RU2611847C1 - Способ получения кальцийсодержащей композиции из панциря морских ежей - Google Patents
Способ получения кальцийсодержащей композиции из панциря морских ежей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611847C1 RU2611847C1 RU2015145379A RU2015145379A RU2611847C1 RU 2611847 C1 RU2611847 C1 RU 2611847C1 RU 2015145379 A RU2015145379 A RU 2015145379A RU 2015145379 A RU2015145379 A RU 2015145379A RU 2611847 C1 RU2611847 C1 RU 2611847C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- shell
- waste
- water
- production
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/56—Materials from animals other than mammals
- A61K35/616—Echinodermata, e.g. starfish, sea cucumbers or sea urchins
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Zoology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
В качестве сырья используют панцирь плоского морского ежа Scaphechinus mirabilis - отходы при производстве эхинохрома А, и/или панцирь и иглы промыслового морского ежа Strongylocentrotus nudus - отходы при производстве спинохромов А и Е. Сырье деминерализуют концентрированной фосфорной кислотой с последующим добавлением дистиллированной воды с получением гидроортофосфата кальция, который далее трехкратно промывают 96% этиловым спиртом до полного обесцвечивания. Спиртовый экстракт отделяют фильтрованием, а целевой продукт высушивают при температуре не выше 50°С. В состав композиции входят, мас. %: гидроортофосфат кальция 50,00-55,00; белок 31,0-33,0; моносахариды 9,0-10,0; макроэлементы (Fe, K, Mg, Na) 1,09-1,12; микроэлементы (Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn) 0,002-0,003; вода остальное. Изобретение обеспечивает утилизацию отходов переработки морских ежей с получением кальцийсодержащего продукта. 3 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к фармацевтической и пищевой отраслям промышленности и касается способа получения кальцийсодержащей композиции из панциря морских ежей, которая может быть использована в качестве основы для получения биологически активных добавок (БАД) к пище и профилактических продуктов питания.
Кальций - жизненно важный элемент для организма, влияющий на различные физиологические процессы. Он является основным строительным материалом костной ткани, участвует в формировании дентина и эмали зубов. Недостаток кальция в организме вызывает такие заболевания, как остеопороз и остеопения.
Физиологические эффекты воздействия гипокальциемии на организм человека и животных обусловлены нарушением кальций-зависимых процессов внутри клетки. Установлено, что функции свыше 2000 белков в той или иной степени зависят от уровня содержания кальция в организме. Ионы кальция необходимы для функционирования мембранных и внутриядерных белков, они принимают участие в формировании структуры соединительной ткани регуляции клеточного апоптоза [Коденцова В.М. и др. // Вопросы питания. 2014. №3. С. 20-22; Громова О.А. и др. // РМЖ. Клиническая фармакология. 2012. №28. С. 1407-1411; Громова О.А. и др. // Лечащий врач. Медицинский научно-практический журнал. 2013. №4. С. 42-44; RU 2527042 С1, 27.08.2014; US 5620709 А, 15.04.1997].
Установлено ноотропное, нейропротекторное действие солей кальция. Этот элемент участвует в обеспечении функционирования иммунной и репродуктивной систем организма, способствует нормализации состояния покровных тканей - кожи, волос и ногтей [RU 2488402 С1, 27.07.2013; KR 2003002 0066 А, 03.08.2003; RU 2420212 C1, 10.06.2011; RU 2519226 С1, 10.06.2014]. Также он обладает противовоспалительной, противоаллергической, противомикробной активностями, снижает риск развития диабета, избыточной массы тела, сердечно-сосудистых и ревматоидных заболеваний [RU 2488402 С1, 27.07.2013; RU 2361429 С1, 20.07.2009, RU 2520695 С1, 27.06.2014].
Восполнение суточной потребности в кальции за счет продуктов питания зачастую оказывается недостаточным. Более практичным и эффективным является употребление специальных препаратов кальция с высокой биоусвояемостью.
