АНТИОКСИДАНТНЫЙ ПРЕМИКС И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2014 года по МПК A23L3/34 

Изобретение относится к пищевой промышленности и кормам для сельского хозяйства, в частности к масло- и жиросовместимому премиксу, предназначенному для замедления процесса окисления и увеличения сроков годности и сроков хранения пищевых продуктов, пищевого сырья, кормов для животных и подобных продуктов. Изобретение может также использоваться в косметических средствах.

Известен антиоксидантный премикс Гриндокс-109 (GRINDOX 109), Дания, который растворяется в жире и масле и представляет собой смесь синтетических антиокислителей ВНА (Е 320) (10%), ВНТ (Е 321) (10%), пропилгаллата (Е 310) (6%), лимонной кислоты с пропиленгликолем, пищевого эмульгатора и рапсового масла (68%) в качестве носителя. Рекомендуемый интервал дозировок составляет 0,2-1,0 г на кг продукции. В составе премикса присутствует третбутилгидрокситолуол (Е 321), который с 1970 года во многих странах заменяют на Е 320. Считается, что это соединение может оказывать токсическое воздействие на организм человека, вызывать заболевания желудочно-кишечного тракта, печени, аллергические реакции, увеличивать содержание холестерина в организме. Кроме того, отмечено, что третбутилгидрокситолуол вызывает гиперактивность у некоторых детей. Пропилгаллат (Е 310) вызывает аллергические реакции. Бутилоксианизол (Е 320) может вызывать заболевания желудочно-кишечного тракта, печени, аллергические реакции, увеличивает содержание холестерина в организме. Поэтому требования безопасности при использовании этого премикса в продуктах питания ограничивают его применение.

Прототипом предлагаемого изобретения является комбинация антиоксидантов, описанная в патенте РФ 2270002, 2004 г., которая включает лецитин, пропилгаллат, аскорбилпальмитат и другие синтетические антиоксиданты. Антиоксиданты предназначены для косметических средств, но могут использоваться и для пищевых продуктов.

Возможности перечисленных синтетических антиоксидантов по защите масел, жиров и продуктов от «прогоркания» ограничены рекомендованными концентрациями их применения для безопасности использования таких пищевых продуктов.

Настоящее изобретение решает задачу создания масло- и жиросовместимого антиоксидантного премикса, который содержит природный высокоактивный антиоксидант дигидрокверцетин в высокой концентрации в жидком виде в лецитиновом масле в сочетании со вспомогательными синтетическими антиоксидантами в небольших концентрациях, стабилизирующих премикс при хранении.

Предлагаемый согласно изобретению антиоксидантный премикс позволяет увеличить срок годности пищевых продуктов и пищевого сырья в 1,5-2 раза.

Антиоксидантный премикс содержит лецитин жидкий, дигидрокверцетин, триглицериды каприловой и каприновой кислот (масло МСТ), а также синтетические антиоксиданты и синергисты, выбранные из группы маслорастворимых пищевых антиоксидантов (токоферолы (Е 306-309) и их эфирные формы, аскорбилпальмитат (Е 304), аскорбилстеарат (Е 305), пропилгаллат (Е 310), бутилгидроксианизол (Е 320), третбутилгидрокситолуол (ионол) (Е 321), третбутилгидроксихинон (Е 319), октилгаллат (Е 311), додецилгаллат (Е 312), изопропилцитратная смесь (Е 384) при следующем содержании, % маc.:

лецитин 38,0-90,0 дигидрокверцетин 1,0-10,0 триглицериды каприловой и каприновой кислот 5,0-60,0 синтетические пищевые антиоксиданты 0,5-2,0

Лецитин жидкий пищевой преимущественно выбирают из группы лецитинов (Е-322), выделенных из сои, подсолнечника, рапса, содержание фосфолипидов в которых колеблется от 40 до 90% (при этом они могут быть выбраны из группы, включающей лецитин жидкий, гидролизованный лецитин жидкий, обезжиренный гидролизованный лецитин жидкий, ацетилированный лецитин жидкий, ацетилированный гидролизованный лецитин жидкий и другие пищевые лецитины).

Дигидрокверцетин выбирают по пищевой ценности. Дигидрокверцетин может содержать в качестве примесей родственные флавоноидные соединения в количестве до 20% от общего количества дигидрокверцетина.

