Способ изготовления жидкого экстракта и ультрадисперсного шрота из цист рачка artemia leach
Изобретение относится к фармацевтической, косметической, пищевой промышленности и сельскому хозяйству, а именно к способу изготовления жидкого экстракта и ультрадисперсного шрота из цист рачка Аrtemia leach. Способ изготовления жидкого экстракта и ультрадисперсного шрота из цист рачка Аrtemia leach включает подготовку цист к переработке путем погружения цист в диапаузу, промывки и выдержки цист в солевом растворе с удалением из цист внутренней влаги и последующим отделением органических и неорганических примесей; затем, после удаления остатков соли, пресной промывки и сушки цист, проводимой в два этапа: сначала путем отжима со снижением влажности цисты до 28-32%, затем со снижением влажности до 5-7%, далее проводят санацию цист облучением при помощи ядерного ускорителя, после цисты измельчают и осуществляют растворение в этиловом спирте липидной части эмбриональной составляющей измельченных цист; затем, путем фильтрации, полученную взвесь разделяют на жидкую и порошкообразную фракции; после чего из порошкообразной и жидкой фракций удаляют этиловый спирт с получением порошкообразного продукта - шрота и экстракта; экстракт закрепляют антиоксидантом - дигидрокверцитином путем его перемешивания и растворения в экстракте при определенных условиях. Вышеописанный способ позволяет получить чистый, без примесей конечный продукт – экстракт и шрот из цист рачка Аrtemia leach - с повышенным сроком хранения. 5 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к медицине, косметической промышленности, пищевой промышленности и сельскому хозяйству: аквакультуре, сектору производства кормов для животных и рыб, - и представляет собой способ получения таких пищевых концентратов, как закрепленный антиоксидантом жидкий экстракт витаминно-липидного состава (в котором особо ценными являются полиненасыщенные жирные кислоты) и ультрадисперсный шрот белково-хитозанного состава (который представлен амино- и нуклеиновыми кислотами, полисахаридами)».
Известен способ переработки цист рачка, см. патент РФ №2360409, М. кл. A01K 61/00, включающий заготовку цист, соленую промывку, температурную активацию, пресную промывку, сушку, при этом после сушки дополнительно осуществляют сухую активацию, которую начинают не ранее десяти дней после сушки и ведут веществом, являющимся носителем атомарного кислорода. В качестве носителя атомарного кислорода используют вещество под торговой маркой «Косокс», при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Активатор «Косокс» | 1-,2,5 |
| Сухие цисты рачка Artemia | остальное |
К недостаткам известного способа можно отнести низкие технологические возможности технологического процесса, ограниченное использование конечного продукта в качестве корма для рыб, малый срок хранения и наличие в конечном продукте смеси жидких и твердых составляющих.
Известен способ получения экстракта из цист, или науплий, или взрослых особей рачка Artemia salina для наружного или внутреннего применении, см. патент №2404786, М. кл. A61K 35/56, A23L 1/30 - прототип, включающий приготовление смеси ультрадисперсного порошка из цист, или науплий, или взрослых особей рачка Artemia salina с полярным экстрагентом в виде водного или водно-глицеринового раствора с исходным содержанием полярного экстрагента не менее 40 мас. %, проведение многократной экстракции не менее 3 раз со сливом каждый раз не менее 4 объемов экстракта и с обновлением экстрагента при перемешивании, фильтрацию экстракта и объединение его частей, удаление осадка и отгонку из экстракта Artemia полярного экстрагента, при этом перед приготовлением к экстракции смеси исходных компонентов к полярному экстрагенту добавляют неполярный экстрагент в соотношении не менее 1:1 и солюбилизатор с гидрофильно-липофильным балансом не менее 12,0 и содержанием его в смеси экстрагентов не более 7,0 мас. %, соотношение ультрадисперсного порошка из цист, или науплий, или взрослых особей рачка Artemia salina и подготовленной смеси экстрагентов с солюбилизатором составляет не более 1:5, содержание полярного экстрагента в водном или водно-глицериновом растворе при его обновлении в процессе многократной экстракции сырья последовательно увеличивают от 40 до 70 мас. %, перед отгонкой полярного экстрагента экстракт разделяют на гидрофильную и липофильную фракции путем отстаивания в течение не менее 5 ч и слива липофильной фракции, а отгонке полярного растворителя подвергают гидрофильную фракцию продукта.
