способ получения биологически активного вещества из осетровых рыб для косметических изделий (варианты)

Формула изобретения

1. Способ получения биологически активного вещества из осетровых рыб для косметических изделий, включающий прижизненное взятие икры, отделение от икры декантацией икорного золя, очистку последнего через фильтр с диаметром пор 0,02-0,10 мм, гомогенизацию при скорости вращения 45-65 об/с в течение 4-15 мин и консервирование путем пастеризации гомогената или ультразвуковой обработки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что консервирование ведут путем пастеризации гомогената при температуре от 60 до 70°С в течение 90-120 мин с последующим охлаждением до температуры минус 2°С в течение 5-10 мин.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что консервирование ведут путем ультразвуковой обработки при 22-110 кГц, мощности 1-10 Вт/см, время обработки от 1 до 10 мин.

4. Способ получения биологически активного вещества из осетровых рыб для косметических изделий, включающий прижизненное взятие икры, отделение от икры декантацией икорного золя, очистку последнего через фильтр с шириной ячеек или диаметром пор 0,02-0,10 мм, гомогенизацию при скорости вращения 45-65 об/с в течение 4-15 мин, консервирование, сушку на распылительной сушилке при температуре воздуха на входе сушильной камеры 140°С, на выходе 80°С, с частотой вращения распылителя 25000 об/мин или сушку на сублимационной сушилке при температуре минус 35-40°С с последующей досушкой при температуре 30°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение (варианты) относится к косметологии, а именно к компонентам для косметических изделий - средств по уходу за кожей, волосами, полостью рта и других, разрешенных для широкого применения.

Известно косметическое средство на основе аквагомогената икры осетровых рыб, или на основе аквагомогената икры лососевых рыб, или на основе комплекса аквагомогената икры осетровых и лососевых рыб. Средство включает активное начало - аквагомогенат икры осетровых и лососевых рыб, а в качестве антиоксиданта токоферол (витамин Е). Известное средство обладает регулирующими свойствами и противовоспалительным эффектом, но подходит не для всех типов кожи, в частности может раздражать чувствительную кожу. Богатый субстрат из липидов в средстве может стать мишенью для начала процесса перекисного окисления, который носит каскадный характер (патент РФ № 2232587, А61К 35/60, 7/48, 2004).

Известно косметическое средство на основе животной спермы, в том числе из молок рыб. Сперма используется при изготовлении дневных и ночных кремов, гелей, молочка или лосьонов. Из молок лососевых рыб в качестве активной субстанции получают дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) высокой степени очистки, которая оказывает регенерирующее и фотозащитное действие на кожу. ДНК и ее соли применяют и в косметических средствах, и в медицинских препаратах для мезотерапии (заявка Франции № 2511243, А61К 7/40, 1983 г.).

Известны косметические средства, в состав которых в качестве активного ингредиента входит ДНК, полученная их морских организмов применяют в дерматокосметологии самостоятельно и в комплексной терапии при эстетической коррекции (О.Белоусова. ДНК - новое применение известного ингредиента. М., Издательский дом «Красота для профессионалов», журнал «Сырье и упаковка», № 5 (24), 2000 г., стр.12).

Однако известные косметические средства подобраны с учетом конкретных компонентов, входящих в состав данного крема.

Технической задачей заявленного способа является сохранение биологической ценности нативного белкового продукта и его природных соединений при получении БАВ для косметичеких изделий.

Поставленная задача решается также двумя вариантами заявляемого способа.

В первом варианте способ получения биологически активного вещества из осетровых рыб для косметических изделий включает прижизненное взятие икры, отделение от икры декантацией икорного золя, очистку последнего через фильтр шириной ячеек или диаметром пор 0,02-0,10 мм, гомогенизацию при скорости вращения 45-65 об/сек в течение 4-15 мин и консервирование путем пастеризации гомогената или ультразвуковой обработкой. При этом консервирование ведут путем пастеризации гомогената при температуре от 60 до 70°С в течение 90-120 мин, с последующим охлаждением до температуры минус 2°С в течение 5-10 мин, а также консервирование ведут путем ультразвуковой обработки при 22-110 кГц, мощности 1-10 Вт/см², время обработки от 1 до 10 мин.

Во втором варианте способ получения биологически активного вещества из осетровых рыб для косметических изделий включает прижизненное взятие икры, отделение от икры декантацией икорного золя, очистку последнего через фильтр шириной ячеек или диаметром пор 0,02-0,10 мм, гомогенизацию при скорости вращения 45-65 об/сек в течение 4-15 мин, консервирование, сушку на распылительной сушилке при температуре воздуха на входе сушильной камеры плюс 140°С, на выходе плюс 80°С, с частотой вращения распылителя 25 тыс. об/мин или сушку проводят на сублимационной сушилке при температуре минус 35-40°С с последующей досушкой при температуре плюс 30°С.

