Производство БАД–источника антиоксидантов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Механико-технологический факультет

Кафедра Пищевой биотехнологии

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

«Биологически активные добавки и композиции из сырья растительного происхождения»

Производство БАД - источника антиоксидантов

Выполнила студентка

гр. 16-ПБ-м2

Саватеева П.Д.

Калининград

2020



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Актуальность разработки БАД-источника антиоксидантов

2. Обоснование выбора сырья и производственной группы БАД

3. Характеристика сырья, основных и вспомогательных компонентов, используемых при производстве БАД

4. Обоснование и описание технологической схемы производства БАД

5. Характеристика готовой БАД

6. Рекомендации по потреблению БАД

7. Маркировка

8. Рецептура и продуктовый расчет

9. Аппаратурное оформление производства БАД

Заключение

Список использованной литературы

производство биологический активный добавка



ВВЕДЕНИЕ

Пищевая биотехнология - передовая наука, решающая проблемы переработки и хранения пищевых продуктов, применения пищевых добавок с целью улучшения качества и потребительских свойств готового продукта, использованию непищевых компонентов и отходов в качестве новых источников белка и минорных компонентов питания, технологий бродильных производств, производства БАД и БАВ для профилактического и лечебного использования

Биологически активные добавки и композиции являются одной из стремительно развивающихся отраслей промышленного производства. Данная отрасль получила развитие ввиду имеющихся у современного человека проблем, таких как повышенный уровень стресса, нерегулярное полноценное питание, дефицит микро- и макроэлементов, витаминов и прочих компонентов питания, хронические и сезонные заболевания, дефициты балластных веществ и необходимых простых углеводов, недостаток эссенциальных аминокислот и полиненасыщенных жирных кислот и др.

При регулярном потреблении БАД, в соответствии с рекомендациями диетолога или лечащего врача, способны благоприятно повлиять на многие системы в организме, например, дыхательную, нервную и сердечнососудистую. Способны облегчить протекание многих болезней, улучшить состояние кожного эпидермиса при дерматитах и аллергических реакциях. Повышают работоспособность, общий тонус организма и стрессоустойчивость к внешним факторам.

В основе ведущих метаболических процессов в организме лежат окислительно-восстановительные реакции. Среди них особую роль играют свободнорадикальные реакции, при которых образуются перекисные соединения. Усиление процессов СРО сопровождает заболевания с выраженной стрессовой, воспалительной реакциями, гипоксическим и ишемическим состояниями. Повышенная генерация пероксидов влияет на прогрессирование атеросклероза, ишемической болезни сердца, артериальной гипертонии, инфаркта миокарда, стенокардии.

Противостоять воздействию свободных радикалов и предотвратить разрушение клеточных белков и ДНК организма способны антиоксиданты.

Антиоксиданты - группа различных по химической природе соединений, в основном фенольного полифенольного происхождения, ингибирующих окислительные процессы в организме и клетках. За счет своего строения они способны связывать свободные радикалы окислителей, предотвращая окислительные процессы. Обладают консервирующим эффектом

Вне классификации к антиоксидантам относят:

- Ферменты и коферменты

- Витамины

- Каротиноиды

- Фенолы и полифенолы (флавоноиды)

- Белковые вещества

Антиоксиданты также можно разделить на две группы в зависимости от их растворимости:

- Липофильные

- Гидрофильные

Гидрофильные (водорастворимые) антиоксиданты окисляются в цитозоле клетки и плазме крови. Липофильные (липидорастворимые) предохраняют клеточные мембраны от перекисного окисления липидов.



1. АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ БАД - ИСТОЧНИКА АНТИОКСИДАНТОВ

Человек существует в аэробной среде, и кислород и его активные метаболиты, обладая широким спектром физиологического действия, играют существенную роль в поддержании гомеостаза организма в нормальном состоянии. Многие физические и химические прооксидантные воздействия на организм приводят к значительному увеличению образования в нем активных метаболитов кислорода, что в свою очередь обусловливает усиление окислительной модификации макромолекул.

Контроль свободнорадикальных процессов в организме осуществляет 3-ье звено системы детоксикации - антиоксидантное. Оно представляет собой многокомпонентную сеть физиологически активных соединений гидрофобной и гидрофильной природы, что позволяет осуществлять антиоксидантную защиту как различных средах организма. В нормальных условиях существования антиоксидантное звено системы детоксикации обеспечивает сбалансированное течение окислительных и антиокислительных процессов в организме, инактивируя избыточное количество всего многообразия высокоактивных окислителей и устраняя повреждения, вызванные свободными радикалами. Усиление свободнорадикальных реакций ведет к ответной реакции системы антиоксидантной защиты, что в свою очередь вызывает напряжение, а в ряде случаев истощение механизмов антиоксидантной защиты - возникает дисбаланс окислительных-антиокислительных процессов и избыточные окислители начинают оказывать повреждающее действие на ткани организма.

Одним из самых серьезных последствий длительного воздействия на организм повышенного количества активных метаболитов является трансформация клеток, приводящая к развитию злокачественной опухоли. Развитие опухолевого процесса ведет к появлению выраженных нарушений в системах гомеостаза больного. Это приводит к повреждению мембран большого количества клеток, в том числе нормальных, вызывает в них структурные и метаболические нарушения и обусловливает развитие выраженных местных и системных токсических реакций. В частности, повреждение иммунных клеток приводит к развитию вторичного иммунодефицита, который, в свою очередь, ухудшает переносимость лечения и качество жизни больных. Поэтому онкологические больные нуждаются в особенно активной детоксикационной терапии. Поскольку наибольшая эффективность антиоксидантной терапии может быть достигнута только при соответствии активности используемого антиоксидантного средства глубине нарушений окислительно-антиокислительного баланса в организме.

