Результат интеллектуальной деятельности: Композиция ингредиентов для функциональных пищевых продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству композиции, включающей биологически активные ингредиенты из природного сырья, используемой в качестве активного компонента функциональных продуктов питания.

Современная структура питания населения в значительной степени характеризуется преобладанием рафинированных продуктов. Недостаток биологически активных компонентов в таких продуктах способен привести к различным нарушениям и дисбалансу в функционировании организма. В этой связи возникает необходимость обогащения традиционных продуктов питания биологически активными веществами, а также расширения ассортимента продуктов с функциональными свойствами.

Создание новых средств адаптации человека к неблагоприятным климатическим и техногенным условиям является актуальным и перспективным направлением исследований, имеющих своей целью улучшение качества жизни населения зон риска, в частности, Арктической зоны и районов высокогорья. Затраты организма на физиологическую адаптацию в экстремальных климатических условиях усиливают тенденцию к расширению дизадаптивных процессов в организме человека, вызывают рост сердечно-сосудистой патологии, развитие атеросклероза и, как следствие, уменьшение продолжительности жизни.

Известен антиоксидантный и противовоспалительный медицинский и оздоровительный продукт, содержащий астаксантин, ликопен и экстракт виноградных косточек [CN 104855957 А, 26.08.2015]. Продукт производят в виде капсул и раствора, его функциональное назначение - биологически активная добавка.

Известна биологически активная добавка к пище «Уссурийская», содержащая каротин, эфирные масла и схизандрин [RU 2130736 С1, 27.05.1999]. Однако этот продукт имеет узко специализированное назначение, а именно, предназначен для приготовления бальзамов, настоек, напитков.

Известна композиция «ЭНЕРГОЛАМ ПЛЮС», содержащая высушенную морскую капусту, сублимированную икру морских ежей, стеарат кальция и лактозу. Композиция обладает общеукрепляющим и омолаживающим действием, способствует восстановлению сил после болезней и перенесенных операций, повышает сопротивляемость организма к различным инфекциям [RU 2219806 С1, 27.12.2003]. Композиция производится в виде капсул и таблеток, его функциональное назначение - биологически активная добавка.

Известна биологически активная добавка к пище, содержащая концентрат спиртового экстракта плоских морских ежей, аскорбиновую кислоту, фруктозу, этиловый спирт и воду, способствующая нормализации липидного обмена, обладающая гликолипедимическим и антиоксидантным действием [RU 2340216 С1, 10.12.2008].

Продукт выпускается в виде сиропа со специфическими органолептическими свойствами, является биологически активной добавкой и не предназначен для приготовления других функциональных продуктов.

Известны пищевые композиции, обладающие диетическими и профилактическими свойствами, включающие при заданном соотношении пищевой полиол или комбинации пищевых полиолов, экстракт плодов шиповника сухой, и/или экстракт топинамбура сухой, и/или сукралозу, и/или стевиозид. Композиции предназначены для включения в состав функциональных пищевых продуктов, в том числе напитков, в заданном соотношении [RU 2433750 С2, 20.11.2011].

В качестве прототипа по назначению выбрана композиция биологически активных веществ, представляющая собой раствор или суспензию бетулина (экстракт бересты) в пищевом масле, используемая в качестве пищевой добавки и/или активного компонента продуктов питания, обладающая антиоксидантным, гепатопротективным, гастропротективным, гипохолестеринемическим, противовоспалительным действием [RU 2353107 С2, 10.06.2015].

Задача, решаемая изобретением, расширение ассортимента композиций, включающих биологически активные ингредиенты, полученные из природного сырья, используемых в качестве активного компонента функциональных продуктов питания.

Поставленная задача решается тем, что композиция ингредиентов для функциональных пищевых продуктов включает экстракт морских ежей, содержащий эхинохром А и спинохромы, каротиноидный комплекс из морских звезд, содержащий астаксантин, экстракт лимонника, содержащий схизандрин, а также лецитин или крахмал или казеин, мед натуральный и/или пищевое масло при определенном массовом соотношении ингредиентов. При этом мед натуральный входит в состав заявляемой композиции в качестве ингредиента или является его базовой основой, как и масло пищевое.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в получении новой пищевой композиции, включающей биологически активные ингредиенты из морского и растительного сырья, являющиеся эффективными корректорами нарушений метаболических, иммунологических и окислительно-восстановительных процессов в клетках и тканях организма. Предлагаемая композиция ингредиентов обеспечивает расширение ассортимента функциональных добавок, используемых при изготовлении различных продуктов питания, упомянутых в примерах конкретного осуществления изобретения, способствующих укреплению энергетических, адаптационных и защитных сил организма, улучшающих качество жизни человека в неблагоприятных техногенных и экстремальных климатических условиях.

Указанный технический результат изобретения достигается качественным и количественным составом предлагаемой пищевой композиции. Состав заявляемой композиции представлен в таблице.

Экстракт морских ежей содержит нафтохиноновые пигменты. Известно, что эти соединения обладают антиоксидантными свойствами. К ним относятся эхинохром А и спинохромы - родственные гидроксилированные производные 5,8-дигидрокси-1,4-нафтохиноны. Этот класс антиоксидантов отличает присутствие лабильной хиноидной структуры, подверженной окислительно-восстановительным превращениям, а гидроксильные заместители нафтохинонового цикла определяют антиоксидантные свойства полигидрокси-1,4-нафтохинонов [Лебедев А.В. и др. // Биохимия. 2001, т. 66, с. 885-893].

Антиоксидантные свойства спинохромов изучены на моделях инициированного окисления алкилбензолов, термического окисления метиленолеата и окисления минеральных и растительных масел. Антирадикальная активность спинохромов характеризуется константой взаимодействия с перекисными радикалами, сравнимой с константой ионола [Кольцова Е.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Исследование химического строения и физиологической функции хиноидных пигментов морских ежей. Владивосток, 1983 г., с. 84; Лебедев А.В. и др. // Вопросы медицинской химии. 1999, т. 45, с. 123-130].

Спинохром А способствует улучшению снабжения периферийных тканей кислородом, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний, инфарктов и инсультов, является фактором активации антиоксидантной и иммунной систем организма. Спинохром В является эффективным антиоксидантом и проявляет антиаллергические свойства. Спинохром Е способствует коррегированию обменных нарушений, проявляет противовоспалительные и кардиопротекторные свойства.

Успешно применяется в медицине природный полигидроксинафтохинон - эхинохром А, обладающий противоишемической и противоинфарктной активностью. Его действие обусловлено способностью улучшать снабжение периферийной ткани кислородом в результате взаимодействия как с клетками, так и отдельными ферментными системами [Лебедев А.В. и др. // Вопросы медицинской химии. 1999, т. 45, с. 123-130; Афанасьев С.А. и др. // Кардиопротекторный эффект антиоксиданта гистохрома в кардиологической и кардиохирургической клинике / Томск: STT, 2012. 150 с.]. Эхинохром А может применяться в качестве средства лечения и профилактики заболеваний, относящихся к метаболическому синдрому, таких как сердечно-сосудистые, нарушение липидного и углеводного обмена [Кривошапко О.Н. и др. // Вопросы питания. 2011. т. 80(2), с. 4-8].

Таким образом, полигидроксинафтохиноны, содержащиеся в экстрактах морских ежей, являются эффективными корректорами нарушений метаболических, иммунологических и окислительно-восстановительных процессов в организме.

Эффективными природными антиоксидантами являются каротиноиды - жирорастворимые пигменты терпенового ряда, синтезируемые растениями, в том числе водорослями и фитопланктоном. Каротиноиды способны защищать клетки и ткани организма от окислительного стресса, предотвращать коронарные заболевания сердца и сосудов, ингибировать развитие некоторых опухолей.

Самым эффективным антиоксидантом среди каротиноидов, улавливающим свободные радикалы и гасящим синглетный кислород, является астаксантин [N. Shimidzu et al. // Fisheries Science, 1996, vol. 62(1), p. 134-137]. Астаксантин обладает солнцезащитными [US 5527533] и противовоспалительными свойствами [S. Lee et al. // Molekules and Cells, 2003, vol. 16(1), p. 97-105], проявляет иммуномодулирующую активность [H. Jyonouchi et al. // Nutrition and Cancer, 1995, vol. 23(2), p. 171-183]. Продукты и пищевые добавки, содержащие природный астаксантин, имеют высокую питательную ценность и полезны для здоровья [Б. Капели, Д.Р. Цисевски // Природный астаксантин: король каротиноидов // М.: НПО «Источник долголетия», 2008, 160 с.].

Таким образом, введение в композицию для функциональных пищевых продуктов экстракта морских ежей, содержащего биологически активные полигидроксинафтохиноны, и каротиноидного комплекса морских звезд, содержащего астаксантин, повышает биологическую и питательную ценность целевого продукта, способствует увеличению сохранности обогащенных продуктов питания.

Среди дальневосточных эндемиков одним из наиболее эффективных адаптагенов является лимонник китайский. Препараты лимонника обладают стимулирующим действием, повышают устойчивость организма к эндогенной гипоксии, энергодефициту тканей, усиливают резистентность к токсическому воздействию дыхательных ядов, в том числе угарного газа, к патогенным микроорганизмам различной этиологии, в особенности к энтеровирусам. Существенно повышается устойчивость организма к острым респираторным заболеваниям. Активным действующим ингредиентом экстракта лимонника является схизандрин [Фруентов Н.К. и др. // сб. Общие вопросы адаптации / под. ред. Н.А. Вандакурова. Владивосток: Изд-во ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 63-68].

Введение в предлагаемую композицию экстракта лимонника китайского, включающего схизандрин, сообщает целевому продукту иммуностимулирующие свойства, усиливает его адаптогенную эффективность.

Использование меда как эффективного лекарственного средства основывается на многих его свойствах, в том числе антибактериальном, бактерицидном, противовоспалительном и противоаллергическом действии. Лечебному эффекту меда способствуют состав сахаров, минеральные вещества, микроэлементы, витамины, ферменты, биологически активные вещества. Мед используют как общеукрепляющее, тонизирующее, восстанавливающее силы средство. Его применяют при заболевании сердечно-сосудистой системы, почек, печени, желчных путей, желудочно-кишечного тракта. При использовании в пищу мед быстро усваивается организмом.

Кроме того, мед содержит большое количество ароматических веществ, которые улучшают вкусовые качества продукта. Мед натуральный в составе композиции проявляет консервирующий и органолептический эффект, без дополнительного привлечения консервантов, а также значительно повышает пищевую ценность композиции.

Лецитин, крахмал, казеин способствуют равномерному распределению всех компонентов при перемешивании, а также их активному взаимодействию друг с другом, обеспечивают комплексность и стабилизацию состава.

Пищевые масла являются ценным пищевым продуктом, а также служат стабилизаторами консистенции композиции и обусловливают эффективное всасывание в организме биологически активных компонентов.

Ингредиенты, входящие в состав композиции, подобраны в оптимальном соотношении, определенном при проведении экспериментальных испытаний на добровольцах в экстремальных климатических условиях.

Предлагаемая композиция способна корректировать метаболические процессы, протекающие как на уровне всего организма, так и на уровне отдельных тканей и клеток. Использование ее в составе функциональных продуктов питания позволяет создавать корригирующие диеты с антигипоксантным, т.е. повышающим устойчивость организма к кислородной недостаточности, и адаптогенным действием.

Композицию для функциональных пищевых продуктов готовят путем смешивания ингредиентов.

Экстракт морских ежей получают следующим способом. Морских ежей (панцири и иглы) экстрагируют подкисленным этиловым спиртом методом настаивания при комнатной температуре. Экстракт концентрируют до полного удаления спирта. Полученный продукт содержит эхинохром А и спинохромы.

Каротиноидный комплекс из морских звезд, содержащий астаксантин, получают способом, описанным заявителем в патенте [RU 2469732].

Для приготовления экстракта лимонника, содержащего схизандрин, используют измельченные ягоды лимонника и этиловый спирт.

В качестве пищевого масла используют масло растительное, маргарин, или жир животный. В качестве масла растительного используют масла, выбранные из ряда: подсолнечное, соевое, хлопковое, кукурузное, оливковое, рапсовое, пальмовое, арахисовое, какао-масло, или смеси из них. В качестве жира животного используют масло сливочное, жир говяжий, свиной и другие.

Возможность осуществления заявляемого изобретения иллюстрируется примерами.

Пример 1.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 10 мг, комплекс каротиноидов в количестве 10 мг, экстракт лимонника в количестве 0,5 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 2 мл лецитина при комнатной температуре и смешивают с медом натуральным до массы 100 г, при нагревании до 50-60°C, с последующим охлаждением.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, мас. %:

Композицию используют в качестве добавки при изготовлении мармелада, конфет, пастилок, мучных кондитерских изделий, при производстве спиртных напитков, бальзамов, сиропов, безалкогольных напитков.

Пример 2.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 10 мг, комплекс каротиноидов в количестве 10 мг, экстракт лимонника в количестве 0,5 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 10 мл спирта этилового 96° и наносят на крахмал (2 г). Этиловый спирт упаривают в вакууме при 50-60°C Ингредиенты в сухом виде смешивают с маслом соевым до объема 100 мл, при нагревании до 50-60°C, с последующим охлаждением.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, мас. %:

Композицию используют в качестве добавки при изготовлении рыбных и овощных консервов, в качестве добавки в мясные и колбасные изделия.

Пример 3.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 10 мг, комплекс каротиноидов в количестве 10 мг, экстракт лимонника в количестве 0,5 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 10 мл спирта этилового 96° и наносят на казеин (2 г). Этиловый спирт упаривают в вакууме при 50-60°C. Ингредиенты в сухом виде смешивают со сливочным маслом, нагретым до 40-50°C, до массы 100 г, с последующим охлаждением до 0-2°C.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, масс %:

Композицию используют в качестве добавки в мясные консервы и колбасные изделия, при изготовлении кондитерских изделий, кремов для тортов и других пекарских продуктов.

Пример 4.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 10 мг, комплекс каротиноидов в количестве 10 мг, экстракт лимонника в количестве 0,5 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 2 мл лецитина при комнатной температуре. К полученной композиции добавляют 5,0 г меда натурального и перемешивают до однородной консистенции с маслом растительным до объема 100 мл, при нагревании до 50-60°C, с последующим охлаждением.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, мас. %:

Композицию используют в качестве добавки при изготовлении конфет, пастилок, шоколада, при выпечке мучных и кондитерских изделий.

Пример 5.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 10 мг, комплекс каротиноидов в количестве 10 мг, экстракт лимонника в количестве 0,5 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 10 мл спирта этилового 96° и наносят на крахмал (2 г). Этиловый спирт упаривают в вакууме при 50-60°C. Ингредиенты в сухом виде смешивают с 5 г меда натурального и жиром говяжьим до массы 100 г, при нагревании до 40-50°C, с последующим охлаждением до 0-2°C.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, мас. %:

Композицию используют в качестве добавки в мясные изделия и колбасы, в корма для животных.

Пример 6.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 20 мг, комплекс каротиноидов в количестве 20 мг, экстракт лимонника в количестве 1 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 4,0 мл лецитина при комнатной температуре и смешивают с маслом подсолнечным до объема 100 мл, при нагревании до 50-60°.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, масс %:

Композицию используют в качестве добавки при изготовлении конфет, пастилок, мучных и кондитерских изделий, при приготовлении мясных, рыбных и овощных консервов, кормов для животных.

Пример 7.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 20 мг, комплекс каротиноидов в количестве 20 мг, экстракт лимонника в количестве 1 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 20 мл спирта этилового 96° и наносят на крахмал (5 г). Этиловый спирт упаривают в вакууме при 50-60°C. Ингредиенты в сухом виде смешивают с жиром свиным до массы 100 г, при нагревании до 40-50°C, с последующим охлаждением.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, мас. %:

Композицию используют в качестве добавки в мясные консервы, колбасные изделия, корма для животных.

Пример 8.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 20 мг, комплекс каротиноидов в количестве 20 мг, экстракт лимонника в количестве 1 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 20 мл спирта этилового 96° и наносят на казеин (5 г). Этиловый спирт упаривают в вакууме при 50-60°C. Ингредиенты в сухом виде смешивают с медом натуральным до массы 100 г, при нагревании до 40-50°C.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, мас. %:

Композицию используют в качестве добавки при изготовлении конфет, пастилок, мармелада, мучных и кондитерских изделий, фруктовых и овощных консервов, бальзамов, сиропов, спиртных и безалкогольных напитков.

Пример 9.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 20 мг, комплекс каротиноидов в количестве 20 мг, экстракт лимонника в количестве 1 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 4 мл лецитина при комнатной температуре. К полученной композиции добавляют 8,0 г меда натурального и смешивают с смесью оливкового и кукурузного масел до объема 100 мл, при нагревании до 50-60°C, до однородной консистенции, с последующим охлаждением.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, мас. %:

Композицию используют в качестве добавки при изготовлении конфет, пастилок, мучных кондитерских изделий, мясных, рыбных, плодово-овощных консервов.

Пример 10.

Для приготовления заявляемой композиции компоненты берут в следующем соотношении: экстракт морских ежей в количестве 20 мг, комплекс каротиноидов в количестве 20 мг, экстракт лимонника в количестве 1 мг. Все компоненты растворяют при интенсивном перемешивании в 20 мл спирта этилового 96° и наносят на крахмал (5 г). Этиловый спирт упаривают в вакууме при 50-60°C. Ингредиенты в сухом виде смешивают с 8 г меда натурального и затем маргарином до массы 100 г, при нагревании до 40-50°C, до однородной консистенции, с последующим охлаждением.

Получают пищевую композицию, содержащую следующие ингредиенты, мас. %:

Композицию используют в качестве добавки при изготовлении мучных кондитерских изделий, конфет, колбасных изделий.