Способ получения продукта, содержащего фукоксантин, из черноморских водорослей рода cystoseira

Авторы патента:

Соколов Сергей Анатольевич (RU)

Яковлев Олег Владимирович (RU)

Яшонков Александр Анатольевич (RU)

Пьянкова Юлия Валерьевна (UA)

Севаторов Николай Николаевич (UA)

Зинабадинова Сабрие Серверовна (RU)

Афенченко Дмитрий Сергеевич (UA)

A23L17/60 - Пищевые продукты и безалкогольные напитки, не отнесенные к подклассам A23B-A23J; их приготовление или обработка, например варка, изменение питательных свойств, физическая обработка (формование или механическая обработка, полностью не относящиеся к этому подклассу, A23P); консервирование пищевых продуктов вообще

Владельцы патента RU 2781419:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Керченский государственный морской технологический университет" (ФГБОУ ВО "КГМТУ") (RU)

Изобретение относится к области пищевой и фармацевтической промышленности, а именно к способу получения продукта с фукоксантином из бурых водорослей. Способ получения продукта, содержащего фукоксантин, из черноморских водорослей рода Cystoseira включает спиртовую экстракцию водорослей этиловым спиртом. Свежесобранные или замороженные водоросли экстрагируют этиловым спиртом в течение 15-20 минут в соотношении 1:3 при температуре 20-30°С под давлением 300-600 МПа в установке высокого давления. Полученный экстракт заливают дистиллированной водой в соотношении 3:2. Затем через 24 часа выпавший осадок отфильтровывают и растворяют в этиловом спирте в соотношении 1:1. Изобретение позволяет уменьшить время экстрагирования и получить повышенную концентрацию фукоксантина в готовом продукте. 2 пр.

Изобретение относится к области пищевой и фармацевтической промышленности и позволяет получить продукт, содержащий фукоксантин, из бурых водорослей Cystoseira.

Фукоксантин и неоксантин являются основными каротиноидами, присутствующими в хлоропластах бурых водорослей и высших растений соответственно. В темно-зеленых овощах, таких, например, как шпинат, в наибольшем количестве содержатся β-каротин, лютеин, виолаксантин и неоксантин. Но самым распространенным среди каротинодов является фукоксантин, количество которого составляет более 10% общего количества всех каротиноидов природного происхождения.

Фукоксантин - коричневый пигмент бурых, золотистых и диатомовых водорослей (а также диктиохофитовых и гаптофитовых водорослей) группы каротиноидов, не имеющих активности провитамина А. Этот пигмент относится к ксантофиллам, уникальная структура которого включает необычную алленовую связь, 5,6-моноэпоксид и гидроксильные группы. Содержание фукоксантина подробно исследовано у наиболее распространенных в прибрежных водах Японии бурых водорослей и черноморской Cystoseira barbata. Этот пигмент связан с некоторыми белками и вместе с хлорофиллом а образует Фк-Chl а-белковые комплексы в тилакоидах, где он улавливает свет и осуществляет перенос энергии (Caron L., et al. J. Mol. Evol. 1996, 43(3), 270-280). Фукоксантин обладает выраженной фармакологической активностью, в частности проявляет антиоксидантное, цитостатическое, гипотензивное и антидиабетическое действие (Mikami К. et al. Int. J. Mol. Sci. 2013, 14(7), 13763-13781). В последние годы появилось много работ, указывающих на активность фукоксантина при профилактике раковых заболеваний [Hosokawa М. et al. Bio-functions of marine carotenoids. Foods Sci. Biotechnol. 2009. V. 18. P. 1-11]. Фукоксантин также используют в качестве терапевтического агента для лечения и профилактики злокачественных образований, связанных с вирусами [US 200801525, 17.01.2008]. Перспективность применения этого соединения в составе медицинских препаратов подтверждается наличием большого числа публикаций, так как в отличие от синтетических аналогов данное соединение обладает пониженной токсичностью (Peng et al., 2011). Фукоксантин, экстрагированный из бурой водоросли Undaria pinnatiflda, проявил активность в профилактике и лечении рака печени. Также пигмент проявляет активность в борьбе с ожирением и обладает противовоспалительным действием [Maeda Н., et al. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, 332, 392-397; CA 2609454 (Al), 30.11.2006]. Прием фукоксантина в количестве 0,6 ммоль или 5 г водоросли в день оказывает профилактическое действие против раковых заболеваний и позволяет бороться с ожирением.

Источником фукоксантина в Черном море являются массовые виды бурых водорослей рода Cystoseira. Высокая общая биомасса этих водорослей делает этот вид перспективным объектом для промышленного использования. В настоящее время разработано большое количество технологий переработки бурых водорослей с получением разных типов лечебно-профилактических добавок и биологически активных веществ.

