кислоты в количестве не более 0,2%.
Примечание: Экстрагент - вода очищенная, условия экстракции - температура 95-100°С, перемешивание.
Примечание: Экстрагент - вода очищенная, условия экстракции - температура 95-100°С.
Примечание: Экстрагент - вода очищенная, соотношение сырья и экстрагента - 1:10, кратность извлечения - ×2.