Наиболее распространенными формами соединений кальция являются карбонат, фосфат, глюконат, цитрат и лактат кальция [Heaney R.P., et al. // Am. J. Clin. Nutr. 1982. V. 36. P. 986-1013; KR 2013003113 A, 09.01.2009; CN 101444313 A, 03.06.2009; RU 2250046 C1, 20.04.2005]. Наряду с кальцием, важную роль в обмене веществ играет фосфор. Он входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеотидов и других биологически активных соединений. Фосфат кальция является основой скелета и зубов человека и животных. В медицине фосфат кальция используется как минеральная добавка в составе витаминно-минеральных комплексов (типа «Компливит»), а также в качестве биоматериалов для лечения повреждений костной ткани [Баринов С.М. // Успехи химии. 2010. №79(1). С. 15-32]; в пищевой промышленности - применяется в качестве пищевой добавки (Е 341) как регулятор кислотности, отвердитель, стабилизатор, влагоудерживающий агент и др.
Несмотря на наличие ряда фармакологических форм кальция, потребность в безопасных и эффективных субстанциях для компенсации гипокальциемии остается высокой. В этой связи актуальной задачей является поиск новых сырьевых ресурсов для производства кальцийсодержащих препаратов. Особый интерес представляют отходы переработки морских гидробионтов.
Беспозвоночные являются одним из перспективных объектов мирового промысла: на их долю приходится 8-8,5% улова. Известно около 800 видов съедобных морских беспозвоночных, которые широко используются для приготовления пищевой, технической, кормовой продукции, а также в лечебно-профилактических целях [Справочник по химическому составу и технологическим свойствам водорослей, беспозвоночных и морских млекопитающих / под ред. В.П. Быкова. М.: Изд-во ВНИРО, 1999. 262 с.].
Морские ежи являются типичными представителями беспозвоночных и источником ряда интересных биологически активных веществ [Воробьев В.В. // Вестник биотехнол. 2009. Т. 4, №1. С. 33-38; Bhakuni D.S., Rawat D.S. Bioactive marine natural products: Anamaya Publishers, New Delhi, India. 2005. 382 p.].
Практически все известные способы получения кальцийсодержащих препаратов из природных источников, таких как яичная скорлупа, кости рогатого скота, рыбные кости и хрящи, раковины моллюсков, кораллы, панцири с иглами морских ежей, достаточно единообразны и включают в себя пиролиз сырья (прокаливание сырья при температуре 900-1200°С в течение нескольких часов), гидратирование полученной окиси кальция и взаимодействие с органической или пищевой неорганической кислотой для получения кальциевой соли [KR 20030067640 А, 14.08.2003; KR 20010079438 А, 22.08.2001].
Известен способ получения кальциевого производного морских ежей, в соответствии с которым панцири морских ежей прокаливают при температуре 950-1150°С, полученный оксид кальция гидратируют в гидроксид кальция, который затем реагирует с органической карбоксильной кислотой до образования кальциевой соли [JPH 08103246 А, 23.04.1996].
Известна антимикробная композиция, содержащая кальциевый порошок, выделенный из панциря морских ежей Strongylocentrotus nudus и Anthocidaris crassispina [KR 20030020066 А, 08.03.2003]. Композиция содержит 70-80% кальциевого порошка, полученного лиофильной сушкой панцирей морских ежей в вакууме, нагреванием панцирей морских ежей при 80-120°С, с последующим прокаливанием при 600-1100°С.
Известны кальцийсодержащая композиция, пригодная для орального применения, полученная прокаливанием панциря морских ежей при температуре не выше 1500°С [US 5620709, 15.04.1997]; антимикробная композиция, содержащая кальциевый порошок, выделенный из панциря морских ежей Strongylocentrotus nudus и Anthocidaris crassispina [KR 20030020066 А, 08.03.2003]. Композиция содержит 70-80% кальциевого порошка, полученного лиофильной сушкой панцирей морских ежей в вакууме, нагреванием панцирей морских ежей при 80-120°С с последующим прокаливанием при 600-1100°С.
Прототипом заявляемого способа является способ получения кальция из панцирей морских ежей, согласно которому панцири с иглами морских ежей отделяют, промывают, обезвоживают вымораживанием, сушат при (-10) – (-25)°С в течение 24-30 часов, измельчают, высушивают при 25-60°С воздухом 24-30 часов, просеивают, шлакуют при 700-900°С в течение 2 часов, обрабатывают порошок кальция органической кислотой (уксусной) и высушивают при 50-80°С [KR 20070077756 А, 27.07.2007].
Однако использование в известных способах, в том числе и в способе-прототипе, прокаливания сырья при высокой температуре приводит к получению окиси кальция и шлаков и разложению всех ценных составляющих биоминерального комплекса сырья Большие энергозатраты и необходимость специального оборудования увеличивает стоимость изготовления кальцийсодержащего продукта.
