Купажи растительных масел с функциональными свойствами Российский патент 2023 года по МПК A23D9/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для непосредственного употребления в пищу в качестве продукта функциональной направленности, а также при производстве пищевых эмульсионных масложировых и других жироемких продуктов с функциональными свойствами.

Известно, что в нативном виде не существует «идеального» масла с составом полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), обеспечивающим поступление их в организм в необходимом количестве и правильном соотношении. При изучении состава подсолнечного, оливкового, кукурузного, соевого, рыжикового, горчичного, амарантового, грецкого ореха, виноградной косточки и других масел определено соотношение ω6:ω3 жирных кислот на уровне 83,9:1…0,32:1 [1-3], что не согласуется с принципами полноценного питания, в частности с регламентированными нормами МР 2.3.1.0253-21, согласно которым пропорция этих кислот должна составлять 5-10:1. В соответствии с рекомендациями ВОЗ и ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи» оптимум соотношения ω6:ω3 в рационе здорового человека должен составлять от 1:1 до 10:1. В питании современного человека высока доля насыщенных жиров (> 10%), и жиров, богатых ω6, в результате чего соотношение ω6:ω3 лежит в диапазоне 20-30:1 [4].

Благодаря положительной антитромботической, липидснижающей и проэндотелиальной функциональной активности ω3 ПНЖК играют важную роль в атерогенезе у человека. Наиболее значимыми ω3 жирными кислотами, которые образуются из линолевой кислоты, являются γ-линолевая, α-линоленовая кислота – исходное вещество для синтеза эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислот. Эти ПНЖК выполняют определенные функции в качестве блоков при создании мембран и модуляторов различных биохимических процессов [5-7].

Избыточное количество ω6 ПНЖК в диете и высокое соотношение ω6:ω3 способствуют патогенезу многих сердечно-сосудистых, онкологических, воспалительных, аутоиммунных и других заболеваний [8, 9]. Поэтому при создании пищевых продуктов со сбалансированным составом ПНЖК применяют купажирование различных видов растительных масел [2, 4]. В условиях современной рыночной экономики актуален вопрос представления на рынке конкурентоспособной масложировой продукции, сочетающей в себе доступную цену и высокое качество.

Из уровня техники известен пищевой функциональный продукт на основе растительных масел (патент РФ 2169478, МПК A23D 9/00, опубл. 27.06.2001), содержащий смесь рапсового, соевого, подсолнечного масел или смесь нерафинированных подсолнечного, льняного пищевого масел и нерафинированного масла зародышей пшеницы. Соотношение ПНЖК ω6 к ω3 в продукте составляет (9,1:1)…(9,9:1), содержание токоферолов – 15,0-20,0 мг/100 г. К недостаткам данного продукта можно отнести: присутствие искусственных токоферолов и каротиноидов, низкое содержание токоферолов.

Разработан пищевой продукт на основе смеси растительных масел функционального назначения (патент РФ 2753351, МПК A23D 9/00, опубл. 13.08.2021), содержащий кедровое, кунжутное, калиновое масла и соевые фосфолипиды. Недостатками этого изобретения являются: высокая стоимость исходного сырья для получения продукта, отсутствие количественных уровней функциональных ингредиентов, входящих в состав продукта, что ставит под сомнение наличие у него функциональных свойств.

Наиболее близкими к заявленному техническому решению являются сбалансированные по ω6 и ω3 ПНЖК (соотношение 10:1 и 5:1) купажи нерафинированных растительных масел (патент RU 2695156, МПК A23D 9/00, опубл. 22.07.2019), отличающиеся тем, что содержат в разных пропорциях масла сафлора, рыжика и расторопши. Недостатками известного изобретения являются: высокая стоимость исходного сырья для получения купажей, невозможность использования купажей в производстве продуктов, подвергающихся термическому воздействию.

