Добавка пищевая комплексная иммунокорректирующего действия Российский патент 2025 года по МПК A23L33/10 A23L33/115 A23L33/15 A23L33/155 A23L33/16 A23L33/21 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к пищевым добавкам и может быть применено для укрепления резистентности организма и профилактики болезней органов дыхания населения, преимущественно проживающего в экстремальных климатических условиях РФ.

В настоящее время активно реализуются программы промышленного развития арктических территорий. Для достижения обозначенных целей актуальными являются формирование здорового образа жизни населения, направленного на профилактику распространенных заболеваний и мероприятия по обеспечению региональной продовольственной безопасности.

Болезни органов дыхания занимают лидирующую позицию в структуре общей заболеваемости и наносят значительный ущерб здоровью населения РФ в связи с временной и стойкой утратой нетрудоспособности. В 2018 году показатель общей заболеваемости был самым высоким за весь период наблюдений и составил 40 958,7 на 100,0 тыс. в 2019 г 40694,7 случаев на 100,0 тыс. В структуре общей заболеваемости ведущее место занимали острый лорингит и трахеит (2 416,4) и пневмонии (524,4) на 100,0 тыс. населения.

Основными факторами риска возникновения болезней органов дыхания являются ослабление иммунитета, неправильное питание, влияние внешних климатических, экологических факторов, а также наследственность и наличие вредных привычек.

В связи с этим усилия исследователей были направлены на создание комплексных пищевых добавок на основе преимущественно арктического растительного сырья, представленного в виде микрокапсул с размером 0,95-1,0 мкм, содержащего в 2-3 раза больше биологически активных веществ, в сравнении с южными аналогами.

Известно применение в качестве пищевой добавки для профилактики иммунодефицита комбинацию следующих растительных компонентов: корней солодки голой, плодов боярышника, плодов шиповника, плодов яблони, травы аспалатуса и цедры апельсина в любых массовых соотношениях, содержание влаги составляет не более 14 мас. % (Патент RU №2545929, МПК A23L 1/30, A23F 3/34, A23L 2/52, опубликован: 10.04.2015 Бюл. №10). Биологически активная добавка к пище представлена в виде фитосбора, являющаяся источником глицирризиновой кислоты и флавоноидов, включая гиперозид, обладающая иммуномодулирующими, гепатопротекторным, гиполипидемическим и нормализующим липидный обмен действиями.

Однако, хотя известный продукт и содержит повышенное количество витамина С, каратиноидов, токоферолов, обладающие антиоксидантными свойствами, снижается его биологическая ценность в виду низкого уровня усвоения минеральных веществ, содержащихся в растительном сырье, отсутствия доказательств медико-биологических исследований, показывающих уровень биоусвояемости БАВ.

Известен пищевой продукт, для повышения общей работоспособности, включающий аргинин, альфа-кетоглутарат, таурин, дополнительно включает витамин Р, витамин РР и водно-спиртовой экстракт из травы и корней эхинацеи пурпурной, содержащий 5% эхинакозидов (табл. 1), при следующем соотношении компонентов, мас. % (Патент RU № 2635373, МПК A23L 33/00, A23L 33/105, A23L 33/15, A23L 33/17, опубл.: 13.11.2017. Бюл. №32):

Производство такого продукта требует тщательного технологического контроля, так как на разных этапах производства, может произойти увеличение побочных синтетических компонентов, имеющими место в химически синтезированных соединениях, а замена на натуральные приведет к значительному удорожанию продукта.

Известно использование пищевой биологически активной добавки для повышения иммунитета в виде смеси мягких желатиновых капсул (Патент RU № 2778561, A23L 33/115, A23L 33/10, опубл.: 22.08.2022. Бюл. № 24), в качестве рыбного сырья для получения жира берут свежедобытые головы лососевых пород, которые измельчают, подогревают до температуры 80-85°С в течение 2-3 с и подают на супердекантер для отделения жира, отделенный жир загружают в реактор в атмосфере азота, где его трижды промывают горячей водой 50°С при перемешивании в течение 5 мин, затем реактор вакуумируют до остаточного давления 100-200 мм рт.ст. и перемешивают при температуре 50°С в течение не более 1,5 ч, после чего жир подают на фильтрование в атмосфере азота, отфильтрованный жир охлаждают до комнатной температуры, смешивают с природными каротиноидами, в качестве которых используют астаксантин или смесь лютеина и зеаксантина, в емкости из расчета на 100 г жира 22,2-722,3 мг природных каротиноидов, запаивают в атмосфере азота, замораживают при температуре не выше минус 18°С и хранят до формирования из смеси мягких желатиновых капсул.

