Способ получения пищевого наполнителя на основе лишайника ягеля рода CLADONIA Российский патент 2025 года по МПК A23L5/00 

Изобретение относится к продуктам природного происхождения с выраженными антиоксидантными свойствами и может быть использовано в пищевой промышленности, в том числе производстве биологически активных добавок.

По международным стандартам, биологически активные добавки (БАД) - это природные (идентичные природным) биологически активные вещества, предназначенные для употребления одновременно с пищей или введения в состав пищевых продуктов.

В последние годы в лечебно-профилактическом и диетическом питании все в большем объеме используются биологически активные вещества. Применение новых, безвредных биологически активных веществ представляет огромный практический интерес, так как позволяет расширить ассортимент пищевых продуктов, повысить их биологическую ценность, придать им определенную направленность, а также изменить структуру потребления пищевых продуктов населением в соответствии с известными теориями сбалансированного и адекватного питания.

В северных районах России произрастает значительное число видов лишайников ягеля, из которых наиболее распространенным является Cladonia rangiferina [Определитель лишайников СССР. Вып. 5. Кладониевые-Акароспоровые. Под ред. И.И. Абрамова. - Л., Наука, 1978 - 305 с.] Ягель - единственное растение, которое не теряет эффективности в борьбе со штаммами патогенных микроорганизмов мутировавших поколений. Только в ягеле в натуральном виде уникальные усниновая, протолихестеровая, протолинериновая кислоты находятся вместе в самой легкоусвояемой для человеческого организма форме. Они являются мощными антиоксидантами, защищают клетки организма от свободных радикалов и замедляют процесс старения, выводит из организма токсины. В ягеле на 40% больше белка чем в коровьем молоке.

Ягель на Руси издавна использовали при выпечке хлеба в голодные годы в целях сохранения свежести продуктов и как дополнительное сырье для повышения пищевой ценности, обеспечения специфических органолептических и физико-химических показателей качества хлебобулочных изделий.

Поскольку хлебобулочные изделия являются основным повседневным, доступным продуктом питания и играют важнейшую роль в физиологии питания, в целом, то целесообразно обогащать их добавками из ягеля, что значительно повысит их пищевую ценность и в 3-5 раз увеличит срок хранения.

Сегодня использование экстрактов растительных сухих (ЭРС) определяется как одно из приоритетных направлений в области разработки и производства фитопрепаратов и биологически активных добавок к пище (БАД).

Высушенный порошок ягеля зарегистрирован в качестве пищевой добавки («Ягель Детокс», номер свидетельства: RU.77.99.11.003.Е.003704.05.13).

Массив патентных документов подтверждает коммерческую значимость разработок, касающихся лечебно-профилактических средств.

Экстракты, получаемые из различных видов лишайников путем экстракции органическими растворителями, обладают бактерицидными свойствами. Например, известно получение экстракта из дубового мха (Evernia prunastri (L.) Ach.), [Патент RU 2348683 от 10.03.2009 г. Способ получения экстракта из дубового мха] и способ получения сухого экстракта Cetraria islandica (L.) Ach. [Патент RU 2321419 от 10.04.2008 г. Экстракт Cetraria islandica (L.) Ach. сухой, таблетированная форма].

Доказано, что биологически активная добавка из механоактивированных слоевищ лишайников при добавлении ее в соки, хлебобулочные изделия, другие пищевые продукты в концентрациях 0,1-1% позволяет в таких сферах агропромышленного комплекса, как заготовка, переработка сельскохозяйственной продукции, доведение ее до потребителя получать продукты повышенного срока хранения и оздоровительной направленности [Патент RU № 2437582 С1 от 16.04.2010; Патент RU № 2466542 С1 от 15. 04. 2011].

Добавление в качестве растительного компонента механоактивированного порошка ягеля, измельченного до размера частиц 20 - 100 нм в количестве 0,25 - 0,75% от массы муки позволило получить одновременно и обогащенную биологически ценными составными тестовую продукцию и повысить устойчивость готового изделия к плесневению за счет бактерицидных свойств ягеля.