Известен способ получения фукоксантина, включающий экстракцию фукоксантина из бурой водоросли метанолом и дихлорметаном, с последующей очисткой фукоксантина высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ) [Jung S.T. et al. KR 20040047486 (A) 05.06.2004]. Очищенный фукоксантин в дихлорметане подвергают действию озона или сухого льда, а затем колоночной хроматографии на силикагеле и обращеннофазной ВЭЖХ для получения метаболитов фукоксантина.

Однако способ выделения фукоксантина требует применения ВЭЖХ и в производстве неприменим.

Известен способ получения фукоксантина, включающий обработку водорослей горячей водой для разрушения хлорофилла, экстракцию из обработанного сырья органическим растворителем жирорастворимого масла и выделение фукоксантина из масла колоночной хроматографией на силикагеле [WO 2007049786 (А1), 03.05.2007].

Однако способ не позволяет получить наряду с фукоксантином хлорофиллы и глицерогликолипиды.

В качестве прототипа выбран способ получения профилактического продукта из черноморских водорослей рода Cystoseira [RU 2658705 С2, 22.06.2018], который включает спиртовую экстракцию свежесобранных водорослей, а также водорослей после штормовых выбросов 96% этиловым спиртом в течение 4-5 часов в соотношении 1:3 при температуре 35-40°С. Далее полученный экстракт заливают дистиллированной водой в соотношении 3:2, затем через 24 часа выпавший осадок отфильтровывают и растворяют в этиловом спирте в соотношении 1:1. Недостаток известного способа заключается в том, что процесс получения продукта достаточно длительный и громоздкий, а также не позволяет наиболее полно экстрагировать фукоксантин.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования технологии выделения фукоксантина из черноморских бурых водорослей-макрофитов рода Cystoseira.

Техническим результатом заявленного способа является повышение концентрации фукоксантина в конечном продукте, уменьшение времени на его получение вследствие того, что заявляемый способ интенсифицирует процесс экстрагирования.

Технический результат достигается тем, что сырьем для получения продукта, содержащего фукоксантин, являются свежесобранные водоросли или замороженные водоросли, которые экстрагируются этиловым спиртом в течение 15-20 минут в соотношении 1:3 при температуре 20-30°С под давлением 300-600 МПа в установке высокого давления с получением экстракта. Экстракт заливается дистиллированной водой в соотношении 3:2, а через 24 часа выпавший осадок отфильтровывается и растворяется в этиловом спирте в соотношении 1:1. У свежесобранной или замороженной водоросли сырьем служит весь таллом. Применение в качестве сырья свежесобранных или замороженных водорослей отвечает всем поставленным задачам.

При использовании в качестве сырья свежесобранных или замороженных ветвей цистозиры водоросли экстрагируются этиловым спиртом в соотношении 1:3 при температуре 20-30°С под давлением 300-600 МПа в установке высокого давления, через 15-20 минут полученный экстракт сливается. Далее по заявленной методике: к экстракту добавляется дистиллированная вода в соотношении 3:2, а через 24 часа выпавший осадок отфильтровывается и растворяется в этиловом спирте в соотношении 1:1.

После растворения отфильтрованного осадка в этиловом спирте 1:1 по массе получается препарат с содержанием фукоксантина до 9%. Продукт представляет собой жидкость темно-красного цвета с характерным запахом водоросли цистозиры и готов к употреблению.

Новым в предлагаемом способе является то, что в заявляемой технологии используется обработка высоким давлением, что позволяет значительно уменьшить время экстрагирования и получить повышенную концентрацию фукоксантина в готовом продукте. Значения количественных параметров заявляемого способа, режимы и условия экстрагирования экспериментально установлены авторами в оптимальных границах достижения технического результата.

В качестве стандарта использовался фукоксантин, полученный после перекристаллизации в системе хлористый метилен/гексан. По данным ВЭЖХ, он состоит на 94% из транс-изомера и на 6% из цис-изомера, полученный нами фукоксантин был охарактеризован методами ядерного магнитного резонанса (¹Н, ¹³С) и спектроскопии в УФ- и видимой области.

Пример 1

0,1 кг свежесобранной цистозиры (Cystoseira sp.) промывали 2 раза дистиллированной водой для освобождения от песка, солей и эпифитов, при соотношении по массе 1:2. Продукт экстрагировали этиловым спиртом в соотношении 1:3 при температуре 20-30°С под давлением 300-600 МПа в установке высокого давления, через 15-20 минут полученный экстракт сливали. К полученному экстракту (≈0,26 л) добавляли 0,26 л дистиллированной воды, через 24 часа выпавший осадок отфильтровывали и растворяли в этиловом спирте 1:1 по массе, в зависимости от объема последнего получали продукт с различными концентрациями фукоксантина, от 7 до 9%. В настоящем примере содержание фукоксантина в конечном продукте (≈10 мл) составило 70-90 мг на 100 г сырой массы водоросли.

