БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА "ВИТАФИТ-С" И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ "ВИТАФИТ-С" НА ОСНОВЕ ЭКСТРАКТА ЛЮЦЕРНЫ

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к биологически активным препаратам на основе растительного сырья, и может быть использовано в фармацевтической, пищевой и косметической промышленности и в ветеринарии.

Данный препарат может быть использован в качестве лечебно-профилактической пищевой или кормовой добавки.

Растительные экстракты находят в настоящее время широкое применение для производства разнообразных групп пищевых продуктов, в том числе биологически активных добавок к пище, а также блюд и кулинарных изделий в системе общественного питания.

Приоритетным направлением этих производств являются сухие растительные экстракты, учитывая возможность максимального сохранения экстрагируемых биологически активных веществ, увеличения сроков хранения и возможность транспортирования на длительные расстояния.

Из уровня техники известны различные способы получения экстрактов из растительного сырья, которые отличаются природой экстрагента (водой, водно-спиртовой смесью, молочной сывороткой, сжиженными газами), методами физического воздействия (обработка СВЧ, ультразвуком).

Одним из наиболее богатых хлорофиллом растений является люцерна. Употребление в пищу люцерны дает человеку здоровье, силу и энергию до глубокой старости, при этом сопротивляемость организма к инфекциям - феноменальная.

Содержание флавоноидов в пересчете на лютеолин 0,6-1,5%; в растительной массе травы люцерны посевной 0,5% (по данным из статьи - Лукманова К.А., Насыров Х.М., Киреева P.M., Салихова Л.А., Халикова А.Ф., Нигматуллин Т.Г. Экспериментальная и клиническая оценка гепатопротекторного действия экстракта люцерны посевной. - Здравоохранение Башкортостана, N 3-4, 1998, с. 28-32).

В органической части сухого вещества люцерны наибольший удельный вес занимают углеводы (клетчатка, БЭВ). При деструкции лигниноуглеводного комплекса, в процессе гидробаротермической обработки сырья, происходит гидролиз растительной ткани с образованием простых сахаров: глюкозы, сахарозы, фруктозы и т.п. Кроме этого, в водную вытяжку переходят растворимые зольные вещества, витамины, часть белков и аминокислот до 15,56 мг; органических кислот до 6,96 г; сахаров до 24,14 г; неорганичских химических соединений до 27 мас. %; воды 12 - 18%

Известен биологически активный препарат «Люцевита» на основе экстракта люцерны, полученного обработкой его экстрагентом, содержащим смесь солей микроэлементов в следующем соотношении, мг/кг растительного сырья: железо - 50,0-300,0, цинк - 50,0-200,0, титан - 0,5-5,0, медь - 0,5-5,0, кобальт - 0,5-5,0, марганец - 0,5-5,0, хром - 0,5-1,0, ванадий - 0,5-2,0, молибден - 0,5-5,0 (патент №2176918). Этот биологически активный препарат выпускался фирмой ОАО «Люцэвита» (Челябинская область, г. Троицк) под названием БАД Люцэвита (Регистрационный №004836.Р.643.09.2002).

Недостатком Люцэвиты является введение в нее микроэлемента титан, который, возможно, и необходим организму человека, но нет литературных данных по недостатку этого химического соединения в рационе человека. Кроме того, не установлена суточная потребность человека в этом веществе. Титан не внесен в методику рационального питания, рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ, утвержденные главным государственным санитарным врачом РФ от 2 июля 2004 (№MP2.3.1.1915-04).

Недостатком БАД Люцэвиты является то, что она используется в качестве источника микроэлементом, но эти вещества не регламентируются в ней, а используются только в технологии производства.

Следующим недостатком считаем то, что Люцэвита не является источником аминокислот (табл. 1) и органических кислот (табл. 2) при рекомендуемой норме потребления 2 грамма в день [Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ / В.А. Тутельян, А.К. Батурин, О.А. Врженская и др. // Методика МР2.3.11915-04 от 02.07.2004 г. ]. Хотя на упаковке указано, что Люцэвита используется при недостатке вышеуказанных микронутриентов пищи.

Известен способ получения экстракта из растительного сырья (листья крапивы, корни одуванчика и лопуха) по патенту РФ №2332225, включающий экстрагирование водой при температуре 95-100°С в течение 45-60 мин. Недостатком способа является однократное экстрагирование сырья водой, повышенная температура и длительность экстракции, которые снижают стабильность биологически активных веществ, и однократное экстрагирование не дает возможности получения оптимального выхода экстрактивных веществ.

Известен способ получения растительных экстрактов для производства безалкогольных напитков, включающий водно-ферментативную обработку измельченного до размера частиц 5-10 мм растительного сырья в течение 2 часов при температуре 40-45°С и pH 4,5-5,0. Затем экстракцию осуществляют водно-спиртовым раствором 20%-ной концентрации в две стадии: 1 стадия - процесс экстракции 10-12 час, 2 стадия - 4-6 час при периодическом помешивании в течение 5 мин каждые два часа. В качестве ферментного препарата используют цитороземин Пх или совместное использование цитороземина Пх и протосубтилина Г10х (Филонова Г.Л., Салманова Л.С., Юдакова О.А., Асвиян Н.Л., Литвинова Е.А., Куликова М.В. Рациональная технология переработки местного растительного сырья для производства безалкогольных напитков. - М.: ЦНИИТЭИ ПИЩЕПРОМ, Пищевая промышленность, серия 22. Пивоваренная и безалкогольная промышленность: обзорная информация, 1985, выпуск 7, 44 с.).

