Способ производства биопрепаратов в сухой форме из гидролизатов гидробионтов
Владельцы патента RU 2704829:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН" (ФИЦ ИнБЮМ) (RU)
Способ включает подготовку препарата, замораживание смеси при температуре -40°С и выдерживание полученной смеси, а также сушку и последующее таблетирование или капсулирование. В качестве биопрепарата используют композицию гидролизатов, состоящую из щелочного гидролизата из мидий и кислотного гидролизата из рапаны. Композицию разбавляют дистиллированной водой до содержания сухих веществ 5-10% и автоклавируют при температуре +114°С в течение 30 минут. Затем в камере сублимационной сушилки замораживают смесь в течение 2-3 часов и выдерживают, повышая температуру до -30°С в течение 16-20 часов. Для сушки продукта повышают температуру до +40°С при вакууме 9-11 мм рт.ст. в течение 20-24 часов, после чего досушивают биопрепарат при указанной температуре в течение 8-12 часов до содержания сухих веществ 92-94%. Изобретение обеспечивает получение биопрепарата в форме, удобной для дозирования и применения. 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к способам производства биологически активных пищевых добавок (БАД), предназначенных к использованию в медицине и пищевой промышленности в качестве сырьевого компонента при производстве специализированных пищевых продуктов и поликомпонентных биологически активных добавок.
Известен способ лиофильной сушки биопрепарата (см. пат. 2261623, Российская Федерация, МПК A23L 1/03, 2004 г.), предусматривающий введение в раствор гидролизата наполнителя для эффективного промерзания всего продукта в процессе замораживания. В качестве растворов биопрепаратов используют гидролизат из мидий «МИГИ-К ЛП» [2], гидролизат из мяса рапаны «Рапанин» [3], гидролизат из морского гребешка [4] и другие. В качестве наполнителя используют нейтральные полисахариды - крахмал, метилцеллюлозу или пектины в количестве от 5-40% к массе гидролизатов из морских гидробионтов. Смесь перемешивают и разливают в емкости высотой слоя 8-10 мм, замораживание проводят при температуре - 40-45°С и выдерживают при этих температурах в течение 4-10 ч. Сушку ведут до содержания сухих веществ 90-94%, а после сушки препарат измельчают. Недостатком способа является то, что он разработан для гидролизатов гидробионтов, получаемых из моносырьевого источника. К недостаткам следует также отнести необходимость добавления структурирующих веществ для обеспечения эффективного промерзания.
Из уровня техники известно, что для препаратов, содержащих белки и пептиды, в основном применяют лиофильное высушивание. Преимуществами такого способа высушивания являются отсутствие денатурирующего воздействия высоких температур, сохранение дисперсной фазы, увеличение срока хранения без потери структурной целостности и биологической активности. Лиофилизированные препараты восстанавливают при увлажнении, и они обретают свои первоначальные свойства [5; 10].
При этом в качестве стабилизирующих агентов для белков и пептидов используют растворы аминокислот: аспарагиновую и/или глутаминовую, а в качестве структурирующих веществ - манит, аланин и/или глицин [6].
Алании, в свою очередь, препятствует ухудшению свойств лиофилизата, позволяет получать его с большой удельной поверхностью, что ускоряет время сушки [11].
Присутствие в растворах белков глицина вызывает кристаллизацию последних, что позволяет улучшить стабильность препарата [10].
Также из уровня техники известно, что гидролизаты гидробионтов, получаемые из моносырьевого источника, как правило, лимитированы по отдельным незаменимым аминокислотам, что снижает их биологическую ценность и уровень усвояемости. В то же время, именно гидролизаты, вследствие снижения агрегации белков за счет потери ими антигенных свойств, позволяют комбинировать гидролизаты из различных источников, улучшая биологическую ценность за счет получения продукта со сбалансированным аминокислотным скором [7].
Задачей изобретения Способ производства биопрепаратов в сухой форме из гидролизатов гидробионтов является разработка технологии получения биологически активной добавки из композиций гидролизатов, изготовленных из мидии и рапаны.
Техническим результатом от решения поставленной задачи является получение препарата, сбалансированного по аминокислотному скору, содержащего в том числе незаменимую аминокислоту триптофан, а также таурин, в практичной форме, удобной для расфасовки, дозирования и применения.
