CZ304945B6

CZ304945B6 - Potravní doplněk s obilnými a houbovými β-glukany a arabinoxylany a způsob jeho výroby

Info

Publication number: CZ304945B6
Application number: CZ2009-475A
Authority: CZ
Inventors: Stanislav Kužel; Ladislav Kolář; Jana Pezlarová; Jiřina Hřebečková; Jiří Peterka
Original assignee: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2015-02-04
Also published as: CZ2009475A3

Abstract

Dietní potravinový doplněk s obsahem .beta.-glukanů je tvořen kapalnou směsí viskózního vodného roztoku surového .beta.-glukanu z ovsa a/nebo ječmene a viskózního surového .beta.-glukanu z plodnic houby hlíva ústřičná a/nebo ze substrátu prorostlého myceliem této houby obsahujícího arabinoxylany v poměru sušin vodných roztoků 1:1, přičemž směs dále obsahuje fruktózu v množství 50 g na 1 l směsi a dále obsahuje aroma a potravinářské barvivo. Ve výhodném provedení dále obsahuje 2 g kyseliny citrónové, 3 ml jahodového aromatu, 2 ml 4% vodného roztoku barviva a 50 g fruktózy, to vše na 1 l směsi. Výrobek se v kapalném stavu stáčí do lahví nebo plní do želatinových kapslí.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká potravních doplňků pro hubnutí a zdravou výživu, konkrétně potravního doplňku s obilnými a houbovými β-glukany a arabinoxylany a způsobu jeho výroby.

Dosavadní stav techniky

Pozitivní vlastnosti β-glukanů jsou známé. Používají se v lékařském a potravinářském průmyslu. β-glukany obilnin, které se získávají poměrně snadno a jsou obsaženy v oblíkách ovsa a ječmene v poměrně velkém množství mají významné antibakteriální, antivirové a antikoagulační účinky. β-glukany obsažené v houbách mají navíc antikancerogenní účinky.

β-glukany jsou prokazatelně antinutriěním faktorem. Ve střevním traktu už nabobtnaly, zvyšují viskozitu tráveniny a tím zhoršují pohyblivost živin v trávicím traktu a snižují využití živin, zejména tuků. Potraviny obsahující β-glukany jsou popsány v užitných vzorech CZ 18765, kde je popsán např. ovesný nápoj, ovesná smetana, cukrářský zdobící ovesný krém, ovesná ovocná zmrzlina, ovesný ovocný gel, ovesný dezert, ovesný puding, ovesná majonéza, ovesný sirup a další a CZ 18 789 kde je popsána výroba ovesného tvarohu.

Další důležitou složkou pro dietní potraviny je ječmen, především bezpluchý ječmen, jehož voskový endosperm je hlavním zdrojem β-glukanů, ale také arabinoxylanů. Potraviny obsahující bezpluchý ječmen jsou popsány v užitném vzoru CZ 16072, kde je popsán ječný chléb Vita a čajové pečivo jako hotové výrobky a palačinky, lívance, těstoviny, bábovka s olejem, dětská výživa, jablečné plátky, perník, náplň do pečivá, nápoj ze sladu nebo z ječmene, náplň do oplatek, pomazánka „Chalva“ a „Nugeta“-sladová pomazánka jako směsi.

β-glukany získané z hub mají významné antikancerogenní účinky. Nejvyšší protinádorovou aktivitu a účinnost mají β-D-glukany se stupněm větvení 0,22 až 0,33, čemuž prakticky odpovídají pouze tři pěstované houby: houževnatec jedlý (Lentinus edodes) se stupněm větvení β-D-glukanu 0,23 až 0,33, dále klanolístka obecná (Schizophyllum commune) se stupněm větvení β-Dglukanu 0,33 a hlíva ústřicná (Pleurotus ostreatus) se stupněm větvení β-D-glukanu 0,25. βglukan lentinan z houževnatce jedlého a β-glukan schizofylan zklanolístky obecné se používají v klinické medicíně v USA jako imunoterapeutická léčiva při léčbě nádorových onemocnění, většinou v kombinaci s radioterapií.