Однако недостатком является невысокая эффективность, вызванная использованием синтетических лютеина в количестве 55,6 мг и зеаксантина 33,3 мг, что для достижения практически значимых результатов необходим длительный прием данного продукта.

Известно использование пищевой добавки для укрепления иммунитета в виде драже (Патент RU 2664838 от 23.08.2018, МПК A23L 33/10,опубликован: 23.08.2018 Бюл. №24). Пищевая рецептура, содержащая цитрат, трутневое молочко, витамин D, включает растительные экстракты из спирулины, листья бессмертника, мяты, одуванчика, цветы ромашки и клевера, корень солодки, плоды шиповника, сухой мед, изомальт, при этом компоненты указаны относительно общей массы, мас. % (табл. 2 и 3):

Главным недостатком указанного ценного продукта является наличие синтетических добавок и незначительный уровень натуральных растительных компонентов, обладающих ценными биологическими активными веществами, а также повышенным содержанием сухого меда, имеющего высокий гликемический индекс.

Указанная пищевая добавка является наиболее близкой предлагаемому изобретению и принята за прототип.

Перед изобретением была поставлена задача получения комплексной пищевой добавки с оптимальным физиологическим соотношением входящих в него ингредиентов, обладающих иммунокорректирующим действием, обеспечивающих эффективную профилактику заболеваний органов дыхания с высокой усвояемостью витаминов С, Е, флавоноидов, обладающих высокой антиоксидантной активностью.

Технический результат - повышение эффективности профилактики заболеваний органов дыхания, расширение потребительских свойств функциональных продуктов питания, направленных на усиление благоприятного воздействия на организм, повышающих его резистентность, при обогащении разрабатываемой пищевой добавкой различных продуктов массового спроса: мучные кондитерские, рыбные и мясные фаршевые изделия, десерты, напитки.

Технический результат достигается путем создания добавки пищевой комплексной иммунокорректирующего действия, включающая микрокапсулирование комплексного соединения порошкообразной формы из арктического растительного сырья. Добавка пищевая комплексная состоит из концентрата рапсовых фосфолипидов, корня сабельника болотного, плодов шиповника, ягоды водяники, альфа-токоферола ацетата (витамина Е), БАД «Цинк+D+С+Кверцетин», янтарной кислоты, хлорида кальция, витамина D₃,фосфолипидно-пектиновой смеси с мальтодекстрином, при этом исходные компоненты берут в следующем соотношении, г / 20 г:

Концентрат рапсовых фосфолипидов4,55 фосфолипидов4,55 Корень сабельника болотного5,00 болотного5,00 Плоды шиповника5,50 шиповника5,50 Ягоды водяники2,80 водяники2,80 Альфа-токоферола ацетат (витамин Е)0,50 Е)0,50 БАД «Цинк+D+С+Кверцетин»0,50 +С+Кверцетин»0,50 Янтарная кислота0,01 кислота0,01 Хлорид кальция0,04 кальция0,04 Витамин D₃ 0,10 Фосфолипидно-пектиновая смесь с мальтодекстрином1,00 мальтодекстрином1,00

Добавка пищевая комплексная иммунокорректирующего действия, включающая получение порошкообразных микрокапсул с размерами 0,95-1,0 мкм, состоящих из ядра в виде комплексного соединения, преимущественно растительного происхождения, с размером 0,45-0,55 мкм, повышающих биоусвояемость в 1,5-1,7 раза, а также оболочки, защищающей биологически активные вещества, находящиеся в ядре, от агрессивной среды соляной кислоты в верхних разделах желудочно-кишечного тракта.

Добавка пищевая комплексная иммунокорректирующего действия содержит арктическое растительное сырье: корни сабельника болотного, плоды шиповника, ягоды водяники.

Корни сабельника болотного (Comarum palustre), богаты калием и магнием.

Плоды шиповника (Fructus rosae), укрепляющие защитные функции организма ввиду значительного содержания биологически активных веществ (БАВ). Шиповник содержит рекордное количество витамина С, в этом он является лидером среди плодово-ягодных культур.

Ягоды водяники (Empetrum nigrum L.), химический состав и адаптогенные свойства которых были изучены рядом ученых. Население, которое проживает в Арктическом регионе, использует листья и ягоды водяники для повышения работоспособности, снятия усталости во время охоты, длительных переходов.