Заявленный технический результат достигается тем, что в Способе производства биопрепаратов в сухой форме из гидролизатов гидробионтов с применением лиофильной сушки, включающей подготовку препарата, замораживание смеси при температуре - 40°С и выдерживание полученной смеси, а также сушку и последующие таблетирование и капсулирование сухого препарата, предусмотрены ряд изменений. Так, например, в качестве биопрепарата используют композицию гидролизатов, состоящую из мидийного щелочного гидролизата и кислотного гидролизата из рапаны. Указанную композицию разбавляют дистиллированной водой до содержания сухих веществ 5-10% и автоклавируют при температуре +114°С в течение 30 минут. Затем в камере сублимационной сушилки замораживают смесь в течение 2-3 часов и выдерживают, повышая температуру до -30°С в течение 16-20 часов. Для сушки продукта повышают температуру до +40°С при вакууме 9-11 мм рт.ст. в течение 20-24 часов, после чего досушивают продукт при указанной температуре в течение 8-12 ч. до содержания сухих веществ 92-94%.
Новизной изобретения является разработка способа лиофильной сушки композиции гидролизатов, полученных из различных источников сырья. Отличительной особенностью заявляемого способа является то, что процесс замораживания продукта ведут без привлечения специализированных наполнителей, способных понизить свойства конечного продукта. За счет высоких концентраций аланина и глицина в композиции гидролизатов, 12,5% и 10,94% соответственно, наблюдается удовлетворительная кристаллизация препарата при замораживании, поэтому нет необходимости вводить в раствор препарата дополнительно полисахариды. Технических решений, совпадающих со всей совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критериям патентоспособности «новизна».
Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому критерию патентоспособности как «изобретательский уровень». Температурные режимы и заявляемая последовательность операций способа подобраны авторами экспериментально в границах оптимального и эффективного достижения заявленного технического результата.
Критерий патентоспособности «промышленная применимость» подтверждается примерами конкретного выполнения.
Исходную композицию гидролизатов, сбалансированных по аминокислотному скору и биологической ценности можно получить, например, в соответствии с патентом 69143 [8]. В заявляемом изобретении лиофильной сушке подвергают композицию гидролизатов, состоящую из щелочного мидийного гидролизата (полуфабрикат-1), содержащего триптофан и таурин, и кислотного гидролизата рапаны (полуфабрикат-2), массовая доля которого в композиции гидролизатов составляет 6-10%, рН 6,4-6,6, содержание глицина и аланина 12,5% и 10,94%, соответственно, сухих веществ 22-25%. Лиофилизированный препарат также сбалансирован по аминокислотному скору, содержит незаменимую аминокислоту триптофан, с высоким содержанием таурина в капсулированной форме, не обладает специфическим соленым вкусом, присущим исходной композиции гидролизатов. При этом сохраняются антиатеросклеротическое, иммуномодулирующее, антиоксидантное действия, присущие препарату в жидкой форме.
Аминокислотный состав гидролизатов (мг)
Аминокислотный скор гидролизатов (%)
Пример 1.
Лиофильной сушке подвергали композицию из щелочного мидийного гидролизата, содержащего триптофан и таурин, и кислотного гидролизата рапаны, массовая доля которого в композиции гидролизатов составляла 6-10%, рН 6,4-6,6, содержание глицина и аланина 12,5% и 10,94%, соответственно, сухих веществ 22-25%.
Исходную композицию гидролизатов разбавляли дистиллированной водой до содержания сухих веществ 10% и в объеме 1,5 л автоклавировали в инфузионных флаконах объемом 500 см3 при +114°С в течение 30 мин. Получали флаконы, заполненные 100 см3 препарата. Флаконы по 5 шт. помещали в морозильную камеру на специальный станок для намораживания на стенки флакона и для заморозки поливали хладагентом с температурой - 40°С в течение 2-3 ч. Затем флаконы, помещенные в кассету, размещали в камере сублимационной сушилки LZ-9, где выдерживали при температуре -30°С в течение 20 ч. После этого повышали температуру в камере сублимационной сушилки до +40°С при вакууме 9-11 мм рт.ст. и выдерживали в течение 24 часов, а досушивали при указанной температуре в течение 12 часов до содержания сухих веществ 92-94%). Во флаконах с исходным содержанием сухих веществ 10% в дозировке по 100 см3 получили биопрепарат серо-коричневого цвета, массой 36 г, с содержанием сухого вещества 92,45%. Общее время сушки составило 56 ч.
Пример 2.
Композицию гидролизатов разбавляли дистиллированной водой до содержания сухих веществ 5% и, разлив - по 100 см3 во флаконы объемом по 500 см3, автоклавировали при температуре +114°С в течение 30 минут. Затем флаконы помещали в морозильную камеру на специальный станок для намораживания на стенку флакона и поливали хладагентом с температурой - 40°С в течение 2-3 ч. Замороженные таким образом флаконы помещали в кассету сублимационной сушилки LZ-9 и устанавливали в камере сушилки, где выдерживали при температуре -30°С в течение 16 ч. Для сушки биопрепарата повышали температуру +40°С вакууме 9-11 мм рт.ст. в течение 20 ч. Досушивали продукт при +40°С в течение 8 ч. Во флаконах получили продукт серо-коричневого цвета внизу и кремового сверху. После растирания комков получился порошок светло-коричневого цвета, содержание сухих веществ 92,84%, масса продукта - 69 г. Общее время сушки 48 ч.
