способ переработки и консервирования пантов маралов и пятнистых оленей

Формула изобретения

1. Способ переработки и консервирования пантов маралов и пятнистых оленей, включающий срезку пантов, замораживание и хранение этого сырья в замороженном состоянии и его сушку в камере под вакуумом, отличающийся тем, что замораживание и хранение пантов производят в термостате в среде жидкого азота, перед сушкой замороженные панты вместе с кожным покровом или с волосяным и кожным покровами дробят до частиц размером не более 500 мкм, сушку в камере замороженного измельченного материала под вакуумом осуществляют в интервале давлений 0,1 - 10,0 мм рт.ст. при температуре от -60 до +30^oC до остаточной влажности не более 5 мас.%, а после сушки материал дополнительно измельчают до частиц размером 0,1 - 30,0 мкм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку в камере под вакуумом замороженного измельченного материала осуществляют при пульсирующем давлении с частотой пульсаций не менее 10 Гц и амплитудой колебаний давления не менее 0,5 мм рт.ст.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе сушки материала на него периодически воздействуют вибрационными колебаниями с частотой 10 - 50 Гц.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что пульсации давления в вакуумной сушильной камере создают путем дозированной импульсной подачи в нее воздуха с остаточной влажностью не более 3 мас.% и частотой не менее 10 Гц.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что после сушки измельченный материал фасуют в светогазонепроницаемую вакуумную упаковку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии переработки, консервирования и хранения сырья природного происхождения, в частности пантов маралов и пятнистых оленей, с получением биологически активного измельченного сухого материала, который может быть использован для получения препаратов в виде порошков и жидких экстрактов в медицинской промышленности для получения иммуностимулирующих средств, в биотехнологии для получения стимуляторов роста микроорганизмов, в биохимической промышленности в качестве исходного сырья для получения гормонов и биологически активных пептидов, в пищевой промышленности в качестве вкусовых, минеральных и витаминных добавок.

Панты во время срезки содержат около 70-80% воды. Их переработка и консервирование преследует следующие цели: хранение в течение длительного времени; сохранение в них биологически активных веществ; создание условий для наиболее полного извлечения из пантов их действующих начал.

Известен способ сушки термолабильного материала, используемого в фармацевтической и пищевой промышленности, включающий измельчение этого материала, размещение его в камере, вакуумирование до давления 10^-1 мбар и сушку материала до остаточной влажности не более 5 мас.% (патент ФРГ N 2914181, МПК F 26 B 5/04, опубл. 1982 г.).

Однако при использовании данного способа для переработки и консервирования свежесрезанных пантов он имеет следующие недостатки. Свежесрезанные панты имеют высокую влажность (содержание воды до 70-80%), вследствие чего при их помоле частицы продукта слипаются в крупные конгломераты и процесс сушки значительно удлиняется, а после сушки требуется дополнительный помол сухого материала.

Известен способ непрерывной сушки пищевых и лекарственных препаратов, включающий сушку продукта в псевдоожиженном слое воздухом, имеющем температуру + 90-130^oC и скорость 0,8-2,0 м/с до содержания сухого вещества 75-90 мас.%. Полусухой продукт помещают в вакуумную камеру и досушивают при температуре 25-45^oC и давлении 1-10 мм рт.ст. до содержания сухого вещества 98 мас. % (международная заявка PCT (WO) 81/01415, МПК C 12 N 1/18, опубл. 1981 г.).

Однако такой способ неприемлем для консервирования пантов, т.к. конечный продукт в сухой форме теряет под действием высокой температуры ряд термолабильных биологически активных веществ.

Известен способ сушки пищевых продуктов под вакуумом, включающий замораживание продукта, размещение его в камере и создание в ней пониженного давления. В процессе сушки в камере постепенно поднимают температуру среды до 30-45^oC и досушивают продукт при этой температуре до остаточной влажности 3,0-5,0 мас.% (патент США N 4520574, МПК F 26 B 5/06, опубл. 1985 г.).

Однако технологический процесс сушки материала длителен (3-5 суток) и энергоемок в связи с низкой интенсивностью удаления влаги из материала.

Известен способ консервирования пантов, включающий термическую обработку пантов с последующим их охлаждением. Причем термическую обработку осуществляют в атмосфере пара при повышении температуры от 35 до 85^oC в течение 1-1,5 мин, а последующее охлаждение ведут при комнатной температуре (15-20^oC) в течение 2-3 минут. Термическую обработку и охлаждение проводят многократно (авторское свидетельство СССР N 528915, МПК⁶ A 01 N 1/02, опубл. 1976 г.).