В условиях недостаточной активности эндогенной антиоксидантной системы человека одним из наиболее эффективных способов защиты клеток от повреждающего действия окислителей является введение либо экзогенных антиоксидантных средств (прямые антиоксиданты), либо лекарственных средств, способных активировать эндогенные антиоксидантные механизмы (косвенные антиоксиданты). В настоящее время во всем мире проводится широкий поиск и разработка лекарственных средств с антиоксидантными свойствами, эффективных как для профилактики различных, в том числе онкологических, заболеваний, так и для их вспомогательной терапии.

Ассортимент лекарственных средств в современной медицине остается довольно ограниченным и представлен в основном однотипными препаратами на основе синтетических витаминов.

Биологически активные добавки к пище представлены в более широком ассортименте, но недостаточно корректно исследованы их свойства, редко отвечающие информации, представленной в сопроводительной документации и рекламе продукта.

Таким образом, актуальным остается разработка более эффективных детоксицирующих средств, которые обладают следующими свойствами: эффективно устраняют нарушения в различных звеньях антиокислительной системы; предотвращают токсические реакции, вызванные лечением онкологического заболевания, безвредны и хорошо переносятся при длительном приеме; не снижают терапевтический эффект лечения основного заболевания.

Также особо важным является тщательное изучение их физиологического действия в экспериментальных исследованиях, доказательство отсутствия влияния на рост опухолей, отработка показаний к их применению, подбор оптимальных дозировок для достижения наилучшего эффекта при терапии и во избежание возникновения негативного эффекта.

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СЫРЬЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ГРУППЫ БАД

В экспериментальных исследованиях Е.Р. Немцовой показано, что наибольшей антиоксидантной активностью обладают белковые антиоксиданты: церулоплазмин, супероксиддисмутаза, лактоферрин. Препараты на их основе слабо представлены в фармакопее. В современной клинической практике в России используют лишь препарат на основе церулоплазмина, а за рубежом клинические испытания проходят препараты на основе рекомбинантного лактоферрина человека для перорального применения. Лактоферрин человека представляется одним из наиболее перспективных соединений для разработки препаратов на его основе. Помимо высокой антиоксидантной активности, обусловливающей его детоксицирующее действие, он обладает антибактериальным и иммуномодулирующим эффектами, которые реализуются за счет прямых механизмов воздействия на патогены и иммунные клетки.

В настоящее время в мировой фармакопее отсутствуют официальные препараты на основе лактоферрина человека. Поэтому разработка такого препарата является актуальной на сегодняшний день.

Широкое применение в настоящее время комплексных антиоксидантных средств (БАД) на основе экстрактов лекарственных растений требует необходимость их серьезного изучения в различных аспектах. Растительные БАД содержат большое количество биологически активных соединений, в том числе полифенольные соединения - активные природные антиоксиданты, что обусловливает многообразие их физиологического действия. Поэтому представляется целесообразным включение их в схемы поддерживающей терапии больных со злокачественными опухолями в качестве детоксицирующих и общеукрепляющих средств. Однако отсутствие специальных исследований, направленных на оценку влияния БАД на рост злокачественных опухолей, ограничивает их применение в онкологической практике. Поэтому актуальной является разработка и тщательное изучение БАД с высокой антиоксидантной активностью на основе лекарственных растений, предназначенных для применения у больных со злокачественными новообразованиями.

В то же время взаимосвязь иммунных нарушений с общей интоксикацией организма обусловливает возможность создания и применения в клинике плейотропных препаратов, обладающих иммуномодулирующим действием и способных активировать эндогенную антиоксидантную систему, то есть непрямых антиоксидантов. Одним из подходов к решению этой задачи является синтез иммунорегуляторных пептидов тимуса с включением направленно модифицированных аминокислотных остатков.

Наибольшей антиоксидантной активностью обладают полифенольные соединения - биофлавоноиды, ввиду разнообразия их химического строения. Например, антиоксидантная активность дигидрокверцетина почти в 50 раз превышает антиоксидантную активность аскорбиновой кислоты и в 30,5 раз витамина Е.

На рисунке 1 представлена антиоксидантная активность некоторых соединений.

Рисунок 1 - Антиоксидантная активность популярных антиоксидантов

Растительные препараты в натуральном виде также употребимы в качестве источников антиоксидантов

На рисунке 2 представлены растения-источники антиоксиданты и антиоксидантная активность их водных и спиртовых (40% этанол) экстрактах.

Рисунок 2 - Относительная антиоксидантная активность водных и спиртовых (40% этанол) экстрактах растений-источников антиоксидантов

Из рисунка 2 мы можем сделать вывод, что наибольшей относительной антиоксидантной активностью обладают спиртовые экстракты шиповника, зверобоя, бессмертника и аптечной ромашки.

Шиповник является популярным и недорогим сырьем, что целесообразно для его использования в технологии изготовления БАД-источника антиоксидантов. Также шиповник является одним из рекордсменов по содержанию витамина С (аскорбиновой кислоты), которая в свою очередь тоже является антиоксидантом и коферментом мирозиназы (тиоглюкозидазы), отвечающей за гидролиз глюкозинолатов.

Применение свежего сырья для создания биологически активных добавок нецелесообразно ввиду того, что имеет место фактор сезонности сбора плодов. Непростой задачей является сохранение биологически активных свойств биофлавоноидов шиповника. Использование спиртового экстракта плодов позволяет выделить жирорастворимый витаминов А, Е, в-каротина.

Отпуск БАД на потребительский рынок будет осуществляться в виде спиртового экстракта шиповника с содержанием спирта не более 40%.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ, ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БАД

Биологическая характеристика. Шипомвник (лат. Rфsa) -- род растений семейства Розовые (Rosaceae) порядка Розоцветные (Rosales). Наибольшее распространение и хозяйственное применение имеет шиповник майский (Rosa majalis).

Многолетний кустарник до 2 м высотой с тонкими ветвями, покрытыми коричнево-красной корой. Побеги усажены редкими твёрдыми, серповидно изогнутыми шипами с расширенным основанием, сидящими обычно попарно в основании листовых черешков. Цветоносные побеги обычно без шипов.

