Способ получения инулина из растительного сырья
Изобретение относится к кондитерской промышленности и общественному питанию. Способ предусматривает получение инулина из измельченных корней лопуха большого с помощью исчерпывающей экстракции. Корни лопуха подвергают экстракции водой в течение 3÷5 суток, а полученный раствор обрабатывают 96%-ным этиловым спиртом с осаждением инулина при температуре ниже минус 15°С. Проводят последующую очистку инулина повторной перекристаллизацией. Получают очищенный инулин простым в реализации способом. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к кондитерской промышленности и общественному питанию.
Известен способ получения пектина по патенту RU 2124848, по кл. A23L 1/0524 от 21.03.1997 г. Этот способ предусматривает промывку сырья, гидролиз-экстрагирование, разделение гидролизной смеси с выделением пектинового экстракта, обработку пектинового экстракта анионообменной смолой, обработку пектина этиловым спиртом. При этом после выделения пектинового экстракта проводят дополнительно его очистку, перед обработкой обонообменной смолой пектиновый экстракт обрабатывают катионообменой смолой при соотношении удельных расходов анионита к катиониту 1,3-1,4 см3/см3 экстракта, а обработку этиловым спиртом проводят сухого пектина.
Однако этот способ не подходит для получения инулина из растительного сырья.
Известен способ получения пектина по патенту RU 2271675, по кл. A23L 1/0524 от 06.09.2004 г. Способ, включающий гидролиз-экстрактацию пектина путем кавитационной обработки смеси пектиносодержащего сырья и воды в гидроакустическом экстракторе-дизинтеграторе, разделение полученной прогидролизованной пульпы на жидкую и твердую фазы в поле действия центробежных сил, дополнительную очистку пектиносодержащего экстракта микрофильтрацией, концентрирование очищенного от взвешенных веществ пектиносодержащего экстракта ультрафильтрацией, дальнейшее сгущение очищенного раствора пектина в вакуум-выпарном аппарате и сушку полученного концентрата, предусматривает перед гидролиз-экстрактацией отмывку пектиносодержащего сырья от балластных по отношению к пектину растворимых веществ водой температурой 15-50°С до тех пор, пока концентрация растворимых сухих веществ в промывных водах не снизится до 0,5%. Гидролиз-экстрактацию пектина проводят при температуре 30-100°С, величине рН 1,2-4,0 и длительности процесса 60-180 мин, а разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы осуществляют в поле действия центробежных сил при величине ускорения не менее 3000 g, после чего жидкую фазу с содержанием взвесей не более 0,2% к ее массе подвергают дополнительной очистке от нерастворимых примесей и крупных коллоидных соединений микрофильтрацией с использованием мембран со средним размером пор 0,4-1,0 мкм при скорости протока жидкости в межмембранном канале 1,0-5,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-0,8 МПа и температуре процесса 20-60°С, а концентрирование и частичную очистку от низкомолекулярных растворимых веществ пектиносодержащего экстракта проводят ультрафильтрацией на мембранах со средним размером пор 500-2000 Å при скорости протока жидкости в межмембранном канале 0,2-6,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-1,0 МПа и температуре процесса 20-60°С до тех пор, пока остаточная концентрация балластных по отношению к пектину веществ раствора не составит 10% или менее от общего содержания растворимых сухих веществ экстракта, затем очищенный пектиносодержащий раствор дополнительно сгущается в выкуум-выпарном аппарате при температуре продукта не выше 70°С до концентрации пектина не менее 7%.
Перед проведением процесса гидролиза-экстрактации пектина пектиносодержащее растительное сырье измельчается до размера частиц продукта 1-100 мкм.
Гидролиз протопектина, содержащегося в растительном сырье, осуществляют либо кислотным, либо ферментативным способом.
Перед ультрафильтрационным концентрированием пектиносодержащий экстракт обрабатывают раствором ферментных препаратов, содержащих амилазу.
Перед диафильтрационной очисткой и концентрированием экстракта производят модифицирование содержащегося в нем пектина путем его обработки либо раствором неорганической кислоты при рН смеси 1,0-1,5, температуре процесса 15-60°С и продолжительности обработки до 24 ч, либо раствором щелочи при рН смеси 10-11,5, температуре процесса 5-20°С и продолжительности обработки до 3 ч, после чего осуществляют нейтрализацию смеси.
После сгущения пектиносодержащего экстракта в вакуум-выпарном аппарате в концентрат пектина с целью регулирования рН готового продукта вносят буферный раствор до достижения рН смеси порядка 5,2-5,8, что после высушивания пектина и приготовления на его основе 1%-ного раствора составляет 3,6-4,2, затем полученную смесь сушат на распылительной сушилке в потоке нагретого газа при температуре входящего сушильного агента не выше 160°С до влажности пектинового порошка не более 12%, а высушенный пектиновый порошок стандартизируют путем смешения с порошком сахарозы или заменяющими ее веществами до студнеобразующей способности смеси (150±5)°SAG.
