способ получения инулина из одуванчика лекарственного

Формула изобретения

1. Способ получения инулина из растительного сырья с помощью исчерпывающей экстрактации, характеризующийся тем, что в качестве растительного сырья используют измельченные корни одуванчика лекарственного, 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 одуванчика лекарственного производят до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром отверстий до 2 мм.

Описание изобретения к патенту

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-экстракцию, разделение гидролизной смеси с выделением пектинового экстракта, обработку пектинового экстракта проводят анионообменной смолой, обработку пектина - этиловым спиртом. При этом после выделения пектинового экстракта проводят дополнительно его очистку, перед обработкой анионообменной смолой пектиновый экстракт обрабатывают катионообменой смолой при соотношении удельных расходов анионита к катиониту 1,3-1,4 см³/см³ экстракта, а обработку сухого пектина проводят этиловым спиртом.

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-дезинтеграторе, 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 с температурой процесса 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 регулирование 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 и/или последовательной экстракции предусматривает в качестве растительного сырья использовать измельченные корни одуванчика лекарственного, 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. При этом измельчение корней одуванчика лекарственного производят до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром отверстий 2 мм.

Одуванчик лекарственный (Taraxacum officnale web) - многолетнее травянистое растение из семейства сложноцветных (Compositae) со стержневым ветвистым корнем до 2 см в диаметре. Листья собраны в прикорневую розетку, они сильно варьируют по форме и размерам, большей частью ланцетные, продолговато-ланцетные, выемчато-перистонадрезанные или струговидные, длиной 10-25 см, шириной 1,5-5 см. Во всех частях растения имеется млечный сок. Основное лекарственное применение имеет корень одуванчика. Он содержит инулин (до 40%), сахар (до 20%), яблочную кислоту (0,25%), каучук (2-3%), смолы, жирное масло, малоизученные тритерпеновые соединения, спирты, стерины. Заготавливают корни одуванчика лекарственного осенью, в августе - сентябре, реже - рано весной, апреле - начале мая (Л.Я.Скляровский, И.А.Губанов «Лекарственные растения в быту», Москва - 1970 г.).

Корни одуванчика лекарственного являются хорошим источником инулина, которого в них содержится до 40%.

А 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 одуванчика лекарственного очищают от листьев и остатков цветочных стрелок, мелких корешков, промывают, подсушивают и измельчают до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром отверстий, например, 2 мм, заливают водой и подвергают исчерпывающей экстрактации 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 одуванчика лекарственного взамен сахара, например в белковый заварной крем, увеличивается пенообразующая способность крема, происходит понижение плотности и калорийности. Влияние инулина на реологические показатели белкового заварного крема проиллюстрировано в таблице.

Таблица 1
% введенной добавки	Свежеприготовленный крем	Через два часа
Напряжение сдвига, Па, при j=0,5 c-1	Эффективная вязкость, Па, при j=0,5 c-1	Предельное напряжение сдвига, Па	Напряжение сдвига, Па, при j=0,5 c-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±0,76	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±0,87I	52,0±0,78

Значение предельного напряжения сдвига свидетельствует о хорошей кремообразующей способности.