Хранение осуществляют стандартным образом.

При реализации обоих вариантов получают высокобелковый продукт с достаточным содержанием витаминов и микроэлементов, что характеризует его как биологически активное вещество, которое может обогатить любое косметическое средство, войти в состав как кремов для лица, так и для получения масок, мыла, шампуня и так далее.

Одним из современных направлений в области аквакультуры осетровых рыб является прижизненное получение икры, которая используется как для рыбоводных целей, так и для получения пищевой продукции. В силу специфики данной технологии побочным продуктом является икорный золь, которого, по нашим данным, образуется от 5 до 10% от массы рыбы.

Икорный золь - жидкость, омывающая ооциты (икринки) в полости тела рыб. Источником икорного золя является технология прижизненного получения икры V стадии зрелости от живых производителей осетровых рыб. При этом икорный золь отделяется от икры декантацией (сцеживанием). Фолликулярные клетки, покрывающие зрелые яйца (икринки), разрушаются, и за счет их цитоплазматического содержимого, а также за счет активной и пассивной фильтрации из кровеносных сосудов яичника жидкой фракции и белковых компонентов крови в полости яичника образуется жидкость, по своей консистенции являющаяся золем (прозрачная, густая жидкость от серого до серо-розового цвета). Икорный золь осетровых рыб, являющийся физиологической жидкостью, обладает уникальным составом (аминокислоты, водорастворимые витамины, микро- и макроэлементы и др.), который заложен самой природой.

Полученный после декантации и гомогенезации икорный золь имеет следующие показатели: содержание влаги в икорном золе осетровых рыб составляет 98,2-99,4%, плотность варьируется в пределах от 1,004 до 1,007 г/см³, среднее значение солености 1,0% (минимальное значение 0,4%, максимальное 1,6%). Икорный золь осетровых рыб имеет рН от 7,4 до 8,2. Кинематическая вязкость икорного золя ленского осетра составляет 1,24 сСт, что на 14,8% выше, чем у воды (1,08 сСт), что является отличительной особенностью данного сырья. Икорный золь является коллоидной системой, основу которой составляют белковые вещества и макроэлементы.

Содержание белка в икорном зоде составляет 37,0-53,6% (в пересчете на сухое вещество). Выявлено присутствие более 19 аминокислот, из них 8 незаменимых (триптофан не определяли, а определяли содержание лизина, треонина, лейцина, тирозина и фенилаланина). Из заменимых аминокислот доминирующими являются глицин, аспарагиновая кислота, аланин, серин, пролин высокое. При этом сумма незаменимых аминокислот составляет не менее 44% и их отношение к сумме заменимых аминокислот - не менее 0,79.

В отличие от икры осетровых рыб в нативном икорном золе практически нет жира (до 0,1%). Содержание золы составляет 0,4-0,7%.

Данные по витаминно-минеральному составу икорного золя свидетельствуют о высоком содержании витаминов группы В, а также широком спектре макро- и микроэлементов. Так, содержание витамина B₁ составляет 0,22-0,52 мг/100 г, витамина B₂ - 1,26-2,34 мг/100 г, витамина В₅(РР) - 0,34-0,88 мг/100 г, витамина В₆ - 0,58-0,74 мг/100 г. Необходимо отметить высокое содержание таких макроэлементов как калий (368,0-543,0 мг/л), натрий (787,4-825,5 мг/л), кальций (399,2-425,1 мг/л), магний (255,4-400,4 мг/л), а также микроэлементов - железо (16,7-21,0 мг/л), медь (6,3-10,0 мг/л), цинк (10,19-12,32 мг/л) и марганец (0,4-0,6 мг/л).

Икорный золь является активной средой для развития микроорганизмов, поэтому его целесообразно консервировать, в заявленном способе выбраны режимы, обеспечивающие сохранение нативных свойств золя.

Пастеризация гомогената при температуре от 60 до 70°С в течение 90-120 мин, с последующим охлаждением до температуры минус 2°С в течение 5-10 мин позволяет сохранить продукт на срок не более 4 мес.

Консервирование путем ультразвуковой (УЗ) обработки при 22-110 кГц, мощности 1-10 Вт/см², время обработки от 1 до 10 мин.