Nevýhodou současného stavu je, že zatím se β-glukany získané z obilnin a β-glukany získané z hub používají zvlášť a neexistuje na trhu směs, která by spojovala výhodné vlastnosti obou, tj. cenovou dostupnost obilných β-glukanů a antikancerogenní účinky β-glukanů získaných z hub.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vyrobit takový potravní doplněk, který by odstraňoval výše uvedené nevýhody tak, že by v sobě spojil výhodné vlastnosti obilných β-glukanů, tj. poměrně snadnou výrobu a cenovou dostupnost, a vysokou, především protinádorovou, účinnost β-glukanů získaných z hub, především z hlívy ústřičné.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že dietní potravinový doplněk je tvořen kapalnou směsí viskózního vodného roztoku surového β-glukanu z ovsa a/nebo ječmene a viskózního surového β-1 CZ 304945 B6 glukanu z plodnic houby hlívy ústřičné nebo ze substrátu prorostlého myceliem této houby obsahujícího arabinoxylany v poměru sušin vodných roztoků 1:1, přičemž směs dále obsahuje fruktózu v množství 50 g na 1 1 směsi a dále obsahuje aroma a potravinářské barvivo. Kombinací βglukanů z různých zdrojů je dosaženo jejich vyšší a širší účinnosti. Obilné β-glukany mají výborné dietetické účinky, podporují pročištění tlustého střeva a působí proti zácpě. Směs obohacená β-glukany z hlívy ústřičné navíc získá protinádorové účinky, které jsou vlastní právě β-glukanům získaných z hub.

Ve výhodném provedení dietní potravinový doplněk obsahuje 2 g kyseliny citrónové, 3 ml jahodového aromatu a 2 ml 4% vodného roztoku barviva a 50 g fřuktózy, to vše na 1 1 směsi. Směs tak získá příjemnou chuť pro konzumaci.

Dále je výhodné, že kapalná směs je v želatinových kapslích, což usnadňuje kontrolu denního dávkování pro běžné uživatele i pacienty s nádorovým onemocněním.

Podstata způsobu výroby dietního potravinového doplňku s obsahem β-glukanu spočívá v tom, že se vyrobí vodný roztok surového β-glukanu z ječmene a/nebo z ovsa tak, že se nejprve připraví pufr s hodnotou pH v rozmezí od 9,5 do 11,0, který vznikne smísením roztoku Na₂CO₃ a roztoku NaHCCf, tímto pufrem se extrahují ovesné otruby při teplotě 50 až 60 °C za stálého míchání po dobu alespoň 60 min. při poměru 100 g materiálu na 1 1 extrakčního roztoku, extrakt se zchladí na 2 až 4 °C a zfiltruje sítem, přičemž na sítu zůstává odpad, a filtrát se dále odstřeďuje, kde po odstředění oddělený nerozpustný zbytek tvoří ovesný škrob. Supematant z odstředění se neutralizuje čistou HC1 zředěnou v poměru 1:3 až 1:5 do hodnoty pH = 4,5, zchladí se na 2 až 4 °C, odstředí se ovesný protein, a supematant po odstředění ovesného proteinu se opět zchladí na teplotu 2 až 4 °C, přidá se k němu stejný objem 2-propanolu (isopropanolu), zchlazeného také na teplotu 2 až 4 °C, a ze směsi se odstředí β-glukan.

Obdobný výrobní postup se aplikuje na výrobu vodného roztoku surového β-glukanu z plodnic hlívy ústřičné nebo ze substrátu pro pěstování hlívy ústřičné, kdy se z roztoku Na₂CO₃ a NaHCO₃připraví pufr s hodnotou 9,5 až 10,0 pH, který se zahřeje na teplotu alespoň 58 °C, do roztoku se přimíchají drcené části plodnic houby hlívy ústřičné (Pleurotus ostreatus) a/nebo substrátu pro pěstování hlívy ústřičné prorostlého myceliem této houby, přičemž frakce přimíchaných částí leží v rozmezí od 5 do 10 mm, a směs pufru a přimíchaných částí má obsah sušiny v rozmezí od 5 do 8 %, a extrahuje se alespoň 60 min za stálého míchání, načež se oddělí filtrát, zahřeje se alespoň na 90 °C po dobu alespoň 15 min., následně se zneutralizuje HC1 p.a. ředěnou 1:5 vodou na pH = 4,5 a zchladí se na teplotu 2 až 4 °C, odstředí se vysrážené bílkoviny, ke kapalině po odstředění se přidá stejný objem 2-propanolu zchlazeného na teplotu 2 až 4 °C, směs se promíchá a odstředí se sražený surový β-glukan.

Dále se obě složky smísí v poměru sušin 1:1, takže zůstanou zachovány v dostatečném poměru výhodné vlastnosti obou složek, ale výrobní cena, která je pro výrobu β-glukanů z hlívy ústřičné značně vysoká, se tak přijatelně sníží.

Ve výhodném provedení se směs okyselí přídavkem kyseliny citrónové, přidá se aroma, barvivo a fruktóza pro zakonzervování směsi a její lepší chuťové vlastnosti.

V dalším výhodném provedení se směs stočí do lahví a pasteruje se 15 min při teplotě 95 °C pro zvýšení trvanlivosti. Balení v lahvích je obzvláště výhodné pro přepravu a prodej dietního potravinového doplňku, kterýje tak možné libovolně přidávat do pokrmů nebo nápojů.

