Спосіб отримання біологічно активної добавки “біоком”

Спосіб отримання біологічно аісгивної добавки, що включає обробку подрібненої рослинної сировини водним розчином кислоти, подальше відокремлення рідкої фази, промивання лишку твердої фази водою та сушіння його, який відрізняється тим, що подрібнену рослинну сировину попередньо обробляють органічним розчинником при гідромодулі 10-50, температурі 30-90°С протягом 30-90 хв з подальшим відокремленням твердого залишку, після чого ведуть обробку твердої фази водним розчином кислоти з концентрацією 0,10-1,0%, при гідромодулі 10-15 протягом 45-60 хв, при температурі 97-100°С, а сушіння здійснюють при температурі 40-170°С Цей винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до способів отримання біологічно активних додатків парафармацевтичної дії - бюполімерних комплексів, котрі раніше називали баластними речовинами, а в НИНІШНІЙ час частіше використовують назву харчові волокна (ХВ) Оголошуваний винахід призначено для переробки трав, з подальшим одержанням харчових продуктів та лікарських засобів на основі бюполімерних комплексів з високим вмістом білку З одного боку, переробка дозволяє збільшити строки зберігання рослинної сировини, які зазвичай обмежені одним роком, з іншого боку, в результаті обробки можливе одержання концентрату з посиленими позитивними якостями вихідної сировини Кінцевий продукт переробки може бути використаний для отримання дієтичних продуктів харчування, Фармацевтичних препаратів, що можуть використовуватись в лікувальному та профілактичному харчуванні ВІДОМІ різноманітні способи одержання бюполімерних комплексів (харчових волокон) з продуктів переробки зернових культур, здебільшого, висівок (Патент Великобританії № 1570513, А 23 L 1/30) Знані способи, засновані на обробці сировини неорганічними кислотами, лугами, водяною парою, ферментами Продукт, отримуваний в результаті здійснення відомих способів, містить значну КІЛЬКІСТЬ волокнистих структур, що погіршує функціональні властивості отримуваного продукту Виділення ж білку у чистому вигляді методами екстракції або пресуванням потребує в подальшому м'яких режимів сушіння, що є досить дорогим процесом Найбільш близьким до оголошуваного винаходу є спосіб виділення харчових волокон з люцерни (а с СССР М 1300031, ДСП МКИ С 13 К 1/02, А 21 D 2/00) Спосіб передбачає обробку люцерни водним розчином кислоти, подальше відокремлення рідкої фази і сушіння її Люцерну перед обробкою висушують та подрібнюють, а для обробки використовують розчин пероцтової кислоти концентрацією від 3 до 5%, при цьому обробку ведуть при кімнатній температурі та гідромодулі від 5 до 10 протягом 18-24 годин Недоліком описаного способу є тривалість процесу обробки сировини, використання пероцтової кислоти, котра є сильним деструктуючим агентом, що руйнує лігновуглеводні зв'язки і призводить, як правило, до виділення холоцелюлози Крім того, надоцтова кислота легко розкладається з утворенням летючих продуктів розкладу, які мають різкий запах і погіршують екологічний стан До недоліків прототипу слід віднести також вибрані критерії якості цільового продукту сумарний вміст бюполімерів та органолептичні показники, які не визначають фізіологічну дію продукту В основу цього винаходу покладено завдання винайдення способу створення біологічно активного додатку "Бюком", що дозволяє отримувати з трав комплекс, в якому присутні не тільки харчові волокна, але й значна КІЛЬКІСТЬ білкової компонен 00 ю 52849 ти, при цьому зберігається біологічна активність, тобто додаток має і антидіабетичні властивості, і високу сорбційну здатність Для отримання біологічно активного додатку "Бюком" використовують високобілкові трави, а обробка ведеться «таким чином, щоб максимально зберегти білкову компоненту