WO2023043340A1 - Пробиотическая композиция на растительном сырье и способ её получения - Google Patents

Пробиотическая композиция на растительном сырье и способ её получения Download PDF

Info

Publication number
WO2023043340A1
WO2023043340A1 PCT/RU2022/050293 RU2022050293W WO2023043340A1 WO 2023043340 A1 WO2023043340 A1 WO 2023043340A1 RU 2022050293 W RU2022050293 W RU 2022050293W WO 2023043340 A1 WO2023043340 A1 WO 2023043340A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
composition
probiotic
food
probiotic composition
fermentation
Prior art date
Application number
PCT/RU2022/050293
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Сергей Юрьевич ДЕМИН
Максим Андреевич ЖУКОВ
Рамунас РАЧКАУСКАС
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Пробиодукты"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2021127403A external-priority patent/RU2790676C1/ru
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Пробиодукты" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Пробиодукты"
Publication of WO2023043340A1 publication Critical patent/WO2023043340A1/ru

Links

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
    • A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A23L11/50—Fermented pulses or legumes; Fermentation of pulses or legumes based on the addition of microorganisms
    • 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
    • A23L19/00—Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof
    • 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
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/38—Other non-alcoholic beverages
    • 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
    • A23L33/135—Bacteria or derivatives thereof, e.g. probiotics
    • 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
    • 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
    • A23L7/00—Cereal-derived products; Malt products; Preparation or treatment thereof
    • A23L7/10—Cereal-derived products
    • A23L7/104—Fermentation of farinaceous cereal or cereal material; Addition of enzymes or microorganisms