Листья сложные, непарноперистые, с тремя -- семью парами эллиптических, по краю зубчатых листочков, общей длиной до 7 см.

Черешки опушённые, нередко с желёзками, скрытыми под опушением.

Цветки крупные, одиночные или собраны по два -- три, диаметром 3--7 см, с пятью лепестками и пятираздельной чашечкой; короткие цветоножки, длиной 5--17 мм, одеты ланцетовидными прицветниками.

Чашелистики цельные, узкие, длиной до 3 см, с ланцетовидными придатками, направлены вверх. Остаются при плодах после созревания.

Лепестки от бледно-красных до тёмно-красных, широкообратно-яйцевидные, на верхушке немного выемчатые.

Тычинок и пестиков много; столбики образуют крупную, шерстистую головку. Цветёт шиповник майский с мая по июль. Ветви цветут на второй год. Плоды начинают созревать в августе.

Плоды шаровидные, реже яйцевидные или эллиптические, гладкие, оранжевые или красные, мясистые, увенчанные остающимися вверх направленными чашелистиками. Плоды шиповника образованы развившимся цветоложем и завязью и относятся к ложным плодам. Плоды созревают в августе -- сентябре.

Технохимическая характеристика

Кожица. Плотная, хорошо дифференцируемая оболочка, покрывающая мякоть плода. Цвет варьируется от бордово-коричневого до оранжево-красного. В кожице содержатся каротиноидные пигменты и полисахариды.

Мякоть. Внутренняя часть плода. Представляет собой прослойку средней жесткости между семенами и кожицей. Имеет выраженный ярко-оранжевый цвет. Мякоть плодов содержит аскорбиновую кислоту, витамины: К, PP, B₁, B_2, каротин, эфирные масла, сахара (глюкозу, фруктозу, ксилозу, сахарозу), органические кислоты (яблочную, лимонную, олеиновую, линолевую, линоленовую, пальмитиновую, стеариновую, арахиновую), пектины, ликопины, пентозан, рубиксантин, стероиды и их производные, соли калия, натрия, кальция, магния, фосфора, железа, марганец, молибден, цинк, кобальт, алюминий, селен, никель, стронций, медь.

Семена. Имеют овальную форму, заострены с одного конца. Слегка уплощены. Семена имеют желтовато-белый цвет. В семенах содержатся белки, небольшие жировые композиции и углеводы, а также минеральные вещества: бор, фтор, йодистые соединения (6 - 10 мкг на 100 г свежих плодов), железо, медь, марганец, молибден.

Морфологическая характеристика и массовый состав.

Морфологическая характеристика и массовый состав плодов шиповника майского представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Морфологическая характеристика и массовый состав плодов шиповника майского.

Часть плода	Масса части плода, г	Массовая доля части плода, %
Плод шиповника майского	4,2	100
Кожица	0,14-0,28	3,33 - 6,66
Мякоть	3,36-3,92	80,00 - 93,33
Семена	0,14-0,28	3,33 - 6,66

По своему морфологическому составу плоды шиповника являются неоднородными. Наибольшее биологическое значение имеет мякоть плодов. Допускается использование кожицы для насыщения готового продукта балластными веществами и полисахаридами. Ввиду высокой плотности кожицы необходимо ее тщательное измельчение до гомогенной массы.

Структурно-механические свойства. Структурно-механические свойства оказывают влияние на широкий ряд технологических процессов в пищевой промышленности и определяют качество готовой продукции, условия переработки, хранения и транспортировки.

Основной исследуемой характеристикой растительного сырья является деформация, которая позволяет определить прочность, твердость и упругость продукта. На степень деформации растительного сырья оказывают влияние различные физические и механические факторы.

Под воздействием физических (например, тепловая обработка) или механических (например, измельчение, протирание) факторов происходит изменение структуры волокон растения, что способствует его размягчению, снижению прочности, твердости и упругости. Такие модификации сырья влияют на качество полуфабриката и готового продукта.

Изменения, происходящие в растительном сырье под действием различных факторов, необходимо учитывать при его переработке.

При переработке растительного сырья особое внимание уделяется способам и режимам тепловой обработки. Для сохранения пищевой ценности и органолептических показателей плодов необходимо использование приемов щадящей тепловой обработки.

В результате тепловой обработки происходят сложные физические, физико-химические, структурные и биохимические процессы, в результате которых изменяются не только нативные, но и технологические свойства сырья, и получается качественно новый готовый продукт со специфическими характеристиками и химическим составом.

Создание пищевых продуктов заданного качества, а соответственно, и формирование потребительских свойств готовых изделий во многом зависит от возможности управления в ходе технологических процессов свойствами сырья.

Теплофизические свойства. К основным теплофизическим характеристикам относятся теплопроводность, температуропроводность и теплоемкость.

Теплопроводность - процесс передачи теплоты от одной частицы тела к другой или от одного тела к другому, когда эти тела соприкасаются друг с другом. Нагрев любого тела с одной стороны приводит к тому, что через некоторое время холодная часть тела начинает нагреваться. Молекулы нагретой части тела имеют скорость большую, чем молекулы холодной части. Перемещаются они на большее расстояние и при столкновении с молекулами холодной части тела передают им часть своей энергии. Увеличение энергии молекул холодной части тела приводит к повышению температуры.

Теплопроводность зависит от химического состава продукта. Теплопроводность зависит от химического состава продукта и при увеличении содержания воды увеличивается.

Теплофизические характеристики шиповника майского представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Теплофизические характеристики шиповника майского.

Объект исследования	Содержание влаги W, %	Плотность с, кг/м3	Теплоемкость с, Дж/(кгЧК)
Шиповник майский (Rosa majalis)	13,54	1412,17 - 1427,29	3309,8
	60,07		3363,3

Химический состав.

Белки. Белок шиповника майского является неполноценным. В плодах содержится в количестве 1,6г на 100 г продукта. Выполняет структурную функцию.

