Спосіб одержання багатих омега-3 жирними кислотами морських фосфоліпідів з криля
Формула / Реферат
1. Спосіб екстрагування по суті повної ліпідної фракції з свіжого криля, що включає стадії:
a) зниження вмісту води в вихідній сировині криля шляхом промивання етанолом, метанолом, пропанолом або ізопропанолом в масовому відношенні від 1:0,5 до 1:5, і
b) виділення ліпідної фракції з спирту.
2. Спосіб за п. 1, в якому
стадія а) включає промивання вихідної сировини криля етанолом, а стадія b) включає виділення ліпідної фракції з етанолу.
3. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, що включає додаткову стадію:
а-1) екстрагування сировини криля зі зниженим вмістом води зі стадії а) СО2 при надкритичному тиску, що містить етанол, метанол, пропанол або ізопропанол.
4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому вихідну сировину криля нагрівають до 60-100 °С перед промиванням.
5. Спосіб за п. 4, в якому вихідну сировину криля нагрівають до 70-100 °С перед промиванням.
6. Спосіб за п. 4 або 5, в якому вихідну сировину криля нагрівають до 80-95 °C перед промиванням.
7. Спосіб за будь-яким з пп. 4-6, в якому вихідну сировину криля перед промиванням нагрівають протягом приблизно від 1 хвилини до 40 хвилин.
8. Спосіб за п. 7, в якому вихідну сировину криля нагрівають протягом приблизно від 1 до 15 хвилин перед промиванням.
9. Спосіб за п. 7 або 8, в якому вихідну сировину криля нагрівають протягом приблизно від 1 до 5 хвилин перед промиванням.
10. Спосіб за п. 1, в якому кількість етанолу, метанолу, пропанолу або ізопропанолу на стадії а-1) становить 5-20 % по масі.
11. Спосіб за п. 10, в якому кількість етанолу, метанолу, пропанолу або ізопропанолу на стадії а-1) становить 10-15 % по масі.
12. По суті повна ліпідна фракція, яка по суті не містить окислених ліпідів, що містить тригліцериди, астаксантин і фосфоліпіди, одержана способом за пп. 1-11.
13. Повна ліпідна фракція за п. 12 для застосування як лікарського засобу і/або як харчової добавки.
14. Спосіб відділення фосфоліпідів від інших ліпідів, що включає екстрагування повної ліпідної фракції, одержаної способом за пп. 1-11, чистим діоксидом вуглецю або діоксидом вуглецю, що містить менше 5 % етанолу, метанолу, пропанолу або ізопропанолу.
15. Фосфоліпідна фракція, яка по суті не містить окислених ліпідів, одержана способом за п. 14.
16. Фосфоліпіди за п. 15, які додатково трансестерифіковані або гідролізовані.
17. Фосфоліпіди за п. 16, в яких концентрація омега-3 жирних кислот становить щонайменше 40 % по масі.
18. Спосіб виробництва борошна криля, що включає екстрагування по суті повної ліпідної фракції способом за пп. 1-11 і відділення вихідної сировини криля, що залишилася.
19. Борошно криля, одержане способом за п. 18, яке по суті не містить окислених поліненасичених жирних кислот і інших ліпідів.
20. Застосування борошна криля за п. 19 в кормі для тварин.
21. Застосування борошна криля за п. 19 в кормі при розведенні водних тварин.
22. Застосування борошна криля за п. 19 для відгодівлі морських видів риби, включаючи личинок і мальків риб.
23. Застосування борошна криля за п. 22 для відгодівлі ракоподібних.
24. Застосування борошна криля за п. 19 для виробництва високоякісного хітозану.