Технической задачей изобретения является разработка купажей растительных масел с функциональными свойствами, обусловленными сбалансированным соотношением ω6:ω3 ПНЖК (1:1 и 10:1), присутствием полифенолов, витамина Е (ά-токоферола), что позволяет получить продукт профилактической направленности, расширить ассортимент группы функциональных продуктов питания.

Техническая задача решается тем, что купаж растительных масел по первому варианту, согласно изобретению, включает рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное, нерафинированное масло чиа холодного отжима при соотношении полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 1:1 и содержании компонентов, мас.%: рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта (вымороженное) 66,69; нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,31. По второму варианту купаж растительных масел, согласно изобретению, включает рафинированное дезодорированное рапсовое масло высшего сорта, нерафинированное масло чиа холодного отжима при соотношении полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 1:1 и содержании компонентов, мас.%: рафинированное дезодорированное рапсовое масло высшего сорта 66,81, нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,19. По третьему варианту купаж растительных масел при соотношении полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 10:1, согласно изобретению, включает рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное, нерафинированное масло чиа холодного отжима при следующем соотношении компонентов, мас.%: рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное 96,7, нерафинированное масло чиа холодного отжима 3,30.

Купажи растительных масел готовят из следующих компонентов: рафинированного дезодорированного подсолнечного масла первого сорта (вымороженное), рафинированного дезодорированного рапсового масла высшего сорта, нерафинированного масла чиа холодного отжима.

Пищевая ценность подсолнечного масла определяется высоким содержанием ненасыщенных олеиновой и линолевой кислот, наличием фосфолипидов (0,7%), токоферолов (655-810 мг/кг), токотриенолов (до 270 мг/кг) и фитостеринов (2450-4530 мг/кг). К достоинствам подсолнечного масла относят наличие витаминов В₄ и К, а также α, β, γ, δ-токоферолов (до 93,5; 4,5; 3,4; 7,0 мг/100 г соответственно). Присутствие токоферолов обусловливает антиоксидантные свойства масла [10]. Соотношение ПНЖК ω6 к ω3 в рафинированном дезодорированном подсолнечном масле первого сорта вымороженном составляет 852:1, содержание полифенолов – 9,47 ммоль/г сухого вещества, витамина Е (ά-токоферола) – 667,16 мг/кг, стоимость 109 руб./л.

Благодаря высокому содержанию олеиновой кислоты рапсовое масло становится сходным с оливковым, при этом в нем в 2 раза ниже содержание нежелательных насыщенных кислот. Высокое содержание олеиновой кислоты позволяет использовать его для приготовления пищи с использованием термической обработки. Оно содержит витамины E - 126 мг% и K - 59,4 мг%, а также α, β, γ, δ-токоферолов (до 38,6; 14,0; 75,3; 2,2 мг/100 г соответственно) [11]. Соотношение ПНЖК ω6 к ω3 в рафинированном дезодорированном рапсовом масле высшего сорта составляет 159:1, содержание полифенолов – 21,21 ммоль/г сухого вещества, витамина Е (ά-токоферола) – 554,63 мг/кг, стоимость 258 руб/л.

Масло чиа содержит фитостеролы, флавоноиды, фенольные кислоты, токоферолы (витамин Е, в частности, γ-токоферол), полифенольные антиоксиданты – мирицетин, кемпферол и кверцетин. Соотношение ПНЖК ω6 к ω3 в масле составляет 1:3. Высокую стабильность к окислению масла семян чиа, несмотря на высокое содержание ПНЖК, можно объяснить содержанием в нем мощного антиоксидантного комплекса, представленного токоферолами, флавоноидами и полифенольными антиоксидантами [12]. Соотношение ПНЖК ω6 к ω3 в нерафинированном масле чиа холодного отжима составляет 1:3, содержание полифенолов – 64,59 ммоль/г сухого вещества, витамина Е (ά-токоферола) – 343,96 мг/кг, стоимость 810 руб/л.

В соответствии с поставленной задачей получены двухкомпонентные купажи растительных масел.