Ягель (кладония), вносимый в муку, обладает специфическим вкусом, обусловленным наличием в ягеле цетрарина. Цетрарин возбуждает аппетит, способствует выделению желудочного сока и лучшему усвоению пищи. Ценным компонентом ягеля также является усниновая кислота и высокое содержание биогенных элементов. Ягель, внесенный в тесто в указанных концентрациях виде механоактивированного порошка, равномерно распределяется по всему объему теста. При этом он интенсивно впитывает влагу, так как его рабочая поверхность контакта увеличена механоактивированием, разбухает, создавая тип скелетной структуры в тесте. Наличие спирта в дрожжевом тесте усиливает синергизм воздействия на механоактивированный ягель и увеличивает экстракции ценных составных компонентов ягеля в спиртовую среду, т.е. переводит их в более усвояемое состояние.

Внесения ягеля в небольших количествах позволяют не менять традиционный вкус тестовых изделий, но в то же время достаточный для достижения технического результата - получения обогащенного изделия, устойчивого к плесневению за счет присутствия антисептика.

В настоящее время в пищевой промышленности применяется около двух тысяч пищевых добавок. Согласно системе "Кодекс олиментариус", ягель можно отнести Е-200-Е-182 - консерванты [Позняковский В.И., 1996]. Изделия с ягелем увеличивают длительность хранения, не оказывая какого-либо отрицательного влияния на органолептические свойства теста.

В современной кухне очень популярны соленые чипсы из ягеля, жаренный во фритюре и карамелизованный ягель. Готовятся сладкие снэки путем вымачивания в сиропе из местных ягод - брусники, черники и морошки.

Что касается березового гриба чага, то его химический состав хорошо изучен.

Собирают чагу преимущественно осенью, когда она наиболее биологически активна, можно собирать ее и зимой, и ранней весной до появления зелени. Высушенная чага хранится более двух лет.

Известно, что чага содержит бетулин, агарициновую кислоту, тритерпеноид инотодиол, флавоноиды, алкалоиды, полисахариды, органические кислоты, свободные фенолы, смолы, макро- и микроэлементы: К, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Al, Ba, Se, N, Sr, Pb, B. Наибольший интерес к чаге обусловлен полисахаридами и флавоноидами.

Спектр фармакологического действия различных групп флавоноидов очень широк и включает эффекты, свойственные чаге. Основные и наиболее известные аспекты:

- капилляроукрепляющее действие;

- кардиотропное действие;

- спазмолитическое и гипотензивное действие;

- кровоостанавливающее действие;

- онкопротекторное действие;

- желчегонное и гепатопротекторное действия.

Известны пищевые добавки из черного березового гриба - чаги, применяемые для нормализации обмена веществ, выведения из организма токсинов, тяжелых металлов и радионуклидов, профилактики последствий радиационного воздействия, а также при желудочно-кишечных и онкозаболеваниях.

Известно применение свежеприготовленного настоя тонко дисперсионного порошка чаги для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний (патент РФ 2076728 от 1997 г.).

Известен способ по патенту RU, 2624865 «Способ получения экстракта из лишайника рода Cladonia, обладающего бактерицидными свойствами», который включает «очистку лишайника от механических примесей, измельчение слоевища лишайника, настаивание с карбонатом натрия, кипячение раствора, фильтрацию, при этом измельченную до порошкообразного состояния лишайниковую массу заливают 10-кратным по отношению к массе объемом 96% этилового спирта и кипятят в течение 1 часа, после чего полученный раствор охлаждают и засыпают измельченным карбонатом натрия в количестве, равном количеству измельченной лишайниковой массы, затем раствор настаивают в течение 5 часов при температуре 5-7°С, после настаивания раствор нагревают до кипения и фильтруют в горячем виде. Вышеописанный способ является исчерпывающим и позволяет получить экстракт с высокими бактерицидными свойствами».

