Результат интеллектуальной деятельности: Сухая питательная смесь для диетического питания

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству специализированных продуктов, и может быть использовано при изготовлении питательной смеси с повышенной биологической ценностью и обладающей выраженными лечебно-профилактическими свойствами. Изобретение позволяет получать сухую питательную смесь для введения в основные и специализированные диеты при коррекции метаболических нарушений в организме человека.

В настоящее время разработаны различные сухие питательные смеси для диетического лечебного и профилактического питания, в состав которых входят компоненты животного и растительного происхождения, отдельные пищевые и биологические активные вещества.

Известны сухие питательные смеси функционального назначения (Патент РФ № 2256381 «Способ обогащения сухой питательной смеси», МПК A23L1/29, A23L1/10, A23L1/20, опубл. 20.07.2005; Патент РФ № 2546274 «Сухая питательная смесь функционального назначения», МПК A23L1/29, A23L1/20, A23L1/212, опубл. 10.04.2015), характеризующиеся повышенной биологической ценностью, основу в которых составляют нутовая мука и отруби или чечевичная мука, а также порошки моркови, лука репчатого и морской капусты, порошки шрота корня женьшеня, шрота плодов шиповника и шрота листьев крапивы.

Известные сухие питательные смеси включают традиционно не используемые одновременно компоненты, что, видимо, будет сказываться на сенсорных свойствах готового для употребления продукта (не в сухом виде). Сухие питательные смеси для диетологического питания включают растительный белок, гидролизат белка, водорастворимый жир, углеводы, эмульгатор, вкусовую добавку, пищевые волокна, янтарную кислоту, L-карнитин или его производные, селен, витаминно-минеральный комплекс (Патент РФ № 2306715 «Сухая питательная смесь для диетологического питания», МПК A23J3/00, A23L1/30, опубл. 27.09.2007; Патент РФ № 2348181 «Сухая питательная смесь для диетологического питания (варианты)», МПК A23L1/29, A23L1/305, A23J1/14, A23J1/20, опубл. 10.03.2009). Кроме указанных компонентов авторами предложено дополнительно включать молочный безлактазный белок, ферменты для улучшения расщепления питательных веществ в желудочно-кишечном тракте, пробиотик и другие вещества.

Кроме того, включение витаминно-минерального премикса, селена на органическом носителе обусловливает значительное удорожание предлагаемого продукта.

Известна композиция лечебно-профилактического действия из морских моллюсков, содержащая кислотный гидролизат из мяса рапаны и щелочной гидролизат из мидии, в соотношении 1:10, после упаривания под вакуумом получают композицию сбалансированную по аминокислотам. Данная композиция рекомендуется для использования в геронтологической практике для профилактики начальных форм атеросклероза у пациентов пожилого возраста (п. РФ 2541463, МПК А1K 35/56, A23L 1/333, A61P 9/10, опубл. 10.02.2015).

Известна биологически активная пищевая добавка из мяса мидий, представляющая собой солянокислый гидролизат сырья, содержащий пищевые органические продукты гидролизата и поваренную соль. При этом добавка содержит пептиды с молекулярной массой от 300 до 700 Д в количестве 0,3-0,7 мас.%, органические пищевые продукты от 18 до 25 мас.% при общем содержании сухих веществ от 33 до 40 мас.%. Как отмечено в изобретении, пищевая добавка повышает общую резистентность организма, стабилизирует показатели клеточного и гуморального иммунитета, ускоряет процессы регенерации в поврежденных тканях и ослабляет действие токсических веществ (п. РФ 2284708, МПК A23L 1/30, A23L 1/333, A23J 1/04, опубл. 10.10.2006).

Известна биологически активная добавка к пище, которая содержит альгинат кальция и белковый гидролизат из мяса моллюсков в количестве, мас.ч.: альгинат кальция 210,5-280,0, белковый гидролизат из мяса моллюсков 190-240,0. Продукт обладает полифункциональными свойствами в максимально доступной для организма форме, а также с повышенной биологической активностью (п. РФ 2342857, МПК A23L 1/30, А61K 36/02, A23L 1/333, опубл. 10.01.2009).

