Новый способ изготовления крилевой муки - RU2460309C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технической области обработки ракообразных, таких как криль, с целью производства масел и муки, в частности с целью производства масел, содержащих астаксантин и фосфолипиды, содержащие компоненты жирных кислот омега-3, а также муки с высоким содержанием астаксантина.

Уровень техники

Криль представляет собой разновидность мелких ракообразных, обитающих во всех крупных океанах мира. Например, криль встречается в Тихом океане (Euphausia pacifica), в северной части Атлантического океана (Meganyctiphanes norvegica) и в Южном океане у берегов Антарктиды (Euphausia superba). Криль является жизненно важным видом океанской фауны и служит источником пищи для многих животных, таких как рыбы, птицы, акулы и киты. Количество криля в океане весьма велико; так, суммарная биомасса антарктического криля (E. superba) по имеющимся оценкам составляет порядка 300-500 миллионов тонн. В период короткого антарктического лета антарктический криль питается фитопланктоном. Однако в зимний период источники его пищи ограничены ледовыми водорослями, бактериями, морским детритом, а также белками собственного организма, истощаемыми для производства энергии. Поэтому пищевая ценность криля изменяется в течение сезона и, до некоторой степени, от года к году (см. Phleger et al., Comp. Biochem. Physiol. 131B (2002) 733). С целью компенсации изменений запасов пищи у криля развился эффективный ферментный пищеварительный аппарат, обеспечивающий быстрое разложение белков на аминокислоты (см. Ellingsen et al., Biochem. J. (1987) 246, 295-305). Данный механизм аутопротеолиза сохраняет высокую производительность и после смерти организма, что делает ловлю и хранение криля с обеспечением сохранения его питательной ценности сложной задачей. В связи с этим для предотвращения разложения криля либо снижают его ферментативную активность путем хранения криля при низкой температуре, либо изготавливают из криля крилевую муку.

В процессе изготовления крилевой муки криль варят, чтобы денатурировать все активные ферменты и обеспечить прекращение всей ферментативной активности. Криль богат фосфолипидами, которые действуют как эмульгаторы. Поэтому разделение воды, жира и белков с использованием механических методов сепарации более затруднительно, чем в обычной системе производства рыбной муки. Кроме того, при смешивании с горячей водой криль легче затвердевает, набирает вес и выделяет жидкость. С течением времени это может привести к постепенному накоплению коагулированных белков криля в варочном котле, что может вызвать перебои в работе системы в связи с закупориванием. Для устранения данной проблемы необходимо вводить горячий пар непосредственно в варочный котел. Данная операция требует значительных затрат энергии и, кроме того, может вызывать деградацию таких содержащихся в криле неустойчивых биологически активных компонентов как жирные кислоты омега-3, фосфолипиды и астаксантин. Наличие этих соединений повышает ценность крилевого масла при его использовании в пищевых добавках, высокоэффективных пищевых продуктах, а также фармацевтических продуктах, предназначенных для лечения животных и человека.

Как было недавно показано, жирные кислоты омега-3 могут способствовать предотвращению сердечно-сосудистых заболеваний, когнитивных расстройств, заболеваний суставов и воспалительных заболеваний, таких как ревматический артрит. Астаксантин представляет собой сильный антиоксидант и, следовательно, может быть использован для поддержания оптимального состояния здоровья. Таким образом, существует потребность в способе переработки криля в крилевую муку в более щадящих условиях, которые исключали бы деградацию этих ценных биологически активных компонентов.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предлагает способ переработки ракообразных, таких как криль, с получением масел и муки, в частности производства масел и других липидных экстрактов, содержащих астаксантин и фосфолипиды, содержащие компоненты жирных кислот омега-3, а также муки с высоким содержанием астаксантина.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются композиции, содержащие менее приблизительно 150, 100, 10, 5, 2 или 1 мг/кг астаксантина или от приблизительно 0,01 до приблизительно 1, 2, 5, 10 или 200 мг/кг астаксантина, который предпочтительно представляет собой эндогенный, природный астаксантин, от приблизительно 20% до приблизительно 50%, от 15% до 45% или от 25% до 35% фосфолипидов в/в, а также приблизительно от 15% до 60%, приблизительно от 20% до 50% или приблизительно от 25% до 40% белка в/в, причем указанные фосфолипиды содержат кислотные остатки жирных кислот омега-3. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения композиция содержит липидную фракцию, содержание жирных кислот омега-3 в которой составляет от приблизительно 5% до приблизительно 30%, от 10% до приблизительно 30% или от приблизительно 12% до приблизительно 18% в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат более приблизительно 60%, 65%, 80%, 85% или 90% фосфатидилхолина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат менее приблизительно 15%, 10%, 8% или 5% этаноламина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения композиции содержат от приблизительно 1% до 10%, предпочтительно от 2% до 8%, а в наиболее предпочтительном варианте - приблизительно от 2% до 6% алкилацилфосфатидилхолина. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения композиции содержат от приблизительно 40% до приблизительно 70% триацилглицерина в/в. В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения композиции содержат менее приблизительно 1% холестерина. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения белок содержит от приблизительно 8% до приблизительно 14% лейцина в/в и от приблизительно 5% до приблизительно 11% изолейцина в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагается водная фаза и твердая фаза, причем указанная твердая фаза содержит от приблизительно 20% до приблизительно 40% фосфолипидов в/в и от приблизительно 20% до приблизительно 40% белка в/в, причем указанные фосфолипиды содержат от приблизительно 10% до приблизительно 20% кислотных остатков жирных кислот омега-3 в/в.

В соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения предлагаются композиции на основе криля, содержащие астаксантин, белковую фракцию и липидную фракцию, причем указанная липидная фракция содержит менее приблизительно 10%, 5% или 3% фосфолипидов в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат менее приблизительно 15%, 10% или 5% фосфатидилхолина в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается крилевая мука, содержащая астаксантин и от приблизительно 8% до приблизительно 31% липидов, предпочтительно от приблизительно 8% до приблизительно 10 или 18% липидов, причем указанные липиды содержат более приблизительно 80% нейтральных липидов в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения крилевая мука содержит менее приблизительно 15%, 10%, 5%, 3% или 1% фосфолипидов. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат менее приблизительно 15%, 10% или 5% фосфатидилхолина в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются способы изготовления фосфолипидной композиции из биологического материала или биомассы, включающие в себя смешивание указанного биологического материала или биомассы с водой при соответствующей температуре для получения твердой фазы и водной фазы, содержащих фосфолипиды и белки; отделение указанной твердой фазы от указанной водной фазы; нагревание указанной водной фазы при температуре, достаточной для формирования фосфолипидно-белкового преципитата; и отделение указанного фосфолипидно-белкового преципитата от указанной водной фазы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается фосфолипидно-белковый преципитат, полученный вышеописанным способом. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения биологический материал или биомасса представляет собой криль. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения биологический материал или биомасса может представлять собой крабов, креветок, калануса, планктон, раков, икру или другие биологические материалы или биомассу, содержащие фосфолипиды. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя операцию изготовления муки из указанной твердой фазы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения операция изготовления муки включает в себя нагревание твердой фазы в присутствии воды; разделение жира и белка в указанной твердой фазе; и высушивание указанного белка для получения муки. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы дополнительно включают в себя операции прессования и сушки коагулята для получения коагулятной муки. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения такую сушку осуществляют горячим воздухом или паром. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается фосфолипидно-белковый преципитат, полученный вышеописанным способом. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается композиция, содержащая твердую фазу криля, полученную в соответствии с вышеописанными способами. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается крилевая мука, полученная вышеописанными способами.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются способы, включающие в себя экстракцию из крилевой биомассы первой липидной фракции; экстракцию из крилевой биомассы второй липидной фракции; и смешивание указанной первой липидной фракции и указанной второй липидной фракции для получения крилевой липидной композиции требуемого состава. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения одну или несколько операций экстракции осуществляют в отсутствие существенных количеств органических растворителей. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения первую липидную фракцию экстрагируют путем смешивания криля с водой при соответствующей температуре для получения твердой фазы и водной фазы, содержащих фосфолипиды и белок; отделения указанной твердой фазы от указанной водной фазы; нагревания указанной водной фазы при температуре, достаточной для образования фосфолипидно-белкового преципитата; отделения указанного фосфолипидно-белкового преципитата от указанной водной фазы; и отделения указанных фосфолипидов от указанного белка. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения вторую липидную фракцию экстрагируют путем нагревания твердой фазы в присутствии воды; и выделения жира и белка из указанной твердой фазы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения первая липидная фракция содержит более приблизительно 90% фосфатидилхолина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения вторая липидная фракция содержит более приблизительно 80% нейтральных липидов в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются способы производства из биологического материала или биомассы фосфолипидной композиции, включающие в себя смешивание указанного биологического материала или биомассы с водой для увеличения температуры указанного биологического материала до приблизительно 35-80°C, предпочтительно до приблизительно 50-75°C, а в наиболее предпочтительном варианте - до приблизительно 60-75°C, с целью получения первой твердой фазы и первой водной фазы, содержащих фосфолипиды и белки; отделение указанной первой твердой фазы от указанной первой водной фазы; и выделение белковой и фосфолипидной фракции из указанной первой водной фазы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения биомассу нагревают до первой температуры в течение, по меньшей мере, приблизительно 3 минут, предпочтительно в течение от приблизительно 3 минут до 60 минут, в более предпочтительном варианте - в течение от приблизительно 3 минут до 20 минут, а в наиболее предпочтительном варианте - в течение от приблизительно 3 минут до 10 минут. Применение настоящего изобретения не ограничено каким-либо конкретным видом биологического материала или биомассы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения биологический материал представляет собой морскую биомассу. В соответствии с некоторыми из предпочтительных вариантов осуществления изобретения биологический материал или биомасса содержит криль, крабов, креветок, калануса, планктон, раков, икру или другие биологические материалы или биомассу, содержащие фосфолипиды. Применение настоящего изобретения не ограничено каким-либо конкретным видом криля. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения используют свежий криль, в то время как в других вариантах осуществления изобретения используют замороженный криль. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения используемый криль принадлежит к виду Euphausia superba. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения операция выделения белковой и фосфолипидной фракции из указанной первой водной фазы включает в себя нагревание указанной первой водной фазы до температуры, достаточной для образования фосфолипидно-белкового коагулята, и отделение указанного фосфолипидно-белкового коагулята от указанной водной фазы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления способа по изобретению он включает в себя второй этап нагревания. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения первую водную фазу нагревают до температуры более 80°C, предпочтительно до температуры, составляющей приблизительно от 80 до 120°C, а в наиболее предпочтительном варианте - до температуры, составляющей приблизительно от 90 до 100°C. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения крилевое молоко выдерживают при такой температуре в течение от приблизительно 1 минуты до приблизительно 60 минут, предпочтительно от приблизительно 1 минуты до приблизительно 10 минут, а в наиболее предпочтительном варианте - от приблизительно 2 минут до приблизительно 8 минут. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения нагревание производят при атмосферном давлении, в то время как в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения давление превышает атмосферное. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления способов по изобретению они дополнительно включают в себя операцию прессования указанного фосфолипидно-белкового коагулята для получения жидкой фазы коагулята и фильтр-прессного остатка коагулята. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления способов по изобретению они дополнительно включают в себя операцию сушки указанного фильтр-прессного остатка коагулята для получения коагулятной муки. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления способов по изобретению они дополнительно включают в себя операцию экстракции коагулятного масла из указанной коагулятной муки. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления способов по изобретению они дополнительно включают в себя операции прессования и сушки коагулята для получения коагулятной муки. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения сушку производят горячим воздухом или паром.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения этап выделения белковой и фосфолипидной фракции из указанной первой водной фазы включает в себя фильтрацию указанной водной фазы с получением фосфолипидно-белкового ретентата, содержащего белки и фосфолипиды. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фильтрацию осуществляют методом мембранной фильтрации. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения операция фильтрации включает в себя фильтрование указанной водной фазы через микрофильтр с размером пор от приблизительно 50 до 500 нм. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы по изобретению дополнительно включают в себя операцию обезвоживания указанного фосфолипидно-белкового ретентата для получения жидкой фазы ретентата и концентрата ретентата. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы по изобретению дополнительно включают в себя операцию удаления воды из указанного концентрата ретентата с целью обеспечения микробиологической стабильности указанного концентрата ретентата. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы по изобретению дополнительно включают в себя операцию экстракции ретентатного масла из указанного концентрата ретентата. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы по изобретению дополнительно включают в себя операцию нагревания указанной первой твердой фазы с последующим прессованием указанной первой твердой фазы для получения первого фильтр-прессного остатка и второй жидкой фазы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы по изобретению дополнительно включают в себя операцию сушки указанного первого фильтр-прессного осадка для получения первой крилевой муки. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы по изобретению дополнительно включают в себя операции нагревания указанной второй жидкой фазы и последующей сепарации указанной второй жидкой фазы для получения первого крилевого масла и подпрессовой жидкости. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения подпрессовую жидкость выпаривают и добавляют к указанному первому фильтр-прессному осадку, после чего из указанной выпаренной подпрессовой жидкости и указанного первого фильтр-прессного осадка изготавливают вторую крилевую муку. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения перед указанной сепарацией вторую жидкую фазу нагревают до температуры более 80°C, предпочтительно до приблизительно 80-120°C, а в наиболее предпочтительном варианте - до приблизительно 90-100°C. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы по изобретению дополнительно включают в себя операцию комбинирования вышеописанного коагулятного масла или ретентатного масла с первым крилевым маслом для получения смешанного масла. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения коагулятное масло, ретентатное масло или масло, выжатое из первой твердой фазы, комбинируют с коагулятной мукой или ретентатом. В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения способы по настоящему изобретению дополнительно включают в себя операцию добавления в муки или масла, изготовленные как описано выше, дополнительных белков, фосфолипидов, триглицеридов, жирных кислот и/или астаксантина с целью получения масла или муки требуемого определенного состава. Таким образом, как очевидно специалистам в данной области, вышеописанные способы представляют собой начальный этап изготовления композиций, в которые на последующих стадиях производственного процесса вносят добавки с целью получения требуемых композиций, имеющих, например, высокое содержание белков, липидов или астаксантина. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагается липидно-белковая композиция, изготовленная вышеописанными способами. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагается коагулятная мука, изготовленная вышеописанными способами. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагается коагулятное масло, изготовленное вышеописанными способами. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагается ретентатная мука, изготовленная вышеописанными способами. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагается ретентатное масло, изготовленное вышеописанными способами. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагается крилевая мука, изготовленная вышеописанными способами. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагается крилевое масло, изготовленное вышеописанными способами. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагается смешанное масло, изготовленное вышеописанными способами. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения к композициям по настоящему изобретению добавляют дополнительные белки, фосфолипиды, триглицериды, жирные кислоты и/или астаксантин с целью получения масла или муки требуемого определенного состава. Таким образом, как очевидно специалистам в данной области, вышеописанные композиции представляют собой начальный этап изготовления композиций, в которые на последующих стадиях производственного процесса вносят добавки с целью получения требуемых композиций, имеющих, например, высокое содержание белков, липидов или астаксантина.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются способы, включающие в себя нагревание крилевой биомассы до приблизительно 25-80°C, предпочтительно до приблизительно 50-75°C, а в наиболее предпочтительном варианте - до приблизительно 60-75°C; разделение указанной крилевой биомассы на твердую и жидкую фазы; экстракцию из указанной твердой фазы первой липидной фракции; экстракцию из указанных жидких фаз второй липидной фракции; и смешивание указанной первой липидной фракции и указанной второй липидной фракции для получения крилевой липидной композиции требуемого состава. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения операции экстракции осуществляют в отсутствие существенных количеств органических растворителей. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения первая липидная фракция содержит фосфолипидную фракцию, содержащую более приблизительно 90% фосфатидилхолина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения вторая липидная фракция содержит более приблизительно 80% нейтральных липидов в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются композиции на основе криля, содержащие от приблизительно 0,01 до приблизительно 200 мг/кг астаксантина, от приблизительно 45% до приблизительно 65% жира в/в и приблизительно от 20% до 50% белка в/в, причем указанный жир содержит кислотные остатки жирных кислот омега-3. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения содержание жирных кислот омега-3 в жире составляет от приблизительно 10% до 30%, предпочтительно от 15% до приблизительно 25% в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 20% до приблизительно 50% фосфолипидов в/в, причем указанные фосфолипиды содержат более приблизительно 65% фосфатидилхолина в/в и от приблизительно 1% до приблизительно 10% алкилацилфосфатидилхолина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат менее приблизительно 10% этаноламина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 40% до приблизительно 70% триацилглицерина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения композиции дополнительно содержат менее приблизительно 1% холестерина. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения белок содержит от приблизительно 8% до приблизительно 14% лейцина в/в и от приблизительно 5% до 11% изолейцина в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются композиции на основе криля, содержащие от приблизительно 10% до приблизительно 20% белка в/в, от приблизительно 15% до приблизительно 35% жира в/в и от приблизительно 0,01 до приблизительно 200 мг/кг астаксантина. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения содержание жирных кислот омега-3 в жире составляет от приблизительно 10% до приблизительно 30%. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 30% до приблизительно 50% фосфолипидов в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат более приблизительно 65% фосфатидилхолина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат менее приблизительно 10% этаноламина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 40% до приблизительно 70% триацилглицерина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения композиции содержат менее приблизительно 1% холестерина. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения белок содержит от приблизительно 7% до приблизительно 13% лейцина в/в и от приблизительно 4% до 10% изолейцина в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается фильтр-прессный осадок из крилевой муки, содержащий от приблизительно 65% до приблизительно 75% белка в/в (по сухой массе), от приблизительно 10% до приблизительно 25% жира в/в (по сухой массе) и от приблизительно 1 до приблизительно 200 мг/кг астаксантина (по влажной массе). В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит более приблизительно 30% нейтральных липидов и более приблизительно 30% фосфолипидов в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 50% до приблизительно 60% нейтральных липидов в/в и от приблизительно 40% до приблизительно 55% полярных липидов в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения белок содержит от приблизительно 5% до приблизительно 11% лейцина в/в и от приблизительно 3% до 7% изолейцина в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается крилевая мука, содержащая от приблизительно 65% до приблизительно 75% белка в/в (по сухой массе), от приблизительно 10% до приблизительно 25% жира в/в (по сухой массе) и от приблизительно 1 до приблизительно 200 мг/кг астаксантина (по влажной массе). В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит более приблизительно 30% нейтральных липидов и более приблизительно 30% фосфолипидов в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 50% до приблизительно 60% нейтральных липидов в/в и от приблизительно 40% до приблизительно 55% полярных липидов в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения полярные липиды содержат более приблизительно 90% фосфатидилхолина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения полярные липиды содержат менее приблизительно 10% фосфатидилэтаноламина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения белок содержит от приблизительно 5% до приблизительно 11% лейцина в/в и от приблизительно 3% до 7% изолейцина в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются композиции на основе крилевого масла, содержащие в сумме более приблизительно 1500 мг/кг этерифицированного астаксантина, причем указанный этерифицированный астаксантин содержит от приблизительно 25 до 35% моноэфира астаксантина в/в и от приблизительно 50 до 70% диэфира астаксантина, а также более приблизительно 20 мг/кг свободного астаксантина.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются композиции на основе криля, содержащие от приблизительно 3% до приблизительно 10% белка в/в, от приблизительно 8% до приблизительно 20% сухого вещества в/в и от приблизительно 4% до приблизительно 10% жира в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 50% до приблизительно 70% триацилглицерина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 30% до приблизительно 50% фосфолипидов в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат более приблизительно 90% фосфатидилхолина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 10% до приблизительно 25% жирных кислот n-3 в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 10% до приблизительно 20% ЭПК и ДГК в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения к композициям на основе криля по настоящему изобретению добавляют дополнительные белки, фосфолипиды, триглицериды, жирные кислоты и/или астаксантин с целью получения масла или муки требуемого определенного состава. Таким образом, как очевидно специалистам в данной области, вышеописанные композиции из криля представляют собой начальный этап изготовления композиций, в которые на последующих стадиях производственного процесса вносят добавки с целью получения требуемых композиций, имеющих, например, высокое содержание белков, липидов или астаксантина.

