Способ получения спиртового экстракта из устрицы crassostrea gigas

Изобретение относится к области биотехнологии и пищевой промышленности. Способ получения спиртового экстракта из устрицы С.gigas предусматривает заготовку сырья из морских гидробионтов и обработку сырья 96% этиловым спиртом, при этом в качестве сырья используют мясо некондиционной устрицы С.gigas. Обработку мяса устрицы ведут в соотношении 1,1:1 (сырье:этиловый спирт) по массе. Смесь отстаивают в течение одного месяца в темноте при температуре 5-7°С, после чего отделяют спиртовой экстракт. В результате этиловый спирт насыщается стеаридоновой (18:4ω3), арахидоновой (С20:4ω6), эйкозопентаеновой (С20:5ω3), докозагексаеновой (С22:6ω3) и другими ПНЖК, а также фтором, алюминием, бромом, калием, никелем, молибденом и йодом, которые сохраняются в спиртовом экстракте в течение длительного времени. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области биотехнологии и пищевой промышленности, и предназначено для получения спиртового экстракта из устриц Crassostrea gigas.

Спиртовые экстракты из устриц перспективны для использования в пищевой промышленности, т.к. содержат ценные полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), макро- и микроэлементы, а этиловый спирт является прекрасным консервантом, к тому же, использование некондиционных устриц находит применение сырью нетоварного вида.

Известен способ комплексной переработки внутренностей голотурий с получением биологически активных добавок к пище и биологически активные пищевые добавки «ТИНГОЛ-2» и «Эрогол» (Пат. 2215532 С2, РФ, A61K 35/56, А61Р 15/00, 2003), характеризующийся тем, что внутренности голотурий измельчают до частиц величиной не более 0,5 мм, экстрагируют этиловым спиртом в соотношении от 1:1 до 1:3 при температуре от минус 5 до плюс 60°С в течение от 5 ч до 10 суток, отделяют жидкую часть с получением водно-спиртового экстракта, затем остаток внутренностей голотурий с содержанием воды от 55 до 75% высушивают при 60-75°С в течение 2,5-4 ч, измельчают до порошкообразного состояния, таблетируют или капсулируют. БАД «ТИНГОЛ-2» представляет собой водно-спиртовой экстракт из внутренностей голотурии, содержащий тритерпеновые гликозиды в количестве 700-3500 мкг мл^-1 с содержанием спирта 10-50% и липидов - 0,5-4%. БАД «Эрогол» представляет собой сухой порошок, содержащий 3-12% воды, тритерпеновые гликозиды в количестве 800-4500 мкг⋅мл^-1, белка - 35-45%, марганца - 13,5-24,5 мг⋅кг^-1, цинка - 44,0-82,0 мг⋅кг^-1, железа - 481,2-893, 5 мг⋅кг^-1, меди - 5,6-10,4 мг⋅кг^-1, никеля - 2,4-4,2 мг⋅кг^-1, а также суммы элементов кальция, магния, калия - 6500-12000 мг⋅кг^-1. Существенным недостатком способа является измельчение сырья до частиц величиной не более 0,5 мм, т.к. для экстракции при плюс 60°С в течение от 5 ч до 10 суток так тщательно измельчать сырье нет необходимости. Отделение остатков тканей голотурий после экстракции и их высушивание при 60-75°С в течение 2,5-4 ч не может дать гарантии того, что после высушивания сырье будет обладать постоянной массой.

Наиболее близким к заявленному является способ получения биологически активного вещества из черноморской мидии Mytilus galloprovincialis (Пат 2599834, РФ, МПК A23L/10, A23L 17/50, 2016), включающий следующие этапы: заготовку сырья, последовательную обработку его экстрагентом, настаивание и фильтрование. При этом предварительно собранные гонады, половые продукты (яйцеклетки и сперматозоиды) дважды обрабатывают 95% этиловым спиртом в соотношении 1:5 (сырье: этиловый спирт), настаивают в течение суток при температуре 20±2°С и отделяют экстракт. После чего объединенные экстракты отстаивают в течение 24 часов и отфильтровывают. Изобретение позволяет получить экстракт биологически активных компонентов, в частности тестостерона, из гомогенизированных гонад и/или половых продуктов гидробионтов. Недостатком способа является привязка процесса производства к периоду нереста нерест мидий, а также достаточно трудоемкий сбор половых продуктов мидий.

