RU2391875C2 - Production method of vegetable extract with increased selenium quantity - Google Patents

Abstract

FIELD: food industry. ^ SUBSTANCE: invention relates to food industry, namely to the methods of biologically active liquid extracts with increased selenium quantity production. Method includes preparation of vegetable raw-material and water-enzymatic extraction of medicinal raw-material composition. Dry medicinal melilot enriched with selenium is chopped till particles are 1-2 mm, the rest of raw-material - dried pepper meant, silky wormwood, needles of Siberian larch, honeysweet are chopped till 5-8 mm. Water-enzymatic extraction is carried out by proteolytic and cellulolytic enzymes under the temperature of 50C during 3 hours, mixing every 30 minutes with the following extract filtration. ^ EFFECT: invention allows obtaining extract with high selenium output and biologically active properties with antioxidising effect.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а более конкретно к способам получения жидких экстрактов с повышенным содержанием селена и других биологически активных веществ, которые могут использоваться для приготовления напитков (сиропов), кондитерских изделий, молочных продуктов, продуктов специального назначения.The invention relates to the food industry, and more specifically to methods for producing liquid extracts with a high content of selenium and other biologically active substances that can be used for the preparation of drinks (syrups), confectionery, dairy products, and special products.

Проблема получения продуктов, обогащенных селеном, является очень актуальной. Этот микроэлемент в настоящее время признан эссенциальным для организма человека, особенно велико его значение для беременных женщин, детей и подростков, людей, проживающих в экологически неблагополучных регионах. Роль селена в организме определяется, в первую очередь, его включением в состав одного из важнейших антиоксидантных ферментов - селенозависимой глутатионпероксидазы, которая защищает клетки от накопления продуктов перекисного окисления. Дефицит селена в окружающей среде и пищевых продуктах, обуславливающий его низкое содержание в организме, способствует развитию селенодефицитных состояний и таких заболеваний, как болезни Кешана (эндемическая кардиомиопатия) и Кашина-Бека (эндемическая остеопатия) и др. При недостатке селена также наблюдаются нарушения в системах репродукции, функционировании щитовидной и поджелудочной желез, возрастает риск развития онкологических заболеваний и т.д.The problem of obtaining products enriched in selenium is very relevant. This trace element is now recognized as essential for the human body, its importance is especially great for pregnant women, children and adolescents, people living in environmentally disadvantaged regions. The role of selenium in the body is determined, first of all, by its inclusion in one of the most important antioxidant enzymes, selenium-dependent glutathione peroxidase, which protects cells from the accumulation of peroxidation products. Deficiency of selenium in the environment and food products, causing its low content in the body, contributes to the development of selenium deficiency conditions and diseases such as Keshan’s disease (endemic cardiomyopathy) and Kashin-Bek (endemic osteopathy), etc. In case of a deficiency of selenium, disturbances in systems reproduction, the functioning of the thyroid and pancreas, the risk of developing cancer, etc. increases.

Известны различные способы получения экстрактов из растительного сырья, такие как физические, химические, комбинированные, с применением механических измельчителей, различного типа экстракторов, сушилок.There are various methods for producing extracts from plant materials, such as physical, chemical, combined, using mechanical grinders, various types of extractors, dryers.

По данным литературных источников известно, что высокий выход селена (до 90% и более) можно получить после воздействия на различные виды экстрактов ультразвуком, СВЧ-волнами. Однако при этом разрушаются органические формы селена, что недопустимо, т.к. именно органический селен менее токсичен для организма и лучше усваивается.According to literature sources, it is known that a high yield of selenium (up to 90% or more) can be obtained after exposure to various types of extracts with ultrasound, microwave waves. However, the organic forms of selenium are destroyed, which is unacceptable, because it is organic selenium that is less toxic to the body and is better absorbed.

