СУХАЯ ФОРМА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ К ПИЩЕ НА ОСНОВЕ ЦИСТ РАЧКА РОДА Artemia
DRY FORM OF BIOLOGICALLY ACTIVE FOOD ADDITIVE BASED ON Artemia GENUS MAXILLOPOD CYSTS

Изобретение относится к биологически активным добавкам к пище и может быть использовано в пищевой промышленности и медицине.
Известна биологически активная добавка для медицинских и косметических препаратов, обладающая антипролиферативным действием и представляющая собой водный или спиртовый экстракт яиц (цист) ракообразных Artemia salina (Патент США №6342254, МПК A61K 35/78, 35/12, опубл. 29.01.2002 г.). Средство предлагается использовать в медицине и косметике для лечения и профилактики кожных заболеваний.
Известна биологически активная добавка на основе цист, или науплий, или взрослых особей рачка Artemia salina для наружного или внутреннего применения, характеризующаяся содержанием липидной и белково-аминокислотной фракций из экстракта измельченных цист, или науплий, или взрослых особей рачка Artemia salina в соотношении от 1000:1 до 1:1 (Патент РФ №2317714, МПК A23L 1/30, опубл. 27.02.2008 г.). Белково-аминокислотная фракция водно-спиртового экстракта цист рачка Artemia salina характеризуется достаточно высоким содержанием белков, незаменимых и заменимых аминокислот и других биологически активных соединений. Липидная фракция водно-спиртового экстракта цист рачка Artemia salina содержит полиненасыщенные жирные кислоты, витамины, стероиды и гормоноподобные вещества, ростовые факторы и другие жирорастворимые биологически активные соединения. Дозированное введение в липидную фракцию белково-витаминной фракции (от 1000:1 до 1:1) в зависимости от назначения конечного продукта обеспечивает снижение аллергических реакций у потребителей данного продукта.
Известна биологически активная добавка на основе цист рачка Artemia salina (патент РФ №2340215, МПК A61L 1/30, опубл. 10.12.2008 г.), характеризующаяся тем, что представляет собой липидно-витаминный комплекс из экстракта измельченных цист рачка Artemia salina, имеет кислотное число 69, йодное число 44,7, перекисное число менее 0,002%, отношение полиненасыщенных жирных кислот к незаменимым жирным кислотам 4:1 и включает следующий состав компонентов, мас.%:
витамин A (ретинол)
0,35
витамин E (токоферол)
0,2
холестерол
3,2
сквален
2,0
миристиновая кислота
(C14:0)
0,6
памит-олеиновая кислота
(C16:1)
3,5
пальмитиновая кислота
(C16:0)
6,0
маргариновая кислота
(C17:0)
11,0
стеариновая кислота
(C18:0)
4,0
олеиновая кислота
(C18:1)
6,0
витамин F:
линолевая кислота
(C18:2)
6,5
альфа-линоленовая кислота
(C18:3)
45,0
гамма-линоленовая кислота
(C18:3)
7,0
арахидоновая кислота
(C20:4)
0,8
эйкозаеновая кислота
(C20:1)
0,3
эйкозатриеновая кислота
(C20:3)
0,4
эйкозапентаеновая кислота
(C20:5)
2,3
докозагексаеновая кислота
(C22:6)
0,5
другие жирные кислоты, стерины, каротиноиды, производные холестерола
остальное до 100%
Продукт для внутреннего применения включает биологически активную добавку в виде липидно-витаминного комплекса из экстракта измельченных цист рачка Artemia Salina по п.1 при следующем содержании компонентов, мас.%:
липидно-витаминный комплекс из экстракта измельченных цист рачка Artemia salina
0,01-30,0
наполнитель для наружного или внутреннего применения
остальное до 100%
В качестве наполнителя для внутреннего применения он содержит сахар, или растительное масло, или соль. В качестве наполнителя для внутреннего применения он содержит мел и крахмал в соотношении 2:1.
Недостатком выше приведенных аналогов является то, что при получении экстракта из взрослых особей или яиц (цист) ракообразных Artemia salina теряется значительная часть полезных веществ, например витаминов, органических кислот, незаменимых аминокислот, а также такой полезный продукт как хитин, что снижает биологические свойства конечного продукта.
Известно применение цельных яиц жаброногого рачка артемии (Artemia Salina (L)) в виде сухого порошка в качестве кормовой добавки для птиц, а также кормовая добавка, в качестве которой используют цельные яйца жаброногого рачка артемии (Artemia Salina (L)) в виде сухого порошка (до 10-15 мас.%) с добавлением зерна или другого корма (до 100 мас.%), используемой для кормления кур-несушек (Патент РФ №2158519, МПК A23K 1/16, 1/00; опубл. 10.11.2000 г.).