Жиры. В ягодах содержатся небольшие липидные композиции в количестве 0,7 г на 100 г продукта. Содержатся в основном в составе семян в качестве энергетической функции для эндоспермия, а также входят в состав фосфолипидов клеточных мембран.

Углеводы. Большая часть пищевых веществ представлена углеводами. Содержание в плодах 22,4 г на 100 г продукта. Они представлены моно-, дисахаридами, декстринами и пищевыми волокнами (целлюлозой). Моно- и дисахариды являются энергетическим материалом для питания клеток. Полисахариды создают клеточную оболочку и выполняют защитную функцию для клеток.

Содержание пищевых веществ в плодах шиповника майского представлено в таблице 3.

Таблица 3 - Содержание пищевых веществ в плодах шиповника майского(Rosa majalis)

Нутриент	Количество нутриента, г/100 г
Белки	1,60
Липиды	0,70
Углеводы	22,40
Вода	60,00
Пищевые волокна	10,8
Органические кислоты	2,30
Зола	2,20

Витамины являются биологическими веществами. Шиповник майский содержит большое количества витамина С. Также в шиповнике представлен целый антиоксидантный комплекс, состоящий из витаминов А, Е, РР и в -каротином. Содержание витаминов в плодах шиповника майского представлено в таблице 4.

Таблица 4 - Содержание витаминов в плодах шиповника майского (Rose majalis)

Витамин	Содержание в продукте, мг/100 г	Процент от суточной нормы, %
Ретинол (А)	0,43	48,5
В-каротин	2,60	52,0
Тиамин (В1)	0,05	3,3
Рибофлавин (В2)	0,13	7,2
Холин (В4)	12,00	2,4
Пантотеновая кислота (В5)	0,80	16,0
Пиридоксин (В6)	0,08	3,8
Аскорбиновая кислота (С)	650,00	722,2
Токоферол (Е)	1,70	11,3
Филлохинон (К)	0,26	21,6
Ниацин (РР)	0,70	3,5

Биофлавоноиды, необходимые для производства биологически активной добавки источника-антиоксидантов в плодах шиповника майского содержатся в достаточно большом количестве.

Содержание биофлавоноидов в плодах шиповника майского представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Содержание биофлавоноидов в плодах шиповника майского (Rose majalis)

Показатель	Содержание в продукте, мг/100г сырья
Фенольные соединения (в пересчете на галловую кислоту)	966
Сумма антоцианов (в пересчете на цианидин-3-О-глюкозид)	Не обнаружено
Сумма флавоноидов (в пересчете на катехины)	231

Органические кислоты содержатся в плодах шиповника майского в небольшом количестве.

Их качественный и количественный состав в пересчете на сухую массу представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Содержание органических кислот в пересчете на сухую массу в плодах шиповника майского (Rose majalis)

Органическая кислота	Содержание в продукте, %
Яблочная	3,52
Янтарная	0,075
Лимонная	1,9

Минеральные вещества находятся в плодах шиповника майского в легкоусвояемой форме.

Содержание различных макро- и микроэлементов в плодах шиповника майского представлено в таблице 7.

Таблица 7 - Содержание минеральных веществ в плодах шиповника майского(Rose majalis)

Показатель	Содержание в продукте, мг/100 г	Процент от суточной нормы, %
Макроэлементы:
Калий, K	23	0,9
Кальций, Ca	28	2,8
Магний, Mg	8	2,0
Натрий, Na	5	0,4
Сера, S	16	1,6
Фосфор, P	8	1,0
Микроэлементы:
Железо, Fe	1,30	7,2
Марганец, Mn	1,02	51,0
Медь, Cu	0,11	11,3
Цинк, Zn	0,25	2,1

Характеристика качества и безопасности. Согласно ГОСТ 1994-93 «Плоды шиповника. Технические условия» приводятся определенные требования к плодам шиповника майского. Эти требования представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Характеристика плодов шиповника майского (Rose majalis)

Наименование показателя	Характеристика и норма
Влажность, %, не более	13,0
Массовая доля других частей растения (кусочков веточек, листьев, чашелистиков и плодоножек), %, не более	1,0
Массовая доля измельченных частиц плодов, в том числе орешков, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 3 мм, %, не более	1,0
Массовая доля недозрелых плодов (от зеленой до желтой окраски), %, не более	3,0
Массовая доля посторонних примесей:
-органической (части других неядовитых растений), %, не более -минеральной (земля, песок, камешки), %, не более	Не допускается 0,3

По органолептическим показателям плоды шиповника майского должны соответствовать требованиям ГОСТ 1994-93 «Плоды шиповника. Технические условия», указанным в таблице 9.

Таблица 9 - Органолептические показатели плодов шиповника майского (Rose majalis)

Наименование показателя	Характеристика и норма
Внешний вид	Цельные, очищенные от чашелистиков и плодоножек ложные плоды разнообразной формы: от шаровидной, яйцевидной или овальной до сильно вытянутой веретеновидной; длина плодов 0,7-3 см, диаметр - 0,6-1,7 см. На верхушке плода имеется небольшое круглое отверстие или пятиугольная площадка. Плоды состоят из разросшегося цветоложа (гипантия) и заключенных в его полости многочисленных плодиков-орешков. Стенки плодов твердые, хрупкие, наружная поверхность блестящая, реже матовая, более или менее морщинистая. Внутри плоды обильно выстланы длинными, очень жесткими щетинистыми волосками. Орешки мелкие, продолговатые, со слабо выраженными гранями.
Цвет:
-плодов -орешков	От оранжево-красного до буровато-красного Светло-желтый, иногда буроватый
Запах	Свойственный данному сырью, без посторонних запахов
Вкус	Кисловатый, слегка вяжущий

Содержание пестицидов, токсичных элементов, микотоксинов, радионуклидов в плодах шиповника майского не должно превышать допустимых уровней установленных Санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и Технического Регламента Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», указанным в таблице 10.



