Спосіб одержання порошкової форми лікарського їстівного гриба шиїтаке

Реферат: Винахід належить до способу одержання порошкової форми лікарського їстівного гриба шиїтаке, який передбачає попереднє подрібнення свіжих плодових тіл грибів шиїтаке та сушіння, причому попереднє подрібнення грибів здійснюють до розміру часток 2-3 мм, після чого одержану масу змішують з водою за температури 70-75 °C і масовому співвідношенні шиїтаке:вода 1:1,5, здійснюють нанотехнологічну обробку методом дискретно-імпульсного введення енергії в роторному апараті, а потім тонкодисперсну суспензію розміром часток 0,91,14 мкм за температури не нижче 60 °C сушать методом розпилювання. UA 114264 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до фармацевтичної і харчової промисловостей і може бути використаний для отримання порошкової форми із натуральної сировини, зокрема із лікарського їстівного гриба шиїтаке (Lentmus edodes), який містить унікальний комплекс полісахаридів з імуномоделюючими властивостями, білки, які містять всі незамінні для людини амінокислоти, комплекс вітамінів, незамінні поліненасичені жирні кислоти, широкий спектр найважливіших макро- і мікроелементів, в тому числі, дефіцитний в нашому харчуванні селен. Відомий спосіб отримання біологічно активної добавки із натуральної сировини, що включає попереднє подрібнення підготовленої сировини до частинок розміром 10-35 мм, його сушіння 2 при тиску 0,01-0,033 кг/см і температурі 10-150 °C до вологості не більше 20 %, охолодження висушеної маси холодоагентом до температури - 20-180 °C, подрібнення до розміру частинок 11000 мкм, таблетування і пакування готового продукту (патент Ru № 2183413, МПК A23L1/30, опубл. 20.06.2002 p.). Запропонований спосіб дозволяє отримувати біологічно активну добавку до їжі із натуральної сировини в широкому його діапазоні. Однак, даний складний, енергоємний спосіб не дозволяє вилучити і зробити доступними біологічно активні речовини, що містяться в грибі шиїтаке - унікальний комплекс полісахаридів і зберегти біологічну цінність лікарського гриба шиїтаке. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним за прототип, є спосіб отримання сухого екстракту чаги, що включає подрібнення гриба чаги, двостадійну водну екстракцію, яку проводять в електричному полі постійного струму в електролізері з нерозчинними електродами 2 при постійній густині струму в межах від 7 до 40 А/м за температури 50-70 °C, масовому співвідношенні чага:вода, рівному 1:6-8 впродовж 40-60 хвилин на кожній стадії. Екстракти, отримані на двох стадіях змішують і сушать при плівковому випаровуванні вологи. Вихід екстрактивних речовин складає 81-96 %. Отриманий сухий екстракт порошку має темнокоричневий колір, без запаху (патент RU № 2406515, МПК А61К36/06, А61Р35/00, опубл. 20.12.2010 p.). Недоліками даного способу є багатостадійність і енергоємність. Враховуючи, що в процесі виділення екстрактивних речовин методом електролізу відбувається формування гідрофільної полідисперсної колоїдної системи, дисперсною фазою якої є складноорганізовані природні об'єкти, низькомолекулярні сполуки і неорганічний компонент, відбувається зміна структури золю, спостерігається поляризованість молекул і іонів, можлива деструкція екстрактивних речовин чаги. Обидва ці способи характеризуються недостатньо повним вилученням комплексу полісахаридів, який міститься в хітин-глюкановових структурах клітинних стінок гриба, що знижує фармакологічну і біологічну цінність кінцевого продукту. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу одержання порошкової форми з лікарського їстівного гриба шиїтаке шляхом здійснення інтенсивної нанотехнологічної обробки попередньо подрібненого гриба шиїтаке в ДІВЕ-активаторі, що дозволить зруйнувати хітин-глюканову стінку гриба і тим самим у 2-3 рази збільшити біодоступність полісахаридного комплексу при суттєвому зменшенні енерговитрат. Поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання порошкової форми лікарського їстівного гриба шиїтаке, який передбачає попереднє подрібнення свіжих плодових тіл гриба та сушіння, згідно з винаходом, попереднє подрібнення грибів