Известен способ купажирования растительного сырья для фиточая, предусматривающий внесение компонентов в купажируемое устройство, перемешивание компонентов с отводом пылевидной фракции, расфасовку в упаковочную тару или одноразовые пакетики для заваривания чайной продукции, и композиция растительного сырья для получения чайного напитка. Введение дополнительных компонентов (лекарственного растительного сырья, ароматизаторов, вкусовых и/или вкусоароматических добавок, витаминов и/или микроэлементов) осуществляют в сухом или натуральном виде и/или в виде их соков, растворов, сиропов, экстрактов, морсов, эссенций, эфирных масел (Патент РФ №2312510, кл. A23F 3/34, опубл. 20.12.2007). К недостаткам данного способа можно отнести сложность приготовления композиций, использование нетрадиционного для России растительного сырья - гибискуса и кассии, включение в рецептуру ненатуральных пищевых добавок (вкусовых добавок, ароматизаторов).There is a method of blending plant materials for herbal tea, which includes introducing components into a blended device, mixing the components with the removal of the pulverulent fraction, packaging in packaging containers or disposable bags for brewing tea products, and composition of plant materials for making a tea drink. The introduction of additional components (medicinal plant materials, flavors, flavoring and / or flavoring additives, vitamins and / or trace elements) is carried out in dry or natural form and / or in the form of their juices, solutions, syrups, extracts, fruit drinks, essences, essential oils ( RF patent No. 2312510, class A23F 3/34, publ. 12/20/2007). The disadvantages of this method include the complexity of the preparation of compositions, the use of non-traditional for Russia plant materials - hibiscus and cassia, the inclusion of unnatural food additives (flavoring additives, flavorings) in the formulation.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения средства, обладающего гипогликемическим действием, заключающийся в экстрагировании растительного сырья водой при температуре 95-100°С или 50%-ным этиловым спиртом при температуре 80°С в течение 45-60 мин с последующим упариванием экстракта досуха (Патент РФ №2006129249, кл. А61К 36/00, опубл. 20.02.2008).The closest in technical essence is a method of obtaining funds with hypoglycemic effect, which consists in extracting plant materials with water at a temperature of 95-100 ° C or 50% ethyl alcohol at a temperature of 80 ° C for 45-60 minutes, followed by evaporation of the extract to dryness (RF patent No. 2006129249, class A61K 36/00, publ. 02.20.2008).

К недостаткам данного способа можно отнести высокую температуру обработки растительного сырья и экстракта, которая способствует разрушению многих биологически активных веществ.The disadvantages of this method include the high processing temperature of plant materials and extract, which contributes to the destruction of many biologically active substances.

Задачей настоящего изобретения является повышение содержания селена в растительном экстракте за счет максимального извлечения органического селена из растительного сырья.The present invention is to increase the content of selenium in the plant extract due to the maximum extraction of organic selenium from plant materials.

Поставленная задача решается тем, что сухое растительное сырье измельчается, проводится его водно-ферментное экстрагирование при температуре 50°С, продолжительность экстрагирования - 3 часа при перемешивании каждые 30 мин с последующим фильтрованием экстракта.The problem is solved in that dry plant material is crushed, its water-enzymatic extraction is carried out at a temperature of 50 ° C, the extraction time is 3 hours with stirring every 30 minutes, followed by filtering of the extract.

Подобран оптимальный размер частиц экстрагируемого сырья: донник лекарственный, обогащенный селеном, измельчается до размера частиц 1-2 мм, остальное растительное сырье - высушенные мята перечная, трава полыни эстрагонной, хвоя лиственницы сибирской, трава таволги вязолистной - до 5-8 мм. Мята перечная, трава полыни эстрагонной, хвоя лиственницы сибирской и трава таволги вязолистной используются в качестве источника биологически активных веществ, повышающих эффективность селена в экстракте, а также улучшающих вкусо-ароматические свойства экстракта, без добавления синтетических пищевых добавок.The optimal particle size of the extracted raw material was selected: the medicinal sweet clover enriched with selenium is crushed to a particle size of 1-2 mm, the rest of the plant material is dried peppermint, tarragon wormwood, Siberian larch needles, and turfen grass - up to 5-8 mm. Peppermint, tarragon wormwood, Siberian larch needles, and meadowsweet herb are used as a source of biologically active substances that increase the effectiveness of selenium in the extract, as well as improve the taste and aromatic properties of the extract, without adding synthetic food additives.

В качестве экстрагента использовали раствор целлюлолитических и протеолитических ферментных препаратов в дистиллированной воде (по 0,5% от массы сухого сырья).A solution of cellulolytic and proteolytic enzyme preparations in distilled water (0.5% by weight of dry raw materials) was used as an extractant.

Соотношение сырье (смесь трав): экстрагент - 1:12.The ratio of raw materials (mixture of herbs): extractant - 1:12.

Температура экстрагирования 50°С.The extraction temperature is 50 ° C.

Продолжительность экстрагирования - 3 часа при перемешивании каждые 30 мин с последующим фильтрованием экстракта.The duration of extraction is 3 hours with stirring every 30 minutes, followed by filtration of the extract.

Полученный экстракт характеризуется полнотой вкуса и гармоничностью аромата.The resulting extract is characterized by the fullness of taste and harmonious aroma.

Выполненный нами сравнительный анализ содержания селена и антиоксидантной активности водных и водно-ферментных экстрактов показал, что водно-ферментная экстракция способствует бóльшему выходу в экстракт селена и соединений антиокислительного действия, чем водная.Our comparative analysis of selenium content and antioxidant activity of water and water-enzyme extracts showed that water-enzyme extraction contributes to a greater yield of selenium and antioxidant compounds in the extract than water.