Вказане завдання вирішують тим, що згідно винаходу, обробку подрібненої рослинної сировини попередньо здійснюють органічним розчинником при гідромодулі 10-50, температурі 30-90°С протягом 30-ЭОхв з подальшим відокремленням твердого залишку, після чого ведуть обробку твердої фази водним розчином кислоти з концентрацією 0,10-1,0%, гідромодулі 10-15 протягом 45-60 хвилин при температурі 97-100°С, а сушіння здійснюють при температурі 40-170°С і подрібнюють додаток до порошкоподібного стану з розміром частинок менше 1 мм "Бюком" являє собою комплекс полісахаридів рослинник клітинних стінок (целюлози, геміцелюлоз,, пектину), лігнину з білком, і є важливим нутрієнтом, що забезпечує збереження здоров'я і профілактику багатьох захворювань людини, передусім, так званих хвороб цивілізації Найбільш цінним компонентом "Бюкому" є білкові речовини Має значення також присутність гельформуючих полісахаридів (геміцелюлози, пектину) та лігнину "Бюком" є тим продуктом, в якому поєднуються усі вказані компоненти, співвідношення яких залежить від виду сировини та технології и обробки Комплексна природа додатку обумовлює мультиплетний і м'який характер його дії, що дозволяє використовувати додаток для профілактики різноманітних захворювань При виборі умов виділення бюполімерного комплексу трав було встановлено, що найбільш вагомими параметрами постають концентрація і вид, отже, реакційна здатність кислоти, гідромодуль М, час обробки Результати випробувань подано у таблицях 1-4 Бюполімерний комплекс (харчові волокна), отримуваний згідно з оголошуваним способом представляє собою порошки сіро-зеленого кольору з розміром частинок 0,25-0,5мм Санітарно-мікробіологічні дослідження показали, що вони відповідають вимогам, викладеним в "Медико-биологических требованиях и санитарных нормах качества продовольственного сырья и пищевых продуктов" - 1990 р Продукт містить від 18,5 до 24,5% білку, 70% компонентів складають ХВ В тому числі 3,0-8,0% пектинових речовин, 19,0-32,0% геміцелюлоз, 28,0-34,0% целюлози, 15,0-17,0% лігнину Крім того, продукт може мати 9,0-10,0% екстрактивних та інших, в тому числі, зольних речовин ХІМІЧНИЙ склад отриманих додатків може бути встановлено ХІМІЧНИМИ методами, заснованими на гідролізі та фракціонуванні цього продукту Таблиця 1 Виділення додатків з трав 0,1 молярним водним розчином кислот протягом 1 години при гідромодулі 10 і температурі 98°С Вид вихідної сировини галега конюшина люцерна донець ЖИВОКІСТ свербига Вихід додатку, % H2S04 72,14 68,25 70,11 71,45 73,22 67,95 неї 67,49 65,19 66,84 67,42 68,82 66,35 HNO3 СНзСООН 74,44 69,4 73,95 67,3 74,28 68,9 74,15 68,7 75,03 69,9 74,08 67,1 Вміст білку, % H2S04 19,86 14,38 18,22 16,97 19,74 17,46 неї 18, 61 13,84 17,47 16,14 18,56 17,15 HNO3 СНзСООН 19,15 21,4 15,33 15,6 18,34 18,7 17,16 17,4 19,12 20,8 18,05 19,5 Таблиця 2 Виділення додатків з конюшини і донця та вміст в них білку в залежності від концентрації, гідромодуля і часу обробки Вихід додатВихід додатУмови виділення додатку Вміст білку, ку з конюшику з донця, "Бюком" % ни, % % концентрація НІЧОз ш = 0,5% час х = ЗОхв модуль М=7 71,14 18,31 75,16 М = 10 68,25 17,12 69,11 М = 20 65,10 16,86 66,45 ю = 0,5% М = 10 х = ЗОхв 68,25 17,12 69,11 х = 45хв 56,60 16,55 57,73 х = бОхв 53,10 15,86 55,24 Вміст білку, % 23,19 21,84 19,96 21,84 19,87 19,51 52849 Продовження табл 2 Виділення додатків з конюшини і донця та вміст в них білку в залежності від концентрації, гідромодуля і часу обробки Вихід додатВихід додатУмови виділення додатку Вміст білку, ку з конюшику з донця, "Бюком" % ни, % % х = 90хв 50,69 15,22 52,87 М = 10, х = 60 ш = 0,25% 55,11 16,11 57,44 ш = 0,50% 53,10 15,86 55,24 ш = 0,75% 50,18 14,97 52,34 ш = 1,00% 48,36 12,96 49,87 Вміст білку, % 17,16 20,18 