Известно использование продукта на основе гидролизата мяса мидий в качестве препарата лечебно-профилактического назначения в рационе питания. Этот препарат содержит солянокислый гидролизат мяса мидий с содержанием меланоидов более 8 мас. % от количества сухих веществ и аскорбиновую кислоту в количестве 0,25-0,6 мас. %. В результате добавления аскорбиновой кислоты повышается радиозащитная активность продукта. Продукт характеризуется следующими показателями: рН 5,0-5,6; содержание сухих веществ 28-33 мас. %; содержание общего азота 1,7-2,5 мас. %; содержание аминного азота 0,85-1,2 мас. % (RU 2043728, A23J 1/04, A23L 1/333, опубл. 20.09.1995).

Недостатком всех вышеперечисленных аналогов, разработанных на основе гидролизатов, является то, что они не могут быть питательными смесями в связи с тем, что при проведении кислотного и щелочного гидролиза белкового субстрата (особенно продолжительные – 10-16 ч) наблюдается почти полное разрушение аминокислот, особенно триптофана, тирозина, цистина, цистеина и др. [Чичибабин А.Е. Основные начала органической химии. –М.: Государственное научно-химическое из-во химической лит-ры, 1954. - Т.1, c.33, 110], частичные рацемизация и дезаминирование аминокислот [c.703]. Разрушение незаменимой аминокислоты триптофана и ее отсутствие в субстрате не позволяет возможным из остальных аминокислот синтез новых белков в организме человека. Кроме того, при щелочном гидролизе происходит не только разложение аминокислот, но и их изомеризация и возможно получение артефактов[c.110, 394], что не является безвредным для организма человека. В процессе кислотного и особенно щелочного гидролизов инактивируются или разрушаются некоторые витамины, в том числе группы В. [c.110]. Все эти аналоги являются БАДами к пище, являются источниками только отдельных пищевых веществ, а не питательными смесями.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является сухие белковые приправы на основе ферментативного гидролизата из гребешка приморского и спизулы сахалинской (Лихачева Е.В. «Разработка технологии гидролизатов и новых белковых продуктов из дальневосточных двустворчатых моллюсков»: Автореферат дисс. канд. техн. наук. – Владивосток, 2010. – 24 с.). В состав белковых приправ входят высушенные гидролизаты из гребешка приморского и спизулы сахалинской (гидролизат белковый), жир растительный, молоко сухое, морковь сушеная, лук репчатый сушеный, соль поваренная, перец душистый молотый, перец черный молотый, куркума молотая, рибофлавин, сахар, крахмал и кислота лимонная.

Недостатком предлагаемых сухих питательных смесей является дополнительное введение усваиваемых углеводов (сахара и крахмала). Указанные углеводы присутствуют в традиционных продуктах, входящих в рацион питания. Дополнительное введение усваиваемых углеводов в питании человека способствует повышению вязкости крови, что противоречит принципам специализированного диетического питания.

Техническая проблема, стоящая перед изобретением, состоит в расширении ассортимента сухих питательных смесей для диетического питания, направленных на повышение иммунного статуса организма человека.

Технический результат, обеспечивающий диетические лечебные и профилактические свойства продукта, достигается дополнительным введением в состав сухой питательной смеси природных 1-О-алкил-глицериновых эфиров (АГЭ) и пектина.

Поставленная техническая проблема решается тем, что в известную сухую питательную смесь для диетического питания, включающую ферментативный нефильтрованный гидролизат, жир растительный, молоко сухое, морковь сушеную, лук репчатый сушеный, соль поваренную, перец душистый молотый, перец черный молотый и рибофлавин, согласно изобретению в состав смеси дополнительно вводят 1-О-алкил-глицериновые эфиры и пектин, при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Для улучшения органолептических показателей (цвет, вкус) в состав смеси дополнительно вводят куркуму молотую в количестве 0,03-0,07% или корицу молотую в количестве 0,05 - 0,06%.

