Спосіб отримання біологічно активної концентрованої добавки з рослинної сировини “фітор”

1. Спосіб отримання біологічно активної концентрованої добавки з рослинної сировини, що включає екстракцію листя дуба, зібраного по закінченні фази вегетації, водою при високому тиску, і упарювання екстракту, який відрізняється тим, 3 лук, дубильних речовин, вітамінів і т.п.), в результаті чого істотно зменшується біологічна активність отриманих біологічно активних добавок. Отже, для отримання позитивного ефекту при виготовленні біологічно активної концентрованої добавки із листя дуба з високим вмістом біологічно активних речовин і з високою біологічною та антиоксидантною активністю необхідно ввести операцію подрібнення сировини і підібрати більш м'які режими концентрування. Метою корисної моделі є розробка нового способу отримання біологічно активної концентрованої добавки з рослинної сировини (на прикладі листя дуба), що дозволяє максимально вилучити екстрактивні біологічно активні речовини вихідної сировини, зберегти їх при сушінні та отриманні біологічно активної добавки, яка відрізняється високою біологічною й антиоксидантною активністю та має імуномодулюючу дію. Поставлена мета досягається тим, що біологічно активну концентровану добавку одержують шляхом екстракції водою подрібненого до розміру 5-10мм листя дуба, зібраного по закінченні фази вегетації, екстракцію ведуть при співвідношенні сировина; екстрагент 1:10 протягом 1,0-1,2 години при тиску в 15-16 атм., а потім протягом 0,1-0,2 години при 20 атм., після чого проводять сушіння екстракту при температурі не вище 50-55°С до вологості продукту 5-20%, отриману густу масу з вмістом сухих речовин 80-81% таблетують без наповнювача при температурі від +30 до +32°С: 1. Вихідну сировину - листя дуба спочатку подрібнюють до розміру часток 5-10мм. При подрібненні істотно збільшується активна поверхня продукту, руйнуються тканини, ушкоджуються клітини, біомембрани клітин, що призводить до збільшення виходу із сировини в екстракт біологічно активних речовин (фенольних сполук, дубильних речовин, вітамінів і ін.). 2. Екстракцію водою проводять при високому тиску 15-16 атм. протягом 1,0-1,2 годин. Потім тиск короткочасно (протягом 0,1-0,2 години) підвищують до 20 атм. із метою знищення спорових форм мікроорганізмів і для більш повного руйнування клітин, клітинних мембран листя дуба, що призводить до більш повного виходу біологічно активних речовин, таких як: фенольні сполуки, дубильні речовини, що мають унікальні властивості: гасять дію вільних окислювальних радикалів, забирають на себе сенглетний кисень в організмі людини при впливі на нього різноманітних ушкоджуючих факторів. Крім того, у шлунково-кишковому тракті вони утворюють нерозчинні комплекси з іонами важких металів і, тим самим, перешкоджають їх всмоктуванню організмом людини. Відомо також, що вони грають значну роль у підвищенні імунітету й у попередженні старіння. 3. Сушіння екстрактів із листя дуба при температурі не вище 50-55°С сприяє найбільш повному зберіганню таких цінних біологічно активних речовин, як низькомолекулярні фенольні сполуки. При більш високих температурах, як відомо, відбувається окислення, руйнування і полімеризація низькомолекулярних, фенольних сполук. 4. Таблетування готового продукту - густу ма 15750 4 су з вмістом сухих речовин 80% охолоджують до температури +30-+32°С, після чого вона стає еластичною, пружною і не липкою, що дозволяє проводити таблетування продукту без наповнювача. Приклад 1. Отримання біологічно активної концентрованої рослинної добавки "ФІТОР" (на прикладі листя дуба). Листя дуба, зібране по закінченні вегетації, подрібнюють до розміру часток 5-10мм. Масу сухого подрібненого листя у кількості 3кг закладають в автоклав і заливають джерельною або артезіанською водою в кількості 30л із співвідношенням маси листя дуба і маси води 1:10. Екстрагування проводять при тиску 16 атм. протягом 1,2 години, а потім при 20атм. протягом 0,2 годин. При цьому вихід екстрактивних речовин в