Список использованных источников
1. Патент РФ 2261623. Способ лиофильной сушки биопрепарата. МПК7 A23L 1/03, A61K 35/56. Абрамова Л.С., Новикова М.В., Беседина Т.В., Чимиров Ю.И., Борк Д.А. Патентообладатель: ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) (RU). Заявка: 2004114899/15, 18.05.2004. Опубликовано: 10.10.2005
2. Патент РФ 2017439. Продукт из мяса мидий и способ его получения. МПК A23L 1/333, A23J 1/04. Лагунов Л.Л.; Рехина Н.И.; Беседина Т.В.; Новикова М.В.; Королев А.Н.; Паренкова Л.Ю.; Телегина Т.А.; Терентьев В.А.; Ордуханян Н.И.; Сысоева Л.В. Патентообладатели: Рехина Надежда Ивановна; Беседина Тамара Васильевна; Новикова Маргарита Владимировна. Заявка №92005368/13 от 12.11.1992. Опубликовано 15.08.1994.
3. Патент РФ 2183414. Биологически активная добавка и способ ее получения. МПК A23L 1/30, A23L 1/325, A23L 1/333. Новикова М.В.; Беседина Т.В.; Чимиров Ю.И. Патентообладатель: Новикова Маргарита Владимировна. Заявка №2000130797/13 от 09.12.2000. Опубл. 20.06.2002.
4. Патент РФ 2192149. Биологически активная добавка и способ ее получения. МПК A23L 1/30, A23L 1/333, A23J 1/04. Новикова М.В.; Беседина Т.В.; Чимиров Ю.И. Патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии". Заявка №2001106807/13 от 15.03.2001. Опубл. 10.11.2002.
5. Белоус A.M., Цветков Ц.Д. Научные основы технологии сублимационного консервирования. Киев: Наукова думка, 1985. 208 с.;
6. Камовников Б.П., Манков Л.С., Воскобойников В.А. Вакуумная сушка пищевых продуктов (Основы теории, расчет и оптимизация). М.: Агропромиздат, 1985. 288 с.
7. Голубь Н.А. Перспективы использования гидролизатов черноморских гидробионтов для создания БАД и кормов, сбалансированных по аминокислотным скорам / Н.А. Голубь // Актуальные проблемы аквакультуры в современный период: материалы междунар. науч. конф. (Ростов-на-Дону, 28.09-02.10.2015 г.). Ростов-н/Д., 2015. С. 56-58.
8. Пат. 69143 U UA, МПК А61К 35/56, A23L 1/333 Cnociб одержання 
Рябушко B.I. (UA), Голуб М.О. (UA); заявник Iнститут 
пiвденних Mopiв iм. О.О. Ковалевського HAH 
(UA). №u201110650; заявл. 05.09.2011; опубл. 25.05.2012, Бюл. №8.
9. Korey D.J., Schwartz J.B. Effect of excipiense on the crystallization of pharmaceutical compounds during lyophylization // Sci. Tech. 1989. 43, №2. P. 80-83.
10. Mackenzi A.P. Collaps during freeze-drying - qualitative and quantitative aspects. Freeze-during and advanced food technology / Eds. S.A. Goldbith, L. Roy, W.W. Rothmayr. London: Academic Press, 1975. P. 277-308.
11. Pical M. J. Freere-drying of proteins // BioPharm, vol. 3, 26-30 October 1990. P. 26-30.
Способ производства биопрепарата в сухой форме из гидролизатов гидробионтов с применением лиофильной сушки, включающей подготовку препарата, замораживание смеси при температуре -40°С и выдерживание полученной смеси, а также сушку и последующее таблетирование или капсулирование сухого препарата, отличающийся тем, что в качестве биопрепарата используют композицию гидролизатов, состоящую из мидийного щелочного гидролизата и кислотного гидролизата из рапаны, которую разбавляют дистиллированной водой до содержания сухих веществ 5-10% и автоклавируют при температуре +114°С в течение 30 минут, затем в камере сублимационной сушилки замораживают смесь в течение 2-3 часов и выдерживают, повышая температуру до -30°С в течение 16-20 часов, а для сушки продукта повышают температуру до +40°С при вакууме 9-11 мм рт.ст. в течение 20-24 часов, после чего досушивают биопрепарат при указанной температуре в течение 8-12 часов до содержания сухих веществ 92-94%.
