ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ НА ОСНОВЕ РЫБНОГО КОЛЛАГЕНА Российский патент 2024 года по МПК A23L17/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к пищевым продуктам на основе рыбного коллагена, который может быть использован в пищевой, косметической, медицинской и других отраслях промышленности для получения продуктов питания в качестве добавки в готовую пищу и напитки, употребляться в чистом виде, а также может смешиваться с жидкостью, например водой или соком, для приготовления напитка [A23J 3/04, A23L 2/52, A61K 8/65]

Уровень техники

Коллаген - это белок, который составляет основную часть соединительных тканей в организме человека. Его присутствие важно для поддержания структуры кожи, суставов, костей, сосудов, ногтей и волос, в частности, Коллаген придает коже упругость и эластичность, препятствует образованию морщин, обеспечивает подвижность суставов, обеспечивает прочность и гибкость костей, укрепляет стенки сосудов, укрепляет волосы и ногти человека.

В связи с уменьшением количества коллагена в организме с возрастом, возникла потребность разработать удобные и эффективные способы восполнения этого важного белка. С учетом потребностей современного образа жизни и важности ухода за здоровьем, создание специальных смесей, содержащих коллаген в легкоусваиваемой форме, представляется крайне актуальным.

Существует несколько видов коллагена, различающих по источнику, в частности, животный (говяжий) и или рыбный (так называемый морской коллаген). Рыбный коллаген, получаемый из чешуи и кожи морской рыбы, считается более легкоусвояемым по сравнению с коллагеном из некоторых других источников за счет меньших размеров молекул пептидов, за счет чего рыбный коллаген может лучше проникать в ткани человека. Кроме того, преимуществами рыбного коллагена является отсутствие сторонних химических веществ, имеющихся в животном коллагене ввиду использования химикатов в животноводстве, а также менее выраженный характерный вкус.

Коллаген разрушается желудочными соками человека и в таком виде усваивается в кишечнике человека, поэтому наилучшую усвояемость обеспечивает коллаген именно в порошковой форме, а не капсулах, за счет большей поверхности контакта порошка с желудочным соком человека и отсутствием необходимости растворения капсулы для начала процесса усвоения. Для порошковой формы пищевого продукта особенно важен вкус и органолептические показатели пищевого продукта, поскольку они оказывают непосредственное влияние на опыт приема и низкие органолептические показатели могут привести к недостаточному выделению желудочного сока и как следствие к снижению усвояемости коллагена и трудности продолжительного приема пищевого продукта.

Из уровня техники [RU2583660C1, опубл. 10.05.2016] известен пищевой продукт на основе рыбного коллагена, выполненный в порошковой форме, содержащий 60-70 мас.% гидролизата из кожи рыб, 20-35 мас.% муки из семян льна, 10-15 мас.% муки из клубней топинамбура.

Недостатками известного решения является низкие органолептические показатели продукта, который не имеет выраженного вкуса, не включает маскирующих вкус рыбного коллагена добавок и низкая усвояемость коллагена ввиду отсутствия добавок, способствующих его усвояемости.

Для устранения указанных недостатков были разработаны решения, содержащие витамин С, способствующий лучшей усвояемости коллагена, и ароматические добавки.

Так, из уровня техники [RU2626153C1, опубл. 21.07.2017] известен пищевой продукт на основе рыбного коллагена, рассматриваемый заявителем в качестве прототипа, выполненный в порошковой форме, содержащий 56 мас.% рыбного коллагенсодержащего комплекса, 9,3 мас.% сухого экстракта плодов шиповника/черники/облепихи, 23 мас.%. фруктозы, 9,3 мас.%. глюкозы, 0,9% мас.%. аскорбиновой кислоты и 1,5 мас.%. альгината натрия.

Недостатками известного решения являются: низкое содержание витамина С – всего 0,9 мас.%. аскорбиновой кислоты, и как следствие не достигается существенное улучшения усвояемости коллагена; высокое содержание подсластителей, и низкие органолептические показатели продукта, имеющей выраженный сладкий вкус за счет высокого, суммарно более 32%, содержания подсластителей – глюкозы и фруктозы.

Раскрытие сущности изобретения

Ввиду выявленных недостатков, заявленное изобретение направлено на решение технической проблемы по созданию пищевого продукта на основе рыбного коллагена с улучшенными органолептическими показателями.

Техническим результатом является улучшение органолептических показателей пищевого продукта и повышение усвояемости коллагена.

