Препарат бета-каротина для окрашивания и витаминизации и способ его получения

 

Использование: изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано, в частности, для приготовления холодных и/или горячих напитков, концентратов, а также в фармацевтической промышленности при приготовлении лекарственных форм. Сущность изобретения: препарат бета-каротина включает в качестве носителя сухие микрокристаллические и/или пористые вещества, в качестве антиоксиданта - полярные липиды, бутилокситолуол или бутилоксианизол при следующем соотношении компонентов, мас.%: бета-каротин 0,01 - 10,0, полярные липиды 0,01 - 20,0, бутилокситолуол или бутилоксианизол 0,01 -0,1, сухие микрокристаллические и/или пористые вещества - остальное. Готовят раствор бета-каротина, полярных липидов, бутилокситолуола или бутилоксианизола в этаноле при температуре 50 - 78^oC, в полученный раствор вносят сухой микрокристаллический и/или пористый носитель, образовавшуюся массу тщательно перемешивают, этанол удаляют. Полученный продукт при необходимости просеивают и/или гранулируют. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в фармацевтической промышленности для приготовления лекарственных форм, содержащих бета-каротин.

Известен способ получения водорастворимых порошкообразных препаратов бета-каротина, согласно которому бета-каротин расплавляют в арахисовом масле при температуре 180^oC и затем полученный расплав эмульгируют при повышенном давлении в водном растворе декстрина. После высушивания получают легкорастворимый в воде порошок следующего состава: бета-каротин 3,6 г DL-α-токоферол 3,0 г аскорбилпальмитат 0 6 г декстрин 75 г глюкоза 25,3 г лецитин 1,65 г арахисовое масло 14,4 г В данном случае лецитин используют в качестве эмульгатора. В качестве антиоксиданта используют смесь аскорбилпальмитата и DL-a-токоферола [1] Недостаток данного способа заключается в необходимости использования высоких температур и давления, а также соответствующего специального оборудования и возможности использования только одного типа эмульгатора-носителя (декстрина).

Наиболее близким техническим решением к предложенному способу является способ получения порошкообразного мелкодисперсного препарата каротиноидов на основе обезжиренного, цельного или сухого молока, включающий растворение каротиноида в одном из органических растворителей: ацетоне, этаноле, H- или изопропаноле, 1,2-бутандиол-1-метиловом эфире, 1,2-пропандиол-1-н-пропиловом эфире или их смеси при температуре 50 -240^oC и, при необходимости, при повышенном давлении, смешивание полученного молекулярного раствора с молоком при температуре 0 50^oC с получением мелкодисперсной суспензии бета-каротина, стабилизированной белками молока. При сушке этой суспензии удаляют органический растворитель и воду и получают водорастворимый мелкодисперсный порошкообразный препарат каротиноидов следующего состава: бета-каротин 7 20 г
сухое молоко 200 г
DL-a-токоферол 8 10 г
аскорбилпальмитат 4 6 г
Данный способ обеспечивает возможность получения высоко- концентрированных водорастворимых препаратов бета-каротина, содержащих 1 -10% основного вещества [2]
Недостаток данного способа заключается в необходимости использования высоких температур и давления и, соответственно, специального оборудования, а также в качестве стабилизатора-носителя только молока, кроме этого, недостатком является то, что согласно известному способу проводят стадию эмульгирования органической фазы в водном растворе с последующим удалением органического растворителя и воды, что является энергоемким процессом, требующим специального оборудования.

Техническим результатом является обеспечение устойчивости к окислению полученного порошкообразного водорастворимого препарата бета-каротина.

Предложенный препарат бета-каротина для окрашивания и витаминизации включает в качестве антиоксиданта полярные липиды бутилокситолуол или бутилоксианизол, бета-каротин, носитель сухие микрокристаллические и/или пористые вещества при следующем соотношении компонентов, мас.

бета-каротин 0,01 10,0
полярные липиды 0,01 20,0
бутилокситолуол или бутилоксианизол 0,01 0,1
сухие микрокристаллические и/или пористые вещества остальное.

При этом препарат бета-каротина в качестве сухих микрокристаллических и/или пористых веществ содержит сахара или их смеси, а в качестве сахаров - сахарозу или фруктозу или глюкозу. Из полярных липидов препарат содержит лецитин или пищевые растительные фосфаты или смесь лецитина с пищевыми растительными фосфатами.

Порошкообразный водорастворимый препарат бета-каротина характеризуется высокой устойчивостью к окислению. Данные, представленные в табл. 1, иллюстрируют повышение устойчивости к окислению препарата бета-каротина в 2 - 6 раз при использовании предлагаемых компонентов.

Высокая устойчивость препарата бета-каротина к окислению обеспечивается присутствием как бутилокситолуола или бутилоксианизола, так и полярных липидов. Полярные липиды в данном случае выступают в качестве не только антиоксиданта, но и в качестве пленкообразующего вещества. Образовавшаяся на поверхности микрокристаллов бета-каротина пленка полярных липидов имеет пониженную газопроницаемость и, благодаря этому, обеспечивает дополнительную стабилизацию бета-каротина.

