Способ получения растительной пищевой добавки

 

Использование: в пищевой промышленности для производства лечебно-профилактических продуктов радиопротекторного действия. Сущность изобретения: корнеи клубнеплоды, плоды и ягоды помещают в роторный гидродинамический кавитатор объемом 15 куб. дм. Ротор кавитатора снабжен шестью лопастями, расположенными по грйТГдва яруса, причем стей одного яруса по отношению к лопастям другого яруса составляет 60°. В кавитатор заливается дистиллированная вода. Гидромодуль равен 1:2-1:7. Включают ротор со скоростью 3200-4600 об/мин. Одновременно смесь барботируют кислородом. Через 15-20 мин получают пищевую добавку, содержащую меланиноподобные вещества, имеющие в своей структуре семихинонные радикалы. В 1 кг гомогената содержание меланина составляет в зависимости от обрабатываемого продукта 0,17-0,48 г, Полученную добавку вводят в яблочный сок, творог, макаронные изделия. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) ((1) (я)з А 23 L 1/29, 1/025

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

0 ! р (Л

4 (21) 4944754/13 (22) 14.06,91 (46) 07,04,93. Бюл. ЬЬ 13 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М.В,Ломоносова (72) В.Л.Куев и Н.И.Гончаров (73) В.Л.Куев и Н.И.Гончаров (56) Фан-Юнг А.Ф., Флауменбаум Б,Л., Изотов А.К. Технология консервирования плодов и овощей. — M.: Пищепромиздат, 1961, с. 215. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ (57) Использование; в пищевой промышленности для производства лечебно-профилактических продуктов радиопротекторного действия. Сущность изобретения: корне- и

Изобретение относится к пищевой промышленности и является новым направлением в отрасли, в связи с чем аналоги и прототип отсутствуют.

Способ может применяться для обогащения природными радиопротекторными веществами любого растительного сырья, которое при технологической переработке подвергается гомогенизации и последующей ферментации нативными ферментами.

Цель изобретения заключается в том, что клубне-; корнеплоды, плоды и ягоды измельчают и гомогенизируют в роторном гидродинамическом кавитаторе при скоростях вращения ротора 3200 — 4600 об/мин, числ(, лопастей 6, объеме кавитатора Ч = 15,0 дм и постоянном барботировании сырья кислородом в процессе переработки. клубнеплоды, плоды и ягоды помещают в роторный гидродинамический кавитатор объемом 15 куб. дм. Ротор кавитатора снабжен шестью лопастями, расположенными

-по-гри в два яруса причем с стей одного яруса по отношению к лопастям другого яруса составляет 60 . В кавитатор заливается дистиллированная вода. Гидромодуль равен 1:2 — 1:7, Включают ротор со скоростью 3200-4600 об/мин. Одновременно смесь барботируют кислородом. Через

15-20 мин получают пищевую добавку, содержащую меланиноподобные вещества, имеющие в своей структуре семихинонные радикалы. В 1 кг гомогената содержание меланина составляет в зависимости от обрабатываемого продукта 0,17 — 0,48 г, Пол: ученную добавку вводят в яблочный сок, творог, макаронные изделия, 2 табл.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения пищевой добавки с радиопротекторными свойствами клубне-, корнеплоды, плоды и ягоды измельчают и гомогенизируют в роторном гидродинамическом кавитаторе при скоростях вращения ротора 3200-4600 об/мин, числе лопастей 6, объеме кавитатора V = 15дм и постоянном з барботировании сырья кислородом в процессе переработки.

Известно, что меланины обладают радиопротекторными свойствами, поэтому увеличение их содержания в пищевой добавке или продукте будет придавать им новые свойства, связанные с возникновением противолучевого действия, благодаря которому при потреблении продукта в пищу происходит усиление иммуннозащитных

1807854

B табл,1 приведены данные о количестве образующегося меланина при переработке сырья по заявляемому способу, при механическом измельчении и гомогенизации в присутствии парциальной концентрации кислорода воздуха и при полном насыщении сырья кислородом в процессе переработки.

Как видно иэ табл,1, окисление субстра0 та ферментами в процессе кавитации при барботировании кислородом обеспечивает значительное повышение выхода меланина, которое достигается за счет синтеза нативными ферентами в присутствии активиро5 ванных форм кислорода.