Указанную техническую проблему решает и указанный технический результат обеспечивает пищевой продукт на основе рыбного коллагена, выполненный в порошковой форме, содержащий гидролизат рыбного коллагена, экстракт ацеролы, камедь акации, измельченные сублимированные ягоды жимолости, диоксид кремния в следующем соотношении, мас.%:

гидролизат рыбного коллагена 60-70 экстракт ацеролы 1-3 сублимированные ягоды жимолости 20-30 камедь акации 4-14,8 диоксид кремния 0,1-0,5

В частности, пищевой продукт содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

гидролизат рыбного коллагена 62,5 экстракт ацеролы 1,7 сублимированные ягоды жимолости 21,4 камедь акации 14,2 диоксид кремния 0,2

В частности, пищевой продукт дополнительно содержит от 3 до 6 мас.% сублимированного клубничного порошка.

Осуществление изобретения

Под усвоением коллагена в настоящей заявке понимаются следующие процессы: разрушение коллагена в желудке, когда при попадании в желудок, коллаген подвергается воздействию желудочного сока, содержащего пепсин и другие ферменты, что приводит к частичному разрушению молекул коллагена с образованием меньших фрагментов, пептидов; разбор белков в кишечнике, когда пептиды коллагена перемещаются в кишечник, где под воздействием ферментов, таких как трипсин и химотрипсин, разрушаются до коротких цепей аминокислот, усваиваемых кишечной стенкой; распределение коллагена по организму через кровеносную систему; синтез собственного коллагена в теле человека из распределенных аминокислот.

Объективной оценкой усвояемости является соотношение количества синтезированного в теле человека коллагена к количеству принятого коллагена. Таким образом, повышение усвояемости коллагена обеспечивается за счет способствования вышеуказанным этапам процесса усвоения коллагена организмом человека.

Заявленный пищевой продукт на основе рыбного коллагена выполнен в порошковой форме и содержит гидролизат рыбного коллагена, экстракт ацеролы, измельченные сублимированные ягоды жимолости.

Порошковая форма обеспечивается за счет перемалывания и расвномерного смешивания компонентов смеси. Предпочтительно размер частиц порошка составляет от 0,3 до 1 мм, влажность предпочтительно составляет менее 5%.

Выполнение коллагена в форме порошка обеспечивает улучшение усвоения коллагена организмом: порошок быстро растворяется в жидкости, что обеспечивает более быстрое начало процесса усвоения организмом и большую степень предварительного разрушения коллагена в желудке под воздействием желудочного сока. Кроме того, порошок имеет большую поверхность контакта с жидкостью, что облегчает взаимодействие с желудочными соками и усвоение пептидов коллагена.

Порошковая форма позволяет пользователям точно измерять индивидуальную дозировку в зависимости от их потребностей, что может быть полезным, особенно при регулировании количества потребляемого коллагена. Порошок можно легко добавить в различные напитки, смузи, или пищу, что обеспечивает удобство в использовании.

Рыбный коллаген является наиболее легко усваиваемым коллагеном за счет наименьшей длины молекул пептидов. Кроме того, рыбный коллаген, в отличие от животного, является более "экологичным", так как его производство не требует использования продуктов животного происхождения. Рыбный коллаген содержит необходимые аминокислоты, такие как глицин, пролин и гидроксипролин, являющиеся ключевыми для поддержания структуры кожи, суставов и других соединительных тканей. Кроме того, морской коллаген не содержит генетически модифицированных организмов (ГМО), что может быть важным фактором для тех, кто обращает внимание на качество продуктов.

Экстракт ацеролы получают из плодов ацеролы, также известной как вишня Барбадосская или вишня Вест-Индии. Ацерола содержит рекордное количество витамина C из его природных источников, в частности, фруктов и ягод. Так, В 100 граммах барбадосской вишни содержится до 3300 мг витамина С, тогда как в цитрусовых содержится от 30 до 60 мг, в смородине – около 200 мг, а в шиповнике – около 1000 мг. При этом, как и любой другой продукт, богатый аскорбиновой кислотой, экстракт ацеролы имеет сильно выраженный кисло-горький вкус, поэтому экспериментально было установлено, что добавление более 3% мас.ч. ацеролы начинает оказывать негативный эффект на восприятие вкуса пищевого продукта, который приобретает кислые ноты.

Жимолость также богата витамином С и содержит его от 80 до 90 мг на 100 грамм веса сублимированных ягод. При этом сублимированные ягоды жимолости не имеют кисло-горького вкуса, характерного для продуктов, богатых витамином С, и имеет насыщенный сладкий вкус и приятный аромат. Таким образом, обеспечивается высокое содержание витамина С без ущерба для органолептических показателей пищевого продукта.