Способ получения порошкообразного водорастворимого препарата бета-каротина заключается в том, что готовят раствор бета-каротина, полярных липидов, бутилокситолуола или бутилоксианизола в этаноле при температуре 50 - 78^oC, в полученный раствор вносят сухой мелкокристаллический и/или пористый носитель, образовавшуюся массу тщательно перемешивают, этанол удаляют. Полученный продукт при необходимости просеивают и/или гранулируют.

При этом в качестве мелкодисперсного носителя используют сахарозу, фруктозу или другие сахара или их смеси. В качестве пористого носителя используют сухое обезжиренное или цельное молоко, сухие осветленные или неосветленные фруктовые или овощные соки, белки, в частности соевый белок, казеин, желатину или кукурузный или картофельный крахмал.

Для приготовления препарата используют синтетический или полученный микробиологическим путем бета-каротин, как кристаллический, так и порошкообразный. В качестве полярных липидов используют лецитины, например яичный лецитин, или смесь растительных полярных липидов, например пищевые растительные фосфатиды, или смеси лецитинов с пищевыми растительными фосфатидами.

Наличие полярных липидов в препарате позволяет получать мелкокристаллическую дисперсию бета-каротина (среднестатистический размер кристаллов 0,1 1,0 мкм) и обеспечивает хорошую адгезию (закрепление) микрокристаллов на мелкодисперсном и/или пористом носителе. Смесь полярных липидов с бутилокситолуолом или бутилоксианизолом обеспечивает высокую устойчивость препарата к окислению, тем самым увеличивая срок хранения препарата.

Содержание бета-каротина в препарате может варьироваться от 0,01 до 10%
Весовое соотношение бета-каротина: полярные липиды могут изменяться в пределах от 10:1 до 1:2000. Верхнюю границу содержания полярных липидов устанавливают на уровне не более 20% в связи с тем, что при более высоком содержании полярных липидов ухудшается растворимость препарата в воде. Нижнюю границу содержания полярных липидов устанавливают на уровне не менее 0,01% что обеспечивает эффективную иммобилизацию микрокристаллов бета-каротина на носителе и защиту бета-каротина от окисления за счет образования защитной пленки.

Полученный продукт содержит от 0,1% до 0,01% бутилокситолуола или бутилоксианизола в качестве антиоксидантов. Содержание бутилокситолуола или бутилоксианизола определяется требуемыми сроками их хранения. Увеличение содержания бутилокситолуола или бутилоксианизола в препарате позволяет увеличить срок хранения без уменьшения концентрации бета-каротина. Но по существующим токсикологическим нормам концентрация указанных стабилизаторов не должна превышать 0,2%
В способе получения препарата используют в качестве органического растворителя только этанол, базируясь на его физико-химических (температура кипения, летучесть) и токсикологических показателях, что позволяет использовать его как в пищевой, так и в фармацевтической промышленности.

Возможность осуществления способа получения препарата бета-каротина показана в приведенных примерах, но не ограничивается ими.

Пример 1.

Растворяют 0,1 г кристаллического бета-каротина, 0,1 г лецитина, 0,1 г бутилокситолуола в 100 мл этанола при температуре 50^oC. В полученный раствор при перемешивании вносят 999,7 г сахарозы. Полученную массу переносят в роторный испаритель, где удаляют этанол. Получают 1 кг порошкообразного водорастворимого бета-каротина.

Готовый препарат представляет собой легко подвижный порошок розового цвета, показатели стабильности которого аналогичны указанным в табл. 1 для формы 1.

Пример 2.

Растворяют 0,1 г кристаллического бета-каротина, 100 г пищевых растительных фосфатидов, 0,1 г бутилокситолуола в 300 мл этанола при температуре 50^oC. В полученный раствор при перемешивании вносят 899,8 г сахарозы. Полученную массу переносят в роторный испаритель, где удаляют этанол. Получают 1 кг порошкообразного водорастворимого бета-каротина.

Готовый препарат представляет собой легко гранулируемый маслянистый порошок розового цвета, показатели стабильности которого аналогичны указанным в табл. 1 для формы 2.

Пример 3.

Растворяют 100 г порошкообразного бета-каротина, 10 г лецитина, 0,1 г бутилоксианизола в 500 мл этанола при температуре 78^oC. В полученный раствор при перемешивании вносят 898,9 г фруктозы. Полученную массу переносят в роторный испаритель, где удаляют этанол. Получают 1 кг порошкообразного водорастворимого бета-каротина.

Готовый препарат представляет собой легко подвижный порошок красного цвета, показатели стабильности которого аналогичны указанным в табл. 1 для формы 1.

Пример 4.

Растворяют 100 г порошкообразного бета-каротина, 200 г пищевых растительных фосфатидов, 1 г бутилокситолуола в 500 мл этанола при температуре 78^oC. В полученный раствор при перемешивании вносят 699 г глюкозы. Полученную массу переносят в роторный испаритель, где удаляют этанол. Получают 1 кг порошкообразного водорастворимого бета-каротина.

Готовый препарат представляет собой легко гранулируемый маслянистый порошок красного цвета, показатели стабильности которого аналогичны указанным в табл. 1 для формы 2.