Definitions

  • SUBSTANCE group of inventions relates to the food industry, and more specifically to functional food products, in particular, to probiotic food products.
  • the invention is applicable to the production of products with a high content of essential nutrients enriched with protein, to biopreservatives, to the field of nutrition and medicine.
  • the invention can also be used in the composition of medical preparations and in the field of cosmetics, in a feed additive in the field of animal husbandry, and also as a fertilizer.
  • the diet of a modern person is dominated by non-functional foods, in which the balance of nutrients is strongly shifted towards a deficiency of some and an excess of other food components.
  • the modern world is dominated by the consumption of refined food, inadequate diets, adverse environmental factors, stress that lead to problems of microbiota imbalance, as evidenced by the increasing number and variety of dietary supplements and drugs produced to stimulate the friendly microbiota of the gastrointestinal tract.
  • GOST R 52349-2005 introduces and defines the concept of “functional food product” as “a special food product intended for systematic use as part of diets by all age groups of a healthy population, which has scientifically substantiated and proven properties, reduces the risk of developing diseases associated with nutrition, preventing deficiency or replenishing the deficiency of nutrients in the human body, preserving and improving health due to the presence of functional food ingredients in its composition.
  • a functional food ingredient is a living microorganism, a substance or complex of substances of animal, vegetable, microbiological, mineral origin or identical to natural, included in the composition of a functional food product in an amount of at least 15% of the daily physiological requirement, per one serving of the product, having the ability to have a scientifically substantiated and confirmed effect on one or more physiological functions, metabolic processes in the human body with a systematic the use of a functional food product containing them.
  • Functional food ingredients include physiologically active, valuable and safe for health ingredients with known physical and chemical characteristics, for which properties useful for maintaining and improving health have been identified and scientifically substantiated, and a daily physiological need has been established.
  • functional food ingredients currently include:
  • vitamin E tocotrienols, folic acid, etc.
  • fats and substances associated with fats polyunsaturated fatty acids, plant sterols, conjugated isomers of linoleic acid, structured lipids, sphingolipids, etc.;
  • GOST R 52349-2005 does not disclose the possibility of using food raw materials from fungi and algae.
  • Functional (processed) foods include:
  • GOST R 52349-2005 also introduces and defines the concept of “probiotic food product” as “a functional food product containing, as a physiologically functional food ingredient, specially isolated strains of living microorganisms beneficial to humans (non-pathogenic and non-toxicogenic) that have a beneficial effect on the human body through normalization microflora of the digestive tract. It follows from this definition that a probiotic food product is a special subclass of functional food products with one mandatory component (food strains of live microbes). The presence of functional food ingredients of non-microbial origin in this subclass of products is not specifically specified.
  • functional food ingredients of probiotic food products can include any functional food ingredients from plant, animal, microbial raw materials, as well as from fungi and algae. It should be especially noted that any products of this subclass (fermented milk products; tea and rice fungus of microorganism origin; fermented oat yoghurts or fermented vegetable and vegetable juices) are processed functional foods due to the high fermenting, synthetic and sorption activities of food strains of microorganisms.
  • the functions of the gastrointestinal tract critically depend on the balance of microorganisms of the normal flora (microbiota), which is often shifted towards pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms in people suffering from diseases and / or disorders of the gastrointestinal tract and metabolism.
  • the known bioproduct contains a complex of bifidus and lactobacilli according to TU 9222-012-14392386-12 (see http://www.bialgam.ru/assets/images/123/Declaration%20Narilac%20forte%20B%20declaration%20new%2024.01. 19.pdf).
  • the well-known bioproduct contains a multi-species consortium of lactobacilli and bifidobacteria in a living biologically active state (1 ml of the product contains at least 1 billion L. acidophilus lactobacilli and at least 100 million B. bifidum and B. longum bifidobacteria, as well as their metabolites (group vitamins B, PP, C, volatile fatty acids, enzymes, essential amino acids)).
  • the composition of the well-known bioproduct includes: skimmed milk, starter culture of lactobacilli, a live culture of bifidobacteria. The manufacturer recommends the following method of application: 2-3 times a day 20-30 minutes before meals with a small amount of liquid.
  • Dosage recommended by the manufacturer for an adult - 2 tablespoons; children 1-7 years old - 1-3 teaspoons, children 7-12 years old - 2 dessert spoons.
  • the duration of the intake is at least 14 calendar days, with the recommendation of a longer intake of the product.
  • the shelf life of an unopened package of a biological product is 3 months at a storage temperature of 4+-2 °C.
  • Known bioproduct has a number of disadvantages. In particular, it is not suitable for lactose intolerant, dairy intolerant or strict vegan dieters due to its skimmed milk content. It lacks prebiotic dietary fiber, which helps maintain a normal level of intestinal motility and is necessary for the normal functioning of the own microbiota of the gastrointestinal tract. It contains a narrow spectrum of bacterial digestive enzymes (enzymes), which is related to the composition of the nutrient medium (milk). In this environment, there are no complex carbohydrates, respectively, there are no enzymes that digest them. In particular, when a known bioproduct is added to the composition of food with starches, there will be no bacterial enzymes that digest them; in addition, enzymes from a known bioproduct will not take part in the digestion of such food.
  • enzymes from a known bioproduct will not take part in the digestion of such food.
  • the well-known bioproduct does not contain polyphenols, which serve as a nutrient medium for their own friendly microflora of the gastrointestinal tract.
  • the composition of the liquid medium of the bioproduct does not contain the full spectrum of microelements.
  • Known bioproduct is obviously not resistant to repeated freeze/thaw cycles due to precipitation of milk proteins, which creates additional difficulties during transportation and storage. High demands are placed on the dairy raw materials for microbiological production, as well as on the production cycle of the bioproduct (sterile conditions due to the fact that milk-based media are not resistant to the germination of harmful microorganisms).
  • Known bioproduct has a relatively high cost due to the high cost of the environment and high requirements for the production cycle.
  • the shelf life of an opened package is not declared
  • the temperature conditions for storing a known bioproduct do not allow it to be kept warm (at room temperature and during transportation).
  • the significant disadvantages of the known bioproduct include the presence in its composition of components of animal origin, low prebiotic and functional properties of the product.
  • Synbiotic products are known that contain prebiotics and probiotics.
  • a series of preparations of biologically active substances Vetom 1.23, 2.25, 2.26, 3.22, 4.24 contains corn extract fermented by microorganisms of the genus Bacillus , sodium chloride, distilled water. Products differ from each other in the species composition of strains focused on the inhibition of one or another pathogenic flora of the gastrointestinal tract. The product is intended for oral administration.
  • the disadvantages of these known products include the absence of probiotic bacteria that complement the resident flora of the gastrointestinal tract and stimulate friendly resident microflora.
  • the enzymatic digestive activity of known products is limited due to the medium (corn extract) and dosages (4-10 drops per day).
  • the cost of this type of known products for regular use is high. Products are not suitable for fermentation of vegetable raw materials and molecular cuisine.
  • Komarov powder of the same manufacturer related to synbiotics, which contains Bacillus subtilis bacteria, wheat bran, blue-green algae (spirulina), used as a source of protein, essential amino acids, omega foods and minerals, as well as citric acid.
  • the well-known product is an additional source of essential nutrients, dietary fiber, as well as a useful strain of transient bacterium Bacillus subtilis .
  • the disadvantage of this known product is the content of wheat bran, the use of which can cause unpleasant and painful sensations in persons with lesions of the gastrointestinal mucosa.
  • Another disadvantage of Komarov powder is the lack of probiotic bacteria. This well-known product is not suitable for fermentation of vegetable raw materials and molecular cuisine.
  • a method for preparing a biologically active food product is known, disclosed in the patent of the Russian Federation No. RU 2558191 C1, and the known method includes drying the plant medium (oats, rice, millet with the optional addition of oat bran) in a dry oven at 200 ° C for 5 minutes, its grinding, fermentation by species of lactic acid bacteria (residents of the gastrointestinal tract) until a pH of 3.5-4.5 is reached, separation of the supernatant (postbiotics, including lactic acid and other water-soluble substances synthesized by bacteria), to obtain a precipitate containing 39.78% of protein in terms of for dry matter.
  • the end products are a precipitate in the form of a creamy mass (1/3 of the original volume) and a supernatant.
  • the resulting creamy mass can be used as a dressing for salads, vinaigrettes, and also as a flavoring for sweet dishes.
  • the supernatant can be used as an additive to drinks or as an independent drink like kvass.
  • the source RU 2558191 C1 indicates that the product has no contraindications for use, is safe, contains high concentrations of live lactobacilli, easily digestible vegetable protein, a number of essential amino acids, and can be recommended for dietary nutrition, in particular for the dietary nutrition of patients with gastrointestinal pathology.
  • the disadvantages of the product obtained by the method according to RU 2558191 C1 include:
  • biopreservatives lactic acid
  • postbiotics prepared on vegetable raw materials, which contain metabolites of strains of probiotic bacteria, as well as components of their walls and enzymes of lysed cells. Recently, postbiotics have become widespread after repeated confirmation of their healing effect on the human body, mainly due to the high stability and long shelf life of such drugs due to the absence of living microorganisms in them.
  • metabiotics drugs are LACTIS, MultiLiz and a number of analogues.
  • MultiLiz manufactured by Artlife LLC
  • state registration certificate KZ.16.01.98.003.E.000642.07.19 dated 07.26.2019 was selected.
  • This well-known product is a fermentation product of pumpkin and kombucha by specialized strains of probiotic microorganisms.
  • the product contains in liquid form: fermented pumpkin and kombucha puree, prebiotics (pumpkin and kombucha polysaccharides), metabolites of bacteria Lactobacillus casei, L. rhamnosus, L.
  • salivarius Bifidobacterium bifidum and their ultralysates (peptide fragments of the cell wall of microorganisms), lactulose, xanthan gum , guar gum, pyridoxine hydrochloride (Vitamin B6), cyanocobalamin (Vitamin B12), glucose.
  • the scope of this well-known product declared by the manufacturer - as a biologically active food supplement - an additional source of vitamins B6 and B12.
  • the method of application of a well-known product declared by its manufacturer: 1 sachet (5 g) per day, previously diluted in 50 ml of drinking water, consumed within a month.
  • live probiotic bacteria are able to adapt flexibly to the conditions of the gastrointestinal tract and the composition of food, actively participating in its digestion and detoxification, as well as in the neutralization of endotoxins.
  • live probiotic bacteria have their own extremely high antioxidant activity in the gastrointestinal tract, which is associated with their low tolerance of free oxygen;
  • Multilyse contains a fermentate of mixed vegetable and mushroom raw materials (pumpkin and kombucha), supplemented with xanthan and guar gum thickeners.
  • xanthan and guar gum thickeners Common between the claimed invention and this known product is the content (but not the spectrum) of prebiotics, polysaccharides, metabolites of probiotic bacteria, including digestive enzymes, lysates of probiotic microorganisms, vitamin composition.
  • the absence of active microorganisms, the deficiency of microelements, polyphenols, omega 3 products in the composition of the known product does not allow the use of Multilys and its analogues as a prototype for the claimed invention.
  • endogenous enzymes of germinated grains are activated by vernalization, saccharified with endogenous alpha-amylase and maltose or additionally external alpha-amylase and maltose, enzymes are inactivated by high temperature, if necessary, dried and crushed, supplemented with organic materials and / or medicinal herbs, and/or medicinal mushrooms and/or vegetables and their extracts are fermented in an aqueous suspension with beneficial lactic acid bacteria ( Streptococcus sp., Pediococcus sp., Leuconostoc sp., Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp.
  • the resulting fermented material if necessary, is used in a processed lyophilized form as a functional food ingredient with antioxidant and antidiabetic activities, anti-obesity activity, proven in experiments on laboratory animals, used as part of functional food compositions in the form of a powder, juice concentrate, drink, tablet, suspension , granules, emulsions, capsules and syrup.
  • the fermented product can be supplemented with sweeteners (including honey), flavors, physiologically active ingredients such as catechins (catechin, epicatechin and gallocatechin) and vitamins (retinol, ascorbic acid, tocopherol, calciferol, thiamine and riboflavin), minerals (such as calcium, magnesium, chromium, cobalt, copper, fluorides, germanium, iodine, iron, lithium, magnesium, manganese, molybdenum, phosphorus, potassium, selenium, silicon, sodium, sulfur, vanadium and zinc), preservatives, emulsifiers (such as acacia gum, carboxymethyl cellulose, xanthan gum and pectin), acidifiers and thickeners.
  • sweeteners including honey
  • flavors physiologically active ingredients
  • vitamins retinol, ascorbic acid, tocopherol, calciferol, thiamine and riboflavin
  • minerals such as calcium, magnesium, chromium, co
  • this well-known solution is the use of vegetable raw materials, the stage of saccharification of such raw materials using endogenous or, as an addition, external enzymes, the stage of temperature inactivation of saccharification enzymes, the stage of blending saccharified vegetable raw materials with extracts of medicinal herbs and mushrooms, fruits or vegetables , the stage of fermentation in an aqueous suspension of crushed blended saccharified vegetable raw materials with the help of lactic acid bacteria.
  • a functional food ingredient is not intended to be used in its pure form, but only as a raw material for functional food products;
  • a known method is described in RF patent No. RU 2332113 C1 for a bio-oat food drink product based on oat raw materials, characterized by a normalized content of soluble oat dietary fiber - 1,3-1,4- ⁇ D-glucan, which underwent a deep processing process using two-stage fermentation , and containing a normalized amount of high molecular weight 1,3-1,4- ⁇ D-glucan, which has maximum bioavailability, to give it non-specific biological properties.
  • the known method uses vegetable raw materials (oatmeal is a special case of vegetable raw materials), deep fermentation of raw materials by probiotic microorganisms, and also contains prebiotics and probiotics.
  • the disadvantages of the product obtained by this known method include: a deficiency of polyphenols, a deficiency of postbiotics associated with a short period of post-enzymatic accumulation of postbiotics, a deficiency in the composition of trace elements, long periods of preparation of plant materials for fermentation, restrictions on the range of plant materials, a decrease in the number of microorganisms in the product in expiration date (from 1013 to 106-7), a long and excessively high-tech production method, and the unfoundedness of the declared quality criteria of a well-known product (lack of delamination) from the point of view of modern ideas about the functionality of the product.
  • Fermented hydrolyzed plant material is known from the prior art (see US patent application No. US 20180327792 A1), as well as the corresponding method and composition obtained on the basis of the mentioned material and method, and the known method consists of three stages.
  • the first step of the known method includes the hydrolysis of plant material to obtain a hydrolyzed material of plant origin.
  • a starting material for fermentation is obtained, containing a hydrolyzate of plant materials.
  • the third step includes the fermentation of the starting fermentation material to obtain fermented plant material compositions.
  • the plant material is hydrolyzed to maintain the original content of dietary fiber and the concentration of beta-glucans, after which it is fermented, while certain desirable properties of the original plant material can be maintained, for example, nutrients, whole grain condition, fiber content and beta- glucans, and some organoleptic properties may also vary.
  • compositions described in this known solution may be as a prebiotic, glycemic index reducer, immune enhancer, fiber source, soluble fiber source, nutritional supplement, texture modifier, viscosity modifier, or a combination thereof.
  • this well-known solution has a number of disadvantages, consisting, in particular, in the deficiency of postbiotics due to the absence of a special stage of their accumulation, the lack of metalloproteins and vitamins of bacterial synthesis due to the absence of a source of trace elements at the stage of enrichment of the fermentate, and also in the absence of the stage of separation of the coarse fraction of raw materials.
  • a fermented probiotic drink is produced on the basis of vegetable raw materials (whole grain oat flour) with the addition of natural honey by preliminary sterilization of raw materials, followed by the addition of honey dissolved in water and bacteria of the Lactobacillus fermentum (PC1) strain to a population of 107 (fermentation in for 72 hours), with keeping at 4 °C for 10-14 days for the accumulation of metabolites and postbiotics.
  • vegetable raw materials whole grain oat flour
  • PC1 Lactobacillus fermentum
  • the number of microorganisms in the drink does not decrease, and the amount of postbiotics and metabolites (phenolic acids: gallic, vanillic, coffee, p-coumaric, ferulic, as well as catechin and quercetin polyphenols) increases by more than 50%, while the level of glucose and fructose decreases, there is an increase in the content of antioxidants and short-chain fatty acids (acetic and lactic acid), and the content of the prebiotic beta-glucan does not change.
  • postbiotics and metabolites phenolic acids: gallic, vanillic, coffee, p-coumaric, ferulic, as well as catechin and quercetin polyphenols
  • Honey is an additional source of antioxidants (phenolic acids and polyphenols) and monosaccharides. It has been shown that after fermentation with lactic acid bacteria, the bioavailability of oat and barley phenolic acids increases up to ⁇ 20-25 times (see Hole AS, Rud I, Grimmer S, Sigl S, Narvhus J, Sahlstr ⁇ m S.
  • the disadvantages of the known fermented probiotic drink include: a deficiency of oligopeptides and amino acids, the absence of metalloproteins and bioavailable microminerals, a deficiency in the spectrum of accumulated metabolites and postbiotics due to a poorer composition of the medium.
  • the disadvantages of this product are also low probiotic and functional properties of the product, lack of metalloproteins and minerals.
  • a method is known, disclosed in the publication of international application No. WO 1991017672 A1, in accordance with which a product is produced based on cereal flour or vegetables and fruits, or cake and meal of plant origin with a high content of dietary fiber, which is soaked in water, then gelatinized and pasteurized, fermented with bifidus and propionic bacteria, if necessary in combination with lactobacilli, if necessary, supplemented with berries / fruits and / or sugars, kept at 5-8 ° C for 7-10 days, after which they are packaged and stored at the same temperature.
  • the product obtained by this known method can be modified in terms of functional characteristics and taste by adding special ingredients (such as raw plant components, milk, milk powder or other milk derivatives, soy flour, starch, sugar, natural honey, berries, fruits, vegetables or jams, juices, coffee, cocoa, or food additives in the form of salt, flavoring or coloring agents, stabilizers).
  • special ingredients such as raw plant components, milk, milk powder or other milk derivatives, soy flour, starch, sugar, natural honey, berries, fruits, vegetables or jams, juices, coffee, cocoa, or food additives in the form of salt, flavoring or coloring agents, stabilizers).
  • This well-known product can be used alone or as a functional ingredient for any food, both plant and animal origin. Declared shelf life is up to 1 week at 5 °C. Exceeding this period leads to a deterioration in the taste of the product due to its souring. In this well-known solution, emphasis is placed on the presence of dietary fiber, probiotic bacteria, lactic acid in the product, as well as high palatability and reduced energy value.
  • the functional properties of the well-known product help lower blood cholesterol levels, bind bile acids, and prevent the risk of developing cancer (colon or breast cancer).
  • the technical problem solved by the present invention is the need to improve the impact of functional products on the known and important for maintaining and improving the health of the functions of the gastrointestinal tract, with an emphasis on the normalization of microflora and the regulation of metabolism.
  • the problem to be solved by the invention is to create a multi-purpose probiotic composition with no contraindications for use, using exclusively vegetable raw materials, containing a wide range of functional ingredients that enhance food digestibility, increase nutritional value and enrich the diet with essential nutrients, microelements in a bioavailable form, normalization and maintenance of the functions of the gastrointestinal tract (including detoxification of the body), normalization and maintenance of a friendly resident microbiota, increasing the shelf life of food products and food raw materials, expanding the arsenal of functional bioproducts available to the population, with the possibility of local (external) and internal (oral, rectal, intranasal) use for health purposes.
  • the technical result achieved by using the invention is to increase the probiotic and functional properties of the probiotic composition with an increase in the level of functionality and digestibility of food (active participation in digestion).
  • this technical result is accompanied by such beneficial effects as normalization and maintenance of regulatory processes in the body, effective stimulation of friendly resident microbiota, elimination of contraindications for the use of the final product, expansion of the scope of the probiotic composition, maintaining the stability of the properties of the elements of the probiotic composition over time (t .e. long shelf life without loss of properties and maintaining the balance of elements), simplification of the production process of the probiotic composition.
  • this problem is solved by a method for the production of a probiotic composition based on vegetable raw materials, according to which natural honey or material of plant origin, which is cereals, legumes, vegetables, fruits, green mass of edible plants, including wild plants, and their by-products (crushed grains, crushed seeds, flakes, granules, flour, juices, solid/semi-liquid/liquid/dry concentrates, pastes and cake), taken individually or in the form of blends of different composition, are enriched at least once with a composition of microelements, converted into a liquid form of a hydrolyzate with a dry matter concentration of 0.2 to 80%, pasteurized, introduced mesophilic and / or thermophilic starter containing strains of food microorganisms, fermented at the optimum temperature for the reproduction of microorganisms until they reach the stationary phase of growth, transferred to the fermentation stage at a suboptimal low temperature before reaching the given x characteristics are filtered from coarse bran particles at least once
  • the micronutrient composition may be selected from the group containing at least one of pink (Himalayan) salt, sea salt, seaweed powder, food ingredients or compositions containing a wide range of micronutrients, or any combination thereof.
  • thermophilic starter can be represented in embodiments of the invention by at least one of the strains suitable for use in the food industry, from among the species of lacto/bifido/propionic acid bacteria of the following genera: Aerococcus, Bifidobacterium, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Propionibacterium, Sporolactobacillus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella , and representatives of other genera of lactobacilli that are not pathogenic for humans, species and strains of microorganisms, both individually and in any possible combination with each other .
  • the transfer to the hydrolyzate may be accompanied by its saccharization, or it may be transferred to the hydrolyzate using food alkalis.
  • the composition is diluted with water, juice, saline, solution of herbs and plants, syrups or other drinks, edible oils.
  • the above specified characteristics for completing the fermentation step at a suboptimal temperature are selected from the group containing: the level of enzyme activity, the composition and quantitative content of vitamins, the content of monomers and / or oligomers of proteins, carbohydrates and fats, the content and composition of short-chain fatty acids, exopolysaccharides, bacteriocins, polyphenols and phenolic acids, natural antioxidants, bioavailable minerals, dietary fiber, amount of postbiotic and/or metabolic layer, pH level, fermentation time at a given temperature, organoleptic properties, or any combination.
  • the present invention relates to a plant-based probiotic composition obtained by the method according to the first aspect above, which is characterized by a pH level of from 1.5 to 6.5, the absence of coarse bran particles, the content of the composition of microelements, natural antioxidants of plant origin, polyphenols and phenolic acids of plant and bacterial origin, dietary fibers, peptides, beta-glucans, mono- and oligomers of carbohydrates and proteins, polyunsaturated fatty acids, active microorganisms, accumulated metabolites and postbiotics of microorganisms, minerals in a bioavailable form, hydrolytic and detoxification enzymes, bacteriocins, exopolysaccharides , B vitamins, short chain fatty acids, neurotransmitters and their precursors, heme proteins and other metalloproteins; and mass fraction of solids from 0.2 to 80 wt. %.
  • the present invention relates to the use of the probiotic composition according to the above second aspect as a means for health purposes for external and internal use, and the internal use is selected from the group consisting of oral, intranasal and rectal use, and also as at least one of feed animal supplement, human food supplement, cosmetic paste or lotion, fertilizer.
  • the probiotic composition is used diluted with physiological or aqueous solutions, solutions of herbs and other natural medicines.
  • the present invention also relates to the use of a probiotic composition as a functional food ingredient in at least one of solid foods, drinks and prepared sauces and drinks, as at least one of a detoxifying agent, an ingredient in medical products, a component having effects aimed at against at least one of obesity, symptoms of type II diabetes, pro-inflammatory and toxigenic glycation of biomolecules in elevated levels of postprandial blood sugar, as a concentrate for the preparation of functional foods and/or an additional source of digestive enzymes.
  • the invention provides a probiotic product comprising coarse bran retentate obtained after one of the fermentation steps in the method according to the first aspect above, adapted to be used in wet and/or pressed form as at least one of an animal feed supplement, human diet food supplement, cosmetic paste or lotion, fertilizer.
  • the proposed group of inventions is characterized, in particular, by an increase in the concentration of postbiotics against the background of an extremely low concentration of monosaccharides and the absence of hidden sugars, the content of a significant amount of oligomers of proteins, carbohydrates and fats, as well as oligopeptides, oligosaccharides, conjugates of polyunsaturated fatty acids (omega 3) and other essential nutrients, prebiotics and dietary fiber.
  • the proposed composition contains a wide range of digestive enzymes of bacterial origin, a wide range of microminerals in a bioavailable form.
  • probiotics are better preserved in an acidic fermented medium with exopolysaccharides, comparable to the compositions proposed by the applicant, and more easily tolerate the aggressive environment of the gastrointestinal tract.
  • the inventive concept is based on the idea that the normalization of the microflora is not the only beneficial characteristic of probiotic foods of any origin. An equally important role is played by functional food ingredients that regulate the metabolism in the human body and, in particular, numerous digestive and non-digestive functions of the gastrointestinal tract and liver.
  • Enrichment of food with essential nutrients in the probiotic composition according to the invention is achieved due to the presence of vitamins synthesized by bacteria, vitamins of the original plant material, oligomers and monomers of plant proteins and carbohydrates obtained as a result of fermentation, polyunsaturated fats from the composition of the material and their bacterial conjugates (omega 3), microelements in bioavailable form and metalloproteins.
  • Normalization of the secretory function of the human gastrointestinal tract when using a probiotic composition according to the invention is achieved due to the presence of neurotransmitters and their precursors of bacterial origin present among postbiotics in the composition of probiotic food compositions.
  • Normalization of the metabolic function of the human gastrointestinal tract when using a probiotic composition according to the invention is achieved due to the presence of detoxification enzymes of bacterial origin in the composition of probiotic food compositions.
  • Normalization of the barrier function of the gastrointestinal tract when using a probiotic composition according to the human invention is achieved due to the presence of exopolysaccharides of bacteria, both free and associated with bacterial cells, in the composition of probiotic food compositions.
  • Normalization of the detoxification function of the human gastrointestinal tract when using a probiotic composition according to the invention is achieved due to the presence of bacterial detoxification enzymes, sorption of toxins and endotoxins by fermented dietary fibers and bacterial lysates (bacteria shell proteoglycans), as well as due to the antioxidant activity of live bacteria, the presence of short-chain fatty acids, polyphenols and phenolic acids.
  • Normalization of the microbiota and effective maintenance of the friendly microflora of the gastrointestinal tract when using the probiotic composition according to the invention is achieved due to the presence of exopolysaccharides (free and associated with bacterial walls), the presence in the product of probiotics that stimulate the resident microflora of the gastrointestinal tract, and prebiotics (fermented dietary fiber, beta-glucans of vegetable and bacterial origin, bacterial exopolysaccharides), as well as the presence of bacteriocins that inhibit the pathogenic and conditionally pathogenic flora of the gastrointestinal tract, bacterial lysates, and minerals in a bioavailable form.
  • Normalization of the antioxidant function of the human gastrointestinal tract when using a probiotic composition according to the invention is achieved due to the presence of antioxidants of natural origin in the composition of plant materials and bacteria, additional enrichment with plant polyphenols, and the own antioxidant activity of living microorganisms in the composition of probiotic food compositions.
  • the improvement in the interaction between the intestine and the liver when using the probiotic composition according to the invention is achieved due to the presence in the product of short-chain fatty acids of bacterial origin, in particular lactic acid.
  • Improving the interaction between the intestines and the brain is achieved due to the presence in the probiotic composition according to the invention of neurotransmitters and their precursors of bacterial origin, as well as the destruction or binding of harmful metabolites of gastrointestinal microorganisms, in particular, pro-inflammatory lipopolysaccharides of gram-negative bacteria.
  • Adjustment of the functions of the human gastrointestinal tract and the metabolic activity of the microbiota when using the probiotic composition according to the invention is achieved through the normalization of regulatory processes in the human body.
  • the complex effect of the functional ingredients of the probiotic composition according to the invention regulates metabolic processes (regulatory processes) in the human body, improves the functional properties of any food and increases the shelf life of products.
  • a long shelf life of the probiotic composition according to the invention is achieved without changing the number of microorganisms due to the presence in the medium of available nutrient nutrients (such as peptides, oligopeptides, amino acids, oligosaccharides, etc.) with the proposed invention.
  • nutrient nutrients such as peptides, oligopeptides, amino acids, oligosaccharides, etc.
  • the method according to the first aspect of the invention comprises the steps of:
  • probiotic composition such modes of hydrolysis by food enzymes and pasteurization are used, the combined effect of which does not lead to the destruction of the prebiotic and bioactive components of the original plant material.
  • Food hydrolytic enzymes are used to liquefy vegetable raw materials, which include starch and other polysaccharides, which decompose to a mixture of oligo- and monosaccharides. This (saccharization and liquefaction) makes it possible to obtain a more concentrated environment, favorable for the reproduction and active existence of probiotic bacteria.
  • relatively low sterility requirements are imposed, which is due to the fact that the hydrolyzate of the original plant material, containing more than 2.5% sea or Himalayan salt, prevents the reproduction of harmful microorganisms.
  • the fermentation medium after fermentation of such a hydrolyzate becomes even less favorable for harmful microorganisms due to its enrichment with bacteriocins and lactic acid from the composition of the starter.
  • Enrichment of the product with a multicomponent mineral composition according to the claimed method is carried out before the manufacture of the hydrolyzate of plant material. This ensures the optimal ionic composition of the reaction mixture for the implementation of enzymatic hydrolysis and eliminates the possible surplus of metal ions necessary for the efficient operation of hydrolysis enzymes.
  • a distinctive feature of the proposed method for the production of a probiotic composition is the second stage of fermentation (at a low temperature, suboptimal for reproduction of microorganisms). Under these conditions, the consumption of low-energy compounds present in large quantities in the fermentation medium is sufficient both to maintain the number of microorganisms and to accumulate beneficial metabolites and postbiotics in the fermentolysate.
  • the lower fermentation temperature also contributes to an increase in the lifetime of bacterial metabolites and postbiotics, in particular, digestive enzymes accumulated at the stage of fast sugar fermentation.
  • the qualitative composition of metabolites and postbiotics at the second stage of fermentation is richer than at the first stage of fermentation.