Основным компонентом сухой питательной смеси является ферментативный нефильтрованный гидролизат. В качестве которого, как и в прототипе, предлагается использовать гидролизаты, в частности, из двустворчатых (гребешка приморского, спизулы сахалинской, серрипеса гренландского, мерценарии Стимпсона) или головоногих моллюсков (кальмара командорского и осьминога Дофлейна). Двустворчатые и головоногие моллюски являются источниками полноценных белков, аминосахаров, витаминов и минеральных веществ, а также редких ценных соединений – таурин, карнозин, селен и др. В двустворчатых и головоногих моллюсках содержание и соотношение незаменимых аминокислот близко к шкале «идеального белка» ФАО/ВОЗ. Несмотря на низкое содержание липидов в тканях моллюсков (не более 2,5%), в них преобладают полиненасыщенные жирные кислоты. Гидролизаты органов и тканей животных представлены белковыми субъединицами и пептидами, которые характеризуются выраженной биологической активностью (Хавинсон В.Х., Кветная Т.В. «Регуляторные пептиды и гомеостаз» // Российский Химический журнал. - 2005. - Т. XLIX. - №1. – С. 112-117). Важнейшим их свойством является способность ингибировать перекисное окисление липидов (Морозов В.Г., Хавинсон В.Х., Малинин В.В. «Пептидные тимомиметики». – СПб.: Наука, 2000. – 158 с.), что имеет большое значение при реализации противоопухолевой защиты, коррекции нарушений гомеостаза и для замедления процессов старения организма. Ферментативные нефильтрованные гидролизаты содержат весь комплекс питательных веществ, присутствующих в пищевых тканях двустворчатых и головоногих моллюсков. Они имеют сметанообразную структуру, приятный мясной, слегка сладковатый привкус. Сухие гидролизаты способны быстро восстанавливать исходную структуру.

В заявляемой смеси для диетического питания рекомендованное количество ферментативного нефильтрованного гидролизата (белка) составляет 67,8-69,8%, поскольку снижение от этого уровня приводит к ухудшению структурных характеристик продукта, а повышение, несмотря на пользу белка, не позволяет вводить в смесь не менее ценные ингредиенты в необходимых количествах.

Дополнительное введение в состав сухой питательной смеси природных 1-О-алкил-глицериновых эфиров не только расширяет ассортимент сухих питательных смесей, но и создает питательные смеси, которые положительно влияют на состав крови и иммунную систему человека. Природные АГЭ обладают выраженной биологической активностью, проявляющейся в ингибировании утилизации атерогенных липидов, развития гипергликемии и мембранодеструкции гепатоцитов, повышении функциональной активности и количества клеток красной и белой крови (Касьянов С.П. и др. «Фармакологические эффекты биологически активной добавки к пище на основе моноалкилглицеринов» // Тихоокеанский медицинский журнал. - 2010. - №2. – С. 32-35; Латышев Н.А. и др. «Алкил-глицериновые эфиры морских организмов: структура распределение и биологическая активность» // Известия ТИНРО. - 2012. - Т. 169. - С. 261-277). Известно, что препараты АГЭ положительно влияют на иммунную (Yamamoto et al. «Activation of mouse macrophages by alkylglycerols, inflammation products of cancerous tissues» // Cancer Res. – 1988. – Vol. 48. – P. 6044–6049), регенеративную (Maulik N. et al. «Miocardial salvage by 1-O-hexadecyl-sn-glycerol: possible role of peroxisomal dysfunction in ischemia reperfusion injury» // J. Cardiovascular Pharmacology. - 1994. -Vol. 24. - P. 486-492), кроветворную (Larbi S.O. et al. «The effects of alkoxyglycerols on haematopoiesis» // Arh. int. Pharmacodyn. - 1968. - Vol. 173, N 1. - P. 71-86) и другие системы.

Адекватный уровень потребления алкилглицеринов для взрослого человека составляет 1000,0 мг/сут («Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно- эпидемиологическому надзору (контролю)», Глава II, Раздел 1. Требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов, Приложение 5 // Роспотребнадзор. - 2010. - С. 398).