Однако способ обеспечивает недостаточное сохранение биологически активных веществ, содержащихся в пантах при их консервации.

Известен способ консервирования пантов, включающий предварительную выдержку пантов при температуре (+4)-(-20)^oC в течение 7-30 дней. Затем проводят их термообработку сухим жаром при температуре 70-72^oC в течение 4 часов при атмосферном давлении. По истечении времени температуру в жаровой камере снижают до 40^oC, панты перемещают в ветровую сушилку, где они сохнут в течение 24-72 часов. Чередование термической обработки с сушкой на ветру проводят 4-5 раз (авторское свидетельство N 1106466, МПК⁶ A 01 N 1/02, опубл. 07.08.84 г.).

Однако процесс консервирования пантов имеет большую длительность (более 35 суток), при котором теряется часть термолабильных биологически активных веществ под действием высокой температуры.

Известен способ сушки пантов северного оленя воздухом, включающий первую стадию нагрева пантов до 35^oC и выдерживания их при этой температуре 1 час, затем на второй стадии температуру нагрева пантов повышают до 70^oC и вновь выдерживают в течение 1 часа, а на третьей стадии нагрева температуру снижают до 45^oC и также выдерживают при этой температуре 1 час. После завершения периода нагрева пантов осуществляют их охлаждение воздухом до комнатной температуры в течение 6 часов. Цикл обработки многократно повторяют до получения пантов требуемой влажности. Процесс сушки длится 3-5 суток (авторское свидетельство СССР N 1205860, МПК⁶ A 01 N 1/00, F 26 B 3/02, опубл. 23.01.86 г.).

Однако такой процесс консервирования пантов также имеет большую длительность (более 5 суток), при котором теряется часть термолабильных биологически активных веществ под действием высокой температуры.

Известен способа консервирования пантов северного оленя, включающий проведение сушки пантов в три этапа, при этом на первом этапе панты нагревают до 68-70^oC, сушат в течение 4 часов при температуре воздуха 70-72^oC и проводят вентиляционную сушку в течение 48 часов, повторяя цикл от 1 до 3 раз. На втором этапе панты нагревают до 65^oC, сушку горячим воздухом проводят при 65-68^oC в течение 4 часов, вентиляционную сушку осуществляют в течение 48-72 часов. На третьем этапе проводят сушку на сквозняке в течение 4-10 дней в зависимости от размера пантов (патент РФ N 2034553, МПК⁶ A 61 K 35/32, опубл. 10.05.95 г.).

Однако такой процесс консервирования пантов также имеет большую длительность (более 25 суток), при котором теряется часть термолабильных биологически активных веществ под действием высокой температуры.

Известен способ подготовки пантов оленей для получения пантокрина, включающий промывку пантов, погружение пантов на 0,5-2,0 минуты в жидкий азот, удаление волос с замороженной кожи механическим путем, распиливание пантов на отдельные куски с последующим помолом пантов любым известным способом (патент РФ N 2082407, МПК⁶ A 61 K 35/00, опубл. 27.06.97 г.).

Недостатком способа является то, что в процессе кратковременного воздействия на панты жидкого азота они не успевают промерзнуть по всему сечению, вследствие чего при помоле пантов, имеющих высокую влажность (содержание воды до 70-80%), частицы продукта слипаются в крупные конгломераты и в случае приготовления порошков требуется более длительное время сушки, повышенные энергозатраты и дополнительный помол сухого препарата.

Известен способ переработки и консервирования пантов для последующего выделения из него биологически активных веществ, включающий очистку сырых пантов от кожного покрова, замораживание очищенных пантов при температуре минус 3-10^oC, измельчение пантов на куски размером 0,5-1 см и лиофильную сушку материала по стандартной методике. Лиофильно высушенные измельченные панты растирают до состояния порошка (патент РФ N 2054292, МПК⁶ A 61 K 35/32, опубл. 20.02.96 г.).

Однако такой способ переработки и консервирования пантов имеет ряд недостатков. При очистке сырых пантов от кожного покрова теряется часть биологически активных веществ, содержащихся в коже. Недостаточная степень заморозки пантов приводит при их дроблении к слипанию частиц и образованию крупных конгломератов, что удлиняет процесс сушки материала. Стандартная методика лиофильной сушки имеет большие энергозатраты и недостаточную интенсивность удаления влаги, что увеличивает время сушки.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ консервирования пантов, включающий срезку и предварительную очистку пантов от кожи, замораживание их при температуре -40^oC и хранение при необходимости при этой температуре. Сушку пантов осуществляют при температуре от -40^oC до +45^oC и давлении 0,5 мм рт.ст. до остаточной влажности 10-11%. Процесс сушки длится более 24 часов (авторское свидетельство N 563146, МПК⁶ A 01 N 1/02, опубл. 30.06.77 г.).

