RU2223014C2

RU2223014C2 - Jelly base for capsulating of fat-soluble food products

Info

Publication number: RU2223014C2
Application number: RU2002102110/13A
Authority: RU
Inventors: С.Р. Деркач; Н.Г. Воронько; Б.Ф. Петров
Original assignee: Мурманский государственный технический университет
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2004-02-10

Abstract

FIELD: food-processing industry, in particular, production of capsulated fish fats with additives of biologically active substances. SUBSTANCE: jelly base comprises edible gelatin, glycerin, antiseptic, edible sodium alginate and distilled water. Addition of said component into jelly base composition allows ready product yield to be increased by 14.2% and capsule enclosure tensile strength to be increased by 1.2 times. EFFECT: provision for keeping quality of capsulated product.

Description

Изобретение относится к производству продуктов питания, а именно к производству капсулированных жирорастворимых пищевых продуктов, в частности рыбных жиров с добавками биологически активных веществ. The invention relates to the production of food products, namely the production of encapsulated fat-soluble food products, in particular fish fats with additives of biologically active substances.

Известна желатиновая основа для капсулирования жирорастворимых лекарственных препаратов (касторового масла, экстракта мужского папоротника, препарата "Олиметин") способом погружения, состоящая из следующих ингредиентов, мас.%:
Желатин пищевой - 25
Глицерин - 8
Антисептик - 0,17
Вода дистиллированная - Остальное
(см. Николаенко Н.С., Чжен Ф.X., Несмелова З.П. // Состояние и перспективы разработки, производства и использования вспомогательных веществ для лекарственных средств: Сборник. - Харьков, 1982. - С.141-142). Однако желатиновая основа указанного состава не обеспечивает удовлетворительной скорости структурирования и требуемых прочностных характеристик оболочки капсул при капсулировании рыбных жиров с добавками биологически активных веществ.Known gelatin base for encapsulation of fat-soluble drugs (castor oil, extract of male fern, the drug "Olimetin") by immersion method, consisting of the following ingredients, wt.%:
Edible gelatin - 25
Glycerin - 8
Antiseptic - 0.17
Distilled Water - Else
(see Nikolayenko N.S., Chzhen F.X., Nesmelova Z. // Status and prospects of the development, production and use of excipients for medicines: Collection. - Kharkov, 1982. - S.141-142) . However, the gelatin base of this composition does not provide a satisfactory rate of structuring and the required strength characteristics of the capsule shell when encapsulating fish oils with additives of biologically active substances.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного вещества, относят то, что добавки биологически активных веществ, содержащиеся в капсулируемом рыбном жире, взаимодействуют с материалом известной желатиновой основы (прежде всего с желатином), замедляя процесс структурирования и оказывая дестабилизирующее воздействие на формирующуюся структуру оболочки капсулы. Кроме того, желатиновая основа указанного состава не имеет биологической ценности, поскольку ее основной компонент желатин представляет из себя белок, не сбалансированный по аминокислотному скору, и не является биологически активным веществом. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known substance include the fact that the additives of biologically active substances contained in encapsulated fish oil interact with the material of a known gelatin base (primarily with gelatin), slowing down the process of structuring and having a destabilizing effect on the emerging capsule shell structure. In addition, the gelatin base of this composition has no biological value, since its main component, gelatin, is a protein that is not balanced in amino acid speed, and is not a biologically active substance.

Наиболее близким к заявленному изобретению составом того же назначения по совокупности признаков является состав оболочки твердой капсулы, содержащий желатин и гидрофильное соединение, представляющее собой поперечно сшитую натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы с длиной волокон 50-300 мкм в количестве 1-2% (см. Патент СССР 1743333 (СССР), МКИ А 61 К 9/48. Опубл. 23.06.92. БИ 23). Принят за прототип. The composition of the same purpose closest to the claimed invention for the totality of features is the composition of the shell of a hard capsule containing gelatin and a hydrophilic compound, which is a cross-linked sodium salt of carboxymethyl cellulose with a fiber length of 50-300 μm in an amount of 1-2% (see USSR Patent 1743333 (USSR), MKI A 61 K 9/48. Publ. 23.06.92. BI 23). Adopted for the prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного вещества, принятого за прототип, относят то, что в известном веществе в качестве модифицирующей добавки к желатиновой основе используется синтетический полисахарид, не имеющий биологической ценности. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known substance adopted as a prototype include the fact that in the known substance a synthetic polysaccharide having no biological value is used as a modifying additive to the gelatin base.