Растворяют 10 г кристаллического бета-каротина, 11 г пищевых растительных фосфатидов, 0,1 г бутилокситолуола в 300 мл этанола при температуре 50^oC. В полученный раствор при перемешивании вносят 978,9 г сахарозы. Полученную массу переносят в роторный испаритель, где при пониженном давлении удаляют этанол. Получают 1 кг порошкообразного водорастворимого бета-каротина.

Готовый препарат представляет собой легко подвижный порошок красного цвета, показатели стабильности которого приведены в табл. 1 (форма 1).

Пример 6.

Способ осуществляют аналогично примеру 5, за исключением того, что вместо сахарозы вносят 978,9 г сухого обезжиренного молока.

Пример 7.

Способ осуществляют аналогично примеру 5, за исключением того, что вместо сахарозы вносят 978,9 г сухого осветленного яблочного сока.

Пример 8.

Способ осуществляют аналогично примеру 5, за исключением того, что вместо сахарозы вносят 978,9 г сухого неосветленного тыквенного сока.

Пример 9.

Способ осуществляют аналогично примеру 5, за исключением того, что вместо сахарозы вносят 978,9 г соевого белка.

Пример 10.

Способ осуществляют аналогично примеру 5, за исключением того, что вместо сахарозы вносят 978,9 г кукурузного крахмала.

Для получения, например, витаминизированного напитка, 1 г полученного по примерам 5 10 препарата бета-каротина растворяют при перемешивании в 200 мл воды при 25 35^oC.

Таким образом, получен стабильный порошкообразный водорастворимый препарат бета-каротина.

Основным достоинством предлагаемого способа получения препарата бета-каротина является проведение процесса без использования водных растворов компонентов, что обеспечивает высокую технологичность данного способа. Предлагаемый способ также обеспечивает возможность получения препарата бета-каротина без использования температур выше температуры кипения применяемых растворителей, что создает условия для проведения процесса при нормальном атмосферном давлении. В способе может быть использован широкий ряд мелкодисперсных и/или пористых носителей, доступных для производителя.

Образцы препаратов хранились при 5^oC в герметичной упаковке:
контроль 1% бета-каротин, 99% сахароза;
форма 1 1% бета-каротин, 97,8% сахароза, 0,1% бутокситолуол, 1,1% фосфатиды пищевые растительные;
форма 2 1% бета-каротин, 78,9% сахароза, 0,1% бутокситолуол, 20% фосфатиды пищевые растительные.

Источники информации
1.US патент n4844934, кл.426-540, 1989.

DE патент n3611229, кл. A23L 1/275. 1987.

Формула изобретения

1. Препарат бета-каротина для окрашивания и витаминизации, включающий антиоксидант, бета-каротин, носитель сухие микрокристаллические и/или пористые вещества, отличающийся тем, что в качестве антиоксиданта используют полярные липиды, бутилокситолуол или бутилоксианизол при следующем соотношении компонентов, мас.

Бета-каротин 0,01 10,0
Полярные липиды 0,01 20,0
Бутилокситолуол или бутилоксианизол 0,01 0,1
Сухие микрокристаллические и/или пористые вещества Остальное
2. Препарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве сухих микрокристаллических и/или пористых веществ используют сахара или их смеси.

3. Препарат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве сахаров используют сахарозу, или фруктозу, или глюкозу.

4. Препарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве сухих микрокристаллических и/или пористых веществ используют сухое обезжиренное или цельное молоко или сухой фруктовый сок или сухой овощной сок.

5. Препарат по пп.1 4, отличающийся тем, что в качестве полярных липидов используют лецитин или пищевые растительные фосфатиды или смесь лецитина с пищевыми растительными фосфатидами.

6. Способ получения препарата бета-каротина, включающий растворение бета-каротина в этаноле в присутствии антиоксиданта при температуре не ниже 50^oС с последующим нанесением раствора на носитель и удалением растворителя, отличающийся тем, что растворение проводят при температуре не выше 78^oС, в качестве антиоксиданта используют полярные липиды в смеси с бутилокситолуолом или бутилоксианизолом, а нанесение раствора на носитель ведут путем перемешивания полученного раствора бета-каротина непосредственно с сухим микрокристаллическим и/или пористым веществом.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве сухого микрокристаллического и/или пористого вещества используют сахара или их смеси.

8. Способ по пп.6 и 7, отличающийся тем, что в качестве сахаров используют сахарозу, или фруктозу, или глюкозу.

9. Способ по пп.6 8, отличающийся тем, что в качестве полярных липидов используют лецитин, или пищевые растительные фосфатиды, или смесь лецитина с пищевыми растительными фосфатидами.

10. Способ по пп.6 9, отличающийся тем, что в качестве сухого микрокристаллического и/или пористого вещества используют сухое обезжиренное молоко, или цельное молоко, или сухой фруктовый сок, или сухой овощной сок.

11. Способ по пп.6 9, отличающийся тем, что после удаления растворителя полученный остаток просеивают и/или гранулируют.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.01.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 18-2004

Извещение опубликовано: 27.06.2004        

---