RU2716585C1 - Способ получения йодсодержащей биологически активной добавки к пище - Google Patents
Способ получения йодсодержащей биологически активной добавки к пище Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716585C1 RU2716585C1 RU2019100307A RU2019100307A RU2716585C1 RU 2716585 C1 RU2716585 C1 RU 2716585C1 RU 2019100307 A RU2019100307 A RU 2019100307A RU 2019100307 A RU2019100307 A RU 2019100307A RU 2716585 C1 RU2716585 C1 RU 2716585C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iodine
- inulin
- biologically active
- potassium iodide
- active food
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/16—Inorganic salts, minerals or trace elements
- A23L33/165—Complexes or chelates
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству биологически активных добавок (БАД) к пище. Способ получения БАД к пище путем йодирования инулина с образованием клатрата инулина и йода включает взаимодействие йодида калия, кристаллического йода и инулина. При этом используют шестизвенный инулин (n=6), реакцию между реагентами проводят при комнатной температуре. Причем сначала к порошкообразному инулину добавляют сухой йодид калия, порошки растирают до однородности, далее добавляют кристаллический йод. Смесь повторно растирают до образования продукта, содержащего, мас.%: инулин 81,1, йод кристаллический 7,2, калия йодид 11,7. При этом общее содержание йода в БАД к пище составляет 16,1 мас.%. Изобретение позволяет получить БАД к пище с широким спектром биологически активных неорганических форм йода, стабилизированных в биосовместимой органической матрице полисахарида инулина, молекулы которого имеют сокращенный диапазон масс. 2 ил., 3 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству биологически активных добавок (БАД) к пище.
Известен способ получения биологически активной добавки к пище йодированием соединительно-тканного белка эластина [Патент РФ №2266021 С1, МПК A23L 1/30, опубл. 20.12.2005, Бюл. №35]. Недостатком известной БАД является то, что «йод-эластин» представляет плохо растворимое комплексное соединение, несовместимое с технологиями производства молочных, кисломолочных и хлебобулочных изделий функционального назначения.
Известен способ получения биологически активной добавки к пище для профилактики йодной недостаточности йодированием органического вещества, отличающийся тем, что в качестве органического вещества используют пектин [Патент РФ №2265377 С1, МПК A23L 1/304, опубл. 10.12.2005, Бюл. № 34]. Недостатком известного способа является то, что йод и пектин при смешении с водой образуют грубую дисперсию из слипшихся частиц, неоднородно распределенных по объему дисперсной среды и склонных к седиментации [Козлов В.Н. Устойчивость йодных соединений производимых по классическим технологиям и перспективы производства йодсодержащих биологически активных добавок / В.Н. Козлов, В.Н. Байматов, Е.Е. Пономарев // International science project. - 2017. - №1. - 2 часть. - С. 44-47].
Наиболее близким аналогом изобретения является способ получения биологически активной добавки к пище йодированием органического соединения, который заключается в том, что в раствор йодида калия добавляют молекулярный йод, а в полученный раствор вводят стабилизатор в виде инулина с последующим перемешиванием составных ингредиентов в дважды дистиллированной воде до их полного растворения при температуре 40-45°С в герметично закрытом сосуде. Выделение твердых субстанций проводят путем высушивания полученных концентратов в тонком слое в эксикаторе над хлористым кальцием. В результате реализации способа образуется состав, содержащий широкий спектр биологически активных неорганических форм йода (I-, I+, I2, I3 -), стабилизированных в органической матрице за счет механизмов клатратного взаимодействия. Новое соединение, являющееся клатратом инулина и йода, представляет собой гелеобразную массу красно-фиолетового цвета, которая эффективно растворяется в воде, образуя равномерно распределенную дисперсную фазу [Патент РФ №2611830, МПК A23L 33/10, A23L 33/16, опубл. 01.03.2017, Бюл. №7].
Недостатками известного способа являются, во-первых, то, что инулин, природный полисахарид растительного происхождения, представляет собой полифруктозан, молекулы которого имеют очень широкий диапазон содержания остатков фруктозы: от 2 до 60, и его свойства, в том числе реакционная способность при взаимодействии с йодом, могут существенно отличаться в зависимости от степени полимеризации; во-вторых, при хранении продукта, полученного в виде гелеобразной массы, происходит потеря массы, связанная с улетучиванием йода. Кроме того,
а) процесс растворения требует значительного времени;
б) нагревание ведет к дополнительным затратам на энергоресурсы;
в) герметизация удорожает оборудование;
г) высушивание в тонком слое требует значительных площадей.
Задача изобретения - разработка способа получения БАД с широким спектром биологически активных неорганических форм йода (I-, I+, I2, I3 -), стабилизированных в биосовместимой органической матрице полисахарида инулина, молекулы которого имеют сокращенный диапазон масс.
Технический результат при использовании изобретения - получение порошкообразного клатрата инулина и йода, обеспечивающего уменьшение потери массы готового продукта.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения биологически активной добавки к пище путем йодирования инулина с образованием клатрата инулина и йода, включающем взаимодействие йодида калия, кристаллического йода и инулина, согласно изобретению используют шестизвенный инулин (n=6), реакцию между реагентами проводят при комнатной температуре, при этом сначала к порошкообразному инулину добавляют сухой йодид калия, порошки растирают до однородности, далее добавляют кристаллический йод, и смесь повторно растирают до образования продукта, содержащего, масс. %:
инулин | 81,1 |
йод кристаллический | 7,2 |
калия йодид | 11,7 |
при этом общее содержание йода составляет 16,1 масс. %.
В результате реализации способа образуется композиция, содержащая широкий спектр биологически активных неорганических форм йода (I-, I+, I2, I3 -), стабилизированных в органической матрице за счет механизмов клатратного взаимодействия. Новое соединение, являющееся клатратом инулина и йода, представляет собой порошок желто-коричневого цвета, который хорошо растворяется в воде, образуя однородный раствор.
В заявляемом способе используется шестизвенный инулин (n=6), полученный механохимической обработкой исходного инулина, причем по данным метода ультрацентрифугирования шестизвенный инулин имеет молекулярную массу 1100±100 у.е., то есть значительно меньшую по сравнению с исходной - 2200-2400 у.е., что обеспечивает большую реакционную способность шестизвенного инулина. Механохимический способ обработки и взаимодействия реагентов (методы «зеленой химии») приводит к деполимеризации инулина до 6 звеньев и активации его молекул [Xing, Н., & Yaylayan, V.А. (2018). Mechanochemical depolymerization of inulin. Carbohydrate Research, 460, 14-18. doi: 10.1016/j. carres. 2018.02.009] и образованию более устойчивого при хранении твердого продукта, и, кроме того, к сокращению продолжительности синтеза за счет исключения процессов растворения, нагревания и сушки. Реакцию между реагентами также проводят механохимическим методом, что позволяет фактически «onepot» получить продукт, более устойчивый при хранении, чем продукт, полученный из водных растворов (табл. 3).
Изобретение иллюстрируется следующими фигурами: на фиг. 1 приведены электронные спектры исходных компонентов и продукта реакции йод-инулина в диапазоне 190-260 нм, где: 1 - электронный спектр поглощения In, с=5⋅10-4М, 2 - [I2+KI], с=1⋅10-4М, 3 - йод-инулин, с=1⋅10-4М, l=1,0 см; вода; на фиг. 2 - электронные спектры поглощения в области 260-500 нм, где: 1 - [I2+KI], с=2⋅10-4М, 2 - йод-инулин, с=2⋅10-4М, l=1,0 см; вода.
Образование нового соединения происходит за счет слабых нековалентных взаимодействий, наличие которых подтверждают изменения положения полос поглощения в ИК спектре синтезированного соединения по сравнению с их положением в ИК спектре инулина. Отсутствие кардинальных изменений в спектрах позволяет сделать вывод о сохранении основной структуры молекулы инулина при взаимодействии с йодом в условиях данного синтеза. Отнесение полос, сделанное с использованием литературных данных [Казицына А.А., Куплетская Н.В. Применение УФ, ИК, ЯМР и масс-спектроскопии в органической химии. М.: Изд. МГУ. 1979. 236 с.; Temkov М., Petkova N., Denev P., Krastanov A. Characterization of inulin from Helianthus tuberosus L. obtained by different extraction methods - Comparative study // Scientific works of university of food technologies - Plovdiv. 2015. V. 62. Pp. 461-464; Жбанков P. Инфракрасные спектры и структура углеводов. Минск. Наука и техника. 1972. 456 с.], приведено в таблице 1.
В области 3400-3200 см-1 ИК-спектра инулина наблюдается широкая полоса поглощения с максимумом при 3105 см-1, по положению которой ее можно отнести к валентным колебаниям гидрокси-групп, связанным меж- и внутримолекулярными водородными связями. В спектре синтезированного комплекса эта полоса смещается до положения максимума 3330 см-1, что может свидетельствовать об изменении характера водородных связей в молекуле при внедрении соединений йода.