Вышеописанные композиции из масла и муки по настоящему изобретению отличаются тем, что имеют низкое содержание или, по существу, не содержат многих летучих соединений, обычно присутствующих в продуктах, изготавливаемых из морской биомассы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения муки и масла по настоящему изобретению отличаются тем, что, по существу, не содержат одного или нескольких из следующих летучих соединений: ацетона, уксусной кислоты, метилвинилкетона, 1-пентен-3-она, н-гептана, 2-этилфурана, этилпропионата, 2-метил-2-пентенала, пиридина, ацетамида, толуола, N,N-диметилформамида, этилбутирата, бутилацетата, 3-метил-1,4-гептадиена, изовалериановой кислоты, метилпиразина, этилизовалериата, N,N-диметилацетамида, 2-гептанона, 2-этилпиридина, бутиролактона, 2,5-диметилпиразина, этилпиразина, N,N-диметилпропанамида, бензальдегида, 2-октанона, β-мирцена, диметилтрисульфида, триметилпиразина, 1-метил-2-пиролидона. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения муки и масла по настоящему изобретению отличаются тем, что содержат менее 1000, 100, 10, 1 или 0,1 части на миллион (в альтернативном варианте - менее 100 мг/100 г, предпочтительно менее 1 мг/100 г, а наиболее предпочтительно - менее 0,1 мг/100 г) одного или нескольких из следующих летучих соединений: ацетона, уксусной кислоты, метилвинилкетона, 1-пентен-3-она, н-гептана, 2-этилфурана, этилпропионата, 2-метил-2-пентенала, пиридина, ацетамида, толуола, N,N-диметилформамида, этилбутирата, бутилацетата, 3-метил-1,4-гептадиена, изовалериановой кислоты, метилпиразина, этилизовалериата, N,N-диметилацетамида, 2-гептанона, 2-этилпиридина, бутиролактона, 2,5-диметилпиразина, этилпиразина, N,N-диметилпропанамида, бензальдегида, 2-октанона, β-мирцена, диметилтрисульфида, триметилпиразина, 1-метил-2-пиролидона. В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения композиции по настоящему изобретению отличаются тем, что содержат менее 10 мг/100 г, предпочтительно менее 1 мг/100 г, по сухой массе триметиламина (ТМА), триметиламин оксида (ТМАО) и/или лизофосфатидилхолина.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются системы для переработки морской биомассы, содержащие смеситель для смешивания морской биомассы с водой с целью получения смеси, имеющей определенную температуру, причем указанная смесь содержит первую твердую фазу и первую жидкую фазу. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения воду нагревают, а указанная определенная температура указанной смеси составляет от приблизительно 25 до 80°C, предпочтительно от приблизительно 50 до 75°C, а в наиболее предпочтительном варианте - приблизительно 60-75°C. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения системы дополнительно содержат сепаратор, соединенный с указанным смесителем каналами для перемещения текучих сред и предназначенный для разделения указанной первой твердой фазы и указанной первой жидкой фазы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения первый сепаратор представляет собой фильтр. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения системы дополнительно содержат первый нагреватель, соединенный с указанным сепаратором каналами для перемещения текучих сред, причем указанный первый нагреватель нагревает указанную первую жидкую фазу до определенной температуры. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения такая определенная температура составляет от приблизительно 80°C до приблизительно 100°C, предпочтительно от приблизительно 90°C до приблизительно 100°C, а в наиболее предпочтительном варианте - от 95°C до приблизительно 100°C. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения системы дополнительно содержат микрофильтр, соединенный с указанным смесителем каналами для перемещения текучих сред, причем указанную первую жидкую фазу разделяют на фазу ретентата и фазу пермеата при помощи указанного микрофильтра. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения системы дополнительно содержат предварительный фильтр, установленный последовательно с указанным микрофильтром. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предварительный фильтр представляет собой сито. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения воду нагревают, а указанная определенная температура указанной смеси составляет от приблизительно 25 до 80°C, предпочтительно от приблизительно 50 до 75°C, а в наиболее предпочтительном варианте - приблизительно 60-75°C. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения системы дополнительно содержат сепаратор, соединенный с указанным смесителем каналами для перемещения текучих сред и предназначенный для разделения указанной первой твердой фазы и указанной первой жидкой фазы. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения первый сепаратор представляет собой фильтр.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются композиции из криля, содержащие от приблизительно 10% до приблизительно 20% белка в/в, от приблизительно 15% до приблизительно 30% жира в/в, от приблизительно 0,01 до приблизительно 200 мг/кг астаксантина в/в и менее приблизительно 1 мг/100 г триметиламина, триметиламиноксида, летучего азота или 1 г/100 г лизофосфатидилхолина или их сочетаний. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения содержание жирных кислот омега-3 в жире составляет от приблизительно 10% до приблизительно 25% в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 35% до приблизительно 50% фосфолипидов в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат более приблизительно 90% фосфатидилхолина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат менее приблизительно 10% этаноламина в/в. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения жир содержит от приблизительно 40% до приблизительно 60% триацилглицерина в/в. В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения композиции дополнительно содержат менее приблизительно 1% холестерина. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения белок содержит от приблизительно 7% до приблизительно 13% лейцина в/в и от приблизительно 4% до приблизительно 10% изолейцина в/в.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются способы переработки морской биомассы, включающие в себя подачу морской биомассы в предусмотренный смеситель для смешивания морской биомассы с водой с целью получения смеси с определенной температурой, причем указанная смесь содержит первую твердую фазу и первую жидкую фазу. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения определенная температура указанной смеси составляет от приблизительно 25 до 80°C, предпочтительно от приблизительно 50 до 75°C, а в наиболее предпочтительном варианте - приблизительно 60-75°C. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы дополнительно включают в себя операции отделения указанной жидкой фазы от указанной твердой фазы и нагревания указанной жидкой фазы до температуры, составляющей от приблизительно 80°C до приблизительно 100°C, предпочтительно от приблизительно 90°C до приблизительно 100°C, а в наиболее предпочтительном варианте - от 95°C до приблизительно 100°C, с целью получения коагулята. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения коагулят содержит белки и липиды. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения коагулят отделяют от остаточной жидкости путем фильтрации.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагаются системы для переработки морской биомассы, содержащие судно; сетчатый трал, буксируемый указанным судном, причем указанный сетчатый трал выполнен с возможностью захвата морской биомассы; и смеситель для смешивания указанной морской биомассы с водой для получения смеси, имеющей определенную температуру, причем указанная смесь содержит первую твердую фазу и первую жидкую фазу. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения морская биомасса представляет собой криль. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения криль представляет собой свежий криль, причем трал и судно выполнены с возможностью подачи свежего криля в смеситель. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения система содержит насос, предназначенный для перемещения биомассы из трала на судно. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения система содержит микрофильтр, соединенный с указанным смесителем каналами для перемещения текучих сред, причем указанный микрофильтр разделяет указанную первую твердую фазу и указанную первую жидкую фазу. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения морская биомасса представляет собой криль. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения криль представляет собой свежий криль.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается фармацевтическая композиция, содержащая одну или несколько из вышеописанных композиций в сочетании с фармакологически приемлемым носителем. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается пищевой продукт, содержащий одну или несколько из вышеописанных композиций. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается диетическая добавка, содержащая одну или несколько из вышеописанных композиций. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается корм для животных, содержащий одну или несколько из вышеописанных композиций.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена общая схема процесса изготовления крилевой муки с двухэтапным процессом варки.

На фиг.2 представлен график зависимости потока пермеата от содержания сухого вещества в ретентате (%) (°Bx).

На фиг.3 представлен график зависимости среднего потока от содержания сухого вещества в ретентате.

На фиг.4 представлены результаты газовой хроматографии нейтральной фракции, извлеченной из коагулята криля.

На фиг.5 представлены результаты хроматографического анализа нейтральной фракции, извлеченной из коагулята криля.

На фиг.6 представлены результаты газовой хроматографии полярной фракции, извлеченной из коагулята криля.

На фиг.7 представлены результаты хроматографического анализа полярной фракции, извлеченной из коагулята криля.

Определения

Термин «фосфолипид» в рамках настоящего описания обозначает органическое соединение, имеющее следующую общую структуру:

где R¹ - кислотный остаток жирной кислоты, R² - кислотный остаток жирной кислоты или группа -OH, а R³ - группа -H или азотсодержащее соединение, холин (HOCH₂CH₂N⁺(CH₃)₃OH^-), этаноламин, инозит или серин. R¹ и R² не могут одновременно быть группами -OH. Если R³ - группа -OH, то соединение представляет собой диацилглицерофосфат, а если R³ - азотсодержащее соединение, то соединение представляет собой фосфатид, такой как лецитин, цефалин, фосфатидилсерин или плазмалоген.

Термин «эфирный фосфолипид» в рамках настоящего описания обозначает фосфолипид, в 1-й позиции глицериновой основы которого расположена эфирная связь. К эфирным фосфолипидам относятся, например, но не исключительно, алкилацилфосфатидилхолин (ААФХ), лизоалкилацилфосфатидилхолин (ЛААФХ) и алкилацилфосфатидилэтаноламин (ААФЭ). Термин «неэфирный фосфолипид» обозначает фосфолипид, в 1-й позиции глицериновой основы которого нет эфирной связи.

Термин «жирная кислота омега-3» в рамках настоящего описания обозначает полиненасыщенные жирные кислоты, в углеводородной цепочке которых между третьим и четвертым атомами углерода, считая от метилового конца молекулы, имеется конечная двойная связь. К жирным кислотам омега-3 относятся, например, но не исключительно, 5,8,11,14,17-эйкозапентаеновая кислота (ЭПК), 4,7,10,13,16,19-докозагексаеновая кислота (ДГК) и 7,10,13,16,19-докозапентаеновая кислота (ДПК).

Термин «астаксантин» в рамках настоящего описания обозначает вещество следующей химической структуры:

Термин «астаксантиновые эфиры» в рамках настоящего описания обозначает жирные кислоты, этерифицированные путем замены OH-группы в молекуле астаксантина.

Термин «в/в» («вес/вес») в рамках настоящего описания обозначает содержание данного вещества в композиции, вычисленное по весу. Например, если композиция содержит 50% фосфолипидов в/в, это означает, что масса фосфолипидов составляет 50% от суммарной массы композиции (т.е. в 100 граммах композиции, например масла, содержится 50 граммов фосфолипидов).

Термин «свежий криль» в рамках настоящего описания обозначает криль, пойманный менее чем за 12 часов, 6 часов, 4 часа, 2 часа или, в предпочтительном варианте, 1 час до переработки. «Свежий криль» отличается тем, что продукты, изготовленные из свежего криля, например коагулят, содержат менее 1 мг/100 г триметиламина (ТМА), летучего азота или триметиламин N-оксида, по отдельности или в сочетаниях, а также менее 1 г/100 г лизофосфатидилхолина.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к области переработки ракообразных, таких как криль, для изготовления масел и муки, в частности для производства масла, содержащего астаксантин и фосфолипиды, которые содержат компоненты жирных кислот омега-3, а также муки с высоким содержанием астаксантина. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагаются системы и способы для непрерывной переработки свежего или мороженого криля в полезные продукты, включая крилевое масло, крилевую муку и крилево-фосфолипидный коагулят.

