СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЕРНИСТОГО ПРОДУКТА, СОДЕРЖАЩЕГО С-ФИКОЦИАНИН
METHOD FOR OBTAINING GRAIN PRODUCT CONTAINING C-PHYCOCYANIN

Изобретение относится к пищевой промышленности, биотехнологии и к продуктам лечебно-профилактического назначения. Может быть использовано для получения капсулированных полифункциональных пищевых продуктов из сырья морского происхождения.
Известен способ получения пищевой искусственной зернистой икры (пат. 2148372, МПК A23L 1/328, 1999, РФ), включающий приготовление исходной смеси для формирования гранул, подачу исходной смеси для образования капель, формирование гранул в масле, отделение гранул от масла, кулинарную обработку гранул эмульсией, фасовку и упаковку. При этом для приготовления матрицы гранул используют растворы желатина и альгината натрия, а наполнителем служит сухое молоко, яичный порошок, питьевая сода и тонкодисперсный активированный уголь. Белково-масляную эмульсию готовят путем смешивания растворов альгината натрия и желатина с последующим добавлением тонкодисперсного активированного угля, поваренной соли, глутамината натрия, растительного масла, рыбной пасты или рыбного рассола. Недостатки данного способа заключаются в том, что: икра, полученная на основе яичного порошка, имеет неестественную упругость икринок что ухудшает ее органолептические характеристики; яичный желток, входящий в состав яичного порошка, содержит значительное количество холестерина, что является неблагоприятным с диетологической точки зрения; белково-масляная эмульсия содержит порошок тонкодисперсного активированного угля, который может оседать в таре.
Известен Способ получения аналога пищевой зернистой икры (пат. 2422050, МПК A23L 1/328, 2011, РФ). Способ включает приготовление исходной смеси для формирования гранул, содержащей белковый компонент, альгинат натрия, вкусо-ароматические и красящие вещества в определенном соотношении. Затем производят формирование гранул в растворе хлорида кальция и выдерживание гранул в растворе хитозана. Полученные гранулы отделяют от приемной среды, промывают и фасуют. Недостатком способа является то, что оболочка икринок, образуемая раствором хитозана, имеет не свойственную натуральному продукту тягучесть, а требуемая прочность достигается при концентрации полимера, дающей вяжущий привкус, присущий хитозану, так же продукт не обладает лечебно-профилактическим действием.
Известен Способ приготовления желе гранулированного «икра альгиновая» (пат. 151753, МПК A23L 1/328, 2015, РФ). Способ включает подготовку раствора альгината натрия для образования оболочек гранул, получение гранул путем прокапывания в раствор хлористого кальция, окрашивание гранул, доведение их до вкусовых качеств и товарного вида, окрашивание желе гранулированного проводят на этапе приготовления раствора альгината натрия, а для получения желе гранулированного соленого вкуса используют следующие соотношения компонентов, масс. %: альгинат натрия 1,0-2,0, кальций хлористый 0,3, бензойнокислый натрий 0,05, уголь растительный (для желе черного цвета) 0,05 или пищевой краситель, поваренная соль 10,0, сорбит калия 0,02, лимонная кислота 0,01, пищевые добавки в виде жировой смеси (рыбьего жира 0,5, оливкового масла 0,5 и глутамата натрия 0,1) добавляют после окончательной готовности гранул. Недостатком способа является большое количество химических ингредиентов и отсутствие лечебно-профилактического эффекта.
Наиболее близким к заявляемому по техническому решению является Способ получения аналога рыбной икры (пат. 2413434, МПК A23L 1/328, 2011, РФ), предусматривающий введение суспензии, состоящей из водного раствора гелеобразователя, смешанного с вкусовыми веществами и красителями, в охлажденную формирующую среду с последующей отмывкой капсул и кулинарной обработкой. В качестве водного раствора гелеобразователя используют 0,1…10,0% раствор термотропного гелеобразователя в 0,2…2,0% водорастворимой соли кальция при температуре 26…65°С. В качестве формирующей среды используют 0,5…3,0% водный раствор альгината натрия при температуре 0…25°С. Изобретение позволяет получить термически стойкий продукт с длительным сроком хранения. Недостатком является то, что способ не отработан для получения пищевого продукта с содержанием С-фикоцианина и не обладает противоопухолевым, противовоспалительным эффектом.
