3.2.3. Получение инулина

Инулин – полимер D-фруктозы молекулярной массой 5000–6000 Да (30–35 остатков фруктозы и 1 остаток глюкозы), который содержится в лекарственных растениях, таких как артишок, чеснок, спаржа, девясил, лопух, одуванчик, скорцонера, цикорий, мать-и-мачеха, эхинацея и топинамбур.

Структурная формула инулина представлена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Структурная формула инулина

Как лечебно-профилактический и диетический продукт инулин применяется при сахарном диабете I и II типа, атеросклерозе, ишемической болезни сердца, остеохондрозе, почечно-каменной и желчекаменной болезнях.

Технологическая схема получения инулина из топинамбура для медицинских целей включает следующие операции (рис. 3.4):

– измельчение сырых клубней топинамбура с одновременным до­бавлением 96% этанола в соотношении 2:1 для инактивации фермента инулазы. Полученное сырье используют как исходное для получения экстракта;

Рис. 3.4. Технологическая схема получения инулина

из топинамбура для медицинских целей

– извлечение экстрактивных веществ нагреванием на кипящей водяной бане исходного сырья с дистиллированной водой в соотно­шении 1:2,5 в течение 20 мин с последующим охлаждением водного экстракта до комнатной температуры;

– фильтрование полученного водного экстракта на воронке Бюхнера с применением плотного бумажного фильтра с последующим промыванием дважды небольшими порциями горячей дистиллированной воды с температурой 95°С твердого остатка на фильтре. Получают твердый остаток и фильтрат с промывной водой;

– повторное извлечение экстрактивных веществ нагреванием на кипящей водяной бане твердого остатка с дистиллированной водой в соотношении 1:5 в течение 20 мин с последующим охлаждением вод­ного экстракта до комнатной температуры;

– фильтрование полученного водного экстракта через фильтр Шотта № 4 с последующим промыванием дважды небольшими порциями горячей дистиллированной воды с температурой 95°С твердого остатка на фильтре. Получают твердый остаток и фильтрат с промывной водой;

– объединение обеих порций фильтрата с промывной водой и последующее охлаждение его до комнатной температуры;

– осаждение хлоридом кальция пектиновых веществ из фильтрата с промывной водой (водного экстракта) путем добавления в него 40% раствора хлорида кальция. Получают буровато-серый осадок в водном экстракте – экстракционную смесь;

– фильтрование экстракционной смеси на фильтре Шотта № 4. Получают фильтрат и буровато-серый осадок;

– упаривание фильтрата на водяной бане до объема первичного экстракта с последующим охлаждением до 5°С;

– осаждение инулина из охлажденного экстракта охлажденным 96% этанолом. Получают взвесь инулина в водно-спиртовой среде – экстракционную смесь;

– фильтрование экстракционной смеси на воронке Бюхнера. По­лучают твердый осадок белого цвета – инулин;

– промывание инулина (дважды) небольшими порциями 96% этанола;

– перевод инулина в водный раствор путем растворения его в горячей дистиллированной воде с температурой 95°С и последующее охлаждение водного раствора инулина до комнатной температуры;

– адсорбция примесей путем добавления оксида алюминия в вод­ный раствор инулина с последующим встряхиванием и отстаиванием его в течение 20 мин;

– фильтрование водного раствора инулина с твердым сорбентом на воронке Бюхнера с отделением сорбента;

– осаждение инулина из водного раствора пятикратным объемом пропанола-2. Получают взвесь инулина в водно-пропанольной среде;

– фильтрование на воронке Бюхнера с отделением белого осадка – инулина, который дважды промывают небольшими порциями пропа­нола-2. Получают влажный очищенный инулин;

– подсушивание очищенного инулина в сушильном шкафу при 80°С в течение 2 ч;

– досушивание в эксикаторе над H₂SO₄ (конц.) в течение 12 ч;

– измельчение продукта путем растирания в ступке. Получают порошок белого цвета – инулин.

Выход инулина составляет 58,1%.