К недостаткам относится то обстоятельство, что конечный продукт получается в виде спиртового раствора, что ограничивает его применение.

Наиболее близким по сути к заявляемому изобретению является способ по патенту RU, 2706160, A23B4/00, публ.14.11.2019 «Способ увеличения сроков хранения мясного фарша», в котором в состав фарша добавляют порошок слоевищ лишайников Cladonia stellaris, полученный путем механохимической обработки высушенного сырья в шаровой мельнице без участия растворителей при скорости 1200-1500 об/мин в течение 1-2 мин.

Эффект достигается за счет лишайниковых кислот, которые являются природными антиоксидантами и способны предотвращать реакции свободнорадикального и перекисного окисления, брожения и образования плесени (см. Аньшакова В.В. Биотехнологическая механохимическая переработка лишайников рода Cladonia: монография, 2013. - 81с.).

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение ассортимента пищевых наполнителей растительного происхождения на основе лишайников.

Технический результат достигается тем, что в способе получения пищевого наполнителя в качестве исходного сырья используют лишайники ягеля рода Cladonia rangiferina, cladonia stellaris, cladonia arbuscula и березовый гриб-чага. Чагу вручную дробят на куски диаметром до 20 мм, очищают от механических примесей, моют. Свежеприготовленное таким образом сырье березового гриба-чага замачивают в течение 7 суток родниковой водой в соотношении 1:5 при температуре 45 градусов, сырье ягель промывают, очищают от посторонних примесей, засыпают в полученный настой чаги на 24 часа, затем извлекают и сушат естественным путем, после чего измельчают вручную до размера частиц 1 мм.

Из научной литературы и практики известно, что экстрагент должен обладать:

- избирательной способностью к растворению различных веществ;

- высокими диффузионными способностями;

- способностью препятствовать развитию микрофлоры в вытяжке;

- летучестью, возможно низкой температурой кипения, легкой регенерируемостью.

Среди неорганических экстрагентов наиболее полно отвечает этим требованиям вода.

Вода как растворитель и экстрагент имеет следующие преимущества:

1) большинство важнейших действующих веществ (соли алкалоидов, гликозиды, гормоны, сапонины, дубильные вещества, слизи и др.) в воде растворимы и потому извлекаются ею достаточно полно;

2) вода в фармакологическом отношении индифферентна;

3) вода легко улетучивается под вакуумом;

4) вода не горюча;

5) вода доступна любому производству.

Поэтому в способе используют экологически чистую родниковую воду.

Температура 45°С является наиболее оптимальной для приготовления настоя чаги, сохраняются все полезные свойства. Соотношение сырья и экстрагента 1:5 также обеспечивает оптимальные условия для технологического процесса.

Высушенные слоевища лишайника измельчают вручную, размер частиц до 1 мм.

По органолептическим показателям наполнитель представляет собой ультрадисперсную порошкообразную массу. Цвет темно-коричневый с зеленоватым оттенком. Вкус и запах характерные для ягеля, с незначительным привкусом и запахом гриба - чага.

Сухие экстракты являются наиболее совершенной и рациональной субстанцией. Они лишены недостатков и более технологичны при производстве различных фитопродуктов и БАДов.

Кроме того, ЭРС обладают многофункциональными свойствами, которые позволяют использовать их в качестве активных ингредиентов, подсластителей, консервантов, ароматизаторов, красителей и т.д. в фармацевтической технологии взамен синтетических веществ.

Технический эффект изобретения - экологическая чистота предлагаемого способа получения, так как процесс проходит без участия химических растворителей в одну технологическую стадию.

Таким образом, в результате переработки растительного сырья получается пищевой продукт, проявляющий антиоксидантную активность, насыщающий организм белком и способствующий выведению из организма токсинов.