Таблица 10 - Гигиенические требования к безопасности плодов шиповника майского (Rose majalis)

Наименование показателя (элемента)	Допустимый уровень содержания, мг/кг (для радионуклидов - Бк/кг), не более
Токсичные элементы	Свинец	0,4
	Мышьяк	0,2
	Кадмий	0,03
	Ртуть	0,02
Пестициды	Гексахлорциклогексан (альфа-, бета-, гамма- изомеры)	0,05
	ДДТ и его метаболиты	0,1
Радионуклиды	Цезий-137	160
	Стронций-90	60

По микробиологическим показателям плоды шиповника майского должны соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и Технического Регламента Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», указанным в таблице 11.

Таблица 11 - Микробиологические показатели плодов шиповника майского (Rose majalis)

КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	Масса продукта (г, см3), в которой не допускается	Дрожжи, КОЕ/г, не более	Плесени, КОЕ/г, не более
	БГКП (Колиформы)	Патогенные, в т. ч. сальмонеллы
5 • 104	0,1	25	2 • 102	5 • 102

4. ОБОСНОВАНИЕ И ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА БАД

Технологическая схема производства спиртового экстракта шиповника майского (Rose majalis) представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Технологическая схема производства спиртового экстракта шиповника майского (Rose majalis)

Существует множество различных способов произведения каждой технологической операции. Обоснование выбранных способов проведения каждой технологической операции при производстве спиртового экстракта шиповника майского представлено в таблице 12.

Таблица 12 - Обоснование технологической схемы производства спиртового экстракта шиповника майского (Rose majalis)

Операция	Способы	Достоинства	Недостатки	Выбранный способ
Приемка сырья (свежего, мороженого)	Для замороженных плодов:
	В воздушной среде	Возможность размораживания большого количества сырья. Минимальные потери экстрагирующих веществ. Простота использования. Дешево.	Большая продолжительность процесса. Громоздкость устройств для размораживания.	Для сохранения наибольшего количества биологически активных веществ необходимо применять сушку воздухом. Другие виды сушки значительно снижают количество содержащихся БАВ в плодах шиповника майского
	В жидкой среде	Сокращение продолжительности процесса. Возможность механизации процесса.	Ухудшение качества сырья: потеря ценных питательных веществ, обсеменение.
	Конденсирующим паром под вакуумом	Высокое качество размороженного продукта. Отсутствие перегрева продукта, вторичного обсеменения. Уменьшение потерь массы при тепловой обработке. Сохранность вкусовых свойств. Снижение расхода воды.	Невысокое значение коэффициента теплопередачи. Сложность процесса. Периодичность действия устройства. Энергоемкость процесса.
	В электромагнитном поле СВЧ	Высокая скорость размораживания. Сохранение потерь белков и экстрактивных веществ. Предотвращение развития микрофлоры.	Неравномерное распределение температурного поля в продукте. Возможен перегрев. Сложность управления оборудованием. Дорого.
	Токами промышленной частоты	Высокая скорость размораживания.	Большой расход электроэнергии и воды. Опасность поражения током оператора.
	ИК-излучением	Высокая скорость размораживания	Прогревание и размораживание только поверхности.
	Контактом с греющей поверхностью	Быстрая скорость размораживания. Не требует очистки воды и большого ее расхода.	Прогревание и размораживание только поверхности.
	Для свежих плодов:
	- Не требуются дополнительные технологические операции.
Очистка сырья	Механический	Непрерывность действия аппарата. Большая скорость очистки. Возможность регуляции скорости работы аппарата, времени очистки сырья и других параметров.	Большие потери массы сырья. Возможна неполная очистка или порча сырья. Большой расход электроэнергии. Большие габариты аппарата. Подходит только для крупных плодов.	Для сохранения наибольшего количество БАВ в плодах шиповника майского выбрана очистка при помощи душевого потока воды. Промывка под душевым потоком воды является экологичной и не разрушает структуру плода, позволяет смыть примеси и частично удалить восковый налет с поверхности плодов.
	Воздушный	Полностью автоматический процесс. Большая скорость очистки. Возможность регуляции режима подачи воздуха. Простота метода.	Периодичность процесса. Большие затраты электроэнергии.
	Водный	Полностью автоматический процесс. Большая скорость очистки. Возможность регуляции времени очистки. Простота метода. Дешевизна.	Периодичность процесса. Возможное обсеменение продукта.
	Химический		Необходимость дополнительной мойки.
	Паротермический	Отсутствие перегрева продукта, устранение микрофлоры. Уменьшение потерь массы при обработке.	Сложность процесса. Периодичность действия процесса.
	Термический	Простота метода. Возможность очистки большого количества сырья. Дешевизна.	Большая продолжительность процесса. Громоздкость устройств.
Измельчение	Раздавливание	Простота метода. Возможность измельчения большого количества сырья. Дешевизна. Непрерывность процесса.	Большие потери сырья. Необходимость дополнительной мойки аппаратуры. Большие затраты энергии. Громоздкость аппаратуры.	Выбрано измельчение ягод растиранием, так как необходимо именно мелкое, почти гомогенное измельчение. Для сохранения как можно большего количества БАВ необходимо использовать керамику в качестве материала режущих частей аппарата во избежание вступления в реакцию окисления извлекаемых антиоксидантов, содержащихся в плодах шиповника майского
	Растирание	Непрерывность процесса. Получение гомогенной массы. Малые потери экстрактивных веществ. Дешевизна.	Большие затраты энергии. Необходимость дополнительной мойки аппаратуры.
	Разрезание (шинкование)	Получения кусков заданного размера.	Необходимость нескольких аппаратов резки для получения кусков нужного размера. Периодичность процесса. Большие энергозатраты.
Экстракция спиртом	Мацерация	1. Простота исполнения 2. Не требует сложного технологического оснащения	1.Неполнота экстракции действующих веществ (менее 90%); 2.Большая продолжительность процесса; 3.Завышенное содержание балластных веществ в извлечениях (ВМС, пектины, слизи, белки и др.); 4.Трудоемкость (двойное прессование, промывка шрота).	Наиболее оптимальным является многоступенчатое противоточное экстрагирование за счет возможности использования двух растворителей одновременно, высокого выхода экстрактивных веществ в рафинад без излишних потерь
	Ремацерация	1. Обновление экстрагента 2. Дробная экстракция	1. Трудоемкость процесса 2. Длительность процесса 3. Периодичность процесса
	Перколяция	1. Позволяет определить полноту истощения сырья 2. Непрерывность процесса 3. Максимальный выход необходимых экстрактивных веществ	1. Невозможность сконцентрирования упариванием 2. Большие энергозатраты
	Прямоточная экстракция	1. Простота метода	1. Большой расход растворителя 2. Периодичность метода
	Противоточная экстракция	1. Возможность использование двух растворителей 2. Равномерное истощение сырья 3. Полнота экстрагирования	1. Периодичность процесса 2. Сложная технологическая установка
Отстаивание	Настаивание обедненного сырья для максимального извлечения экстрактивных веществ
Очистка экстракта	Ультрафильтрация	1. Удаляет широкий спектр загрязнений 2. Простота аппаратного оснащения 3. Быстрота	1. Некоторые взвеси могут попасть в ректификат 2. Аппаратное оснащение занимает большую площадь 3.Большое количество потребляемой энергии	Наиболее эффективным является метод ультрафильтрации. Ультрафильтрация позволяет удалить крупные взвеси белковых молекул, частички сырья. Обеспечивает высокий выход готового продукта с минимальными потерями важных экстрактивных веществ-антиоксидантов.
	Жидкостная хроматография	1. Наивысшая степень очистки	1. Частичное адсорбирование экстрагента, вследствие чего уменьшение массовой доли спирта в экстракте 3. Высокая стоимость оборудования 4. Высокая длительность процесса
Упаривание	Упаривание для повышения концентрации экстрактивных веществ. Перевод излишков спирта для очистки и повторной экстракции (только для одного типа сырья)
Розлив и укупоривание	Ручное	Дешево. Подходит для малых объемов производства.	Возможно большое количество брака. 2.Длительность производства. 3.Возможность обсеменения готового продукта	Выбран автоматический розлив, так как необходимо максимально возможная чистота спиртового экстракта при розливе.
	Автоматическое	Быстрота производства большого количества продукции. Малое количество брака.	1.Большие энергозатраты. 2. Затраты на оборудование и технологическое оснащение
Упаковка	Автоматическая	Возможность производить большое количество продукции разом. Сокращение штата сотрудников.	Необходимость трат на дополнительное оборудование. Необходимость контроля и обслуживания оборудования.	Наиболее целесообразна ручная упаковка готового продукта при упаковке в потребительскую тару, она не требует затрат, и исключает возможность обсеменения укупоренного продукта
	Ручные	Малая себестоимость товара. Возможность производства небольшого количества продукта. Экономия на оборудовании.	Малый объем выпускаемой продукции Повышенный риск брака