Сущность изобретения выражается в следующем. В качестве модифицирующей добавки к желатиновой основе используется природный полисахарид альгината натрия, отвечающего требованиям ТУ 15-544-83 "Альгинат натрия пищевой. Технические условия". Установлено следующее оптимальное соотношение желатиновой основы для капсулирования, мас.%:
Желатин пищевой - 25 - 29
Глицерин - 8 - 10
Антисептик - 0,1 - 0,2
Альгинат натрия пищевой - 0,1 - 0,2
Вода дистиллированная - Остальное
В качестве антисептика рекомендуется использовать: лимонную кислоту, нипагин или нипазол.The invention is expressed as follows. A natural sodium alginate polysaccharide that meets the requirements of TU 15-544-83 "Food sodium alginate. Technical conditions" is used as a modifying additive to the gelatin base. The following optimal ratio of gelatin base for encapsulation, wt.%:
Edible gelatin - 25 - 29
Glycerin - 8 - 10
Antiseptic - 0.1 - 0.2
Food sodium alginate - 0.1 - 0.2
Distilled Water - Else
As an antiseptic, it is recommended to use: citric acid, nipagin or nipazole.

Технический результат изобретения выражается в ускорении и увеличении равномерности структурирования желатиновой основы, а также в увеличении прочностных характеристик оболочки капсул. Данный технический результат приводит к увеличению выхода готового продукта, улучшению его органолептических показателей качества и усиливает стойкость продукта по отношению к разрушающим нагрузкам при хранении и транспортировке. The technical result of the invention is expressed in accelerating and increasing the uniformity of the structuring of the gelatin base, as well as in increasing the strength characteristics of the capsule shell. This technical result leads to an increase in the yield of the finished product, an improvement in its organoleptic quality indicators and enhances the resistance of the product to destructive loads during storage and transportation.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что желатиновая основа известного состава дополнительно содержит альгинат натрия пищевой в количестве 0,1-0,2 мас.%. Данное вещество является дополнительным структурообразователем и обладает биологической активностью. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that the gelatin base of the known composition additionally contains food sodium alginate in an amount of 0.1-0.2 wt.%. This substance is an additional structurant and has biological activity.

Необходимое количество антисептика растворяют в дистиллированной воде при температуре (60±2)^oС. Раствор антисептика охлаждают до температуры (20±5)^oС. Необходимое количество альгината натрия растворяют в дистиллированной воде при температуре (60±2)^oС при постоянном перемешивании. Горячий раствор альгината натрия фильтруют через вакуумный фильтр для удаления нерастворимых веществ, фильтрат охлаждают до температуры (20±5)^oС.The required amount of antiseptic is dissolved in distilled water at a temperature of (60 ± 2) ^o C. The antiseptic solution is cooled to a temperature of (20 ± 5) ^o C. The required amount of sodium alginate is dissolved in distilled water at a temperature of (60 ± 2) ^o С with constant stirring . A hot solution of sodium alginate is filtered through a vacuum filter to remove insoluble substances, the filtrate is cooled to a temperature of (20 ± 5) ^o C.

Для варки желатиновой основы необходимо использовать реактор с паровым нагревом (глухой пар), якорной мешалкой и краном нижнего слива. В реактор вносят необходимое количество дистиллированной воды, растворы антисептика и альгината натрия. Затем вносят необходимое количество желатина и проводят процесс его набухания при температуре (20±5)^oС в течение периода времени не менее 1 ч.To cook the gelatin base, it is necessary to use a steam-heated reactor (dead steam), an anchor stirrer and a lower drain cock. The required amount of distilled water, solutions of antiseptic and sodium alginate are added to the reactor. Then make the necessary amount of gelatin and carry out the process of swelling at a temperature of (20 ± 5) ^o C for a period of time not less than 1 hour

Набухший желатин нагревают в реакторе глухим паром до температуры (61±1)^oС без перемешивания. После этого ведут процесс прогревания при постоянном перемешивании якорной мешалкой и постоянной температуре в течение 1-1,5 ч. Затем, не прекращая перемешивания и поддерживая температуру (61±1)^oС, в желатиновую основу вносят необходимое количество глицерина. Процесс перемешивания продолжают при данной температуре в течение 10 мин.The swollen gelatin is heated in the reactor with dead steam to a temperature of (61 ± 1) ^o C without stirring. After that, the heating process is carried out with constant stirring with an anchor stirrer and a constant temperature for 1-1.5 hours. Then, without stopping mixing and maintaining the temperature (61 ± 1) ^o С, the required amount of glycerol is added to the gelatin base. The stirring process is continued at this temperature for 10 minutes.