К недостаткам известного способа можно отнести сложность процесса получения конечного продукта, низкие технологические возможности, связанные с получением одного конечного продукта при помощи одного технологического процесса, наличие в жидком экстракте примесей белка, а также достаточно малый срок хранения готового продукта.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является устранение недостатков способа - прототипа, в частности расширение технологических возможностей способа с повышением сроков хранения и получение чистых, без примесей конечных продуктов - экстракта и шрота.
Поставленный технический результат достигается использованием сочетания общих с прототипом известных признаков, включающих подготовку цист к переработке, связанную с получением смеси ультрадисперсного порошка из цист с экстрагентом, проведение экстракции, фильтрации, удаление осадка, отгонку экстрагента и новых признаков, заключающихся в том, что первоначально, при подготовке цист к переработке осуществляют погружение цисты в диапаузу путем промывки и выдержки цист в солевом растворе в течение 1,5-2,5 часов с удалением из цист внутренней влаги и последующим отделением органических и неорганических примесей, затем, после удаления остатков соли пресной промывкой и сушки, цисту измельчают до размера частиц 30-40 мк и осуществляют растворение в этиловом спирте липидной части эмбриональной составляющей измельченной цисты, затем путем фильтрации полученную взвесь разделяют на жидкую и порошкообразную фракции, после чего из порошкообразной и жидкой фракций удаляют этиловый спирт с получением порошкообразного продукта - шрота и экстракта, экстракт закрепляют антиоксидантом - дигидрокверцитином, в количестве 0,1-0,3%, путем его перемешивания и растворения в экстракте.
Отделение органических и неорганических примесей осуществляют путем интенсивного перемешивания взвеси цист в солевом растворе (барботирования воздухом) в течение 15-25 минут и слива всплывших цист.
Сушку цист проводят в два этапа: сначала путем отжима в центрифуге со снижением влажности цисты до 28-32%, затем путем продувки воздухом в сушильной камере со снижением влажности до 5-7% в течение 6-7 часов при температуре 37-38°С.
Санацию цист облучением проводят с помощью ядерного ускорителя со скоростью электронного пучка до 10 МэВ в течение 30 секунд.
Сухую цисту измельчают до размера частиц 30-40 мк на вихревой мельнице.
Фильтрацию проводят путем расфасовки спиртовой взвеси в мешки из ткани газсито с ячейкой не более 20 мк с отжимом под прессом и последующим фильтрованием при помощи бумажных фильтров.
Удаление спирта из спиртовой взвеси с получением экстракта осуществляют путем нагрева взвеси до температуры 36-38°С и перегонки под вакуумом в 0,03-0,05 атм, а удаление спирта из порошкообразной фракции осуществляют путем обдува воздухом в течение 44-52 часов.
Новизной предложенного способа является осуществление погружения цисты в диапаузу при подготовке цист к переработке путем промывки и выдержки цист в солевом растворе в течение 1,5-2,5 часов с удалением из цист внутренней влаги и последующим отделением органических и неорганических примесей, затем, после удаления остатков соли пресной промывкой и сушки, цисту измельчают до размера частиц 30-40 мк и осуществляют растворение в этиловом спирте липидной части эмбриональной составляющей измельченной цисты, затем путем фильтрации полученную взвесь разделяют на жидкую и порошкообразную фракции, после чего из порошкообразной и жидкой фракций удаляют этиловый спирт с получением порошкообразного продукта - шрота, и экстракта, экстракт закрепляют антиоксидантом - дигидрокверцитином, в количестве 0,1-0,3%, путем его перемешивания и растворения в экстракте.
Так, погружение цисты в диапаузу, при подготовке цист к переработке, осуществляют при промывке цист рачка, путем удаления внутренней влаги с выдержкой в солевом растворе в течение 1,5-2,5 часов, что позволяет остановить все метаболические процессы, происходящие в цисте и получить готовую продукцию - экстракт и шрот со стабильными параметрами и чистыми ингредиентами.