Обогащение пищевой добавки меланинами обеспечивает придание ей радиопротекторных свойств, благодаря которым после введения добавки в пищевой продукт

0 при его последующем потреблении человеком усиливаются иммунно-защитные функции организма, обеспечивающие повышение устойчивости организма к действию радиации и ее различных негативных последствий.

Измельчение и гомогенизация корне-, клубнеплодов, плодов и ягод в роторном гидродинамическом кавитаторе обст- вуют эффективному ме ескому диспергированию рэ льного сырья лопастями, а также его деструкции под действием им-- пульсных давлений, волн разрежения — сжатия при пульсациях кавитационных пузырьков. Кроме того, зэ счет физико-хи5 мических эффектов, сопровождающих гидродинамическую кавитацию, происходит интенсивное образование свободных радикалов ОН, ЙОг, перекиси водорода и других соединений, активно участвующих в синте40 зе меланина.

Продувание кислорода через раствор в процессе кавитирования сопровождается повышением концентрации его активных форм, вследствие чего происходит значи45 тельное увеличение выхода мелэнина при ферментировании сырья эндогенными ферментами. функций организма человека к действию радиации и вызываемой ею лучевой болезнью, При измельчении и гомогенизации растительного сырья разрушается клеточная оболочка и внутриклеточные структуры, вследствие чего происходит освобождение окисл ител ьн ых ферментов — оксидоредуктаз, благодаря чему образуется система, в которой приводятся во взаимодействие высвободившиеся клеточные компоненты, включая полифенольные соединения, при ферментативном окислении которых происходит образование меланиновых пигментов, обладающих радиопротекторными 1 свойствами.

Проведение гомогенизации перерабатываемого сырья в кавитационных полях, образуемых гидродинамическими излучателями (роторными кавитаторами) в постоян- 2 но продуваемом кислородом сырье наряду с практически полным разрушением клеток обеспеиипает 1.акже ак ивацию и увеличение концентрации всех активных форм кислорода, при наличии которых в субстрэте 2 резко увеличивается количество образовавшегося меланина.

Таким образом, новизна предлагаемого способа заключается в получении пищевых добавок с рэдиопротекторными свойства- 3 ми, обусловленными наличием в составе меланиновых веществ, при получении которы требуется одновременное выполнен трех технологических условий: проведение переработки сырья,в. режиме гидродинамиче- 3 ской кавитэций; участие в синтезе меланина эндогенных растительных ферментов; постоянное продувание кислородом измельчаемого в кавитаторе сырья, 50

При таком сочетании указанных условий происходит кавитационное измельчение сырья вплоть до* разрушения клеток, вследствие чего увеличивается концентрация субстрата, доступного ферментам и кислороду; рээрушение сырья приводит к выходу из него эндогенных ферментов, в результате чего значительно возрастает концентрация ферментов, способных осуществлять синтез мелэнина; насыщение растительного сырья кислородом в условиях барботирования и гидродинамической кавитационной обработки обеспечивает генерацию активных форм кислорода, которые участвуют в реакциях трансформации радикалов и связаны с образованием меланина. Активация молекулярных форм кислорода является решающим условием резкого увеличения концентрации образующегося меланинэ.

Вращение ротора при скоростях < 3200 об/мин обеспечивает генерацию небольшого количества активных форм кислорода, необходимых для образования меланина, а использование скоростей вращения ротора, превышающих 4600 об/мин, обеспечивает выход меланина, эквивалентный его концентрации при 4600 об/мин. (См. табл.2), Как видно из табл.2 при скоростях вращения ротора < 3200 об/мин выход меланина минимален, а при скоростях вращения >

4600 об/мин его выход не увеличивается, 1807854

Использование кавитатора роторного типа способствует эффективной кавитационной обработке сырья, при которой достигается максимальный выход меланина, Для данного кавитатора наибольшее количество меланина в перерэбатываемом 5 сырье достигается при скоростях вращения ротора 3200 — 4600 об/мин.

Способ осуществляется следующим образом. Перерабатываемое сырье помещают в кавитатор роторного типа, заливают дис- 10 тиллированной водой (гидромодуль 1:21;7). Затем включают ротор, придавая ему скорость вращения 3200 — 4600 об/мин, и осуществляют измельчение и гомогениза- 15 цию растительного сырья в течение 15 — 20 мин до получения высокоизмельченного гомогената. Одновременно с включением ротора осуществляют продувку раствора кислородом, которую завершают по оконча- 20 нии кавитационной обработки, После этого гомогенизированную растительную массу, обогащенную меланином, отправляют на дальнейшую переработку, для получения из нее соответствующего продукта питания, 25 содержащего меланин, например из топинамбура — глюкозо-фруктозный сироп и т,п., или в качестве добавки с радиопротекторными свойствами, вводимой в другие пищевые продукты, например в макаронные и 30 хлебобулочные изделия, консервы, пасты и т.п., что обеспечивает придание им лечебнопрофилактических свойств, связанных с противолучевым действием.