Пример 2

0,1 кг замороженной цистозиры, промытой 2 раза дистиллированной водой для освобождения от песка, солей и эпифитов, при соотношении по массе 1:2 экстрагировали этиловым спиртом в соотношении 1:3 при температуре 20-30°С под давлением 300-600 МПа в установке высокого давления, через 15-20 минут полученный экстракт сливали. К полученному экстракту (≈0,26 л) добавляли 0,26 л дистиллированной воды, через 24 часа выпавший осадок отфильтровывали и растворяли в этиловом спирте 1:1 по массе, в зависимости от объема последнего получали продукт с различными концентрациями фукоксантина, от 7 до 9%. В настоящем примере содержание фукоксантина в конечном продукте (≈10 мл) составило 70-90 мг на 100 г сырой массы водоросли.

Способ получения продукта, содержащего фукоксантин, из черноморских водорослей рода Cystoseira, включающий спиртовую экстракцию водорослей этиловым спиртом, отличающийся тем, что свежесобранные или замороженные водоросли экстрагируют этиловым спиртом в течение 15-20 минут в соотношении 1:3 при температуре 20-30°С под давлением 300-600 МПа в установке высокого давления, полученный экстракт заливают дистиллированной водой в соотношении 3:2, затем через 24 часа выпавший осадок отфильтровывают и растворяют в этиловом спирте в соотношении 1:1.

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ приготовления творожной пасты специализированного назначения включает получение белково-липидно-витаминной композиции на основе молочного компонента и наполнителя путем термокислотной коагуляции и смешивания.

Специализированный пищевой продукт для диетического лечебного и диетического профилактического питания детей старше трех лет и способ его применения // 2781249

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен специализированный пищевой продукт для диетического лечебного и диетического профилактического питания для детей старше 3 лет.

Специализированный пищевой продукт для диетического лечебного и диетического профилактического питания и способ его применения // 2781248

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен специализированный пищевой продукт для диетического лечебного и диетического профилактического питания, представляющий собой многокомпонентную сухую смесь эссенциальных нутриентов, содержащий фенольные соединения в количестве от 5 до 200% их нормы физиологической потребности для взрослых людей, пищевые волокна в количестве от 5 до 200% их нормы физиологической потребности для взрослых людей, L-карнитин, в количестве от 5 до 200% их нормы физиологической потребности для взрослых людей, коэнзим Q10 в количестве от 5 до 200% их нормы физиологической потребности для взрослых людей.

Композиция ингредиентов для безалкогольных напитков и пищевых продуктов // 2781113

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложена композиция ингредиентов для безалкогольных напитков и пищевых продуктов, которая содержит пантовый гидролизат, ягоду, измельченную до размера частиц 2-5 мм, сахар и дегидрокверцетин при следующих соотношениях компонентов, мас.%: пантовый гидролизат 20-30; ягода 30-40; сахар 39,95; дигидрокверцетин 0,05.

Способ получения структурообразователя из свиной шкуры // 2780838

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения структурообразователя. Способ получения структурообразователя из свиной шкуры включает первичную подготовку свиной шкуры, предварительное измельчение, варку, внесение растительных компонентов, повторное измельчение, охлаждение.

Молочная смесь со специфическими пептидами бета-лактоглобулина // 2780747

Группа изобретений относится к области иммунологии, в частности к композициям для применения в индукции оральной иммунной толерантности и/или для применения в профилактике и/или снижения риска развития оральной иммунной непереносимости и/или улучшения или усиления оральной толерантности к белку коровьего молока.

Способ приготовления продуктов с использованием семян сои // 2780695

Изобретение относится к переработке сырья и, в частности, к способам получения заменителей целевого цельного молока и комбикормов. Предложен способ приготовления гранулированного продукта с использованием семян сои, в котором формируют двухкомпонентную композицию из сухих семян сои и хвои при соотношении сухие семена сои : хвоя 1:1,5, которую затем помещают в водную среду при гидромодуле 1:8 и выдерживают до насыщения водой, после чего полученную водно-сырьевую массу подают на измельчение, которое проводят в водной среде до модуля помола М=0,5-1,0 мм, затем из отделенного нерастворимого остатка отжимают влагу и на его основе формируют гранулы диаметром 1-2 мм, которые затем обезвоживают путем сушки до содержания сухих веществ 90-92%.