В таблице 4 представлен анализ пищевой ценности и химического состава высушенного арктического растительного сырья, включенного в состав КПД.

Концентрат рапсовых фосфолипидов. Фосфолипиды представлены лецитином, полученным из сибирского рапса, жирными кислотами. Методом масс-спекрометрии установлен состав высших жирных кислот фосфолипидного концентрата: пальмитиновая - 7,8%, олеиновая - 71,3%, линолевая - 18,0% к общей сумме жирных кислот. Жирнокислотный состав рапсовых лецитинов отличается от подсолнечных лецитинов более высоким содержанием фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов к сумме фосфолипидов, меньшим количеством насыщенных жирных кислот.

Наиболее важным компонентом является альфа-токоферол ацетат (витамин Е), который является антиоксидантом, защищающим различные эндогенные вещества организма от окисления.

В состав комплексной пищевой добавки иммунокорректирующего действия включен витамин D₃, который входит в состав в виде D₃ 500 ME (производитель «Эвалар», г. Бийск). Масляный раствор натурального витамина D₃, легко усваиваемый и гипоаллергенный, данный витамин поддерживает врожденный и адаптивный типы иммунитета.

В состав комплекса включены: янтарная кислота и 10%-й раствор хлорида кальция (CaCl₂). Последний ускоряет процесс гидратации основных нутриентов и выступает в качестве консерванта. Янтарная кислота, нормализуя общий метаболизм в организме, способствует усилению иммунокоррекции.

Включена в рецептуру БАД «Цинк+D+С+Кверцетин» (производитель «Эвалар», г. Бийск). Она сочетает в себе сразу несколько активных иммуностимулирующих компонентов, которые в комплексе усиливают действия друг друга: цинк, витамин D, витамин С и кверцетин. Цинк - одно из немногих веществ, которое влияет одновременно на все звенья иммунитета человека.

Для получения микрокапсул, в качестве оболочки использовали фосфолипидно-пектиновую смесь, в которую был добавлен мальтодекстрин (антислеживатель) в соотношении 3:1 для формирования внешней оболочки (скорлупы).

Добавка пищевая комплексная иммунокорректирующего действия и способ ее получения состоит из двух стадий. Первая стадия заключается в разработке технологии получения ядра микрокапсул. Вторая стадия представляет собой процесс микрокапсулирования.

Технология изготовления добавки пищевой комплексной иммунокорректирующего действия представлена на схеме в графической части.

Первая стадия

Растительное сырье - корень сабельника болотного, плоды шиповника, ягоды водяники, после сортировке и мойки подвергают сушке в дегидраторе «Gemlux GL-FD-611» в течение 5,5 ч при t=40°С. После чего измельчают на мельнице «OmniBlend V TM-800AQ» до размеров частиц 0,5±0,55 мкм в течение 30 с, влажность воздуха 60-70%. Затем смешивают.

В реакторе «Unik-150-2» при температуре 65°С, в течение 5-7 минут при интенсивном перемешивании (2500 об/мин) осуществляют диспергирование полужидкого концентрата рапсовых фосфолипидов с 10%-м раствором хлорида кальция (CaCl₂).

Затем последовательно вносят: сухое измельченное растительное сырье (корень сабельника болотного, плоды шиповника, ягоды водяники) в соотношении, указанном в таблице 5 (рецептура 5), янтарную кислоту и БАД «Цинк+D+С+Кверцетин». Полученную смесь продолжают перемешивать в течение 15 мин, при интенсивном перемешивании.

Далее добавляют альфа-токоферола ацетат (витамин Е) и витамин D₃ 500 ME. Все компоненты перемешивают в течение 5 минут.

Полученную смесь охлаждают до t=(24±1,5)°С, и подвергают заморозке до t=(-26±1,5)°С в шкафу шоковой заморозки «ApachSH 10».

Замороженную смесь подвергают сублимационной сушке в лиофильном сушильном устройстве «АЛЬФА 1-4» в течение 12-14 ч при t=(-55±1,5)°С.

Высушенный продукт измельчают до размера частиц не более 0,45-0,50 мкм на мельнице «OmniBlend V TM-800AQ» в течение 30 секунд, влажность воздуха 60-70%. Полученное порошкообразное вещество, образующее ядро микрокапсул, дозируют на аппарате «Дельта 50-05».