Недостатком способа является использование спирта, что, с одной стороны, ограничивает объем дозирования растительных экстрактов в безалкогольные напитки, а с другой стороны, - спирт нежелателен в составе напитков, которые в больших количествах потребляются детьми. Кроме того, недостатком способа является длительность процесса экстрагирования.

Известен способ получения растительного экстракта с высоким выходом селена и биологически активных веществ по патенту РФ №2391875, опубликованного 20.06.2010 г. Способ включает измельчение растительного сырья (донника, мяты, полыни, хвои, таволги) до размера частиц 5-8 мм, водно-ферментативное экстрагирование смеси сырья протеолитическими и целлюлолитическими ферментами при температуре 50°C в течение 3 часов.

Недостатком способа является использование комплекса трав (донника, мяты, полыни, хвои, таволги), которые в комплексе могут оказывать аллергическую реакцию у человека, однократность процесса экстрагирования и достаточно крупное измельчение сырья (5-8 мм), что не обеспечивает максимальное извлечение экстрактивных и антиоксидантных веществ из сырья.

Известен способ получения растительного экстракта (патент №2337951). Измельченное растительное сырье настаивают при комнатной температуре не менее 2 суток в 70% этиловом спирте при весовом соотношении сырья и спирта от 1:4 до 1:6, затем снижают содержание спирта в экстракте до концентрации 55-35% преимущественно путем его отгонки при пониженном давлении, разбавляют полученный экстракт водой до концентрации спирта не выше 1,5% при поддержании pH экстракта в пределах 3,5-6,5. Для длительного хранения в экстракт добавляют консервант - бензоат натрия или сорбат калия, pH экстракта поддерживают путем добавления лимонной и/или аскорбиновой кислоты. Это позволяет получать экстракт с пониженным содержанием спирта, но сохраняющим полезные свойства и годным к употреблению в течение длительного времени, такого же, как и у традиционных спиртовых настоек.

Недостатком способа является использование спирта, что, с одной стороны, ограничивает объем дозирования растительных экстрактов в безалкогольные напитки, а с другой стороны, - спирт нежелателен в составе напитков, которые в больших количествах потребляются детьми. Кроме того, недостатком способа является длительность процесса экстрагирования, а применяемый консервант бензоат натрия может провоцировать астму и крапивницу поэтому не рекомендуется к употреблению детьми.

Известен способ получения масляного экстракта из лекарственного сырья - патент №2078577, опубликованный 10.05.1997 г. Сущность изобретения заключается в экстракции свежесобранного лекарственного растительного сырья растительным маслом, причем всех его частей, в период максимального накопления биологически активных веществ не менее 20 дней при температуре 15-30′C в соотношении 1:(3-5). Технический результат заключается в более полной экстракции лекарственных веществ. К недостаткам этого способа можно отнести ограничение сроков приготовления экстракта периодом сбора трав, т.к. экстракт готовится только из свежесобранного сырья. Недостатком также является необходимость приближения переработки сырья к местам его заготовки.

Известен способ получения сухого экстракта из растительного сырья (патент №2192272). Экстракцию измельченного воздушно-сухого растительного сырья выполняют кипячением в течение 10-20 мин при массовом соотношении растительного сырья и воды (1:5)-(1:20), добавляют в отфильтрованный экстракт измельченные воздушно-сухие бурые морские водоросли в количестве 25-50% от массы экстракта, перемешивают полученную смесь до получения однородной консистенции, выдерживание полученной смеси осуществляют в течение 0,5-24,0 ч и сушат выдержанную смесь при атмосферном давлении и температуре 40-85°C (в качестве бурых морских водорослей используют водоросли рода ламинарий или фокусов).

Одним из аналогов предлагаемого изобретения является биологически активный препарат на основе экстракта люцерны, описанный в патенте на изобретение России №2145863, получаемый обработкой растительного сырья люцерны экстрагентом, содержащим смесь солей микроэлементов: марганца, бария, олова, кобальта, хрома, ванадия, цинка, железа и меди. Этот препарат выпускается ООО «НПО Эраконд» (республика Башкортостан) под названием БАД Эраконд. БАД зарегистрирована Министерством здравоохранения РФ (регистрационное удостоверение N000150.Р.643.07.98), занесена в Реестр продукции, прошедшей государственную регистрацию (свидетельство №77.99.11.У.9568.10.09). Эраконд рекомендуется использовать в качестве источника минеральных веществ и биофлавоноидов - рутина.

Способ получения БАД Эраконд отличается от Люцэвиты тем, что экстрагент содержит микроэлементы в следующем соотношении, мг/кг растительного сырья: марганец - 22,0, кобальт- 4,0, хром - 1,0, ванадий - 1,8, цинк - 700,0, железо - 1030, медь - 1,0, дополнительно олово - 0,6, селен - 1,0, барий -13,0. В экстрагенте нет титана и молибдена. Соотношение растительного сырья к эстрагенту составляет 1:8. Выдержку экстрагирующей смеси проводят при температуре 150°C.