Текст
Реферат: Винахід належить до способу одержання по суті всієї ліпідної фракції з свіжого криля, способу відділення фосфоліпідів від інших ліпідів і способу виробництва борошна криля. UA 100680 C2 (12) UA 100680 C2 UA 100680 C2 5 10 15 20 Галузь техніки Даний винахід стосується способу одержання по суті повної ліпідної фракції з свіжого криля і способу відділення фосфоліпідів від інших ліпідів. Даний винахід стосується також способу одержання борошна з криля високої якості. Рівень техніки Фосфоліпіди з морських організмів застосовні для одержання медичних продуктів, лікувального харчування і харчування людини, а також корму для риб і засобів для підвищення міри виживання личинок і мальків риб морських видів, подібних трісці, палтусу і Psetta. Фосфоліпіди з морських організмів містять омега-3 жирні кислоти. Омега-3 жирні кислоти, зв'язані з морськими фосфоліпідами, як вважають, мають особливо корисні властивості. Такі продукти, як молочко і ікра риб, є традиційною вихідною сировиною для одержання морських фосфоліпідів. Однак ця вихідна сировина доступна в обмежених об'ємах, і ціна вказаної сировини досить висока. Криль являє собою невеликих тваринних, подібних креветкам, і містить відносно високі концентрації фосфоліпідів. У групі Euphasiids знаходиться більше 80 видів, одним з яких є антарктичний криль. Найбільший потенціал для комерційного використання в даний час представляє антарктична Euphausia superba. Е. superba має довжину 2-6 см. Іншим видом антарктичного криля є E. Crystallorphias. Meganyctiphanes norvegica, Thysanoessa inermis і Т. raschii є прикладами північного криля. Свіжий криль містить до приблизно 10 % ліпідів, з яких приблизно 50 % фосфоліпідів знаходиться в Euphausia superba. Фосфоліпіди з криля містять дуже високий рівень вмісту омега-3 жирних кислот, з яких вміст ейкозапентаєнової кислоти (ЕПК) і докозагексаєнової кислоти (ДГК) становить 40 %. Зразковий склад ліпідів з двох головних видів антарктичного криля представлений в таблиці 1. 25 Таблиця 1 Склад ліпідів криля, групи ліпідів (зразкова сума ЕПК + ДГК) Euphausia superba Euphausia сrystallorphias 30 35 40 45 50 Складний парафіновий ефір 1 Гліцериди Фосфоліпіди 50(7) 50(40-45) Відношення ЕПК/ДГК 1,4-1,5 20(4) 40(30-33) 1,3 40 Крім того, антарктичний криль має більш низький рівень вмісту забруднюючих речовин з навколишнього середовища, ніж звичайні жири з риби. Криль має травну систему з ферментами, включаючи ліпази, які дуже активні при близько 0°. Ліпази залишаються активними після того, як криль вмирає, гідролізуючи частину ліпідів криля. Небажаний ефект цього полягає в тому, що масло криля зазвичай містить декілька процентів вільних жирних кислот. Якщо криль повинен бути порізаний на невеликі фрагменти перед обробкою, фахівець в даній галузі одразу ж зрозуміє, що це підвищить ступінь гідролізу. Таким чином, бажано знайти спосіб, за яким можна використовувати цілого свіжого криля або цілі частини організму криля, оскільки такий процес забезпечить продукт з поліпшеною якістю і низьким ступенем гідролізу ліпідів. Ця поліпшена якість буде впливати на всі групи ліпідів криля, включаючи фосфоліпіди, тригліцериди і складний ефір астаксантину. Ліпіди криля в більшій мірі розташовані в головах тваринних. Спосіб, за яким можна використовувати свіжого криля, тому також цілком підходить для негайної переробки відходів виробництва переробки криля, у якого голову видаляють, продукту, який може бути зроблений на борту риболовецького судна. У патенті США № 6800299 Beaudion et al. описаний спосіб екстрагування всієї ліпідної фракції з криля шляхом послідовного екстрагування при низьких температурах з використанням органічних розчинників, подібні ацетону і етанолу. Цей спосіб включає екстрагування великими кількостями органічних розчинників, що є несприятливим. K. Yamaguchi et al. (J. Agric. Food. Chem. 1986, 34, 904-907) показали, що екстрагування надкритичною рідиною з діоксидом вуглецю, яка є найбільш звичайним розчинником для екстрагування суперкритичними рідинами, сублімованого антарктичного криля давало в результаті продукт, що складається головним чином з неполярних ліпідів (головним чином тригліцеридів) і фосфоліпідів. Yamaguchi et al. повідомили, що масло в борошні криля було 1 UA 100680 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зруйноване окисленням або полімеризацією до такого ступеня, що відбувалося