Представленная технология отличается тем, что создается комплексная система из компонентов, которые входят в состав. Лецитин способствует повышению их взаимосвязи, и приводит к увеличению биодоступности организмом животных минеральных веществ из растительного сырья в 1,7-2,2 раза (результаты медико-биологических исследований), по сравнению со смесью и аналогами.

Вторая стадия.

Вторая стадия представляет собой процесс микрокапсулирования и осуществляется на аппарате для изготовления композитных сыпучих пищевых материалов.

Порошкообразную основу, ядро микрокапсул, которое состоит из сухих растительных компонентов, соединяют с псевдоожиженным слоем, направляемом снизу через фильтр с ячейками 0,1-0,2 мкм под давлением 0,2 МПа, представляющим фосфолипидно-пектиновую смесь с мальтодекстрином в соотношении 3:1 для формирования внешней оболочки (скорлупы). Основная цель оболочки - защита действующих веществ ядра от деструктивного воздействия агрессивной среды желудочно-кишечного тракта с доставкой его в нижние отделы кишечника для обеспечения максимальных процессов катаболизма и анаболизма.

Технологический процесс проводят последовательными операциями в одном аппарате: нанесение оболочки в псевдоожиженном слое в фонтанирующих потоках и сушка. На выходе получают порошкообразное вещество, т.е. комплексную пищевую добавку в виде микрокапсул с размером 0,95-1,0 мкм, состоящих из ядра с размером 0,45-0,50 мкм, сформированного в виде комплексного соединения из растительного сырья и скорлупы.

Для подтверждения иммунокорректирующих свойств проведены исследования методом относительных линейных оценок, который основан на сравнении единичных показателей качества компонентов, содержащих в рецептуре с эталонным показателем компонента.

Витамины С и Е являются мощными антиоксидантами, формирующими иммунокорректирующие действия. Витамин В₂ выступает в качестве синергетика витамина Е. В качестве эталонного показателя использовали суточные нормы потребления выбранных витаминов. Результаты исследований представлены в таблице 6.

Интегральный показатель качества равен:

Наибольший коэффициент, отражающий количественные характеристики, установлен в рецептуре 5. По каждому прототипу определяли органолептические показатели (внешний вид, цвет, запах консистенцию), которые представлены в таблице 7.

Экспериментальные исследования позволили сделать вывод о преимуществе использования биохимических процессов в биореакторе для превращения ядер микрокапсул в комплексную систему в сравнении со смесью ингредиентов. Исследуемые образцы комплексной пищевой добавки иммунокорректирующего действия рассматривали при помощи световой микроскопии с оптическим восьмикратным увеличением трансфокатора.

В таблице 8 представлена сравнительная характеристика комплексной пищевой добавки иммунокорректирующего действия, состоящих из ядер, полученных в виде комплексных соединений и добавки по сравнению со смесью аналогичных растительных компонентов.

Комплексные соединения позволили сохранить массовую долю гликозидов до (1,98±0,05)% за счет процесса гидролиза, в присутствии фосфолипидов и нагревания, при снижении их в смеси ингредиентов, а также уменьшение кислотного числа до (1,45±0,05) мг КОН/г, в связи с более щелочной средой в комплексной системе.

Дальнейшие медико-биологические исследования позволили доказать использование ядер микрокапсул в виде комплексного соединения повысило биодоступность минеральных веществ из арктического сырья.

В таблице 9 представлен химический состав комплексной пищевой добавки иммунокорректирующего действия (рецептура 5). Было определено содержание белков, жиров, углеводов, массовой доли золы, влаги и энергетическая ценность комплексной пищевой добавки иммунокорректирующего действия.

Из данных таблицы 9 следует, что комплексная пищевая добавка иммунокорректирующего действия содержит значительное количество углеводов (42,5±0,2)%, в том числе пищевых волокон (84,5±0,2)% и растительных жиров (25,0±0,2)%.

Установлено, что в комплексной пищевой добавке иммунокорректирующего действия содержатся нутриенты, содержание которых превышает 15% суточную норму потребления, что подтверждает функциональные свойства добавки (табл. 10): фосфолипиды - 32,71%, В₉ - 31,75%, Е - 26,26%, D₃ - 34,0% и С - 43,20%, а также Fe - 65,40%, цинк - 38,16%.

Разработанная рецептура комплексной пищевой добавки иммунокорректирующего действия может быть рекомендована для обогащения различных видов пищевой продукции с целью придания ей функциональных свойств (табл. 11).