Пример 1. Получали пищевую добавку 35 противолучевого действия из растительного сырья — топинамбура, представляющего собой клубнеплод,.содержащий значительные количества фруктозанов. Для этого 5 кг. топинамбура помещали в кавитэтор, заливали 40 . 10 л дистиллированной воды и проводили гомогенизацию сырья в течение 20 мин в кавитационном режиме при скорости Вращения ротора 3200 об/мин, Одновременно с включением ротора осуществляли продув- 45 ку раствора кислородом, которую завершали по окончании кавитационной обработки, После завершения процесса кавитации концентрация меланина в 1 кг гомогенэта составила 0,32 r. Добавка готова для введения 50 в пищевые продукты, После этого добавку вводили в макаронные изделия, Пример 2. Получали пищевую добавку противолучевого действия из сахарной свеклы, Для этого 5 кг сахарной свеклы по- .55 мещали в кавитатор, заливали 10 л дистиллированной воды и проводили гомогенизацию сырья в течение 18 мин в кавитационном режиме при скорости вращения ротора 3900 об/мин, Одновременно с включением ротора осуществляли продувку раствора кислородом, которую завершали по окончании кавитационной обработки, После завершения кавитации концентрация меланина в 1 кг гомогената сахарной свеклы составила 0,17 r. Добавка готова для введения в пищевые продукты. После этого добавку вводили в творог.

Пример 3, Получали пищевую добавку противолучевого действия из яблок, Для этого 3 кг яблок помещали в кавитатор заливали 12 л дистиллированной воды и проводили гомогенизацию сырья в течение 15 мин в кавитационном режиме при скорости вращения ротора 4600 об/мин, Одновременно с включением ротора осуществляли продувку раствора кислородом, которую завершали по окончании кавитационной обработки.

После завершения кэвитации концентрация меланина в 1 кг гомогената яблок составила

0,48 r. Добавка готова для введения в пищевые продукты, После этого добавку вводили в яблочный сок.

Заявляемый способ обеспечивает получение пищевых добавок, обогащенных природным радиопротектором, меланином, при введении которых в пищевые продукты им придают противолучевые свойства, обеспечивающие защиту организма от.действия радиации и вызываемой ей лучевой болезни.

Формула изобретения

Способ получения растительной пищевой добавки, включающий измел ьчение растительного сырья, отличающийся тем, что, с целью придания продукту радиопротекторных свойств путем образования из компонентов перерабатываемого сырья меланиноподобных веществ, в качестве растительного сырья используют клубне-, корнеплоды, плоды и ягоды, измельчение ведут в роторном гидродинамическом кавитаторе объемом 15 куб,дм, на роторе которого укреплены шесть лопастей, по три в два яруса со смещением лопастей одного яруса по отношению к лопастям другого под углом

60О, в водной среде при гидромодуле 1;2 — 1:7 и скорости вращения ротора 3200-4600 об/мин при одновременном барботировании смеси кислородом, 1807854

Таблица 1

Способ обработки

230 «+70

100 - 30

116+ 40 ю1

* Поскольку выход меланина при ферментивном синтезе из различных клубне-, корнеплодов, плодов и ягод, например картофеля, свеклы, топинамбура, яблок, винограда, ит.д„по абсолютной величине отличаются, в табл. 1 приведены значения концентраций меланина относительно. механического способа гомогенизации сырья при барботировании парциальным кислородом воздуха, принятым за 100 .

Таблица 2

** Из-за различных абсолютных количеств образующегося меланина выход меланина в различных клубне-, корнеплодах, плодах и ягодах приведен в относительных единицах.

Составитель В. Куев

Техред M.Moðãåíòàë Корректор М. Максимишинец

Редактор С, Кулакова

Заказ 1387 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Кавитация при барботировании кислородом

Механическая гомогенизация при барботировании воздухом

Механическая гомогенизация при барботировании кислородом

Количество образовавшегося мелинина в измельченном растительном сырье в,, по отношению к количеству меланина пб" сле механической гомогенизации при барботировании кислородом воздуха