Купаж 1. Указанный купаж растительных масел с соотношением полиненасыщенных кислот ω6:ω3 1:1 в своем составе содержит, мас.%:

Рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта (вымороженное) 66,69 Нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,31

Купаж 2. Указанный купаж растительных масел с соотношением полиненасыщенных кислот ω6:ω3 1:1 в своем составе содержит, мас.%:

Рафинированное дезодорированное рапсовое масло высшего сорта 66,81 Нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,19

Купаж 3. Указанный купаж растительных масел с соотношением полиненасыщенных кислот ω6:ω3 10:1 в своем составе содержит, мас.%:

Рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта (вымороженное) 96,70 Нерафинированное масло чиа холодного отжима 3,30

Купажирование масел проводили следующим образом: в закрытый смеситель подавали подсолнечное или рапсовое масло, в которое добавляли масло чиа в рассчитанном соотношении при постоянной скорости вращения мешалки 100-150 об/мин и поддерживаемой температуре масла + 22…+ 25°С в течение 10-15 мин до получения в результате диспергирования однородной равномерно распределенной эмульсии.

Способы получения купажей растительных масел поясняются следующими примерами:

Пример 1

Рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта (вымороженное) в количестве 66,69 мас.%, нерафинированное масло чиа холодного отжима в количестве 33,31 мас.% вводят в закрытый смеситель с предварительно запущенным механизмом пропеллерной мешалки, при этом масла вводят по частям и, чередуя друг с другом. Перемешивание масел протекает в течение 10-15 мин при скорости вращения мешалки 100-150 об/мин. Готовят купаж при следующем соотношении, мас.%:

Рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта (вымороженное) 66,69 Нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,31

При установленных рецептурой пропорциях исходных компонентов создается купаж со сбалансированным соотношением полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 1:1, возрастает пищевая ценность готового продукта, наблюдается достижение профилактической направленности.

Пример 2

Рафинированное дезодорированное рапсовое масло высшего сорта в количестве 66,81 мас.%, нерафинированное масло чиа холодного отжима в количестве 33,19 мас.% вводят в закрытый смеситель с предварительно запущенным механизмом пропеллерной мешалки, при этом масла вводят по частям и, чередуя друг с другом. Перемешивание масел протекает в течение 10-15 мин при скорости вращения мешалки 100-150 об/мин. Готовят купаж при следующем соотношении, мас.%:

Рафинированное дезодорированное рапсовое масло высшего сорта 66,81 Нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,19

При установленных рецептурой пропорциях исходных компонентов создается купаж со сбалансированным соотношением полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 1:1, возрастает пищевая ценность готового продукта, наблюдается достижение профилактической направленности.

Пример 3

Рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта (вымороженное) в количестве 96,70 мас.%, нерафинированное масло чиа холодного отжима в количестве 3,30 мас.% вводят в закрытый смеситель с предварительно запущенным механизмом пропеллерной мешалки, при этом масла вводят по частям и, чередуя друг с другом. Перемешивание масел протекает в течение 10-15 мин при скорости вращения мешалки 100-150 об/мин. Готовят купаж при следующем соотношении, мас.%:

Рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта (вымороженное) 96,70 Нерафинированное масло чиа холодного отжима 3,30

При установленных рецептурой пропорциях исходных компонентов создается купаж со сбалансированным соотношением полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 10:1, возрастает пищевая ценность готового продукта, наблюдается достижение профилактической направленности.

В Таблице 1 указаны результаты исследований, характеризующие качество и функциональные свойства полученных купажей растительных масел.

