способ получения маннанов из растительного сырья

Формула изобретения

Способ получения маннанов из растительного сырья, характеризующийся тем, что в качестве последнего используют пшеничные или ржаные отруби, их измельчают, смешивают с водой в соотношении 1:2 по массе, в смесь вводят раствор с концентрацией 10,8% гидроксида бария, выдерживают в течение 20 мин, добавляют гидроксид калия до концентрации его в смеси 10%, перемешивают в течение 20 мин и фильтруют для отделения осадка маннанов, который промывают этиловым спиртом и водой, промытый осадок смешивают с раствором гидроксида натрия, выдерживают в течение 20 мин, смесь фильтруют, подкисляют раствором уксусной кислоты и осаждают галактоглюкоманнаны этиловым спиртом при соотношении фильтрата и спирта 1:4, и осадок галактоглюкоманнанов сушат, затем для выделения глюкоманнанов в оставшийся фильтрат вводят раствор NaOH до его концентрации 15% в смеси, выдерживают 20 мин при комнатной температуре, фильтруют и к фильтрату добавляют раствор Ва(ОН)₂ в соотношении 1:2 по массе, уксусную кислоту в соотношении 1:1-1:2 по массе с последующим добавлением этилового спирта для осаждения глюкоманнанов, осадок отделяют, фильтруют и высушивают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению маннанов из растительного углеводсодержащего сырья и может быть использовано в промышленном производстве для пищевой, фармацевтической и комбикормовой промышленности.

Известен способ получения маннанов, в частности галактоманнана, из растительного сырья.

Способ получения галактоманнана включает экстракцию измельченных семян гледичии с последующей сушкой экстракта. Экстракцию ведут водой при комнатной температуре, а сушку экстракта проводят при нагревании для инактивации эндогенных ферментов [RU № 2077224, A23L 1/052, опубл. 20.04.1997]. К недостаткам известного способа относится, во-первых, то, что территория произрастания гледичии ограничивается лишь югом России, во-вторых, данный способ не позволяет получать два вида маннанов: галактоглюкоманнан и галактоманнан.

Технический результат заключается в возможности получения двух видов маннанов: галактоглюкоманнана и глюкоманнана с высоким процентом выхода.

Технический результат достигается тем, что в предложенном способе получения маннанов из растительного сырья в качестве последнего используют пшеничные или ржаные отруби.

Способ осуществляется следующим образом. Отруби измельчают, смешивают с водой в соотношении 1:2 по весу. Смесь обрабатывают последовательно растворами щелочей, так как они способствуют извлечению из сырья необходимых сахаров. Затем смесь обрабатывают раствором гидроксида бария с концентрацией 10,8% в соотношении с весом сухого сырья 13:1 в течение 20 мин, добавляют гидроксид калия до концентрации в смеси 10% и перемешивают еще в течение 20 мин. Этим достигается отделение арабогалактанов. Смесь фильтруют, осадок промывают этиловым спиртом с концентрацией 96% для отделения глюкоуроксиланов, а затем водой для освобождения осадка от щелочи. К осадку добавляют водный раствор гидроксида натрия до концентрации NaOH 1%, чем достигается выделение галактоглюкоманнана. Смесь выдерживают при комнатной температуре в течение 20 минут для более полного выделения галактоглюкоманнана, затем фильтруют, фильтрат подкисляют водным раствором уксусной кислоты для создания оптимального рН среды, что способствует наиболее полному осаждению галактоглюкоманнанов. Фильтрат соединяют с 96% этиловым спиртом, в соотношении раствора галактоглюкоманнана с этиловым спиртом 1:4. Осадок высушивают. После выделения галактоглюкоманнана к освобожденному от арабогалактанов, глюкоуроксиланов, галактоглюкоманнанов осадку добавляют водный раствор NaOH с концентрацией щелочи в смеси 15%, выдерживают в течение 20 минут при комнатной температуре для отделения оставшихся глюкоманнанов.

Смесь фильтруют и промывают 15% раствором NaOH для того, чтобы избежать потерь высвобождаемых фракций. К фильтрату добавляют насыщенный водный раствор Ва(ОН)₂ в соотношении 1:2 по массе для выделения глюкоманнана. Полученный осадок перемешивают с 2 н. уксусной кислотой в соотношении 1:1-1:2 по массе, осаждают из кислой среды добавлением 96% этилового спирта в соотношении 3:1 по объему, осадок отделяют от фильтрата и высушивают.

Способ получения маннанов из растительного сырья поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 1. Измельченное сырье - пшеничные отруби массой 100 г, смешивается с водой в соотношении 1:2. Смесь подвергают обработке 1100 мл водного раствора гидроксида бария концентрацией 10,8% в течение 20 мин. Затем добавляют 1850 мл водного раствора гидроксида калия концентрацией 18,5%. Смесь отфильтровывают, осадок промывают 96% этиловым спиртом и водой. К освобожденному от щелочи осадку добавляют 300 мл водного раствора гидроксида натрия концентрацией 1%. Смесь выдерживают при комнатной температуре 20 мин, затем отфильтровывают. Фильтрат, содержащий галактоглюкоманнан, подкисляют водным раствором уксусной кислоты и выделяют галактоглюкоманнан осаждением четырьмя объемами 96% этилового спирта. Осадок высушивают.

После выделения галактоглюкоманнана к фильтрату добавляют 400 мл водного раствора NaOH концентрацией 15%, выдерживают в течение 20 мин при комнатной температуре, отфильтровывают и промывают 15% раствором NaOH. К фильтрату добавляют 200 мл насыщенного водного раствора Ва(ОН) ₂ для осаждения глюкоманнана. Полученный осадок перемешивают с 2 н. уксусной кислотой (1:1) и выделяют из кислой среды добавлением трех объемов 96% этилового спирта. Осадок отделяют от фильтрата и высушивают.

Выход галактоглюкоманнанов составил 8,4%, выход глюкоманнанов - 13,2% от массы исходного сырья.

ПРИМЕР 2. Выделение проводят аналогично примеру 1, но в качестве сырья используют ржаные отруби и все процессы проводят при температуре 25°С. Выход галактоглюкоманнанов составил 9,2%, глюкоманнанов 14,1%.

Как видно из примеров, выход конечных продуктов составил: галактоглюкоманнанов 8,4-9,2%, глюкоманнанов 13,2-14,1% (в сумме 22-25%), что является экономически оправданным.

Предложенный способ получения маннанов из растительного сырья позволяет получить два вида маннанов: галактоглюкоманнан и глюкоманнан с высоким процентом выхода.