Наблюдаются изменения положения плоскостных деформационных колебаний гидроксильных групп δ ОН (область 1275-1200 см-1), деформационных колебаний О-С-Н и С-С-Н (1339-1274 см-1), групп С5'-O-C1'-O-С2 (1130-1100 см-1), валентных колебаний связей νC-C и νC-O(H) первичных и вторичных гидроксильных групп, а также характеристических полос β-(2→1) гликозидной связи. Наиболее существенные изменения происходят в области валентных колебаний первичных гидроксильных групп.
Как видно на фиг. 1, водный раствор инулина имеет слабую полосу поглощения с максимумом в области 220 нм (коэффициент экстинкции ε=750 л/моль⋅см) и практически не поглощает, начиная с 220 нм. Водные растворы смеси йода и йодида калия в этом диапазоне имеют две полосы поглощения с максимумами при 197 нм и 222 нм, которые относятся к поглощению йодид-ионов. В спектре йод-инулина отмечено увеличение интенсивности поглощения второй полосы поглощения, значительно превышающее суммарную оптическую плотность исходных компонентов на данной длине волны при тех же концентрациях. Увеличение интенсивности сопровождается смещением максимума поглощения с 222 до 226 нм. Эти результаты служат подтверждением образования нового соединения. Присутствие в реакционной смеси кристаллического йода и йодида калия приводит к образованию ионов трийодида, что находит отражение в электронном спектре поглощения йод-инулина (фиг. 2), где полосы поглощения с максимумами при 288 и 350 нм относятся к электронным переходам в трийодид-ионе. Для сравнения спектр йод-инулина совмещен со спектром трийодид-ионов, образующихся в водном растворе смеси кристаллического йода и йодида калия [Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. М.: Изд. Мир. 1979. Т. 1. 480 с.].
Полученное соединение йод-инулина было охарактеризовано также методом ЯМР спектроскопии. Отнесение сигналов проводилось с использованием литературных данных [Fu Y.L. Isolation, purification, and structural elucidation of a fructan from Arctium lappe L. // J. Med. Plants Res. 2009. - V. 3. - №3. - P. 171-173]. Данным методом с привлечением двумерных спектров гомо- (1H-1HCOSY) и гетероядерной (1Н-13СНМВС, HSQC) корреляции предположительно были определены места преимущественной локализации связей при образовании нового соединения (табл. 2).
На основании полученных параметров спектров ЯМР сделано предположение о взаимодействии с йодом гидрокси-групп у углеродных атомов С3' глюкопиранозильного фрагмента и гидрокси-групп у атомов С6 фуранозильных фрагментов с одной стороны цепочки макромолекулы инулина, а также через гидрокси-группы у атомов углерода С3 и атомы кислорода эфирных групп (химические сдвиги С1 и С2) с другой стороны цепочки макромолекулы.
Пример. Навеску шестизвенного инулина 1,08 г и навеску иодида калия 0,156 г несколько минут растирали в ступке при комнатной температуре до однородности, затем вносили навеску кристаллического йода 0,096 г и растирали еще 15-25 минут. Образовавшийся продукт представлял собой порошок желто-коричневого цвета, который хорошо растворялся в воде, образуя однородный раствор. Через год потеря массы продукта составила 2,5%.
Claims (3)
- Способ получения биологически активной добавки к пище путем йодирования инулина с образованием клатрата инулина и йода, включающий взаимодействие йодида калия, кристаллического йода и инулина, отличающийся тем, что используют шестизвенный инулин (n=6), реакцию между реагентами проводят при комнатной температуре, при этом сначала к порошкообразному инулину добавляют сухой йодид калия, порошки растирают до однородности, далее добавляют кристаллический йод и смесь повторно растирают до образования продукта, содержащего, мас.%:
-
инулин 81,1 йод кристаллический 7,2 калия йодид 11,7, - при этом общее содержание йода составляет 16,1 мас.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100307A RU2716585C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Способ получения йодсодержащей биологически активной добавки к пище |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100307A RU2716585C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Способ получения йодсодержащей биологически активной добавки к пище |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2716585C1 true RU2716585C1 (ru) | 2020-03-12 |
Family
ID=69898769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019100307A RU2716585C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Способ получения йодсодержащей биологически активной добавки к пище |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2716585C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003047605A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-12 | Toeroek Szilveszter | Products of natural substance of organic iodine content |
RU2265377C1 (ru) * | 2004-07-20 | 2005-12-10 | Мамцев Александр Николаевич | Биологически активная добавка к пище для профилактики йодной недостаточности и способ ее получения |
RU2496347C2 (ru) * | 2011-11-23 | 2013-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк МГУТУ" | Биологически активная добавка к пище для профилактики йодной недостаточности |
RU2611830C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-03-01 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Университет Технологий И Управления Имени К.Г. Разумовского (Первый Казачий Университет)" | Способ получения йодосодержащей биологически активной добавки к пище |
RU2611839C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-03-01 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Университет Технологий И Управления Имени К.Г. Разумовского (Первый Казачий Университет)" | Состав для производства йодосодержащих биологически активных добавок |
-
2019
- 2019-01-09 RU RU2019100307A patent/RU2716585C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003047605A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-12 | Toeroek Szilveszter | Products of natural substance of organic iodine content |
RU2265377C1 (ru) * | 2004-07-20 | 2005-12-10 | Мамцев Александр Николаевич | Биологически активная добавка к пище для профилактики йодной недостаточности и способ ее получения |
RU2496347C2 (ru) * | 2011-11-23 | 2013-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк МГУТУ" | Биологически активная добавка к пище для профилактики йодной недостаточности |
RU2611830C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-03-01 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Университет Технологий И Управления Имени К.Г. Разумовского (Первый Казачий Университет)" | Способ получения йодосодержащей биологически активной добавки к пище |
RU2611839C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-03-01 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Университет Технологий И Управления Имени К.Г. Разумовского (Первый Казачий Университет)" | Состав для производства йодосодержащих биологически активных добавок |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kazemi et al. | Utilization of food processing wastes of eggplant as a high potential pectin source and characterization of extracted pectin | |
Rahmani et al. | Optimization of microwave-assisted extraction and structural characterization of pectin from sweet lemon peel | |
Lim et al. | Characterisation of fucoidan extracted from Malaysian Sargassum binderi | |
Vinod et al. | Morphological, physico-chemical and structural characterization of gum kondagogu (Cochlospermum gossypium): A tree gum from India | |
Wang et al. | Physicochemical properties and antioxidant activities of polysaccharide from floral mushroom cultivated in Huangshan Mountain | |
Martínez-Sanz et al. | Advanced structural characterisation of agar-based hydrogels: Rheological and small angle scattering studies | |
Tao et al. | Chemical modification and antitumor activities of two polysaccharide–protein complexes from Pleurotus tuber-regium | |
AU2008100725A4 (en) | A sulfated polysaccharide compound for clinical use | |
Guo et al. | The combination between cations and sulfated polysaccharide from abalone gonad (Haliotis discus hannai Ino) | |
Liu et al. | Comparison and characterization of galactomannan at different developmental stages of Gleditsia sinensis Lam. | |
Liu et al. | Structure characterization of Oudemansiella radicata polysaccharide and preparation of selenium nanoparticles to enhance the antioxidant activities | |
Montes et al. | Impact of drying on the sodium alginate obtained after polyphenols ultrasound-assisted extraction from Ascophyllum nodosum seaweeds | |
Shabani et al. | Evaluation of physicochemical characteristics and antioxidant property of Prunus avium gum exudates | |
Barbosa et al. | Effect of peroxide oxidation on the expansion of potato starch foam | |
Fort et al. | Use of ionic liquids in the study of fruit ripening by high-resolution 13C NMR spectroscopy:‘green’solvents meet green bananas | |
Lang et al. | Acidic monosaccharides become incorporated into calcite single crystals | |
RU2716585C1 (ru) | Способ получения йодсодержащей биологически активной добавки к пище | |
Wang et al. | A branched galactoglucan with flexible chains from the basidioma of Macrolepiota albuminosa (Berk.) Pegler | |
Dyatlov et al. | Study of the chemical structure of dialdehyde carboxymethyl cellulose produced by periodate oxidation under different conditions | |
RU2611830C1 (ru) | Способ получения йодосодержащей биологически активной добавки к пище | |
Barabanova et al. | Structure and properties of carrageenan-like polysaccharide from the red alga Tichocarpus crinitus (Gmel.) Rupr.(Rhodophyta, Tichocarpaceae) | |
Cheng et al. | Structural characteristics and enhanced biological activities of partially degraded arabinogalactan from larch sawdust | |
Mikhailov et al. | Preparation of Cyclodextrin Nitrates | |
Feng et al. | Green extraction of polysaccharides from Camellia oleifera fruit shell using tailor-made deep eutectic solvents | |
Mudarisova et al. | Interaction of Siberian larch arabinogalactan with amino-containing compounds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210110 |