Прием сырья. Приемка сырья осуществляется путем визуального осмотра на элементы порчи или некачественного (деформированных и/или лопнувших плодов). Производится проверка всех сопутствующих документов, подтверждающих добросовестность поставщика и качество поставляемого сырья.

Размораживание (если требуется). Размораживание осуществляется с помощью воздуха, который движется конвективными потоками в аппарате. При достижении температуры в толще плодов 10,0 - 15,0 ?С размораживание считают оконченным. Размороженные плоды поступают на следующую операцию по очистке сырья.

Очистка сырья. Свежие или предварительно размороженные плоды шиповника поступают в моечную машину. Для промывания плодов используется питьевая вода, отвечающая требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.» Мытье осуществляется струйными (душевыми) потоками воды комнатной температуры. Далее очищенное сырье измельчают.

Измельчение. Производится раздавливанием. Для сохранения наибольшего количества биологически активных веществ необходимо использовать керамику в качестве материала для режущих веществ, чтобы предотвратить реакцию окисления важных антиоксидантов. Плоды измельчаются до частиц диаметром d=0,25 мм. Полученная гомогенная масса, вместе с соком-самотеком, выделившимся при раздавливании ягод, отправляется в экстрактор.

Экстракция. Полученная на этапе измельчения гомогенная сокосодержащая масса поступает в специальные барабаны, постоянно перемещается с помощью шнеков, скребков, транспортных, лент и т.п. С противоположного конца экстрактора поступает извлекатель, который движется навстречу растительному материалу. При соприкосновении и перемешивании сырья и извлекателя происходит экстрагирование лекарственных веществ. С одного конца экстрактора вытекает концентрированное извлечение, а с противоположного выделяется истощенный растительный материал. Продолжительность экстракции 4 часа при температуре не ниже 40°С.

Отстаивание. Истощенный растительный материал дополнительно настаивается в растворе спирта 2 часа при температуре не ниже 40°С для более полного извлечения всех веществ

Очистка экстракта. Весь экстрагированный материал (спирт 70-76%) поступает в ультрафильтрационную установку с диаметром пор 0,01 - 0,1 мкм, где происходит очистка экстракта от частиц сырья, крупных взвесей.

Упаривание. Упаривание производится в выпарном аппарате с естественной циркуляцией. Производится отгонка излишков спирта, концентрирование содержания сухих веществ в экстракте до объема не менее 10% от массы. Полученный упаренный экстракт подается в сборную емкость, где смешивается с водой до объемной доли спирта в экстракте - не более 40%

Розлив. Полученный водно-спиртовой экстракт разливают асептическим способом в предварительно стерилизованные стеклянные бутылки или флаконы из темного стекла вместимостью 40-50 мл.

Укупоривание. Укупоривание производится предварительно стерилизованными резиновыми пробками, на которые ввинчивается пластиковая крышка.