Однако цельные яйца артемии покрыты хитиновой оболочкой и могут усваиваться только организмом птиц, которые перетирают данный продукт в соответствующем отделе пищевого тракта. Использовать цельные яйца артемии в качестве пищевой добавки в рационе питания человека или в качестве компонента лекарственного, косметического или бальнеотерапевтического препарата неэффективно в связи с плохой усвояемостью цельных цист рачка Артемии в данной форме.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является сухая форма биологически активной добавки к пище на основе цист рачка Artemia salina (Патент РФ №2316978, МПК A23L 1/30, опубл. 20.12.2008 г.), которая характеризуется содержанием цист рачка Артемии в измельченном виде до размера частиц не более 20 мкм и содержанием влаги не более 5,0 мас.%. Сухая форма биологически активной добавки к пище на основе цист рачка Artemia salina представляет собой таблетку, выполненную в виде монолитного дискообразного твердого тела из порошка цист рачка Артемии, или цилиндрическую пустотелую разъемную капсулу, заполненную порошком цист рачка Артемии, или газонепроницаемый пакет, заполненный порошком цист рачка Артемии под вакуумом. Таблетка дополнительно содержит крахмал не менее 10,0 масс.% или дополнительно содержит крахмал и лактозу в соотношении 2:1 в количестве не менее 15 мас.%. Разъемная пустотелая капсула выполнена из материала, плавящегося под действием температуры организма, например из желатина.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание более обогащенной полезными веществами и усвояемой (биодоступной) биологически активной добавки на основе цист (яиц) рачка рода Artemia для использования ее в пище.
Указанный технический результат достигается тем, что в сухой форме биологически активной добавки к пище на основе цист рачка рода Artemia, включающей цисты рачка Артемии в сухом измельченном ультрадисперстном виде, согласно изобретения, в качестве цист рачка рода Artemia она содержит цисты с возобновленным процессом метаболизма эмбрионов после диапаузы, ультрадисперсный порошок из цист рачка Артемии получен измельчением в механохимическом активаторе-мельнице, а содержание биологически активных веществ в 100 г продукта составляет:
Иод
(4,1-4,3) мг
Сумма нуклеиновых кислот (ДНК и РНК)
(3,88-4,88) г
Витамин A
(0,33-0,41) мг
Витамин Д
(1,08-1,32) мкг
Витамин Е
(0,30-0,36) мг
Содержание питательных и других функциональных веществ в 100 г продукта составляет:
Белок
(38,9-47,5) г
Жиры
(2,45-3,1) г
Углеводы
(17,97-21,97) г
Хитин
(2,14-2,54) г
Глюкозамин
(1,60-2,0) г
Коллаген
(332,7-406,5) мг
Технология получения биологически активной добавки
Производство продукта состоит из следующих стадий:
1. Контроль сырья и материалов
- визуальный контроль сырья на посторонние включения;
- визуальный контроль пустых желатиновых капсул на целостность, отсутствие воздушных и механических включений.
2. Очистка, мойка, сушка сырья.
Сырье очищается вручную от крупных посторонних включений, затем пропускается через магнитоуловитель и просеивается через сито. Далее сырье промывается проточной водой на специальных поддонах, загрязненная вода удаляется в канализацию, а промытое сырье перемещается на стадию сушки. Предварительная сушка сырья проводится поточным воздухом, подающимся на поддоны при помощи сушильной системы. Последующая стадия сушки сырья производится в сушильном шкафу.
3. Обеззараживание продукта производится на озонаторе.
4. Биологическая активация продукта. Цисты рачка рода Artemia с возобновленным процессом метаболизма эмбрионов после диапаузы получают несколькими альтернативными способами.
4.1. Вариант 1. Цисты рачка рода Artemia с возобновленным процессом метаболизма эмбрионов после диапаузы получают путем их обработки в течение 10-12 ч при температуре 26-29°C в растворе, имеющем следующий состав на 1 литр:
Цисты рачка рода Artemia
4,0-9,0 г
Аскорбат или изоаскорбат натрия (пищевая добавка)
0,4-0,9 г
Поваренная соль
25,0-30,0 г
Вода
До 1 литра
4.2. Вариант 2. Промораживание. Наилучшие результаты дает выдерживание цист в насыщенном солевом растворе в течение не менее 1 месяца в морозильной камере холодильника (при минус 18-25°C).
4.3. Вариант 3. Обработка пресной водой и солью. Сухие цисты размачивают в пресной воде при температуре 25-30°C в течение двух часов. Затем их отцеживают и выдерживают в течение суток в насыщенном растворе соли. Эта процедура повторяется трижды, после чего цисты выдерживаются не более 8-10 часов в растворе обычной поваренной соли в концентрации 1 столовая ложка на один литр воды. Оптимальной температурой является +28°C.
Для обогащения смеси кислородом и удаления углекислоты используется интенсивная продувка воздухом через распылитель. Кроме того, благодаря продувке цисты не оседают на дне и стенках сосуда, а в слое осадка не возникают анаэробные условия, не скапливаются продукты метаболизма. Поток воздуха должен быть таким, чтобы цисты постоянно находились в толще раствора.
5. Далее продукт (цисты Артемии после активации) помещается в шкаф сухожаровой для досушивания с целью соответствия количества влаги не более 3,0 мас.%. Контроль содержания влаги проводится с помощью влагомера.