тільки обмежене екстрагування суперкритичної СО2. Y. Tanaka і T. Ohkubo (J. Oleo. Sci. (2003), 52, 295-301) посилаються на роботу Yamaguchi et al. в зв'язку з їх власною роботою з екстрагування ліпідів з лососевої ікри. У більш недавній публікації (Y. Tanaka et al. (2004), J. Oleo. Sci., 53, 417-424) ті ж автори намагаються вирішити цю проблему шляхом використання суміші етанолу і СО 2 для екстрагування фосфоліпідів. При використанні СО2 з 5 % етанолу фосфоліпіди не видалялися з сублімованої лососевої ікри, тоді як при додаванні 10 % етанолу витягувалося 30 % фосфоліпідів, а при додаванні такої великої кількості етанолу, як 30 %, витягувалося більше за 80 % фосфоліпідів. Сублімування є і енергетично витратним процесом, що дорого коштує і не підходить для обробки дуже великих об'ємів вихідної сировини, який буде в наявності при промисловому лові криля. Y. Tanaka et al. постаралися оптимізувати процес шляхом зміни температури екстрагування і виявили, що низькі температури давали найкращі результати. 33 °C, температура одразу над критичною температурою СО2, була вибрана, як така, що дає найкращі результати. На противагу цьому даним, несподівано виявлений спосіб екстрагування по суті повної ліпідної фракції з свіжого криля без необхідності ускладненої і попередньої обробки, що дорого коштує, подібної сублімаційному сушінню великих об'ємів. Ліпідна фракція містила тригліцериди, астаксантин і фосфоліпіди. Не треба було сушити або знежирювати вихідну сировину перед обробкою. На відміну від Tanaka et al. було виявлено, що короткочасне нагрівання вихідної сировини морських організмів було позитивним для виходу при екстрагуванні. Показано також, що попередня обробка криля, така як короткочасне нагрівання до помірної температури або контакт з твердим осушивальним засобом, таким як молекулярне сито, може зробити промивання одним етанолом ефективним для видалення фосфоліпідів з свіжого криля. Суть винаходу Головний об'єкт даного винаходу полягає в наданні способу одержання по суті повної ліпідної фракції з свіжого криля без використання органічних розчинників, подібних ацетону. Вплив рідини під надкритичним тиском буде запобігати окисленню, а об'єднаний діоксид вуглецю/етанол, як передбачають, дезактивує ферментативний гідроліз ліпідів криля. Оскільки спосіб за даним винаходом вимагає мінімуму маніпуляцій вихідною сировиною, а також придатний для використання свіжого криля, наприклад, на борту риболовецького судна, продукт за даним винаходом, як передбачають, буде містити істотно менше гідролізовані і/або окислені ліпіди, ніж ліпіди, що одержуються за загальноприйнятими способами. Це також означає, що очікується менше пошкодження криля антиоксидантами ліпідів, ніж при загальноприйнятій обробці. Необов'язкова попередня обробка, що включає короткочасне нагрівання свіжого криля, також буде давати інактивацію ферментативного розкладання ліпідів із забезпеченням, таким чином, продукту з дуже низькими рівнями вільних жирних кислот. Інший об'єкт даного винаходу полягає в створенні способу для одержання по суті повної ліпідної фракції з інших видів морської вихідної сировини, таких як статеві залози риб, види Calanus або борошна криля високої якості. Інший об'єкт даного винаходу полягає в одержанні по суті повної ліпідної фракції з високим вмістом поліненасичених омега-3 жирних кислот з довгим ланцюгом. Ці і інші об'єкти одержують даним способом, і ліпідній фракції дано визначення в прикладеній формулі винаходу. Відповідно до даного винаходу представлений спосіб екстрагування по суті повної ліпідної фракції з свіжого криля, що включає стадії: а) зниження вмісту води в вихідній сировині криля; і b) виділення ліпідної фракції. Необов'язково вказаний спосіб включає додаткову стадію: а-1) екстрагування матеріалу криля зі зниженим вмістом води зі стадії а) СО 2 при надкритичному тиску, що містить етанол, метанол, пропанол або ізопропанол. Цю стадію, а-1), виконують безпосередньо після стадії а). У переважному втіленні даного винаходу воно представляє спосіб екстрагування по суті повної ліпідної фракції з свіжого криля, що включає стадії: а) зниження вмісту води в вихідній сировині криля; а-1) екстрагування вихідної сировини криля зі зниженим вмістом води зі стадії а) СО 2, що містить етанол, причому екстрагування відбувається при надкритичному тиску; і b) виділення ліпідної фракції з етанолу. У переважному