Задача изобретения - создание пищевого продукта из сырья морского происхождения с сохранением лечебно-профилактических свойств исходных материалов.
Технический результат заключается в том, что изобретение позволяет расширить ассортимент полезных продуктов на основе Spirulina platensis традиционным для российского потребителя пищевым продуктом, сохраняющим все свойства, в том числе направленное биологическое действие, присущее природному сырью.
Технический результат Способа получения зернистого продукта, содержащего С-фикоцианин, включающего приготовление исходной сферифицируемой смеси с содержанием альгината натрия и белкового компонента, приготовление раствора для сферификации и формирование сфер путем прокапывания сферифицируемой смеси в раствор для сферификации, соединение полученного продукта с растительным маслом, достигается тем, что в способе выполнен ряд изменений. Так, в качестве белкового компонента используют водный раствор С-фикоцианина из Arthrospira (Spirulina) platensis. Сферифицируемая смесь состоит из 8 г альгината натрия, соленого рыбного бульона, приготовленного из 910 мл рыбного бульона с добавлением 9 г поваренной соли, 90 мл водного экстракта С-фикоцианина, 16 г цитрата натрия. Раствор для сферификации содержит 980 мл воды и 20 г лактата кальция. Полученный продукт заливают оливковым маслом из расчета 1 мл масла на 100 г продукта.
Общим с прототипом является введение суспензии, состоящей из раствора гелеобразователя в виде альгината натрия, смешанного с вкусовыми веществами и красителями, в охлажденную формирующую среду. Новизна заключается в том, что в альгиновую оболочку помещают натуральный продукт С-фикоцианин.
Отличительные признаки способа по изобретению заключаются в следующем:
- использование в качестве белкового компонента водного экстракта С-фикоцианина из Arthrospira Spirulina platensis, синтезируемого цианобактериями в процессе их жизнедеятельности, позволяет усилить биологическую ценность конечного продукта;
- состав сферифицируемой смеси, содержащей альгинат натрия, соленый рыбный бульон, водный экстракт С-фикоцианина, цитрат натрия, экспериментально полученный авторами, позволяет изготовить продукт в традиционной для потребителя форме, улучшить его маркетинговую привлекательность, сделать доступным слоям населения, приверженным здоровому питанию;
- раствор для сферификации, содержащий воду и лактат кальция и заливка готового продукта оливковым маслом обеспечивают большую питательную ценность, предотвращают слипание икринок и позволяют увеличить сроки хранения готового продукта.
Эти отличительные признаки позволяют сделать вывод о наличии новизны в предлагаемом техническом решении. Проведенные патентные исследования, а также изучение доступных научных публикаций, относящихся к пищевым продуктам с использованием водного экстракта С-фикоцианина, не обнаружили решений, имеющих признаки, сходные с заявляемым изобретением, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию технический уровень. Получение заявляемого продукта в промышленных масштабах не требует сложного и дорогого оборудования, возможно использовать оборудование для изготовления, например, альгиновой икры.