Задача изобретения - разработка нового эффективного способа получения кальцийсодержащего продукта из морских ежей, обогащенного биоминеральным комплексом, из отходов переработки морских ежей.
Для решения поставленной задачи в способе получения кальцийсодержащей композиции из панциря морских ежей, включающем промывку сырья водой, высушивание и измельчение, согласно изобретению используют панцирь плоского морского ежа Scaphechinus mirabilis - отходы при производстве эхинохрома А, и/или панцирь и иглы промыслового морского ежа Strongylocentrotus nudus - отходы при производстве спинохромов А и Е, которые деминерализуют концентрированной фосфорной кислотой с последующим добавлением дистиллированной воды в соотношении сырье - кислота 1:(0,6-0,7), кислота - вода 1:(0,1-0,05) с получением гидроортофосфата кальция, который далее трехкратно промывают 96% этиловым спиртом до полного обесцвечивания, затем спиртовый экстракт отделяют фильтрованием, а целевой продукт высушивают при температуре не выше 50°С, при этом обеспечивают, чтобы кальцийсодержащая композиция имела следующий состав, мас. %: гидроортофосфат кальция 50,00-55,00; белок 31,0-33,0; моносахариды 9,0-10,0; макроэлементы (Fe, K, Mg, Na) 1,09-1,12; микроэлементы (Cr, Mn, Со, Ni, Cu, Zn) 0,002-0,003; вода остальное.
Заявитель - ТИБОХ ДВО РАН - на своем опытно-промышленном участке производит из плоского морского ежа Scaphechinus mirabilis эхинохром А - субстанцию для производства препаратов «Гистохром» [2283298 С1, 10.09.2006; 2352554 С1, 20.04.2009; 2137472 С1, 20.09.1999; 2134107 С1, 10.08.1999] и ингредиент биологически активных добавок «Тимарин», «Хитохром» [2340216 С1, 10.12.2008; 2360683 С1, 10.07.2009]. Из промыслового морского ежа Strongylocentrotus nudus заявитель производит нафтохиноидные пигменты, такие как спинохромы А и Е, обладающие высокой антиоксидантной активностью [2411939 С1, 20.02.2011, 2362573 С1, 27.07.2009].
Панцири плоских морских ежей Scaphechinus mirabilis после экстракции эхинохрома А, а также панцири и иглы промыслового морского ежа Strongylocentrotus nudus после экстракции спинохромов А и Е являются промышленными отходами. Они преимущественно состоят из карбоната кальция и содержат в своем составе различные макро- и микроэлементы, такие как марганец, железо, калий, натрий, магний, кобальт, и др., а также соединения белковой природы. В этой связи утилизируемые отходы являются ценным сырьем для получения кальциевого продукта, обогащенного биоминеральным комплексом, используемого для профилактики обменных нарушений, вызванных дефицитом кальция в организме.
Заявляемый способ предусматривает деминерализацию сырья стехиометрическим количеством концентрированной фосфорной кислоты при соотношении сырье - кислота 1:(0,6-0,7) с последующим добавлением дистиллированной воды при соотношении кислота - вода 1:(0,1-0,05) для улучшения отвода образующегося в ходе процесса углекислого газа. После полного разложения карбоната кальция получают гидроортофосфат кальция (СаНРО4⋅2Н2О), который обладает лучшей растворимостью в воде (1,8 г в 100 г воды) и лучшей биодоступностью в сравнении с фосфатом кальция, который практически не растворим в воде [Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П. // Краткий справочник по химии - Киев, изд. Наукова думка, 1987. С. 80-81].
Полученный гидроортофосфат кальция трехкратно промывают 96% этиловым спиртом до полного обесцвечивания, затем спиртовый экстракт отделяют фильтрованием, а целевой продукт высушивают при температуре не выше 50°С.
Целевой продукт представляет собой белый или кремово-серый порошок, в состав которого входят, мас. %: гидроортофосфат кальция 50,00-55,00; белок 31,0-33,0; моносахариды 9,0-10,0; макроэлементы (Fe, K, Mg, Na) 1,09-1,12; микроэлементы (Cr, Mn, Со, Ni, Cu, Zn) 0,002-0,003; вода остальное.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением:
- повышение биологической ценности кальцийсодержащей композиции и ее биодоступности;
- расширение сырьевой базы для производства кальцийсодержащей композиции и утилизация отходов переработки плоского морского ежа S.mirabilis и промыслового морского ежа S.nudus при производстве биологически активных нафтохинонов;
- значительное уменьшение энергозатрат и стоимости производства кальцийсодержащего продукта.