19,51 18,14 17,10 Таблиця З Виділення додатків з люцерни і галеги та вміст в них білку в залежності від концентрації, гідромодуля і часу обробки Умови виділення додатку Вихід додатку Вихід додатку Вміст білку, % Вміст білку, % "Бюком" з люцерни, % з галеги, % концентрація НІЧОз ш = 0,5% час х = ЗОхв модуль М= 7 78,12 26,14 88,19 26,07 М=10 74,92 25,35 78,33 25,03 М=20 67,44 22,16 72,91 23,19 ю=0,5%, М = 10 х = ЗОхв 74,92 25,35 83,95 25,84 х = 45хв 60,25 23,18 78,33 25,03 х = бОхв 57,61 21,11 70,60 24,51 х = 90хв 57,44 18,16 59,75 22,41 М = 10, х = 60 ш = 0,25% ш = 0,50% ш = 0,75% ш = 1,00% 58,36 57,61 54,40 53,08 24,16 21,11 19,48 16,22 71,35 70,60 69,74 70,24 25,61 24,51 21,93 18,44 Таблиця 4 Виділення додатків з живокіста і свербиги та вміст в них білку в залежності від концентрації, гідромодуля і часу обробки Умови виділення додатку "Бюком" концентрація НІЧОз ш = 0,5% час х =30хв модуль М= 7 М = 10 М = 20 ю = 0,5%, М = 10 х = ЗОхв х = 45хв х = бОхв х = 90хв М = 10, х = 60 (о = 0,25% (о = 0,50% (о = 0,75% (о = 1,00% Вихід додатку 3 живокоста, % Вміст білку, % Вихід додатку з свербиги, % Вміст білку, % 71,13 69,84 67,41 25,06 24,92 22,14 72,14 69,93 66,48 21,13 20,19 19,72 69,88 58,95 56,82 52,47 24,92 24,10 23,67 20,88 69,93 57,89 56,09 53,05 20,19 19,33 18,36 17,14 58,92 56,82 55,33 50,16 24,19 23,67 21,16 20,04 58,18 56,09 56,17 49,96 19,78 18,36 17,15 16,94 52849 В залежності від виду вихідної сировини додатки мають в назві доповнення - початкову букву назви сировини Наприклад, при виділенні додатку з люцерни, вона має назву - "Бюком-Л", конюшини - "Бюком-К", з донця (буркуна лікарського) - "Бюком-Д", з галеги "Бюком-Г", з жівокіста (російською - "окопник") - "Бюком-0", з свербиги - "Бюком-С" тощо Обробка сировини органічним розчинником дозволяє з одного боку, використовувати екстрактивні речовини (в тому числі, сапоніни, глікозиди, алкалоїди, ЛІПІДИ) ВИХІДНОЇ сировини як компонент для фармацевтичної та парфумової промисловості, а з іншого боку, покращують органолептичні показники та сорбційну здатність додатку Дослідження антидіабетичних властивостей, а також вплив препаратів з галеги лікарської, люцерни, конюшини на обмін холестерину та жовчних кислот проводились в Одеському медичному університеті і довели ефективність додатків при порушеннях обміну речовин Додатки "Бюком" виявляють виразні антидіабетичні властивості, знижуючи рівень глюкози у сироватці крові при захворюванні Таким чином, додатки "Бюком" підвищують резистентність організму в разі захворювання Додатки довели ефективність при виведенні холевих кислот і таким чином, участь в обміні холестерину На підставі проведених досліджень можна зробити наступні висновки експериментально доведено, що додатки "Бюком" при введенні в харчування виявляють антидіабетичну активність Крім того, "Бюком-Г" при тривалому прийомі (більше двох МІСЯЦІВ), здатен приводити до стабілізациі рівня глюкози сироватки крові, що зумовлює компенсацію стану хворих на цукровий діабет При проведенні КЛІНІЧНИХ досліджень додатків "Бюком-Г" та "Бюком-Л" (харчових волокон галеги лікарської та люцерни), котрі вводили до раціону харчування хворих на цукровий діабет за схемою перший тиждень у добовій дозі Зг (3 рази по 1г), потім доза в разі необхідності збільшувалась до 9г (З рази по Зг) у випадку додатків "Бюком-Г", і до 15г на добу (3 рази по 5г) у випадку "Бюком-Л" з'ясовано, що у хворих на інсулінозалежний цукровий діабет у тяжкій формі додатки дають незначне зниження цукру з 12,0ммоль/л до 8,0ммоль/л, у хворих з шсулшонезалежнмм діабетом з 9,5ммоль/л до 6,0ммоль/л У хворих з захворюванням середньої важкості, а також в разі легкої форми, базальна глікемія виявилась достовірно більш низькою, ніж на початку дослідження, а в разі легкої