Природные АГЭ, используемые в качестве биологически активной добавки в составе сухой питательной смеси, получают путем технологического гидролиза липидов печени командорского кальмара и гепатопанкреаса камчатского краба с дальнейшим применением ряда физико-химических методов (ТУ 9281-006-02698223-10, Свидетельство о государственной регистрации БАД «Липидомарин» № RU.77.99.11.003.E.008800.06.12 от 05.06.2012).

Введение пектина в состав питательной смеси обогащает продукт природными веществами, поскольку он является источником природных пищевых волокон, моно- и дисахаридов, минеральных веществ и витамина РР. Ценность пектина для организма человека обусловлена способностью улучшать перистальтику кишечника и периферическое кровообращение, снижать содержание холестерина. Обволакивающие и вяжущие свойства пектина благоприятно сказываются на состоянии слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, что характеризует его как легкое противовоспалительное и обезболивающее натуральное средство при язвенных заболеваниях. Пектин обладает гелеобразующими свойствами и способствует созданию вязкой структуры продукта.

Физиологическая потребность в пищевых волокнах, в т.ч. в пектине, для взрослого человека составляет 20 г/сутки, для детей старше 3 лет 10-20 г/сутки (Методические рекомендации МР 2.3.1.2432-08. «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», стр. 16, 1-й абзац). Пектин используется как структурообразователь, обеспечивающий диетические свойства за счет снижения уровня сахара в крови и своих сорбционных свойств. Целесообразно содержание пектина в сухой питательной смеси поддерживать в пределах 5,5-7,5%.

Дополнительное введение молотой корицы в состав сухой смеси для диетического питания способствует созданию вкусоароматической композиции целевого продукта, наряду с другими вкусовыми добавками: солью поваренной, молотой куркумой, молотым душистым и черным перцем. При употреблении в пищу она повышает секрецию желудочного сока и улучшает пищеварительный процесс. В состав корицы входят природные полифенолы, терпены, терпеноиды и другие вещества, обладающие полезным действием на организм человека, а также антибактериальными, противовирусными и противогрибковыми свойствами. Достижение заявленного технического результата обеспечивается также введением молотой корицы в количестве 0,05-0,06%. Увеличение концентрации молотой корицы в составе питательной смеси более 0,06% приводит к усилению коричного запаха, что для диетического продукта нежелательно.

Куркума обладает массой целебных свойств: нормализует обмен веществ, оказывает ранозаживляющее действие, обладает антибактерицидными свойствами, улучшает кровообращение.

Красящее вещество куркумин, содержащееся в куркуме, благоприятно воздействует на состояние желчного пузыря. Эфирное масло активизирует работу печени. Также это растение применяют для устранения неприятных ощущений раздражения и жжения, лечения дерматита и аллергии. Однако куркума относится к сильнодействующим пряностям и во избежание негативных последствий и достижения заявленного технического результата, а также для придания смеси приятного желтоватого оттенка, заявителем рекомендовано вводить куркуму молотую в состав сухой смеси в количестве 0,03-0,07%.

Включение в состав смеси пищевых добавок (жир растительный, молоко сухое, морковь сушеная, лук репчатый сушеный) в заявленных интервалах повышает питательную ценность смеси и способствует созданию хороших органолептических свойств целевого диетического продукта.

Рибофлавин (витамин В₂) представляет собой игольчатые кристаллы жёлто-оранжевого цвета, вследствие чего введение в смесь рибофлавина в количестве 1,0-1,25 % придает заявляемой сухой смеси приятный светло-желтоватый цвет. Кроме того, он играет ключевую роль в поддержании здоровья человека. Как остальные витамины группы В, рибофлавин поддерживает производство энергии, а также принимает активное участие в метаболизме жиров, углеводов и белков. Витамин В₂ незаменим в процессе образования красных кровяных телец и способствует насыщению крови кислородом при дыхании. Кроме этого, витамин В₂ стимулирует выработку антител, а также необходим для регулирования роста человеческого организма и репродуктивной функции. Помимо всего прочего этот витамин имеет большое значение для здоровья кожного покрова, ногтей, роста волос и общего хорошего состояния здоровья, в том числе участвует в регулировании деятельности щитовидной железы. Также он помогает в профилактике или лечении многих видов заболеваний глаз, в том числе некоторых типов катаракты.