Отключают мешалку реактора, прекращают процесс прогревания, отбирают пробу желатиновой основы для определения кинематической вязкости. Кинематическая вязкость желатиновой основы при температуре 60^oС должна лежать в пределах от 750 до 900 мм²/с.The reactor stirrer is turned off, the heating process is stopped, a gelatin base sample is taken to determine the kinematic viscosity. The kinematic viscosity of the gelatin base at a temperature of 60 ^o With should be in the range from 750 to 900 mm ² / s

После определения вязкости желатиновой основы на 1 мин включают мешалку, затем через кран нижнего слива реактора сливают желатиновую основу в чистую емкость, не допуская разбрызгивания. Собранную желатиновую основу направляют на капсулирование в бак оболочки капсулятора. Температуру в баке оболочки поддерживают на уровне (61±1)^oС.After determining the viscosity of the gelatin base for 1 min, the stirrer is turned on, then the gelatin base is poured through a bottom drain valve into a clean container to prevent splashing. The collected gelatin base is sent for encapsulation in the capsule shell tank. The temperature in the tank tank is maintained at a level of (61 ± 1) ^o C.

Исследования физико-химических свойств желатиновой основы путем математического моделирования показали, что добавка альгината натрия при указанном соотношении ингредиентов желатиновой основы обеспечивает ускоренное и равномерное структурирование желатиновой основы, а также упрочнение оболочки капсул жирорастворимого пищевого продукта. Это объясняется тем, что внесение альгината натрия в желатиновую основу при указанном соотношении ее ингредиентов вызывает формирование комплексных гелей с максимальной скоростью структурирования, прочностью и пластичностью. Макромолекулы альгината натрия создают дополнительные узлы в пространственной сетке желатинового геля. При этом вязкость желатиновой основы сохранится достаточно низкой, чтобы обеспечить ее течение по трубкам капсулятора. Кроме того, альгинат натрия, обладающий способностью выводить из организма тяжелые металлы и радионуклиды, повышает биологическую ценность капсулированного продукта. Studies of the physicochemical properties of the gelatin base through mathematical modeling showed that the addition of sodium alginate at the specified ratio of the ingredients of the gelatin base provides accelerated and uniform structuring of the gelatin base, as well as hardening of the capsule shell of the fat-soluble food product. This is because the addition of sodium alginate to the gelatin base with the specified ratio of its ingredients causes the formation of complex gels with maximum structuring speed, strength and ductility. Sodium alginate macromolecules create additional nodes in the spatial network of the gelatin gel. In this case, the viscosity of the gelatin base will remain low enough to ensure its flow through the tubes of the capsulator. In addition, sodium alginate, which has the ability to remove heavy metals and radionuclides from the body, increases the biological value of the encapsulated product.

Эффективность предлагаемого состава желатиновой основы, включающей добавку альгината натрия, выявлена при производстве экспериментальной промышленной партии капсулированного препарата "Прлиен" (концентрат ω-3 полиненасыщенных жирных кислот в рыбном жире) на участке капсулирования ЗАО "МЕД-КАП" (г. Мурманск). The effectiveness of the proposed composition of the gelatin base, including the addition of sodium alginate, was identified in the production of an experimental industrial batch of the encapsulated drug "Prlien" (ω-3 polyunsaturated fatty acid concentrate in fish oil) at the encapsulation site of ZAO MED-KAP (Murmansk).

Согласно результатам испытаний выход готового продукта составил 81,4% от массы направленного сырья, тогда как при использовании желатиновой основы известного состава (без добавки альгината натрия) норма выхода готового продукта составляет 67,2%. Таким образом, выход готового продукта увеличился на 14,2%, что объясняется повышенной скоростью структурирования желатиновой основы при образовании оболочки капсул на стадии капсулирования. По органолептическим показателям качества (внешний вид, цвет, прозрачность, запах и вкус), а также по консистенции и диаметру капсул капсулированный продукт соответствует требованиям, установленным ТУ 9281-001-00462663-97 "Жир рыбный пищевой. Технические условия". According to the test results, the yield of the finished product amounted to 81.4% of the mass of the directed raw materials, whereas when using a gelatin base of known composition (without the addition of sodium alginate), the yield of the finished product is 67.2%. Thus, the finished product yield increased by 14.2%, which is explained by the increased rate of structuring of the gelatin base during capsule shell formation at the encapsulation stage. In terms of organoleptic quality indicators (appearance, color, transparency, smell and taste), as well as in the consistency and diameter of capsules, the encapsulated product meets the requirements established by TU 9281-001-00462663-97 "Food fish oil. Technical conditions".

Внесение в желатиновую основу модифицирующей добавки альгината натрия вызывает повышение предела упругости оболочек капсул в 1,2 раза. The introduction of a modifying additive of sodium alginate into the gelatin base causes an increase in the elastic limit of capsule shells by 1.2 times.

Claims

A gelatin base for encapsulating fat-soluble food products, including edible gelatin, glycerin, an antiseptic, distilled water, characterized in that it contains food sodium alginate as an additional structurant and a substance that increases the biological value of the product in the following ratio, wt.%:

Edible gelatin 25-29

Glycerin 8-10

Antiseptic 0.1-0.2

Food sodium alginate 0.1-0.2

Distilled water