Приведенные результаты позволяют отнести разработанную комплексную пищевую добавку к функциональным продуктам питания иммунокорректирующего действия по определяющим показателям (витамины С - 43,20%, Е - 26,26%, D₃ - 34,0%, В₂ - 17,78%, В₉ -31,75%) согласно ГОСТ Р 54059-2010. Установлена оптимальная рецептура с массовым выходом одной порции комплексной пищевой добавки 20 г.

Разработанная добавка пищевая комплексная из арктического растительного сырья может использоваться в пищевой промышленности при замене в традиционных рецептурах малоценных компонентов дефицитными биологически активными веществами, с целью повышения иммунокорректирующих свойств, предназначенных для обогащения хлебобулочных, мучных кондитерских, мясных, рыбных изделий, массой 20,0 г. на одну порцию в процессе технологических процессов и перевод готового изделия в функциональные продукты, обладающих повышенной биоусвояемостью минеральных веществ из растительного сырья.

Изобретение позволяет повысить резистентность организма и профилактику заболеваний органов дыхания населения, преимущественно проживающего в экстремальных климатических условиях РФ, расширить ассортимент и потребительские свойства продукции массового спроса, улучшить работу желудочно-кишечного такта за счет содержания значительного количества растительных пищевых волокон.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищевым добавкам, и может быть применено для укрепления резистентности организма и профилактики болезней органов дыхания населения, преимущественно проживающего в экстремальных климатических условиях РФ. Добавка пищевая комплексная в виде микрокапсул включает ядро и оболочку. При этом ядро состоит из комплексного соединения порошкообразной формы из концентрата рапсовых фосфолипидов, корня сабельника болотного, плодов шиповника, ягоды водяники, альфа-токоферола ацетата (витамина Е), БАД «Цинк+D+С+Кверцетин», янтарной кислоты, хлорида кальция и витамина D₃. Оболочка состоит из фосфолипидно-пектиновой смеси с мальтодекстрином, при этом исходные компоненты берут в следующем соотношении, г / 20 г: концентрат рапсовых фосфолипидов - 4,55, корень сабельника болотного - 5,00, плоды шиповника - 5,50, ягоды водяники - 2,80, альфа-токоферола ацетат - 0,50, БАД «Цинк+D+С+Кверцетин» - 0,50, янтарная кислота - 0,01, хлорид кальция - 0,04, витамин D3 - 0,10, фосфолипидно-пектиновая смесь с мальтодекстрином - 1,00. Изобретение позволяет получить комплексную пищевую добавку с оптимальным физиологическим соотношением входящих в него ингредиентов, обладающих иммунокорректирующим действием, обеспечивающих эффективную профилактику заболеваний органов дыхания с высокой усвояемостью витаминов С, Е, флавоноидов, обладающих высокой антиоксидантной активностью. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 11 табл.

1. Добавка пищевая комплексная иммунокорректирующего действия в виде микрокапсул, включающая ядро и оболочку, при этом ядро состоит из комплексного соединения порошкообразной формы из концентрата рапсовых фосфолипидов, корня сабельника болотного, плодов шиповника, ягод водяники, альфа-токоферола ацетата (витамина Е), БАД «Цинк+D+С+Кверцетин», янтарной кислоты, хлорида кальция и витамина D₃, а оболочка состоит из фосфолипидно-пектиновой смеси с мальтодекстрином, при этом исходные компоненты берут в следующем соотношении, г/20 г:

концентрат рапсовых фосфолипидов4,55 концентрат рапсовых фосфолипидов4,55 корень сабельника болотного 5,00 плоды шиповника5,50 плоды шиповника5,50 ягоды водяники2,80 ягоды водяники2,80 альфа-токоферола ацетат (витамин Е) 0,50 БАД «Цинк+D+С+Кверцетин» 0,50 янтарная кислота0,01 янтарная кислота0,01 хлорид кальция0,04 хлорид кальция0,04 витамин D₃ 0,10 0,10 фосфолипидно-пектиновая смесь с мальтодекстрином1,00 фосфолипидно-пектиновая смесь с мальтодекстрином1,00.

2. Добавка пищевая комплексная иммунокорректирующего действия по п. 1, отличающаяся тем, что микрокапсулы имеют размер 0,95-1,0 мкм, а ядро в виде комплексного соединения имеет размер 0,45-0,55 мкм.