Ниже приведен пример конкретного выполнения заявляемого способа:

Пример.

Сухую кусковую чагу сортируют, отделяют от примесей березовой коры, древесины и промывают водой, что позволяет очистить ее от грязи и пыли, посторонних компонентов и улучшить микробиологические и органолептические показатели готовой продукции. Подготовленные куски гриба массой 1 кг заливают 5 литром родниковой водой температурой 45 градусов и выдерживают в течении 7 суток. В полученный насыщенный настой чаги засыпают ягель (в количестве 300 гр.) и настаивают 24 часа, затем сырье (ягель) извлекают и высушивают естественным путем. Высушенный ягель измельчают вручную до фракции до 1 мм.

Продукт готов к употреблению.

Таким образом, реализация изобретения решает поставленные авторами задачи.

- избирательной способностью к растворению различных веществ;

- высокими диффузионными способностями;

- способностью препятствовать развитию микрофлоры в вытяжке;

- летучестью, возможно низкой температурой кипения, легкой регенерируемостью.

Среди неорганических экстрагентов наиболее полно отвечает этим требованиям вода.

Вода как растворитель и экстрагент имеет следующие преимущества:

1) большинство важнейших действующих веществ (соли алкалоидов, гликозиды, гормоны, сапонины, дубильные вещества, слизи и др.) в воде растворимы и потому извлекаются ею достаточно полно;

2) вода в фармакологическом отношении индифферентна;

3) вода легко улетучивается под вакуумом;

4) вода негорюча;

5) вода доступна любому производству.

Поэтому в способе используют экологически чистую родниковую воду.

Температура 45°С является наиболее оптимальной для приготовления настоя чаги, сохраняются все полезные свойства. Соотношение сырья и экстрагента 1:5 также обеспечивает оптимальные условия для технологического процесса.

Высушенные слоевища лишайника измельчают вручную, размер частиц до 1 мм.

По органолептическим показателям наполнитель представляет собой ультрадисперсную порошкообразную массу. Цвет темно-коричневый с зеленоватым оттенком. Вкус и запах характерные для ягеля, с незначительным привкусом и запахом гриба - чага.

Сухие экстракты являются наиболее совершенной и рациональной субстанцией. Они лишены недостатков и более технологичны при производстве различных фитопродуктов и БАДов.

Изобретение относится к продуктам природного происхождения с выраженными антиоксидантными свойствами и может быть использовано в пищевой промышленности. Способ получения пищевого наполнителя из лишайников рода Cladonia включает ручную обработку высушенного сырья без участия растворителей. В качестве исходного сырья используют лишайники ягеля рода Cladonia rangiferina, cladonia stellaris, cladonia arbuscula и берёзовый гриб-чага. Сырьё очищают от механических примесей, моют, чагу вручную дробят на куски диамертом до 20 мм, замачивают в родниковой воде температурой 45°С в соотношении 1:5 и настаивают в течение 7 суток с получением настоя чаги. Ягель засыпают в полученный настой чаги и выдерживают в течение 24 часов. Затем ягель извлекают и сушат естественным путём. Высушенный ягель измельчают вручную до размера частиц 1 мм. Изобретение направлено на расширение ассортимента пищевых наполнителей растительного происхождения на основе лишайников.

Способ получения пищевого наполнителя из лишайников рода Cladonia, включающий ручную обработку высушенного сырья без участия растворителей, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют лишайники ягеля рода Cladonia rangiferina, cladonia stellaris, cladonia arbuscula и берёзовый гриб-чага, сырьё очищают от механических примесей, моют, чагу вручную дробят на куски диамертом до 20 мм, замачивают в родниковой воде температурой 45°С в соотношении 1:5 и настаивают в течение 7 суток с получением настоя чаги, ягель засыпают в полученный настой чаги и выдерживают в течение 24 часов, затем ягель извлекают и сушат естественным путём, высушенный ягель измельчают вручную до размера частиц 1 мм.