Недостатками такого способа являются сложность и длительность процесса.
Известен способ получения инулина с помощью осаждения азотно-кислотным серебром (1. "Полезные растения Западной Сибири и перспективы их интродукции", Наука, Новосибирск, 1972 г, 2. Шматков Д.А., Беляков К.В., Попов Д.М. «Определение инулина в корнях лопуха большого», Фармация, М.: Медицина, №6, 1998 г.).
Однако этот способ является дорогим.
Задачей изобретения является разработка способа получения инулина простым и дешевым способом.
Технический результат при использовании изобретения заключается в эффективном способе получения инулина.
Указанный технический результат достигается тем, что способ получения инулина из растительного сырья преимущественно с помощью исчерпывающей экстрактации предусматривает в качестве растительного сырья использовать измельченные корни лопуха большого, которые подвергаются экстрактации водой в течение 3÷5 суток, а полученный раствор обрабатывается 96%-ным этиловым спиртом с осаждением инулина при температуре ниже 15°С с последующей очисткой инулина повторной перекристаллизацией. При этом измельчение корней лопуха большого производят до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром отверстий 1÷3 мм.
Лопух большой (лопушник, репейник) - крупное двулетнее растение из семейства сложноцветных, до 1,5 м высоты, с толстым вертикальным корнем и прямым, ребристым, в верхней части ветвистым, паутинисто-пушистым, грязновато-пурпуровым толстым стеблем. Листья очень крупные, до 0,5 м длины и почти такой же ширины, сердцевидно-яйцевидные, снизу серовато-войлочные, на длинных черешках (Л.Я.Скляровский, И.А.Губанов «Лекарственные растения в быту», Москва - 1970 г.).
Корень лопуха большого является хорошим источником инулина, которого в нем содержится 40÷45%.
Инулин обладает сахароснижающим эффектом и стабилизирует гникемию в течение дня, способствует снижению, хотя и не до нормы, содержания холестерина и триглецеридов в сыворотке больных диабетом. Легко усваивается организмом человека и способствует снижению сахара и холестерина в крови, а также улучшает общий обмен веществ в организме.
Предлагаемый способ получения инулина из растительного сырья осуществляется следующим образом.
Корни лопуха большого промывают, подсушивают и измельчают до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром отверстий, например, 2 мм, заливают водой и подвергают исчерпывающей экстракции в течение 3÷5 суток. Полученный бесцветный раствор обрабатывают 96%-ным этиловым спиртом и осаждают инулин при температуре ниже минус 15°С. Для очистки инулин подвергают повторной перекристаллизации.
Полученный данным способом очищенный инулин можно использовать в качестве биологически активного вещества для производства мучных, кондитерских и хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков, а также для производства поливитаминных препаратов. При введении 25% инулина лопуха большого взамен сахара, например, в белковый заварной крем увеличивается пенообразующая способность крема, происходит понижение плотности и калорийности. Влияние инулина на реологические показатели белкового заварного крема приведены в таблице.
| Таблица | ||||||
| % введенной добавки | Свежеприготовленный крем | Через два часа | ||||
| Напряжение сдвига, Па, при j=0,5с-1 | Эффективная вязкость, Па, при j=0,5c-1 | Предельное напряжение сдвига, Па | Напряжение сдвига, Па, при j=0,5c-1 | Эффективная вязкость, Па, при j=0,5c-1 | Предельное напряжение сдвига, Па | |
| 0 (контроль) | 106,68±0,81 | 213,35±0,81 | 82,0±,076 | 90,38±0,91 | 180,75±0,91 | 73,0±0,85 |
| 10 | 120,07±0,83 | 240,13±0,83 | 85,0±0,78 | 86,85±0,91 | 173,70±0,91 | 69,0±0,78 |
| 25 | 126,97±0,83 | 253,39±0,83 | 90,0±0,85 | 79,95±0,89 | 151,90±0,87 | 52,0±0,78 |
Значение предельного напряжения сдвига свидетельствует о хорошей кремообразующей способности.
1. Способ получения инулина из растительного сырья преимущественно с помощью исчерпывающей экстрактации, характеризующийся тем, что в качестве растительного сырья используют измельченные корни лопуха большого, которые подвергают экстракции водой в течение 3÷5 суток, а полученный раствор обрабатывают 96%-ным этиловым спиртом с осаждением инулина при температуре ниже минус 15°С с последующей очисткой инулина повторной перекристаллизацией.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение корней лопуха большого производят до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром отверстий 1÷3 мм.