втіленні даного винаходу стадія а) включає промивання вихідної сировини криля етанолом, метанолом, пропанолом і/або ізопропанолом в масовому відношенні від 1:0,5 2 UA 100680 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 до 1:5. Переважно, вихідну сировину криля нагрівають до 60-100 °C, більш переважно, до 70100 °C і, найбільш переважно, до 80-95 °C перед промиванням. Крім того, вихідну сировину криля переважно нагрівають протягом приблизно від 1 до 40 хвилин, більш переважно, приблизно від 1 до 15 хвилин і найбільш переважно, протягом приблизно від 1 до 5 хвилин перед промиванням. В іншому переважному втіленні даного винаходу стадія а) включає приведення вихідної сировини криля в контакт з молекулярним ситом або іншою формою мембрани, такою як абсорбуюча воду мембрана, для видалення води. Переважно, кількість етанолу, метанолу, пропанолу і/або ізопропанолу на стадії а-1) становить 5-20 % по масі, більш переважно, 10-15 % по масі. У доповнення до виробництва продукту, що містить всі ліпіди криля, даний винахід також може бути використаний для відділення фосфоліпідів від інших ліпідів. Щоб розділити повну фракцію ліпідів, одержану шляхом екстрагування при надкритичному тиску за даним винаходом, на різні групи ліпідів екстрагуванням вказаної повної фракції ліпідів чистим діоксидом вуглецю, можна відділити неполярні ліпіди від багатих омега-3 фосфоліпідів. Іншим можливим варіантом є екстрагування повної фракції ліпідів діоксидом вуглецю, що містить менше за 5 % етанолу або метанолу. Оскільки фосфоліпіди значно багатше цінними омега-3 жирними кислотами, ніж інші групи ліпідів, це робить даний винахід придатним для виробництва концентратів з високим вмістом омега-3 жирних кислот. У той час як доступні для придбання жири з риби містять 11-33 % омега3 жирних кислот (Hjaltason B. and Haraldsson G.G. (2006) Fish oils and lipids from marine sources, in: Modifying Lipids for Use in Food (FD Gunstone, ed), Woodhead Publishing Ltd, Cambridge, pp. 56-79), фосфоліпіди криля містять значно більш високі рівні (Ellingsen T.Е (1982) Biojemiske studier over antarktisk krill, PhD thesis, Norges tekniske hоyskole, Trondheim. Англійський реферат в публікації № 52 Norwegian Antarctic Research Expeditions (1967/77 and 1978/79)), дивіться також таблицю 1. Багаті омега-3 фосфоліпіди можна використовувати самі по собі, з одержанням різних позитивних біологічних ефектів, які приписують фосфоліпідам, що містять омега-3. Альтернативно, фосфоліпіди можуть бути трансестерифіковані або гідролізовані, щоб одержати складний ефір (зазвичай етиловий складний ефір) або вільні жирні кислоти або інші похідні, які придатні для подальшого концентрування омега-3 жирних кислот. Як приклади, етиловий складний ефір фосфоліпідів криля буде цінним проміжним продуктом для виробництва концентратів, які задовольняють вимогам монографій Європейської Фармакопеї № 1250 (етиловий ефір омега-3-кислоти 90), 2062 (етиловий ефір омега-3-кислоти 60) і 1352 (тригліцериди омега-3-кислоти). У той самий час можна використовувати інші ліпіди (астаксантин, антиоксиданти, тригліцериди, парафіновий складний ефір), як є, для різного застосування, включаючи відгодівлю при аквакультурі, або групи ліпідів можуть бути додатково розділені. Таким чином, інший об'єкт даного винаходу полягає в наданні способу відділення фосфоліпідів від інших ліпідів, як описано вище. Інший об'єкт даного винаходу полягає в одержанні високоякісної борошна криля. Оскільки ліпіди видаляють на первинній стадії процесу, борошно по суті не буде містити окислених і полімеризованих ліпідів. Це зробить борошно дуже придатним для способів застосування, коли важливо уникнути окислювального стресу, тобто для використання при відгодівлі водних тварин, особливо вихідної відгодівлі морських видів риби. Борошно криля даного винаходу, таким чином, добре підходить для годування личинок і мальків риб, а також риби і ракоподібних. Крім того, борошно криля даного винаходу можна використовувати як джерело для виробництва високоякісного хітозану. Докладний опис винаходу Даний спосіб може бути здійснений при широкій різноманітності умов переробки, деякі з яких представлені в прикладах нижче. У наступному далі "свіжий" криль означає криль, який обробляють одразу ж після вилову або через досить короткий час після вилову, щоб уникнути погіршення якості, такого як гідроліз або окислення ліпідів, або криль, який заморожений одразу ж після вилову. Свіжий криль може бути цілим крилем або побічними продуктами свіжого криля (тобто після очищення). Свіжий криль може бути також крилем або побічними продуктами криля, які були заморожені незабаром після вилову. Крім того, "криль" включає також борошно криля. Короткий опис малюнків На фіг. 1 показаний вигляд Е. superba, що використовується як вихідна сировина для екстрагування. 