V jiném výhodném provedení se kapalná směs plní do želatinových kapslí pro pohodlnější dávkování.

-2CZ 304945 B6

Hlavní výhody vynálezu spočívají v tom, že kombinuje levně získané β-glukany z obilovin s dražšími β-glukany získanými z houby hlívy ústřičné, takže vzniká kvalitní výrobek po stránce obsahu jednotlivých složek, jehož cena je výrazně nižší proti klasickým preparátům stejné kvality·

Příklady uskutečnění vynálezu

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení vynálezu na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty do rozsahu patentových nároků.

Surový β-glukan získaný z obilnin a z houby hlívy ústřičné je základní složkou dietního potravního doplňku podle tohoto vynálezu. Pro účely tohoto vynálezu se používá vodný roztok surového β-glukanu z ječmene, z ovsa, plodnic hlívy ústřičné a substrátu prorostlého myceliem hlívy ústřičné tak, že se nejprve připraví pufr s hodnotou pH v rozmezí od 9,5 do 11,0, který vznikne smísením roztoku Na₂CO3 a roztoku NaHCCf. Tímto pufrem se extrahují ovesné otruby při teplotě 50 až 60 °C za stálého míchání po dobu alespoň 60 min při poměru 100 g materiálu na 1 1 extrakčního roztoku. Extrakt se zchladí na 2 až 4 °C a zfiltruje se sítem, přičemž na sítu zůstává odpad, a filtrát se dále odstřeďuje. Po odstředění oddělený nerozpustný zbytek tvoří ovesný škrob. Supematant z odstředění se neutralizuje čistou HCl zředěnou v poměru 1:3 až 1:5 do hodnoty pH = 4,5, zchladí se na 2 až 4 °C, odstředí se ovesný protein. Supematant se po odstředění ovesného proteinu opět zchladí na teplotu 2 až 4 °C, přidá se k němu stejný objem 2-propanolu (isopropanolu), zchlazeného také na teplotu 2 až 4 °C, a ze směsi se odstředí β-glukan.

Stejným způsobem a stejným postupem se získá β-glukan i z ječmene, z plodnic hlívy ústřičné a substrátu prorostlého jejím myceliem, s drobnými odlišnostmi: Z roztoku Na₂CO₃ a roztoku NaHCO₃ se obvyklým a obecně známým postupem připraví pufr s hodnotou 9,5 až 10,0 pH. Roztok se zahřeje na teplotu 68 °C a do roztoku se zamíchají drcené části plodnic houby nebo vyplozeného substrátu s myceliem tak, aby jednotlivé části nebyly větší než 10 mm a aby směs pufru a suspendované hmoty substrátu neobsahovala vyšší množství sušiny, než 8 %. Je-li překročena tato hodnota, extrakce probíhá nedokonale, protože styk fází je obtížný i při intenzivním míchání. Extrahuje se 60 minut při stálém míchání.

Filtrát se oddělí od extrahované hmoty hrubým sítem a ihned se zahřeje na 90 °C po dobu 15 až 20 minut, aby byly inaktivovány enzymy endo-β-(l —> 3), (1 -» 4) glukanáza, endo-β-(l -> 3) glukanáza a β-glukosidáza, jejichž činností by isolované β-glukany byly přeměněny na rozpustné β-glukanové dextriny se smíšenými vazbami, které by v dalším reakčním postupu vedly ke vzniku neúčinných cukrů, cellobiosy, laminaribiosy a glukózy.

Po tepelném ošetření se roztok zneutralizuje HCl p.a. ředěnou 1:5 vodou na pH = 4,5 a zchladí se na teplotu 2 až 4 °C. Případně vysrážené bílkoviny se odstředí a ke kapalině po odstředění se přidá stejný objem 2-propanolu (zchlazeného na teplotu 2 až 4 °C) a promíchá se. Sražený βglukan se odstředí, z odstředěné kapaliny se získá zpět 2-propanol destilací na destilační koloně.

Ultrazvukovou desintegrací se surový β-glukan získaný z ovsa a ječmene převede do formy viskózního roztoku, stejně jako β-glukan získaný z hlívy ústřičné. Oba roztoky se smíchají ve stejném poměru, tedy v poměru sušin 1:1. Vzniklá směs se okyselí 2 g kyseliny citrónové na 1 litr směsi. Na 1 litr směsi se dále přidají 3 ml jahodového aromatu, 2 ml 4% vodného roztoku červeného barviva a 50 g fruktózy.

-3 CZ 304945 B6

Takto upravená směs se stáčí do lahví nejlépe o objemu 100 ml a pasteruje se 15 min o teplotě 95 °C.

Směs lze ale použít i k plnění želatinových kapslí s denním množstvím minimálně 3 g sušiny βglukanů na den.