В соответствии с известными технологиями обработки морской биомассы, например криля, для получения белкового продукта используют одноэтапную переработку при высокой температуре (см. патент SU 220741; В.Н. Гуляев и Л.Н. Бугрова, «Обезжиривание белковой пасты "Океан"», Консервная и овощная промышленность (1976), (4), 37-8; Н.Е. Николаева, «Аминокислотный состав белка-коагулята криля», ВНИРО (1967), LXVIII, 161-4). Однако такие методы дают продукт с относительно низким содержанием белков. Настоящее изобретение описывает процесс, в котором морскую биомассу, такую как криль, сначала нагревают при умеренной температуре с целью получения водной фазы, которую затем нагревают при более высокой температуре. В результате использования данного способа получают новую белково-липидную композицию, содержание белков в которой выше, чем в описанных ранее композициях, производимых из морской биомассы. Кроме того, композиции по настоящему изобретению отличаются от добавок на основе крилевого масла, продаваемых для использования человеком, тем, что описанные композиции по некоторым из вариантов осуществления изобретения представляют собой твердые вещества или порошки, содержащие набор крилевых липидов, в который, в частности, входят крилевые фосфолипиды и крилевые триглицериды, а также полученный из криля белок. Такие твердые вещества или порошки могут быть выполнены в виде капсул, гелевых капсул, таблеток или капсульных таблеток.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагаются не использующие растворителей способы для производства из биомассы, такой как криль, крабы, каланус (Calanus finmarchicus), планктон, икра, раки, креветки и т.п., композиции, содержащей фосфолипиды, без применения органических растворителей. В некоторых из вариантов осуществления изобретения биомассу (предпочтительно состоящую из свежего или мороженого криля) нагревают до температуры от 25 до 80°C, предпочтительно от 40 до 75°C, а в более предпочтительном варианте - от 60 до 75°C, с целью растворения/рассеивания липидов и белков из криля в водную фазу, которую называют крилевым молоком. В некоторых из вариантов осуществления изобретения биомассу нагревают до такой первой температуры и выдерживают при ней в течение, по меньшей мере, 3 минут, предпочтительно от приблизительно 3 минут до 60 минут, в более предпочтительном варианте - от приблизительно 3 минут до 20 минут, а в наиболее предпочтительном варианте - от приблизительно 3 минут до 10 минут. В некоторых из вариантов осуществления способов по изобретению затем переходят ко второму этапу нагревания. Белки и фосфолипиды осаждают из водной фазы, полученной на первом этапе нагревания, путем нагревания крилевого молока (после удаления твердых частиц криля) до температуры, превышающей 80°C и предпочтительно составляющей от 80 до 120°C, а в наиболее предпочтительном варианте - от 95 до 100°C. В некоторых из вариантов осуществления изобретения биомассу выдерживают при такой температуре от приблизительно 1 минуты до приблизительно 60 минут, в более предпочтительном варианте - от приблизительно 1 минуты до приблизительно 10 минут, а в наиболее предпочтительном варианте - от приблизительно 2 минут до приблизительно 8 минут. Нагревание водной фазы может быть произведено при атмосферном давлении или же нагревание водной фазы может быть произведено в замкнутой системе при повышенном давлении так, чтобы обеспечить возможность повышения температуры свыше 100°C. Соответственно, в некоторых из вариантов осуществления изобретения нагревание производят при атмосферном давлении, в то время как в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения давление превышает атмосферное давление. Полученный осадок (в дальнейшем описании называемый коагулятом) может быть выделен и изучен. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения способы дополнительно включают в себя этапы прессовки и сушки коагулята для получения коагулятной муки. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения сушку производят с использованием горячего воздуха или пара.

Твердую фазу (например, твердые частицы криля) предпочтительно используют для изготовления крилевой муки, которая также представляет собой новую композицию. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения производят микрофильтрацию крилевого молока. Твердая фаза, получаемая в результате микрофильтрации (и называемая концентратом), сходна с твердой фазой коагулята. Данные измерений показывают, что коагулят и концентрат отличаются низким содержанием холестерина. В некоторых из вариантов осуществления изобретения коагулят и концентрат, по существу, не содержат холестерина. В некоторых из вариантов осуществления изобретения коагулят и концентрат содержат менее 1% холестерина, предпочтительно менее 0,1%. Новый способ по изобретению обеспечивает возможность вывода из криля, по меньшей мере, части липидов, таких как фосфолипиды. В соответствии с известными технологиями вывод липидов из криля требовал экстракции растворителем с использованием таких жидкостей как этанол или другие полярные растворители. Экстракция растворителем занимает значительное время и, кроме того, может привести к потерям материала, что нежелательно. Криль, использованный для выделения коагулята, до проведения эксперимента хранили в замороженном состоянии в течение 10 месяцев. Предполагается, что благодаря разблокированию протеолитической активности ферментов в процессе замораживания/размораживания можно ожидать большего выхода белков в раствор из мороженого криля, чем из свежего криля.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагаются системы и способы для переработки морской биомассы. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения такая морская биомасса состоит из криля, предпочтительно из антарктического криля Euphausia superba. Системы и способы по настоящему изобретению также могут быть использованы для переработки других видов криля. В некоторых из вариантов осуществления изобретения криль перерабатывают в свежем состоянии, определенном выше. В некоторых из вариантов осуществления изобретения криль перерабатывают на борту судна, как описано ниже, в течение 12, 10, 8, 6, 4 или, в предпочтительном варианте, 2 часов после поимки криля. В некоторых из вариантов осуществления изобретения криль перерабатывают на борту судна в течение 1 часа или, в предпочтительном варианте, 0,5 часа после поимки криля. В некоторых из вариантов осуществления изобретения судно тянет за собой трал, выполненный с возможностью ловли криля. Затем пойманный криль перемещают из трала на судно и перерабатывают. В некоторых из вариантов осуществления изобретения трал содержит насосную систему для перекачки свежепойманного криля на судно, что обеспечивает возможность переработки криля в свежем состоянии. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения насосная система содержит трубу, которая проходит под водой из трала, а откачку производят путем подачи воздуха в трубу, расположенную ниже ватерлинии, так, чтобы обеспечить непрерывную откачку или подачу криля из трала, через трубу и на борт судна. Предпочтительные траловые системы с насосами описаны в патентных заявках PCT WO 07/108702 и WO 05/004593, все содержание которых включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Некоторые из вариантов осуществления систем и способов по изобретению проиллюстрированы на фиг.1. Как показано на фиг.1, свежий или мороженый криль смешивают в смесителе с достаточным количеством горячей воды, поступающей из водонагревателя, чтобы повысить температуру криля до приблизительно 40-75°C, предпочтительно до приблизительно 50-75°C, в более предпочтительном варианте - до 60-75°C, а в наиболее предпочтительном варианте - до приблизительно 60-70°C. В рамках настоящего изобретения могут быть использованы водонагреватели многих различных типов. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения водонагреватель представляет собой котел с паровым обогревом, в то время как в других вариантах осуществления изобретения водонагреватель представляет шнековый теплообменник. Затем нагретую массу сепарируют посредством фильтра на жидкость (крилевое молоко) и твердые частицы криля. В некоторых вариантах осуществления изобретения сепарацию производят путем просеивания сквозь металлическое сито. После сепарации крилевое молоко нагревают до приблизительно 90-100°C, а в предпочтительном варианте - до приблизительно 95-100°C, в нагревателе. Для этого может быть использован водонагреватель или нагреватель жидкости любого подходящего типа. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения нагреватель представляет собой шнековый теплообменник. На данном этапе нагревания получают твердую фракцию (вышеописанный коагулят) и жидкую фракцию. В соответствии с некоторыми из предпочтительных вариантов осуществления изобретения в сепараторе используют фильтр, как описано выше. Настоящее изобретение не ограничено использованием какого-либо конкретного типа фильтра. В некоторых из вариантов осуществления изобретения в качестве фильтра используют тканый фильтр. В некоторых из вариантов осуществления изобретения фильтр может содержать полимерные волокна. Коагулят вводят в обезвоживающий аппарат. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения обезвоживающий аппарат представляет собой пресс, например винтовой пресс. В результате прессования получают жидкую фракцию и фильтр-прессный осадок. Фильтр-прессный осадок высушивают в сушильном аппарате для получения коагулятной муки.

Фракцию твердых частиц криля вводят в обезвоживающий аппарат для обезвоживания. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения обезвоживающий аппарат представляет собой пресс, например винтовой пресс. В результате прессования получают фильтр-прессный осадок и жидкую фракцию. Фильтр-прессный осадок высушивают в сушильном аппарате, который может представлять собой, например, воздушный или паровой сушильный аппарат для получения крилевой муки. Жидкую фракцию центрифугируют для получения нейтрального крилевого масла с высоким содержанием астаксантина и подпрессовой жидкости. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения подпрессовую жидкость возвращают в крилевый фильтр-прессный осадок для получения насыщенной муки, которая содержит различные компоненты подпрессовой жидкости, такие как растворимые белки, аминокислоты и т.п.

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения для получения коагулята вместо нагревания крилевого молока оно может быть переработано методом микрофильтрации. В таком случае, крилевое молоко вводят в микрофильтр. В результате микрофильтрации получают фракцию, называемую ретентатом, и жидкий пермеат. Ретентат концентрируют путем испарения в вакууме до стабильного состояния, в котором активность воды составляет Aw<0,5. Мембранную фильтрацию варочной жидкости предпочтительно проводят при температуре, приблизительно равной 70°C, с использованием фильтра, размер пор которого составляет от приблизительно 10 нм до приблизительно 1000 нм, в более предпочтительном варианте - от приблизительно 50 нм до приблизительно 500 нм, а в наиболее предпочтительном варианте - приблизительно 100 нм. Например, в качестве фильтра может быть использована мембрана P19-40 из ZrO₂ с размером пор 100 нм. В некоторых из вариантов осуществления изобретения перед микрофильтрацией жидкой фракции ее подвергают предварительной фильтрации. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения фильтр предварительной фильтрации представляет собой вращающееся жидкостное сито (с размером воздушных отверстий 100 мкм).

В соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения предлагается новый и более производительный способ изготовления крилевой муки. Удаление коагулята снижает вероятность возникновения в системе изготовления крилевой муки проблем, связанных с засорением, и позволяет исключить использование горячего пара в варочном котле. В соответствии с описываемыми данными коагулят обладает высоким содержанием фосфолипидов, в результате чего отделение жира в новом способе изготовления крилевой муки может быть осуществлено механическими методами, как в стандартном процессе изготовления рыбной муки. Выделение жира из муки представляет собой важный элемент процесса. В идеальном варианте для получения удовлетворительных технических характеристик крилевой муки содержание жира в ней должно быть низким. В результате механического отделения жира от муки получают нейтральное масло с высоким содержанием астаксантина. Если такое нейтральное масло с высоким содержанием астаксантина остается в муке, в процессе сушки возможна деградация астаксантина.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагаются композиции, содержащие крилевый коагулят и ретентат. Такие композиции отличаются тем, что содержат комбинации белка и липидов, в частности фосфолипидов. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения данные композиции представляют собой твердые вещества или порошки, изготавливаемые в виде муки. В некоторых из вариантов осуществления изобретения композиции содержат от приблизительно 20% до приблизительно 50% белка в/в, предпочтительно от приблизительно 30% до приблизительно 40% белка в/в, и от приблизительно 40% до приблизительно 70% липидов в/в, предпочтительно от приблизительно 50% до приблизительно 65% липидов в/в, так что суммарное содержание белка и липидов в композиции составляет от 90% до 100%. В некоторых из вариантов осуществления изобретения липидная фракция содержит приблизительно от 10 г до 30 г кислотных остатков жирных кислот омега-3 на 100 г липидов (т.е. от 10 до 30% или, предпочтительно, от 15 до 25% кислотных остатков омега-3 в/в в процентах от суммарного содержания липидов в композиции). В некоторых из вариантов осуществления изобретения липидная фракция содержит приблизительно от 25 г до 50 г полярных липидов на 100 г липидов (т.е. от 25 до 50% в/в в процентах от суммарного содержания липидов), предпочтительно приблизительно от 30 г до 45 г полярных липидов на 100 г липидов (т.е. от 30 до 45% в/в в процентах от суммарного содержания липидов) и приблизительно от 50 г до 70 г неполярных липидов на 100 г липидов (т.е. от 50 до 70% в/в в процентах от суммарного содержания липидов), так что суммарное количество полярных и неполярных липидов составляет от 90 до 100% липидной фракции. В некоторых из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат более приблизительно 60% фосфатидилхолина (лецитина) в/в. В некоторых из вариантов осуществления изобретения фосфолипиды содержат менее приблизительно 10% этаноламина в/в. В некоторых из вариантов осуществления изобретения композиции содержат от приблизительно 20% до приблизительно 50% триацилглицерина в/в. В некоторых из вариантов осуществления изобретения композиции содержат менее приблизительно 1% холестерина. В некоторых из вариантов осуществления изобретения белковая фракция содержит от приблизительно 8% до приблизительно 14% лейцина в/в и от приблизительно 5% до приблизительно 11% изолейцина в/в. В некоторых из вариантов осуществления изобретения композиции содержат менее приблизительно 200, 10, 5 или 1 мг/кг природного или эндогенного астаксантина. В некоторых из вариантов осуществления изобретения композиции содержат от приблизительно 0,01 до приблизительно 200 мг/кг природного астаксантина. Следует признать, что содержание астаксантина в композиции может быть повышено путем добавления астаксантина из сторонних (экзогенных) источников, как природных, так и искусственных. Аналогичным образом в композиции могут быть добавлены экзогенные белки, триглицериды, фосфолипиды и жирные кислоты, такие как жирные кислоты омега-3, с целью получения требуемого состава композиции.

В соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения предлагается предварительно нагретая крилевая композиция. Примером такой предварительно нагретой крилевой композиции, не накладывающим каких-либо ограничений, является крилевая композиция, содержащая липиды с содержанием фосфолипидов, в частности фосфатидилхолина, менее 10% или 5%.

В соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения предлагается новая крилевая мука, изготавливаемая из твердой фазы, которая остается после первого этапа нагревания (т.е. этапа нагревания до температуры менее 80°C). Такая крилевая мука обладает хорошими питательными и техническими характеристиками, такими как высокое содержание белка, низкое содержание жира и высокую текучесть. Отношение содержания полярных липидов к содержанию нейтральных липидов и содержания ЭПК к содержанию ДГК неожиданно значительно превышает аналогичное соотношение в известной крилевой муке. В некоторых из вариантов осуществления изобретения крилевая мука содержит от приблизительно 60% до приблизительно 80% белка в/в, предпочтительно от приблизительно 70% до приблизительно 80% белка в/в, от приблизительно 5% до приблизительно 20% жира в/в и от приблизительно 1 до приблизительно 200 мг/кг астаксантина, предпочтительно от приблизительно 50 до приблизительно 200 мг/кг астаксантина. В некоторых из вариантов осуществления изобретения жир содержит в сумме приблизительно от 20 до 40% нейтральных липидов и приблизительно от 50 до 70% полярных липидов в/в (в процентах от суммарного количества липидов). В некоторых из вариантов осуществления изобретения соотношение полярных и нейтральных липидов в муке приблизительно составляет от 1,5:1 до 3:1, в предпочтительном варианте - приблизительно от 1,8:1 до 2,5:1, а в наиболее предпочтительном варианте - приблизительно от 1,8:1 до 2,1:1. В некоторых из вариантов осуществления изобретения жир содержит приблизительно от 20% до 40% жирных кислот омега-3, в предпочтительном варианте - приблизительно от 20% до 30% жирных кислот омега-3. В некоторых из вариантов осуществления изобретения соотношение ЭПК:ДГК приблизительно составляет от 1,8:1 до 1:0,9, в предпочтительном варианте - приблизительно от 1,4:1 до 1:1.

В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения предлагается масло, изготавливаемое вышеописанным способом. В некоторых из вариантов осуществления изобретения масло содержит в сумме более приблизительно 1800 мг/кг этерифицированного астаксантина, причем указанный этерифицированный астаксантин содержит приблизительно от 25 до 35% моноэфира астаксантина в/в и приблизительно от 50 до 70% диэфира астаксантина в/в, а также менее приблизительно 40 мг/кг свободного астаксантина.

Композиции по настоящему изобретению обладают высокой пригодностью к употреблению в пищу человеком и другими животными. В частности, композиции в виде масел и муки по настоящему изобретению отличаются низким содержанием нежелательных летучих соединений или, по существу, отсутствием в них многих из летучих соединений, обычно встречающихся в продуктах, произведенных из морской биомассы. В некоторых вариантах осуществления изобретения муки и масла по настоящему изобретению отличаются, по существу, отсутствием в них одного или нескольких из следующих летучих соединений: ацетона, уксусной кислоты, метилвинилкетона, 1-пентен-3-она, н-гептана, 2-этилфурана, этилпропионата, 2-метил-2-пентенала, пиридина, ацетамида, толуола, N,N-диметилформамида, этилбутирата, бутилацетата, 3-метил-1,4-гептадиена, изовалериановой кислоты, метилпиразина, этилизовалериата, N,N-диметилацетамида, 2-гептанона, 2-этилпиридина, бутиролактона, 2,5-диметилпиразина, этилпиразина, N,N-диметилпропанамида, бензальдегида, 2-октанона, β-мирцена, диметилтрисульфида, триметилпиразина, 1-метил-2-пиролидона. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения муки и масла по настоящему изобретению отличаются тем, что содержат менее 1000, 100, 10, 1 или 0,1 части на миллион (в альтернативном варианте - менее 100 мг/100 г, предпочтительно менее 1 мг/100 г, а наиболее предпочтительно - менее 0,1 мг/100 г) одного или нескольких из следующих летучих соединений: ацетона, уксусной кислоты, метилвинилкетона, 1-пентен-3-она, н-гептана, 2-этилфурана, этилпропионата, 2-метил-2-пентенала, пиридина, ацетамида, толуола, N,N-диметилформамида, этилбутирата, бутилацетата, 3-метил-1,4-гептадиена, изовалериановой кислоты, метилпиразина, этилизовалериата, N,N-диметилацетамида, 2-гептанона, 2-этилпиридина, бутиролактона, 2,5-диметилпиразина, этилпиразина, N,N-диметилпропанамида, бензальдегида, 2-октанона, β-мирцена, диметилтрисульфида, триметилпиразина, 1-метил-2-пиролидона. В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения композиции по настоящему изобретению отличаются тем, что содержат менее 10 мг/100 г, предпочтительно менее 1 мг/100 г, по сухой массе триметиламина (ТМА), триметиламин оксида (ТМАО) и/или лизофосфатидилхолина.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения композиции по настоящему изобретению (например, описанные в предыдущих разделах) могут содержаться в соответствующих наполнителях и/или носителях, пригодных для перорального приема. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения предлагаются фармацевтические композиции, содержащие одну или несколько из вышеописанных композиций в сочетании с носителем, приемлемым с точки зрения фармакологии. Конкретная форма носителя и, следовательно, самой композиции, несущественна. Носитель может представлять собой жидкость, гель, гелевую капсулу, порошок, твердую таблетку (капсулу с покрытием или без него), чай и т.п. Композиция предпочтительно выполнена в форме таблетки или капсулы, а наиболее предпочтительно - в форме мягкой гелевой капсулы. В число пригодных к использованию наполнителей и/или носителей входят мальтодекстрин, карбонат кальция, дифосфат кальция, трифосфат кальция, микрокристаллическая целлюлоза, декстроза, рисовая мука, стеарат магния, стеариновая кислота, кроскармеллоза натрия, крахмалгликолят натрия, кросповидон, сахароза, растительная камедь, лактоза, метилцеллюлоза, повидон, карбоксиметилцеллюлоза, кукурузный крахмал и т.п. (а также смеси этих веществ). В предпочтительном варианте в качестве носителя используют, в частности, карбонат кальция, стеарат магния, мальтодекстрин и их смеси. Различные ингредиенты и наполнитель и/или носитель смешивают и придают продукту требуемую форму в соответствии с известными технологиями. Таблетка или капсула по настоящему изобретению может быть покрыта энтеросолюбильным покрытием, растворяющимся при уровне pH, составляющем приблизительно от 6,0 до 7,0. В качестве приемлемого энтеросолюбильного покрытия, которое растворяется в тонкой кишке, но не в желудке, может быть использован ацетатфталат целлюлозы. Более подробное описание технологий составления композиций и их приема можно найти в последнем издании Remington's Pharmaceutical Sciences (Maack Publishing Co., Easton, PA).

Диетическая добавка может содержать один или несколько неактивных (инертных) ингредиентов, особенно в случаях, когда желательно ограничить количество калорий, вносимых в диету диетической добавкой. Например, диетическая добавка по настоящему изобретению может также содержать необязательные ингредиенты, включая, например, травы, витамины, минералы, усилители, красители, подсластители, ароматизаторы, инертные ингредиенты и т.п. Диетическая добавка по настоящему изобретению может содержать, например, одно или несколько из следующих веществ: аскорбаты (аскорбиновая кислота, минеральные соли аскорбиновой кислоты, плоды шиповника, ацерола и т.п.), дегидроэпиандостерон (ДЭА), фо-ти или хо-шу-ву (трава, широко используемая в традиционной азиатской медицине), ункарию опушенную (старинный травяной ингредиент лекарственных средств), зеленый чай (полифенолы), инозитол, бурые водоросли, красные водоросли, биофлавиноиды, мальтодекстрин, крапиву, никотинамид, розмарин, селен, окись кремния (диоксид кремния, силикагель, хвощи и т.п.), спирулину, цинк и т.п. Такие необязательные ингредиенты могут быть использованы в природном виде или в концентрированном виде.