Композиция забеливателя // 2780588

Изобретение относится к композиции порошкообразного забеливателя, содержащей растительный белок с определенной медианной молекулярной массой, бикарбонат натрия и лимонную кислоту. Предложена композиция порошкообразного забеливателя для напитка, содержащая: 1–8 мас.% растительного белка, выбранного из соевого белка, рисового белка и горохового белка; 12–50 мас.% растительного масла; 25–80 мас.% карбогидрата; 0,5–5 мас.% бикарбоната натрия; 0,2–3 мас.% лимонной кислоты; и при этом растительный белок имеет медианную молекулярную массу в диапазоне от 800 до 20 000 дальтон.

Двойная эмульсия для окрашивания пищевых продуктов, имитирующих мясо краба // 2780585

Изобретение относится к многофазной эмульсии в форме двойной эмульсии вода в масле в воде (В/М/В), которая может быть использована для стабилизации натуральных красителей. Предложена двойная эмульсия для окрашивания пищевых продуктов, имитирующих мясо краба, которая представляет собой двойную эмульсию вода в масле в воде и имеет соотношение фазы к среде - внутренняя водная фаза:масляная среда от 10:90 до 50:50, масляная фаза:внешняя водная среда от 10:90 до 50:50, при этом эмульгирование внутренней водной фазы в масляной среде с последующим эмульгированием полученной масляной фазы, содержащей внутреннюю водную фазу, во внешней водной среде осуществляют в пять этапов: на первом этапе воду в количестве от 10% до 99% по массе от внутренней водной фазы нагревают до 90°С и добавляют щелочь KOH, или NaOH, или их смесь для создания рН от 10,6 до 11,5 внутренней водной фазы, добавляют карминлак в количестве до 12% по массе от внутренней водной фазы, после растворения карминлака вводят инертный наполнитель, такой как глицерин, пропиленгликоль, мальтодекстриновый сироп, их смесь, в количестве от 1% до 90% по массе от внутренней водной фазы и прекращают нагрев, после перемешивания внутреннюю водную фазу - полученный щелочной раствор карминлака - фильтруют; на втором этапе экстракт паприки в количестве до 94% по массе от масляной фазы и растительное масло в количестве до 90% по массе от масляной фазы подогревают и смешивают, затем добавляют эмульгатор полиглицерил полирицинолеат ПГПР в количестве от 2% до 40% по массе от масляной фазы и снова смешивают, также в полученную масляную фазу добавляют жирорастворимые антиоксиданты в количестве до 0,5% и жирорастворимые консерванты в количестве до 0,5% по массе от масляной фазы; на третьем этапе щелочной раствор карминлака вносят в масляную фазу-среду и интенсивно диспергируют высокоскоростным механическим устройством с приложением высокого сдвигового усилия, для получения капель эмульсии, содержащих щелочной раствор карминлака, соотношение внутренняя водная фаза:масляная фаза составляет от 10:90 до 50:50; на четвертом этапе в воду добавляют эмульгатор Твин-80 в количестве от 0,1% до 10% по массе от внешней водной среды и смешивают, в полученную внешнюю водную среду также добавляют водорастворимые антиоксиданты в количестве до 0,5%, водорастворимые консерванты в количестве до 0,5%, выравниватели осмотического давления в количестве до 2,0%, загустители в количестве до 1,0% и вещества, изменяющие рН внешней водной среды, в количестве до 1,0% по массе от внешней водной среды; после чего на пятом этапе масляную фазу, содержащую внутреннюю водную фазу щелочного раствора карминлака, вносят во внешнюю водную среду и диспергируют в устройстве с приложением низкого сдвигового усилия для получения размера капель двойной эмульсии, содержащих экстракт паприки, которые включают капли щелочного раствора карминлака, при этом соотношение масляная фаза:внешняя водная среда составляет от 10:90 до 50:50.

Композиция для облегчения усталости или повышения физической работоспособности, содержащая экстракт дудника гигантского (angelica gigas), экстракт жгун-корня аптечного (cnidium officinale) и экстракт пиона молочноцветкового (paeonia lactiflora) // 2780576

Изобретение относится к композиции для облегчения усталости или повышения физической работоспособности. Композиция для облегчения усталости или повышения физической работоспособности, содержащая в качестве активных ингредиентов: водный экстракт из корней дудника гигантского (Angelica gigas), корневищ жгун-корня аптечного (Cnidium officinale) и корней пиона молочноцветкового (Paeonia lactiflora) в массовом соотношении 1:1:1 и этанольную полисахаридную фракцию, полученную из водного экстракта из корней дудника гигантского (Angelica gigas), корневищ жгун-корня аптечного (Cnidium officinale) и корней пиона молочноцветкового (Paeonia lactiflora) в массовом соотношении 1:1:1, при соотношении водного экстракта и этанольной полисахаридной фракции 65-70:30-35.