Таблица 1 – Характеристика купажей

Показатель Результаты исследований Купаж 1 Купаж 2 Купаж 3 Цвет Светло-желтый Соломенный Прозрачность Прозрачный, без осадка Вкус и запах Без запаха, обезличенный вкус Соотношение ω6:ω3 ПНЖК 1:1 1:1 10:1 Содержание полифенолов, ммоль/г сухого вещества 27,83 35,61 11,29 Содержание витамина Е (ά-токоферола), мг/кг 559,51 484,70 656,51 Перекисное число, мэкв/кг Не более 10 Стоимость, руб/л 342,48 441,23 132,10

Известно, что витамин Е снижает токсическое действие Cd, защищает эритроциты от действия Pb, снижает действие органических соединений Hg на нервную систему, защищает организм от четыреххлористого углеводорода; выступает в качестве важнейшего регулятора активности многих ферментов, сигнальных путей и физиологических процессов; его противоопухолевые свойства обусловлены антиоксидантным, противовоспалительным, антипролиферативным, антиангиогенным, иммуномодулирующим действиями [13, 14].

Растительные полифенолы обладают гипогликемическими, гиполипидемическими, антиоксидантными свойствами, используются как фитонутриенты для диетотерапии и диетопрофилактики заболеваний, связанных с нарушениями углеводного и липидного обмена [15].

Оказывая гипокоагуляционное, антиагрегатное, противовоспалительное действие, ПНЖК семейства ω3 способствуют профилактике и лечению гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, атеросклероза. В многочисленных экспериментальных и клинических исследованиях установлен достаточно выраженный терапевтический эффект ПНЖК семейства ω-3, обусловленный их гиполипидемическим, гипотензивным, тромболитическим, иммунокорригирующим действием [16, 17].

Таким образом, как следует из таблицы 1, полученные купажи 1, 2, 3 растительных масел обладают сбалансированным соотношением ω6:ω3 ПНЖК, а именно: 1:1 в купажах 1, 2 и 10:1 в купаже 3; содержат полифенолы, витамин Е (ά-токоферол), что позволяет характеризовать их как продукты профилактической направленности, расширяющие ассортимент группы функциональных продуктов питания.

Список использованной литературы

1. Бирбасова А.В., Тимофеенко Т.И., Никонович С.Н. и др. Устойчивость к окислению растительных масел в зависимости от жирнокислотного состава // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2015. № 1 (343). С. 61-64.

2. Бирбасова А.В., Тимофеенко Т.И., Никонович С.Н. Перспективность купажирования натуральных растительных масел с учетом состава жирных кислот и биологически активных веществ при производстве продуктов питания // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2015. № 2-3 (344-345). С. 82.

3. Nosenko T., Shemanska E., Bakhmach V. et al. New vegetable oil blends to ensure high biological value and oxidative stability // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 5. N 6 (89). P. 42-47. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.111451.

4. Клейменова Н.Л. Разработка купажей растительных масел для здорового питания // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021. Т. 83. № 1 (87). С. 187-191. DOI: 10.20914/2310-1202-2021-1-187-191.

5. Gómez Candela C., Bermejo López L.M., Loria Kohen V. Importance of a balanced omega 6/omega 3 ratio for the maintenance of health: nutritional recommendations // Nutrición Hospitalaria. 2011. Vol. 26. N 2. P. 323-329. DOI: 10.1590/S0212-16112011000200013.

6. Кисляк Ю.С., Чаленко К.А., Стороженко Т.Н. Биологическая роль полиненасыщенных жирных кислот (омега 3, омега 6) // Научные горизонты. 2020. № 9 (37). С. 130-133.

7. Подзолков В.И., Писарев М.В. Роль омега-3 полиненасыщенных жирных кислот в управлении сердечнососудистым риском // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020. Т. 19. № 3. С. 86-94. DOI: 10.15829/1728-8800-2020-2589.

8. Jing X. Kang, Jian-Bo Wan, Chengwei He. Concise review: regulation of stem cell proliferation and differentiation by essential fatty acids and their metabolites // Stem cells. 2014. Vol. 32. N 5. P. 1092-1098. DOI: 10.1002/stem.1620.

9. Simopoulos A.P. The importance of the ratio of omega-6/omega-3 essential fatty acids // Biomed Pharmacother. 2002. Vol. 56. N 8. P. 365-79. DOI: 10.1016/s0753-3322(02)00253-6.