Дигидрокверцетин (ДГК) (таксифолин, 3,5,7,3¹4¹-пента-гидроксифлаванонон) - один из наиболее эффективных природных антиоксидантов. По химической природе он относится к группе флаванонов класса флавоноидных соединений, обладает свойствами природного антиоксиданта и витамина группы Р. ДГК проявляет более высокую антиоксидантную активность, чем токоферол, полифенолы, каротин, витамин С, рутин при этом обладает большей стабильностью. В силу физико-химических свойств порошкообразный ДГК практически не растворим в масле в необходимых эффективных концентрациях. Не смотря на трудности внедрения и распределения порошкообразного ДГК по всей массе конечной продукции в производственных масштабах, он разрешен к применению в виде порошка с чистотой 91-96% во многих пищевых продуктах.

Масло МСТ выбирают с содержанием триглицеридов каприловой и каприновой жирных кислот в соотношении от 30/70 до 40/60 соответственно.

Синтетические маслорастворимые антиоксиданты и синергисты пищевые выбирают из группы, включающей токоферолы (Е 306-309) и их эфирные формы, аскорбилпальмитат (Е 304), аскорбилстеарат (Е 305), пропилгаллат (Е 310), бутилгидроксианизол (E 320), третбутилгидрокситолуол (ионол) (E 321), третбутилгидроксихинон (E 312), октилгаллат (Е 311), додецилгаллат (Е 312), изопропилцитратная смесь (Е 384) или их смеси.

Антиоксидантный премикс с дигидрокверцетином можно вносить непосредственно в масло- и жиросодержащие продукты: жиры, масла, спреды, фарши (куриный, свиной, говяжий, рыбный), колбасы, молочные продукты (майонез, сметану, йогурты, сыры и другие), рыбные, мясные и другие жиросодержащие консервы, а также в кондитерские (шоколад) и хлебобулочные изделия, а также в корма для животных.

Дигидрокверцетин, поступая в организм с пищей в качестве функционального ингредиента, может обрывать цепь перекисной деградации (ПОЛ) в организме и тем самым предотвращать нарушения, вызванные действием того или иного неблагоприятного фактора на организм человека в целом, на орган, участок ткани или на отдельные клетки, т.е. на возникновение и развитие патологического процесса.

Антиоксидантный премикс, содержащий дигидрокверцетин, обладает также стимулирующими, антиканцерогенными, антиокислительными и общеукрепляющими свойствами и может использоваться в лечебном, профилактическом, диетическом питании при лечении и профилактике различных заболеваний или в биологически активных добавках. В качестве масло- и жиросовместимого антиокислителя в пищевых продуктах, полуфабрикатах, пищевом сырье премикс тормозит перекисное окисление липидов, сохраняя в продукте более продолжительное время исходные органолептические показатели: вкус, запах, цвет, с учетом которых оценивают качество и пищевую безопасность продукта.

Премикс согласно изобретению можно приготовить следующим образом.

В реактор при работающей планетарной мешалке загружают расчетное количество среднецепочечных триглицеридов (масло МСТ) и нагревают до температуры не выше 60-70°C. Затем при перемешивании вносят порошок дигидрокверцетина, и сразу после получения взвеси ДГК в масле МСТ в реактор загружают расчетное количество лецитина жидкого и при интенсивном перемешивании с помощью турбосмесителя при скорости не менее 3000 - 5000 об/мин начинают растворение ДГК при постепенном повышении температуры. После интенсивного турбоперемешивания в течение 5-10 минут и повышения температуры массы до 90-100°C увеличивают скорость турбоперемешивания не менее чем до 15000-20000 об/мин, используя проточный турбосмеситель с высокой производительностью на короткое время (несколько минут) при температуре не выше 110-115°C до получения гомогенной полупрозрачной массы. Затем с помощью вакуума освобождают массу от пузырьков воздуха, образовавшихся в процессе перемешивания. Затем массу охлаждают до 50-60°C и вносят расчетное количество синтетического антиоксиданта или смеси антиоксидантов. Все интенсивно перемешивают до полного растворения компонентов. Затем массу вакуумируют и охлаждают до 40°C. После этого приготовленный антиоксидантный премикс с дигидрокверцетином фильтруют, расфасовывают в тару и, предпочтительно, заполняют тару с антиоксидантным премиксом инертным газом (аргоном или азотом) для длительного хранения.

В таблице 1 представлены примеры различных составов антиоксидантного премикса с дигидрокверцетином.

Таблица 1 Примеры составов антиоксидантного премикса. Наименование компонентов % мас. % мас. % мас. % мас. % мас. % мас. % мас. % мас. % мас. % мас. Лецитин жидкий:                     1. сои 38 - - 60 83 - - 60 75 90 2. подсолнечника - 50 - - - 55 - - - - 3. рапса - - 50 - - - 65 - - - Масло МСТ: 60 46,5 46,0 33,0 5,0 40,5 27,5 33,5 15,0 7,5 Дигидрокверцетин 1,0 2,0 3,0 6,0 10,0 3,0 5,5 5,0 8,0 2,5 Синтетические антиоксиданты:                     токоферолы (Е-306-
309) и их эфирные формы, аскорбилпальмитат (Е-304),   0,5   0,5 0,5 0,5   0,5               0,5 2,0       аскорбилстеарат (Е-305),                   1,0 пропилгаллат (Е-310), бутилгидроксианизол   1,0                 (Е-320), Третбутилгидрокси-
толуол (ионол) 0,5   1,0               (Е-321), третбутилгидрокси-хинон (Е-319), 0,5                   октилгаллат (Е-311), 1,0       0,5       2,0   додецилгаллат (Е-312), изопропилцитратная       0,5             смесь (Е 384)         1,0 0,5   1,0    

Оценка технологического удобства внесения антиоксидантного премикса с дигидрокверцетином в масштабах реального производства и его антиоксидантной активности была проверена в производстве сливочного масла (массовая доля жира 82,2%), сливочно-растительного спреда (массовая доля молочного жира 70%), майонеза (массовая доля масел 50%) и фарша куриного.

Исследуемые образцы (масла, спреда, майонеза, куриного фарша), наработанные с антиоксидантным премиксом ДГК, и контрольные образцы, наработанные с порошкообразным дигидрокверцетином, хранили в термостате при температуре 37±2ºС в течение месяца. В ходе опыта образцы с антиоксидантным премиксом ДГК продемонстрировали высокую антиоксидантную способность при более низком содержании дигидрокверцетина по сравнению с образцами, содержащими только дигидрокверцетин в тех же концентрациях. Концентрация, при которой сохраняется достаточная для увеличения сроков хранения продуктов антиоксидантная активность, для дигидрокверцетина в антиоксидантном премиксе ДГК в 1,5-3 раза меньше, чем для контрольных образцов с порошкообразным дигидрокверцетином. В частности, для масла сливочного в образцах с антиоксидантным премиксом ДГК эффективная концентрация ДГК равна 0,015% по сравнению с 0,025% ДГК в контроле. Для сливочно-растительного спреда в образцах с антиоксидантным премиксом ДГК эффективная концентрация ДГК равна 0,01% по сравнению с 0,02% ДГК в контроле. Для майонеза в образцах с антиоксидантным премиксом ДГК эффективная концентрация ДГК равна 0,007% по сравнению с 0,025% ДГК в контроле. Для фарша куриного в образцах с антиоксидантным премиксом ДГК эффективная концентрация ДГК равна 0,015% по сравнению с 0,05% ДГК в контроле.

При проверке влияния тепловой обработки (при 102°C) на антиоксидантную активность дигидрокверцетина в образцах масла, спреда, майонеза и фарша было выявлено, что концентрация дигидрокверцетина, как в случае использования антиоксидантного премикса ДГК, так и в случае с нативным ДГК изменялась незначительно. Полученные данные позволяют сделать вывод, что при внесении дигидрокверцетина в составе антиоксидантного премикса в масло- и жиросодержащие продукты (сливочное масло, спред, майонез, фарш) решается несколько актуальных проблем. Это - технологическое удобство внесения ДГК, более гомогенное распределение ДГК в биомассе за короткое время, существенное уменьшение эффективных концентраций ДГК за счет использования принципа синергизма в антиоксидантном премиксе и повышение сроков хранения пищевых продуктов.

Антиоксидантный масло- и жиросовместимый премикс по настоящему изобретению имеет ряд преимуществ перед другими премиксами:

- возможность равномерного распределения дигидрокверцетина по всей массе масло- и жиросодержащих продуктов в масштабах промышленного производства,

- устойчивость по отношению к температурным, механическим воздействиям и процессам, протекающим при производстве продуктов и пищевого сырья и при хранении,

- высокая эффективность дигидрокверцетина при малых концентрациях в сочетании с синтетическими антиоксидантами,

- отсутствие токсичности в силу незначительных концентраций синтетических антиоксидантов,

- увеличение сроков годности, безопасности и придание функциональных свойств пищевым продуктам и пищевому сырью,

- обеспечение стабильности дигидрокверцетина при хранении антиоксидантного премикса.

Изобретение относится к пищевой промышленности и кормам для сельского хозяйства, в частности к масло- и жиросовместимому премиксу. Антиоксидантный премикс содержит лецитин, синтетические пищевые антиоксиданты, дигидрокверцетин и триглицериды каприловой и каприновой кислот при следующем содержании компонентов, % мас.: лецитин - 38,0-90,0, дигидрокверцетин - 1,0-10,0, триглицериды каприловой и каприновой кислот - 5,0-60,0, синтетические пищевые антиоксиданты - 0,5-2,0. Способ производства антиоксидантного премикса включает получение при температуре 60-70°C и интенсивном перемешивании взвеси дигидрокверцетина в среднецепочечных триглицеридах, последующее добавление лецитина и растворение дигидрокверцетина в образовавшейся смеси при повышении температуры до 90-115°C и турбоперемешивание до получения гомогенной полупрозрачной массы, дальнейшее понижение температуры до 50-60ºС, внесение синтетического антиоксиданта или смеси антиоксидантов, перемешивание до полного растворения компонентов и охлаждение. Использование изобретения позволит увеличить срок годности пищевого сырья. 2 н. и 5 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Антиоксидантный премикс, содержащий лецитин и синтетические пищевые антиоксиданты, отличающийся тем, что он дополнительно содержит дигидрокверцетин и триглицериды каприловой и каприновой кислот при следующем содержании компонентов, % мас:
лецитин 38,0-90,0 дигидрокверцетин 1,0-10,0 триглицериды каприловой и каприновой кислот 5,0-60,0 синтетические пищевые антиоксиданты 0,5-2,0

2. Премикс по п.1, отличающийся тем, что лецитин представляет собой соевый, или подсолнечный, или жидкий рапсовый лецитин, содержание фосфолипидов в котором колеблется от 40 до 90%, при этом он может быть выбран из группы, включающей лецитин жидкий, гидролизованный лецитин, обезжиренный гидролизованный лецитин, ацетилированный лецитин, ацетилированный гидролизованный лецитин.

3. Премикс по п.1, отличающийся тем, что соотношение триглицеридов каприловой и каприновой кислот по массе составляет от 30/70 до 40/60, соответственно.

4. Премикс по п.1, отличающийся тем, что в качестве дигидрокверцетина используют дигидрокверцетин пищевой ценности, содержащий до 20% родственных флавоноидных соединений.

5. Премикс по п.1, отличающийся тем, что синтетические пищевые антиоксиданты выбирают из группы, включающей токоферолы (Е 306-309) и их эфирные формы, аскорбилпальмитат (Е 304), аскорбилстеарат (Е 305), пропилгаллат (Е 310), бутилгидроксианизол (Е 320), третбутилгидрокситолуол (ионол) (Е 321), третбутилгидроксихинон (Е 319), октилгаллат (Е 311), додецилгаллат (Е 312), изопропилцитратная смесь (Е 384) и/или их смеси.

6. Способ производства антиоксидантного премикса, включающий получение при температуре 60-70°C и интенсивном перемешивании взвеси дигидрокверцетина в среднецепочечных триглицеридах, последующее добавление лецитина, растворение дигидрокверцетина в образовавшейся смеси при повышении температуры до 90-115°C и турбоперемешивание до получения гомогенной полупрозрачной массы, дальнейшее понижение температуры до 50-60°C, внесение синтетического антиоксиданта или смеси антиоксидантов, перемешивание до полного растворения компонентов и охлаждение.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что полученный антиоксидантный премикс расфасовывают для длительного хранения в тару с аргоном или азотом.