Задачей способа получения спиртового экстракта из устрицы С.gigas является экстракция ценных физиологически активных веществ с помощью этилового спирта, способных сохранять свои терапевтические свойства в течение длительного периода.

Технический результат заключается в насыщении этилового спирта ценными ПНЖК: стеаридоновой (18:4ω3), арахидоновой (С20:4ω6), эйкозопентаеновой (С20:5ω3), докозагексаеновой (С22:6ω3) и др., а также фтором, алюминием, бромом, калием, никелем, молибденом и йодом, которые не окисляются и не теряют своих свойств в спиртовом экстракте в течение длительного времени. Заявляемый способ обеспечивает получение ценных биологически активных веществ из нового сырьевого источника.

Заявленный технический результат достигается благодаря тому, что в способе, предусматривающем заготовку сырья из морских гидробионтов и обработку сырья 96% этиловым спиртом, в качестве сырья используют мясо некондиционной устрицы С.gigas. Обработку мяса устрицы ведут в соотношении 1,1:1 (сырье: этиловый спирт) по массе. Смесь отстаивают в течение одного месяца в темноте при температуре 5-7°С, после чего отделяют спиртовой экстракт. Хранение полученного экстракта осуществляют до 12 месяцев.

Технический результат также заключается в расширении ассортимента биологически активных добавок, которые могут использоваться самостоятельно, а также в качестве ингредиента в производстве других пищевых добавок.

Общим с прототипом является экстракция этиловым спиртом биологически активных веществ. Отличие заключается в том, что в качестве сырья используют мясо некондиционных устриц С.gigas, экстракцию ведут в соотношении 1,1:1 (сырье: этиловый спирт) по массе, а затем полученный экстракт настаивают 1 месяц в темноте при температуре 5-7°С.

Выбор мяса некондиционных устриц в качестве сырья объясняется тем, что такие устрицы тяжело реализовать из-за их внешнего вида. Тем не менее, содержание липидов в них достигает 8-9% от сухой массы мяса моллюсков, а среди жирных кислот преобладают арахидоновая (20% от общего количества ЖК) и докозагексаеновая (15% от общего количества ЖК) кислоты [1].

Предложенный режим экстракции в течение 1 месяца при температуре 5-7°С и соотношении по массе 1,1:1 (сырье: экстрагент) подобран экспериментальным путем и способствует максимальному проценту извлечения ПНЖК, макро- и микроэлементов из мяса устриц в водно-спиртовую фракцию. Экстракция в течение 12 месяцев при той же температуре не приводит к повышению или понижению коэффициентов извлечения ПНЖК, макро- и микроэлементов из мяса устриц в водно-спиртовую фракцию.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна», поскольку вся совокупность существенных признаков изобретения, содержащихся в независимом пункте формулы, не известна из уровня техники. Заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», поскольку оно явным образом не следует из уровня техники, так как по результатам анализа технических решений того же назначения, не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками для достижения технического результата, указанного заявителем. Заявляемое техническое решение соответствует критерию «промышленное применение», поскольку заявленный способ соответствует указанному назначению, и может использоваться в пищевой промышленности так самостоятельный продукт, так и как компонент для производства пищевых биологически активных добавок.

Арахидоновая и докогагексаеновая кислоты являются предшественниками простагландинов - соединений, купирующих воспалительные реакции и играющих основную роль для нормальной работы иммунной системы человека [2, 3].

Продукты с низким соотношением ω6/ω3 ПНЖК (ω6/ω3≤2) могут использоваться в качестве профилактики сердечно-сосудистых заболеваний [4].

Макро- и микроэлементы образуют органические и минеральные вещества организма. Минеральные вещества, наряду с белками, углеводами и витаминами, являются жизненно важными компонентами пищи человека и необходимы для построения структур живых тканей, для биохимических и физиологических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма [5].

Пример реализации способа.

550 г мяса собранных некондиционных устриц С.gigas, заливали 500 г 96% этилового спирта. После тщательного перемешивания, смесь отстаивали в темноте один месяц при температуре 5-7°С. После этого отделяли 800 мл желто-коричневого спиртового экстракта, который обладал приятными органолептическими свойствами. Выделение жирных кислот проводили по методике, ранее разработанной Капрановой Л.Л. с соавторами [6]. Метиловые эфиры ЖК идентифицировали методом газовой хромато-масс-спектрометрии (ЦКП «Спектрометрия и хроматография» ФИЦ ИнБЮМ).