здійснюється до розмірів частинок 2-3 мм, після чого подрібнену масу змішують з водою за температури 7075 °С і масовому співвідношенні шиїтаке: вода 1:1,5, здійснюють нанотехнологічну обробку в ДІВЕ-активаторі, а потім одержану тонкодисперсну суспензію розміром часток 0,9-1,14 мкм за температури не нижче 60 °C сушать методом розпилювання. Результатом технічного рішення, що пропонується, є підвищення імуномоделюючих, протипухлинних і регуляторних властивостей гриба шиїтаке за рахунок збільшення біодоступності до полісахаридного комплексу шляхом інтенсивної нанотехнологічної обробки біологічної системи - попередньо подрібненого плодового тіла гриба в присутності води з використанням методу дискретно-імпульсного введення енергії - направленої локальної, інтенсивної і концентрованої дії енергії активації, яка перевищує енергію зв'язку між молекулами та іонами матеріалу, що дозволяє за рахунок дисипативних ефектів досягти глибини дії енергетичних потоків в матеріалі до 2-5 нм (А.А. Долинский, Г.К. Иваницкий Тепломассообмен и гидродинамика в парожидкостных дисперсных средах. Теплофизические основы дискретноимпульсного ввода энергии. - К: Наукова думка, 2008. - С. 381). Актуальність технічного рішення, що пропонується, підтверджується широко відомими багаторічними та багаточисельними результатами експериментальних і клінічних досліджень механізмів імуномоделюючої і протипухлинної дії полісахаридів базидіальних грибів, в тому 1 UA 114264 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 числі шиїтаке, позитивним ефектом застосування препаратів високої вартості фармацевтичних корпорацій Японії, Китаю, які складають біля 30 % ринку імунокоректорів і протипухлинних препаратів, але посиленння лікувальної дії грибних полісахаридів у відомих препаратах досягається за рахунок фракціонування грибної сировини або хімічної модифікації полісахаридів шляхом розщеплення молекул за Смітом і активізації методом формолізу (Solomon P. Wasser.Shiitake. Encyclopedia of Dietary Supplements.Second Edition. - Informa UK Ltd. 2010. - P. 719-726). Встановлено, що основна кількість полісахаридів, що характеризуються імуномоделюючими властивостями, в грибах, в тому числі шиїтаке, зосереджена в грибній клітинній стінці (Т. Mizuno The extraction and development of antitumor-active polysaccharides from medicinal mushrooms in Japan (Revew) // International Journal of Medicinal Mushrooms. - 1999, 1. - P. 9-29). Структурно в грибній клітинній стінці шиїтаке полісахариди розміщені в хітин-глюкановому комплексі, що суттєво знижує доступність до біологічно активних речовин за рахунок міцності хітинової складової комплексу. Запропонований нами метод передбачає не вилучення окремих полісахаридів, а підвищення біодоступності до комплексу лікувальних полісахаридів різних за будовою ступенем розгалуження і формою молекул, молекулярною масою і фізичними властивостями з урахуванням наявності міцних хітинових складових в хітин-глюкановому комплексі грибної клітинної стінки шиїтаке, що суттєво відрізняє наш метод від відомих способів виділення полісахаридів. Нанотехнологічна обробка свіжого плодового гриба шиїтаке з використанням методу дискретно-імпульсного введення енергії дозволяє за рахунок механічного та гідродинамічного руйнування міцного хітин-глюканового комплексу, що знаходиться в оболонці стінок гриба, зробити доступним полісахаридний комплекс. При обробці в ДІВЕ-активаторі попередньо подрібненої грибної маси разом з водою температурою 70-75 °C за рахунок ефекту дискретно-імпульсного введення енергії досягається найбільша глибина дії енергетичних потоків на структурні елементи гриба. Підтвердженням результативності використання ефекту дискретно-імпульсного введення енергії для механічного та гідродинамічного руйнування міцної хітин-глюканової оболонки стінок гриба є підвищення доступності полісахаридного комплексу, що визначається зміною його кількісного вмісту в кінцевому продукті - біологічно активної добавки із натуральної сировини лікарського їстівного гриба шиїтаке за стандартною методикою з 2,98 % до 6,3-9,0 % (Н.