В ходе дегустаций и экспериментов с рецептурой заявителем было установлено, что сочетание рыбного коллагена и жимолости обладает наиболее приятным для восприятия вкусом, поскольку жимолость очень удачно маскирует немного маслянистый вкус рыбного коллагена, при этом не приносит выраженных кислых или горьких нот и не обладает приторным сладким вкусом, возникающим от добавления подсластителей в чистом виде, таких как глюкоза или фруктоза.

Витамин C играет ключевую роль в синтезе коллагена и способствует лучшему усвоению коллагена в организме человека по следующим причинам. Витамин C служит важным кофактором для ферментов, участвующих в гидроксилировании пролина и лизина — двух ключевых аминокислот, составляющих молекулярную структуру коллагена, без участия витамина C эти ферменты неспособны полностью завершить процесс синтеза коллагена. Витамин С участвует в формировании стабильных тройных спиралей: пролин и лизин, подвергшиеся гидроксилированию с участием витамина C, обеспечивают стабильность и прочность коллагеновых молекул, и эти аминокислоты формируют тройные спирали, которые являются характерным строительным блоком коллагеновых волокон. Кроме того, витамин C обладает антиоксидантными свойствами и защищает коллаген от окислительного повреждения, которое может привести к разрушению коллагеновых структур и ухудшению их функции. Кроме того, витамин C также увеличивает усвоение железа из растительных и неремесленных источников, которое является важным для формирования стабильных молекул коллагена.

Для повышения органолептических показателей пищевого продукта порошковая смесь включает в себя камедь акации, выполняющую роль стабилизатора и диоксид кремния в качестве антислеживающего агента.

Камедь акации, или E414, представляет собой пищевое волокно, получаемое из сока стволов акации, и которое улучшает текстуру и консистенцию порошковой смеси, придавая им более кремовую или густую структуру, что особенно преимущественно при добавлении пищевого продукта в жидкость для приготовления напитков. Кроме того, волокна камеди акации обеспечивают продление срока годности порошкообразного продукта, предотвращая слипание и обеспечивая его лучшую сохранность. Кроме того, камедь акации может действовать как пребиотик, поддерживая рост полезных бактерий в кишечнике, что может быть полезным для здоровья и способствует здоровью кишечника, учавствующего в усвоении коллагена, что способствует большей эффективности разбора пептидов в кишечнике и лучшему усвоению коллагена.

Добавление диоксида кремния в порошковую смесь выполняется с несколькими целями. Прежде всего, это предотвращает слипание порошка и образование комков, особенно в условиях повышенной влажности, что негативно влияет на органолептические показатели пищевого продукта и на усвоение коллагена, поскольку, как описано выше, порошковая форма является наиболее предпочтительной для усвоения коллагена. Также диоксид кремния обеспечивает равномерное распределение ингредиентов в смеси, что важно для сохранения стабильности и однородности конечного продукта и также влияет на его органолептические показатели.

Для объективного определения восприятия вкуса получившегося продукта и установления оптимальных сочетаний компонентов, заявителем был проведено ряд дегустаций, результаты которых представлены далее.

ПРОТОКОЛ ДЕГУСТАЦИИ

В рамках данной дегустации проведенной 12.10.2023 были проанализированы и оценены различные варианты состава пищевого продукта на основе рыбного коллагена.

Целью исследования было выявление оптимальных сочетаний ингредиентов для создания балансированного и вкусного продукта.

Методика дегустации

Дегустация проводилась в контролируемых условиях, чтобы минимизировать влияние внешних факторов на восприятие вкуса. Участники, предварительно не осведомленные о составе образцов, были приглашены принять участие в оценке чесночных паст. В дегустации участвовало 21 человек возрастом от 10 до 49 лет.

Каждый образец был разведен в воде и представлен в стаканах объемом 25 мл в одинаковой концентрации, а также дополнительно предлагался испытуемым в чистом виде в виде 3 гр порошка в пластиковой емкости с уникальными идентификаторами, чтобы избежать предвзятого восприятия. Участникам предоставлялись чистые стаканы с водой между пробами для очистки вкусовых рецепторов.

Оцениваемые характеристики

Участники оценивали общую приятность вкусового восприятия разведенного в воде пищевого продукта и сопутствующего пищевого продукта в порошковой форме , используя шкалу от 1 до 5, где 1 - очень низкая оценка, а 5 – высокая.