Способ получения БАД Эраконд заключается в следующем. Сено люцерны поступает на измельчитель растительного сырья, где измельчается до 3-5 мм. Для приготовления экстрагента используют пароконденсат и растворы солей микроэлементов. Растительное сырье и экстрагент в соотношении 1:8 помещают в смеситель и перемешивают. Температура экстрагента 60-80°C. Продолжительность перемешивания 20 минут. Процесс перемешивания осуществляется с помощью мешалки. Для более эффективного перемешивания в смесителе предусмотрена циркуляция пульпы с помощью встроенного насоса. Процесс циркуляции пульпы длится до истечения общего времени перемешивания. Готовую пульпу из смесителя подают насосом в реактор, оборудованный датчиком давления, температуры и предохранительным клапаном. После загрузки пульпы начинают разогрев реактора паром при давлении 6×10⁵ Па до температуры 140-150°C в течение 90 минут. Экстракт поступает в емкость за счет разности давлении в реакторе и емкости. Из емкости экстракт после центробежной очистки от взвешенных частиц поступает в выпарной аппарат. Для получения порошкообразной и пластической формы препарата 40% концентрированный экстракт подают в распылительную сушильную установку, куда встречным потоком подается теплоносителем воздух при температуре 55-60°C. Высушенный продукт собирается в приемные контейнеры.

При этом в рецептуру БАД Эраконд входят следующие компоненты, мас. %: сено люцерны - 12,5, марганец - 0,0022, барий - 0,0013, олово - 0,000006, кобальт - 0,0004, хром - 0,0001, ванадий - 0,00018, цинк - 0,07, железо - 0,1030, селен - 0,0001, медь - 0,0001, дистиллированная вода до 100%, или соли микроэлементов взяты в следующем соотношении, мг/кг растительного сырья: марганец - 22,0, барий - 13,0, олово - 0,6, кобальт - 4,0, хром - 1,0, ванадий - 1,8, цинк - 700,0, железо - 1030,0, селен - 1,0, медь - 1,0, при соотношении растительное сырье : экстрагент 1:8.

Получают порошок или пластическую массу темно-коричневого цвета, которую затем фасуют, упаковывают, хранят при температуре 0-12°C, при влажности воздуха не более 75%.

Существенным недостатком способа получения БАД Эраконд является использование в рецептуре малого количества сена люцерны 12,5 мас. % или в соотношении растительное сырье : экстрагент - 1:8, что недостаточно для выхода биофлавоноидов из люцерны в экстракт. Таким образом, используемая рецептура приводит к низкой концентрации биологически активных веществ, в частности флавоноидов, в полученной БАД.

Следует отметить, что БАД Эраконд заявлен как источник биофлавоноидов, в частности рутина, что и является его недостатком, т.к. содержание в нем рутина составляет 3,5 мг на 1 г БАД при адекватном уровне потребления человека 30 мг в день, а верхний допустимый уровень потребления 100 мг [Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. / В.А. Тутельян, А.К. Батурин, О.А. Врженская и др. // Методика МР2.3.11915-04 от 02.07.2004 г. ].

Для приема внутрь БАД Эраконд рекомендуется к 20 г БАД Эраконд добавить 100 мл теплой кипяченой воды, тщательно размешать и употреблять по 1-2 чайные ложки 2-3 раза в день.

Следовательно, даже из расчета максимальной дозы 6 чайных ложек (30 мл) в день рутин поступает в организм человека в количестве 6,33 мг (21,1% от суточной потребности) при норме 30 мг в день [Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. / В.А. Тутельян, А.К. Батурин, О.А. Врженская и др. // Методика МР2.3.11915-04 от 02.07.2004 г. ]. [Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. / В.А. Тутельян, А.К. Батурин, О.А. Врженская и др. // Методика МР2.3.11915-04 от 02.07.2004 г. ]. При использовании БАД Эраконд в капсулах (2 капсулы на 50 мл воды), что составляет 1 г БАД Эраконд, рутин поступает в организм человека в количестве 3,5 мг (11,6% от суточной потребности).

При использовании БАД Эраконд даже в дозе 4 г в день (2 неполных чайных ложки) во время еды, растворив в воде, чае, молоке, соке, рутин поступает в организм человека в количестве 14 мг (46,7% от суточной потребности) (Реестр продукции, прошедшей государственную регистрацию, стр. 4).

Следовательно, недостатком БАД Эраконд является то, что он в рекомендуемых дозах является слабым источником биофлавоноидов, т.к. любую БАД рекомендуют использовать с целью восполнения дефицита регламентируемых в ней пищевых веществ в рационе человека в количествах 30-100% физиологической потребности человека.

Недостатком Эраконда является в нем наличие солей олова и бария, которые не являются необходимыми организму человека [Методика МР2.3.11915-04 от 02.07.2004 г. ].

Следует отметить, что Эраконд считают источником минеральных веществ: калия, кальция, магния и цинка (Реестр продукции, прошедшей государственную регистрацию).

Содержание в нем калия составляет 50,0-60,0 мг/г при норме потребления для взрослого человека в сутки 2500-3500 мг/г; кальция 25,0-50,0 мг/г при норме потребления 1250-2500 мг/г; магния 10,0-15,0 мг/г при норме потребления 400-800 мг/г; цинка 1,0-2,0 мг/г при норме потребления 12,0-40,0 мг/г ((№MP2.3.1.1915-04). Следовательно, БАД Эраконд в рекомендуемых дозах приема (1-4 г) обеспечивает в калии на 2,4-9,6%, в кальции - 2-8%, в магнии - 2,5-10% и цинке - 8,3-33,2% суточной потребности взрослого человека.

Таким образом, Эраконд не может быть использован в качестве источника вышеуказанных минеральных веществ.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является патент на изобретение России №2435455, опубликованный 10.12.02011 г. Способ получения биологически активной добавки к пище «Эрамин» и биологически активная добавка «Эрамин».

Способ получения биологически активной добавки включает подготовку растительного сырья, взвешивание компонентов рецептуры, приготовление раствора из сухой смеси сена люцерны, микроэлементов и дистиллированной воды, экстрагирование во времени, при давлении 6×10⁵ Па, сушку экстракта в сушильном шкафу при температуре 55-60°C, продолжительностью 4 часа, готовят раствор из сухой смеси сена люцерны и микроэлементов, с содержанием сена люцерны 40-60 масс. %, экстрагируют при температуре 180-190°C 5-6 часов.

Биологически активная добавка содержит в своем составе сено люцерны, молибденосодержащий элемент, железосодержащий элемент, цинкосодержащий элемент, медесодержащий элемент, кобальтосодержащий элемент, хромосодержащий элемент, ванадийсодержащий элемент, дистиллированную воду, в качестве металлосодержащих элементов содержит соли металлов: железо сернокислое 7-водное, цинк сернокислый 7-водный, медь сернокислую 5-водную, хром (3) сернокислый 6-водный, кобальт сернокислый 7-водный, марганец сернокислый 5-водный, аммоний ванадиевокислый, в качестве молибденосодержащего элемента она содержит аммоний молибденовокислый, регламентированные среднесуточной нормой потребления при следующем соотношении компонентов, масс. %:

БАД Эрамин представляет собой пластическую субстанцию темно-коричневого цвета. При высушивании твердеет. Вкус горько-кислый. Растворим в воде.

Задачей изобретения является разработка более дешевого способа получения растительных экстрактов с повышенным в 1,5-2 раза выходом экстрактивных и антиоксидантных веществ из растительного сырья.

Данный технический результат достигается тем, что в способе получения биологически активной добавки, включающем подготовку растительного сырья - сена люцерны 40-60 масс. %, взвешивание компонентов и воды, подготовку раствора из сена люцерны и воды с добавлением микроэлементов, экстрагирование во времени, при температуре выше 100°C, давлении 6×10⁵ Па в, сушку экстракта в сушильном шкафу при температуре 55-60°C, продолжительностью не менее 4 часа, согласно изобретения, готовят раствор из сена люцерны и подогретой до 15-35°C питьевой воды в баке с добавлением экстрагента-1 в составе целловиридина Г20Х и цедры апельсина, выдерживают 24 часа, через 24 часа содержимое перегружают в адиабатический котел, добавляют микроэлементы, экстрагируют при температуре 140°C в течение 10 минут, выдерживают в течение 20 минут для получения экстракта.

Данный технический результат достигается тем, что биологически активная добавка, полученная способом по п. 1, характеризующаяся тем, что она содержит сено люцерны, цинк, медь, кобальт, марганец, воду дистиллированную, в качестве экстрагента - целловирдин Г20Х и цедру апельсина при следующем соотношении компонентов, масс. %:

За счет того, что в способе получения биологически активной добавки готовят раствор из сена люцерны и подогретой до 15-35°C питьевой воды в баке с добавлением экстрагента-1 в составе целловиридина Г20Х и цедры апельсина, выдерживают 24 часа, через 24 часа содержимое перегружают в адиабатический котел, добавляют микроэлементы, экстрагируют при температуре 140°C в течение 10 минут, выдерживают в течение 20 минут для получения экстракта, а в самой биологически активной добавке содержится сено люцерны, цинк, медь, кобальт, марганец, воду дистиллированную, в качестве экстрагента - целловирдин Г20Х и цедру апельсина при следующем соотношении компонентов, масс. %:

увеличивается содержание иммуноглобулинов, обладающих антиоксидантными свойствами (активность фермента каталазы, содержание церулоплазмина и иммуноглобулинов).

Увеличенный выход экстрактивных и антиоксидантных веществ из люцерны в заявляемом изобретении достигается увеличением массовой доли сена люцерны и введением ферментного препарата целловиридина Г20Х, который способствует более глубокой деструкции, как клеточных стенок, так и отдельных полисахаридов растений: целлюлозы, глюкана, ксилана, гемицеллюлозы, арабана и других некрахмалистых полисахаридов, а следовательно, и выхода экстрактивных веществ.

Вся технология и рецептура для получения БАД «ВИТАФИТ-С» с заявленным техническим результатом детально подобрана и строго выверена заявителем путем изменения технологических параметров (температуры экстрагирования, времени стадий процесса) и многочисленных пробных замесов. Благодаря термической обработке растительного сырья и такому подбору компонентов в составе достигается необходимый технический результат.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленная технология отличается от известной своими параметрами и последовательностью введения компонентов, а рецептура отличается от известной новым количественным составом компонентов.

Совокупность существенных признаков заявляемого технического решения, технология и состав не следуют явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствуют критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявленная БАД «ВИТАФИТ-С» найдет широкое применение в пищевой промышленности, т.е. состав и технология являются промышленно применимыми.

Сущность изобретения поясняется примерами.

Пример 1

В основе способа получения БАД «ВИТАФИТ-С» лежит гидробаротермическая обработка растительного сырья.

Растительное сырье - сено люцерны (ГОСТ 27978-88), собранное в фазу бутонизации (содержание сырого протеина не менее 17% в сухом веществе и обменной энергии не менее 9,6 МДж), промывают питьевой водой (ГОСТ 51232-98) с целью удаления загрязнений. Измельчают до величины соломенной резки 1-2 см. Измельчение необходимо для облегчения проникновения воды в толщу материала, имеющего клеточную структуру. Кроме того, измельчение необходимо и для увеличения поверхности соприкосновения воды с частичками материала, так как количество извлеченных веществ находится в прямой зависимости от поверхности диффузии.

Приготавливают в баке раствор при следующем соотношении компонентов, масс. %: сено люцерны - 40,0 с добавлением экстрагента в составе целловиридина Г20Х - 3,0, цедры апельсина - 0,2 (порошок) и подогретой до 15-35°C питьевой воды - 56,7392, выдерживают 24 часа, через 24 часа содержимое перегружают в адиабатический котел, добавляют микроэлементы: цинк - 0,03, марганец - 0,03, медь - 0,0048, кобальт - 0,006 экстрагируют при температуре 140°C, давлении 6×10⁵ Па в течение 10 минут, выдерживают в течение 20 минут при давлении 6×10⁵ Па, автоклав разгерметизируют, сливают экстракт в сепаратор. После сепарирования экстракт перекачивается в накопитель, из которого он подается в вакуум - выпарной, где из экстракта извлекается вода до содержания сухого остатка в экстракте 50%.

Полученный экстракт продолжают упаривать в сушильном шкафу при температуре 55°C до образования пластифицирующей массы по всей толщине налитого в противень экстракта. Сушку экстракта осуществляют в сушильном шкафу при температуре 55-60°C, продолжительностью не менее 4 часа.

Пример 2

В основе способа получения БАД «ВИТАФИТ-С» лежит гидробаротермическая обработка растительного сырья.

Растительное сырье - сено люцерны (ГОСТ 27978-88), собранное в фазу бутонизации (содержание сырого протеина не менее 17% в сухом веществе и обменной энергии не менее 9,6 МДж), промывают питьевой водой (ГОСТ 51232-98) с целью удаления загрязнений. Измельчают до величины соломенной резки 1-2 см. Измельчение необходимо для облегчения проникновения воды в толщу материала, имеющего клеточную структуру. Кроме того, измельчение необходимо и для увеличения поверхности соприкосновения воды с частичками материала, так как количество извлеченных веществ находится в прямой зависимости от поверхности диффузии.

Приготавливают в баке раствор при следующем соотношении компонентов, масс. %: сено люцерны - 60,0 с добавлением экстрагента в составе целловиридина Г20Х - 4,0, цедры апельсина - 0,4 (порошок) и подогретой до 15-35°C питьевой воды - 35,4556, выдерживают 24 часа, через 24 часа содержимое перегружают в адиабатический котел, добавляют микроэлементы: цинк - 0,06, марганец - 0,06, медь - 0,0064, кобальт - 0,018 экстрагируют при температуре 140°C, давлении 6×10⁵ Па в течение 10 минут, выдерживают в течение 20 минут при давлении 6×10⁵ Па, автоклав разгерметизируют, сливают экстракт в сепаратор. После сепарирования экстракт перекачивается в накопитель, из которого он подается в вакуум - выпарной, где из экстракта извлекается вода до содержания сухого остатка в экстракте 50%.

Полученный экстракт продолжают упаривать в сушильном шкафу при температуре 55°C до образования пластифицирующей массы по всей толщине налитого в противень экстракта. Сушку экстракта осуществляют в сушильном шкафу при температуре 55-60°C, продолжительностью не менее 4 часа.

Пример 3

В основе способа получения БАД «ВИТАФИТ-С» лежит гидробаротермическая обработка растительного сырья.

Растительное сырье - сено люцерны (ГОСТ 27978-88), собранное в фазу бутонизации (содержание сырого протеина не менее 17% в сухом веществе и обменной энергии не менее 9,6 МДж), промывают питьевой водой (ГОСТ 51232-98) с целью удаления загрязнений. Измельчают до величины соломенной резки 1-2 см. Измельчение необходимо для облегчения проникновения воды в толщу материала, имеющего клеточную структуру. Кроме того, измельчение необходимо и для увеличения поверхности соприкосновения воды с частичками материала, так как количество извлеченных веществ находится в прямой зависимости от поверхности диффузии.

Приготавливают в баке раствор при следующем соотношении компонентов, масс. %: сено люцерны - 50,0 с добавлением экстрагента-1 в составе целловиридина Г20Х - 3,5, цедры апельсина - 0,3 (порошок) и подогретой до 15-35°C питьевой воды - 46,0924, выдерживают 24 часа, через 24 часа содержимое перегружают в адиабатический котел, добавляют микроэлементы: цинк - 0,045, марганец - 0,045, медь - 0,0056, кобальт - 0,012, экстрагируют при температуре 140°C, давлении 6×10⁵ Па в течение 10 минут, выдерживают в течение 20 минут при давлении 6×10⁵ Па, автоклав разгерметизируют, сливают экстракт в сепаратор. После сепарирования экстракт перекачивается в накопитель, из которого он подается в вакуум - выпарной, где из экстракта извлекается вода до содержания сухого остатка в экстракте 50%.