С-фикоцианин - это пигментный белок, содержащийся в спирулине, является самым сильным природным иммуностимулятором и онкопротектором. Лечебные свойства спирулины широко освещены в научной литературе, применение ее экстрактов остается актуальной задачей современной биотехнологии. Многочисленные данные in vivo подтвердили потенциал спирулины для здоровья мозга, особое внимание приковано к ее антиоксидантным, противовоспалительным и нейрозащитным свойствам. Клинические исследования также показали, что спирулина эффективна в комплексном лечении умственной отсталости, обладает ангиопротекторным действием, участвует в процессах регуляции внутричерепного давления, тем самым способствуя предотвращению и/или смягчению цереброваскулярных состояний. Также были показаны доказательства центрального эффекта спирулины на регуляцию аппетита (1). При этом именно С-фикоцианин стимулирует основные части иммунной системы: стволовые клетки костного мозга, макрофаги, Т-клетки и естественные клетки-киллеры, селезенку и вилочковую железу. Известно использование спирулины и ее экстрактов, в том числе С-фикоцианина в пищевой промышленности (2). С-фикоцианин подавляет развитие опухолевых клеток, снижает активность и концентрацию медиаторов воспаления, ингибирует процессы окислительного стресса клетки, предотвращает перекисное окисление липидов, повреждения ДНК, разрушение клеточных мембран и гибель клетки. С-фикоцианин очень близок по составу к желчным пигментам человека, что объясняет его особую активность в детоксикации и защите печени. Многие исследования доказали, что С-фикоцианин обладает антиоксидантным, противоопухолевым, противовоспалительным, антиаллергенными, гепатопротекторным, нейропротекторным, радиопротекторным, иммуномодулирующим свойствами, регулирует выработку желчных солей, контролирует холестерин в крови. (3, 4, 5,6).
Многочисленные полезные свойства альгинатов широко известны, применение в медицине и фармации освещаются в научных публикациях (7). Альгинат натрия способен связывать и элиминировать из организма соли тяжелых металлов, канцерогены, радионуклиды, задерживает всасывание радиоактивного стронция в кишечнике, выводя примерно 90%, предотвращая его накопление в организме. Обладая сорбирующим эффектом, альгинаты удаляют из ЖКТ продукты распада протеинов, углеводов, липидов, радионуклеиды и другие вредные вещества, препятствующие развитию правильной микрофлоры кишечника. Даже в небольших дозах альгинаты действуют на организм как антимикробное средство, так, альгиновая кислота способна вытеснить из организма кандиду, стафилококк и другие патогенные микроорганизмы. Альгинат натрия усиливает устойчивость продукта по отношению к разрушающим нагрузкам при хранении и транспортировке и повышает биологическую ценность капсулированного продукта.
Цитрат натрия (Е 331), как правило, используется в пищевой промышленности в качестве консерванта, усилителя вкуса, стабилизатора и регулятора рН. В продуктах вещество необходимо для того, чтобы не допустить изменения цвета, консистенции и воспрепятствовать появлению прогорклого вкуса. Оно безопасное и простое в применении, его разрешается использовать в пищевой индустрии во всех странах мира (электронный ресурс https://www.rostest.ru/Dobavki%20ne%20v%20radost.php*).
Лактат кальция (Е 325) - кальциевая соль молочной кислоты, нетоксична, разрешена к применению в пишу. Используется для процесса сферификации (8).
Пример реализации
Получали водный экстракт фикоцианина из Arthrospira Spirulina platensis. Допускается использование готового порошка с содержанием С-фикоцианина или его получение известными способами из сухой/сырой биомассы спирулины.
Приготовление сферифицируемой смеси активных компонентов. Готовили 910 мл рыбного бульона из 0,5 кг головы и обрези красных сортов рыбы, с добавлением поваренной соли 9 г (рН=6,3), процедили. Добавляли 16 г цитрат натрия до получения бульона с рН=7. В смесь добавили 8 г альгината натрия, взбили до полного растворения, оставили до полного исчезновения пузырьков воздуха. Добавили 90 мл водного экстракта С-фикоцианина, смешали до образования гомогенного, равномерно окрашенного в голубой цвет раствора.
Приготовление раствора для сферификации. Для этого в 980 мл дистиллированной воды комнатной температуры добавили 20 г лактата кальция, смешали до полного растворения.