Измельчение сухой цисты до размера частиц 30-40 мк позволяет осуществить раскрытие оболочек цист и в дальнейшем обеспечить максимальное отделение полезных составляющих от цист рачка, включая их расположение и остатки на внутренней поверхности оболочек рачка.
Растворение в этиловом спирте липидной части эмбриональной составляющей цисты обеспечивает более полное растворение липидной составляющей цисты и позволяет получить чистый конечный продукт.
Разделение полученной взвеси на жидкую и порошкообразную фракции, осуществляемое путем фильтрации с удалением из них спирта, позволяет получить два полезных для использования продукта с различным содержанием полезных составляющих, используемых для различного назначения, что в итоге позволяет расширить технологические возможности продукта.
Закрепление экстракта антиоксидантом - дигидрокверцитином, в количестве 0,1-0,3%, путем его перемешивания и растворения в экстракте, позволяет значительно увеличить сроки до 4-х лет хранения и использования экстракта, что также расширяет технологические возможности продукта.
Признаки отделения органических и неорганических примесей, осуществляемые путем интенсивного перемешивания взвеси цист в воде (барботирования воздухом) в течение 15-25 минут и слива всплывших цист, сушки цист, проводимой в два этапа: сначала путем отжима в центрифуге со снижением влажности цисты до 28-32%, затем путем продувки воздухом в сушильной камере со снижением влажности до 5-7% в течение 6-7 часов при температуре 37-38°С, санации цист, проводимой облучением с помощью ядерного ускорителя, со скоростью электронного пучка до 10 МэВ в течение 30 секунд, измельчения цист до размера частиц 30-40 мк на вихревой мельнице, проведения фильтрации путем расфасовки спиртовой взвеси в мешки из ткани газсито с ячейкой не более 20 мк с отжимом под прессом и последующим фильтрованием при помощи бумажных фильтров, удаления спирта из спиртовой взвеси с получением экстракта путем нагрева взвеси до температуры 36-38°С и перегонки под вакуумом в 0,03-0,05 атм и удаления спирта из порошкообразной фракции, что осуществляют путем обдува воздухом в течение 44-52 часов, и закрепления экстракта антиоксидантом - дигидрокверцитином, в количестве 0,1-0,3%, путем растворения в экстракте - являются признаками дополнительными, направленными на более подробное пояснение основных признаков, способствующими достижению поставленного изобретением технического результата.
Проведенный патентно-информационный поиск показал, что сочетания предложенных известных и новых признаков предполагаемого изобретения в патентной и научно-технической литературе - не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.
Поскольку предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемые существенные признаки можно признать соответствующими критерию - изобретательский уровень.
Описание осуществления предлагаемого устройства и проведенные опытные работы позволяют отнести предложенный способ изготовления жидкого экстракта и ультрадисперсного шрота из цист рачка ARTEMIA LEACH к промышленно выполнимым.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом:
Исходное сырье - сырые цисты - помещают в мойку с подведенными к ней трубами подвода и отвода соляного раствора в 210-230 промилле и температурой 18-20°С и подвода воздуха. Выдерживают цисты в соляном растворе в течение 1,5-2,5 часов. В этот период происходит процесс дегидратации цист (удаление внутренней влаги цисты, ее обезвоживание) и погружение цист в диапаузу - в состояние остановки всех метаболических процессов. Затем в мойку с соляным раствором и цистами подают воздух, вызывая бурление воды, при котором цисты отделяются от органических и неорганических примесей и всплывают на поверхность соляного раствора, а примеси оседают на дно. Затем уровень соляного раствора в мойке поднимают, и отмытые всплывшие на поверхность воды цисты по желобу сливаются на вибросито, где осуществляют процеживание - отделение цист от воды.