Однако такой способ переработки и консервирования пантов имеет ряд недостатков. При очистке сырых пантов от кожного покрова теряется часть биологически активных веществ, содержащихся в коже. Технология не предусматривает предварительного измельчения пантов, что значительно удлиняет сроки их сушки. Кроме того, процесс сушки обеспечивает недостаточную интенсивность удаления влаги, что также увеличивает время сушки.

Задачей предлагаемого изобретения является создание такого способа, который позволил бы снизить потери биологической активности веществ в процессе переработки и консервирования пантов и сократить время сушки материала.

Указанная задача решается тем, что в способе переработки и консервирования пантов маралов и пятнистых оленей, включающем срезку пантов, замораживание и хранение этого сырья в замороженном состоянии и его сушку в камере под вакуумом, согласно изобретению замораживание и хранение пантов производят в термостате в среде жидкого азота, перед сушкой замороженные панты вместе с кожным покровом или с волосяным и кожным покровами дробят до частиц размером не более 500 мкм, сушку в камере замороженного измельченного материала под вакуумом осуществляют в интервале давлений 0,1-10,0 мм рт.ст. при температуре от -60^oC до +30^oC до остаточной влажности не более 5 мас.%, а после сушки материал дополнительно измельчают до размера частиц 0,1-30,0 мкм.

Переработка пантов вместе с кожным покровом или с волосяным и кожным покровами позволяет сократить потери биологически активных веществ. Измельчение пантов перед сушкой позволяет сократить время сушки и повысить качество сухого материала. Диапазон температур, используемый в процессе сушки, не превышающий +30^oC, обеспечивает оптимальные условия для сохранения биологически активных веществ в продукте.

Сушку в камере под вакуумом замороженного измельченного материала осуществляют при пульсирующем давлении с частотой пульсаций не менее 10 Гц и амплитудой колебаний давления не менее 0,5 мм рт.ст.

Пульсации давления в вакуумной сушильной камере создают путем дозированной импульсной подачи в нее воздуха с остаточной влажностью не более 3 мас. % и частотой не менее 10 Гц.

В процессе сушки материала на него периодически воздействуют вибрационными колебаниями с частотой 10-50 Гц.

Формирование пульсаций давления в сушильной камере и воздействие вибрационных колебаний на материал способствует интенсификации процесса удаления влаги из материала, что сокращает время сушки в 3-6 раз.

После сушки измельченный материал фасуют в светогазонепроницаемую вакуумную упаковку. Такая упаковка предотвращает окислительные процессы в продукте и увеличивает сроки его хранения до 2-3 лет и более.

В соответствии с изложенным выше совокупность существенных признаков предлагаемой технологии переработки и консервирования пантов по сравнению с совокупностью существенных признаков известных технологий-аналогов соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень", т.к. позволяет получить продукт с меньшими потерями биологически активных веществ и значительно (в 3-6 раз) сократить время его сушки.

Технология переработки и консервирования пантов

Пример 1. Сразу после срезки пантов их немедленно размещают в термостаты-контейнеры и замораживают в среде жидкого азота. При необходимости (в зависимости от требований к конечному продукту) после кратковременного замораживания с кожи пантов снимают волосяной покров механическим путем и вновь укладывают в термостаты-контейнеры для полного замораживания материала. В таком виде панты могут храниться длительное время.

Перед сушкой замороженные панты вместе с кожным покровом или с волосяным и кожным покровами измельчают на стандартной костедробилке, вальцовочном оборудовании или с помощью криогенной шаровой мельницы конструкции НТК "Фтинт" в среде жидкого азота до размера частиц не более 500 мкм.

Далее измельченный и замороженный материал помещают в вакуумную сушильную камеру. Сушку в камере материала под вакуумом осуществляют в интервале давлений 0,1-10,0 мм рт.ст. при температуре от -60^oC (температура замороженного материала), которая постепенно поднимается до +30^oC, при которой производится его досушка до остаточной влажности не более 5 мас.%. Разрежение в сушильной камере создают посредством четырех- или пятиступенчатого эжекторного насоса (Долинов К.Е. Основы технологии сухих биопрепаратов. М., 1969, с. 55-57). Время сушки не превышает 8-9 часов. После сушки (в зависимости от требований к конечному продукту) материал дополнительно измельчают до размера частиц 0,1-30,0 мкм или сразу фасуют в светогазонепроницаемую вакуумную упаковку.