Приготовление сфер. Сферифицируемую смесь активных компонентов (рыбный бульон, альгинат натрия, цитрат натрия, водный экстракт С-фикоцианина) капельным способом погружали в раствор для сферификации, выдерживали в растворе в течение 2 минут до образования устойчивых сфер. Вынимали, дважды промывали дистиллированной водой, оставляли стекать до полного удаления воды. В полученный продукт добавили оливковое масло из расчета 1 мл масла на 100 г продукта.
Получали сферы голубого цвета в устойчивой альгиновой оболочке, пригодные для употребления в предложенном виде и для консервирования. Продукт обладает вкусом морепродуков, имеет вид икры, голубую окраску, правильную округлую форму, каждая икринка имеет диаметр 3-4 мм и содержит водный экстракт С-фикоцианина. Продукт нужно хранить обязательно в герметичной светонепроницаемой стеклянной или пластиковой таре, в темном месте при температуре 2-8°С не более 1 месяца.
Рекомендованные дозы: для взрослого человека массой 70 кг доза составляет 1-2 чайных ложек полученного продукта 1-2 раза в день. Продукт употребляют до или во время еды, как самостоятельное блюдо или в виде бутербродов с хлебом и сливочным маслом.
Предложенный продукт обладает хорошими эстетическими, органолептическими и лечебно-профилактическим свойствами, обусловленными входящими в его состав альгината натрия и водного экстракта С-фикоцианина - детоксикационным, антиоксидантным, противоопухолевым, противовоспалительным, антиаллергенными, гепатопротекторным,
нейропротекторным, радиопротекторным, иммуномодулирующим свойствами. Может быть предложен людям в качестве диетического и лечебно-профилактического вспомогательного питания при опухолевых, нейродегенеративных, иммунодепрессивных и множестве других заболеваниях.
Источники литературы, принятые во внимание:
1. Sorrenti V., Castagna, D.A., Fortinguerra S., Buriani A., Scapagnini, G., Willcox D.C. Spirulina Microalgae and Brain Health: A Scoping Review of Experimental and Clinical Evidence // Mar. Drugs. - 2021. - №19, 293. doi.org/10.3390/mdl9060293
2. Каленик Т.К., Добрынина E.B., Остапенко B.M., Ясуеши Т., Юро X. Исследование пигментов сине-зеленой водоросли спирулины платенсис для практического использования в технологиях кондитерских изделий // Вестник ВГУИТ. -2019. - Т. 81 №2, с. 170-176. doi: 10.20914/2310-1202-2019-2-170-176.
3. Ashaolu T.J., Samborska К., Lee С.С, Tomas М., Capanoglu Е., Tarhan О., Taze В., Jafari S.M. Phycocyanin, a super functional ingredient from algae; properties, purification characterization, and applications // Int J Biol Macromol. -2021. - №193(Pt B), p.2320-2331. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2021.11.064.
4. Li В., Zhang X., Gao M., Chu X. Effects of CD59 on antitumoral activities of phycocyanin from Spirulina platensis // Biomed Pharmacother. - 2005. V. 59, №10, p.551-560.
5. Bannu S.M., Lomada D., Gulla S., Chandrasekhar Т., Reddanna P., Reddy M.C. Potential Therapeutic Applications of C-Phycocyanin // Curr Drug Metab. - 2019. - №20(12), p.967-976. doi: 10.2174/1389200220666191127110857.
6. Belay A., Amer J. The potential Application of Spirulina (Arthrospira) as nutritional and therapeutic supplement in health management // Nutraceutical Assoc. - 2002. - №2, p.27^9.
7. Семенова E.B., Чеботок B.B., Борисовская И.В. К вопросу об использовании альгинатов из бурых водорослей в медицине и фармации. Современные проблемы науки и образования. - 2019. - №6. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=29235 Электронный ресурс (дата обращения: 12.01.2022).
8. URL: https://www.rostest.ru/Dobavki%20ne%20v%20radost.php Электронный ресурс (дата обращения 19.01.2022).