3 UA 100680 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На фіг. 2 показаний матеріал після екстрагування, який описаний в прикладі 7, нижче. ПРИКЛАДИ Приклад 1 Переробка замороженого висушеного криля Сублімований криль екстрагували СО2 при надкритичному тиску. Це давало продукт з виходом 90 г/кг. Аналіз показав, що екстракт, містив в сумі тільки 5,4 % ЕПК плюс ДГК, показуючи, що він не містить значної кількості багатих омега-3 фосфоліпідів. Друге екстрагування СО2, що містить 10 % етанолу, давало в результаті екстракт з виходом 100 г/кг (з 31 розрахунку на вихідну вагу зразка). Р ЯМР показав, що продукт містив фосфоліпіди. Даний екстракт містив в сумі 33,5 % ЕПК плюс ДГК. На обох стадіях умови екстрагування представляли 300 бар, 50 °C. Таким чином, по суті, можливо відділити багаті омега-3 фосфоліпіди від менш багатих омега-3 компонентів ліпідів криля. У другому експерименті сублімований криль двічі екстрагували при тих самих тиску і температурі, що і вище, спочатку з 167 частинами (масовими) чистого СО 2, а потім з 167 частинами (масовими) СО2, що містять 10 % етанолу. Об'єднаний екстракт (280 г/кг вихідної 13 31 сировини) аналізували за допомогою С і Р ЯМР. Аналізи показали, що продукт містив тригліцериди і фосфоліпіди як головні компоненти. Подібно попереднім екстрактам темночервоний колір показав, що екстракт містив астаксантин. Не було відомо, що спосіб за прикладом 1 застосований у відношенні сублімованого криля. Можна було б посперечатися, що це можна було б передбачувати з Y. Tanaka et al. (2004) J. Oleo Sci. 53, 417-424. Однак в цьому прототипі застосування СО2 з 10 % етанолу давало в результаті тільки 30 % фосфоліпідів з тих, які могли б бути екстраговані. 20 % етанолу потрібно було використати, щоб екстрагувати 80 % фосфоліпідів. Приклади за даним винаходом Приклад 2 Свіжі E. superba (200 г) промивали етанолом (1:1, 200 г) при приблизно 0 °C. Етанольний екстракт (1,5 %) містив неорганічні солі (головним чином NаСl) і деякі органічні речовини. Промитий етанолом криль екстрагували СО 2, що містить 10 % етанолу. Це давало екстракт 12 г (6 % від вихідного криля). Аналіз (ТШХ і ЯМР) показав, що екстракт містив фосфоліпіди, тригліцериди і астаксантин. Фахівець в даній галузі зрозуміє, що діоксид вуглецю при надкритичному тиску може діяти як розчинник для етанолу. Таким чином, альтернативна процедура для модифікації сили розчинника СО2 складається у використанні умов тиску/температури, так що етанол безпосередньо розчиняється з вихідної сировини криля, що містить етанол, без необхідності додавання шляхом попередньої обробки СО2. Це застосовується також для прикладів, представлених нижче. Приклад 3 Свіжі E. superba (200 г) промивали етанолом (1:3, 600 г) при приблизно 0 °C. Етанольний екстракт (7,2 %) містив фосфоліпіди, тригліцериди і астаксантин і деякі неорганічні солі. Екстракт містив 26,3 % (ЕПК + ДГК), і це показує, що відносний вміст фосфоліпідів був високим. Промитий етанолом криль екстрагували СО 2, що містить 10 % етанолу. Це дає екстракт 2,2 % від вихідного криля. Аналіз (ТШХ і ЯМР) показав, що екстракт містив фосфоліпіди, тригліцериди і астаксантин. Однак оскільки екстракт містив тільки 8,1 % (ЕПК + ДГК), зроблений висновок, що вміст фосфоліпідів був низьким. Приклад 4 Свіжі E. superba обробляли таким самим двостадійним способом, що і представлений вище, за винятком того, що кількість етанолу на стадії промивання була підвищена до 4:1. Етанольний екстракт був 7,2 % в порівнянні з початковим матеріалом, тоді як екстракт в надкритичній рідині був 2,6 %. Приклад 5 Свіжі E. superba (200 г) приводили в контакт з молекулярним ситом (А3, 280 г), щоб видалити воду з вихідної сировини криля. Екстрагування СО 2, що містить 10 % етанолу, дає екстракт 5,2 % при розрахунку вагою вихідну криля. Аналізи показали, що екстракт містив тригліцериди, фосфоліпіди і астаксантин. Екстрагований цілий криль був повністю білим, за винятком чорних очей. У прикладі 5 показаний ефект видалення води. Молекулярне сито було вибране як альтернатива етанолу. Ці приклади не призначені для обмеження відносно засобів для видалення води. Молекулярне сито і інші осушивальні засоби можуть бути помірними і ефективними за вартістю альтернативами сублімуванню. 