Пример выполнения способаAn example of the method

Донник лекарственный (Melilotus officinalis (L.) Lam.), обогащенный селеном в концентрации 1,9 мг/кг, измельчали до частиц размером 1-2 мм; хвою лиственницы сибирской (Larix sibirica Ldb.), траву таволги вязолистной (Filipendula ulmaria (l.) Maxim), мяты перечной (Menta piperita (l.), полыни эстрагонной (Artemisia dracuncylus (l.) - до частиц размером 5-8 мм. В качестве экстрагента использовали водный раствор протосубтилина 3х и целловирида 3х (по 0,5% от массы сухого сырья), pH смеси составил 5,5, что является оптимальным для работы каждого из используемых ферментных препаратов. При экстрагировании при температуре 50°С в течение 3 часов при перемешивании каждые 30 мин с последующим фильтрованием экстракта получен экстракт с содержанием сухих веществ 3%. Выход готового экстракта составил 60%. Содержание общего селена в экстракте составило 1,3 мг/л, что является максимальным при сравнении с результатами водной и водно-спиртовой экстракции при тех же условиях - 0,076 мг/л и 0,013 мг/л соответственно.Melilotus officinalis (Melilotus officinalis (L.) Lam.) Enriched with selenium at a concentration of 1.9 mg / kg was ground to a particle size of 1-2 mm; needles of Siberian larch (Larix sibirica Ldb.), grass of meadowsweet meadowsweet (Filipendula ulmaria (l.) Maxim), peppermint (Menta piperita (l.), tarragon wormwood (Artemisia dracuncylus (l.) - up to particles 5-8 mm in size) An aqueous solution of protosubtilin 3x and celloviride 3x (0.5% by weight of dry raw materials) was used as an extractant, the pH of the mixture was 5.5, which is optimal for the operation of each of the enzyme preparations used. for 3 hours with stirring every 30 minutes, followed by filtration of the extract, an extract was obtained containing solids content of 3%. The yield of the finished extract was 60%. The content of total selenium in the extract was 1.3 mg / L, which is the maximum when compared with the results of water and water-alcohol extraction under the same conditions - 0.076 mg / L and 0.013 mg / l, respectively.

Полученные данные свидетельствуют, что подобранные режимы экстрагирования, в частности применение ферментных препаратов, способствуют максимальному выходу в экстракт селена и биологически активных веществ антиоксидантного действия в экстракт.The data obtained indicate that the selected extraction modes, in particular the use of enzyme preparations, contribute to the maximum release of selenium and biologically active substances of antioxidant action into the extract.

Преимуществами данного способа являются температурный режим экстрагирования, способствующий максимальной сохранности биологически активных веществ сырья, в том числе селена, в сочетании с высокой степенью извлечения данных веществ в экстракт.The advantages of this method are the temperature regime of extraction, which contributes to the maximum preservation of biologically active substances of the raw materials, including selenium, in combination with a high degree of extraction of these substances into the extract.

Данный способ может рекомендоваться к использованию при получении различных видов пищевых продуктов с повышенным содержанием селена.This method can be recommended for use in obtaining various types of foods with a high content of selenium.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2006129249, кл. А61К 36/00 - прототип.1. RF patent No. 2006129249, cl. A61K 36/00 is a prototype.

2. Патент РФ №2312510, кл. A23F 3/34.2. RF patent No. 2312510, class. A23F 3/34.

Claims (1)

Способ получения растительного экстракта с повышенным содержанием селена, характеризующийся тем, что сухой донник лекарственный, обогащенный селеном, измельчают до частиц размером 1-2 мм, остальное растительное сырье - высушенные мята перечная, трава полыни эстрагонной, хвоя лиственницы сибирской, трава таволги вязолистной - до 5-8 мм; проводят водно-ферментное экстрагирование ферментными препаратами протеолитического и целлюлолитического действия при температуре экстрагирования 50°С, продолжительность экстрагирования 3 ч при перемешивании каждые 30 мин с последующим фильтрованием экстракта. A method of obtaining a plant extract with a high content of selenium, characterized in that the dry medicinal sweet clover, enriched with selenium, is crushed to particles of 1-2 mm in size, the rest of the plant material is dried peppermint, tarragon wormwood, Siberian larch needles, and turmeric grass meadowsweet 5-8 mm; water-enzyme extraction is carried out with enzymatic preparations of proteolytic and cellulolytic action at an extraction temperature of 50 ° C, the duration of extraction is 3 hours with stirring every 30 minutes, followed by filtration of the extract.