Для приготовления сухой питательной смеси для диетического питания берут компоненты в рамках заявленных интервалов, тщательно перемешивают и расфасовывают по 30 г в пакеты из полимерных пленочных материалов, герметично запаивают на вакуумукупорочной машине при показании остаточного давления в рабочем объеме камеры 0,0107-0120 МПа (80-90 мм рт. ст.) и хранят при температуре не выше 202^оС в течение 12 мес.

Для диетического питания, направленного на повышение иммунного статуса организма человека рекомендуется для ежесуточного приема принимать сухую питательную смесь, содержащую 300-1200 мг АГЭ.

В сводной таблице 2 по крови приведены результирующие показатели их успешного применения (примеры 1-6). Нижний предел - 300 мг, что обосновано примерами, а верхний предел заявителями предлагается 1200 мг, так как Роспотребнадзор рекомендует ограничиться 1000 мг в день для адекватной дозы (ссылка по тексту имеется). Учитывая, что смеси носят профилактический и лечебный характер, то дозу слегка увеличили от адекватной суточной.

Заявленное изобретение иллюстрируется следующими примерами и таблицами.

В таблице 1 приведен компонентный состав сухих питательных смесей и содержание 1-О-алкил-глицериновых эфиров. В таблице 2 представлены показатели обмена липидов и клинический анализ крови у пациентов, принимающих сухую питательную смесь.

Пример 1

Для получения сухой питательной смеси на основе сухого ферментативного нефильтрованного гидролизата из двустворчатого моллюска мерценарии Стимпсона используют сухие компоненты в соотношениях, указанных в табл. 1.

Смесь из указанных компонентов тщательно перемешивают, расфасовывают по 30 г в пакеты из полимерных пленочных материалов, герметично запаивают на вакуумукупорочной машине и хранят при температуре не выше 202^оС в течение 12 мес. Порция сухой питательной смеси содержит 300,0 мг препарата АГЭ.

Сухая питательная смесь, полученная по примеру 1, была использована в рационе питания пациентами с нарушением липидного обмена (группа 8 человек) возрастной группы 50-60 лет ежедневно в течение 60 суток по одному пакету смеси. До и после эксперимента у пациентов проводили клинический анализ крови и определяли показатели обмена липидов. Было установлено (табл. 2), что у всех пациентов прием питательной смеси с АГЭ сопровождался нормализацией липидного обмена: отмечалась тенденция к снижению в крови триглицеридов и общего уровня холестерина, увеличение доли холестерина в составе липопротеинов высокой плотности и снижение его содержания в липопротеинах низкой и очень низкой плотности.

Кроме того, отмечено стимулирующее влияние АГЭ на эритропоэз и синтез гемоглобина. Снижение показателя СОЭ и числа лейкоцитов в крови связано с повышением иммунного статуса и сопротивляемости организма пациентов.

По окончании приема питательной смеси с АГЭ пациенты отмечали улучшение сна, общего самочувствия и повышение работоспособности.

Полученные данные следует рассматривать как интенсификацию защитных механизмов организма пациентов, обусловленных воздействием природных компонентов питательной смеси, включая алкил-глицериновые эфиры.

Пример 2

Для получения сухой питательной смеси на основе сухого ферментативного нефильтрованного гидролизата из двустворчатого моллюска гребешка приморского используют сухие компоненты в соотношениях, указанных в табл. 1. Приготовление смеси, ее укупорку и другие процедуры проводят, как в примере 1. В навеске сухой питательной смеси массой 30 г содержится 600,0 мг препарата АГЭ.

Сухая питательная смесь, полученная по примеру 2, была использована в рационе питания пациентами (группа 10 человек) возрастной группы 50-65 лет ежедневно в течение 45 суток по одному пакету смеси. До и после эксперимента у пациентов проводили клинический анализ крови и определяли показатели обмена липидов. У всех пациентов прием питательной смеси с АГЭ, как в примере 1, отмечена закономерность изменения показателей липидного обмена и общего анализа крови, улучшение общего самочувствия и нормализация сна.