В нижеследующей таблице приведены результаты дегустации, где оценка соответствует средней оценке, выставленной участниками образцу и округленной до одного знака после запятой, а содержание указано в мас.%.

Образец гидроли-зат рыбн. коллагена экстракт ацеролы ягоды жимо-лости камедь акации диоксид кремния Дополнительно Оценка 1 56 - - - - Фруктоза - 23, глюкоза – 9,3, аскорбиновая кислота – 1,5%, плоды шиповника – 23 3,6 2 66 - - - - мука из семян льна - 24 мука из клубней топинамбура -10 3,7 3 52 1 42 4,8 0,2 3.6 4 58 2,5 28 11 0,5 3,8 5 68,8 2 18 11 0,2 3,8 5 63,6 1,6 25,9 8,8 0,1 4,4 6 62,5 1,7 21,4 14,2 0,2 4,7 7 69,1 1 22,2 7,4 0,3 4,5 8 62,5 1 21,4 12,9 0,2 Клубничный порошок - 2 4,5 9 62,5 1 21,4 11,9 0,2 Клубничный порошок – 3 4,8 10 62,5 1 21,4 11,2 0,1 Клубничный порошок -3,8 4,9 11 64 2 21,6 6,3 0,1 Клубничный порошок – 6 4,8 12 61 1,8 21,2 8,9 0,1 Клубничный порошок - 7 4,4 13 64,6 2,2 18,8 14 0,4 3,8 14 74,3 1 20,5 4 0,2 3,8 15 72,1 1 16 10,6 0,3 3,6

Результаты дегустации:

- включение жимолости в соотношении гидролизат рыбного коллагена 60-70 мас.% и сублимированные ягоды жимолости 20-30 мас.% позволило улучшить вкусовое восприятие пищевого продукта, при этом эффект от добавления указанных компонентов по отдельности оказался слабее, чем от полного соблюдения пропорций.

Также, было выявлены наиболее предпочтительные содержания ингредиентов, обеспечившее еще большее улучшение вкусового восприятия пищевого продукта, мас.%:

гидролизат рыбного коллагена 62,5 экстракт ацеролы 1,7 сублимированные ягоды жимолости 21,4 камедь акации 14,2 диоксид кремния 0,2.

Также для пищевого продукта с содержанием компонентов в установленных предпочтительных пределах (гидролизат рыбного коллагена 60-70 мас.% и сублимированные ягоды жимолости 20-30 мас.%) было исследовано влияние на вкусовое восприятие добавление порошка сублимированной клубники. В частности, было установлено, что добавление от 3 до 6 мас.% сублимированного клубничного порошка обеспечивает дополнительное улучшение вкусового восприятия, тогда как наибольшую из зафиксированных оценок получил образец, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:

гидролизат рыбного коллагена 62,5 экстракт ацеролы 1 сублимированные ягоды жимолости 21,4 камедь акации 11,2 диоксид кремния 0,1 сублимированный клубничный порошок 3,8.

Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищевым продуктам на основе рыбного коллагена. Предложен пищевой продукт на основе рыбного коллагена, выполненный в порошковой форме, содержащий гидролизат рыбного коллагена, экстракт ацеролы, камедь акации, измельченные сублимированные ягоды жимолости, диоксид кремния в следующем соотношении, мас.%: гидролизат рыбного коллагена 60-70; экстракт ацеролы 1-3; сублимированные ягоды жимолости 20-30; камедь акации 4-14,8; диоксид кремния 0,1-0,5. Изобретение позволяет улучшить органолептические показатели пищевого продукта на основе коллагена коллагена. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 15 пр.

1. Пищевой продукт на основе рыбного коллагена, выполненный в порошковой форме и содержащий гидролизат рыбного коллагена, экстракт ацеролы, камедь акации, измельченные сублимированные ягоды жимолости, диоксид кремния в следующем соотношении, мас.%:

гидролизат рыбного коллагена 60-70 экстракт ацеролы 1-3 сублимированные ягоды жимолости 20-30 камедь акации 4-14,8 диоксид кремния 0,1-0,5

2. Пищевой продукт по п.1, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:

гидролизат рыбного коллагена 62,5 экстракт ацеролы 1,7 сублимированные ягоды жимолости 21,4 камедь акации 14,2 диоксид кремния 0,2

3. Пищевой продукт по п.1, дополнительно содержащий от 3 до 6 мас.% сублимированного клубничного порошка.