Форми на фоні лікування додатком "Бюком-Г" знаходилась у стані повної компенсації, були наявні нормальні показники крові, у сечі цукор був відсутній Відзначено гіпоглікемічну дію додатків у обох досліджуваних груп хворих, більш виражену в разі застосування препарату галеги Відзначено зниження споживання пероральних цукровознижуючих препаратів При застосуванні додатку "Бюком-Г" знижували дозу таблетованих препаратів наполовину, а в деяких випадках і до одної третини звичайної дози Відзначене зниження концентрації тригліцеридів та холестерину ліпопротеїдів дуже низької питомої ваги у 8 осіб з інсулінозалежним цукровим діабетом середньої і тяжкої форми В системі регуляції агрегатного стану крові відзначається помірне ппокоагуляційне зрушення гемостатичного потенціалу в обох групах хворих Таким чином, додатки з трав, поліпшуючи вуглеводний обмін, запобігають накопиченню надлишкового цукру крові, знижують підвищену глікемію при розвиваючомуся діабеті, постаючи таким чином біологічно активними додатками парафармацевтичного профілю Проведені дослідження показали ДОЦІЛЬНІСТЬ введення додатків з трав до раціону хворих на цукровий діабет У порівнянні з традиційними трав'яними зборами, додатки являють собою більш ефективний цукрозиижуючий засіб, що пов'язано, напевно, із впливом на вуглеводно-ліпідний обмін як білкової компоненти додатку, так і самих харчових волокон Запропонований спосіб здійснюється наступним чином наважку сухої подрібненої трави (розмір частинок 0,5-3,5мм) обробляють органічним розчинником при гідромодулі 10-50, температурі 30-90°С протягом 30-ЭОхв, з подальшим відокремленням твердого залишку, після чого ведуть обробку твердої фази водним розчином кислоти з концентрацією 0,10-1,0%, гідромодулі 10-15 на протязі 45-бОхв при температурі 97-100°С, а сушіння здійснюють при температурі 40-170°С Приклади конкретного виконання Приклад 1 Наважку висушеної подрібненої трави галеги лікарської обробляють хлороформом при гідромодулі 20, температурі 70°С на протязі ЗОхв, потім відокремлюють тверду фазу і ведуть гідроліз розчином азотної кислоти з концентрацією 0,25%, гідромодулі М=10, температурі 98°С на протязі 45хв Після ЧОГО суміш фільтрують, тверду фазу промивають водою до нейтральної реакції і висушують при температурі 100°С Вихід отримуваного продукту становить 65,5% Отриманий додаток "Бюком-Г" (харчові волокна галеги) являє собою порошок світло-зеленого кольору без запаху і смаку, котрий містить 6,75% пектинових речовин, 19,83% геміцелюлоз, 26,10% целюлози, 15,7% лігнину, 24,50% протеїну, решта - екстрактивні речовини та неідентифіковані з'єднання індиферентної природи Додаток в КІЛЬКОСТІ 6-9 грамів вводять в добовий раціон харчування людини Завдяки цьому забезпечується зниження рівня цукру крові і нормалізуються вуглеводний та ЛІПІДНИЙ обмін Приклад 2 Наважку висушеної подрібненої трави конюшини обробляють чотирьоххлористим вуглецем при гідромодулі ЗО, температурі 50°С на протязі 60хв. потім відокремлюють тверду фазу та пдролізують розчином соляної кислоти з концентрацією 0,5%,гідромодулі М=15, температурі 99°С на протязі 5 хв Після ЧОГО суміш фільтрують, тверду фазу промивають водою до нейтральної реакції та висушують при температурі 60°С Вихід отримуваного продукту становить 55,6% Одержаний додаток "Бюком-К" являє собою 52849 порошок сіро-кремового кольору без запаху і смаку, котрий містить 16,5% білку, 3,20% пектинових речовин, 31,85% геміцелюлоз, 28,74% целюлози, 15,65% лігнину, решта - екстрактивні речовини та індиферентні неідентифіковані з'єднання Додаток "Бюком-К" в КІЛЬКОСТІ 10-13 грамів вводять у добовий раціон харчування людини Завдяки цьому забезпечується, нормалізація ЛІПІДНОГО обіну та зниження рівня цукру крові на 1,52,0% Приклад З Наважку