екстракт складає 2,532,79%. Отриманий екстракт фільтрують, після чого проводять вакуумне сушіння при температурі не вище 55°С до вмісту сухих речовин 80% і 95%. Продукт з вмістом сухих речовин 80% має дзеркально чорну поверхню. Цей продукт охолоджують до температури +30-+32°С і таблетують по 0,5г без наповнювача. Продукт із вологістю 5% подрібнюють у дробарках. Отриманий швидкорозчинний порошок фасують у желатинові капсули, скляні банки з темного скла або трьохпрошаркові матеріали з плівки на основі алюмінієвої фольги. Маса отриманого продукту з масовою часткою сухих речовин 80% складає 253г на 1кг вихідної рослинної сировини (листя дуба), а з масовою часткою сухих речовин 95% - 279г на 1кг вихідної сировини. Для порівняння: в прототипі маса отриманого продукту складає 155г на 1кг вихідної сировини. Отриманий кінцевий продукт має добру розчинність в холодній воді. Крім того, він має коричневий колір, каво-ячмінний аромат і приємний смак. Ефективність корисної моделі підтверджується результатами експериментальних досліджень, наведених у таблицях 1, 2. Порівняння запропонованого способу отримання біологічно активної концентрованої добавки з листя дуба з прототипом було проведено шляхом порівняння вмісту в них біологічно активних речовин (низькомолекулярних фенольних сполук, дубильних, мінеральних речовин), біологічної й антиоксидантної активності, виходу екстрактивних сухих речовин із вихідної сировини при екстракції, а також мікробіологічних показників - загальної кількості мезофільних аеробних і факультативно - анаеробних мікроорганізмів. Низькомолекулярні фенольні сполуки контролювали калориметричним методом Фоліна-Деніса [4]. Визначення дубильних речовин проводили титрометричним методом (за танином) відповідно до ГОСТ 24027.2-80, загальну кількість мінеральних речовин (зольність) - за ГОСТ 24027.2-80. Антиоксидантну активність визначали за ступенем окислення олеїнової кислоти в модельній системі (добавки вводили в систему в кількості 0,02%). Мікробіологічні показники (загальну кількість мезофільних аеробних і факультативноанаеробних мікроорганізмів) контролювали за ГОСТ 10444.15-89, ГОСТ 26668.85-85. 5 Дослідження біологічної активності проводили за допомогою біотестування - експериментального методу визначення біологічної активності досліджуваної речовини або продукту за допомогою тест-об'єктів (на біотест культурах парамецій по генеративній активності). Цей метод дозволяє за короткий час (у порівнянні з тривалими і дорогими експериментами на теплокровних тваринах) провести експрес - оцінку біологічної активності за приростом кількості молодих форм біологічних тест-об'єктів, тобто по стимуляції розмноження. Для дослідження питної води як тест-культури СанПИН рекомендують використовувати дафній, інфузорій та ін. Нами була вивчена біологічна активність біологічно активних добавок по генеративній активності (приросту молодих форм) чистих культур інфузорій (Paramecium caudatum). Встановлена оптимальна доза введення біологічно активної добавки для розмноження парамецій в інкубаційну систему, а також оптимальний час інкубації. Оптимальна доза - 0,02%, а оптимальний час інкубації 1,5 години. Показано, що в порівнянні з прототипом добавка, що отримана запропонованим способом, містить у 2,0-2,5 рази більше біологічно активних речовин, що забезпечують їй антиоксидантні, імуномодулюючі, радіозахисні властивості. Це такі біологічно активні речовини, як низькомолекулярні фенольні сполуки, дубильні і мінеральні речовини (табл. 1). Так, масова частка фенольних сполук, що містяться в добавці запропонованого способу, в залежності від вологості складає від 8,25 до 9,80%, у прототипі - 4,23%; дубильних речовин від 8,1 до 9,2% (у прототипі - 3,8%), мінеральних речовин - від 6,5 до 7,1% (у прототипі - 3,5%). Показано також, що і біологічна активність біологічно активної концентрованої добавки з листя дуба, отриманій запропонованим способом, в 2 рази вище, чим прототипу (табл. 2). Так, приріст молодих форм інфузорій при використанні в інкубаційній біотест системі біологічно активної добавки запропонованого способу через 1,5 години в залежності від вмісту в добавці сухих речовин складає 70,2-78,0%, при використанні прототипу 30,2%. Встановлено також, що запропонований спосіб дає можливість отримати біологічно активну концентровану добавку з листя дуба, що має високу антиоксидантну активність, яка у 4-6 разів вище, чим у прототипу та у 10-17 разів вище, чим у класичного антиоксиданту -токоферолу (що введений в модельну систему в еквівалентній дозі). 