Вышеперечисленные преимущества заявляемого способа создают перспективу его использования в промышленном производстве субстанции для кальцийсодержащих БАД к пище и профилактических продуктов питания. Способ апробирован на опытно-промышленном производстве заявителя.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
10 кг панцирей - отходов переработки плоского морского ежа Scaphechinus mirabilis - промывают водой технической или питьевой от остатков внутренностей, механических примесей и морских солей. Сырье после промывки высушивают на воздухе или в сушильном шкафу с принудительной вентиляцией при температуре не выше 50°С. Высушенное сырье измельчают и загружают в реактор эмалированный, стеклянный или стальной, разрешенный для использования в пищевой промышленности. К подготовленному сырью добавляют стехиометрическое количество концентрированной фосфорной кислоты (6,0 кг), а затем 0,5 л дистиллированной воды.
После полного разложения карбоната кальция получают гидроортофосфат кальция, который трехкратно промывают 96% этиловым спиртом до полного обесцвечивания, затем высушивают в сушильном шкафу с принудительной вентиляцией при температуре не выше 50°С до постоянного веса. Получают 10,3 кг гидроортофосфата кальция, обогащенного биоминеральным комплексом.
Состав кальцийсодержащей композиции представлен в таблицах 1-3 (пример 1).
Пример 2
Способ осуществляют, как описано в примере 1, но в качестве сырья используют панцири и иглы - отходы переработки промыслового морского ежа Strongylocentrotus nudus - в количестве 10 кг. К подготовленному сырью добавляют стехиометрическое количество концентрированной фосфорной кислоты (6,5 кг) и дистиллированную воду (0,7 л). Получают 11,0 кг гидроортофосфата кальция, обогащенного биоминеральным комплексом.
Состав кальцийсодержащей композиции представлен в таблицах 1-3 (пример 2).
Пример 3
Способ осуществляют, как описано в примере 1, но в качестве сырья используют отходы переработки плоского морского ежа Scaphechinus mirabilis и отходы переработки промыслового морского ежа Strongylocentrotus nudus. К подготовленному сырью добавляют стехиометрическое количество концентрированной фосфорной кислоты (7,0 кг) и дистиллированную воду (1,0 л). Получают 11,9 кг гидроортофосфата кальция, обогащенного биоминеральным комплексом.
Состав кальцийсодержащей композиции представлен в таблицах 1-3 (пример 3).
Определение содержания элементов в полученных предлагаемым способом образцах кальцийсодержащей композиции выполнено методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на спектрометре iCAP 6500Duo (Thermo Scientific Corporation, США); масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на спектрометре Agilent 7700 (Agilent Tech, США).
Claims (1)
- Способ получения кальцийсодержащей композиции из панциря морских ежей, включающий промывку сырья водой, высушивание и измельчение, отличающийся тем, что используют панцирь плоского морского ежа Scaphechinus mirabilis - отходы при производстве эхинохрома А, и/или панцирь и иглы промыслового морского ежа Strongylocentrotus nudus - отходы при производстве спинохромов А и Е, которые деминерализуют концентрированной фосфорной кислотой с последующим добавлением дистиллированной воды в соотношении сырье - кислота 1:(0,6-0,7), кислота - вода 1:(0,05-0,1) с получением гидроортофосфата кальция, который далее трехкратно промывают 96% этиловым спиртом до полного обесцвечивания, затем спиртовый экстракт отделяют фильтрованием, а целевой продукт высушивают при температуре не выше 50°С, при этом обеспечивают, чтобы кальцийсодержащая композиция имела следующий состав, мас. %: гидроортофосфат кальция 50,00-55,00; белок 31,0-33,0; моносахариды 9,0-10,0; макроэлементы (Fe, K, Mg, Na) 1,09-1,12; микроэлементы (Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn) 0,002-0,003; вода остальное.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015145379A RU2611847C1 (ru) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | Способ получения кальцийсодержащей композиции из панциря морских ежей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015145379A RU2611847C1 (ru) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | Способ получения кальцийсодержащей композиции из панциря морских ежей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2611847C1 true RU2611847C1 (ru) | 2017-03-01 |