В этой группе дополнительно были определены онкомаркеры (РЭА и ПСА у мужчин). До приема показатель РЭА (норма 0-5,0 нг/мл) составлял 1,2-4,0 нг/мл, после приема – 0,2-0,96 нг/мл. Показатель ПСА (норма 0-7,0 ЕД/мл) также снижался: до приема он находился в пределах 0,32-1,6 ЕД/мл, после приема – 0,22-0,8.

Пример 3

Для получения сухой питательной смеси на основе сухого ферментативного нефильтрованного гидролизата из двустворчатого моллюска спизулы сахалинской используют сухие компоненты в соотношениях, указанных в табл. 1. В навеске сухой питательной смеси массой 30 г содержание АГЭ составляет 1200,0 мг.

Сухая питательная смесь, полученная по примеру 3, была использована в рационе питания пациентами (группа 6 человек) возрастной группы 55-65 лет ежедневно в течение 30 суток по одному пакету смеси. До и после эксперимента у пациентов проводили клинический анализ крови и определяли показатели обмена липидов.

Закономерность изменения общего самочувствия пациентов в результате приема питательной смеси с АГЭ, показателей липидного обмена и общего анализа крови, как в примере 1, изменения онкомаркеров, как в примере 2.

Пример 4

Для получения сухой питательной смеси на основе сухого гидролизата из двустворчатого моллюска серрипеса гренландского используют сухие компоненты в соотношениях, указанных в табл. 1.

В навеске сухой питательной смеси массой 30 г содержание АГЭ составляет 450,0 мг.

Сухая питательная смесь, полученная по примеру 4, была использована в рационе питания пациентами амбулаторного наблюдения (группа 8 человек) ежедневно в течение 45 суток по одному пакету смеси. До и после эксперимента у пациентов проводили клинический анализ крови и определяли показатели обмена липидов.

Закономерность изменения показателей общего анализа крови, липидного обмена, а также общего самочувствия пациентов в результате приема питательной смеси с АГЭ в примере 1.

Пример 5

Для получения сухой питательной смеси на основе сухого ферментативного нефильтрованного гидролизата из головоногого моллюска кальмара командорского используют сухие компоненты в соотношениях, указанных в табл. 1

В навеске сухой питательной смеси массой 30 г содержание АГЭ составляет 750,0 мг.

Сухая питательная смесь, полученная по примеру 5, была использована в рационе питания сотрудников ВУЗа (преподаватели) (группа 10 человек) ежедневно в течение 30 суток по одному пакету смеси. До и после эксперимента у пациентов проводили клинический анализ крови и определяли показатели обмена липидов.

Закономерность изменения показателей общего анализа крови, липидного обмена, а также общего самочувствия пациентов в результате приема питательной смеси с АГЭ в примере 1.

Закономерность изменения общего самочувствия пациентов в результате приема питательной смеси с АГЭ, показателей липидного обмена и общего анализа крови, как в примере 1, изменения онкомаркеров, как в примере 2.

Пример 6

Для получения сухой питательной смеси на основе сухого ферментативного нефильтрованного гидролизата из головоногого моллюска осьминога Дофлена используют сухие компоненты в соотношениях, указанных в табл. 1

В навеске сухой питательной смеси массой 30 г содержание АГЭ составляет 450,0 мг.

Сухая питательная смесь, полученная по примеру 6, была использована в рационе питания сотрудников ВУЗа (преподаватели) (группа 10 человек) ежедневно в течение 60 суток по одному пакету смеси. До и после эксперимента у пациентов проводили клинический анализ крови и определяли показатели обмена липидов и онкомаркеры.

Закономерность изменения показателей общего анализа крови, липидного обмена, а также общего самочувствия пациентов в результате приема питательной смеси с АГЭ в примере 1.

Закономерность изменения общего самочувствия пациентов в результате приема питательной смеси с АГЭ, показателей липидного обмена и общего анализа крови, как в примере 1, изменения онкомаркеров, как в примере 2.

Таким образом, экспериментально доказано, что применение разработанных питательных смесей способствует интенсификации защитных механизмов организма человека и нормализации липидного обмена.