15750 6 Встановлено, що чим нижче швидкість окислення субстрату - олеїнової кислоти, тим вище антиоксидантна активність досліджуваної добавки. Так, швидкість окислення олеїнової кислоти з введенням у модельну систему добавки запропонованого способу складає від 0,05 до 0,08моль/дм3•с, із прототипом - 0,32моль/дм3•с, а з введенням у модельну систему -токоферолу в еквівалентній дозі - 0,85моль/дм3•с. Показано також, що вихід продукту, отриманого запропонованим способом на 60-80% вище, чим способом-прототипом. Так, вихід продукту, отриманого запропонованим способом, складає 253279г на 1кг вихідної сировини, а прототипу - 155г. Встановлено також, що і загальна кількість мікроорганізмів в добавках запропонованого способу, нижче в порівнянні з прототипом на один порядок (табл. 1). Так, загальна кількість мікроорганізмів в добавках запропонованого способу складає 1х103, прототипу - 8х104. Таким чином, використання зазначених ознак у запропонованому способі отримання біологічно активної концентрованої добавки з рослинної сировини (на прикладі листя дуба) тільки при використанні конкретних зазначених технологічних режимів дозволило отримати несподівано новий ефект - якісно нову біологічно активну концентровану добавку з листя дуба, яка від прототипу відрізняється: високим вмістом біологічно активних речовин (у 2 рази вище), має більш високу біологічну активність (у 2-2,5 рази вище), а також більш високу антиоксидантну активність (у 4 рази вище), має істотно меншу загальну кількість мікроорганізмів, а також відрізняється значно вищим виходом продукту з вихідні сировини (на 60-80% вище). Запропонований спосіб отримання біологічно активної концентрованої добавки з рослинної сировини (на прикладі листя дуба) може бути використаний при переробці різної рослинної сировини: лікарської, пряно-ароматичної. Література: 1. АС СССР №1449093, А23F5/44, Опубл. у БИ №1 07.01.89. 2. Доморецкий В.А. Производство концентратов, екстрактов и безалкогольных напитков. Справочник. - Киев: Урожай. - С. 148. 3. Украина, Патент №11003, Кл. А61К35/78; Опубл. в Бюл №14 25.12.96. 4. Самородова - Бианки Т.Б., Стрельцина С.А. Методы исследования биологически активных веществ растений: Методическое пособие. - Л.: Колос, 1979. - 42 с. 7 15750 8 Таблиця 1 Вміст біологічно активних речовин, мікробіологічні і технологічні показники біологічно активних концентрованих добавок із листя дуба, що отримані запропонованим способом і за прототипом Загальна кількість мезофільВихід продукних аеробних і факультативту, г із 1кг но-анаеробних бактерій, у 1г сировини продукту, од. 4 8х10 155 Способи отримання біологічно активних добавок Сума фенольних сполук, % Дубильні речовини (за танином), % Зольність,% Прототип Запропонований спосіб (вологість добавки 5%) Запропонований спосіб (вологість добавки 20%) 4,23 3,8 3,5 9,80 9,2 7,1 1х103 253 8,25 8,1 6,5 1 х103 279 Таблиця 2 Біологічна та антиоксидантна активність біологічно активних концентрованих добавок із листя дуба, що отримані запропонованим способом і за прототипом Біологічно активні добавки Добавка, що отримана за способом-прототипом Добавка, що отримана пропонованим способом (вологість 5 %) Добавка, що отримана пропонованим способом (вологість 20%) - токоферол (в еквівалентній кількості) Комп’ютерна верстка А. Крулевський Швидкість окислення олеінової кислоти, V • 103, моль/дм3• с 0,32 Приріст молодих форм парамецій, % 30,2 0,05 78,0 0,08 70,2 0,85 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601