Икорной золь представляет собой биологическую жидкость. Присутствующие в ней микроорганизмы создают неоднородность среды, что облегчает генерацию в ней кавитационных процессов с присущими им и описанными выше закономерностями. Обеззараживающее действие ультразвуковой обработки (УЗ) связано с явлением акустической кавитации - процесса одновременного возникновения и схлопывания в микроскопических пузырьков. В отличие от стерилизации с помощью высокой температуры обеззараживающее действие УЗ имеет существенное преимущество, так как позволяет сохранить нативность озвучиваемого субстрата. Обработка УЗ не вызывает денатурации биополимеров, обусловливающих высокую биологическую активность икорного золя. Больше того, УЗ увеличивает гидратационные свойства водной фазы за счет кавитационной дезинтеграции структуры воды и перехода ее в мономерную форму (отдельные несвязанные молекулы воды). В этом состоянии она легко гидратируется биополимерами с образованием плотной гидратной оболочки, которая обеспечивает им длительное сохранение природных свойств. В результате активность икорного золя под влиянием кавитационных деформаций может значительно повыситься.

В способе по второму варианту предлагается два способа сушки икорного золя осетровых рыб: распылительная и сублимационная.

Способ распылительной сушки благодаря таким достоинствам, как простота конструкции аппаратов, возможность управления качественными и структурными показателями высушиваемого продукта, сравнительно высокая экономичность, незначительное термическое воздействие на продукт при обезвоживании, высокие удельные мощности установок, является одним из наиболее подходящим способом для икорного золя. Сушка на распылительной сушилке при температуре воздуха на входе сушильной камеры плюс 140°С, на выходе плюс 80°С, с частотой вращения распылителя 25 тыс. об/мин позволяет уменьшить долю высокомолекулярных фракций и увеличить пул низкомолекулярных пептидов, а также увеличить срок хранения до 4 месяцев. Влажность сухого икорного золя составляет 4-5%.

Кроме того, сушку икорного золя можно проводить на сублимационной сушилке при температуре минус 35-40°С с последующей досушкой при температуре плюс 30°С. В данном случае выбранная технология позволяет осуществить процесс сушки при низких температурах с минимальными биологическими и физико-химическими изменениями в продукте, снижение массы золя за счет уменьшения конечной влажности, значительно увеличить срок хранения сублимированных продуктов при положительных температурах до 3 месяцев.

Способ осуществляется следующим образом.

Осетровые рыбы относятся к группе долгоживущих и поздносозревающих рыб. Используя эту особенность, при создании маточного стада важным моментом является прижизненный отбор икры.

Самок, находящихся в IV стадии зрелости, помещают в специальное устройство, например станок-люльку, обеспечивающее фиксацию рыбы. Дают рыбе наркоз и обертывают голову влажной тканью. Вскрытие брюшной полости производят в каудальной части С-образным разрезом. Отцеживают икру и после завершения этой порции икры на разрез накладывают хирургический шов. Затем отделяют от икры декантацией икорный золь, который направляют на очистку через фильтр шириной ячеек или диаметром пор 0,02-0,10 мм. Очищенный от соединительной ткани и крупных кровеносных сосудов золь гомогенизирую при скорости вращения 45-65 об/сек в течение 4-15 мин. Консервирование проводят любым известным способом, либо путем пастеризации гомогената при температуре от 60 до 70°С в течение 90-120 мин, с последующим охлаждением до температуры минус 2°С в течение 5-10 мин, либо путем ультразвуковой обработки при 22-110 кГц, мощности 1-10 Вт/см², время обработки от 1 до 10 мин, по окончании расфасовывают и отправляют на хранение.

По второму варианту способ осуществляют аналогично, за исключением того, что после консервирования икорный золь сушат для получения продукта в сухом виде. Сушку проводят на распылительной сушилке при температуре воздуха на входе сушильной камеры плюс 140°С, на выходе плюс 80°С, с частотой вращения распылителя 25 тыс. об/мин, либо на сублимационной сушилке при температуре минус 35-40°С с последующей досушкой при температуре плюс 30°С. Готовый продукт расфасовывают в гидроскопичную упаковку и направляют на хранение.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. Объектом для получения икорного золя послужил сибирский осетр Acipenser baerii chatys ленской популяции (ленский осетр). От репрезентативного числа самок отцеживают икру и после завершения этой порции икры на разрез накладывают хирургический шов. Затем отделяют от икры декантацией икорный золь, который направляют на очистку через фильтр шириной ячеек 0,02 мм. Очищенный от соединительной ткани и крупных кровеносных сосудов золь гомогенизирую при скорости вращения 65 об/сек в течение 4 мин. Консервирование проводят любым известным способом и отправляют на хранение. Икорный золь представляет собой коллодную систему, содержание влаги - 98,2%, плотность варьируется в пределах от 1,004 до 1,007 г/см ³, среднее значение солености 1,0%, рН 7,4. Кинематическая вязкость икорного золя - 1,24 сСт. Содержание белка составляет 53,6% (в пересчете на сухое вещество), 19 аминокислот, при этом сумма незаменимых аминокислот составляет не менее 44%, содержание жира до 0,1%. Содержание золы составляет 0,4-0,7%.