После этого цисты помещаются в деревянный короб с дном из материала газсито для удаления остатков соли путем ополаскивания пресной водой с помощью водяного рассеивателя. Для сушки цисты, расфасованные по мешкам, помещают в центрифугу и осуществляют отжим до влажности в 28-32%. Далее отжатые цисты помещают в вертикальную сушильную камеру и снизу камеры в течение 5-7 часов подают нагретый до температуры 37-38°С воздух. Одновременно сверху камеры осуществляют откачку сырого воздуха. В результате сушки получают цисты с влажностью 5-7%. Затем цисты расфасовывают в целлофановые пакеты так, чтобы толщина слоя цист в пакете была не более 5-6 см. Пакеты укладывают в лотки, транспортируемые лентой пластинчатого конвейера под облучатель (ядерный ускоритель), со скоростью электронного пучка до 10 МэВ, и в течение 30 с цисты подвергают стерилизации. Далее, при помощи вихревой мельницы сухие и стерилизованные цисты подвергают измельчению до фракции частиц в 30-40 мк - получают ультрадисперсный порошок. После измельчения приступают к спиртовой экстракции измельченных цист -растворению липидной части их эмбриональной составляющей в этиловом спирте (96%) в течение 7-ми суток при температуре в 35-38°С. Затем образовавшуюся взвесь (измельченные цисты с этиловым спиртом) разделяют на жидкую и порошкообразную фракции. Для этого взвесь расфасовывают по 2 кг в мешки из ткани газсито с ячейкой не более 20 мк. Каждый мешок первоначально подвергают отжиму под ручным прессом. Затем отделяемый спирт вместе с наимельчайшими частицами скорлупы (оболочки) фильтруют через бумажные фильтры. Далее отфильтрованный порошкообразный продукт освобождают от следов этилового спирта, путем его равномерного распределения на лотках и обдува воздухом с температурой 15-25°С в течение 46-52 часов.
Отфильтрованную жидкую фракцию, для получения экстракта, подвергают перегонке под вакуумом в 0,03 - 0,06 атмосфер в вакуумном испарителе при температуре 35-38°С. Экстракт закрепляют антиоксидантом - дигидрокверцитином, путем добавления в емкость с чистым экстрактом антиоксиданта в виде порошка, в количестве 0,1-0,3%, и его растворения в экстракте. В результате получают витаминно-липидный комплекс, закрепленный антиоксидантом, - субстанцию жидко-вязкой маслянистой консистенции оранжево-коричневого цвета с ярко выраженным запахом морепродуктов.
Конкретный пример осуществления предлагаемого способа.
Исходное сырье - сырые цисты - в количестве 500 кг поместили в мойку объемом 5000 л с подведенными к ней трубами подвода и отвода соляного раствора в 220 промилле и температурой 20°С и подвода воздуха. Цисты в соляном растворе выдержали в течение 2,0 часов. В этот период прошел процесс дегидратации цисты (была удалена внутренняя влага цисты, произошло ее обезвоживание) и погружения в диапаузу - в состояние остановки всех метаболических процессов. Затем в мойку с соляным раствором и цистами подали сжатый воздух, вызывая бурление воды, при котором цисты отделялись от органических и неорганических примесей и всплывали на поверхность соляного раствора, а примеси оседали на дно. Затем уровень соляного раствора в мойке подняли путем добавления соляного раствора и отмытые, всплывшие на поверхность воды цисты по желобу слили на вибросито, где осуществили процеживание - отделение цист от воды.
После этого цисты поместили в деревянный короб с дном из материала газсито и удалили остатки соли путем ополаскивания цист пресной водой с помощью водяного рассеивателя. Для сушки цисты, расфасованные по мешкам по 25 кг, помещали в центрифугу и осуществляли отжим до влажности в 28-32%. Затем отжатые цисты весом в 300 кг поместили в вертикальную сушильную камеру и снизу камеры в течение 7 часов подавали нагретый до температуры 37-38°С воздух. Одновременно сверху камеры осуществляли откачку сырого воздуха. В результате сушки получили цисты с влажностью 7%. Затем цисты, расфасованные в целлофановые пакеты по 1 кг, уложили толщиной 5 см в лотки ленты пластинчатого конвейера под облучатель (ядерный ускоритель), со скоростью электронного пучка до 10 МэВ, и в течение 30 с подвергли стерилизации. Сухие и стерилизованные цисты навесками по 400 г подавали в рабочую часть вихревой мельницы и подвергли измельчению до фракции частиц в 30-40 мк с получением ультрадисперсного порошка. После измельчения приступили к растворению липидной части эмбриональной составляющей цисты в спирте в течение 7-ми суток при температуре в 37°С, с экстракцией полезных составляющих цисты и их переводом в спирт. Затем взвесь цист с этиловым спиртом разделили на жидкую и порошкообразную фракции. Для этого взвесь расфасовали по 2 кг в мешки из ткани газсито с ячейкой не более 20 мк. Каждый мешок первоначально подвергли отжиму под ручным прессом. Затем отделяемый спирт вместе с наимельчайшими частицами скорлупы (оболочки) профильтровали через бумажные фильтры. Далее отфильтрованный порошкообразный продукт освободили от следов этилового спирта, путем его равномерного распределения на лотках и обдува воздухом с температурой 15-25°С в течение 46-52 часов.
