БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА К ПИЩЕ

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в производстве пищевых добавок, обогащенных биологически активными веществами.

Известен способ производства биологически активного продукта (пантогематоген), включающий забор крови у маралов и пятнистых оленей в момент срезки пантов, дефибринирование крови, смешивание с 96%-ным спиртом-ректификатом, сахарным сиропом, фруктовой эссенцией, аскорбиновой кислотой с последующей пастеризацией продукта при 53°С в течение 1 ч 45 мин (См. «Пантовое оленеводство», В.Н. Егерь, Н.Г. Деев, учебник, М., «Колос», 1994, с. 52-53).

Однако при дефибринировании крови теряется (с фибрином) до 30,0% объема крови, 25% форменных элементов (в среднем из крови маралов и пятнистых оленей), при этом потеря общего белка составляет свыше 24%. Кроме этого использование пантогематогена, полученного данным способом, недопустимо для пациентов с непереносимостью спиртосодержащих препаратов, а также в лечении болезней, где спиртсодержащие формы противопоказаны.

Известна биологически активная добавка, на основе крови пантовых оленей и обогащенная введением в состав продукта меда (45,0-50,0%) (вместо традиционного сахара) и пантового концентрата (0,5-1,0%). Продукт содержит также фруктовую эссенцию (0,2-0,4%), аскорбиновую кислоту (0,08-0,1%) и «Цитросепт грейпфрутовый» (0,08-0,1%), и кровь пантовых оленей (остальное - 43,4-48,4%) (См. Патент на изобретение РФ №2536296 от 20.12.2014 г. - прототип).

Однако в технологии изготовления пантового концентрата (См. патент на изобретение РФ №2386443 от 20.04.2010 г, №2386444 от 20.04.2010 г., №2461384 от 20.09.2012 г.) предусматривается вакуумная сушка полученных экстрактов, а, как известно, любое термическое воздействие на среду (даже самое щадящее) предопределяет потерю биологически активных составляющих, особенно факторов роста, гормонов, витаминов и т.д.; так, согласно сравнительным исследованиям биологической активности экстрактов и концентратов (высушенный экстракт) на их основе, биологическая активность концентратов ниже на 12-16%, чем у экстрактов, из которых эти концентраты изготовлены. Кроме этого изготовление добавки по прототипу характеризуется использованием дорогостоящего консерванта «Цитросепт грейпфрутовый» и высоким расходом крови пантовых оленей. Необходимо также учитывать, что побочная продукция пантового оленеводства, наравне с пантами, характеризуется высокими биохимическими свойствами, при этом стоимость данного сырья в десятки раз ниже стоимости пантов.

Известен способ получения растворимого концентрата из побочной продукции пантового оленеводства, а именно из хвостов, половых органов и маток с зародышами и околоплодной жидкостью, путем экстракции сырья, измельченного до состояния фарша, размером частиц 3-5 мм с последующей фильтрацией экстракта, при этом экстракцию сырья проводили под действием ультразвуковых колебаний частотой 37 кГц в течение 2-3 часов при соотношении сырье:вода для хвостов и/или половых органов самцов 1:3, для маток с околоплодной жидкостью 1:1 при температуре 45-50°С (См. патент на изобретение РФ №2488401 от 27.07.2013 г.). Экстракты, полученные данным способом, были использованы в качестве сырья для проведения исследований при разработке заявленной биологически активной добавки. Были проведены также сравнительные исследования биологической эффективности экстрактов и концентратов на их основе, изготовленных способом получения биологически активного продукта из сырых пантов (См. патент на изобретение РФ №2386444 от 20.04.2010 г.) и из консервированных пантов (См. патент на изобретение РФ №2461384 от 20.09.2012 г.), выявлено, что биологическая активность концентратов в среднем на 14,0% ниже данного показателя в экстрактах, из которых изготовлены эти концентраты.

Необходимо разработать биологически активную добавку, позволяющую расширить ареал средств на основе продукции пантового оленеводства, с более высокими качественными показателями при сниженном расходе крови пантовых оленей и низкой себестоимостью продукта.

Указанный технический результат достигается тем, что в биологически активной добавке к пище, обладающей адаптогенным и тонизирующим действием, включающей кровь и продукт пантовых оленей, аскорбиновую кислоту, фруктовую эссенцию, подсластитель, согласно заявленному изобретению, в качестве продукта пантовых оленей используют экстракт, полученный посредством водной экстракции сырья из побочной продукции пантового оленеводства в присутствии препарата «Низин» в количестве 75-100 мг на 1 кг экстрагируемой массы, а в качестве подсластителя - сахарный сироп, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

при этом смесь сахарного сиропа, крови, фруктовой эссенции и аскорбиновой кислоты перед смешиванием с экстрактом пастеризуют при температуре 52-53°С в течение 1,5-2,0 часов.

Сущность заявленного изобретения заключается в том, что вместо концентрата (высушенный экстракт), при изготовлении добавки, используют его жидкий экстракт, характеризующийся более высокой биологической активностью. Однако жидкая форма экстракта имеет более высокие микробиологические показатели вследствие активного распада тканей (субстрат для развития микроорганизмов) в процессе экстракции, при этом оптимальная температура (45-50°С) экстракции побочного сырья является катализирующим фактором энергичного роста колоний патогенных микроорганизмов. Данная патовая ситуация предопределяла либо значительное увеличение содержания дорогостоящего консерванта препарата «Цитросепт грейпфрутовый», либо значительное снижение сроков хранения готового продукта. Введение дополнительного консерванта препарата «Низин» в состав готового продукта в дозе 75-100 мг на 1 кг позволило увеличить срок его годности до 9 месяцев. Поэтому с целью увеличения этого срока были проведены опыты по выявлению возможности использования той же дозы препарата «Низин», но вводимой непосредственно в экстрагируемую массу (75-100 мг на 1 кг экстрагируемой массы) на стадии получения экстракта, уменьшая таким образом объем, на который должна воздействовать заявленная доза (т.е. снижая разведения препарата), и получая жидкий экстракт с минимальным количеством микроорганизмов. В этом случае при изготовлении конечного продукта, с целью исключения дорогостоящего препарата «Цитросепт грейпфрутовый», были проведены исследования по его функциональной замене, при этом консервацию остальной части добавки (сироп, кровь, фруктовая эссенция и аскорбиновая кислота) проводили путем его пастеризации при температуре 52-53°С в течение 1,5-2,0 часов, что обеспечило микробиологическую сохранность всех компонентов (кроме экстракта), а вводимый экстракт с препаратом «Низин», являясь практически стерильным, при слиянии с пастеризованной частью продукта не только не снижает срок годности биологически активной добавки, а за счет присутствия препарата «Низин» обеспечивает срок годности готового продукта до 12-15 месяцев.

Для снижения микробного обсеменения всех компонентов (кроме экстракта) провели пастеризацию смеси сахарного сиропа, крови, фруктовой эссенции и аскорбиновой кислоты при температуре 52-53°С в течение 0,5-3,0 часов. Результаты исследований отражены в табл. 1.

В результате проведенных исследований установлено, что минимальное количество микроорганизмов отмечено в смеси, пастеризованной в течение 1,5-2,0 часов.

С целью изучения возможности замены пантового концентрата на экстракты из побочной продукции мараловодства провели исследования биохимических свойств данного вида сырья.

Согласно табл. 2, минимальное содержание белка, жира и аминокислот отмечается в образце из пантов. Благодаря высокой зольности (40,45%) в пантах отмечено преобладание таких минеральных веществ, как кальций, магний, фосфор, железо, марганец. По таким показателям как калий, натрий, медь и цинк доминирует проба из маток с зародышами и околоплодной жидкостью.

В результате проведенных исследований установлено, что хвосты, репродуктивные органы самцов и маток с зародышами и околоплодной жидкостью не уступают, а по многим биохимическим показателям превосходят панты марала.

Из анализируемого сырья приготовили экстракты и осуществили их оценку по тонизирующему и адаптогенному воздействию на лабораторных животных. Результаты исследований отражены в табл. 3.

В результате проведения данного опыта установлено, что все субстанции обладают как тонизирующим, так и адаптогенным действием. Полученные данные свидетельствуют, что максимальный тонизирующий и адаптогенный эффект при выпаивании лабораторным животным оказывает экстракт из репродуктивных органов самцов маралов (табл. 3), остальная анализируемая продукция достоверных отличий не показала.

В результате исследований установлено, что, помимо пантов, побочная продукция обладает высокими биохимическими и биологическими свойствами, что предопределяет ее использование в биологически активных продуктах.

С целью определения оптимальной концентрации экстрактов в составе биологически активной добавки провели серию опытов. Результаты исследований отражены в табл. 4.

Согласно данным табл. 4 установлено, что оптимальной концентрацией экстрактов в добавке является 20,0-30,0%, коме этого наблюдалась экономия крови в среднем в пределах 8,0-9,0%.

В дальнейшем, в ходе проведения серии экспериментов по созданию оптимальных органолептических свойств у заявленного продукта, определили, что оптимальным содержанием аскорбиновой кислоты является - 0,08-0,10%, а фруктовая эссенция увеличена до 0,35-0,45%, для исключения привкуса экстрактов.

Использование препарата «Цитросепт грейпфрутовый» для консервирования готового продукта в дозе 0,08-0,1% не позволило обеспечить его сохранность, что связано с тем, что в продукт добавляется не высушенный экстракт (концентрат), а жидкий. С целью получения биологически активной добавки с минимальным содержанием микробиологических показателей провели серию опытов по использованию препарата «Низин» на стадии смешивания компонентов и водной экстракции сырья. В результате проведения серии опытов установили, что использование 100 мг препарата «Низин» на 1000,0 г готового продукта на стадии смешивания всех компонентов добавки обеспечивает сохранность продукта не более чем на 7-9 месяцев, тогда как 100 мг препарата «Низин», добавленные на стадии водной экстракции, на 1000,0 г экстрагируемой массы позволяют получить экстракт с минимальными микробиологическими показателями, что при слиянии экстракта с пастеризованной частью добавки обеспечивает максимальную сохранность (12-15 месяцев) готового продукта и позволяет исключить дорогостоящий консервант «Цитросепт грейпфрутовый».

С целью определения оптимальной дозы препарата «Низин» на стадии экстракции сырья провели серию опытов. Результаты отражены в табл. 5, на примере экстрагирования репродуктивных органов самцов.

Препарат «Низин» (пищевая добавка Е234) - пептидный антибиотик, образуемый микроорганизмом Streptococcus lactis. Низин в качестве пищевой добавки-консерванта имеет свойство подавлять грамположительные бактерии (стафилококки, стрептококки и др.), многие спорообразующие и некоторые кислотоустойчивые бактерии. Добавка Е234 обладает высокой реакционной способностью остатков непредельных аминокислот, взаимодействующих с группами SH ферментов. Вследствие этого низин и обладает такой противомикробной активностью. Также добавка Е234 обладает консервирующими свойствами, например, может ингибировать избыточный рост всех бактериальных спор, вызывающих порчу продуктов, которые подвергаются тепловой обработке.

В результате исследований (табл. 5) установлено, что использование препарата «Низин» в дозе 75-100 мг на 1,0 кг экстрагируемой массы в процессе экстракции сырья позволяет предотвратить рост микробиологических показателей. Применение препарата «Низин» на стадии получения экстракта, как показали дальнейшие исследования и пастеризация остальной части продукта (сахарный сироп, кровь, аскорбиновая кислота, фруктовая эссенция) позволяет при их слиянии получать биологически активную добавку с максимальным сроком хранения (12-15 месяцев).

Органолептические показатели заявленной добавки представлены в табл. 6.

Физико-химические показатели добавки приведены в табл. 7.

По содержанию токсичных элементов заявленная добавка соответствует требованиям «Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю), п. 8.2. (табл. 8).

По микробиологическим показателям заявленная добавка соответствует требованиям «Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю), п. 8.2.3 (табл. 9).

Определение тонизирующих, адаптогенных свойств и повышение двигательной активности заявленной добавки изучали на беспородных мышах массой 18-22 г.

Опытным группам заявленные биологически активные добавки и пищевую добавку по прототипу задавали в дозе 0,1 мл/гол при помощи зонда в течение 20 дней вместе с основным рационом. Результаты исследований отражены в табл. 10.

В ходе изучения биологической активности анализируемых добавок установлено, что заявленные продукты превосходят анализируемые образцы по адаптогенному и тонизирующему действию, способствуют увеличению двигательной активности (в тесте «открытое поле»), болевой чувствительности (в тесте «горячие пластинки») и т.д.

Пример.

Взятие цельной крови осуществляли при убое клинически здоровых животных либо у групп доноров при помощи кровобрательных систем, непосредственно соединенных с емкостью. Цельная кровь должна быть использована не позднее 3-4 часов после взятия или должна быть заморожена при температуре -15-20°С. Перед использованием цельной замороженной крови ее размораживают при температуре +20-25°С в течение 15-24 часов.

Перед приготовлением продукта и смешиванием всех ингредиентов кровь прогоняли через установку ДГ-3 для диспергирования и гомогенезирования продуктов. Затем 250,0 г экстракта из хвостов, изготовленного посредством водной экстракции измельченного до состояния фарша сырья при температуре 45-50°С под действием ультразвуковых колебаний частотой 37 кГц в течение 2-3 часов при соотношении сырье:вода 1:3 при внесении в экстрагируемую массу препарата «Низин» в количестве 75 мг на 1 кг массы, смешивали с 400,0 г сахарного сиропа, 345,0 г крови, 4,0 г фруктовой эссенции, 1,0 г аскорбиновой кислоты, предварительно пастеризованных (в смеси) при температуре 52-53°С в течение 1,5-2,0 часов, и перемешивали в течение 20-25 минут, после чего продукт фасовали и закупоривали.

Таким образом, использование заявленного изобретения позволяет расширить арсенал средств на основе продукции пантового оленеводства при высоких качественных показателях продукции при сниженном расходе крови и низкой себестоимости в связи с использованием побочного сырья пантовых оленей и исключением из состава добавки дорогостоящего консерванта.