10. Redondo-Cuevas L., Castellano G., Torrens F., et al. Revealing the relationship between vegetable oil composition and oxidative stability: A multifactorial approach // Journal of Food Composition and Analysis. 2018. Vol. 66. P. 221–229. DOI: 10.1016/J.JFCA.2017.12.027.

11. Остриков А.Н., Горбатова А.В., Копылов М.В. и др. Показатели качества рапсового масла холодного отжима // Пищевая промышленность. 2017. № 9. С. 52-55.

12. Бутова С.В., Шахова М.Н., Панина Е.В. Исследование показателей растительных масел из малораспространенного сырья // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. 2018. № 1 (10). С. 38-43.

13. Abraham A., Kattoor A.J., Saldeen T. et al. Vitamin E and its anticancer effects // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2019. N 59 (17). P. 2831-8. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2018.1474169.

14. Jiang Q. Natural forms of vitamin E as effective agents for cancer prevention and therapy // Advances in Nutrition. 2017. N 8 (6). P. 850-67. DOI: https://doi.org/10.3945/an.117.016329.

15. Мазо В.К., Сидорова Ю.С. Саркисян В.А. и др. Перспективы использования растительных полифенолов в качестве функциональных пищевых ингредиентов // Вопросы питания. 2018. Т. 87, № 6. С. 57-66. DOI: 10.24411/0042-8833-2018-10067.

16. Ламажапова Г.П., Сынгеева Э.В., Козлова Т.С. и др. Разработка липосомальной формы концентрата полиненасыщенных жирных кислот: возможные пути использования при производстве функциональных пищевых продуктов // Вопросы питания. 2017. Т. 86. № 1. С. 76-84. DOI: 10.24411/0042-8833-2017-00024.

17. Перова Н.В. Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты в кардиологии // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2005. № 4. С. 101-107.

Изобретение относится к пищевой и масложировой промышленностям. Купаж растительных масел по первому варианту включает рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное, нерафинированное масло чиа холодного отжима при соотношении полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 1:1 и содержании компонентов, мас.%: рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное 66,69; нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,31. По второму варианту купаж растительных масел включает рафинированное дезодорированное рапсовое масло высшего сорта, нерафинированное масло чиа холодного отжима при соотношении полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 1:1 и содержании компонентов, мас.%: рафинированное дезодорированное рапсовое масло высшего сорта 66,81, нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,19. По третьему варианту купаж растительных масел при соотношении полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 10:1, согласно изобретению, включает рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное, нерафинированное масло чиа холодного отжима при следующем соотношении компонентов, мас.%: рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное 96,7, нерафинированное масло чиа холодного отжима 3,30. Изобретение позволяет получить купаж растительных масел с функциональными свойствами, обусловленными сбалансированным соотношением ω6:ω3 ПНЖК, присутствием полифенолов, витамина Е (ά-токоферола), что позволяет расширить ассортимент группы функциональных продуктов питания. 3 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

1. Купаж растительных масел с функциональными свойствами, отличающийся тем, что включает рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное, нерафинированное масло чиа холодного отжима при соотношении полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 1:1 и содержании компонентов, мас.%:

Рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное 66,69 Нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,31

2. Купаж растительных масел с функциональными свойствами, отличающийся тем, что включает рафинированное дезодорированное рапсовое масло высшего сорта, нерафинированное масло чиа холодного отжима при соотношении полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 1:1 и содержании компонентов, мас.%:

Рафинированное дезодорированное рапсовое масло высшего сорта 66,81 Нерафинированное масло чиа холодного отжима 33,19

3. Купаж растительных масел с функциональными свойствами при соотношении полиненасыщенных жирных кислот ω6:ω3 10:1, отличающийся тем, что включает рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное, нерафинированное масло чиа холодного отжима при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Рафинированное дезодорированное подсолнечное масло первого сорта вымороженное 96,70 Нерафинированное масло чиа холодного отжима 3,30