В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления изобретения диетические добавки дополнительно содержат витамины и минералы, включая фосфат или ацетат кальция трехосновный, фосфат калия двухосновный, сульфат или оксид магния, поваренную соль (хлорид натрия), хлорид или ацетат калия, аскорбиновую кислоту, ортофосфат железа, никотинамид, сульфат или оксид цинка, пантотенат кальция, глюконат меди, рибофлавин, бета-каротин, гидрохлорид пиридоксина, мононитрат тиамина, фолиевую кислоту, биотин, хлорид или пиколонат хрома, иодид калия, селенат натрия, молибдат натрия, филлохинон, витамин D₃, цианокобаламин, селенит натрия, сульфат меди, витамин А, витамин С, инозитол, иодид калия, но не ограничиваясь ими. Сведения о приемлемой дозировке витаминов и минералов можно найти, например, в инструкциях по рекомендованному полноценному рациону питания (Recommended Dietary Allowances, RDA), принятых в США.

В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения композиции содержат, по меньшей мере, один пищевой ароматизатор, такой как уксусный альдегид (ацетальдегид, этаналь), ацетоин (ацетил метилкарбинол), анетол (парапропениланизол), бензальдегид (альдегид бензойной кислоты), N-бутановая кислота (масляная кислота), d- или l-карвон (карволь), циннамальдегид (альдегид коричной кислоты), цитраль (2,6-диметилоктадиен-2,6-аль-8, гераниаль, нераль), деканаль (N-децилальдегид, капральдегид, альдегид каприновой кислоты, капринальдегид, альдегид C10), этилацетат, этилбутират, этиловый эфир 3-метил-3-фенилглицидной кислоты (этилметилфенилглицидат, клубничный альдегид, альдегид C16), этилванилин, гераниоль (3,7-диметил-2,6- и 3,6-октадиен-1-оль), геранилацетат (ацетат гераниоля), лимонен (d, l и dl), линалоол (линалоль, 3,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол), линалилацетат (бергамол), метилантранилат (метил-2-аминобензоат), пиперональ (3,4-метилендиоксибензальдегид, гелиотропин), ванилин, люцерна (Medicago sativa L.), гвоздичный перец (Pimenta officinalis), семя мускатного абельмоша (Hibiscus abelmoschus), дягиль (Angelica archangelica), галипея (Galipea officinalis), анис (Pimpinella anisum), бадьян (Illicium verum), мелисса (Melissa officinalis), базилик (Ocimum basilicum), лавр (Laurus nobilis), календула (Calendula officinalis), римская ромашка (Anthemis nobilis), капсикум (Capsicum frutescens), тмин (Carum carvi), кардамон (Elettaria cardamomum), кассия (Cinnamomum cassia), кайенский перец (Capsicum frutescens), семя сельдерея (Apium graveolens), кервель (Anthriscus cerefolium), шнитт-лук (Allium schoenoprasum), кориандр (Coriandrum sativum), зира (Cuminum cyminum), цветы бузины (Sambucus canadensis), фенхель (Foeniculum vulgare), сенной пажитник (Trigonella foenum graecum), имбирь (Zingiber officinale), шандра (Marrubium vulgare), хрен (Armoracia lapathifolia), иссоп (Hyssopus officinalis), лаванда (Lavandula officinalis), шелуха мускатного ореха (Myristica fragrans), майоран (Majorana hortensis), горчица (Brassica nigra, Brassica juncea, Brassica hirta), мускатный орех (Myristica fragrans), паприка (Capsicum annuum), черный перец (Piper nigrum), перечная мята (Mentha piperita), семя мака (Papayer somniferum), розмарин (Rosmarinus officinalis), шафран (Crocus sativus), шалфей (Salvia officinalis), чабер (Satureia hortensis, Satureia montana), кунжут (Sesamum indicum), садовая мята (Mentha spicata), эстрагон (Artemisia dracunculus), тимьян (Thymus vulgaris, Thymus serpyllum), куркума (Curcuma longa), ваниль (Vanilla planifolia), куркума зедоария (Curcuma zedoaria), сахароза, глюкоза, сахарин, сорбитол, маннитол, аспартам. Другие пригодные к использованию ароматизаторы описаны в таких источниках как Remington's Pharmaceutical Sciences, 18^th Edition, Mack Publishing, p. 1288-1300 (1990), и Furia and Pellanca, Fenaroli's Handbook of Flavor Ingredients, The Chemical Rubber Company, Cleveland, Ohio (1971), известных специалистам в данной области.

В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения композиции содержат, по меньшей мере, один синтетический или природный пищевой краситель (например, экстракт аннато, астаксантин, свекольный порошок, ультрамарин, кантаксантин, карамель, каротинал, бета-каротин, кармин, обжаренную муку из хлопчатника, глюконат железа, лактат железа, красящий экстракт винограда, экстракт кожицы винограда, оксид железа, фруктовые соки, овощные соки, муку из высушенных водорослей, муку из календулы, морковное масло, масло из эндосперма кукурузы, паприку, эфирное масло из паприки, рибофлавин, шафран, куркуму, эфирное масло из куркумы).

В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения композиции содержат, по меньшей мере, одну фитодобавку (например, соевые изофлавоноиды, олигомерные проантоцианидины, индол-3-карбинол, сульфорафон, волоконные лиганды, растительные фитостеролы, феруловую кислоту, антоцианоциды, тритерпены, жирные кислоты омега-3/6, сопряженные жирные кислоты, такие как сопряженная линолевая кислота и сопряженная линоленовая кислота, полиацетилен, хиноны, терпены, катехины, галлаты и кверцетин). Источники растительных фитодобавок включают соевый лецитин, соевые изофлавоны, проростки бурого риса, пчелиное маточное молочко, пчелиный прополис, порошок сока ягод ацеролы, японский зеленый чай, экстракт косточек винограда, экстракт кожицы винограда, морковный сок, черника, мука из льняного семени, перга, гинкго, ромашка (масло энотеры), луговой клевер, корень лопуха, одуванчик, плоды шиповника, осот, имбирь, сибирский женьшень, розмарин, куркумин, чеснок, ликопин, экстракт грейпфрутовых зерен, шпинат и брокколи, но не ограничиваются ими.

В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения композиции содержат, по меньшей мере, один витамин (например, витамин A, тиамин (B₁), рибофлавин (B₂), пиридоксин (B₆), цианокобаламин (B₁₂), биотин, аскорбиновую кислоту (витамин C), ретиновую кислоту (витамин D), витамин E, фолиевую кислоту и другие фолаты, витамин K, ниацин и пантотеновую кислоту). В некоторых из вариантов осуществления изобретения частицы содержат, по меньшей мере, один минерал (например, натрий, калий, магний, кальций, фосфор, хлор, железо, цинк, марганец, фтор, медь, молибден, хром, селен и йод). В некоторых из особо предпочтительных вариантов осуществления изобретения дозировка различных частиц обеспечивает включение витаминов или минералов в пределах, соответствующих рекомендованному полноценному рациону питания (RDA), определенному Министерством сельского хозяйства США. В дальнейших вариантах осуществления изобретения частицы содержат состав, используемый в качестве аминокислотной добавки, в который включена, по меньшей мере, одна аминокислота (например, левокарнитин или триптофан).

В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления изобретения предлагается корм для животных, содержащий одну или несколько из композиций, подробно описанных выше. Корм для животных предпочтительно составляет рацион соответствующего животного и сбалансирован так, чтобы обеспечить удовлетворение потребностей данного животного в пище. Композиции могут быть использованы в составе сложного корма или в качестве корма для таких животных как рыбы, в том числе мальки, домашняя птица, крупный рогатый скот, свиньи, овцы, креветки и т.п.

Пример 1

Четыре партии криля были проанализированы на содержание в них сухого вещества, жира и белка. Можно предположить, что вариации состава криля в основном связаны с вариациями в отборе образцов. Для учета эффекта вариаций времени хранения после оттаивания отбор образцов сырья был также произведен в разные моменты рабочего дня. Наблюдаемые в сырье вариации были учтены во всех вычислениях распределений жира, сухого вещества и белка, производимых на основе описываемых примеров.

Пример 2

В данном примере был исследован новый способ изготовления крилевой муки. 80 г заранее нагретой воды (при температуре 95-100°C) и 200 г замороженного криля (при температуре 0°C) смешали в варочном котле (котел 1) и выдержали при температуре 75°C в течение 6 минут. Затем нагретый криль и горячую воду разделили путем фильтрации. Заранее нагретый криль подвергли дальнейшей варке (в котле 2), смешав в поддоне с 300 г горячей воды (95°C) и выдержав при температуре 90°C в течение 2 минут, после чего сепарировали на сите (с размером отверстий 1,0×1,5 мм). Нагретый криль отделили от жидкости и переместили в пищевой миксер, где измельчали в течение 10 секунд. Измельченный горячий криль снова добавили в горячую воду и центрифугировали с ускорением 8600 g (относительная центробежная сила) в течение 10 минут. Супернатант, соответствующий декантированной жидкости (Dl), слили. Жидкость, полученную на этапе 1 варки, нагрели до 95-100°C для коагуляции извлеченного белка. Коагулят сепарировали на сите (с размером отверстий 1,0×1,5 мм), и его вес нашли равным 40 г. На фиг.1 представлена общая схема способа изготовления крилевой муки с использованием двухэтапного процесса варки.

Пример 3

В четырех продуктах, полученных в варочном эксперименте в примере 2, было определено содержание общего летучего азота (ОЛА), триметиламина (ТМА) и триметиламин оксида (ТМАО) - см. таблицу 2. Перед заморозкой криль был свежим, поэтому ТМА в продуктах не обнаружен. Результаты показывают, что ТМАО был равномерно распределен в водной фазе во время варки криля.

Кроме того, было определено содержание в продуктах сухого вещества и астаксантина (таблица 3). Было обнаружено, что большая часть астаксантина содержится в фильтр-прессном осадке (см. таблицу 3). Лишь небольшая часть была обнаружена в коагуляте, который содержит более 60% липидов, содержащихся в крилевом сырье. Процедура варки с выщелачиванием белково-липидной эмульсии повышает концентрацию астаксантина в остающемся жире. Результаты показывают также, что обезвоженный коагулят содержит около 40% сухого вещества и 60% жира. Сухое вещество в основном состоит из белка.