4 UA 100680 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Приклад 6 Свіжі E. superba (200 г) промивали етанолом (1:1), як і в прикладі 2, але з тією різницею, що вихідна сировина була попередньо оброблена при 80 °C протягом 5 хвилин. Це давало етанольний екстракт 7,3 %. Екстрагування суперкритичною рідиною з СО 2, що містить 10 % етанолу, давало додатковий екстракт 2,6 % з розрахунку на свіжу вихідну сировину. Весь екстракт становив 9,9 %, і аналізи (ТСХ, ЯМР) показали, що екстракт був багатий фосфоліпідами і містив також тригліцериди і астаксантин. Цілий криль, що залишився, був повністю білим, за винятком чорних очей. Приклад 7 Свіжі E. superba (12 кг) нагрівали до 80 °C протягом декількох хвилин, а потім екстрагували етанолом (26 кг). Це давало етанольний екстракт 0,82 кг (7 %). Аналіз ліпідних груп (ВЕРХ; колонка: Allima HP двоокис кремнію 3 мкм; детектор: DEDL Sedere; розчинники: хлороформ/метанол) показав вміст 58 % фосфоліпідів. Аналіз ГХ (% площі) показав вміст 24,0 % ЕПК і 11,4 % ДГК, суму ЕПК+ДГК=35,4 %. Криля, що залишився, екстрагували при 280 бар і 50 °C СО2 (156 кг), що містить етанол (15 кг). Це давало екстракт 0,24 кг (2 %). Криль, що залишився, був білим, за винятком чорних очей. Аналіз ліпідних груп показав вміст 19 % фосфоліпідів. Екстракт містив 8,9 % ЕПК і 4,8 % LUR (сума 13,7 %). Екстрагування матеріалу, що залишився криля (метод Фолша) показало вміст тільки 0,08 кг ліпідів (0,7 % в порівнянні з первинною вагою криля). Це означає, що по суті всі ліпіди були екстраговані. Приклад 8 Свіжі E. superba (12 кг) екстрагували етанолом (33 кг) без теплової обробки. Це давало екстракт 0,29 кг (2,4 %). Аналіз ліпідних груп, як вказано вище, показав вміст 28,5 % фосфоліпідів. Результати показують, що теплова обробка дає підвищений вихід ліпідів в порівнянні з такою ж обробкою без нагрівання. Після теплової обробки вихідної сировини одна частина (масова) етанолу давала той самий результат, що і чотири частини етанолу без теплової обробки. А також нагрівання давало етанольний екстракт, який був більш багатий фосфоліпідами і омега-3 жирними кислотами, ніж в тому випадку, коли виконували обробку етанолом без нагрівання. Час нагрівання в прикладах не повинен обмежуватися для даного винаходу. Фахівець в даній галузі зрозуміє, що точний час нагрівання важко регулювати для великих об'ємів біологічного матеріалу. Таким чином, час нагрівання може змінюватися залежно від кількості криля, яку треба переробити за конкретний термін. А також температура, що застосовується для попереднього нагрівання, не обмежується температурою, представленою в прикладах. Експерименти показали, що попереднє нагрівання до 95° давало тенденцію підвищення виходу ліпідів на стадії а) навіть більш високого, ніж при попередньому нагріванні до 80 °C. А також для великих об'ємів криля може бути важко одержати однакову температуру у всьому матеріалі криля. Теплова обробка дає як додатковий результат те, що високоактивні травні ферменти криля інактивуються зі зниженням потенційного гідролізу ліпідів. Приклад 9 На фігурі 1 показаний вигляд E. Superba, що використовується як вихідна сировина для екстрагування. На фігурі 2 показаний матеріал після екстрагування, який описаний в прикладі 7. Інші приклади давали дуже схожий матеріал після екстрагування. Екстрагований криль був сухим, і з нього легко можна було зробити порошок навіть вручну шляхом стискання між пальцями. Знежирений порошок містить білки, а також хітозан і інші неліпідні компоненти з криля. Порошки пахнуть як суха тріска. Оскільки цей порошок по суті не містить ліпідів, він дасть борошно по суті без окислених поліненасичених жирних кислот. Це борошно дуже відрізняється від борошна криля, що одержується за традиційними способами, коли по суті вся фосфоліпідна фракція буде залишатися в борошні, будучи джерелом окислених і полімеризованих речовин. Борошно криля, що одержується за даним способом, таким чином, дасть значно знижений окислювальний стрес в порівнянні з традиційним борошном криля або рибним борошном при використанні для відгодівлі при аквакультурі. Борошно криля також дуже підійде для годування ракоподібних, включаючи лобстерів, і для відгодівлі спійманих камчатських крабів (Paralithodes camtschatica), щоб підвищити якість і об'єм м'яса краба. Оскільки борошно по суті не містить полімеризованих ліпідів, воно буде також сприятливе для продукції високоякісного хітозану і для інших продуктів переробки, коли необхідне високоякісне борошно. Оскільки ліпіди криля окислюються дуже швидко і стають менш розчинними в звичайних розчинниках, фахівець в даній галузі зрозуміє, що подібне високоякісне борошно криля не 5 UA 100680 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 могло б бути одержане шляхом знежирення традиційного борошна криля, наприклад, шляхом використання органічних розчинників. Фахівець в даній галузі зрозуміє, що способи, описані вище, можна також використовувати для іншої вихідної сировини, крім криля, наприклад, для виділення багатих омега-3 фосфоліпідів зі статевих залоз риб або з видів Calanus. Деякі види криля багаті парафіновим складним ефіром (наприклад: Е. Crystallorphias), і те ж саме буде зустрічатися у випадку видів Calanus. Фахівець зрозуміє, що при переробці, яка описана вище, складний ефір воску буде концентруватися у фракціях неполярних ліпідів. Крім того, фахівець в даній галузі зрозуміє, що комбінація стадій процесу, яка представлена вищим, може використовуватися для розділення полярних (тобто фосфоліпідів) і неполярних ліпідів криля. Також буде можливо одержати екстракт всіх ліпідів криля відповідно до одного з прикладів, представлених вище, а потім провести друге екстрагування цього проміжного продукту, щоб розділити групи ліпідів. Наприклад, екстрагування чистим діоксидом вуглецю видалило б неполярні ліпіди з багатих омега-3 фосфоліпідів. В іншому втіленні спосіб за даним винаходом використовують для екстрагування борошна криля за умови, що борошно криля було зроблене досить м'яким способом, щоб уникнути ушкодження ліпідів криля. Фахівець зрозуміє також, що спосіб, описаний вище, можна використовувати для екстрагування іншої вихідної сировини з морських організмів, таких як статеві залози риб і види Calanus. Ліпідна фракція або ліпідний продукт, одержаний за способом відповідно до даного винаходу, можуть мати деякі додаткові переваги відносно якості в порівнянні з відомими продуктами масла криля (що виробляються за загальноприйнятими способами), такими як, наприклад, масло криля від Neptune Biotechnologies & Bioresources, екстраговані з японського криля, як сировинного джерела (види не вказані), з наступним складом: Фосфоліпіди загалом ≥ 40,0 % Естерифікований астаксантин ≥ 1,0 мг/г Вітамін А ≥ 1,0 МО/г Вітамін Е ≥ 0,005 МО/г Вітамін D ≥ 0,1 МО/г Омега-3 загалом ≥ 30,0 % ЕПК ≥ 15,0 % ДГК ≥ 9,0 % Ліпідний продукт або фракція за даним винаходом, як очікується, буде містити: - містять по суті менш гідролізовані і/або окислені ліпіди, ніж ліпід, що продукується при загальноприйнятих способах, - має менш пошкоджені ліпідні антиоксиданти криля, ніж при загальноприйнятій переробці, - містять дуже низькі рівні вільних жирних кислот, і/або - по суті не містять слідів органічних розчинників. Під "окисленими" ліпідами розуміються як первинні продукти окислення (що зазвичай оцінюються як перекисне число), вторинні продукти окислення (зазвичай карбонільні продукти, що часто аналізуються як анізидинове число) і третинні продукти окислення (олігомери і полімери). Таким чином, даний винахід включає промислові ліпідні продукти або масло криля, що виробляються за одним зі способів за даним винаходом. Продукти, подібні, наприклад, харчовій добавці Superba™ (Alker BioMarine, Norway), можна було б одержувати за способом відповідно до даного винаходу. Фахівець в даній галузі зрозуміє, що якість продукту, що виробляється за способом даного винаходу, буде поліпшеною в порівнянні з продуктом, що виробляється шляхом традиційного екстрагування борошна криля. Крім того, приклади ліпідних композицій, що одержуються за способом відповідно до даного винаходу, представлені в таблицях нижче і також включених сюди. Таблиця 2 Ліпідний склад Фосфоліпіди ЕПК ДГК > 30-40 % по масі > 5-15 % по масі > 5-15 % по масі 6 UA 100680 C2 Відповідно до даного винаходу екстракт можна концентрувати відносно змісту фосфоліпідів. Деякі ліпідні композиції показані в таблицях 3-5 і включені сюди: Таблиця 3 Ліпідний склад Фосфоліпіди ЕПК ДГК ≥ 50 % по масі ≥ 15 % ≥ 10 % 5 Як можна бачити з прикладу 7, ліпідний склад, який описаний в таблиці 3, можна одержати тільки при застосуванні екстрагування згідно зі стадією а) даного винаходу. Таблиця 4 Ліпідний склад Фосфоліпіди ЕПК ДГК ≥ 80 % по масі ≥ 20 % ≥ 13 % Таблиця 5 Ліпідний склад Фосфоліпіди ЕПК ДГК ≥ 90 % по масі ≥ 23 % ≥ 15 % 10 Даний винахід не повинен обмежуватися представленими втіленнями і прикладами. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 1. Спосіб екстрагування по суті повної ліпідної фракції з свіжого криля, що включає стадії: a) зниження вмісту води в вихідній сировині криля шляхом промивання етанолом, метанолом, пропанолом або ізопропанолом в масовому відношенні від 1:0,5 до 1:5, і b) виділення ліпідної фракції з спирту. 2. Спосіб за п. 1, в якому стадія а) включає промивання вихідної сировини криля етанолом, а стадія b) включає виділення ліпідної фракції з етанолу. 3. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, що включає додаткову стадію: а-1) екстрагування сировини криля зі зниженим вмістом води зі стадії а) СО 2 при надкритичному тиску, що містить етанол, метанол, пропанол або ізопропанол. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому вихідну сировину криля нагрівають до 60100 °С перед промиванням. 5. Спосіб за п. 4, в якому вихідну сировину криля нагрівають до 70-100 °С перед промиванням. 6. Спосіб за п. 4 або 5, в якому вихідну сировину криля нагрівають до 80-95 °C перед промиванням. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 4-6, в якому вихідну сировину криля перед промиванням нагрівають протягом приблизно від 1 хвилини до 40 хвилин. 8. Спосіб за п. 7, в якому вихідну сировину криля нагрівають протягом приблизно від 1 до 15 хвилин перед промиванням. 9. Спосіб за п. 7 або 8, в якому вихідну сировину криля нагрівають протягом приблизно від 1 до 5 хвилин перед промиванням. 10. Спосіб за п. 1, в якому кількість етанолу, метанолу, пропанолу або ізопропанолу на стадії а1) становить 5-20 % по масі. 11. Спосіб за п. 10, в якому кількість етанолу, метанолу, пропанолу або ізопропанолу на стадії а-1) становить 10-15 % по масі. 12. По суті повна ліпідна фракція, яка по суті не містить окислених ліпідів, що містить тригліцериди, астаксантин і фосфоліпіди, одержана способом за пп. 1-11. 7 UA 100680 C2 5 10 15 13. Повна ліпідна фракція за п. 12 для застосування як лікарського засобу і/або як харчової добавки. 14. Спосіб відділення фосфоліпідів від інших ліпідів, що включає екстрагування повної ліпідної фракції, одержаної способом за пп. 1-11, чистим діоксидом вуглецю або діоксидом вуглецю, що містить менше 5 % етанолу, метанолу, пропанолу або ізопропанолу. 15. Фосфоліпідна фракція, яка по суті не містить окислених ліпідів, одержана способом за п. 14. 16. Фосфоліпіди за п. 15, які додатково трансестерифіковані або гідролізовані. 17. Фосфоліпіди за п. 16, в яких концентрація омега-3 жирних кислот становить щонайменше 40 % по масі. 18. Спосіб виробництва борошна криля, що включає екстрагування по суті повної ліпідної фракції способом за пп. 1-11 і відділення вихідної сировини криля, що залишилася. 19. Борошно криля, одержане способом за п. 18, яке по суті не містить окислених поліненасичених жирних кислот і інших ліпідів. 20. Застосування борошна криля за п. 19 в кормі для тварин. 21. Застосування борошна криля за п. 19 в кормі при розведенні водних тварин. 22. Застосування борошна криля за п. 19 для відгодівлі морських видів риби, включаючи личинок і мальків риб. 23. Застосування борошна криля за п. 22 для відгодівлі ракоподібних. 24. Застосування борошна криля за п. 19 для виробництва високоякісного хітозану. 8 UA 100680 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcess for preparing omega-3 rich sea phospolipides from fresh krill
Автори англійськоюBreivik, Harald
Назва патенту російськоюСпособ получения богатых омега-3 жирными кислотами морских фосфолипидов из криля
Автори російськоюБрейвик Харальд
МПК / Мітки
МПК: C11B 1/10, A23D 9/02, C11B 1/02, A23L 1/33, A23K 1/10
Мітки: морських, омега-3, спосіб, одержання, багатих, жирними, криля, фосфоліпідів, кислотами
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-100680-sposib-oderzhannya-bagatikh-omega-3-zhirnimi-kislotami-morskikh-fosfolipidiv-z-krilya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання багатих омега-3 жирними кислотами морських фосфоліпідів з криля</a>