6. Измельчение продукта. Сухие биологически активированные цисты Артемии измельчают в механохимическом активаторе (мельнице), например вибро-центробежной шаровой мельнице типа ВЦМ (http://www.ibeton.ru/a214.php), разработанной Институтом химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) СО АН РАН, при ускорении шаров 120 м/с и времени пребывания измельчаемого продукта в зоне обработки 5 мин до размера частиц не более 20-30 мкм. Для этих целей могут быть использованы и другие механохимические активаторы-измельчители.
В результате измельчения сухих биологически активированных цист рачка Артемии в шаровой мельнице происходит дополнительная механохимическая активация продукта и изменяются его физико-химические свойства согласно основным положениям теории Болдырева-Павлюхина-Восселя (V.V. Boldyrev. Hydrothermal Reactions under Mechanochemical Action. Powder Technology, vol.11, pp.11, 2001; V.V. Boldyrev. Mechanochemistry of Solids: Past, Present, and Prospects. J. Mat. Synth. Proces. Vol.87, No. 34, pp. 121-131, 2000). Согласно указанной теории кристаллические компоненты цист (углеводы, глюкозамин и хитин в кристаллических формах) обеспечивают более равномерное распределение разрушающего усилия («удара»), прикладываемого к разрушаемому животному материалу (цистам) в шаровой мельнице. Наличие в цистах природного хитина (около 3,0 масс.%), являющегося сухим источником молекул воды, позволяет одновременно обеспечить условия квазигидротермального мягкого режима помола, не допустить локальных перегревов и образования перекисных и радикальных продуктов в реакционной смеси. Кроме того, на частицы углеводного компонента и хитина происходит сорбция (сухая экстракция) биологически активных компонентов (иод, витамины, нуклеиновые кислоты) цист Артемии с сохранением их полезных свойств. Полученный продукт (БАД) лучше усваивается организмом.
Контроль размеров частиц проводится на микроскопе типа X11-3.
7. Дополнительное обеззараживание продукта проводится на озонаторе типа SUNON-DP200A P/N 2123HSL или другой марки, сертифицированной для данного вида работ.
8. Фасовка в вакуум-пакеты. Готовый продукт расфасовывают в герметичные газонепроницаемые пакеты, которые вакууммируют на вакуумной машине DZ-260PD или другой марки, сертифицированной для данного вида работ. Продукт, расфасованный в вакуум-пакеты, передается на склад полуфабрикатов для временного хранения до востребования на стадии фасовки в потребительскую упаковку. Период хранения продукта на временном складе не должен превышать 40 дней.
9. Далее ультрадисперсный порошок продукта, полученный по пп. 1-8, фасуют в капсулы из желатина по 200 мг.
Ниже приведены примеры 1-3 заявляемой сухой формы БАД с содержанием биологически активных веществ в 100 г продукта в зависимости от источника сырья цист рачка Артемии, добытых из разных водоемов.
Пример 1. Сухая форма БАД механохимически активированного ультрадисперсного порошка из цист рачка рода Artemia с возобновленным процессом метаболизма эмбрионов после диапаузы, имеющий следующее содержание биологически активных веществ в 100 г продукта:
Иод
4,1 мг
Сумма нуклеиновых кислот (ДНК и РНК)
3,88 г
Витамин А
0,33 мг
Витамин Д
1,08 мкг
Витамин Е
0,30 мг
Белок
38,9 г
Жиры
2,45 г
Углеводы
17,97 г
Хитин
2,14 г
Глюкозамин
1,60 г
Коллаген
332,7 мг
Пример 2. Сухая форма БАД механохимически активированного ультрадисперсного порошка из цист рачка рода Artemia с возобновленным процессом метаболизма эмбрионов после диапаузы, имеющий следующее содержание биологически активных веществ в 100 г продукта:
Иод
4,2 мг
Сумма нуклеиновых кислот (ДНК и РНК)
4,38 г
Витамин А
0,37 мг
Витамин Д
1,2 мкг
Витамин Е
0,33 мг
Белок
43,19 г
Жиры
2,75 г
Углеводы
19,97 г
Хитин
2,34 г
Глюкозамин
1,8 г
Коллаген
369,6 мг
Пример 3. Сухая форма БАД механохимически активированного ультрадисперсного порошка из цист рачка рода Artemia с возобновленным процессом метаболизма эмбрионов после диапаузы, имеющий следующее содержание биологически активных веществ в 100 г продукта:
Иод
4,3 мг
Сумма нуклеиновых кислот (ДНК и РНК)
4,88 г
Витамин А
0,41 мг
Витамин Д
1,32 мкг
Витамин Е
0,36 мг
Белок
47,5 г
Жиры
3,1 г
Углеводы
21,97 г
Хитин
2,54 г
Глюкозамин
2,0 г
Коллаген
406,5 мг
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в предлагаемом изобретении по сравнению с известными аналогами и прототипом получена сухая форма БАД, содержащая более обогащенные и биологически доступные полезные вещества, полученные из цист (яиц) рачка рода Artemia.