  • This enrichment is the result of stepwise hydrolysis of specific nutrient components of the fermentation medium (polysaccharides and their fragments, including oligosaccharides, peptides, oligopeptides and amino acids, oligolipids and fragments of the original fat molecules).
  • the number of microorganisms achieved at the first stage of fermentation is maintained, and the amount and spectrum of essential nutrients, prebiotics, postbiotics and useful metabolites of microorganisms in the composition of the probiotic composition increases and is enriched.
  • the number of microorganisms gradually decreases by 1-3 orders of magnitude, and the accumulated volume of essential nutrients, prebiotics, postbiotics and beneficial metabolites of bacterial origin becomes unstable both quantitatively and qualitatively.
  • Said second stage of fermentation at a reduced temperature is completed upon reaching the characteristics specified by the functional orientation of a particular probiotic composition.
  • characteristics can be set individually or in combination of enzymatic activity, spectrum and quantitative content of vitamins, mono- and oligosaccharides, oligopeptides and amino acids, short-chain fatty acids, exopolysaccharides, bacteriocins, polyphenols and phenolic acids, minerals in a bioavailable form .
  • the following cultures of probiotic microorganisms are used, which in the final product are in a functionally active state and can be represented by at least one of the strains suitable for use in the food industry, from among lacto/bifido/propionic acid bacteria of the genera: Aerococcus , Bifidobacterium, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Propionibacterium, Sporolactobacillus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella , as well as representatives of other genera of lactobacilli that are not pathogenic for humans, both individually and and in any admissible combination with each other.
  • the concentration of microorganisms in the finished product is set in advance in the range from 106 to 1013 CFU / ml, depending on the functional orientation of a particular probiotic composition and the probiotic strains used in the technological process.
  • the stages of fermentation and accumulation of postbiotics are carried out at a given temperature (respectively, optimal and suboptimal for specific strains of microorganisms) until they reach the stationary phase of growth.
  • the vital activity of microorganisms used and acceptable for use in the composition can be carried out in the temperature range from 0 to 50 °C.
  • Transportation at elevated temperatures potentially reduces the shelf life of the composition, but does not affect the beneficial properties of the product.
  • concentration of metabolites and postbiotics of probiotic bacteria intensively increases in the composition, and the amount of food (mainly dietary fiber of plant origin) decreases proportionately.
  • insignificant negative temperatures (-1 °C) the product does not freeze.
  • the pH level As indirect signs that determine the achievement of the required characteristics of the composition and the end of the fermentation stage, the pH level, the amount of the postbiotic and/or metabolic layer, organoleptic properties, including smell, the known time to achieve such characteristics at the temperature used during the second fermentation stage, can be used.
  • the introduction of food alkalis at the stage of fermentation at optimal or reduced temperature reduces the concentration of lactic acid, which stimulates a further increase in the number of microorganisms, leads to the appearance of biopreservatives (such as sodium and/or potassium lactates), and also changes organoleptic properties. product properties.
  • biopreservatives such as sodium and/or potassium lactates
  • fat-based additives in particular, olive oil, fish oil, etc.
  • lactic acid due to lactic acid, emulsification and conjugation of polyunsaturated fatty acids (omega 3 and 6) in the composition of the product occur.
  • vegetable raw materials are grains of cereals, legumes, vegetables, fruits, green mass of edible plants, including wild plants, taken individually or in the form of blends of different composition.
  • a variety of raw materials allows you to choose a medium with a given option for enrichment with certain functional ingredients, which allows you to adapt production to available local plant materials.
  • Example 1 Probiotic Composition Concentrate on Oat Medium with Minerals and Polyphenols (Peppermint).
  • the method according to the invention is carried out to obtain a probiotic composition in the form of a concentrate on an oatmeal medium with minerals and polyphenols.
  • the process in accordance with the method takes place in the form of the following sequence of steps:
  • Watered oats with additives are hydrolyzed in grinding mode at 76 °C for 15 minutes until a homogeneous suspension with a semi-liquid consistency is formed, which does not change to liquid in the last 3-5 minutes of hydrolysis.
  • composition of polyphenols (the product of hot aqueous extraction of crushed dry peppermint, at the rate of 10 g of mint per 1 liter of extract) in the amount of 50 ml of extract per 1 liter of pasteurized hydrolyzate.
  • Mesophilic starter is introduced (any non-pathogenic strains selected from the group containing Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. pediococcus, L. plantarum, L. rhamnosus , L. bulgaricus, L. helveticus, L. salivarius, L. fermentum, L. reuteri, Lactococcus lactis, Bifidum bifidum, B. breve, B. longum, B. infantis, Streptococcus thermophilus alone or in any combination).
  • the resulting probiotic composition is characterized by an extremely low content of monosaccharides ( ⁇ 0.9% mass fraction according to GOST R 54607.6-2015) and contains the following bioactive components:
  • proteolytic activity the content is estimated, for example, according to GOST 34430-2018, as well as according to the methods described in the sources CHOW, B. F., & PETICOLAS, M. A. (1948).
  • a rapid method for the determination of proteolytic activities of enzyme preparations The Journal of general physiology, 32(1), 17–24 S CASTRO and A M B CANTERA, A rapid and inexpensive procedure for the determination of proteolytic activity - 1995 - Biochemical Education - Wiley Online Library https://iubmb.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1016/0307-4412%2894%2900104-W);
  • - prebiotics dietary fiber from oats and probiotic bacteria
  • the content of the determination of soluble and insoluble dietary fibers is determined, for example, by the enzymatic gravimetric method according to GOST R 54014-2010 or by the method described in Li BW. Determination of total dietary fiber in foods and food products by using a single-enzyme, enzymatic-gravimetric method: interlaboratory study J AOAC Int 1995 Nov-Dec;78(6):1440-4 PMID: 8664579);
  • bacteriocins the content is determined, for example, by the method described in Catherine B. Lewus, Thomas J. Montville, Detection of bacteriocins produced by lactic acid bacteria, Journal of Microbiological Methods, Volume 13, Issue 2, 1991, Pages 145-150, ISSN 0167-7012, https://doi.org/10.1016/0167-7012(91)90014-H.);
  • microminerals in a bioavailable form for example, the presence of selenium proteins and selenium cysteine as a bioavailable form of a micromineral
  • the probiotic composition obtained in this example can be used as a probiotic food concentrate, beverage concentrate, functional food additive, animal feed additive, fertilizer.
  • Example 2 Probiotic Composition Concentrate on Buckwheat Medium Treated with Dietary Alkali and Supplemented with Minerals Enriched with Omega 3 (Olive Oil) and Polyphenols (Peppermint)
  • the method according to the invention is carried out to obtain a probiotic composition in the form of a concentrate on a buckwheat medium treated with food alkali and supplemented with minerals.
  • the process in accordance with the method takes place in the form of the following sequence of steps:
  • composition of macro- and microelements - pink Himalayan salt - is introduced in the mixing mode to a final concentration of 1.0 wt. %.
  • Olive oil is added as a defoamer and a source of omega 3 at the rate of 50 ml per 1 liter of suspension.
  • composition of polyphenols (the product of hot aqueous extraction of crushed dry peppermint, at the rate of 10 g of mint per 1 liter of extract) in the amount of 50 ml of extract per 1 liter of pasteurized hydrolyzate.
  • the suspension is fermented in stirring mode for 15-17 hours at a constant temperature of 37 °C.
  • the probiotic composition obtained in this example can be used as a probiotic food concentrate, beverage concentrate, functional food additive.
  • the method according to the invention is carried out to obtain a probiotic composition in the form of a concentrate on a medium of wild plants (green mass of goutweed and dandelion root) with minerals.
  • the process in accordance with the method takes place in the form of the following sequence of steps:
  • An aqueous suspension of a mixture of frozen (or raw) wild plants (green mass of common goutweed and dandelion root with a mass ratio of 3 to 1) or powders prepared from them, taken in the same ratio, is obtained in the mode of grinding or mixing, at the rate of 600 g of watered wild plants per 1 liter of aqueous suspension or 150 g of a mixture of powders per 1 liter of suspension.
  • composition of crushed fucus powder aqueous extract enriched with microelements (the product of hot aqueous extraction of crushed fucus powder, at the rate of 30 g of fucus in 1 liter of extract) is added to a final concentration of 0.9 wt%.
  • a mixture of hydrolytic enzymes (amylosubtilin and cellolux) is introduced in the mixing mode in a ratio of 1 to 1 at the rate of 2 g of a mixture of enzymes per 1 kg of powder or 1 kg of dry weight of a mixture of wild plants.
  • Thermophilic starter is introduced (strains of Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactobacillus casei, Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides individually or in any combination).
  • Olive oil is added as a defoamer and source of omega 3 conjugates.
  • composition of the probiotic composition obtained by the method according to this example in addition to bioactive substances of bacterial origin, includes healthy components of wild plants and fucus brown algae;
  • the probiotic composition obtained in this example can be used as a probiotic food concentrate, beverage concentrate, functional food additive, animal feed additive.
  • the method according to the invention is carried out to obtain a probiotic composition in the form of a probiotic honey drink concentrate with the addition of a prebiotic (dietary fiber).
  • the process in accordance with the method takes place in the form of the following sequence of steps:
  • Mesophilic starter is introduced (strains Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. pediococcus, L. plantarum, L. rhamnosus , L. bulgaricus, L. helveticus, L. salivarius, L. fermentum, Bifidobacterium bifidum, B. breve, B Longum, B. infantis, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus alone or in any combination).
  • the suspension is fermented in stirring mode for 10-15 hours at a constant temperature of 35-40 °C until a pH of 4.0 -4.8 is reached.
  • Example 5 Probiotic composition concentrate on rice medium supplemented with minerals, green tea extract and natural honey
  • the method according to the invention is carried out to obtain a probiotic composition in the form of a concentrate on rice medium with the addition of minerals, green tea extract and natural honey, supplemented with turmeric (or ginger root extract).
  • the process in accordance with the method takes place in the form of the following sequence of steps:
  • Steamed rice grains are soaked in stirring mode in water at a temperature of 76 ° C at the rate of 210 g of rice per 1 liter of suspension.
  • the hydrolytic enzyme Amylosubtilin is introduced at the rate of 0.75 grams per 1 kg of dry grains.
  • Watered rice is hydrolyzed in the grinding mode at 76 °C for 15 minutes, until a homogeneous suspension of a semi-liquid consistency is formed.
  • the proteolytic enzyme bromelain is introduced in the same mode at the rate of 5 g per 1 kg of dry grains.
  • An aqueous extract of green tea polyphenols is added (extraction of 10 g of green tea with 1 liter of boiling water) at the rate of 50 ml of tea extract per 1 liter of pasteurized hydrolyzate.
  • Mesophilic starter is introduced (strains Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. pediococcus, L. plantarum, L. rhamnosus , L. bulgaricus, L. helveticus, L. salivarius, L. fermentum, Bifidobacterium bifidum, B. breve, B Longum, B. infantis, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus alone or in any combination).
  • the suspension is fermented in stirring mode for 10-15 hours at a constant temperature of 35-40 °C until pH 4.0 -4.8 is reached.
  • turmeric powder Enter in the mixing mode turmeric powder at the rate of 2 g per 1 liter of fermentate or chilled aqueous extract of ginger root (extraction of 50 g of crushed root in 1 liter of boiling water) at the rate of 50 ml of extract per 1 liter of fermentate.
  • Example 6 Probiotic composition with an increased content of microorganisms, postbiotics and metabolites of bacterial origin
  • This embodiment of the method according to the invention is essentially a modified version of the method described above in Example 1, and allows to obtain a probiotic composition with an additional increased content of microorganisms, postbiotics and metabolites of bacterial origin.
  • the process in accordance with the method essentially corresponds to the process described above in Example 1. However, it is supplemented by the fact that in the probiotic composition prepared by the method described in Example 1, at the stage of fermentation at 12°C, food alkali is introduced in the amount of 18 g per 1 l fermentate.
  • the result of this additional stage is an increase in the number of microorganisms in the finished product by 1-2 orders of magnitude.
  • Example 7 Probiotic composition with propionic acid bacteria and propionic acid
  • This embodiment of the method according to the invention is essentially a modified version of the method described above in any of Examples 1-5, and allows you to get a probiotic composition supplemented with propionic acid bacteria and propionic acid.
  • the process in accordance with the method essentially corresponds to the process described above in any of Examples 1-5. However, it is supplemented by the fact that in the hydrolyzate prepared at the appropriate stage of the implementation of the method described in any of the above Examples 1-5, a starter is added containing strains of Propionibacterium acidipropionici, P. freudenreichii, P. jensenii, P. microaerophilum individually or in any combined, followed by a two-stage fermentation.
  • Propionic acid and propionates have the following functions: energy supply of the epithelium, antibacterial effect, regulation of proliferation and differentiation of the epithelium, supply of substrates for gluconeogenesis, blocking the adhesion of pathogens to the epithelium, maintaining ion exchange (see, for example, Ardatskaya M.D., Minushkin O.N. Modern principles of diagnostics and pharmacological correction // Gastroenterology, supplement to the journal Consilium Medicum. - 2006. - V. 8. - No. 2. P.
  • Example 8 Preparation of an oatmeal probiotic drink with an aqueous extract of peppermint
  • This embodiment of the method according to the invention is essentially a modified version of the method described above in Example 1, and allows you to get a probiotic composition in the form of an oat probiotic drink with an aqueous extract of peppermint.
  • the process in accordance with the method essentially corresponds to the process described above in Example 1. However, it is supplemented by the fact that the concentrate of the probiotic composition prepared by the method described in Example 1 is diluted with water in a volume ratio of 6 to 1. After that, a freshly prepared aqueous extract of the powder is added peppermint in the amount of 50 ml of extract per 1 liter of drink.
  • aqueous extracts of peppermint which have antispasmodic, analgesic, anti-inflammatory, antispasmodic, decongestant properties, as known from biomedical studies (see, in particular, Almeida RN, Hiruma CA, Barbosa-Filho JM: Analgesic effect ofrotundefolone in rodents Fitorick 1996, 67:334-338; Della Loggia R, Tubaro A, Lunder T: Evaluation of some pharmacological activities of a peppermint extract.
  • peppermint water extracts are also a natural source of polyphenols and antioxidants.
  • This embodiment of the method according to the invention is essentially a modified version of the method described above in any of Examples 1-5, and allows you to get a probiotic composition supplemented with medicinal herbs.
  • the process in accordance with the method essentially corresponds to the process described above in any of Examples 1-5.
  • extracts of medicinal herbs are added to the probiotic composition prepared by the method according to any of Examples 1-5, such as, as a non-limiting example, an aqueous extract of chamomile (in the amount of crushed chamomile flowers at the rate of 100 g chamomile per 1 liter of hot water extraction) in the amount of 50 ml of extract per 1 liter of product.
  • This additionally has an anti-inflammatory, antispasmodic, regenerating and sedative (sedative) effect of the probiotic composition on a person.
  • Example 10 Probiotic composition in the form of a paste
  • This embodiment of the method according to the invention is essentially a modified version of the method described above in Example 3, and allows you to get a probiotic composition in the form of a paste.
  • the process in accordance with the method essentially corresponds to the process described above in Example 3.
  • Jerusalem artichoke root powder is added to the probiotic composition prepared in accordance with Example 3 until a paste-like consistency is reached, which increases the prebiotic component of the product, since Jerusalem artichoke root contains a lot of inulin.
  • the functional orientation of such a product is for people with type 2 diabetes, obesity, and dysbiosis.
  • This embodiment of the method according to the invention is essentially a modified version of the method described above in any of Examples 1-5, and allows you to get a hypoallergenic probiotic composition.
  • the process in accordance with the method essentially corresponds to the process described above in any of Examples 1-5. However, it is supplemented by the fact that a starter containing a strain of Lactobacillus acidophilus EP 317/402 (Narine) is added to the hydrolyzate prepared as part of the implementation of the method in accordance with any of Examples 1-5, and the first stage of fermentation is carried out at 37 ° C, the second fermentation stage - at 10-15 °C.
  • This embodiment of the method according to the invention is essentially a modified version of the method described above in Example 1, and allows you to get a probiotic composition in the form of a concentrate with an increased content of minerals.
  • the process in accordance with the method essentially corresponds to the process described above in Example 1. However, it is supplemented by the fact that a 30% aqueous solution of macro- and microelements (pink Himalayan salt) is added to the probiotic composition prepared in accordance with Example 1 to a final concentration 4.0 wt%. Pink (Himalayan) and sea salt are intended to further improve the organoleptic properties of the probiotic composition according to the invention.
  • a specific method for preparing a probiotic composition according to the invention and its specific composition is determined by nutritionists or food technologists, taking into account the required functional orientation of the product, industrial capabilities, availability of plant materials and available or intentionally used probiotic strains of microorganisms, examples of which are given above.
  • the invention relates to a botanical probiotic composition obtainable by the process of the first aspect of the invention described above.
  • the probiotic composition according to the invention is generally characterized by the following:
  • the enzyme lysate is a fermented plant medium obtained in the process of carrying out the method for the production of a probiotic composition, characterized by a high content of peptides and amino acids.
  • the enzyme lysate helps to maintain the required number of microorganisms in the probiotic composition according to the invention at the stage of its storage.
  • the large variability of plant materials and their extracts used in the production of the probiotic composition provide a high variability of the final composition of the composition in relation to polyphenols and phenolic acids.
  • the polyphenols contained in the probiotic composition obtained by the proposed method are antioxidants, which positively affects the shelf life of the composition.
  • the polyphenols in the probiotic composition obtained by the proposed method can be modified, which expands the range of polyphenols in the gastrointestinal tract.
  • Polyphenols and phenolic acids are common components of hydrolysed plant products, as well as metabolites of probiotic microorganisms obtained on media containing materials of plant origin. They are effective antioxidants and enhancers of the organoleptic properties of the probiotic composition.
  • Postbiotics and metabolites of probiotic bacteria in the composition are represented by biomolecules useful for humans: short-chain fatty acids, essential nutrients, including vitamins and minerals in a bioavailable form, exopolysaccharides, digestive enzymes, neurotransmitters and their precursors, bacteriocins, detoxifiers and detoxification activators of various types of human cells and organs , food fibrils, including bacterial beta-glucans, growth and protection factors for human cells and friendly resident intestinal microflora, anti-inflammatory agents and other chemical compounds that contribute to the normalization of metabolism in the human body.
  • Postbiotics in the composition accumulate during its maturation at a suboptimal low temperature and during its storage period at a temperature of 2-8 °C.
  • Postbiotics include both thermostable (in the range from 0 to 50 °C) bacterial synthesis products with a long lifespan, and bacterial synthesis products with reduced thermal stability and/or with an average and short life span.
  • the concentration of short-lived and/or non-thermostable postbiotics in the composition can be maintained at a low temperature at a constant level due to the constant metabolic activity of microorganisms.
  • the number of thermostable postbiotics increases during periods of maturation and storage of the product at low temperatures.
  • the positive dynamics of the level of postbiotics in the product is a distinguishing feature of the probiotic composition from the known postbiotic preparations (metabiotics), in which the level of thermostable biomolecules is relatively constant, and the content of non-thermostable and/or short-lived biomolecules drops rapidly during the shelf life.
  • Lactobacilli are known for their ability to convert trace elements into a form accessible to human cells.
  • An example is the bacterial transformation of selenium ions into nanoparticles or selenium amino acids, which allows you to quickly and effectively eliminate the deficiency of this vital trace element and thereby prevent cancer, aging and other chronic diseases associated with a deficiency of bioavailable selenium.
  • bacterial protein Enzymes and peptides secreted by bacteria, as well as proteins in the composition of bacteria, which make up at least 1/4 - 1/3 of their dry weight.
  • Bacterial protein unlike the storage proteins of many plants, is well balanced in terms of amino acid composition. Such a protein contains in sufficient quantities all the essential and conditionally essential amino acids for humans.
  • Bacteria in the composition of the proposed probiotic composition can be destroyed during natural death, under the action of the peroxides (for example, hydrogen peroxide) they secrete, the lysozyme enzyme and third-party bacteriocins from bacteria of another species.
  • the initial composition of the probiotic composition is enriched with useful products of bacterial lysis (lytic enzymes, cell wall components, total protein and peptides, oligosaccharides, etc.).
  • the bacteriocins synthesized by the probiotic bacteria accumulate in the composition of the probiotic composition produced by the method according to the invention. These agents disinfect and thereby prevent spoilage of the product obtained by this method, acting as biopreservatives. Bacteriocins normalize the resident microbiota of the large intestine by inhibiting pathogenic and opportunistic microorganisms. Probiotic bacteria from the composition obtained by the proposed method and their components (fragments of the cell wall) entering the large intestine are stimulating factors for the growth and development of normal flora.
  • Trace elements are essential for efficient bacterial synthesis of certain vitamins and metalloproteins.
  • the synthesis of vitamin B12 requires the presence of cobalt ions.
  • the wider the range of trace elements in the composition of the medium the higher the level of synthesis of vitamins and metalloproteins by probiotic bacteria in the composition of the probiotic composition and normal flora of the human gastrointestinal tract.
  • At least one enrichment is carried out with a composition of trace elements, which can be represented by either pink (Himalayan) salt, or sea salt, or seaweed powder, or other food ingredients or compositions containing a wide range of trace elements. .
  • Enrichment with microelements can be carried out at the expense of food ingredients or compositions - natural sources of various types of microelements, such as, for example, mumiyo, extracts of chaga and varnished tinder, apricot seeds or nuts, some wild plants such as licorice root, rhubarb, dandelion or licorice, as well as pharmaceutical preparations supplemented with micronutrients (such as flaxseed oil with selenium) and fermented bean seeds (such as miso paste) alone or in combination.
  • micronutrients such as flaxseed oil with selenium
  • fermented bean seeds such as miso paste
  • composition and quantitative content of trace elements in the recommended daily dose of the probiotic composition according to the invention does not exceed half of the daily human need for them.
  • Maximum allowable concentrations are defined for different categories of the population in relation to such sources of minerals as pink (Himalayan) and sea salt, as well as for fucus powder and other algae used in food. This makes it easy to calculate the maximum allowable daily intake of the composition according to the invention for different age and sex groups of a person by microelements, both for conditionally healthy people and people suffering from diseases that require correction of the daily intake of certain minerals.
  • the presence of trace elements in the composition of the probiotic composition obtained by the method according to the invention increases the functionality of the food consumed with it, regardless of the diet.
  • short-chain fatty acids which are metabolites of probiotic microorganisms fermenting saccharized media.
  • saccharization of materials of plant origin occurs at the stage of hydrolysis.
  • Subsequent fermentation by bacteria is carried out up to the highest possible level of desugarization.
  • a further increase in the concentration of short-chain fatty acids is possible, if necessary, by additional enrichment of raw materials with saccharized mixtures.
  • An excess of lactic acid inhibits the growth of bacteria, which can be avoided by introducing food alkali (Na or K bicarbonate, or a mixture of them in a ratio of 1 to 1) into the fermentation medium.
  • Short chain fatty acids are detoxifying agents, bacteriostatics and nutrients involved in lipid metabolism.
  • Plant materials used to prepare the fermentation medium contain both water-soluble and non-water-soluble dietary fibers (poly- and oligosaccharides), which are prebiotics available as food for the resident microbiota.
  • the dietary fibers of the feedstock are fragmented into shorter sequences. This expands the range of food prebiotics due to the variety of food habits of beneficial bacteria of the human normal flora, which completely removes the risks of damage to the protective intestinal mucosal layer.
  • Dietary fibers of different composition and origin have selectivity for the sorption of various types of toxicants. This makes it possible for the effective sorption of various types of toxicants, both in the composition of food and in the gastrointestinal tract.
  • One of the mechanisms of cleansing the body is the process of physiological filtration and reabsorption of fluid from the vascular bed into the intestinal lumen by its villi.
  • the composition is an effective remedy for poisoning, toxicosis of various etiologies, including endotoxicosis.
  • the sorption properties of the composition improve the state of the human body in dysbiosis.
  • Polyphenols in the composition serve as antioxidants, which positively affects the preservation of the organoleptic and functional properties of the composition.
  • bacteriocins block the reproduction of foreign microorganisms in the composition.
  • Vegetable raw materials for the manufacture of probiotic compositions are cereals, legumes, vegetables, fruits, green mass of edible plants, including wild plants, taken individually or in the form of blends of different compositions.
  • hydrolytic enzymes of bacteria a significant place in the probiotic composition according to the invention is occupied by hydrolytic enzymes of bacteria. It is well known that the hydrolytic enzymes of normal flora bacteria are involved in the digestion of food together with human digestive enzymes. In the human large intestine, digestion is carried out primarily by bacterial enzymes.
  • the plant material used in the composition of hydrolysates or alkaline lysates includes a variety of simple and complex sugars (oligo- and polysaccharides). This circumstance determines the heterogeneity of bacterial digestive enzymes accumulated in the probiotic composition. This allows the probiotic composition to be used as an effective tool for reducing the glycemic index of food. As a consequence, the use of a probiotic composition has a positive effect on the dietary properties of the food consumed and the well-being of people suffering from type II diabetes.
  • probiotic food When a probiotic composition is added to food as a functional food ingredient, obvious signs of “digestion of food in a plate” are recorded (thinning with stirring, enrichment of the organoleptic bouquet, noticeable desugarization) by the enzymes accumulated in the probiotic composition.
  • Food with the ingredient "probiotic composition” is referred to by the authors of the present invention as "probiotic food”.
  • the food consumed usually contains a variety of mono- and disaccharides and hidden sugars (starchy compounds), which increase its glycemic index.
  • Bacterial digestive enzymes from the composition of the probiotic composition according to the invention carry out their hydrolysis.
  • the food processed or consumed with the composition becomes more suitable for people suffering from obesity, as well as type II diabetes and elevated blood sugar levels.
  • the probiotic composition maintains a balance of acidity, antioxidants, minerals and natural preservatives (sodium lactate and lactic acid), which prevent the rapid destruction of the present digestive enzymes and a number of other functional ingredients of the composition.
  • both serotonin precursors and serotonin itself are formed due to the synthetic activity of probiotic bacteria.
  • the presence of serotonin in the composition is a significant factor in the normalization of the functions of the gastrointestinal tract. This allows the composition to be used, both on its own and as a food ingredient, for the prevention and relief of the symptoms of the listed gastrointestinal diseases.
  • the present invention relates to various applications of the probiotic composition obtained by the method according to the first aspect described above, non-limiting examples of which will be described below. It should be noted that on the basis of the above information about the product (probiotic composition) and the method of its production, specialists in the art may be aware of other purposes for which the probiotic composition according to the invention can also be used with the implementation of the specified purpose and the achievement of the specified technical result, with In this case, all such appointments are also considered to be included in the scope of legal protection of the claimed invention.
  • the characteristics of the product (probiotic composition) obtained by the method according to the invention allow its internal (by way of example, oral, intranasal and rectal) and external use for health purposes, which is due, in particular, to the composition of the probiotic composition and its physical form (fine suspension).
  • probiotic composition according to the invention when administered intranasally and orally (in the latter case in the form of a rinse) is similar in its mechanism to the action of such preparations with probiotics, bactericides, enzymes, metabiotics, such as, for example, Nozdrin, manufacturer VETOM (composition: Bacillus amyloliquefaciens strain VKPM B-10642 (DSM 24614), products of their metabolism and excipient), AVSYSTEMS (active ingredient: vitamins, trace elements and metabolites of symbiotic bacteria Bifidobacterium sp, Lactobacillus delbrueckii subsp.
  • the topical performance of a probiotic composition according to the invention has been evaluated using cosmetics with metabiotics/postbiotics, enzymes, vitamins and probiotics (such as, for example, USDA Organic Topical (Skin) Probiotic Spray by MaryRuth's https://www.maryruthorganics.com/products) /skin-usda-organic-topical-probiotic-spray-vegan-non-gmo-4oz).
  • cosmetics with metabiotics/postbiotics, enzymes, vitamins and probiotics such as, for example, USDA Organic Topical (Skin) Probiotic Spray by MaryRuth's https://www.maryruthorganics.com/products
  • composition allows the use of the invention:
  • a probiotic composition according to the invention in the composition of food contributes to the normalization of weight and a decrease in the after-dinner blood sugar level, due to the partial destruction of sugars by bacterial enzymes and slowing down the transport of monosaccharides through the intestinal wall, increasing the nutritional value of food, which makes it possible to reduce the one-time volume of food consumed.
  • probiotic composition according to the invention as animal feed and feed additives, as well as agricultural fertilizer and plant treatment.
  • the invention relates to a probiotic product comprising a retentate of coarse bran particles obtained after one of the fermentation steps in the process for producing a plant-based probiotic composition according to the above-described first aspect of the present invention.
  • coarse bran retentate is obtained by carrying out the method according to the first aspect of the present invention in the step of filtering the probiotic composition from coarse bran particles, performed at least once after hydrolysis or one of the fermentation steps.
  • Filtered coarse bran particles are used to prepare the product according to this aspect of the invention.
  • the coarse bran retentate product can be used in wet and/or pressed form as at least one of an animal feed additive, a human dietary supplement, a cosmetic paste or lotion, a fertilizer.
  • the retentate of coarse bran particles according to the invention is a ready-to-eat or use product with a long shelf life in vacuum packed form or after lyophilization, which, in turn, allows to further extend the shelf life of the product.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к области пищевой промышленности, и более конкретно к пробиотическим пищевым продуктам. Предложен способ производства пробиотической композиции на растительном сырье. В способе натуральный мед или материал растительного происхождения, представляющий собой злаки, бобовые, овощи, фрукты, зеленую массу съедобных растений, включая дикоросы, и их субпродукты по меньшей мере однократно обогащают композицией микроэлементов, переводят в жидкую форму гидролизата, пастеризуют, вводят закваску, содержащую штаммы пищевых микроорганизмов, ферментируют при оптимальной для размножения микроорганизмов температуре вплоть до достижения ими стационарной фазы роста, переводят на этап ферментации при субоптимальной пониженной температуре до достижения заданных характеристик, и фильтруют от грубых частиц отрубей по меньшей мере однократно после гидролиза или одного из этапов ферментации. Также предложена пробиотическая композиция на растительном сырье, получаемая упомянутым способом, применение пробиотической композиции по различным назначениям, и пробиотический продукт, содержащий ретентат грубых частиц отрубей, получаемый после одного из этапов ферментации в упомянутом способе. Технический результат состоит в повышении пробиотических и функциональных свойств пробиотической композиции с повышением уровня функциональности и усвояемости пищи (активное соучастие в пищеварении).