Полученный экстракт продолжают упаривать в сушильном шкафу при температуре 55°C до образования пластифицирующей массы по всей толщине налитого в противень экстракта. Сушку экстракта осуществляют в сушильном шкафу при температуре 55-60°C, продолжительностью не менее 4 часа.

Цедра апельсина обладает антисептическим действием по отношению к бактериям (МАФАМ), грибам и дрожжам. Количество МАФАМ снижается на 57-71%, плесневых грибов - на 30-44% по сравнению с контролем.

Целловирдин Г20Х - ферментный препарат разрешен и используется в хлебопечении (зерновой хлеб). Содержит комплекс ферментов - карбогидраз штамма trichoderma reesei (viride), способен к глубокой деструкции как клеточных стенок, так и отдельных полисахаридов растений: целлюлозы, глюкана, ксилана, гемицеллюлозы, арабана и других некрахмалистых полисахаридов.

Количество вводимых в состав микроэлементов и их соотношение установлено с учетом суточной потребности человека и их наличия в сене люцерны.

Вводимые в формулу БАД биогенные микроэлементы на стадии приготовления раствора образуют с гексозами и аминокислотами металлоорганические комплексы с большим числом металлов путем координирования через карбоксильную группу.

Введение кобальта в состав экстрагента обусловлено его участием в процессах блокирования и утилизации токсичных элементов, участием в ферментативных процессах и образовании гормонов щитовидной железы, нормализации минерального, белкового, углеводного и жирового обмена.

Марганец способствует предотвращению дегенеративных изменений в суставах, снижению аутоиммунных и аллергических реакций, нормальному функционированию мышечной ткани, снятию в ней воспалительных процессов, сокращая сроки лечения. Марганец усиливает обменные процессы с меньшим образованием соединений, отрицательно действующих на организм.

Медь участвует в процессах минерализации костной ткани, в выработке гормонов щитовидной железы, обладает противовоспалительным и иммуностимулирующим свойством. Медь необходима для нормального развития скелета. При дефиците меди нарушается синтез коллагена и в костной ткани преобладает растворимый коллаген (тропоколлаген), что сопровождается повышенной ломкостью и деформацией костей. Недостаток меди приводит к развитию остеодистрофии и рахита.

Цинк участвует в процессах кальцификации костной ткани, белковом и углеводном обмене, повышает иммунитет. Недостаток цинка сопровождается регидностью, опуханием суставов и хромотой, уменьшением размеров и прочности бедренной кости. Дефицит цинка угнетает щелочную фосфатазу в хондроцитах эпифизарного хряща, что и является основным биохимическим дефектом развития костной ткани.

Предлагаемый способ получения экстракта экологически чистый, так как при его производстве используется легкостерилизуемое промышленное оборудование (абиатический котел, парогенератор, фильтр, вакуум - выпарной аппарат), разрешенные к применению в производстве лекарственных средств и биологически активных добавок к пище.

БАД «ВИТАФИТ-С» представляет собой пластическую субстанцию темно-коричневого цвета. При высушивании твердеет. Вкус горько-кислый. Растворим в воде.

БАД «ВИТАФИТ-С» выпускают в форме пластической субстанции по 1 г в пакетах из полиэтиленовой пленки в виде таблеток по 1 г, по 5-10 таблеток в упаковке.

Промышленное производство биологически активной добавки осуществляется на предприятии ООО «УралВетАгро Плюс» (г. Троицк, Челябинская область).

БАД «ВИТАФИТ-С» обладает сильной антиоксидантной активностью. В первую очередь, это объясняется высоким содержанием биофлавоноидов, в частности лютеолина, который стимулирует ферментативные и неферментативные звенья антиоксидантной системы организма.

В каждой клетке человека существует защитный механизм, предотвращающий избыточное накопление продуктов перекисного окисления липидов, - это антиоксидантная система. Согласно современным представлениям, это система состоит из двух звеньев:

- ферментативного, представленного оксиредуктазными (глутатионредуктаза и др.) и антиперекисными (каталаза (К), супероксиддисмутаза и др.) и ферментами;

- неферментативного, представленного водороастворимыми витаминами, белками и другими соединениями.

Лютеолин предотвращает нарушения в молекулах ДНК, ферментах, полинасыщенных жирных кислотах и других соединениях путем радикал-радикального взаимодействия.

Лютеолин усиливает активность оксиредуктазных (глутатионредуктаза) и антиперекисных ферментов (каталаза), повышает содержание белков иммуноглобулинов и церуплазмина (ЦП), защищающих от перекисного окисления липидные мембраны и обладающих активностью оксиредуктазных ферментов ферроксидазы, глутатионредуктазы и супероксиддисмутазы, кроме того, ЦП является основным антиоксидантом плазмы. С помощью паров ионов меди (II) ЦП связывает супероксидный ионрадикал и восстанавливает кислород до воды.

В связи с вышеизложенным оценку антиоксидантной активности БАД Люцэвита, БАД Эраконд, БАД Эрамин и БАД «ВИТАФИТ-С» проводили по следующем показателям: фермент каталаза (К) и церулоплазмин (ЦП).

Для изучения действия БАД на антиоксидантную активность крови по принципу аналогов сформировали 5 групп людей (студенты ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» (УГАВМ) в возрасте 18-20 лет) по 5 студентов в каждой группе. 1 группа (контрольная) - студенты этой группы БАД не принимали. Люди второй опытной группы принимали внутрь БАД Люцэвита по 1 таблетке (1 г) два раза в день в течение 20 дней, студенты третьей группы принимали БАД Эраконд, предварительно растворив порошок БАД (4 г) в воде, два раза в день в течение 30 дней, согласно Реестру продукции, прошедшей государственную регистравцию стр. 4. Люди четвертой группы принимали БАД Эрамин по таблетке (1 г) два раза в день в течение 20 дней, и студенты 5 группы принимали БАД «ВИТАФИТ-С» по таблетке (1 г) два раза в день в течение 30 дней.

Активность (К) определяли общепринятым методом, основанным на реакции разложения перекиси водорода каталазой и определении светопоглощения комплекса с молибдатом аммония при длине волны 410 нм.

Определение (ЦП) в сыворотке крови - по модифицированному методу С.В. Бестужевой, В.Г. Колб (1976).

Исследования проводили на базе межкафедральной лаборатории УГАВМ.

Полученные материалы обработаны методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента и компьютерной программы Biostat.

В таблице 1 представлено влияние БАД на антиоксидантную защиту человека -активность фермента каталазы и содержание церулоплазмина в сыворотке крови людей контрольной группы и принимавших БАД.

Из данных таблицы 1 видно, что на фоне применения БАД «ВИТАФИТ-С» активность каталазы и содержание церулоплазмина в крови людей пятой группы достоверно возросло на 22,6% и 27,0%, в четвертой соответственно на 19,8% и 24,6%, в третьей - 11,4% и 8,4% и во второй на 8,4% и 11,4%. В крови людей контрольной группы достоверных изменений активности каталазы и церулоплазмина не отмечено.

Таким образом, БАД «ВИТАФИТ-С» эффективнее по антиоксидантной защите организма людей своих аналогов - БАД Люцэвита, БАД Эраконд и БАД Эрамин более чем в 2 раза.

Учитывая различную природу соединений, проявляющих антиокислительные свойства для определения влияния БАД Люцэвита, БАД Эраконд, БАД Эрамин и БАД «ВИТАФИТ-С» на антиоксидантную защиту организма использовали следующие показатели: иммуноглобулины А, М, G. Т.к. именно эти иммуноглобулины являются белками с выраженными антиоксидантными свойствами.

Иммуноглобулины определяли методом радиальной иммунодиффузии по А.А. Тихомировой (1977).

В таблице 2 представлены данные по процентному содержанию иммуноглобулинов А, М, G в сыворотке крови людей контрольной группы и принимавших БАД.

Из данных таблицы 2 следует, что количество иммуноглобулинов А, М, G после приема курса БАД «ВИТАФИТ-С» в сыворотки крови людей достоверно увеличилось на 25,0%, 27,25% и 35,6%, БАД Эрамин соответственно на 24,7%, 15,0% и 33,1%, БАД Эраконд содержание иммуноглобулинов А, М, G возросло на 12,5%, 11,4% и 26,2% и БАД Люцэвиты в рационе людей повысило содержание иммуноглобулина А на 7,9%, иммуноглобулина М - 8,1% и G - 12,0%.

Таким образом, применение БАД Люцэвиты, Эраконда, Эрамина и «ВИТАФИТ-С» повышает содержание иммуноглобулинов, обладающих антиоксидантными свойствами, при этом наибольший эффект достигается при использовании БАД «ВИТАФИТ-С».

На основе проведенных исследований можно заключить, что технический результат заявки, характеризующийся увеличением содержания биофлаваноидов в БАД, позволяет усилить антиоксидантную систему организма человека (активность фермента каталазы, содержание церулоплазмина и иммуноглобулинов), что обуславливает перспективность применения способа получения биологически активной добавке «ВИТАФИТ-С» в пищевой промышленности, обеспечивающего максимально возможный выход биофлавоноидов из растительного сырья в полученную БАД.

Кроме того, была произведена оценка антиоксидантной активности БАД «ВИТАФИТ-С» в животноводстве.

Для решения поставленных задач нами на базе ООО «Деметра», Увельского района Челябинской области в период апреля-сентября 2013 года был проведен научно-хозяйственный опыт на телятах черно-пестрой породы, подобранных в группы с учетом возраста, живой массы, происхождения и пола. Схема опыта представлена в таблице 3.

В течение всего научно-хозяйственного опыта все подопытные животные получали рацион в соответствии с детализированной системой нормированного кормления. БАД «ВИТАФИТ-С» в изучаемой дозировке выпаивался индивидуально каждому теленку с молочными кормами при утреннем кормлении. Кормление телят в молочный период проводилось в соответствии с принятой в хозяйстве схемой кормления. Контроль за изменением живой массы телят проводили путем ежемесячного взвешивания каждой головы в отдельности с последующим расчетом абсолютного и среднесуточного прироста живой массы. Гематологические исследования проводили трижды: в подготовительный период, а также при достижении телятами 4- и 6-мясячного возраста по общепринятым методикам. Полученный материал был обработан биометрически на персональном компьютере с программным обеспечением.

Из представленных в таблице 4 изменений живой массы телят за период научно-хозяйственного опыта (X±S_x, n=20) данных периодического взвешивания телят контрольной и опытных групп видно, что при постановке на научно-хозяйственный опыт их живая масса по группам не имела достоверных различий и изменялась от 30,30 кг у животных I и III группы до 30,70 кг - во II опытной группе. Скармливание телятам с первого дня молочного периода БАД «ВИТАФИТ»-С в изучаемых дозировках оказало определенное влияние на их рост и развитие.

В результате чего в 6-месячном возрасте их живая масса составила 155,70 кг в I группе, 162,20 кг - во II, 164,50 кг - в III и 163,40 кг - в IV группе, то есть животные опытных групп превосходили аналогов контрольной группы на 6,00 кг во II группе, на 8,75 кг - в III и на 7,55 кг - в IV группе. Телята опытных групп соответственно имели среднесуточный прирост живой массы 718 г, 733 г и 727 г, который на 4,8% (Р≤0,01), 7,0% (Р≤0,001) и на 6,0% (Р≤0,001) превосходил телят контрольной группы, у которых он был на уровне 686 г. При этом относительный прирост живой массы за период опыта составил 134,93% в I группе, 136,32% - во II, 137,80% - в III и 137,27% - в IV группе.

Гематологические исследования во многом позволяют контролировать физиологическое состояние животных, состояние их иммунной системы и течения обменных процессов в организме. Данные периодического исследования крови подопытных телят в период проведения научно-хозяйственного опыта представлены в таблице 5 «Морфологический состав крови телят (X±S_x, n=5)».

В подготовительный период у подопытных животных контрольной и опытных групп в изучаемых показателях морфологического состава крови существенных различий не наблюдалось. Среднее содержание гемоглобина в цельной крови изменялось от 100,4 до 103,8 г/л, эритроцитов - от 4,58 до 4,81 млн/мкл, лейкоцитов - от 6,13 до 6,38 тыс/мкл. В 4-месячном возрасте обмен веществ в организме телят опытных групп в сравнении с контрольной изменился, о чем свидетельствуют анализируемые показатели. Так, если в I контрольной группе содержание гемоглобина было на уровне 103,2 г/л, то во II группе его количество возросло на 2,8 г/л, в III - на 8,5 (Р≤0,05) и в IV группе - только на 4,0 г/л. О повышении окислительно-восстановительных процессов в организме животных опытных групп свидетельствует увеличение эритроцитов на 11,4% во II группе, на 17,8% - в III (Р≤0,05) и на 9,7% - в IV группе в сравнении с I группой, у которой данный показатель составил 4,72 млн/мкл. Аналогичные изменения наблюдаются и в количестве лейкоцитов в цельной крови подопытных животных. Их содержание в крови телят опытных групп соответственно возросло на 1,2%, 4,0% и 1,4%.

Повторные исследования в 6-месячном возрасте показали, что у телят контрольной и опытных групп наблюдается аналогичная закономерность, как и в предыдущем возрастном периоде. Это свидетельствует о повышенном обмене веществ в организме на фоне использования БАД «ВТАФИТ-С» его использовании в животноводстве.

Также была произведена оценка антиоксидантной активности БАД «ВИТАФИТ-С» в свиноводстве.

Изучение влияния БАД «ВИТАФИТ-С» на организм поросят отъемышей и ремонтного молодняка проводилось в трех научно-хозяйственных опытах и одном научном эксперименте. В таблице 6 приведена схема опытов.

Во всех опытах суточная норма БАД «ВИТАФИТ-С» корректировалась с изменением живой массы животных.

Применение БАД «ВИТАФИТ-С» новорожденным поросятам позволило за период подсоса получить среднесуточный прирост живой массы на 2.6%, а сохранность на 3.3% выше, чем в контрольной группе. При этом затраты корма на выращивание одного поросенка составляют 60,2 корм, ед., или 98,0%.

В таблице 7 приведены изменения живой массы и сохранность поросят отъемышей за период опыта (М±м).

Исследования крови поросят-сосунов показали, что БАД «ВИТАФИТ-С» обладает эритропоэтическим эффектом, т.е. количество гемоглобина повысилось на 5,7% и эритроцитов на 8,3%. Кроме того, содержание общего белка увеличилось на 5,5-30,3%, общих липидов на 32,0-43,6%, кальция - на 19,2%, фосфора 8,4-9,5% по сравнению с контрольной группой.

Использование БАД «ВИТАФИТ-С» в качестве адаптогена показало, что в рационе поросят отъемышей наилучший эффект получен от высокой дозировки препарата - 75 мг/кг живой массы. При этом наблюдалась 100% сохранность поголовья в группе, а среднесуточный прирост был на 60 г, или 20% выше по сравнению с контрольной группой. Испытание дозировки БАД «ВИТАФИТ-С» 50 мг/кг живой массы обеспечивает 100% сохранность поголовья, но прирост живой массы был всего на 4,7% выше, а аналогичные показатели при скармливании препарата 25 мг/кг позволили получить 94,7% сохранности и 307 г среднесуточного прироста, что на 2,3% выше, чем в контроле.

Таким образом, эффективность использования в рационах поросят-отъемышей БАД «ВИТАФИТ-С» в дозе 75 мг/кг живой массы позволяет сократить затраты на получение 1 кг прироста живой массы 0,6 кг кормовых единиц, а оплата корма продукцией возрастает на 4,8-14,1% по отношению к контрольной группе.

Таким образом, «Витафит-С» может использоваться в качестве БАД в количестве 50 мг на кг живой массы человека, в рационах крупного рогатого скота в дозе 100 мг и свиней 50 мг/кг живой массы, что способствует нормализации дисбаланса минеральных веществ в организме, повышению защитных сил и нормализации обмена веществ.