висушеної подрібненої трави люцерни обробляють петролейним ефіром при гідромодулі 40, температурі 40°С протягом 90хв, потім ВІДДІЛЯЮТЬ тверду фазу та пдролізують розчином сірчаної кислоти з концентрацією 0,65%, гідромодулі М=12, температурі 100°С на протязі бОхв Після чого суміш фільтрують, тверду фазу промивають водою до нейтральної реакції та висушують при температурі 120°С Вихід отримуваного продукту становить 52,4% Отримуваний додаток "Бюком-Л" являє собою порошок світло-сірого кольору без запаху та смаку, він містить 18,5% протеїну, 3,11% пектинових речовин, 27,78% геміцелюлоз, 32,16% целюлози, 15,10% лігнину, решта - екстрактивні речовини та інертні домішки Додаток в КІЛЬКОСТІ 11-13 грамів вводять до добового раціону харчування людини Завдяки цьому забезпечується зниження рівня цукру крові та нормалізуються вуглеводний та ЛІПІДНИЙ обмін Приклад 4 Наважку висушеної подрібненої трави донця білого оброблять бутанолом-1 при гідромодулі 10, температурі 60°С на протязі 45хв, потім відокремлюють тверду Фазу та пдролізують розчином оцтової кислоти з концентрацією 0,85%, гідромодулі М=9, температурі 97°С протягом 45хв Після чого суміш фільтрують, тверду фазу промивають водою до нейтральної реакції та висушують при температурі 140°С Вихід отримуваного продукту становить 54,5% Отриманий додаток "Бюком-Д" являє собою порошок сіро-зеленого кольору без запаху та смаку, він містить 19,5% протеїну, 2,93% пектиновий речовин, 28,43% геміцелюлоз, 30,10% целюлози, 14,50% лігнину, решта - екстрактивні речовини та інертні домішки Додаток в КІЛЬКОСТІ 12-14 грамів вводять у добовий раціон харчування людини Завдяки цьому 10 забезпечується зниження рівня цукру крові та нормалізуються вуглеводний та ЛІПІДНИЙ обмін Приклад 5 Наважку висушеної подрібненої трави живокіста обробляють толуолом при гідромодулі 20, температурі 90°С на протязі 60хв. потім ВІДДІЛЯЮТЬ тверду фазу та пдролізують розчином соляної кислоти з концентрацією 0,35%, гідромодулі М=15, температурі 98°С на протязі 50хв Після чого суміш фільтрують, тверду Фазу промивають водою до нейтральної реакції та висушують при температурі 160°С Вихід отриманого продукту становить 56,3% Отриманий додаток "Бюком-0" являє собою порошок зеленкувато-сірого кольору без запаху та смаку, котрий містить 23,6% білку, 4,10% пектинових речовин, 29,65% геміцелюлоз, 31,41% целюлози, 14,85% лігнину, решта - екстрактивні речовини та індиферентні неідентифіковані сполуки Додаток "Бюком-0" в КІЛЬКОСТІ 14-16 грамів вводять до добового раціону харчування людини Завдяки цьому забезпечується нормалізація ЛІПІДНОГО обміну та зниження рівня цукру крові на 1,82,6% Приклад 6 Наважку висушеної подрібненої трави свербиги східної обробляють бензолом при гідромодулі 50, температурі 75°С на протязі 65хв, потім ВІДДІЛЯЮТЬ тверду фазу та пдролізують розчином сірчаної кислоти з концентрацією 0,10%, гідромодулі М = 12, температурі 98°С на протязі 45хв Після чого суміш фільтрують, тверду фазу промивають водою до нейтральної реакції та висушують при температурі 130°С Вихід отриманого продукту становить 66,5% Отриманий додаток "Бюком-С" являє собою порошок сіро-зеленого кольору без запаху та смаку, котрий містить 19,7% білку, 2,2% пектинових речовин, 31,14% геміцелюлоз, 29,22% целюлози, 14,85% лігнину, решта - екстрактивні речовини та індиферентні неідентифіковані сполуки Додаток "Бюком-С" в КІЛЬКОСТІ 16-18 грамів вводять до добового рациону харчування людини Завдяки цьому забезпечується нормалізація ЛІПІДНОГО обміну та зниження рівня цукру крові Промислове використання Оголошуваний винахід відноситься до харчових додатків і може бути використаний для виготовлення дієтичних харчових продуктів та фармацевтичних препаратів ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24