Как показано в табл. 1 и 2, из мяса некондиционных устриц в спиртовом экстракте преобладают ω3 ПНЖК, а также макро- и микроэлементы.

Количественный элементный анализ проводили с помощью масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) (ЦКП «Спектрометрия и хроматография» ФИЦ ИнБЮМ), с параметрами, приведенными в работе [7].

Из таблицы 2 следует, что коэффициенты извлечения фтора, алюминия, брома, калия, молибдена и йода из мяса некондиционной устрицы С.gigas в спиртовой экстракт достаточно высокие и составляют от 74% до 99%.

Для изучения возможности хранения спиртового экстракта 275 г мяса некондиционных устриц С.gigas, заливали 250 г 96% этилового спирта. После тщательного перемешивания смесь отстаивали в темноте при температуре 5-7°С в течение 12 месяцев. В полученном желто-коричневом спиртовом экстракте анализировали содержание ПНЖК, макро- и микроэлементов, как примере 1. Физико-химические характеристики спиртового экстракта после 12 месяцев не изменились.

Источники литературы, принятые во внимание:

1. Rato A. Fatty acid profile of pacific oyster, Crassostrea gigas, fed different ratios of dietary seaweed and microalgae during broodstock conditioning / A. Rato, L.F. Pereira, S. Joaquim, R. Gomes, C. Afonso, C. Cardoso, J. Machado, J.F.M. P. Vaz-Pires, L.J. Magnoni, A.M. Matias, D. Matias, N.M. Bandarra, R.O.A. // Lipids. - 2019. - Vol. 54, iss. 9. - P. 531-542. https://doi.org/10.1002/lipd.12177

2. Гаврисюк В.К. Применение Омега-3 полиненасыщенных жирных кислот в медицине / В.К. Гаврисюк // Украинский пульмонологический журнал. - 2001. - №3. - С. 5-10.

3. Подзолков В.И. Роль омега-3 полиненасыщенных жирных кислот в управлении сердечно-сосудистым риском / В.И. Подзолков, М.В. Писарев // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2020. - Т. 19, №. 3:2589. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2020-2589

4. Махутова О.Н. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты в физиологии и метаболизме рыб и человека: значение, потребности, источники / О.Н. Махутова, М.И. Гладышев // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2020. - Т. 105, №5. - С. 601-621. https://doi.org/10.31857/S0869813920050040

5. Барашков В.А. Химические элементы в организме человека /В.А. Барашков, Т.С. Колосова, А.И. Белых, Н.В. Звягина, С.Ф. Лукина, Л.В. Морозова, Л.В. Соколова. - Архангельск: Приморский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 2001. - 45 с.

6. Kapranova L.L. Fatty acid composition of gonads and gametes in the black sea bivalve mollusk Mytilus galloprovincialis Lam. at different stages of sexual maturation / L.L. Kapranova, M.V. Nekhoroshev, L.V. Malakhova, V.I. Ryabushko, S.V. Kapranov, Т.V. Kuznetsova // Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. - 2019. - Vol. 55, iss. 6. - P. 448-455. https://doi.org/10.1134/S0022093019060024.

7. Kapranov S.V. Sex- and sexual maturation-related aspects of the element accumulation in soft tissues of the bivalve Mytilus galloprovincialis Lam. collected off coasts of Sevastopol (southwestern Crimea, Black Sea) / S.V. Kapranov, N.V. Karavantseva, N.I. Bobko, V.I. Ryabushko, L.L. Kapranova // Environmental Science and Pollution Research. - 2021. - Vol. 28, iss. 17. - P. 21553-21576. https://doi.org/10.1007/s11356-020-12024-z

1. Способ получения спиртового экстракта из устрицы С.gigas, предусматривающий заготовку сырья из морских гидробионтов и обработку его 96% этиловым спиртом, отличающийся тем, что в качестве сырья используют мясо некондиционной устрицы С.gigas, обработку которого ведут в соотношении 1,1:1 (сырье:этиловый спирт) по массе и отстаивают в течение одного месяца в темноте при температуре 5-7°С, после чего отделяют спиртовой экстракт.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют хранение экстракта в темноте до 12 месяцев.