Коагуляты, полученные в варочном эксперименте в примере 2, были проанализированы на содержание в них различных классов липидов. Найденные в коагулятах липиды в основном состояли из триациглицерина и фосфатидилхолина с небольшим количеством фосфатидилэтаноламина (таблица 4).

Содержание фосфатидилхолина возросло от 33% в криле до 42-26% в коагуляте. Что касается других измеренных фосфолипидов, фосфатидилэтаноламина и лизофосфатидилхолина, их концентрация в коагуляте была ниже концентрации в криле. Свободные жирные кислоты в коагуляте практически отсутствовали.

Время варки составляло в эксперименте F5 6,75 минут, а в эксперименте F6 - 4,00 минуты. Результаты, представленные в таблице 4, свидетельствуют об отсутствии зависимости распределения по классам липидов от времени варки.

Аминокислотный состав коагулята не сильно отличается от аминокислотного состава криля. Можно отметить небольшое увеличение содержания неполярных аминокислот в коагуляте по сравнению с крилем (таблица 5). Для обеспечения хороших эмульсионных свойств белка данная характеристика распределения аминокислот в белке более важна, чем его аминокислотный состав.

Жирнокислотная характеристика коагулята представлена в таблице 6. Содержание ЭПК (20:5) составляет около 12,4 г/100 г извлеченного жира, а содержание ДГК (22:6) - около 5,0 г/100 г извлеченного жира.

Пример 4

Для оценки вышеописанного двухэтапного процесса варки были проведены испытания в лабораторном масштабе. Описание испытаний приведено ниже.

Материалы и методы

Сырье. Мороженый криль был получен компанией Aker Biomarine и сохранен в количестве 10 тонн в компании Norway Pelagic в г. Бергене с выдачей по мере надобности. Криль был упакован в пластиковые пакеты в картонных коробках по 2×12,5 кг криля. Коробки с крилем были размещены в один слой на полу перерабатывающего предприятия накануне переработки. К моменту переработки температура криля составляла от +3°C до -3°C.

Аналитические методы

Белок, метод Кьельдаля: Содержащийся в образце азот преобразуют в аммиак путем растворения в концентрированной серной кислоте с использованием меди в качестве катализатора. Аммиак высвобождают простой дистилляцией; его количество определяют методом титрования (ISO 5983:1997(E), метод A 01). Погрешность: 1%.

Белок, сжигание: Высвобождение азота путем сжигания образца при высокой температуре в чистом кислороде. Регистрация по теплопроводности. Процентное содержание белка в образце вычисляют путем умножения полученного в результате анализа процентного содержания азота на известный коэффициент содержания белка (AOAC Official Method 990.03, 16th ed. 1996, метод A 25).

Влага: Определение потерь массы после высушивания при 103°C в течение четырех часов (ISO 6496 (1999). Метод A 04). Погрешность: 4%.

Зола: Сжигание органического вещества при 550 °C. Остаток, получаемый после сжигания, принимают за содержание золы в образце. (ISO 5984:2002. Метод A 02). Погрешность: 3%.

Жир, экстракция этилацетатом: Поглощение влаги из образца сульфатом натрия с последующей экстракцией жира этилацетатом (NS 9402, 1994 (измененные вычисления). Метод A 29).

Жир, экстракция по Сокслету: Экстракция жира петролейным эфиром. В основном используется для определения содержания триглицеридов (AOCS Official Method Ba 3-38 Reapproved 1993. Метод A 03).

Жир, экстракция по Блаю-Дайеру: Экстракция жира смесью хлороформа, метанола и воды, взятых в пропорции 1:2:0,8 и образующих однофазную систему. Добавление хлороформа и воды приводит к возникновению фазы хлороформа с липидами и фазы вода-метанол. Содержание липидов определяют в аликвоте фазы хлороформа после испарения и взвешивания. Экстракция включает в себя как триглицериды, так и фосфолипиды (E. G. Bligh & W. J. Dyer: A rapid method of total lipid extraction and purification. Can.J.Biochem.Physiol. Vol 37 (1959). Метод A 56).

Астаксантин: Экстракция этанолом и дихлорметаном. Полярные продукты удаляют методом капиллярной хроматографии на силикагеле. Изомеры разделяют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в нормальной фазе в колонке Si 60 с регистрацией на 470 нм (Schierle J. & Härdi W. 1994. Determination of stabilized astaxanthin in Carophyll^® Pink, premixes and fish feeds. Edition 3. Revised Supplement to: Hoffman P, Keller HE, Schierle J., Schuep W. Analytical methods for vitamins and carotenoids in feed. Basel: Department of Vitamin Research and Development, Roche. Метод A 23).

Содержание влаги в масле: Определение реального содержания воды в жирах и маслах при помощи реагента Karl Fischer, имеющего количественную реакцию с водой (AOCS Official Method CA 2e-84. Reapproved 1993. Метод A 13).

Содержание сухого вещества в подпрессовой жидкости во время переработки коррелированно с показаниями рефрактометра, проводящего измерения в градусах Брикса. Содержание аминокислот было определено по содержанию производных мочевины, которое измеряли методом ВЭЖХ с обратной фазой при помощи флуоресцентного детектора (Cohen S. A. and Michaud D. P., Synthesis of a Fluorescent Derivatizing Reagent, 6-Aminoquinolyl-N-Hydroxysuccinimidyl Carbamate, and Its Application for the Analysis of Hydrolysate Amino Acids via High-Performance Liquid Chromatography. Analytical Biochemistry 211, 279-287, 1993. Метод A 42). Уровни общих летучих азотистых оснований (TVB-N), триметиламина азота (TMA-N) и триметиламиноксида азота (TMAO-N) были определены в экстракте 6% трихлоруксусной кислоты методом микродиффузии и титрования (Conway, E. I., and A. Byrne. An absorption apparatus for the micro determination of certain volatile substances. Biochem. J. 27:419-429, 1933, and Larsen, T, SSF rapport nr. A-152, 1991). Содержание жирных кислот было определено путем этерификации жирных кислот до метиловых эфиров, выделения таких эфиров методом газожидкостной хроматографии и численного измерения с использованием метилового эфира жирной кислоты C23:0 в качестве внутреннего стандарта (AOCS Official Method Ce 1b-89, метод A 68). Липиды выделяли методом ВЭЖХ и регистрировали при помощи электроаэрозольного детектора. Содержание витаминов A, D и E было проанализировано в лаборатории AnalyCen в Камбо, Норвегия.

Результаты и обсуждение

Крилевое сырье. В таблице 7 приведены результаты анализа крилевого сырья, которое было использовано в пробных испытаниях. Помимо первого испытания, во всех испытаниях была использована одна и та же партия криля. Содержание сухого вещества составляло приблизительно 21-22%, жира - 6%, белка - 13-14%, соли - 1% pH, общего летучего азота (ОЛА) - 18 мг N/100 г, триметиламина (ТМА) - 4 мг N/100 г, а триметиламиноксида (ТМАО) - 135 мг N/100 г. Уровни pH, ТМАО и соли (Cl-) в криле выше, чем соответствующие значения для рыбы.

В таблице 8 приведены данные анализа сырого криля по сухой массе. При умножении данных значений на 0,93 получаются значения по массе муки с учетом 7% содержания воды.

Сепарация коагулята и отжим крилевого масла. 99 кг криля было переработано путем добавления партий криля массой по 20 кг в 80 л воды при температуре 95°C в котле с паровым обогревом объемом 200 л. Пар подавали в котел по замкнутой системе; криль и воду осторожно перемешивали вручную в течение 3 минут, после чего температура смеси достигла 75°C (этап 1 нагревания). Нагретый криль отделили от воды путем фильтрования на сите. В отфильтрованный заранее нагретый криль (при температуре 75°C) добавили 20 кг горячей воды и нагрели до 85°C в течение одной минуты (этап 2 нагревания). Затем криль снова отфильтровали на сите и направили в пресс. Жидкость, полученную на этапе 1 (крилевое молоко), коагулировали при 95°C. Весь криль сварили, и выделили из отпрессованной жидкости масло. На 99 кг криля из отпрессованной жидкости получили около 0,5 кг необработанного крилевого масла. В таблицах 9 и 10 приведены данные анализа сваренного криля после первого этапа нагревания по влажной и сухой массе.

По сравнению с сырым крилем (таблица 8) в сваренном криле наблюдается уменьшение содержания сухого вещества. Содержание жира в сухом веществе уменьшается за счет жира в крилевом молоке, отделяемом от сваренного криля. Содержание белка увеличивается только по сухой массе, однако содержание золы, по-видимому, остается на том же уровне. Содержание ТМАО в криле уменьшается, причем данное вещество обнаружено в варочной жидкости.

Микрофильтрация. Крилевое молоко при температуре 70°C, полученное на этапе 1, было коагулировано при температуре более 95°C и сепарировано от жидкости путем микрофильтрации (фильтр Soby Miljøfilter). Затем коагулят был отжат в прессе и высушен. В таблицах 11 и 12 приведены данные анализа коагулята по влажной и сухой массе. Содержание сухого вещества в коагуляте составляло от 12,8 до 16,7%. Содержание жира по сухой массе составляло приблизительно 60%, а ТМАО - 340 мг N/100 г. Содержание сухого вещества в коагуляте увеличилось в результате прессования на 34-38%. При этом содержание жира по сухой массе также возросло (таблица 13), но содержание ТМАО уменьшилось до 145 мг N/100 г. После промывки фильтр-прессного осадка водой в пропорции 1 часть воды на 1 часть осадка и повторного прессования содержание ТМАО по сухой массе уменьшилось до 45 мг N/100 г (таблица 18).

Мембранная фильтрация. Другой метод сбора липидов из крилевого молока использует сепарацию путем мембранной фильтрации. Для обеспечения возможности использования данного метода молоко не должно быть коагулировано, но должно поступать на мембранный фильтр из сита (этап 1 нагревания).

Перед вводом в мембранный фильтр крилевое молоко подвергают предварительной фильтрации на сите с размером ячейки 100 мкм. Отверстие микрофильтра имело размер 100 нм. Было переработано 80 кг криля, причем в каждой партии в котел было загружено 80 кг воды при 95°C и 20 кг криля, как описано выше. С первыми двумя партиями криля была использована чистая вода (160 кг), а с последними двумя партиями вместо воды был использован пермеат с мембранного фильтра. После мембранной фильтрации были проведены измерения рефрактометром, откалиброванном на растворе сахара (в градусах Брикса). Значение в градусах Брикса (°Bx) близко к величине концентрации сухого вещества в используемых в процессе жидкостях. Величина потока через фильтр при приблизительно 60°C составляла 350 л/м²/ч для ретентата с 7,8°Bx (по рефрактометру) и уменьшалась до 290 л/м²/ч при увеличении до 9,9°Bx. Для пермеата значение составляло всего 1°Bx в связи с высокой степенью растворения при малых количествах фильтруемого вещества. См. фиг.2 и 3. Пермеат был прозрачным и имел золотистый цвет.

Весь пермеат был испарен в котле до уровня более 659°Bx. Ретентат в количестве 2 литров был испарен в лабораторном испарителе при температуре 70°C и давлении 12 мм Hg. При 27,5°Bx ретентат все еще обладал хорошей текучестью. По мере продолжения концентрирования ретентат становился все более вязким, сначала приобретая вид пасты, а в конечном итоге - сухой массы. Концентрированный ретентат (27°Bx), пермеат (>65°Bx) и сухой ретентат были проанализированы; результаты анализа приведены в таблице 14 для влажной массы (% вм), а в таблице 15 - для сухой массы (% см) (образцы № 1, 2 и 3). Проба коагулята была высушена так же, как ретентат (образец № 4).

Данные результаты указывают на то, что микрофильтрация крилевого молока представляет собой перспективный метод, который может быть использован вместо коагуляции крилевого молока. Белковая фракция была богата таурином. Содержание жира, белка, золы и ТМАО в ретентате и в коагуляте было практически одинаковым. Пермеат может быть сконцентрирован до 70% сухого вещества с активностью воды около 0,4 при 25°C, что означает возможность его хранения при температуре окружающей среды.

Фильтр-прессный осадок и отпрессованная жидкость. В таблицах 16 и 17 приведены данные анализа фильтр-прессного осадка из разных экспериментов по сырой и сухой массе. Среднее количество фильтр-прессного осадка на килограмм сырого криля было найдено равным 0,23 кг. Содержание сухого вещества в фильтр-прессном осадке составляло от 44 до 48%. Содержание жира в сухом веществе уменьшилось с 21% до прессования до 15-20% после прессования. Таким образом, мука из фильтр-прессного осадка содержит от 14 до 18,5% жира, приблизительно 67% белка и 7% влаги. Содержание ТМАО уменьшилось с приблизительно 500 мг N/100 г сухого вещества в сваренном криле до 90 мг N/100 г сухого вещества в фильтр-прессном осадке.

Из твердых частиц криля путем центрифугирования было получено масло (таблица 18). Масло, по существу, не содержало воды и имело весьма высокое содержание астаксантина (1,8 г/кг).

Выход фильтр-прессного остатка из коагулята составил приблизительно 5% от количества сырого криля. В таблице 20 приведено сравнение составов коагулята и ретентата, полученных в результате микрофильтрации. Продукты, полученные в двух альтернативных процессах, по существу, ничем не отличались один от другого. Фильтр-прессный остаток из коагулята был высушен; в таблице 21 приведены данные анализа коагулята и итоговой муки из коагулята. Приблизительный состав по сухому веществу не изменился в процессе сушки, и аминокислотные и жирнокислотные составы близки к идентичным. Во время сушки произошла некоторая потеря фосфолипидов. По всей вероятности, она была вызвана окислением жирных кислот, но другие химические изменения фосфолипидов также могли иметь значение.

Крилевая мука. Была изготовлена итоговая крилевая мука. Фильтр-прессный осадок и фильтр-прессный осадок с концентратом подпрессовой жидкости были высушены в воздушном или паровом сушильном аппарате (таблица 22).

Пример 5

Мука из коагулята, изготовленная как описано в примере 4, была экстрагирована методом сверхкритической флюидной экстракции (СФЭ). 4885 г коагулята (высушенного в замороженном виде в течение одной ночи) было экстрагировано с использованием двухэтапной процедуры: 1) СФЭ: CO₂, 500 бар, 60°C, 70 мин при среднем расходе CO₂ 1,8 мл/мин; 2) CO₂+15% этанол, 500 бар, 60°C, 70 мин при среднем расходе CO₂+этанол 1,8 мл/мин. На первом этапе было извлечено 1576 г экстрагированной нейтральной фракции (НФ). Как видно из фиг.4 и 5, анализ методом ВЭЖХ показывает, что содержание полярных липидов в НФ ниже предела обнаружения. Было экстрагировано приблизительно 32,25% суммарного количества материала. Таблица 29 описывает области пиков компонентов нейтральной фракции, определенных методом газовой хроматографии.

На втором этапе было экстрагировано 1023 г полярной фракции, что соответствует 20,95% суммарного количества материала. Полярная фракция состояла в основном из полярных липидов и содержала всего менее 1% триглицеридов (см. фиг.6 и 7). Таблица 30 описывает области пиков компонентов полярной фракции, определенных методом газовой хроматографии.

Коагулят был высушен в течение ночи с потерей веса около 5,53% в/в. Всего было экстрагировано приблизительно 53,2% от начального веса сухого материала.

Пример 6

Свежепойманный криль был переработан в коагулят на борту судна через 10 минут или через 6 часов после поимки. Коагулят, полученный из криля как через 10 минут, так и через 6 часов после поимки, содержал менее 1 мг/100 г летучего азота, менее 1 мг/100 г триметиламина (ТМА) и менее 1 мг/100 г лизофосфатидилхолина. Эти данные можно сравнить с характеристиками коагулята, полученного из замороженного криля в вышеописанном примере 4, где присутствовали более высокие уровни содержания летучего азота и лизофосфатидилхолина. Продукты, изготавливаемые в соответствии со способами по изобретению с использованием свежепойманного криля, отличаются, по существу, полным отсутствием ТМА, летучего азота и лизофосфатидилхолина.

Пример 7

В кухонном миксере были смешаны 250 г крилевой муки и крилевое масло. Цель заключалась в добавлении 300-500 мг астаксантина на килограмм коагулятной муки. Если масло содержит 1500 мг астаксантина на килограмм крилевого масла, то к килограмму коагулятной муки следует добавить, по меньшей мере, 200 г масла. При добавлении 10% масла текучесть муки заметно уменьшилась, а при увеличении добавки масла до 14 и 20% масло выступило на упаковке. 3,5 кг коагулята было оттаяно и размолото в измельчителе Retsch ZM1 с 2-миллиметровым ситом. Масса размолотого порошка составила 2,96 кг. К 2,96 кг высушенного коагулята было добавлено в три приема 300 г крилевого масла. Так как лопасти миксера (Stephan UM12) были расположены слишком далеко от дна для обеспечения качественного смешивания, смешивание производили поочередно вручную и при помощи миксера. Содержание астаксантина в итоговой смеси было на 40% ниже расчетной величины. Масло и мука с добавкой масла были заново проанализированы на содержание астаксантина. Крилевое масло хранили в течение 4 месяцев при температуре 3°C, причем содержание астаксантина в масле за время хранения не изменялось. Через четыре недели хранения в замороженном виде был взят новый образец муки с добавками, причем содержание астаксантина было найдено одинаковым в обоих образцах (Таблица 31).

Содержание астаксантина в коагулятной муке с добавками составляет 58% от его количества в исходных ингредиентах. Снижение содержания астаксантина происходит во время смешивания высушенного коагулята и крилевого масла и указывает на то, что высушенный коагулят легко окисляем.

Пример 8

Высушенная коагулятная мука была экстрагирована методом сверхкритической флюидной экстракции. Экстрагированное масло было проанализировано; результаты анализа представлены в таблицах 32-34.

Пример 9

Коагулятная мука, изготовленная, как описано выше, была введена двум субъектам (людям), после чего было определено поглощение продукта путем измерения содержания жирных кислот омега-3 во всех липидах и в фосфолипидах плазмы. Субъект 1 потребил 8 г коагулята в сочетании с йогуртом, а субъект 2 потребил 8 г крилевого масла без йогурта. Данные приведены в таблицах 35 (субъект 1) и 36 (субъект 2).

Представленные данные показывают, что процесс поглощения коагулята и крилевого масла у двух субъектов протекал по-разному. Динамика потребления ЭПК для субъекта 1 (коагулят) показывает, что высокий уровень содержания ЭПК сохранялся в течение долгого времени, несмотря на то что коагулят содержит меньше липидов, чем крилевое масло. Кроме того, коагулят обогатил запас циркулирующих полярных липидов, что может указывать на поглощение/усваивание жирных кислот крилевого масла в форме полярных липидов. Ранее было замечено, что крилевое масло более эффективно с точки зрения обогащения жирнокислотных характеристик тканей, чем рыбный жир. Представленные данные свидетельствуют о том, что коагулят обладает даже более высокой биологической эффективностью, чем крилевое масло.

Пример 10

Содержание фосфолипидов в ретентате было дополнительно проанализировано методом ЯМР. Результаты анализа представлены в таблице 37.

Пример 11

В данном примере был осуществлен анализ летучих компонентов масла, экстрагированного из крилевой муки, и масла, экстрагированного из коагулятной муки (таблица 38). Вкратце, масло было экстрагировано методом СФЭ из обычной крилевой муки или из муки, изготовленной из коагулята, как описано выше. Масло, полученное из коагулятной муки, содержало существенно меньшее количество летучих компонентов, чем масло, приготовленное из обычной крилевой муки. В частности, 1-пентен-3-он был обнаружен в масле, полученном из обычной крилевой муки, но отсутствовал в масле, изготовленном из коагулятной муки. 1-пентен-3-он был ранее идентифицирован как ключевой маркер рыбного и металлического запаха в рыбном жире и пищевых продуктах, обогащенных рыбным жиром (Jacobsen et al., J. Agric Food Chem, 2004, 52, 1635-1641).

Пример 12

Было проведено сравнение крилевой муки, изготовленной по известным технологиям (таблицы 39-42), с крилевой мукой, полученной из твердой фракции, оставшейся после удаления крилевого молока (таблицы 43-46).

Реферат

Группа изобретений относится к технической области обработки ракообразных и продуктов переработки. Смешивают криль, содержащий фосфолипиды и белки, с водой для увеличения температуры криля до приблизительно 60-75°С с образованием твердой фазы и водной фазы, содержащих указанные фосфолипиды и белки. Отделяют твердую фазу от водной фазы. Выделяют белковую и фосфолипидную фракции из водной фазы путем нагревания при температуре выше 80°С для получения фосфолипидно-белкового коагулята. Отделяют фосфолипидно-белковый коагулят от водной фазы. Продуктами переработки криля являются композиция из водной фазы, мука из крилевого коагулята, коагулятное масло, концентрат ретентата, ретентатное масло, крилевая мука из твердой фазы, крилевое масло и фосфолипидно-белковый коагулят. Линия для переработки криля включает смеситель, сепаратор и нагреватель. Группа изобретений позволяет получить продукт, обладающий более высокими питательными и техническими характеристиками. 10 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил., 46 табл., 12 пр.

Формула