Family
ID=58459507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015145379A RU2611847C1 (ru) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | Способ получения кальцийсодержащей композиции из панциря морских ежей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2611847C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070077756A (ko) * | 2006-01-24 | 2007-07-27 | 오재영 | 성계 극피로부터 칼슘의 추출방법 |
| RU2305548C1 (ru) * | 2006-03-30 | 2007-09-10 | Тихоокеанский Институт Биоорганической Химии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Тибох Дво Ран) | Способ комплексной переработки плоских морских ежей |
| RU2441661C1 (ru) * | 2010-12-24 | 2012-02-10 | Закрытое акционерное общество "Санкт-Петербургский институт фармации" | Способ переработки панциря морских ежей |
-
2015
- 2015-10-21 RU RU2015145379A patent/RU2611847C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070077756A (ko) * | 2006-01-24 | 2007-07-27 | 오재영 | 성계 극피로부터 칼슘의 추출방법 |
| RU2305548C1 (ru) * | 2006-03-30 | 2007-09-10 | Тихоокеанский Институт Биоорганической Химии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Тибох Дво Ран) | Способ комплексной переработки плоских морских ежей |
| RU2441661C1 (ru) * | 2010-12-24 | 2012-02-10 | Закрытое акционерное общество "Санкт-Петербургский институт фармации" | Способ переработки панциря морских ежей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102366026B (zh) | 一种宠物诱食剂的制备方法 | |
| KR101705319B1 (ko) | 천연광물로부터 추출한 유.무기 복합 이온미네랄을 이용한 사료첨가제 조성물과 그 제조방법 | |
| US4103003A (en) | Composition for improving biologic development | |
| Sun et al. | Nutritive evaluation of earthworms as human food | |
| CN101874632B (zh) | 一种胶原鹿骨钙胶囊的制备方法 | |
| CN102871146A (zh) | 一种易消化鸡胚蛋保健品的生产工艺 | |
| RU2611847C1 (ru) | Способ получения кальцийсодержащей композиции из панциря морских ежей | |
| CN103430902A (zh) | 一种鸡的养殖方法 | |
| RU2465783C1 (ru) | Содержащая множество микроэлементов предварительно приготовленная кормовая смесь и способ ее получения | |
| JP2014031354A (ja) | 魚皮由来コラーゲンの製造法およびそれを含有する化粧料組成物。 | |
| RU2658391C1 (ru) | Способ повышения продуктивности цыплят-бройлеров путем внутримышечных инъекций лиозолей наноформ железа и меди в смеси со стабилизированным электрохимически активированным водным раствором католита | |
| JP2660906B2 (ja) | ウニ由来カルシウムの製造方法ならびにこの製造方法によって得られる易吸収性カルシウムを含有する組成物 | |
| RU2310344C2 (ru) | Способ изготовления экстракта для биологически активной добавки | |
| Sobolev et al. | Fortification of meat products of geese farming with lithium by introducing it into poultry mixed feed | |
| CN103005211A (zh) | 壳聚糖钙有机补钙剂在动物饲料中的应用 | |
| Tiwari et al. | Egg Shell: An Essential Waste Product to Improve Dietary Calcium Uptake | |
| Ahmed | Extraction of Zinc Sulfate that Utilizes in the Manufacturing of Food Supplements by Usage (ZN-C) Batteries Wastes | |
| CN100344238C (zh) | 生产富含α－亚麻酸、卵磷脂、三价铬的冲剂的方法 | |
| Onwubu et al. | Eggshells: From Waste to Medical Applications | |
| RU2802759C1 (ru) | Способ получения морского биологического кальция из панцирных отходов креветки | |
| RU2653549C2 (ru) | Способ повышения продуктивных качеств кур-несушек и потребительских свойств производимой продукции (яиц) | |
| RU2517228C1 (ru) | Способ производства корма для рыб | |
| Miftahutdinova et al. | DEVELOPMENT OF LITHIUM–CONTAINING FEED ADDITIVE AND ITS USE FOR FORTIFICATION OF CHICKEN BROILERS MEAT AND BY-PRODUCTS | |
| Lv et al. | Effects of dietary supplementation of nano-selenium on the egg selenium content and egg production rate of North China hens | |
| Rawat et al. | Quantitative assessment of silicon in fresh and processed bamboo shoots and its potential as functional element in food, nutraceuticals and cosmeceuticals |