Содержание витамина B₁ составляет 0,52 мг/100 г, витамина В₂ - 1,26 мг/100 г, витамина В₅(РР) - 0,34 мг/100 г, витамина В₆ - 0,58 мг/100 г, из макроэлементов - калий 368,0 мг/л, натрий 825,5 мг/л, кальций 399,2 мг/л), магний 255,4 мг/л, а также микроэлементов - железо 21,0 мг/л, медь 10,0 мг/л, цинк 10,19 мг/л и марганец 0,4 мг/л. По окончании расфасовывают и отправляют на хранение.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, консервирование ведут путем пастеризации гомогената при температуре 70°С в течение 90 мин, с последующим охлаждением до температуры минус 2°С в течение 10 мин. По окончании расфасовывают и отправляют на хранение.

Пример 3. Объектом для получения икорного золя послужил русский осетр. От репрезентативного числа самок отцеживают икру и после завершения этой порции икры на разрез накладывают хирургический шов. Затем отделяют от икры декантацией икорный золь, который направляют на очистку через фильтр шириной ячеек 0,07 мм. Очищенный от соединительной ткани и крупных кровеносных сосудов золь гомогенизирую при скорости вращения 45 об/сек в течение 15 мин. Консервирование проводят путем ультразвуковой обработки при 22 кГц, мощности 10 Вт/см², время обработки 10 мин. Икорный золь представляет собой коллодную систему, содержание влаги - 99,4%, плотность варьируется в пределах 1,007 г/см ³, среднее значение солености 1,0%, рН 8,2 Кинематическая вязкость икорного золя - 1,24 сСт. Содержание белка составляет 37,0% (в пересчете на сухое вещество), 19 аминокислот, при этом сумма незаменимых аминокислот составляет не менее 44%, содержание жира до 0,1%. Содержание золы составляет 0,7%.

Содержание витамина B₁ составляет 0,52 мг/100 г, витамина B₂ - 1,26 мг/100 г, витамина В₅(РР) - 0,34 мг/100 г, витамина В₆ - 0,58 мг/100 г, макроэлементов - калий 368,0 мг/л, натрий 825,5 мг/л, кальций 399,2 мг/л), магний 255,4 мг/л, а также микроэлементов - железо 21,0 мг/л, медь 10,0 мг/л, цинк 10,19 мг/л и марганец 0,4 мг/л. По окончании расфасовывают и отправляют на хранение.

Пример 4. Способ проводят аналогично примеру 3 за исключением того, что консервирование проводят путем ультразвуковой обработки при 110 кГц, мощности 1 Вт/см², время обработки 5-10 мин, по окончании расфасовывают и отправляют на хранение.

Пример 5. Способ проводят аналогично примеру 1 за исключением того, что очищенный от соединительной ткани и крупных кровеносных сосудов золь гомогенизирую при скорости вращения 45 об/сек в течение 15 мин, а после консервирования направляют на сушку на распылительной сушилке при температуре воздуха на входе сушильной камеры плюс 140°С, на выходе плюс 80°С, с частотой вращения распылителя 25 тыс. об/мин, а после расфасовки направляют на хранение. Полученный продукт имеет влажность 4-5%. Содержание белка составляет 39% (в пересчете на сухое вещество), 17 аминокислот, при этом сумма незаменимых аминокислот составляет не менее 42%, содержание жира до 5%. Содержание золы составляет около 46%.

Содержание калия составляет 1740-2080 мг/100 г, натрия 1399-1530 мг/100 г, кальция 710-830 мг/100 г, магния 800-1020 мг/100 г, а также микроэлементов - железо 3,9-5,3 мг/100 г, медь 0,11-0,28 мг/100 г, марганец 0,64-0,82 мг/100 г, цинк 2,34-4,14 мг/100 г и хром 96-125 мкг/100 г.

Пример 6. Способ осуществляют аналогично примеру 5 за исключением того, что сушку проводят на сублимационной сушилке при температуре минус 40°С с последующей досушкой при температуре плюс 30°С. Полученный продукт имеет влажность не более 12%. Содержание белка составляет 37,0% (в пересчете на сухое вещество), 17 аминокислот, при этом сумма незаменимых аминокислот составляет не менее 44%, содержание жира до 5%. Содержание золы составляет не более 60%.

Содержание калия составляет 1740-2080 мг/100 г, натрия 1399-1530 мг/100 г, кальция 710-830 мг/100 г, магния 800-1020 мг/100 г, а также микроэлементов - железо 3,9-5,3 мг/100 г, медь 0,11-0,28 мг/100 г, марганец 0,64-0,82 мг/100 г, цинк 2,34-4,14 мг/100 г и хром 96-125 мкг/100 г.