Description

ПРОБИОТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА РАСТИТЕЛЬНОМ СЫРЬЕ И СПОСОБ ЕЁ ПОЛУЧЕНИЯ
Группа изобретений относится к области пищевой промышленности, и более конкретно к функциональным пищевым продуктам питания, в частности, к пробиотическим пищевым продуктам. Кроме того, изобретение применимо к получению продуктов с высоким содержанием эссенциальных нутриентов, обогащенных белком, к биоконсервантам, к области диетологии и медицины. Изобретение также может быть использовано в составе препаратов медицинского назначения и в области косметики, в кормовой добавке в области животноводства, а также в качестве удобрения.
В рационе современного человека преобладают нефункциональные пищевые продукты, в которых баланс нутриентов сильно сдвинут в сторону дефицита одних и избытка других пищевых компонентов. В современном мире доминирует употребление рафинированной пищи, неполноценность рационов питания, неблагоприятные экологические факторы, стрессы, которые приводят к проблемам дисбаланса микробиоты, о чем свидетельствует всё большее и большее количество и разнообразие выпускаемых БАД и препаратов для стимуляции дружелюбной микробиоты ЖКТ.
В настоящее время в пищевой промышленности активно развивается отрасль производства так называемых «функциональных пищевых продуктов», призванных снижать риски различных заболеваний или иметь какие-то дополнительные преимущества по влиянию на физиологию потребителей по сравнению с обычными продуктами.
ГОСТ Р 52349-2005 вводит и определяет понятие «функциональный пищевой продукт» как «специальный пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, обладающий научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающий дефицит или восполняющий имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе функциональных пищевых ингредиентов».
Далее, согласно ГОСТ Р 52349-2005, функциональный пищевой ингредиент (функциональный ингредиент; физиологически функциональный ингредиент; функциональный компонент; физиологически функциональный компонент; физиологически функциональный пищевой компонент) представляет собой живые микроорганизмы, вещество или комплекс веществ животного, растительного, микробиологического, минерального происхождения или идентичных натуральным, входящие в состав функционального пищевого продукта в количестве не менее 15% от суточной физиологической потребности, в расчете на одну порцию продукта, обладающие способностью оказывать научно обоснованный и подтвержденный эффект на одну или несколько физиологических функций, процессы обмена веществ в организме человека при систематическом употреблении содержащего их функционального пищевого продукта.
К функциональным пищевым ингредиентам относят физиологически активные, ценные и безопасные для здоровья ингредиенты с известными физико-химическими характеристиками, для которых выявлены и научно обоснованы полезные для сохранения и улучшения здоровья свойства, установлена суточная физиологическая потребность. В частности, к функциональным пищевым ингредиентам в настоящее время относят:
- растворимые и нерастворимые пищевые волокна (пектины и др.);
- витамины (витамин Е, токотриенолы, фолиевая кислота и др.);
- минеральные вещества (кальций, магний, железо, селен и др.);
- жиры и вещества, сопутствующие жирам (полиненасыщенные жирные кислоты, растительные стеролы, конъюгированные изомеры линолевой кислоты, структурированные липиды, сфинголипиды и др.);
- полисахариды, вторичные растительные соединения (флавоноиды/полифенолы, каротиноиды, ликопин и др.), пробиотики, пребиотики и синбиотики.
Следует отметить, что определение, данное в ГОСТ Р 52349-2005, не раскрывает возможности применения пищевого сырья из грибов и водорослей.
К функциональным (обработанным) продуктам принадлежат:
- обогащенные продукты, к которым добавлены витамины, микроэлементы, пищевые волокна;
- продукты, из которых изъяты определенные вещества, не рекомендованные по медицинским показателям (микроэлементы, аминокислоты, лактоза и прочие);
- продукты, в которых удаленные вещества заменены другими компонентами.
ГОСТ Р 52349-2005 также вводит и определяет понятие «пробиотический пищевой продукт» как «функциональный пищевой продукт, содержащий в качестве физиологически функционального пищевого ингредиента специально выделенные штаммы полезных для человека (непатогенных и нетоксикогенных) живых микроорганизмов, которые благоприятно воздействуют на организм человека через нормализацию микрофлоры пищеварительного тракта». Из этого определения следует, что пробиотический пищевой продукт – это особый подкласс функциональных пищевых продуктов с одним обязательным компонентом (пищевые штаммы живых микробов). Присутствие функциональных пищевых ингредиентов немикробного происхождения в этом подклассе продуктов специально не оговаривается.
По существу, к функциональным пищевым ингредиентам пробиотических пищевых продуктов могут быть отнесены любые функциональные пищевые ингредиенты из растительного, животного, микробного сырья, а также из грибов и водорослей. Следует особо отметить, что любые продукты данного подкласса (кисломолочные продукты; чайный и рисовый гриб микроорганизменного происхождения; ферментированные овсяные йогурты или сквашенные овощные и растительные соки) являются обработанными функциональными пищевыми продуктами в силу высокой ферментирующей, синтетической и сорбционной активностей пищевых штаммов микроорганизмов.
Свойства функциональных продуктов описываются в ГОСТ Р 52349-2005 с точки зрения дополнения пищи эссенциальными нутриентами. Проблема в том, что используемые метрики ГОСТ и уровень техники, который будет рассмотрен ниже, не затрагивает воздействие функциональных продуктов на известные и важные для сохранения и улучшения здоровья функции ЖКТ. Как рассмотренным выше стандартом, так и известными решениями из уровня техники не затронуты как пищеварительные функции (переваривание, всасывание, субстрат-связывание, моторно-эвакуаторная, секреторная), так и непищеварительные функции ЖКТ (метаболическая, барьерная, экскреторная, реутилизация эндогенных веществ, детоксикация, энтеро-эндогенная рециркуляция, регуляция микробиоты, антиоксидантная). При этом функции ЖКТ в критической степени зависят от баланса микроорганизмов нормофлоры (микробиоты), который нередко оказывается сдвинут в сторону патогенных и условно патогенных микроорганизмов у людей, страдающих заболеваниями и/или нарушениями функций ЖКТ и обмена веществ.
Известен кисломолочный обезжиренный биопродукт “Нарилак Форте-В” производства ЗАО «Вектор-Биальгам» (см. http://www.narilak.ru/doc/instructions.pdf), который, согласно заявлению производителя продукта, оказывает следующие оздоровительные эффекты: улучшает работу ЖКТ, препятствует размножению болезнетворных микробов в кишечнике, оказывает стимулирующее влияние на иммунитет, способствует усвоению витаминов и микроэлементов, нормализует уровень гемоглобина в крови, способствует нормализации уровня холестерина, устраняет негативные побочные эффекты приема антибиотиков, стимулирует рост лакто- и бифидофлоры в кишечнике. Известный биопродукт содержит комплекс бифидо- и лактобактерий по ТУ 9222-012-14392386-12 (см. http://www.bialgam.ru/assets/images/123/Декларация%20Нарилак%20форте%20В%20декларация%20новая%2024.01.19.pdf).
Известный биопродукт содержит многовидовой консорциум лакто- и бифидобактерий в живом биологически активном состоянии (в 1 мл продукта содержится не менее 1 млрд лактобактерий L. acidophilus и не менее 100 млн. бифидобактерий B. bifidum и B. longum, а также их метаболиты (витамины группы B, PP, C, летучие жирные кислоты, ферменты, незаменимые аминокислоты)). В состав композиции известного биопродукта входит: молоко обезжиренное, закваска лактобактерий, живая культура бифидобактерий. Производитель рекомендует следующий способ применения: 2-3 раза в день за 20-30 минут до приема пищи, запивая небольшим количеством жидкости. Рекомендуемая производителем дозировка: взрослому человеку - по 2 столовые ложки; детям 1-7 лет - 1-3 чайных ложки, детям 7-12 лет - по 2 десертных ложки. Продолжительность приема не менее 14 календарных дней, с рекомендацией более длительного приема продукта. Курсы приема 2 раза в год согласно рекомендациям, указанным на сайте продукта. Срок годности невскрытой упаковки биопродукта составляет 3 месяца при температуре хранения 4+-2 °C.
Известный биопродукт имеет ряд недостатков. В частности, он не пригоден для употребления лицами, страдающими непереносимостью лактозы и молочных продуктов, а также людьми, придерживающимися строгой веганской диеты из-за содержания в нем обезжиренного молока. В нём отсутствуют пребиотические пищевые волокна, которые способствуют поддержанию нормального уровня перистальтики кишечника и необходимы для нормальной жизнедеятельности собственной микробиоты ЖКТ. Он содержит узкий спектр бактериальных пищеварительных энзимов (ферментов), что связано с составом питательной среды (молоко). В этой среде отсутствуют сложные углеводы, соответственно, нет и переваривающих их ферментов. В частности, при добавлении известного биопродукта в состав пищи с крахмалами, не будет бактериальных ферментов, переваривающих их; кроме того, ферменты из известного биопродукта не будут принимать участие в переваривании такой пищи.
Известный биопродукт не содержит полифенолов, которые служат питательной средой для собственной дружественной микрофлоры ЖКТ. Кроме того, в составе жидкой среды биопродукта нет полного спектра микроэлементов. Известный биопродукт заведомо не устойчив к неоднократным циклам замораживания/размораживания из-за выпадения в осадок белков молока, что создает дополнительные трудности при транспортировке и хранении. К молочному сырью для микробиологического производства, а также к производственному циклу биопродукта (стерильные условия в связи с тем, что среды на основе молока не устойчивы к прорастанию вредных микроорганизмов) предъявляются высокие требования. Известный биопродукт имеет относительно высокую стоимость в связи с высокой стоимостью среды и высокими требованиями к производственному циклу. Кроме того, он отличается коротким сроком хранения в невскрытой упаковке (срок хранения вскрытой упаковки не задекларирован), а температурные условия хранения известного биопродукта не позволяют ему находиться в тепле (при комнатной температуре и при транспортировке). В итоге, к существенным недостаткам известного биопродукта можно отнести наличие в его составе компонентов животного происхождения, невысокие пребиотические и функциональные свойства продукта.
Известны синбиотические продукты, которые содержат пребиотики и пробиотики. В частности, серия препаратов биологически активных веществ Ветом 1.23, 2.25, 2.26, 3.22, 4.24 содержит кукурузный экстракт, ферментированный микроорганизмами рода Bacillus, хлорид натрия, воду дистиллированную. Продукты отличаются друг от друга по видовому составу штаммов, ориентированных на угнетение той или иной патогенной флоры ЖКТ. Продукт предназначен для приема перорально.
К недостаткам данных известных продуктов можно отнести отсутствие пробиотических бактерий, дополняющих резидентную флору ЖКТ и стимулирующих дружелюбную резидентную микрофлору. Ферментативная пищеварительная активность известных продуктов ограничена, что обусловлено средой (кукурузным экстрактом) и дозировками (4-10 капель в день). Стоимость данного вида известных продуктов для регулярного употребления высока. Продукты не пригодны для заквашивания растительного сырья и молекулярной кухни.
Также известен порошок Комарова того же производителя, относящийся к синбиотикам, который содержит бактерии Bacillus subtilis, пшеничные отруби, сине-зеленые водоросли (спирулина), используемые в качестве источника белка, эссенциальных аминокислот, омега-продуктов и минералов, а также лимонную кислоту. Известный продукт является дополнительным источником необходимых нутриентов, пищевых волокон, а также полезного штамма транзиторной бактерии Bacillus subtilis.
Недостатком данного известного продукта является содержание пшеничных отрубей, употребление которых способно вызывать неприятные и болезненные ощущения у лиц с поражениями слизистой оболочки ЖКТ. Еще одним недостатком порошка Комарова является отсутствие пробиотических бактерий. Данный известный продукт не пригоден для заквашивания растительного сырья и молекулярной кухни.
Известен способ приготовления биологически активного пищевого продукта, раскрытый в патенте РФ № RU 2558191 C1, причём известный способ включает в себя просушку растительной среды (овёс, рис, пшено с опциональным добавлением овсяных отрубей) в сухожаровом шкафу при 200 °C в течение 5 мин, ее измельчение, заквашивание видами молочнокислых бактерий (резидентов ЖКТ) до достижения pH 3.5-4.5, отделение надосадочной жидкости (постбиотиков, включающих в себя молочную кислоту и другие водорастворимые вещества, синтезированные бактериями), с получением осадка, содержащего 39,78% белка в перерасчете на сухое вещество. Конечными продуктами является осадок в виде сметанообразной массы (1/3 исходного объема) и надосадочная жидкость.
Полученная сметанообразная масса может быть использована в качестве заправки салатов, винегретов, а также как вкусовая добавка к сладким блюдам. Надосадочная жидкость может быть использована в качестве добавки к напиткам или как самостоятельный напиток наподобие кваса.
В источнике RU 2558191 C1 указано, что продукт не имеет противопоказаний к применению, безопасен, содержит живые лактобактерии в высокой концентрации, легкоусвояемый растительный белок, ряд незаменимых аминокислот, и может быть рекомендован для диетического питания, в частности для диетического питания больных с патологией ЖКТ.
К недостаткам продукта, получаемого способом по RU 2558191 C1, можно отнести:
- наличие грубых частиц отрубей в конечном продукте, что противопоказано при различных заболеваниях ЖКТ. Это ограничивает использование продукта в оздоровительных целях, что противоречит указанным в данном источнике безопасности и отсутствию противопоказаний;
- сушка при 200 °C разрушает полиненасыщенные жиры и витамины в исходном растительном сырье;
- недостаток микроэлементов, необходимых, в частности, для синтеза витаминов и металлопротеинов;
- невысокую концентрацию накопленных постбиотиков по причине отсутствия этапа созревания продукта;
- незначительное количество биоконсервантов (молочная кислота) в сметанообразном продукте, что сокращает срок хранения известного продукта.
Известны постбиотические продукты (также сокращенно называемые постбиотиками), приготовленные на растительном сырье, которые содержат метаболиты штаммов пробиотических бактерий, а также компоненты их стенок и ферменты лизированных клеток. В последнее время постбиотики получили широкое распространение после многократного подтверждения их оздоровительного эффекта на организм человека, главным образом в связи с высокой стабильностью и длительным сроком хранения таких препаратов ввиду отсутствия в них живых микроорганизмов. Среди метабиотиков известны препараты LACTIS, МультиЛиз и ряд аналогов.
В качестве наиболее близкого аналога этой группы продуктов к заявляемому изобретению выбран МультиЛиз (производитель ООО «Артлайф»), свидетельство о государственной регистрации KZ.16.01.98.003.E.000642.07.19 от 26.07.2019. Данный известный продукт представляет собой продукт ферментации тыквы и чайного гриба (комбучи) специализированными штаммами пробиотических микроорганизмов. Продукт содержит в жидкой форме: ферментированное пюре тыквы и комбучи, пребиотики (полисахариды тыквы и комбучи), метаболиты бактерий Lactobacillus casei, L. rhamnosus, L. salivarius, Bifidobacterium bifidum и их ультрализаты (пептидные фрагменты клеточной стенки микроорганизмов), лактулозу, ксантановую камедь, гуаровую камедь, пиридоксина гидрохлорид (Витамин В6), цианокобаламин (витамин В12), глюкозу. Область применения данного известного продукта, заявленная производителем - в качестве биологически активной добавки к пище - дополнительного источника витаминов B6 и B12. Способ применения известного продукта, заявленный его производителем: по 1 саше-пакету (5 г) в день, предварительно разведённые в 50 мл питьевой воды, употреблять в течение месяца.
К недостаткам данного известного продукта можно отнести:
- отсутствие живых микроорганизмов в его составе, оказывающих более широкий комплекс положительных эффектов на пищу и ЖКТ человека, чем совокупность бактериальных метаболитов и ультрализат микроорганизмов. Так, в отличие от постбиотических препаратов, живые пробиотические бактерии способны гибко подстраиваться к условиям ЖКТ и составу пищи, активно участвуя в ее переваривании и детоксикации, а также в обезвреживании эндотоксинов. Кроме того, живые пробиотические бактерии имеют собственную экстремально высокую антиоксидантную активность в составе ЖКТ, что связано с низкой переносимостью ими свободного кислорода;
- отсутствие бета-глюканов;
- дефицит конъюгатов полиненасыщенных жиров (омега 3);
- неполный спектр микроэлементов в составе ферментационной среды;
- технологическую сложность производства продукта;
- высокую стоимость однократной дозы.
В отличие от заявляемого изобретения, в котором для ферментации используется исключительно растительное сырье, Мультилиз содержит ферментат смешанного растительного и грибного сырья (тыква и комбуча), дополненный загустителями ксантановой и гуаровой камедью. Общим между заявляемым изобретением и данным известным продуктом является содержание (но не спектр) пребиотиков, полисахаридов, метаболитов пробиотических бактерий, включая пищеварительные ферменты, лизаты пробиотических микроорганизмов, витаминный состав. Однако отсутствие активных микроорганизмов, дефицит микроэлементов, полифенолов, продуктов омега 3 в составе известного продукта не позволяет использовать Мультилиз и его аналоги в качестве прототипа для заявляемого изобретения.
Известен способ приготовления сырья для функциональных пищевых продуктов из ферментированной растительной среды, описанный в патенте США № US 9161495 B2 (опубликован 20.10.2015). Растительное сырье в известном способе представляет собой зёрна озимых сортов ячменя и пшеницы с добавлением при необходимости отрубей зерен злаков. Согласно данному известному решению, с помощью яровизации активизируют эндогенные ферменты пророщенных зёрен, сахаризуют эндогенными альфа-амилазой и мальтозой или дополнительно внешними альфа-амилазой и мальтозой, инактивируют ферменты высокой температурой, при необходимости высушивают и измельчают, дополняют органическими материалами и/или лекарственными травами, и/или лекарственными грибами, и/или овощами и их экстрактами, ферментируют в водной суспензии полезными молочнокислыми бактериями (Streptococcus sp., Pediococcus sp., Leuconostoc sp., Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp.) и/или пищевыми дрожжами (Saccharomyces sp.). Полученный ферментированный материал при необходимости используют в переработанной лиофилизированной форме в качестве функционального пищевого ингредиента с антиоксидантной и антидиабетической активностями, активностью против ожирения, доказанными в экспериментах на лабораторных животных, применяют в составе функциональных пищевых композиций в виде порошка, концентрата сока, напитка, таблетки, суспензии, гранул, эмульсии, капсул и сиропа. При необходимости ферментированный продукт может быть дополнен подсластителями (включая мёд), ароматизаторами, физиологически активными ингредиентами, такими как катехины (катехин, эпикатехин и галлокатехин) и витамины (ретинол, аскорбиновая кислота, токоферол, кальциферол, тиамин и рибофлавин), минералами (такими как кальций, магний, хром, кобальт, медь, флюориды, германий, йод, железо, литий, магний, марганец, молибден, фосфор, калий, селен, кремний, натрий, сера, ванадий и цинк), консервантами, эмульгаторами (такими как акациевая камедь, карбоксиметилцеллюлоза, ксантановая камедь и пектин), подкислителями и загустителями.
Общим с заявляемой группой изобретений у данного известного решения является использование растительного сырья, этап сахарификации такого сырья с использованием эндогенных или, в качестве дополнения, внешних ферментов, этап температурной инактивации ферментов сахарификации, этап купажирования растительного осахаренного сырья экстрактами лекарственных трав и грибов, плодов или овощей, этап ферментирования в водной суспензии измельченного купажированного осахаренного растительного сырья с помощью молочнокислых бактерий.
Однако, к недостаткам данного известного решения можно отнести:
- длительный минимальный технологический цикл получения конечных продуктов (согласно условиям, раскрытым в данном известном решении - 35-60 дней) и относительную сложность способа приготовления продукта;
- ограничения на используемое растительное сырье (только всхожие зерна озимых культур прежде всего озимых сортов культурных злаков типа ячменя и пшеницы, а также ржи, которая соответствует этим требованиям, но не упомянута в данном источнике);
- функциональный пищевой ингредиент не предполагает использования в чистом виде, а только в качестве сырья для функциональных пищевых продуктов;
- дефицит в ферментированной среде мономеров белков;
- использование продуктов животного происхождения;
- дефицит биоконсервантов (молочной кислоты);
- отсутствие живых микроогранизмов в активном состоянии в составе продукта;
- ограничение на употребление продукта лицами с повышенной чувствительностью к опциональным добавкам высокоактивных лекарственных средств природного происхождения;
- отсутствие микроэлементов в биодоступной форме.
Известен способ, описанный в патенте РФ № RU 2332113 C1 на биоовсяный пищевой питьевой продукт, основанный на овсяном сырье, характеризующийся нормированным содержанием растворимых пищевых волокон овса - 1,3-1,4-βD-глюкана, прошедших процесс глубокой переработки с применением двухэтапной ферментации, и содержащий нормируемое количество высокомолекулярного 1,3-1,4-βD-глюкана, обладающего максимальной биодоступностью, для придания ему неспецифических биологических свойств. Как и в заявляемой группе изобретений, в известном способе используется растительное сырье (овсяная среда является частным случаем растительного сырья), осуществляется глубокая ферментация сырья пробиотическими микроорганизмами, а также содержатся пребиотики и пробиотики.
Однако к недостаткам продукта, получаемого данным известным способом, можно отнести: дефицит полифенолов, дефицит постбиотиков, связанный с коротким периодом постферментативной аккумуляции постбиотиков, дефицит состава микроэлементов, длительные сроки подготовки растительного сырья к ферментации, ограничения спектра растительного сырья, снижение численности микроорганизмов в продукте в течение срока годности (с 1013 до 106-7), долгий и избыточно высокотехнологичный способ производства, и необоснованность заявленных критериев качества известного продукта (отсутствие расслоения) с точки зрения современных представлений о функциональности продукта.
Из уровня техники известны ферментированный гидролизованный растительный материал (см. заявку на патент США № US 20180327792 A1), а также соответствующий способ и композиция, полученная на базе упомянутого материала и способа, причём известный способ состоит из трех этапов. Первый этап известного способа включает в себя гидролиз растительного сырья для получения гидролизованного материала растительного происхождения. На втором этапе получают стартовый материал для ферментации, содержащий гидролизат растительного сырья. Третий этап включает в себя ферментацию стартового ферментационного материала для получения композиций ферментированного материала растительного происхождения.
Согласно данному известному решению, растительное сырье гидролизуется с поддержанием исходного содержания пищевых волокон и концентрации бета-глюканов, после чего ферментируется, при этом могут поддерживаться отдельные желательные свойства исходного растительного материал, например, питательные вещества, состояние цельного зерна, содержание клетчатки и содержание бета-глюканов, а также могут варьироваться некоторые органолептические свойства.
Потенциальная польза композиций, описанных в данном известном решении, может состоять в использовании их в качестве пребиотика, редуктора гликемического индекса, усилителя иммунитета, источника волокон, источника растворимых волокон, питательной добавки, модификатора текстуры, модификатора вязкости или их комбинации.
Однако данное известное решение имеет ряд недостатков, состоящих, в частности, в дефиците постбиотиков вследствие отсутствия специального этапа их аккумуляции, недостатке металлопротеинов и витаминов бактериального синтеза вследствие отсутствия источника микроэлементов на этапе обогащения ферментата, а также в отсутствии этапа сепарации грубой фракции сырья.
Известен ферментированный пробиотический напиток с увеличенным содержанием биоактивных (функциональных) ингредиентов, описанный в статье “Development of a Dairy-Free Fermented Oat-Based Beverage With Enhanced Probiotic and Bioactive Properties”. Front. Microbiol., 3 декабря 2020 г. Ферментированный пробиотический напиток получают на основе растительного сырья (овсяной цельнозерновой муки) с добавлением натурального меда путем предварительной стерилизации сырья с последующим добавлением растворенного в воде меда и бактерий штамма Lactobacillus fermentum (PC1) до численности 107 (ферментация в течение 72 ч), с выдерживанием при 4 °C в течение 10-14 суток для аккумуляции метаболитов и постбиотиков. После этого срока численность микроорганизмов в напитке не снижается, а количество постбиотиков и метаболитов (фенольные кислоты: галловая, ванилиновая, кофейная, p-кумаровая, феруловая, а также полифенолы катехин и кверцетин) увеличивается более чем на 50%, тогда как уровень глюкозы и фруктозы снижается, происходит увеличение содержания антиоксидантов и короткоцепочечных жирных кислот (уксусной и молочной кислоты), а содержание пребиотика бета-глюкана не изменяется.
Мед является дополнительным источником антиоксидантов (фенольных кислот и полифенолов) и моносахаридов. Показано, что после ферментации молочнокислыми бактериями биодоступность фенольных кислот овса и ячменя увеличивается до ~20-25 раз (см. Hole AS, Rud I, Grimmer S, Sigl S, Narvhus J, Sahlstrøm S. Improved bioavailability of dietary phenolic acids in whole grain barley and oat groat following fermentation with probiotic Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus johnsonii, and Lactobacillus reuteri. J Agric Food Chem. 2012 Jun 27;60(25):6369-75. doi: 10.1021/jf300410h. Epub 2012 Jun 15. PMID: 22676388. И Conway, P. L., Stern, R., and Tran, L. (2010). The value-adding potential of prebiotic components of Australian honey. Rural Industries Research and Development Corporation).
К недостаткам известного ферментированного пробиотического напитка можно отнести: дефицит олигопептидов и аминокислот, отсутствие металлопротеинов и биодоступных микроминералов, дефицит спектра накопленных метаболитов и постбиотиков из-за более бедной по составу среды. По существу, недостатками данного продукта также являются невысокие пробиотические и функциональные свойства продукта, недостаток металлопротеинов и минералов.
Известен способ, раскрытый в публикации международной заявки № WO 1991017672 A1, в соответствии с которым производят продукт на основе зерновой муки или овощах и фруктах, или жмыхе и шроте растительного происхождения с высоким содержанием пищевых волокон, который размачивают в воде, затем желатинизируют и пастеризуют, ферментируют бифидо- и пропионовыми бактериями, при необходимости в комбинации с лактобактериями, при необходимости дополняют ягодами/фруктами и/или сахарами, содержат при 5-8 °C в течение 7-10 суток, после чего упаковывают и хранят при той же температуре.
Продукт, получаемый данным известным способом, может быть модифицирован по функциональным характеристикам и вкусовым качествам путем внесения специальных ингредиентов (таких как сырые растительные компоненты, молоко, молочный порошок или другие производные молока, соевая мука, крахмал, сахар, натуральный мед, ягоды, фрукты, овощи или джемы, соки, кофе, какао, или пищевые добавки в виде соли, ароматических или окрашивающих веществ, стабилизаторов).
Данный известный продукт может использоваться самостоятельно или в качестве функционального ингредиента для любой пищи как растительного, так и животного происхождения. Заявляемые сроки хранения составляют до 1 недели при температуре 5 °C. Превышение этого срока приводит к ухудшению вкусовых качеств продукта вследствие его скисания. В данном известном решении сделан акцент на присутствие в продукте пищевых волокон, пробиотических бактерий, молочной кислоты, а также заявлены высокие вкусовые качества и пониженная энергетическая ценность. Функциональные свойства известного продукта способствуют снижению уровня холестерина в крови, связыванию желчных кислот, предотвращению рисков развития онкологических заболеваний (рак толстой кишки или молочной железы).
Однако известный продукт, раскрытый в вышеуказанном источнике, имеет недостатки, среди которых:
- наличие грубых частиц отрубей в конечном продукте, противопоказанных при различных заболеваниях ЖКТ, что ограничивает использование продукта в оздоровительных целях,
- небольшой заявленный срок годности продукта (от 1 до 2 недель при 5 °C),
- хранение и транспортировка при температуре не выше 5 °C,
- нехватка олигопептидов и аминокислот,
- дефицит спектра микроэлементов при ферментации,
- нехватка витаминов, синтез которых зависим от присутствия микроэлементов в ферментационной среде.
Способ и продукт, раскрытые в источнике WO 1991017672 A1, можно рассматривать в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) по отношению к заявляемой группе изобретений.
С учётом рассмотренного выше уровня техники техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в необходимости улучшения воздействия функциональных продуктов на известные и важные для сохранения и улучшения здоровья функции ЖКТ с акцентом на нормализацию микрофлоры и регулировку обмена веществ.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании пробиотической композиции широкого назначения с отсутствием противопоказаний по применению, с использованием исключительно растительного сырья, с содержанием обширного спектра функциональных ингредиентов, способствующих повышению усвояемости пищи, повышению питательной ценности и обогащению рациона питания эссенциальными нутриентами, микроэлементами в биодоступной форме, нормализации и поддержанию функций ЖКТ (включая детоксикацию организма), нормализации и поддержанию дружественной резидентной микробиоты, повышению сохраняемости пищевых продуктов и пищевого сырья, расширению арсенала доступных для населения биопродуктов функционального назначения, с возможностью местного (наружного) и внутреннего (перорального, ректального, интраназального) применения для оздоровительных целей.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, состоит в повышении пробиотических и функциональных свойств пробиотической композиции с повышением уровня функциональности и усвояемости пищи (активное соучастие в пищеварении). Кроме того, указанному техническому результату сопутствуют такие полезные эффекты, как нормализация и поддержание регуляторных процессов в организме, эффективная стимуляция дружественной резидентной микробиоты, исключение противопоказаний по применению конечного продукта, расширение областей применения пробиотической композиции, поддержание стабильности свойств элементов пробиотической композиции с течением времени (т.е. длительный срок хранения без потери свойств и с поддержанием баланса элементов), упрощение процесса производства пробиотической композиции.
Для решения вышеуказанной задачи с достижением упомянутого технического результата предложена группа изобретений, объединённых единым изобретательским замыслом, содержащая как пробиотические композиции на растительном сырье, так и способы их получения.
В первом аспекте настоящего изобретения указанная задача решается способом производства пробиотической композиции на растительном сырье, в соответствии с которым натуральный мед или материал растительного происхождения, представляющий собой злаки, бобовые, овощи, фрукты, зеленую массу съедобных растений, включая дикоросы, и их субпродукты (дробленое зерно, измельченные семена, хлопья, гранулы, мука, соки, твердые/полужидкие/жидкие/сухие концентраты, пасты и жмых), взятые по отдельности или в виде купажей разного состава, по меньшей мере однократно обогащают композицией микроэлементов, переводят в жидкую форму гидролизата с концентрацией сухого вещества от 0,2 до 80%, пастеризуют, вводят мезофильную и/или термофильную закваску, содержащую штаммы пищевых микроорганизмов, ферментируют при оптимальной для размножения микроорганизмов температуре вплоть до достижения ими стационарной фазы роста, переводят на этап ферментации при субоптимальной пониженной температуре до достижения заданных характеристик, фильтруют от грубых частиц отрубей по меньшей мере однократно после гидролиза или одного из этапов ферментации.
Композиция микроэлементов может быть выбрана из группы, содержащей по меньшей мере одно из розовой (гималайской) соли, морской соли, порошка морских водорослей, пищевых ингредиентов или композиций, содержащих широкий спектр микроэлементов, или любое их сочетание.
Вышеуказанная мезофильная и/или термофильная закваска может быть представлена в вариантах выполнения изобретения по меньшей мере одним из штаммов, пригодных для использования в пищевой промышленности, из числа видов лакто/бифидо/пропионовокислых бактерий следующих родов: Aerococcus, Bifidobacterium, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Propionibacterium, Sporolactobacillus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella, и представителей иных родов лактобактерий, не относящихся к патогенным для человека видам и штаммам микроорганизмов, как по отдельности, так и в любом возможном сочетании друг с другом.
На любом из этапов предлагаемого способа может быть предусмотрено дополнительное введение по меньшей мере одного из компонентов, выбранных из группы, содержащей: минералы, полифенолы и фенольные кислоты по отдельности или в виде смеси, источники омега 3 и 6, пищевые волокна, травяные экстракты, натуральный мед, патока, натуральные сахара, натуральные загустители, натуральные антиоксиданты и ароматизаторы в форме водных растворов, порошка, гранул, водных или масляных экстрактов, паст, измельченного растительного сырья, частей растений, кристаллов, или любое их сочетание.
При необходимости на этапах гидролиза и ферментации осуществляют ввод пищевых щелочей и/или пеногасителей.
В вариантах выполнения заявляемого способа перевод в гидролизат может сопровождаться его сахаризацией, или возможен перевод в гидролизат с помощью пищевых щелочей.
На этапе ферментации или после фильтрации при необходимости композицию разбавляют водой, соком, физиологическим раствором, раствором трав и растений, сиропами или другими напитками, пищевыми маслами.
Вышеупомянутые заданные характеристики завершения этапа ферментации при субоптимальной температуре выбраны из группы, содержащей: уровень активности ферментов, состав и количественное содержание витаминов, содержание мономеров и/или олигомеров белков, углеводов и жиров, содержание и состав короткоцепочечных жирных кислот, экзополисахаридов, бактериоцинов, полифенолов и фенольных кислот, натуральных антиоксидантов, минералов в биодоступной форме, пищевых волокон, количество постбиотического и/или метаболического слоя, уровень pH, время ферментации при заданной температуре, органолептические свойства, или любое из сочетание.
Во втором аспекте настоящее изобретение относится к пробиотической композиции на растительном сырье, получаемой способом по вышеуказанному первому аспекту, которая характеризуется уровнем рН от 1,5 до 6,5, отсутствием грубых частиц отрубей, содержанием композиции микроэлементов, природных антиоксидантов растительного происхождения, полифенолов и фенольных кислот растительного и бактериального происхождения, пищевых волокон, пептидов, бета-глюканов, моно- и олигомеров углеводов и белков, полиненасыщенных жирных кислот, активных микроорганизмов, накопленных метаболитов и постбиотиков микроорганизмов, минералов в биодоступной форме, гидролитических ферментов и ферментов детоксикации, бактериоцинов, экзополисахаридов, витаминов группы B, короткоцепочечных жирных кислот, нейромедиаторов и их предшественников, гемсодержащих белков и других металлопротеинов; и массовой долей сухих веществ от 0,2 до 80 вес. %.
В других аспектах настоящее изобретение относится к применению пробиотической композиции по вышеуказанному второму аспекту в качестве средства для оздоровительных целей наружного и внутреннего применения, причём внутреннее применение выбрано из группы, содержащей пероральное, интраназальное и ректальное применение, а также в качестве по меньшей мере одного из кормовой добавки животным, пищевой добавки рациона питания человека, косметической пасты или лосьона, удобрения. В вариантах выполнения изобретения пробиотическая композиция применяется с разбавлением физиологическими или водными растворами, растворами трав и других натуральных лекарственных средств. Настоящее изобретение также относится к применению пробиотической композиции в качестве функционального пищевого ингредиента в составе по меньшей мере одного из твердой пищи, напитков и готовых соусов и напитков, в качестве по меньшей мере одного из средства детоксикации, ингредиента медицинских средств, компонента, обладающего эффектами, направленными против по меньшей мере одного из ожирения, симптомов диабета II типа, провоспалительного и токсикогенного гликирования биомолекул при повышенном уровне послеобеденного сахара в крови, в качестве концентрата для приготовления функциональных продуктов питания и/или дополнительного источника пищеварительных ферментов.
Ещё в одном аспекте изобретение предусматривает пробиотический продукт, содержащий ретентат грубых частиц отрубей, получаемый после одного из этапов ферментации в способе по вышеуказанному первому аспекту, выполненный с возможностью применения во влажной и/или отжатой форме в качестве по меньшей мере одного из кормовой добавки животным, пищевой добавки рациона питания человека, косметической пасты или лосьона, удобрения.
Следует отметить, что изобретательский замысел не ограничен вышеперечисленными аспектами, и на основании сведений, характеризующих изобретение в описании, специалистам в данной области техники будет очевидно, что изобретение может также принимать форму других продуктов и/или способов, отличных от вышеперечисленных. Объём правовой охраны изобретения определяется исключительно прилагаемой формулой изобретения и не ограничен какими-либо конкретными подробностями, приведёнными в нижеследующем описании изобретения.
На основании уровня техники, представленного, в частности, охарактеризованными выше известными решениями, авторы заявляемой группы изобретений пришли к выводу о возможности и необходимости дополнения метрики функциональных продуктов, описанных в ГОСТ Р 52349-2005, метриками влияния на функции ЖКТ, с акцентом на нормализацию микрофлоры и регулировку обмена веществ функциональными ингредиентами из пробиотических пищевых продуктов, приготовленных на предобработанном и ферментированном растительном сырье.
Предлагаемая группа изобретений, как будет более подробно описано ниже, характеризуется, в частности, повышением концентрации постбиотиков на фоне экстремально низкой концентрации моносахаридов и отсутствия скрытых сахаров, содержанием существенного количества олигомеров белков, углеводов и жиров, а также олигопептидов, олигосахаридов, конъюгатов полиненасыщенных жирных кислот (омега 3) и других эссенциальных нутриентов, пребиотиков и пищевых волокон. Предлагаемая композиция содержит широкий спектр пищеварительных ферментов бактериального происхождения, широкий спектр микроминералов в биодоступной форме. При этом она не содержит грубые фрагменты отрубей, поскольку они отфильтровываются при приготовлении композиции, и характеризуется длительными сроками хранения. Кроме того, в соответствии с литературными данными (Corcoran BM, Stanton C, Fitzgerald GF, Ross RP. Survival of probiotic lactobacilli in acidic environments is enhanced in the presence of metabolizable sugars. Appl Environ Microbiol. 2005 Jun;71(6):3060-7. doi: 10.1128/AEM.71.6.3060-3067.2005. PMID: 15933002; PMCID: PMC1151822.), пробиотики лучше сохраняются в закисленной ферментированной среде с экзополисахаридами, сопоставимой с предлагаемыми заявителем композициями, и легче переносят агрессивную среду ЖКТ.
В основе изобретательского замысла лежит представление о том, что нормализация микрофлоры является не единственной полезной характеристикой пробиотических пищевых продуктов любого происхождения. Не менее важную роль играют функциональные пищевые ингредиенты, регулирующие обмен веществ в организме человека и, в частности, многочисленные пищеварительные и непищеварительные функции ЖКТ и печени.
Повышение усвояемости пищи достигается благодаря пищеварительной активности бактериальных ферментов, как аккумулированных в заявляемой пробиотической композиции, так и вновь синтезируемых активными микроорганизмами при добавлении в пищу.
Обогащение пищи эссенциальными нутриентами в пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря присутствию витаминов, синтезируемых бактериями, витаминов исходного растительного сырья, олигомеров и мономеров растительных белков и углеводов, полученных вследствие ферментации, полиненасыщенных жиров из состава сырья и их бактериальных конъюгатов (омега 3), микроэлементов в биоусвояемой форме и металлопротеинов.
Нормализация функций переваривания ЖКТ человека при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря бактериальным ферментам как аккумулированным в продукте, так и вновь синтезируемым активными микроорганизмами в составе пищи. Нормализация функции всасывания ЖКТ человека при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря наличию олигомеров и мономеров растительных белков и углеводов, полученных вследствие гидролиза и ферментации.
Нормализация моторно-эвакуаторной функции ЖКТ человека при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря наличию ферментированных пищевых волокон в составе пробиотических пищевых композиций.
Нормализация секреторной функции ЖКТ человека при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря наличию нейромедиаторов и их предшественников бактериального происхождения присутствующих среди постбиотиков в составе пробиотических пищевых композиций.
Нормализация метаболической функции ЖКТ человека при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря наличию ферментов детоксикации бактериального происхождения в составе пробиотических пищевых композиций.
Нормализация барьерной функции ЖКТ при применении пробиотической композиции согласно изобретению человека достигается благодаря наличию экзополисахаридов бактерий, как свободных, так и ассоциированных с клетками бактерий в составе пробиотических пищевых композиций.
Нормализация функции детоксикации ЖКТ человека при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря наличию бактериальных ферментов детоксикации, сорбции токсинов и эндотоксинов ферментированными пищевыми волокнами и лизатами бактерий (протеогликаны оболочек бактерий), а также благодаря антиоксидантной активности живых бактерий, присутствию короткоцепочечных жирных кислот, полифенолов и фенольных кислот.
Нормализация микробиоты и эффективное поддержание дружественной микрофлоры ЖКТ при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря наличию экзополисахаридов (свободные и ассоциированные с бактериальными стенками), присутствию в составе продукта пробиотиков, стимулирующих резидентную микрофлору ЖКТ, и пребиотиков (ферментированные пищевые волокна, бета-глюканы растительного и бактериального происхождения, экзополисахариды бактерий), а также присутствию бактериоцинов, угнетающих патогенную и условно патогенную флору ЖКТ, лизатов бактерий, минералов в биодоступной форме.
Нормализация антиоксидантной функции ЖКТ человека при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря наличию антиоксидантов природного происхождения в составе растительного сырья и бактерий, дополнительному обогащению полифенолами растений, и собственной антиоксидантной активностей живых микроорганизмов в составе пробиотических пищевых композиций.
Улучшение взаимодействия между кишечником и печенью при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается благодаря наличию в продукте короткоцепочечных жирных кислот бактериального происхождения, в частности, молочной кислоты.
Улучшение взаимодействия между кишечником и мозгом достигается благодаря наличию в пробиотической композиции согласно изобретению нейромедиаторов и их предшественников бактериального происхождения, а также разрушению или связыванию вредных метаболитов микроорганизмов ЖКТ, в частности, провоспалительных липополисахаридов грамотрицательных бактерий.
Отладка функций ЖКТ человека и метаболической активности микробиоты при применении пробиотической композиции согласно изобретению достигается посредством нормализации регуляторных процессов в организме человека.
Комплексное воздействие функциональных ингредиентов пробиотической композиции согласно изобретению регулирует процессы обмена веществ (регуляторные процессы) в организме человека, улучшает функциональные свойства любой пищи и увеличивает срок сохраняемости продуктов.
Отсутствие грубых пищевых волокон и лекарственных соединений, имеющих индивидуальные противопоказания, исключает противопоказания по применению заявляемых пробиотических пищевых композиций. Длительный срок хранения пробиотической композиции согласно изобретению достигается без изменения численности микроорганизмов благодаря наличию в среде доступных питательных нутриентов (таких как пептиды, олигопептиды, аминокислоты, олигосахариды и др.), полученных на этапе гидролиза растительного сырья в способе производства пробиотической композиции на растительном сырье в соответствии с предлагаемым изобретением.
Способ производства пробиотической композиции
Сначала будет описан способ производства пробиотической композиции на растительном сырье согласно первому аспекту настоящего изобретения. В общем случае способ согласно первому аспекту изобретения содержит этапы, на которых:
- натуральный мед или материал растительного происхождения, представляющий собой злаки, бобовые, овощи, фрукты, зеленую массу съедобных растений, включая дикоросы, и их субпродукты (дробленое зерно, измельченные семена, хлопья, гранулы, мука, соки, твердые/полужидкие/жидкие/сухие концентраты, пасты и жмых), взятые по отдельности или в виде купажей разного состава, по меньшей мере однократно обогащают композицией микроэлементов,
- переводят в жидкую форму гидролизата с концентрацией сухого вещества от 0,2 до 80%,
- пастеризуют,
- вводят мезофильную и/или термофильную закваску, содержащую штаммы пищевых микроорганизмов,
- ферментируют при оптимальной для размножения микроорганизмов температуре вплоть до достижения ими стационарной фазы роста,
- переводят на этап ферментации при субоптимальной пониженной температуре до достижения заданных характеристик,
- фильтруют от грубых частиц отрубей по меньшей мере однократно после гидролиза или одного из этапов ферментации.
Для получения пробиотической композиции согласно изобретению используют такие режимы гидролиза пищевыми ферментами и пастеризации, совместное воздействие которых не приводит к разрушению пребиотических и биоактивных компонентов исходного растительного сырья. Пищевые гидролитические ферменты используют с целью разжижения растительного сырья, включающего в себя крахмал и другие полисахариды, которые при этом разлагаются до смеси олиго- и моносахаридов. Это (сахаризация и разжижение) позволяет получать более концентрированную среду, благоприятную для размножения и активного существования пробиотических бактерий.
В способе согласно изобретению предъявляются относительно невысокие требования к стерильности, что обусловлено тем, что гидролизат исходного растительного сырья, содержащий более 2,5 % морской или гималайской соли, препятствует размножению вредных микроорганизмов. Ферментационная среда после заквашивания такого гидролизата становится ещё менее благоприятной для вредных микроорганизмов, благодаря её обогащению бактериоцинами и молочной кислотой из состава закваски.
Обогащение продукта многокомпонентной минеральной композицией согласно заявляемому способу осуществляется перед изготовлением гидролизата материала растительного происхождения. Это обеспечивает оптимальный ионный состав реакционной смеси для осуществления ферментативного гидролиза и устраняет возможный профицит ионов металлов, необходимых для эффективной работы ферментов гидролиза.
На первом этапе ферментации материала растительного происхождения в стационарных условиях (без поддержания состава питательной среды) в осахаренной среде и при оптимальной температуре происходит логарифмический рост численности микроорганизмов вплоть до достижения стационарной фазы.
При наличии в среде быстрых сахаров иные компоненты, доступные для питания микроорганизмов, используются только для целей биосинтеза. Переход на их использование в качестве источника энергии происходит после исчерпания пула быстрых сахаров.
Отличительной особенностью заявляемого способа производства пробиотической композиции является второй этап ферментации (при пониженной температуре, субоптимальной для размножения микроорганизмов). В этих условиях потребления низкоэнергетических соединений, присутствующих в большом количестве в ферментационной среде, достаточно как для поддержания численности микроорганизмов, так и аккумуляции в ферментолизате полезных метаболитов и постбиотиков. Пониженная температура ферментации способствует также увеличению времени жизни бактериальных метаболитов и постбиотиков, в частности пищеварительных ферментов, накопленных на этапе ферментации быстрых сахаров. Качественный состав метаболитов и постбиотиков на втором этапе ферментации богаче, чем на первом этапе ферментации. Такое обогащение является результатом ступенчатого гидролиза специфических питательных компонентов ферментационной среды (полисахариды и их фрагменты, включая олигосахариды, пептиды, олигопептиды и аминокислоты, олиголипиды и фрагменты исходных молекул жиров).
Таким образом, на втором этапе ферментации поддерживается численность микроорганизмов, достигнутая на первом этапе ферментации, а также возрастает количество и обогащается спектр эссенциальных нутриентов, пребиотиков, постбиотиков и полезных метаболитов микроорганизмов в составе пробиотической композиции.
При отсутствии второго этапа ферментации численность микроорганизмов постепенно падает на 1-3 порядка, а накопленный объем эссенциальных нутриентов, пребиотиков, постбиотиков и полезных метаболитов бактериального происхождения становится нестабильным как в количественном, так и в качественном отношении.
Авторами изобретения установлено, что добавление быстрых сахаров на втором этапе ферментации даёт прирост численности микроорганизмов в среде на 1-2 порядка (до 108 - 1014 КОЕ в 1 мл) при сохранении состава аккумулята метаболитов и постбиотиков, полезных для человека.
Упомянутый второй этап ферментации при пониженной температуре завершается при достижении характеристик, заданных функциональной направленностью конкретной пробиотической композиции. Такие характеристики могут быть заданы в отношении по отдельности, так и в комбинации из ферментативной активности, спектра и количественного содержания витаминов, моно- и олигосахаридов, олигопептидов и аминокислот, короткоцепочечных жирных кислот, экзополисахаридов, бактериоцинов, полифенолов и фенольных кислот, минералов в биодоступной форме.
Для ферментации в способе согласно изобретению используются следующие культуры пробиотических микроорганизмов, которые в итоговом продукте находятся в функционально активном состоянии и могут быть представлены по меньшей мере одним из штаммов, пригодных для использования в пищевой промышленности, из числа лакто/бифидо/пропионовокислых бактерий родов: Aerococcus, Bifidobacterium, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Propionibacterium, Sporolactobacillus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella, а также представителей иных родов лактобактерий, не относящихся к патогенным для человека видам микроорганизмов, как по отдельности, так и в любом допустимом сочетании друг с другом.
Концентрация микроорганизмов в готовом продукте устанавливается заранее в диапазоне от 106 до 1013 КОЕ/мл в зависимости от функциональной направленности конкретной пробиотической композиции и используемых в технологическом процессе штаммов пробиотиков. Этапы ферментации и аккумуляции постбиотиков проводят при заданной температуре (соответственно, оптимальной и субоптимальной для конкретных штаммов микроорганизмов) до достижения ими стационарной фазы роста.
Жизнедеятельность используемых и допустимых к применению в композиции микроорганизмов может осуществляться в диапазоне температур от 0 до 50 °C. Транспортировка при повышенной температуре потенциально снижает срок годности композиции, но не влияет на полезные свойства продукта. При повышенной температуре в композиции интенсивно увеличивается концентрация метаболитов и постбиотиков пробиотических бактерий, и соразмерно уменьшается количество пищи (преимущественно пищевых волокон растительного происхождения). При незначительных отрицательных температурах (-1 °C) продукт не замерзает.
В качестве косвенных признаков, определяющих достижение требуемых характеристик композиции и окончание этапа ферментации могут быть использованы уровень pH, количество постбиотического и/или метаболического слоя, органолептические свойства, включая запах, известное время достижения таких характеристик при используемой в ходе второго этапа ферментации температуре.
Осуществляемый при необходимости в некоторых вариантах выполнения изобретения ввод пищевых щелочей на этапе ферментации при оптимальной или пониженной температуре снижает концентрацию молочной кислоты, что стимулирует дальнейший прирост численности микроорганизмов, приводит к появлению биоконсервантов (таких как лактаты натрия и/или калия), а также меняет органолептические свойства продукта.
При обогащении продукта добавками на жировой основе (в частности, оливковое масло, рыбий жир и др.) за счет молочной кислоты происходит эмульгация и конъюгация полиненасыщенных жирных кислот (омега 3 и 6) в составе продукта.
В соответствии с заявляемым способом, растительное сырье представляет собой зерна злаков, бобовые, овощи, фрукты, зеленую массу съедобных растений, включая дикоросы, взятые по отдельности или в виде купажей разного состава. Разнообразие сырья позволяет подобрать среду с заданным вариантом обогащения теми или иными функциональными ингредиентами, что позволяет адаптировать производство под доступное местное растительное сырье.
Далее способ согласно изобретению будет проиллюстрирован конкретными примерами реализации изобретения, которые служат исключительно для подтверждения возможности реализации назначения заявляемого изобретения с достижением заявленного технического результата, но не для ограничения объёма правовой охраны настоящего изобретения какими-либо конкретными подробностями.
Пример 1: Концентрат пробиотической композиции на овсяной среде с минералами и полифенолами (мята перечная).
В данном примере способ согласно изобретению осуществляется для получения пробиотической композиции в виде концентрата на овсяной среде с минералами и полифенолами. Процесс в соответствии со способом проходит в виде следующей последовательности этапов:
1. Замачивают в режиме перемешивания сухие овсяные хлопья в воде с температурой 76 °C из расчета 600 г хлопьев на 1 л суспензии овса.
2. Вводят композицию макро- и микроэлементов - розовую гималайскую соль - до конечной концентрации 2,2 вес %.
3. Вводят гидролитический фермент Амилосубтилин из расчета 0,75 г на 1 кг сухих овсяных хлопьев.
4. Гидролизуют в режиме измельчения обводненный овес с добавками при 76 °C в течение 15 мин до формирования однородной взвеси с полужидкой консистенцией, которая не меняется на жидкую в последние 3-5 мин гидролиза.
5. Охлаждают в режиме перемешивания полужидкую овсяную взвесь до 58°C.
6. Вводят гидролитический фермент Протосубтилин из расчета 3 г на 1 кг сухих овсяных хлопьев.
7. Гидролизуют в режиме измельчения полужидкую взвесь с добавками при 58 °C в течение 30 мин до формирования мелкодисперсной жидкой взвеси, консистенция которой ощутимо не меняется последние 5-10 мин гидролиза.
8. Пастеризуют гидролизат в режиме перемешивания в течение 10 мин при температуре 92°C, что одновременно приводит к инактивации внешних ферментов гидролиза.
9. Добавляют композицию полифенолов (продукт горячей водной экстракции измельченной сухой мяты перечной, из расчета 10 г мяты на 1 л экстракта) в количестве 50 мл экстракта на 1 литр пастеризованного гидролизата.
10. Охлаждают гидролизат до 42 °C.
11. Вводят мезофильную закваску (любые непатогенные штаммы, выбранные из группы, содержащей Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. pediococcus, L. plantarum, L.rhamnosus , L. bulgaricus, L. helveticus, L. salivarius , L. fermentum, L. reuteri, Lactococcus lactis, Bifidum bifidum, B. breve, B. longum, B. infantis, Streptococcus thermophilus по отдельности или в любом сочетании).
12. Ферментируют суспензию в режиме перемешивания в течении 10-15 часов при постоянной температуре 35-40 °C до достижения pH 3.8 -4.8.
13. Фильтруют от грубых частиц отрубей с помощью сит с ячейками 80-100 меш.
14. Ферментируют при 12 °C до достижения заданного количества метаболитов и постбиотиков.
Полученная пробиотическая композиция характеризуется экстремально низким содержанием моносахаридов (<0,9 % массовой доли по ГОСТ Р 54607.6-2015) и содержит следующие биоактивные компоненты:
- пробиотические микроорганизмы в концентрации 109-1014 КОЕ/мл с высокой собственной антиоксидантной активностью (содержание оценивается, например, по ГОСТ 10444.11-2013, МУК 4.2.577-96, методам описанным в Aline Moser, Hélène Berthoud, Elisabeth Eugster, Leo Meile, Stefan Irmler, Detection and enumeration of Lactobacillus helveticus in dairy products, International Dairy Journal, Volume 68, 2017, Pages 52-59, ISSN 0958-6946, https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.12.007, The spiral plate count (SPLC) method, и другим методам, определяющим количество микроорганизмов);
- пищеварительные ферменты молочнокислых бактерий (протеолитической активности (содержание оценивается, например, по ГОСТ 34430-2018, а также по методам, описанным в источниках CHOW, B. F., & PETICOLAS, M. A. (1948). A rapid method for the determination of proteolytic activities of enzyme preparations. The Journal of general physiology, 32(1), 17–24. https://doi.org/10.1085/jgp.32.1.17; S CASTRO and A M B CANTERA, A rapid and inexpensive procedure for the determination of proteolytic activity - 1995 - Biochemical Education - Wiley Online Library https://iubmb.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1016/0307-4412%2894%2900104-W);
- короткоцепочечные жирные кислоты (содержание определяется, например, методом газовой хроматографии);
- пребиотики (пищевые волокна овса и пробиотических бактерий) (содержание определение растворимых и нерастворимых пищевых волокон определяется, например, ферментативно-гравиметрическим методом по ГОСТ Р 54014-2010 или методом, описанным в источнике Li BW. Determination of total dietary fiber in foods and food products by using a single-enzyme, enzymatic-gravimetric method: interlaboratory study. J AOAC Int. 1995 Nov-Dec;78(6):1440-4. PMID: 8664579);
- бактериоцины (содержание определяется, например, методом, описанным в источнике Catherine B. Lewus, Thomas J. Montville, Detection of bacteriocins produced by lactic acid bacteria, Journal of Microbiological Methods, Volume 13, Issue 2, 1991, Pages 145-150, ISSN 0167-7012, https://doi.org/10.1016/0167-7012(91)90014-H.);
- экзополисахариды пробиотических бактерий (содержание определяется, например, методом, описанным в Rühmann B, Schmid J, Sieber V. Methods to identify the unexplored diversity of microbial exopolysaccharides. Front Microbiol. 2015 Jun 9;6:565. doi: 10.3389/fmicb.2015.00565. PMID: 26106372; PMCID: PMC4460557);
- конъюгаты полиненасыщенных жирных кислот (омега 3 в биодоступной форме);
- микроминералы в биодоступной форме (например, наличие селен-протеинов и селен-цистеина как биодоступной формы микроминерала);
- антиоксиданты овса и пробиотических бактерий (полифенолы и фенольные кислоты) (определение спектрофотометрическим методом);
- эссенциальные нутриенты (свободные аминокислоты, олигопептиды, короткие липиды, витамины группы B и др.);
- энтеросорбенты овса и молочнокислых бактерий;
- нейромедиаторы и их предшественники бактериального происхождения (серотонин, гамма-аминомасляная кислота и др.) (определение на основе методик, раскрытых в статье Briguglio M, Dell'Osso B, Panzica G, Malgaroli A, Banfi G, Zanaboni Dina C, Galentino R, Porta M. Dietary Neurotransmitters: A Narrative Review on Current Knowledge. Nutrients. 2018 May 10;10(5):591. doi: 10.3390/nu10050591. PMID: 29748506; PMCID: PMC5986471).
Пробиотическая композиция, полученная в данном примере, может быть использована в качестве пробиотического пищевого концентрата, концентрата напитков, функциональной пищевой добавки, кормовой добавки для животных, удобрения.
Пример 2: Концентрат пробиотической композиции на гречневой среде, обработанной пищевой щелочью и дополненной минералами, с обогащением омега 3 (оливковое масло) и полифенолами (мята перечная)
В данном примере способ согласно изобретению осуществляется для получения пробиотической композиции в виде концентрата на гречневой среде, обработанной пищевой щелочью и дополненной минералами. Процесс в соответствии со способом проходит в виде следующей последовательности этапов:
1. Замачивают крупу гречки в воде при температуре 60 °C из расчета 500 г на 1 л суспензии гречки на 30 мин.
2. Измельчают и перемешивают до формирования однородной взвеси с полужидкой консистенцией.
3. Вводят в режиме перемешивания композицию макро- и микроэлементов - розовую гималайскую соль - до конечной концентрации 1,0 вес. %.
4. Вводят в том же режиме пищевую щелочь из расчета 15-20 г на 1 л суспензии
5. В качестве пеногасителя и источника омега 3 вводят оливковое масло из расчета 50 мл на 1 л суспензии.
. 6. Гидролизуют в течение 30 мин полужидкую взвесь с добавками в режиме измельчения при постепенном повышении температуры до 92 °C до формирования мелкодисперсной жидкой взвеси, консистенция которой ощутимо не меняется последние 5-10 мин гидролиза.
7. Пастеризуют гидролизат в режиме перемешивания 10 мин при температуре 92 °C.
8. Добавляют композицию полифенолов (продукт горячей водной экстракции измельченной сухой мяты перечной, из расчета 10 г мяты на 1 л экстракта) в количестве 50 мл экстракта на 1 л пастеризованного гидролизата.
9. Охлаждают гидролизат до 37 °C.
10. Вводят мезофильную закваску молочнокислых бактерий (штаммы Lactobacillus acidophilus и Streptococcus thermophilus).
11. Суспензию ферментируют в режиме перемешивания в течении 15-17 часов при постоянной температуре 37 °C.
12. Фильтруют от грубых частиц отрубей с помощью сит с ячейками 80-100 меш.
13. Ферментируют при 12 °C до достижения pH 4.0 - 4.8 и заданного количества метаболитов и постбиотиков.
Пробиотическая композиция, полученная в данном примере, может быть использована в качестве пробиотического пищевого концентрата, концентрата напитков, функциональной пищевой добавки.
Пример 3: концентрат пробиотической композиции на среде из дикоросов с минералами
В данном примере способ согласно изобретению осуществляется для получения пробиотической композиции в виде концентрата на среде из дикоросов (зеленая масса сныти и корень одуванчика) с минералами. Процесс в соответствии со способом проходит в виде следующей последовательности этапов:
1. Получают в режиме измельчения или перемешивания водную суспензию смеси замороженных (или сырых) дикоросов (зеленая масса сныти обыкновенной и корень одуванчика с массовым соотношением 3 к 1) или приготовленных из них порошков, взятых в том же соотношении, из расчета 600 г обводненных дикоросов на 1 л водной суспензии или 150 г смеси порошков на 1 л суспензии.
2. Добавляют обогащенную микроэлементами композицию водного экстракта порошка фукуса дробленого (продукт горячей водной экстракции порошка из фукуса дробленого, из расчета 30 г фукуса в 1 л экстракта) до конечной концентрации 0,9 вес %.
3. В режиме измельчения или перемешивания нагревают смесь до 59 °C.
4. Вводят в режиме перемешивания смесь гидролитических ферментов (амилосубтилин и целлолюкс) в соотношении 1 к 1 из расчета 2 г смеси ферментов на 1 кг порошка или 1 кг сухого веса смеси дикоросов.
5. Гидролизуют в течение 30 мин при 58 °C до формирования однородной взвеси с устойчивой полужидкой консистенцией.
6. Нагревают гидролизат в режиме перемешивания до 65 °C.
7. Вводят протеолитический фермент папаин из расчета 5 г фермента на 1 кг порошка или сухого веса смеси дикоросов.
8. Гидролизуют суспензию в режиме перемешивания при 65 °C в течение 15 мин до формирования однородной взвеси жидкой консистенции.
9. Пастеризуют гидролизат в режиме перемешивания в течение 10 мин при температуре 92°C, что одновременно инактивирует все внешние ферменты гидролиза.
10. Охлаждают гидролизат в том же режиме до 45-50 °C.
11. Вводят термофильную закваску (штаммы Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactobacillus casei, Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides по отдельности или в любом сочетании).
12. Ферментируют в режиме перемешивания в течении 15-18 часов при постоянной температуре 45-50 °C до достижения pH 4.0 - 4.8.
13. Фильтруют от грубых частиц отрубей с помощью сит с ячейками 80-100 меш.
14. Вводят в ферментат в режиме перемешивания пищевую щелочь (бикарбонат Na или К, или их смесь в соотношении 1 к 1) из расчета 15 г на 1 л суспензии.
15. Добавляют оливковое масло в качестве пеногасителя и источника получения конъюгатов омега 3.
16. Ферментируют при 20 °C до достижения до достижения pH 4.0 - 4.8 и заданного количества метаболитов и постбиотиков.
В состав пробиотической композиции, полученной способом по данному примеру, помимо биоактивных веществ бактериального происхождения входят полезные для здоровья компоненты дикоросов и бурой водоросли фукус;
- пребиотики (пищевые волокна из дикоросов);
- натуральные загустители (инулин из корней одуванчика, агар-агар из фукуса);
- полифенолы и фенольные кислоты (дикоросы, фукус);
- витамины и микроэлементы в биодоступной форме (дикоросы, фукус);
- эссенциальные нутриенты (дикоросы, фукус).
Пробиотическая композиция, полученная в данном примере, может быть использована в качестве пробиотического пищевого концентрата, концентрата напитков, функциональной пищевой добавки, кормовой добавки для животных.
Пример 4: Концентрат пробиотического медового напитка с добавлением пребиотика (пищевых волокон)
В данном примере способ согласно изобретению осуществляется для получения пробиотической композиции в виде концентрата пробиотического медового напитка с добавлением пребиотика (пищевых волокон). Процесс в соответствии со способом проходит в виде следующей последовательности этапов:
1. Растворяют в режиме перемешивания натуральный мед в воде при 55 °C из расчета 600 г меда в 1 л воды.
2. Вводят композицию макро- и микроэлементов - розовую гималайскую соль - до конечной концентрации 3,4 вес %.
3. Охлаждают раствор до 42 °C.
4. Вводят в режиме перемешивания концентрированный раствор полифенолов красного винограда в количестве 10 мл на 1 л суспензии.
5. Вводят мезофильную закваску (штаммы Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. pediococcus, L. plantarum, L.rhamnosus , L. bulgaricus, L. helveticus, L. salivarius, L. fermentum, Bifidobacterium bifidum, B. breve, B. Longum, B. infantis, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus по отдельности или в любом сочетании).
6. Ферментируют суспензию в режиме перемешивания в течении 10-15 часов при постоянной температуре 35-40 °C до достижения pH 4.0 -4.8.
7. Добавляют в качестве пребиотика и загустителя порошок топинамбура из расчета 4 г на 1 л суспензии.
8. Ферментируют при 12 °C до достижения заданного количества метаболитов и постбиотиков.
Пример 5: Концентрат пробиотической композиции на рисовой среде с добавкой минералов, экстракта зеленого чая и натурального меда
В данном примере способ согласно изобретению осуществляется для получения пробиотической композиции в виде концентрата на рисовой среде с добавкой минералов, экстракта зеленого чая и натурального меда, дополненный куркумой (или экстрактом корня имбиря). Процесс в соответствии со способом проходит в виде следующей последовательности этапов:
1. Замачивают в режиме перемешивания зерна пропаренного риса в воде с температурой 76 °C из расчета 210 г риса на 1 л суспензии.
2. Вводят композицию макро- и микроэлементов - розовую гималайскую соль - до конечной концентрации 1,1 вес %.
3. Вводят гидролитический фермент Амилосубтилин из расчета 0,75 грамма на 1 кг сухих зерен.
4. Гидролизуют обводненный рис в режиме измельчения при 76 °C в течение 15 мин, до формирования однородной взвеси полужидкой консистенции.
5. Охлаждают в режиме перемешивания до 58 °C.
6. Вводят в том же режиме протеолитический фермент бромелайн из расчета 5 г на 1 кг сухих зерен.
7. Гидролизуют полужидкую взвесь при 58 °C в течение 30 мин в режиме измельчения до формирования мелкодисперсной жидкой взвеси.
8. Пастеризуют гидролизат в режиме перемешивания в течение 10 мин при температуре 92 °C, что одновременно приводит к инактивации внешних ферментов гидролиза.
9. Охлаждают в том же режиме до 55 °C.
10. Добавляют водный экстракт полифенолов зеленого чая (экстракция 10 г зеленого чая 1 л кипятка) из расчета 50 мл экстракта чая на 1 литр пастеризованного гидролизата.
11. Растворяют в режиме перемешивания натуральный мед в гидролизате при 55 °C из расчета 600 г меда в 1 л воды.
12. Охлаждают гидролизат до 42 °C.
13. Вводят мезофильную закваску (штаммы Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. pediococcus, L. plantarum, L.rhamnosus , L. bulgaricus, L. helveticus, L. salivarius, L. fermentum, Bifidobacterium bifidum, B. breve, B. Longum, B. infantis, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus по отдельности или в любом сочетании).
14. Суспензию ферментируют в режиме перемешивания в течении 10-15 часов при постоянной температуре 35-40 °C до достижения pH 4.0 -4.8.
15. Фильтруют от грубых частиц отрубей с помощью сит с ячейками 80-100 меш.
16. Ферментируют при 12 °C до достижения заданного количества метаболитов и постбиотиков.
17. Вводят в режиме перемешивания порошок куркумы из расчета 2 г на 1 л ферментата или охлажденный водный экстракт корня имбиря (экстракция 50 г измельченного корня в 1 л кипятка) из расчета 50 мл экстракта на 1 л ферментата.
Пример 6: Пробиотическая композиция с повышенным содержанием микроорганизмов, постбиотиков и метаболитов бактериального происхождения
Данный пример осуществления способа согласно изобретению по существу представляет собой модифицированный вариант способа, описанного выше в Примере 1, и позволяет получить пробиотическую композицию с дополнительно повышенным содержанием микроорганизмов, постбиотиков и метаболитов бактериального происхождения. Процесс в соответствии со способом по существу соответствует процессу, описанному выше в Примере 1. Однако он дополняется тем, что в пробиотическую композицию, приготовленную способом, описанным в Примере 1, на этапе ферментации при 12°C вводят пищевую щелочь в количестве 18 г на 1 л ферментата.
Результатом такого дополнительного этапа является повышение количества микроорганизмов в готовом продукте на 1-2 порядка.
Пример 7: Пробиотическая композиция с пропионокислыми бактериями и пропионовой кислотой
Данный пример осуществления способа согласно изобретению по существу представляет собой модифицированный вариант способа, описанного выше в любом из Примеров 1-5, и позволяет получить пробиотическую композицию, дополненную пропионокислыми бактериями и пропионовой кислотой. Процесс в соответствии со способом по существу соответствует процессу, описанному выше в любом из Примеров 1-5. Однако он дополняется тем, что в гидролизат, приготовленный на соответствующем этапе осуществления способа, описанного в любом из вышеприведённых Примеров 1-5, добавляется закваска, содержащая штаммы Propionibacterium acidipropionici, P. freudenreichii, P. jensenii, P. microaerophilum по отдельности или в любом сочетании, после чего осуществляется двухэтапная ферментация.
Это позволяет дополнить получаемую пробиотическую композицию пропионокислыми бактериями и их метаболитом пропионовой кислотой. Пропионовая кислота и пропионаты имеют следующие функции: энергообеспечение эпителия, антибактериальный эффект, регуляция пролиферации и дифференцировки эпителия, поставка субстратов глюконеогенеза, блокировка адгезии патогенов к эпителию, поддержание ионного обмена (см., например, Ардатская М.Д., Минушкин О.Н. Современные принципы диагностики и фармакологической коррекции // Гастроэнтерология, приложение к журналу Consilium Medicum. – 2006. - Т. 8. – №2. С. 4-17., Hosseini E, Grootaert C, Verstraete W, Van de Wiele T. Propionate as a health-promoting microbial metabolite in the human gut. Nutr Rev. 2011 May;69(5):245-58. doi: 10.1111/j.1753-4887.2011.00388.x. PMID: 21521227). Пропионовая кислота также участвует в синтезе гормонов, нейромедиаторов (серотонина, эндорфинов) и обладает противогрибковым эффектом и повышает физическую выносливость организма (Jonathan Scheiman, Sarah Lessard, Aleksandar D. Kostic, et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nature Medicine, 2019).
Эти факторы повышают функциональность конечного продукта.
Пример 8: Приготовление овсяного пробиотического напитка с водным экстрактом мяты перечной
Данный пример осуществления способа согласно изобретению по существу представляет собой модифицированный вариант способа, описанного выше в Примере 1, и позволяет получить пробиотическую композицию в форме овсяного пробиотического напитка с водным экстрактом мяты перечной. Процесс в соответствии со способом по существу соответствует процессу, описанному выше в Примере 1. Однако он дополняется тем, что концентрат пробиотической композиции, приготовленной способом, описанным в Примере 1, разбавляют водой в объемном соотношении 6 к 1. После этого добавляют свежеприготовленный водный экстракт порошка мяты перечной в количестве 50 мл экстракта на 1 л напитка.
В одном или более вариантах выполнения изобретения использование водных экстрактов мяты перечной, которые обладают спазмолитическими, болеутоляющими, противовоспалительными, спазмолитическыи, противоотечными свойствами, что известно из биомедицинских исследований (см., в частности, Almeida RN, Hiruma CA, Barbosa-Filho JM: Analgesic effect ofrotundefolone in rodents. Fitoterapia 1996, 67:334–338.; Della Loggia R, Tubaro A, Lunder T: Evaluation of some pharmacological activities of a peppermint extract. Fitoterapia 1990, 61:15–221; Raya MD, Utrilla MP, Navarro MC, Jimenez J: CNS activity of Mentha rotundifolia and Mentha longifolia essential oil in mice and rats. Phytother Res 1990, 4:232–234; Mimica-Dukić N, Božin B, Soković M, Mihajlović B, Matavulj M: Antimicrobial and antioxidant activities of three Mentha species essential oils. PlantaMed 2003, 69:413–419). Кроме того, водные экстракты мяты перечной также являются природным источником полифенолов и антиоксидантов.
Пример 9: Пробиотические композиции с лекарственными травами
Данный пример осуществления способа согласно изобретению по существу представляет собой модифицированный вариант способа, описанного выше в любом из Примеров 1-5, и позволяет получить пробиотическую композицию, дополненную лекарственными травами. Процесс в соответствии со способом по существу соответствует процессу, описанному выше в любом из Примеров 1-5. Однако он дополняется тем, что в пробиотическую композицию, приготовленную способом по любому из Примеров 1-5, после этапа ферментации добавляют экстракты лекарственных трав, такие как, в качестве неограничивающего примера, водный экстракт ромашки (в количестве измельченных цветов ромашки аптечной из расчета 100 г ромашки на 1 л горячей водной экстракции) в количестве 50 мл экстракта на 1 литр продукта. Это дополнительно оказывает противовоспалительное, спазмолитическое, регенерирующее и успокоительное (седативное) действие пробиотической композиции на человека.
Пример 10: Пробиотическая композиция в виде пасты
Данный пример осуществления способа согласно изобретению по существу представляет собой модифицированный вариант способа, описанного выше в Примере 3, и позволяет получить пробиотическую композицию в форме пасты. Процесс в соответствии со способом по существу соответствует процессу, описанному выше в Примере 3. Однако он дополняется тем, что в пробиотическую композицию, приготовленную в соответствии с Примером 3, добавляют порошок из корня топинамбура до достижения пастообразной консистенции, что повышает пребиотическую составляющую продукта, поскольку корень топинамбура содержит много инулина. Функциональная направленность такого продукта - для людей с диабетом 2 типа, ожирением, дисбиозом.
Пример 11: Гипоаллергенная пробиотическая композиция
Данный пример осуществления способа согласно изобретению по существу представляет собой модифицированный вариант способа, описанного выше в любом из Примеров 1-5, и позволяет получить гипоаллергенную пробиотическую композицию. Процесс в соответствии со способом по существу соответствует процессу, описанному выше в любом из Примеров 1-5. Однако он дополняется тем, что в гидролизат, приготовленный в рамках осуществления способа в соответствии с любым из Примеров 1-5, добавляют закваску, содержащую штамм Lactobacillus acidophilus ЕР 317/402 (Наринэ), и осуществляют первый этап ферментации при 37 °C, второй этап ферментации - при 10-15 °C.
Пример 12: Пробиотическая композиция с повышенным содержанием минералов
Данный пример осуществления способа согласно изобретению по существу представляет собой модифицированный вариант способа, описанного выше в Примере 1, и позволяет получить пробиотическую композицию в виде концентрата с повышенным содержанием минералов. Процесс в соответствии со способом по существу соответствует процессу, описанному выше в Примере 1. Однако он дополняется тем, что в пробиотическую композицию, приготовленную в соответствии с Примером 1, добавляют 30% водный раствор макро- и микроэлементов (розовую гималайская соль) до конечной концентрации 4,0 вес %. Розовая (гималайская) и морская соль предназначены для дополнительного улучшения органолептических свойств пробиотической композиции согласно изобретению.
Следует отметить, что описанные выше примеры приготовления пробиотических композиций способом согласно изобретению представляют собой лишь некоторые из возможных вариантов выполнения способа согласно изобретению. Описанные в различных примерах конкретные этапы способа и режимы их выполнения могут быть использованы в других вариантах выполнения способа согласно изобретению, образуя широкий спектр других возможных конкретных вариантов реализации изобретения, несмотря на то, что их описание в явном виде не приведено. Примеры приведены исключительно для пояснения возможных вариантов реализации и демонстрации вариативности технологических процессов, находящихся в рамках изобретательского замысла, а также с целью подтверждения возможности реализации назначения изобретения и достижения технического результата.
Выбор конкретного способа приготовления пробиотической композиции согласно изобретению и ее конкретный состав определяется нутрициологами или пищевыми технологами с учетом требуемой функциональной направленности продукта, промышленных возможностей, доступности растительного сырья и доступных или намеренно используемых пробиотических штаммов микроорганизмов, примеры которых приведены выше.
Пробиотическая композиция
Во втором аспекте изобретение относится к пробиотической композиции на растительном сырье, получаемой способом по первому аспекту изобретения, описанному выше. Пробиотическая композиция согласно изобретению в целом характеризуется следующим:
- уровнем рН от 1.5 до 5.8,
- отсутствием грубых частиц отрубей,
- содержанием:
природных антиоксидантов растительного происхождения,
полифенолов и фенольных кислот растительного и бактериального происхождения,
пищевых волокон,
пептидов,
бета-глюканов,
моно- и олигомеров углеводов и белков,
полиненасыщенных жирных кислот,
активных микроорганизмов,
накопленных метаболитов и постбиотиков микроорганизмов,
минералов в биодоступной форме,
гидролитических ферментов и ферментов детоксикации,
бактериоцинов,
экзополисахаридов,
витаминов группы B,
короткоцепочечных жирных кислот,
нейромедиаторов и их предшественников,
гемсодержащих белков и других металлопротеинов; и
- массовой долей сухих веществ от 0,2 до 80 вес. %.
Ниже приводится краткая характеристика и поясняются функции некоторых ключевых компонентов пробиотической композиции, входящих в состав готового продукта и/или получаемых в процессе осуществления описанного выше способа производства пробиотической композиции согласно изобретению.
Ферментолизат представляет собой ферментированную растительную среду, получаемую в процессе осуществления способа производства пробиотической композиции, характеризующуюся высоким содержанием пептидов и аминокислот. Ферментолизат способствует поддержанию необходимой численности микроорганизмов в пробиотической композиции согласно изобретению на этапе ее хранения.
Большая вариативность растительного сырья и его экстрактов, используемых при производстве пробиотической композиции (гранат, куркума, мята перечная, красный виноград, зеленый чай, перец и другие пряности, различные ягоды) обеспечивают высокую вариативность конечного состава композиции в отношении полифенолов и фенольных кислот. Полифенолы, содержащиеся в пробиотической композиции, получаемой предлагаемым способом, являются антиоксидантами, что положительным образом сказывается на сроке хранения композиции.
За счет охарактеризованной выше ферментативной деятельности микроорганизмов полифенолы в пробиотической композиции, получаемой предлагаемым способом, могут модифицироваться, что расширяет спектр полифенолов в ЖКТ. Полифенолы и фенольные кислоты представляют собой обычные компоненты гидролизированных продуктов растительного происхождения, а также метаболитов пробиотических микроорганизмов, полученных на средах, содержащих материалы растительного происхождения. Они являются эффективными антиоксидантами и улучшителями органолептических свойств пробиотической композиции.
Постбиотики и метаболиты пробиотических бактерий в составе композиции представлены полезными для человека биомолекулами: короткоцепочечными жирными кислотами, эссенциальными нутриентами, включая витамины и минералы в биодоступной форме, экзополисахаридами, пищеварительными ферментами, нейромедиаторами и их предшественниками, бактериоцинами, детоксикантами и активаторами детоксикации разнотипных клеток и органов человека, пищевыми фибриллами, включая бактериальные бета-глюканы, факторами роста и протекции клеток человека и дружественной резидентной микрофлоры кишечника, противовоспалительными агентами и иными химическими соединениями, способствующими нормализации обмена веществ в организме человека.
Постбиотики в составе композиции накапливаются во время её созревания при субоптимальной пониженной температуре и в течение периода её хранения при температуре 2-8 °C. К постбиотикам относятся как термостабильные (в диапазоне от 0 до 50 °C) продукты бактериального синтеза с длительным сроком существования, так и продукты бактериального синтеза с пониженной термостабильностью и/или со средним и коротким периодом жизни. Концентрация короткоживущих и/или не термостабильных постбиотиков в составе композиции может поддерживаться при пониженной температуре на постоянном уровне ввиду постоянной метаболической активности микроорганизмов. При этом количество термостабильных постбиотиков растет в течение периодов созревания и хранения продукта при пониженных температурах.
Положительная динамика уровня постбиотиков в продукте являются отличительным признаком пробиотической композиции от известных постбиотических препаратов (метабиотиков), в которых уровень термостабильных биомолекул является относительно постоянной величиной, а содержание не термостабильных и/или короткоживущих биомолекул быстро падает в течение срока хранения.
Лактобактерии известны своей способностью переводить микроэлементы в доступную для клеток человека форму. В качестве примера можно привести бактериальную трансформацию ионов селена в наночастицы или селенированные аминокислоты, что позволяет быстро и эффективно устранить дефицит этого жизненно важного микроэлемента и тем самым осуществлять профилактику онкологических заболеваний, старения и иных хронических заболеваний, связанных с дефицитом биодоступного селена.
Функциональность пищи, дополненной пробиотической композицией согласно изобретению, повышается за счёт бактериального белка (секретируемые бактериями ферменты и пептиды, а также белки в составе бактерий, которые составляют не менее 1/4 - 1/3 их сухого веса). Бактериальный белок в отличие от запасных белков многих растений хорошо сбалансирован по аминокислотному составу. В таком белке в достаточном количестве содержатся все незаменимые и условно незаменимые для человека аминокислоты.
Бактерии в составе предлагаемой пробиотической композиции могут разрушаться в ходе естественной гибели, под действием выделяемых ими пероксидов (например, перекиси водорода), фермента лизоцим и сторонних бактериоцинов от бактерий другого вида. При этом исходный состав пробиотической композиции обогащается полезными продуктами лизиса бактерий (литические ферменты, компоненты клеточной стенки, общий белок и пептиды, олигосахариды и т.п.).
Бактериоцины, синтезируемые пробиотическими бактериями, накапливаются в составе пробиотической композиции, производимой способом согласно изобретению. Эти агенты обеззараживают и тем самым предотвращают порчу получаемого данным способом продукта, выступая в качестве биоконсервантов. Бактериоцины нормализуют резидентную микробиоту толстого кишечника за счет угнетения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Пробиотические бактерии из получаемой предлагаемым способом композиции и их компоненты (фрагменты клеточной стенки), попадающие в толстый кишечник, являются стимулирующими факторами для роста и развития нормофлоры.
В исходном растительном сырье, используемом для получения пробиотической композиции способом согласно изобретению, возможен дефицит по некоторым микроэлементам. Микроэлементы необходимы для эффективного бактериального синтеза некоторых витаминов и металлопротеинов. В частности, синтез витамина B12 требует присутствия ионов кобальта. Чем шире спектр микроэлементов в составе среды, тем выше уровень синтеза витаминов и металлопротеинов пробиотическими бактериями в составе пробиотической композиции и нормофлоры ЖКТ человека. Для восполнения потенциального дефицита микроэлементов в конечном продукте согласно способу осуществляют по меньшей мере однократное обогащение композицией микроэлементов, которая может быть представлена либо розовой (гималайской) солью, либо морской солью, либо порошком морских водорослей, либо иными пищевыми ингредиентами или композициями, содержащими широкий спектр микроэлементов.
Обогащение микроэлементами можно осуществлять за счет пищевых ингредиентов или композиций - природных источников разнотипных микроэлементов, таких как, например, мумие, экстракты чаги и трутовика лакированного, семена абрикоса или орехов, некоторые дикоросы типа корня солодки, ревеня, одуванчика или лакрицы, а также аптечных препаратов с добавками микроэлементами (типа льняного масла с селеном) и ферментированных семян бобовых (типа пасты мисо) по одиночке или в комбинации.
Состав и количественное содержание микроэлементов в рекомендуемой суточной дозе пробиотической композиции согласно изобретению не превышает половины суточной потребности человека в них. Предельно допустимые концентрации определены для разных категорий населения в отношении таких источников минералов как розовая (гималайская) и морская соль, а также для порошка фукуса и других водорослей, используемых в пищу. Это позволяет легко рассчитать максимально допустимое суточное потребление композиции согласно изобретению для разных возрастных и половых групп человека по микроэлементам, как для условно здоровых людей, так и лиц, страдающих заболеваниями, требующими коррекций суточного потребления тех или иных минералов.
Присутствие микроэлементов в составе пробиотической композиции, получаемой способом согласно изобретению, повышает функциональность пищи, потребляемой совместно с ней, вне зависимости от рациона питания.
Важную роль в составе композиции согласно изобретению играют короткоцепочечные жирные кислоты, которые являются метаболитами пробиотических микроорганизмов, ферментирующих сахаризованные среды. По заявляемому способу сахаризация материалов растительного происхождения происходит на этапе гидролиза. Последующая ферментация бактериями осуществляется вплоть до максимально возможного уровня десахаризации. Дальнейшее увеличение концентрации короткоцепочечных жирных кислот возможно при необходимости путём дообогащения сырья сахаризованными смесями. Избыток молочной кислоты угнетает размножение бактерий, что можно избежать введением в состав ферментационной среды пищевой щелочи (бикарбонат Na или К, или их смесь в соотношении 1 к 1). Короткоцепочечные жирные кислоты являются агентами детоксикации, бактериостатиками и нутриентами, участвующими в липидном обмене.
Используемые для получения ферментационной среды материалы растительного происхождения содержат как водорастворимые, так и не водорастворимые пищевые волокна (поли- и олигосахариды), которые являются пребиотиками, доступными в качестве продуктов питания для резидентной микробиоты.
За счет бактериальной ферментации пищевые волокна исходного сырья фрагментируются на более короткие последовательности. Это расширяет спектр пищевых пребиотиков в связи с разнообразием пищевых пристрастий полезных бактерий нормофлоры человека, что полностью снимает риски повреждения защитного слизистого слоя кишечника.
Пищевые волокна разного состава и происхождения обладают селективностью в отношении сорбции токсикантов разного типа. Это дает возможность для эффективной сорбции токсикантов самого разного типа, как в составе пищи, так и в ЖКТ.
Одним из механизмов очищения организма является процесс физиологической фильтрации и реабсорции жидкости из сосудистого русла в просвет кишечника его ворсинками. Контактируя с сорбентами из пробиотической композиции (пищевые волокна, стенки бактерий) и при воздействие бактериальных ферментов детоксикации вредные вещества выводятся из организма. Таким образом, композиция является эффективным средством от отравлений, токсикозов разной этиологии, в том числе эндотоксикозов. Сорбционные свойства композиции улучшают состояние организма человека при дисбиозе.
Полифенолы в составе композиции служат антиоксидантами, что положительным образом сказывается на сохранности органолептических и функциональных свойств композиции. В свою очередь бактериоцины блокируют размножение посторонних микроорганизмов в композиции. Эти факторы обеспечивают длительный срок хранения композиции. Заявители экспериментально установили, что срок годности композиции составляет не менее одного года при температуре хранения 2-8 °C.
Растительное сырье для изготовления пробиотических композиций представляет из себя злаки, бобовые, овощи, фрукты, зеленую массу съедобных растений, включая дикоросы, взятые по отдельности или в виде купажей разного состава.
Возможно дополнение исходного растительного сырья пищевыми волокнами и натуральными загустителями (инулином или инулин-богатыми добавками, резистентным крахмалом, ксантановой или гуаровой камедью, пектином и др.).
Кроме того, значительное место в пробиотической композиции согласно изобретению занимают гидролитические ферменты бактерий. Общеизвестно, что гидролитические ферменты бактерий нормофлоры участвуют в переваривании пищи вместе с пищеварительными энзимами человека. В толстом кишечнике человека пищеварение осуществляется по преимуществу бактериальными ферментами.
Бактерии выделяют пищеварительные ферменты в зависимости от состава питательной среды. При наличии моно- и дисахаридов пробиотические бактерии в первую очередь выделяют ферменты для переваривания и усвоения этих энергетически выгодных соединений. После исчерпания сахаридов бактерии переключаются на другие менее энергетически ценные соединения, выделяя соответствующие гидролитические ферменты. Синтезированные ферменты накапливаются в ферментационной среде.
В состав используемого в композиции гидролизатов или щелочных лизатов материала растительного происхождения входят разнообразные простые и сложные сахара (олиго- и полисахариды). Это обстоятельство определяет гетерогенность бактериальных пищеварительных ферментов, накапливаемых в составе пробиотической композиции. Это позволяет использовать пробиотическую композицию в качестве эффективного средства для снижения гликемического индекса пищи. Как следствие, применение пробиотической композиции оказывает положительное влияние на диетические свойства потребляемой пищи и самочувствие людей страдающих диабетом II типа.
При добавлении пробиотической композиции в еду в качестве функционального пищевого ингредиента, регистрируются явные признаки «переваривания пищи в тарелке» (разжижение при перемешивании, обогащение органолептического букета, заметное обессахаривание) аккумулированными в пробиотической композиции ферментами. Пища с ингредиентом «пробиотическая композиция» обозначается авторами настоящего изобретения как «пробиотическая еда».
В потребляемой пище обычно содержатся разнообразные моно-и дисахариды и скрытые сахара (крахмалистые соединения), которые повышают её гликемический индекс. Бактериальные пищеварительные ферменты из состава пробиотической композиции согласно изобретению осуществляют их гидролиз.
Чем шире спектр накопленных в пробиотической композиции ферментов, разрушающих сахара, и чем большее количество их аккумулировано в пробиотической композиции, тем быстрее и эффективнее будет происходить обессахаривание и снижение гликемического индекса потребляемой пищи после дополнения её композицией. Обработанная или употребленная с композицией пища становится более пригодной для людей, страдающих ожирением, а также диабетом II типа и повышенным уровнем сахара в крови.
В отсутствие специальных консервантов пищеварительные ферменты быстро разрушаются. Однако вследствие описанных выше технических особенностей изобретения в составе пробиотической композиции поддерживается баланс кислотности, антиоксидантов, минералов и природных консервантов (лактат натрия и молочная кислота), которые препятствуют быстрому разрушению присутствующих пищеварительных ферментов и ряда других функциональных ингредиентов композиции.
Кроме того, в пробиотической композиции согласно изобретению, за счет синтетической активности пробиотических бактерий образуются как предшественники серотонина, так и сам серотонин. Для лиц, страдающих гастритами и язвенными болезнями ЖКТ, изжогой, повышенной кислотностью, наличие серотонина в композиции является значимым фактором нормализации функций ЖКТ. Это позволяет использовать композицию, как самостоятельно, так и в качестве ингредиента пищи, для профилактики и облегчения симптомов перечисленных заболеваний ЖКТ.
Применение пробиотической композиции
В других аспектах настоящее изобретение относится к применениям пробиотической композиции, полученной способом согласно первому вышеописанному аспекту, по различным назначениям, неограничивающие примеры которых будут описаны ниже. Следует отметить, что на основании вышеизложенных сведений о продукте (пробиотической композиции) и способе его производства специалистам в данной области техники могут быть очевидны и другие назначения, по которым также может применяться пробиотическая композиция согласно изобретению с реализацией указанного назначения и достижением указанного технического результата, при этом все такие назначения считаются также входящими в объём правовой охраны заявляемого изобретения.
Прежде всего, следует отметить, что характеристики продукта (пробиотической композиции), получаемого способом согласно изобретению, допускают его внутреннее (в качестве примера, пероральное, интраназальное и ректальное) и наружное применение в оздоровительных целях, что обусловлено, в частности, составом пробиотической композиции и её физической формой (мелкодисперсная суспензия).
Испытания пробиотической композиции согласно изобретению при её применении вышеуказанными способами продемонстрировали полезные эффекты пробиотической композиции, основанные на следующих механизмах действия пробиотической композиции.
Было показано, что действие пробиотической композиции согласно изобретению при интраназальном и пероральном применении (в последнем случае - в виде средства для полоскания) аналогично по своему механизму действию таких препаратов с пробиотиками, бактерицидами, ферментами, метабиотиками, как, например, препарат от насморка Ноздрин, производитель ВЕТОМ (состав: Бактерии Bacillus amyloliquefaciens штамм ВКПМ В-10642 (DSM 24614), продукты их метаболизма и наполнитель), AVSYSTEMS (действующее вещество: витамины, микроэлементы и метаболиты симбиотических бактерий Bifidobacterium sp, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, Faecalibacterium prausnitzii, Lactobacillus acidophilus, см. https://a-v-systems.com/), LiviaOne Topical Spray Probiotics (действующее вещество: смесь пробиотиков на обогащенном ферментами субстрате, воде и смеси 3 трав, см. https://store.liviaglobal.com/products/topical-probiotic-spray-4oz).
Действие пробиотической композиции согласно изобретению при ректальном применении оценивалось согласно рекомендациям, приведённым в источниках Перлмуттер Д., Лоберг К. “Кишечник и мозг. Как кишечные бактерии исцеляют и защищают ваш мозг” 2020 ISBN 978-5-00146-890-5, Perlmutter, David (2019). The Microbiome and the Brain. CRC Press. ISBN 978-0815376729.
Действие пробиотической композиции согласно изобретению при наружном применении оценивалось по примеру косметических средств с метабиотиками/постбиотиками, ферментами, витаминами и пробиотиками (таких как, например, USDA Organic Topical (Skin) Probiotic Spray by MaryRuth's https://www.maryruthorganics.com/products/skin-usda-organic-topical-probiotic-spray-vegan-non-gmo-4oz).
Благодаря вариативности используемого растительного сырья создаются богатые технологические возможности по производству широкого спектра пробиотических пищевых композиций с разными регуляторными эффектами на организм человека. Это позволяет учесть индивидуальные различия между людьми и подобрать оптимальный продукт, наиболее эффективный для нормализации микрофлоры ЖКТ конкретного человека.
Наружное применение эффективно при:
- зуде (за счет комплексного действия короткоцепочечных жирных кислот, антиоксидантов и противовоспалительных агентов из состава пробиотической композиции);
- ранениях и язвах эпителиальных покровов, кожных высыпаниях (за счет комплексного действия бактериоцинов, антиоксидантов, противовоспалительных агентов из состава пробиотической композиции);
- при уходе за кожей и волосами (за счет эссенциальных нутриентов, минералов в биодоступной форме, экзополисахаридов и других биоактивных метаболитов микроорганизмов).
Ректальное применение эффективно при:
- дисбактериозе, нарушении перистальтики, запорах и диарее;
- заболеваниях, связанных с накоплением провоспалительных цитокинов в органах человека (сахарный диабет II типа, ожирение, местные воспаления слизистых оболочек и пр.).
Интраназальное применение эффективно при:
- ринитах, связанных с нарушением микробиоты носовой полости;
- профилактике вирусных и бактериальных инфекций носоглотки;
- затруднениях носового дыхания.
Полоскание и опрыскивание ротовой полости эффективно:
- при воспалении полости рта, слюнных желез и миндалин, а также для профилактики вирусных и бактериальных инфекций;
- для уменьшения зубного налета;
- для улучшения состояния слизистой оболочки ротовой полости и поверхности зубов.
Свойства и состав композиции позволяет использовать изобретение:
- в военных и экспедиционных условиях за счет за счёт использования ферментированных дикорастущих растений в период их вегетации, консервации мясных продуктов местного происхождения;
- условно здоровым людям позволяет разнообразить пищевой рацион и укрепить иммунитет за счет использования ферментированных пищевых продуктов, обогащенных витаминами, природными антисептиками, антиоксидантами и иммуномодуляторами;
- в местах с дефицитом продуктов питания для получения из малопитательного и трудноусвояемого растительного сырья продуктов, пригодных для полноценного питания;
- для восстановления и поддержания функций ЖКТ и нормофлоры;
- в пищевой промышленности для удешевления производства продуктов питания и увеличения сохраняемости продукции, ферментирования и маринования пищевых продуктов животного происхождения (мяса, рыбы, морепродуктов);
- в составе оздоровительных и восстановительных курсов;
- лицам, страдающим диабетом II типа и/или ожирением, для снижения уровней послеобеденного сахара и провоспалительных цитокинов в пораженных органах и тканях, а также частичной блокады центра голода в головном мозге с помощью YY-пептида бактериального происхождения;
- женщинам в период беременности и после родов для ослабления симптомов токсикоза и обогащения рациона питания;
- кормящим женщинам для обогащения рациона питания эссенциальными нутриентами и минералами в биодоступной форме;
- в пенитенциарной системе как доступное средство обеспечения полноценного рациона питания;
- в качестве функционального ингредиента и улучшителя вкуса напитков и других пищевых продуктов;
- для снятия интоксикации при курсах лечения онкологических заболевания;
- при реабилитации короновирусной инфекции и во время течения болезни - в качестве средства устранения цитокинового шторма, восстановления микробиоты и укрепления иммунитета, благодаря большому количеству противовоспалительных соединений бактериального происхождения и агентов детоксикации растительного и бактериального происхождения.
Применение пробиотической композиции согласно изобретению в составе пищи способствует нормализации веса и снижению послеобеденного уровня сахара в крови, за счет частичного разрушения сахаров бактериальными ферментами и замедлению транспорта моносахаридов через стенку кишечника, увеличению питательной ценности пищи, что позволяет снизить разовый объем потребляемой пищи.
Кроме вышеперечисленных применений, также возможно использование пробиотической композиции согласно изобретению в качестве кормов и добавок кормов для животных, а также в качестве удобрения для земледелия и средства обработки растений.
Ретентат грубых частиц отрубей
Ещё в одном аспекте изобретение относится к пробиотическому продукту, содержащему ретентат грубых частиц отрубей, получаемый после одного из этапов ферментации в способе производства пробиотической композиции на основе растительного сырья по вышеописанному первому аспекту настоящего изобретения.
В частности, ретентат грубых частиц отрубей получают при осуществлении способа по первому аспекту настоящего изобретения на этапе фильтрации пробиотической композиции от грубых частиц отрубей, выполняемом по меньшей мере однократно после гидролиза или одного из этапов ферментации. Для приготовления продукта согласно данному аспекту изобретения используют отфильтрованные грубые частицы отрубей. Продукт, представляющий собой ретентат грубых частиц отрубей, может применяться во влажной и/или отжатой форме в качестве по меньшей мере одного из кормовой добавки животным, пищевой добавки рациона питания человека, косметической пасты или лосьона, удобрения. Ретентат грубых частиц отрубей согласно изобретению представляет собой уже готовый к употреблению или использованию продукт с длительным сроком хранения в расфасованном в вакуумные упаковки виде или после лиофилизации, что, в свою очередь, позволяет дополнительно продлить сроки хранения продукта.

Claims (18)

  1. Способ производства пробиотической композиции на растительном сырье, содержащий этапы, на которых:
    натуральный мед или материал растительного происхождения, представляющий собой злаки, бобовые, овощи, фрукты, зеленую массу съедобных растений, включая дикоросы, и их субпродукты (дробленое зерно, измельченные семена, хлопья, гранулы, мука, соки, твердые/полужидкие/жидкие/сухие концентраты, пасты и жмых), взятые по отдельности или в виде купажей разного состава, по меньшей мере однократно обогащают композицией микроэлементов,
    переводят в жидкую форму гидролизата с концентрацией сухого вещества от 0,2 до 80%,
    пастеризуют,
    вводят мезофильную и/или термофильную закваску, содержащую штаммы пищевых микроорганизмов,
    ферментируют при оптимальной для размножения микроорганизмов температуре вплоть до достижения ими стационарной фазы роста,
    переводят на этап ферментации при субоптимальной пониженной температуре до достижения заданных характеристик,
    фильтруют от грубых частиц отрубей по меньшей мере однократно после гидролиза или одного из этапов ферментации.
  2. Способ по п.1, в котором композиция микроэлементов выбрана из группы, содержащей по меньшей мере одно из розовой (гималайской) соли, морской соли, порошка морских водорослей, пищевых ингредиентов или композиций, содержащих широкий спектр микроэлементов, или любое их сочетание.
  3. Способ по п.1, в котором мезофильная и/или термофильная закваска представлена по меньшей мере одним из штаммов, пригодных для использования в пищевой промышленности, из числа видов лакто/бифидо/пропионовокислых бактерий следующих родов: Aerococcus, Bifidobacterium, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Propionibacterium, Sporolactobacillus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella и представителей иных родов лактобактерий, не относящихся к патогенным для человека видам и штаммам микроорганизмов, как по отдельности, так и в любом сочетании друг с другом.
  4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором вводят по меньшей мере один из компонентов, выбранных из группы, содержащей: минералы, полифенолы и фенольные кислоты по отдельности или в виде смеси, источники омега 3 и 6, пищевые волокна, травяные экстракты, натуральный мед, патоку, натуральные сахара, натуральные загустители, натуральные антиоксиданты и ароматизаторы в форме водных растворов, порошка, гранул, водных или масляных экстрактов, паст, измельченного растительного сырья, частей растений, кристаллов, или любое их сочетание.
  5. Способ по п. 1, в котором на этапах гидролиза и ферментации осуществляют ввод пищевых щелочей и/или пеногасителей.
  6. Способ по п. 1, в котором перевод в жидкую форму гидролизата дополнительно содержит сахаризацию гидролизата.
  7. Способ по п. 1, в котором перевод в жидкую форму гидролизата осуществляется с помощью пищевых щелочей.
  8. Способ по п. 1, в котором на этапе ферментации или после фильтрации композицию разбавляют водой, соком, физиологическим раствором, раствором трав и растений, сиропами или другими напитками, пищевыми маслами.
  9. Способ по п. 1, в котором упомянутые заданные характеристики завершения этапа ферментации при субоптимальной температуре выбраны из группы, содержащей:
    уровень активности ферментов,
    состав и количественное содержание витаминов,
    содержание мономеров и/или олигомеров белков, углеводов и жиров,
    содержание и состав короткоцепочечных жирных кислот, экзополисахаридов, бактериоцинов, полифенолов и фенольных кислот, натуральных антиоксидантов, минералов в биодоступной форме, пищевых волокон,
    количество постбиотического и/или метаболического слоя,
    уровень pH,
    время ферментации при заданной температуре,
    органолептические свойства, или
    любое их сочетание.
  10. Пробиотическая композиция на растительном сырье, отличающаяся:
    уровнем рН от 1,5 до 6,5,
    отсутствием грубых частиц отрубей,
    содержанием:
    композиции микроэлементов,
    природных антиоксидантов растительного происхождения,
    полифенолов и фенольных кислот растительного и бактериального происхождения,
    пищевых волокон,
    пептидов,
    бета-глюканов,
    моно- и олигомеров углеводов и белков,
    полиненасыщенных жирных кислот,
    активных микроорганизмов,
    накопленных метаболитов и постбиотиков микроорганизмов,
    минералов в биодоступной форме,
    гидролитических ферментов и ферментов детоксикации,
    бактериоцинов,
    экзополисахаридов,
    витаминов группы B,
    короткоцепочечных жирных кислот,
    нейромедиаторов и их предшественников,
    гемсодержащих белков и других металлопротеинов; и
    массовой долей сухих веществ от 0,2 до 80 вес. %.
  11. Пробиотическая композиция по п.10, в которой композиция микроэлементов выбрана из группы, содержащей по меньшей мере одно из розовой (гималайской) соли, морской соли, порошка морских водорослей, пищевых ингредиентов или композиций, содержащих широкий спектр микроэлементов, или любое их сочетание.
  12. Применение пробиотической композиции по п. 10 в качестве средства для оздоровительных целей наружного и внутреннего применения, причём внутреннее применение выбрано из группы, содержащей пероральное, интраназальное и ректальное применение.
  13. Применение по п. 12, отличающееся тем, что пробиотическая композиция применяется с разбавлением физиологическими или водными растворами, растворами трав и других натуральных лекарственных средств.
  14. Применение пробиотической композиции по п. 10 в качестве функционального пищевого ингредиента в составе по меньшей мере одного из твердой пищи, паст, напитков и готовых соусов.
  15. Применение пробиотической композиции по п. 10 в качестве по меньшей мере одного из средства детоксикации, ингредиента медицинских средств, компонента, обладающего эффектами, направленными против по меньшей мере одного из ожирения, симптомов диабета II типа, провоспалительного и токсикогенного гликирования биомолекул при повышенном уровне послеобеденного сахара в крови.
  16. Применение пробиотической композиции по п. 10 в качестве концентрата для приготовления функциональных продуктов питания и/или дополнительного источника пищеварительных ферментов.
  17. Применение пробиотической композиции по п. 10 в качестве по меньшей мере одного из кормовой добавки животным, пищевой добавки рациона питания человека, косметической пасты или лосьона, удобрения.
  18. Пробиотический продукт, содержащий ретентат грубых частиц отрубей, получаемый после одного из этапов ферментации в способе по любому из пп. 1-9, выполненный с возможностью применения во влажной и/или отжатой форме в качестве по меньшей мере одного из кормовой добавки животным, пищевой добавки рациона питания человека, косметической пасты или лосьона, удобрения.
PCT/RU2022/050293 2021-09-17 2022-09-16 Пробиотическая композиция на растительном сырье и способ её получения WO2023043340A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021127403A RU2790676C1 (ru) 2021-09-17 Пробиотическая композиция на растительном сырье и способ её получения
RU2021127403 2021-09-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023043340A1 true WO2023043340A1 (ru) 2023-03-23

Family

ID=85603336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2022/050293 WO2023043340A1 (ru) 2021-09-17 2022-09-16 Пробиотическая композиция на растительном сырье и способ её получения

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023043340A1 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0317402A1 (fr) 1987-11-13 1989-05-24 General Electric Cgr S.A. Tube à rayons X ayant une cible en molybdène
WO1991017672A1 (en) 1990-05-18 1991-11-28 Hannu Salovaara Food product containing dietary fiber and method of making said product
RU2332113C1 (ru) 2006-12-25 2008-08-27 Веллеоутс Лимитед Биоовсяный питьевой пищевой продукт
RU2558191C1 (ru) 2014-05-28 2015-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Велле" Готовый к употреблению продукт на основе целых цельных зерен овса и способ его получения
US9161495B2 (en) 2009-11-17 2015-10-20 Jejuhongamga Method for preparing raw material for functional foods from barley or wheat seeds
US20180327792A1 (en) 2017-05-10 2018-11-15 The Quaker Oats Company Fermented Hydrolyzed Plant-Origin Material
WO2019158755A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 Anheuser-Busch Inbev S.A. A process for recovering proteinaceous and/or fibrous material from brewers' spent grains, and use thereof
RU2753252C2 (ru) * 2016-08-16 2021-08-12 Анхойзер-Буш Инбев С.А. Способ получения напитка или компонента напитка из пивных дробин

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0317402A1 (fr) 1987-11-13 1989-05-24 General Electric Cgr S.A. Tube à rayons X ayant une cible en molybdène
WO1991017672A1 (en) 1990-05-18 1991-11-28 Hannu Salovaara Food product containing dietary fiber and method of making said product
RU2332113C1 (ru) 2006-12-25 2008-08-27 Веллеоутс Лимитед Биоовсяный питьевой пищевой продукт
US9161495B2 (en) 2009-11-17 2015-10-20 Jejuhongamga Method for preparing raw material for functional foods from barley or wheat seeds
RU2558191C1 (ru) 2014-05-28 2015-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Велле" Готовый к употреблению продукт на основе целых цельных зерен овса и способ его получения
RU2753252C2 (ru) * 2016-08-16 2021-08-12 Анхойзер-Буш Инбев С.А. Способ получения напитка или компонента напитка из пивных дробин
US20180327792A1 (en) 2017-05-10 2018-11-15 The Quaker Oats Company Fermented Hydrolyzed Plant-Origin Material
WO2019158755A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 Anheuser-Busch Inbev S.A. A process for recovering proteinaceous and/or fibrous material from brewers' spent grains, and use thereof

Non-Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Development of a Dairy-Free Fermented Oat-Based Beverage With Enhanced Probiotic and Bioactive Properties", FRONT. MICROBIOL., 3 December 2020 (2020-12-03)
ALINE MOSERHELENE BERTHOUDELISABETH EUGSTERLEO MEILESTEFAN IRMLER: "Detection and enumeration of Lactobacillus helveticus in dairy products", INTERNATIONAL DAIRY JOURNAL, vol. 68, 2017, pages 52 - 59, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.12.007>
ALMEIDA RNHIRUMA CABARBOSA-FILHO JM: "Analgesic effect of rotundefolone in rodents", FITOTERAPIA, vol. 67, 1996, pages 334 - 338
ARDATSKAYA M.DMINUSHKIN O.N: "Sovremennye printsipy diagnostiki i farmakologicheskoy korrektsii (Modern principles of diagnosis and pharmacological correction", GASTROENTEROLOGY, APPENDIX TO THE JOURNAL CONSILIUM MEDICUM, vol. 8, no. 2, 2006, pages 4 - 17
BRIGUGLIO MDELL'OSSO BPANZICA GMALGAROLI ABANFI GZANABONI DINA CGALENTINO RPORTA M.: "Dietary Neurotransmitters: A Narrative Review on Current Knowledge", NUTRIENTS, vol. 10, no. 5, 10 May 2018 (2018-05-10), pages 591
CATHERINE B. LEWUSTHOMAS J. MONTVILLE: "Detection of bacteriocins produced by lactic acid bacteria", JOURNAL OF MICROBIOLOGICAL METHODS, vol. 13, 1991, pages 145 - 150, XP023699475, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.org/10.1016/0167-7012(91)90014-H.> DOI: 10.1016/0167-7012(91)90014-H
CHOW, B. F.PETICOLAS, M. A.: "A rapid method for the determination of proteolytic activities of enzyme preparations", THE JOURNAL OF GENERAL PHYSIOLOGY, vol. 32, no. 1, 1948, pages 17 - 24, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.org/10.1085/jgp.32.1.17>
CONWAY, P. L.STERN, R.TRAN, L.: "The value-adding potential of prebiotic components of Australian honey", RURAL INDUSTRIES RESEARCH AND DEVELOPMENT CORPORATION, 2010
CORCORAN BMSTANTON CFITZGERALD GFROSS RP.: "Survival of probiotic lactobacilli in acidic environments is enhanced in the presence of metabolizable sugars", APPL ENVIRON MICROBIOL., vol. 71, no. 6, June 2005 (2005-06-01), pages 3060 - 7
DELLA LOGGIA RTUBARO ALUNDER T: "Evaluation of some pharmacological activities of a peppermint extract", FITOTERAPIA, vol. 61, 1990, pages 15 - 221
HOLE ASRUD IGRIMMER SSIGL SNARVHUS JSAHLSTROM S.: "Improved bioavailability of dietary phenolic acids in whole grain barley and oat groat following fermentation with probiotic Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus johnsonii, and Lactobacillus reuteri.", J AGRIC FOOD CHEM., vol. 60, no. 25, 27 June 2012 (2012-06-27), pages 6369 - 75, XP055212594, DOI: 10.1021/jf300410h
HOSSEINI EGROOTAERT CVERSTRAETE WVAN DE WIELE T.: "Propionate as a health-promoting microbial metabolite in the human gut", NUTR REV., vol. 69, no. 5, May 2011 (2011-05-01), pages 245 - 58
J AOAC INT., vol. 78, no. 6, November 1995 (1995-11-01), pages 1440 - 4
JONATHAN SCHEIMANSARAH LESSARDALEKSANDAR D. KOSTIC ET AL.: "Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism", NATURE MEDICINE, 2019
MIMICA-DUKIC NBOZIN BSOKOVIC MMIHAJLOVIC BMATAVULJ M: "Antimicrobial and antioxidant activities of three Mentha species essential oils", PLANTAMED, vol. 69, 2003, pages 413 - 419
PERLMUTTER D.LOBERG K., THE INTESTINES AND THE BRAIN. HOW INTESTINAL BACTERIA HEAL AND PROTECT YOUR BRAIN, 2020
PERLMUTTER, DAVID: "The Microbiome and the Brain", 2019, CRC PRESS.
RAYA MDUTRILLA MPNAVARRO MCJIMENEZ J: "CNS activity of Mentha rotundifolia and Mentha longifolia essential oil in mice and rats", PHYTOTHER RES, vol. 4, 1990, pages 232 - 234
RUHMANN BSCHMID JSIEBER V.: "Methods to identify the unexplored diversity of microbial exopolysaccharides", FRONT MICROBIOL., vol. 6, 9 June 2015 (2015-06-09), pages 565
S CASTROA M B CANTERA: "Biochemical Education", 1995, WILEY, article "A rapid and inexpensive procedure for the determination of proteolytic activity"

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Panghal et al. Potential non-dairy probiotic products–A healthy approach
El Sohaimy Functional foods and nutraceuticals-modern approach to food science
US20120288588A1 (en) Functional cereal formulation
US20110206721A1 (en) Fermented soy nutritional supplements including mushroom components
Tolun et al. Medicinal properties and functional components of beverages
US8142823B2 (en) Nutraceutical composition
Rashwan et al. Natural nutraceuticals for enhancing yogurt properties: a review
US20100040732A1 (en) Compositions and Methods for Fermented Nutraceuticals
JP2016537004A (ja) 植物性タンパク質を含有する新規の非アレルギー性のスナック
JP5270680B2 (ja) 葉酸が混入された大豆発酵高分子物質及びこれを含む組成物
Gok Functional potential of several turkish fermented traditional foods: biotic properties, bioactive compounds, and health benefits
Akter et al. Synbiotic and antioxidant activity of fruit by-products and their effect on human health
Meena et al. Bioactive components and health benefits of maize-based fermented foods: A review
Nithya et al. Probiotic potential of fermented foods and their role in non-communicable diseases management: An understanding through recent clinical evidences
Kryuchkova et al. Vegetable ingredients in functional fermented milk products
KR20040106900A (ko) 소화기능 및 항산화기능이 강화된 생식조성물
RU2790676C1 (ru) Пробиотическая композиция на растительном сырье и способ её получения
TWI679982B (zh) 乳酸菌發酵物用於製造戊糖素（ｐｅｎｔｏｓｉｄｉｎｅ）生成抑制劑之用途
Meena et al. Fermented food products for gastrointestinal health and related diseases
WO2023043340A1 (ru) Пробиотическая композиция на растительном сырье и способ её получения
KR20200043555A (ko) 다이어트용 보조식품 조성물
Noomhorm et al. Functional foods, nutraceuticals and probiotics as functional food components
Agbakoba Essentials of nutraceuticals and probiotics
KR20100037312A (ko) 유산균을 이용한 분말형 건강보조식품의 제조방법
KR20100037309A (ko) 유산균을 이용한 환형 건강보조식품의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22870403

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202490579

Country of ref document: EA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022870403

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022870403

Country of ref document: EP

Effective date: 20240417