Průmyslová využitelnost

Dietní potravinový doplněk podle vynálezu lze využít jako funkční potravinový doplněk s léčebnými účinky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Dietní potravinový doplněk s obsahem β-glukanů, vyznačující se tím, že je tvořen kapalnou směsí viskózního vodného roztoku surového β-glukanu z ovsa a/nebo ječmene a viskózního surového β-glukanu z plodnic houby hlívy ústřičná nebo ze substrátu prorostlého myceliem této houby a obsahujícího arabinoxylany, v poměru sušin vodných roztoků 1:1, přičemž směs dále obsahuje fruktózu v množství 50 g na 1 1 směsi a dále obsahuje aroma a potravinářské barvivo.
2. Dietní potravinový doplněk podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 2 g kyseliny citrónové, 3 ml jahodového aromatu, 2 ml 4% vodného roztoku barviva a 50 g fruktózy, to vše na 1 1 směsi.
3. Dietní potravinový doplněk podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kapalná směs je v želatinových kapslích.
4. Způsob výroby dietního potravinového doplňku s obsahem β-glukanu, vyznačující se tím,

a) že se vyrobí vodný roztok surového β-glukanu z ječmene a/nebo z ovsa tak, že se nejprve připraví pufr s hodnotou pH v rozmezí od 9,5 do 11,0, který vznikne smísením roztoku Na₂CO₃ a roztoku NaHCO₃, tímto pufrem se extrahují ovesné otruby při teplotě 50 až 60 °C za stálého míchání po dobu alespoň 60 min při poměru 100 g materiálu na 11 extrakčního roztoku, extrakt se zchladí na teplotu 2 až 4 °C a zfíltruje sítem, přičemž na sítu zůstává odpad, a filtrát se dále odstřeďuje, kde po odstředění oddělený nerozpustný zbytek tvoří ovesný škrob, a supematant z odstředění se neutralizuje čistou HCI zředěnou v poměru 1:3 až 1:5 do hodnoty pH = 4,5, zchladí se na teplotu 2 až 4 °C, odstředí se ovesný protein, a supematant po odstředění ovesného proteinu se opět zchladí na teplotu 2 až 4 °C, přidá se k němu stejný objem 2-propanolu (isopropanolu), zchlazeného také na teplotu 2 až 4 °C, a ze směsi se odstředí β-glukan;

b) že se vyrobí vodný roztok surového β-glukanu z plodnic hlívy nebo ze substrátu pro pěstování hlívy ústřičné, tak, že se z roztoku Na₂CO₃ a NaHCO₃ připraví pufř s hodnotou 9,5 až 10,0 pH, který se zahřeje na teplotu alespoň 58 °C, do roztoku se přimíchají drcené části plodnic houby hlívy ústřičné (Pleurotus ostreatus) a/nebo substrátu pro pěstování hlívy ústřičné prorostlého myceliem této houby, přičemž frakce přimíchaných částí leží v rozmezí od 5 do 10 mm, a směs pufru a přimíchaných částí má obsah sušiny v rozmezí od 5 do 8 %, a extrahuje se alespoň 60 min za stálého míchání, načež se oddělí filtrát, zahřeje se alespoň na 90 °C po dobu alespoň 15 min, následně se zneutralizuje HCI p.a. ředěnou 1:5 vodou na pH = 4,5 a zchladí se na teplotu 2 až 4 °C, odstředí se vysrážené bílkoviny, ke kapalině po odstředění se přidá stejný objem 2-pro-4CZ 304945 B6 panolu zchlazeného na teplotu 2 až 4 °C, směs se promíchá a odstředí se sražený surový βglukan;

c) že se vodný roztok surového β-glukanu z ječmene a/nebo ovsa a vodný roztok surového βglukanu z plodnic a/nebo substrátu prorostlého myceliem hlívy ústřičné smísí v poměru sušin
5 l:l;a

d) že se směs okyselí přídavkem kyseliny citrónové, přidá se aroma, barvivo a fruktóza.

5. Způsob výroby dietního potravinového doplňku s obsahem β-glukanu podle nároku 4, vyznačující se tím, že se směs se stočí do lahví a pasteruje se 15 min při teplotě

10 95 °C.
6. Způsob výroby dietního potravinového doplňku s obsahem β-glukanu podle nároku 4 nebo

5, vyznačující se tím, že se do směsi přidají 2 g kyseliny citrónové, 3 ml jahodového aromatu, 2 ml 4% vodného roztoku barviva a 50 g fruktózy, to vše na 1 1 směsi.
7. Způsob výroby dietního potravinového doplňku s obsahem β-glukanu podle nároku 4 nebo

6, vyznačující se tím, že se kapalná směs plní do želatinových kapslí.