А. Бисько и др. Биологически активные соединения съедобных лекарственных грибов в книге "Биологические свойства лекарственных макромицетов в культуре". - Киев, 2012, Т.2. - 459 с.). Спосіб одержання порошкової форми лікарського їстівного гриба шиїтаке здійснюється наступним чином. Попередньо підготовлену сировину подрібнюють на промисловій м'ясорубці, наприклад, МИМ-300, до частинок розміром 2-3 мм, змішують з водою температурою 70-75 °C при масовому співвідношенні гриб шиїтаке:вода 1:1,5 і подають в ДІВЕ-активатор роторного типу. Дисперговану і гомогенізовану грибну суспензію з розміром часток 0,9-1,14 мкм направляють на розпилювальне сушіння за температури суспензії не нижче 60 °C. Приклад 1. Попередньо підготовлену сировину подрібнювали на промисловій м'ясорубці МИМ-300, до частинок розміром 2-3 мм, змішували з водою температурою 70-75 °C при масовому співвідношенні плодових тіл гриба шиїтаке: вода 1:1; диспергували і гомогенізували в ДІВЕактиваторі роторного типу. Отримана грибна суспензія мала підвищену в'язкість, а саме - вище . 0,5 Па с, що ускладнювало її подачу на розпилювальну установку і призвело до утворення великих крапель суспензії та відкладень продукту на стінках камери. Приклад 2. Спосіб отримання грибної суспензії здійснювали, як описано в прикладі 1, тільки масове співвідношення плодових тіл гриба шиїтаке:вода складало 1:1,5. Отримана суспензія . характеризувалася значеннями в'язкості в межах 0,5 Па с, і її подача на розпилювальне сушіння не викликала ускладнень і не потребувала додаткових витрат. Приклад 3. Спосіб отримання грибної суспензії здійснювали, як описано в прикладі 1, тільки масове співвідношення плодових тіл гриба шиїтаке:вода складало 1:2. Однак, підвищення масового співвідношення плодових тіл грибів шиїтаке:вода не призвело до суттєвого зниження в'язкості, однак збільшилися додаткові енерговитрати на процес сушіння. Зміну в'язкості грибної суспензії в залежності від масового співвідношення шиїтаке:вода наведено на фіг. 1. 2 UA 114264 C2 5 10 15 20 Приклад 4. Спосіб отримання грибної суспензії здійснювали, як описано в прикладі 4, тільки її розпилювальне сушіння проводили при температурі суспензії нижче 60 °C. Зниження температури суспензії нижче 60 °C викликало підвищення значень в'язкості . грибної суспензії вище 0,5 Па с, що також призвело до порушення оптимального режиму сушіння - до утворення великих крапель на відцентровому розпилювачі і, як наслідок, до можливих відкладень продукту на стінках сушильної камери. Приклад 5. Спосіб отримання грибної суспензії здійснювали, як описано в прикладі 4, тільки її розпилювальне сушіння проводили при температурі суспензії 60 °C. При цьому процес розпилювального сушіння проходив без ускладнень і не потребував додаткових витрат. Приклад 6. Спосіб отримання грибної суспензії здійснювали, як описано в прикладі 4, тільки її розпилювальне сушіння проводили за температури суспензії вище 60 °C, що призвело до зниження в'язкості, але при цьому потребувало додаткових енерговитрат на підігрів суспензії перед розпилювальним сушінням. Зміну в'язкості грибної суспензії в залежності від температури при масовому співвідношенні шиїтаке:вода - 1:1,5 наведено на фіг. 2. Представлений нами спосіб забезпечує максимально високу біодоступність до комплексу лікувальних полісахаридів за рахунок використання ефекту дискретно-імпульсного введення енергії не використовуючи при цьому дорогої багатостадійної та енерговитратної обробки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 Спосіб одержання порошкової форми лікарського їстівного гриба шиїтаке, який передбачає попереднє подрібнення свіжих плодових тіл грибів шиїтаке та сушіння, який відрізняється тим, що попереднє подрібнення грибів здійснюють до розміру часток 2-3 мм, після чого одержану масу змішують з водою за температури 70-75 °C і масовому співвідношенні шиїтаке:вода 1:1,5, здійснюють нанотехнологічну обробку методом дискретно-імпульсного введення енергії в роторному апараті, а потім тонкодисперсну суспензію розміром часток 0,9-1,14 мкм за температури не нижче 60 °C сушать методом розпилювання. 3 UA 114264 C2 Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4