Упаковывание. Перед упаковыванием в потребительскую упаковку на каждую бутылку или флакон клеится этикетка. Каждая бутылка или флакон упаковывается в индивидуальную картонную упаковку, содержащую в себе 1 наименование готового продукта и инструкцию по применению. Готовые экстракты в картонных упаковках упаковываются в гофрокороба в количестве 20 - 40 штук.

Маркирование. На потребительскую упаковку должна быть нанесена следующая информация: наименование продукта; наименование и место нахождение изготовителя (юридический адрес, включая страну, и, при несовпадении с юридическим адресом, физический адрес производства) и организации в Российской Федерации, уполномоченной изготовителем на принятие претензий на ее территории (при наличии); товарный знак изготовителя (при наличии); масса нетто; состав продукта; дата изготовления и дата упаковывания; срок годности и условия хранения; пометку «БАД не является лекарственным средством»; обозначение документа, в соответствии с которым изготовлен или может быть идентифицирован продукт; информация о подтверждении соответствия.

Реализация. Готовый продукты транспортируется в грузовых средствах транспорта, в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на применяемом виде транспорта. На каждую партию продукции выписывается и оформляется необходимая документация.

5. ХАРАКТЕРИСТИКА КАЧЕСТВА ГОТОВОЙ БАД

По органолептическим показателям БАД в виде водно-спиртового экстракта из плодов шиповника майского должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 13.

Таблица 13 - Органолептические показатели качества БАД в виде водно-спиртового экстракта плодов шиповника майского (Rose majalis)

Показатель	Характеристика
Вкус и запах	Запах спиртовой, имеет кислые включения. Вкус кисловатый с горьким послевкусием от спирта.
Цвет	Настойка прозрачная, без помутнения. Цвет варьируется от светло-желтого до желтовато-красного оттенка, что обусловлено переходом натуральных пигментов шиповника в экстракт.
Прозрачность	Настойка прозрачная, без помутнения.

Общий химический состав водно-спиртового экстракта плодов шиповника майского представлен в таблице14.

Таблица 14 - Общий химический состав (средние значения) водно-спиртового экстракта плодов шиповника майского (Rose majalis)

Компонент	Содержание, г/100 г сырья
Белки	0,4 - 0,7
Жиры	0,9 - 1,3
Углеводы	14,17 - 16,02
Вода	49,20 - 50,72
Этиловый спирт	32,78 - 33,81
Энергетическая ценность, ккал	182,00	182,00

Водно-спиртовой экстракт содержит в большом количестве следующие биологически активные вещества: флавоноиды (2,71 мг/ 100 г экстракта), аскорбиновая кислота, или витамин С (312,0 мг/ 100 г экстракта) и каротиноиды (8,92 мг/ 100 г экстракта). Также водно-спиртовой экстракт из плодов шиповника будет содержать макро- и микроэлементы, витамин А (0,21 мг/100 г экстракта), витамин Е (0,9 мг/100 г экстракта), витамин P (0,23 мг/100 г продукта), в-каротин (2,2 мг/100 г экстракта)

Так как целевыми являются флавоноиды, то при суточном употреблении 10 капель (при условии массы капли 0,03 г) на 1 стакан воды (200 мл) человек будет получать 14,07% от суточной нормы потребления флавоноидов.

Суточная норма потребления в-каротина составляет 15 мг/сут. В соответствии с рекомендациями, приведенными выше, потребление в-каротина будет соответствовать 4,4% от суточной нормы.

Суточная норма потребления витамина Е составляет 15 мг/сут. В соответствии с рекомендациями, приведенными выше, потребление витамина Е будет соответствовать 1,8% от суточной нормы.

Суточная норма потребления витамина А составляет 0,9 мг/сут. В соответствии с рекомендациями приведенными выше, потребление витамина А будет соответствовать 7% от суточной нормы.

Суточная норма потребления витамина С составляет 90 мг/сут. В соответствии с рекомендациями, приведенными выше, потребление витамина С будет составлять 104% от суточной нормы.

По микробиологическим показателям водно-спиртовой экстракт из плодов шиповника майского должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 15.

Таблица 15 - Микробиологические характеристики водно-спиртового экстракта из плодов шиповника майского (Rose majalis)

КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	Масса продукта (г, см3), в которой не допускается	Дрожжи, КОЕ/г, не более	Плесени, КОЕ/г, не более
	БГКП (Колиформы)	Патогенные, в т. ч. сальмонеллы
5 • 104	0,1	25	Не допускаются	Не допускаются

6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОТРЕБЛЕНИЮ БАД

Для Калининградской области, как и для Российской Федерации, заболеваемость злокачественными новообразованиями и смертность от них, как и прежде, является одной из приоритетных проблем. За последние 10 лет уровень первичной заболеваемости злокачественными новообразованиями (далее - ЗН) по области увеличился на 7,9% (по РФ за аналогичный период - на 16%).

Отмечается рост ЗН по следующим локализациям: меланома кожи, другие новообразования кожи, молочная железа, гортань, ободочная кишка, прямая кишка, ректосигмоидное соединение, анус, мочевой пузырь, лейкемия.

Из общего числа ЗН 55% приходится на женщин, на мужчин - 45%. Доля детей до 14 лет составляет 0,5%.

В 2011 году показатель общей заболеваемости ЗН на 100 000 населения достиг 2171,5 (по РФ в 2010 году - 1969). Уровень распространенности ЗНпо Калининградской области с 2004 года выше, чем по Российской Федерации. Рост данных показателей, наряду с другими причинами, обусловлен как ростом заболеваемости, так и увеличением продолжительности жизни онкологических больных и улучшением лечения.

Умерло в 2011 году по области от ЗН 1883 человека, показатель смертности 200,8 на 100 тыс. населения (в 2002г. - 209,8; по РФ в 2002г. и 2010г. - 203,1 и 204,4 соответственно).