Окончательное измельчение сухого продукта (до получения ультрадисперсного порошка) осуществляют в вихревой мельнице, разработанной фирмой "Вихревые технологии", г. Новосибирск (патент РФ N 2057588, МКИ B 02 C 19/06, опубл. 10.04.96 г.) в соответствии с технологией получения ультрадисперсного порошка из пантов, на которую получено решение о выдаче патента РФ по заявке N 99109524/13. Вихревая мельница представляет собой газодинамический измельчитель, использующий энергию сжатого воздуха для ускорения измельчаемых частиц продукта в вихревом потоке. Полученный ультрадисперсный порошок также фасуют в светогазонепроницаемую вакуумную упаковку.

Пример 2. Переработку пантов, включая их замораживание и измельчение, производят в соответствии с примером 1.

Далее измельченный и замороженный материал помещают в вакуумную сушильную камеру. Сушку в камере материала под вакуумом осуществляют в интервале давлений 0,1-1,0 мм рт.ст. при температуре от -60^oC (температура замороженного материала), которая постепенно поднимается до +30^oC, при которой производится его досушка до остаточной влажности не более 5 мас.%. Причем сушку в камере под вакуумом замороженного измельченного материала осуществляют при пульсирующем давлении с частотой пульсаций, например, 30 Гц и амплитудой колебаний давления 0,9 мм рт.ст.

Пульсации давления в вакуумной сушильной камере создают путем дозированной импульсной подачи в нее воздуха с остаточной влажностью не более 3 мас.% через электромагнитный клапан, частота открывания-закрывания которого равна 30 Гц. Амплитуда колебаний давления зависит от расхода подаваемого воздуха, т. е. от размера сушильной камеры и диаметра канала электромагнитного клапана, параметры которых рассчитываются или подбираются экспериментальным путем. Канал электромагнитного клапана соединен с узлом предварительного осушения воздуха, температура которого не должна превышать +30^oC, а давление - атмосферное. Время сушки материала по данным технологическим режимам не превышает 5-7 часов. После сушки (в зависимости от требований к конечному продукту) материал дополнительно измельчают до размера частиц 0,1-30,0 мкм или сразу фасуют в светогазонепроницаемую вакуумную упаковку.

Пример 3. Переработку пантов, включая их замораживание и измельчение, производят в соответствии с примером 1.

Далее измельченный и замороженный материал помещают в вакуумную сушильную камеру. Сушку в камере материала под вакуумом осуществляют в интервале давлений 1,0-10,0 мм рт.ст. при температуре от -60^oC (температура замороженного материала), которая постепенно поднимается до +30^oC, при которой производится его досушка до остаточной влажности не более 5 мас.%. Причем сушку в камере под вакуумом замороженного измельченного материала осуществляют при пульсирующем давлении с частотой пульсаций, например, 10 Гц и амплитудой колебаний давления 0,5 мм рт.ст.

Пульсации давления в вакуумной сушильной камере создают путем дозированной импульсной подачи в нее воздуха с остаточной влажностью не более 3 мас. % через электромагнитный клапан, частота открывания-закрывания которого равна 10 Гц. Амплитуда колебаний давления зависит от расхода подаваемого воздуха, т.е. от размера сушильной камеры и диаметра канала электромагнитного клапана, параметры которых рассчитываются или подбираются экспериментальным путем. Канал электромагнитного клапана соединен с узлом предварительного осушения воздуха, температура которого не должна превышать +30^oC. Кроме того, в процессе сушки материала на него периодически (через каждые 30 минут в течение 5-10 минут) воздействуют вибрационными колебаниями с частотой 10-50 Гц посредством механического вибратора. Время сушки материала по данным технологическим режимам не превышает 4-6 часов. После сушки (в зависимости от требований к конечному продукту) материал дополнительно измельчают до размера частиц 0,1-30,0 мкм или сразу фасуют в светогазонепроницаемую вакуумную упаковку.

В таблице приведены данные анализа консервированных продуктов из пантов, приготовленных по способу-прототипу и предлагаемому способу методами жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии.

Анализ таблицы показывает, что консервированный препарат, полученный предлагаемым способом, имеет более высокое содержание основных полезных биологически активных веществ по сравнению с консервированным продуктом, полученным способом-прототипом.

Промышленная применимость. Предлагаемые продукты в сухой форме могут быть приготовлены как в условиях крупных пищевых комбинатов, так и в цехах мелких фирм, имеющих соответственное оборудование.