Отфильтрованную жидкую фракцию, для получения экстракта, подвергли перегонке под вакуумом в 0,03-0,06 атмосфер в вакуумном испарителе при температуре 35-38°С. Экстракт закрепили антиоксидантом - дигидрокверцитином, путем добавления в емкость с чистым экстрактом 0,2% антиоксиданта в виде порошка и его растворения в экстракте. В результате получили витаминно-липидный комплекс, закрепленный антиоксидантом, - субстанцию жидко-вязкой маслянистой консистенции оранжево-коричневого цвета с ярко выраженным запахом морепродуктов.
Экстракт закрепляют антиоксидантом - дигидрокверцитином в количестве 0,1-0,3% путем растворения в экстракте.
В настоящее время на предприятии на предлагаемый способ разработана техническая документация, проведены опытные работы, показавшие положительный результат в получении чистых, без примесей двух конечных продуктов - жидкого экстракта и порошкообразного шрота. По окончании опытных работ будет принято решение об использовании предложенного способа при производстве конечного продукта.
1. Способ изготовления жидкого экстракта и ультрадисперсного шрота из цист рачка Аrtemia leach, включающий подготовку цист к переработке, связанную с получением взвеси ультрадисперсного порошка из цист с экстрагентом, проведение экстракции, фильтрацию, удаление осадка, отгонку экстрагента, закрепление жидкого экстракта антиоксидантом, отличающийся тем, что первоначально, при подготовке цист к переработке осуществляют погружение цист в диапаузу путем промывки и выдержки цист в солевом растворе в течение 1,5-2,5 часов с удалением из цист внутренней влаги и последующим отделением органических и неорганических примесей; затем, после удаления остатков соли, пресной промывки и сушки цист, проводимой в два этапа: сначала путем отжима со снижением влажности цисты до 28-32%, затем со снижением влажности до 5-7%, далее проводят санацию цист облучением в течение 30 с при помощи ядерного ускорителя со скоростью электронного пучка до 10 МэВ, после цисты измельчают до размера частиц 30-40 мк и осуществляют растворение в этиловом спирте липидной части эмбриональной составляющей измельченных цист; затем, путем фильтрации, полученную взвесь разделяют на жидкую и порошкообразную фракции; после чего из порошкообразной и жидкой фракций удаляют этиловый спирт с получением порошкообразного продукта - шрота и экстракта; экстракт закрепляют антиоксидантом - дигидрокверцитином, в количестве 0,1-0,3 мас.%, путем его перемешивания и растворения в экстракте.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отделение органических и неорганических примесей осуществляют путем интенсивного перемешивания путем барботирования воздухом взвеси цист в солевом растворе в течение 15-25 минут и слива всплывших цист.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сушку цист проводят в два этапа: сначала путем отжима в центрифуге со снижением влажности цисты до 28-32%, затем путем продувки воздухом в сушильной камере со снижением влажности цист до 5-7% в течение 6-7 часов при температуре 37-38°С.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сухие цисты измельчают до размера частиц 30-40 мк на вихревой мельнице.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фильтрацию проводят путем расфасовки спиртовой взвеси в мешки из ткани газсито с ячейкой не более 20 мк, с отжимом под прессом и последующим фильтрованием при помощи бумажных фильтров.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что удаление спирта из спиртовой взвеси с получением экстракта осуществляют путем нагрева взвеси до температуры 36-38°С и перегонки под вакуумом в 0,03-0,05 атм, а удаление спирта из порошкообразной фракции осуществляют путем обдува воздухом в течение 44-52 часов.