Таким образом, актуальным остается целенаправленный поиск более эффективных детоксицирующих средств. Важным является тщательное изучение их физиологического действия в экспериментальных исследованиях, доказательство отсутствия влияния на рост опухолей, отработка показаний к их применению, подбор оптимальных доз, так как известно, что при определенных

Растительные препараты содержат обширную гамму биологически активных соединений, в том числе полифенольные соединения - активные природные антиоксиданты, что обусловливает многогранность их физиологического действия. Поэтому представляется целесообразным включение их в схемы поддерживающей терапии больных со злокачественными опухолями в качестве детоксицирующих и общеукрепляющих средств. В настоящее время четко прослежена связь общетоксических и иммунных нарушений. Поэтому антиоксидантные средства, оказывающие детоксицирующее действие, как правило, проявляют иммуномодулирующие свойства.

Развитие опухолевого процесса ведет к появлению выраженных нарушений в системах гомеостаза больного. Все методы противоопухолевой терапии: хирургический, химиотерапевтический, лучевой способствуют углублению этих нарушений путем индукции повышенного радикалообразования. Таким образом, больные со злокачественными новообразованиями испытывают двойную оксидантную нагрузку: обусловленную опухолевым процессом и противоопухолевым лечением. Это приводит к повреждению мембран большого количества клеток, в том числе нормальных, вызывает в них структурные и метаболические нарушения и обусловливает развитие выраженных местных и системных токсических реакций. В частности, повреждение иммунокомпетентных клеток приводит к развитию вторичного иммунодефицита, который, в свою очередь, ухудшает переносимость лечения и качество жизни больных. Поэтому онкологические больные нуждаются в особенно активной детоксикационной терапии.

Водно-спиртовые экстракты (40% этилового спирта) являются стабильными растворами флавоноидных антиоксидантов, что облегчает их усвоение в организме человека. По показателям антиоксидантной активности в водно-спиртовом растворе (40% этилового спирта) лидирует шиповник майский (Rose majalis). Данное сырье прекрасно произрастает в климате Калининградской области, является натуральным и очень дешевым. Именно поэтому перспективно использовать именно это сырье при борьбе со злокачественными новообразованиями и профилактике их появления.

Применение свежего сырья при создании биологически активных добавок к пище имеет ряд недостатков, одним из которых является сезонность сбора плодов. Данная проблема решается путем шоковой заморозки плодов шиповника, когда сезон плодоношения подходит к концу, что позволяет производить водно-спиртовые экстракты круглый год.

Биологически активная добавка в виде водно-спиртового экстракта из плодов шиповника майского рекомендуется: людям в возрасте от 30 лет, людям, имеющим генетическую предрасположенность к возникновению злокачественных опухолей, людям, имеющим злокачественные новообразования, прошедшим химиотерапию или лучевую терапию, испытывающим постоянные стрессовые нагрузки, людям, работающим в агрессивных условиях, не исключающих попадания канцерогенов и окислителей в организм.

Данная биологически активная добавка не рекомендуется к употреблению: лицам, не достигшим 18-ти лет, людям, не переносящим этиловый спирт, людям, имеющим аллергии на один или несколько компонентов данного продукта, людям, страдающим вегето-сосудистой дистонией любого типа, людям, имеющим алкогольные и/или наркотические зависимости.

По поводу индивидуального подбора дозировки лучше проконсультироваться с лечащим врачом, чтобы исключить негативное воздействие данной биологически активной добавки.

7. МАРКИРОВКА

При маркировке биологически активной добавки на потребительской таре должна быть указана следующая информация:

Наименование продукта: «Экстракт шиповника»

Состав: активное вещество - плоды шиповника майского; вспомогательные вещества: вода, этиловый спирт 40%

Количество: 40 мл или 36,7 г

Дата изготовления: ДД.ММ.ГГГГ

Срок годности: 3 года

Условия хранения: хранить в сухом прохладном месте при температуре от 4?С до 6°С, без доступа прямых солнечных лучей

Изготовитель (импортер, уполномоченное лицо или организация) и его юридический и физический адрес

Правила изготовления: готов к употреблению

Пищевая ценность: 182 ккал/100 г продукта

Сведения о наличии ГМО: не содержит ГМО

Единый знак обращения

Область применения: пищевая добавка антиоксидантного (антиокислительного) действия

Рекомендации к использованию: возраст от 30 лет; генетическая предрасположенность к возникновению злокачественных опухолей; наличие злокачественных новообразований; перенесение химиотерапии или лучевой терапии; постоянные стрессовые нагрузки, работа в агрессивных условиях, не исключающих попадания канцерогенов и окислителей в организм.

Противопоказания: лица, не достигшие 18-ти лет; индивидуальная непереносимость этилового спирта; аллергические реакции на один или более компонентов данного продукта; вегето-сосудистая дистония любого типа; алкогольные и/или наркотические зависимости.

«Не является лекарственным средством»

8. РЕЦЕПТУРА И ПРОДУКТОВЫЙ РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВА БАД

При производстве на каждой технологической операции имеют место потери и отходы. Они обусловлены применяемыми технологиями и ходом процессов.

Для расчета затрат, в том числе годовых, принимаем следующий режим работы проектируемого цеха: число рабочих месяцев - 12; число рабочих дней - 247; количество рабочих дней в неделю - 5; длительность рабочего времени - 8 часов; количество смен в сутки - 1; производительность в смену - 500 кг по готовому продукту.

Первоначально анализируем движение сырья и готовой продукции с учетом потерь по операциям, расчеты ведем на 100 кг готовой продукции, а также на суточную производительность - 500 кг водно-спиртового экстракта (таблица 16).

На основании данных по движению сырья и полуфабрикатов составляем продуктовый баланс производства для проверки правильности расчета и эффективности разрабатываемого производства (таблица 17).

На основании предыдущих расчетов оформляется расход сырья и вспомогательных материалов (таблица 18).

Нормы расхода сырья на единицу готовой продукции (в простых %) рассчитывается по одной из формуле: