Kuidas inuliini ekstraheerida

2023-11-08 09:06:55

Inuliin on fruktaanina tuntud süsivesikute tüüp, mida leidub looduslikult paljudes taimedes. Seda saab ekstraheerida erinevatest allikatest, kõige sagedamini siguri juurtest. Inuliin on viimastel aastatel muutunud populaarseks tänu oma potentsiaalsele tervisele kasulikule mõjule ja kasutamisele prebiootilise kiudainena. See artikkel selgitab, kuidas sigurijuurest ja muudest allikatest inuliini ekstraheerida, kuidas seda oma dieeti lisada, ekstraheerimisprotsessi ja kuidas inuliinipulbrit kaubanduslikult valmistatakse.

Mis on inuliin?

Inuliin on lahustuv kiudaine ja fruktaan, mis koosnevad fruktoosi molekulidest, mille lõpus on glükoosimolekul. Inuliini ahela pikkus võib varieeruda, molekulid sisaldavad 2 kuni 60 fruktoosiühikut. Inuliini peetakse prebiootikumiks, kuna see toidab soolestikus leiduvaid kasulikke baktereid. See klassifitseeritakse ka mitteseeditavaks oligosahhariidiks, kuna inimese seedesüsteem ei suuda seda täielikult lagundada.


Inuliini leidub looduslikult enam kui 36,000 40 taimes, sealhulgas siguris, maapirnis, küüslaugus, sibulas, banaanis ja sparglis. Seda ekstraheeritakse kaubanduslikult kõige sagedamini sigurijuurtest, kus see moodustab 70–20% süsivesikutest. Sigurijuurest pärinev inuliin sisaldab pikemaid ahelaid ja rohkem kui XNUMX fruktoosiühikut, samas kui teistest allikatest pärinev inuliin on lühem.

Milleks inuliini kasutatakse.png

Kuidas sigurijuurest inuliini ekstraheerida?

Sigurijuure inuiin on üks parimaid saadaolevaid looduslikke inuliini allikaid, mistõttu kasutatakse seda peamiselt kaubanduslikuks inuliini ekstraheerimiseks. Võrreldes teiste taimedega sisaldavad siguri juured väga suures koguses inuliini, 15-20% juure kogu kuivkaalust. Siguris leiduvatel pikema ahelaga inuliinidel on suurepärane prebiootiline aktiivsus ja tehnoloogilised eelised.

Sigur on ka kiiresti kasvav, odav ja lihtsalt kasvatatav. Juur on põua- ja külmakindel. Sigur sisaldab vähe ligniini ja pektiini, mis muudab inuliini ekstraheerimise teistest allikatest tõhusamaks. Nendel põhjustel on sigurijuur eelistatud tööstuslik allikas loodusliku inuliini ekstraheerimiseks.


Sigurijuure saab ekstraheerida kuuma veega, et eemaldada taimsest materjalist inuliini, õlid ja muud komponendid. Siin on kaks levinumat ekstraheerimismeetodit:

Kuuma vee ekstraheerimine

  1. Haki või jahvatage kuivatatud sigurijuured väikesteks tükkideks.

  2. Lisage ekstraktorpaaki sigur ja kuum vesi vahekorras 1:10. Vesi peaks olema 70-90°C.

  3. Segage või segage segu 1-2 tundi, kuni kuum vesi hajub juuretükkidesse ja lahustab sisu.

  4. Tühjendage vesi, mis sisaldab nüüd inuliini, õlisid ja muid ekstrakte.

  5. Filtreerige ekstraktid tahkete osakeste eemaldamiseks läbi võrgusõela.

Vastuvoolu ekstraheerimine

  1. Täitke kõrge perkolatsioonisammas värskete sigurijuure tükkidega.

  2. Pumbake ülaosas kuuma vett (70–80 °C) ja laske sellel aeglaselt läbi kolonni alla filtreerida.

  3. Pidevaks difusiooniks tsirkuleerige ekstraheeritud vedelik alt üles tagasi üles.

  4. Kontsentraat kogub värskest juurmaterjalist inuliini ja õlisid.

  5. Pärast täielikku imbumist tühjendage kontsentreeritud vedel ekstrakt ära.

Ekstraheerimise saagist saab parandada, tehes mitu korda kuuma vee ekstraheerimist või kasutades vastuvoolu perkolatsioonisüsteemi. See eemaldab sigurijuurest rohkem saadaolevat inuliini ja taimseid kemikaale.


Tööstuslikus mastaabis hulgi inuliin ekstraheeritakse sigurijuurtest kõige tõhusamalt kuuma vee difusiooni ja perkolatsiooni teel. Põhiline tööstuslik ekstraheerimisprotsess on:

  1. Sigurijuured puhastatakse, viilutatakse ja tükeldatakse, et avada raku struktuur.

  2. Seejärel hajutatakse sigurijuuretükid suures väljatõmbepaagis temperatuurini 70–90 °C kuumutatud kuuma veega. Kuum vesi lahustab ja tõmbab inuliini taimerakkudest välja.

  3. 1-2 tunni pärast eemaldatakse kulunud juured ja lisatakse värsked juured, et korrata difusiooniprotsessi kuni 3 korda.

  4. Inuliinirikas vesi läbib vastuvoolu ekstraheerimiseks värske siguriga täidetud perkolatsioonikolonni.

  5. Seejärel ekstraheeritud inuliinivedelik filtritakse, kontsentreeritakse aurustamisega ja sadestatakse etanooliga, et eraldada. puhas inuliini pulber.

See kuuma vee difusiooni- ja perkolatsioonimeetod ekstraheerib sigurijuurtest tõhusalt üle 95% saadaolevast inuliinist. See toodab kõrge puhtusastmega inuliini, vältides samal ajal lagunemist liigse kuumuse tõttu.

Inulini kasu tervisele.png

Inuliini kasulikkus tervisele

  • Prebiootiline toime - Inuliin toidab käärsooles kasulikke bifidobaktereid, parandades seedetrakti tervist.

  • Kaltsiumi imendumine - Uuringud näitavad, et inuliin parandab kaltsiumi ja magneesiumi imendumist organismis.

  • Abivahend kehakaalu langetamiseks - Soolestiku bakterite parandamisega võib inuliin aidata vähendada kehakaalu tõusu ja rasva kogunemist.

  • Veresuhkru reguleerimine - Inuliin on näidanud potentsiaali vähendada vere glükoosi- ja insuliinitaseme hüppeid pärast söömist.

  • Südame tervis - Lahustuvad kiudained nagu inuliin võivad vähendada LDL-kolesterooli taset ja südamehaiguste riski.

  • Vähi ennetamine - Inuliin võib pärssida käärsoolevähi rakkude kasvu, suurendades kaitset kantserogeenide vastu.

  • Luu tervis - Inuliini suurenenud kaltsiumi imendumine võib aidata tugevdada luid ja ennetada osteoporoosi.

Kuidas saada inuliini oma dieeti?

Inuliini toidule lisamiseks on kaks peamist võimalust – toiduallikate kaudu või a täiendamine. Heade inuliini toiduallikate hulka kuuluvad:

  • Sigurijuur – võib küpsetada, röstida, keeta või tee jaoks leotada.

  • Jeruusalemma artišokk – söö mugulaid toorelt või küpsetatult nagu kartuleid.

  • Sibul – kõrge sisaldus valges ja kollases sibulas.

  • Küüslauk – sisaldab tagasihoidlikus koguses inuliini.

  • Spargel – oluline inuliin noortes võrsetes ja vartes.

  • Banaanid – küpsetes banaanides on resistentne tärklis, mis toimib inuliinina.

  • Nisu – väikestes kogustes leidub täisterades.

Paljud ettevõtted müüvad inuliini ka toidulisandina, tavaliselt pulbrina. Inuliinipulbrit saab lihtsalt lisada toitudele, jookidele, smuutidele või küpsetistele. Alustage 1-2 teelusikatäit päevas ja suurendage järk-järgult kuni 5-10 grammi päevas.

Kuidas inuliini kodus ekstraheerida?

Toornafta on võimalik ekstraheerida lahtiselt inuliini pulber kodus sigurijuurtest või muudest allikatest. Siin on lihtne protsess:

  1. Hankige värskeid sigurijuuri või muud kõrge inuliinisisaldusega taimset materjali.

  2. Pese, koori ja tükelda juured väikesteks tükkideks.

  3. Lisage tükeldatud juured veepotti, kasutades 3-4 tassi vett 1 tassi tükeldatud juurte kohta.

  4. Kuumuta juured ja vesi keemiseni, seejärel alanda kuumust ja hauta 15-20 minutit.

  5. Kurna taimne materjal välja, säilitades vedeliku, mis sisaldab nüüd ekstraheeritud inuliini.

  6. Laske vedelikul täielikult jahtuda, et inuliin välja sadestuks.

  7. Vala järelejäänud vesi ära ja kogu põhjast toorinuliinipasta.

  8. Kuivatage inuliinipasta madalal kuumusel ahjus või päikese käes edasi pulbriks.

See annab toorekstrakti, mis sisaldab 50–70% inuliini. Kõrgema puhtuse saavutamiseks on vaja professionaalset ekstraheerimist. Kodus ekstraheeritud inuliini võib lisada toidule või võtta toidulisandina.

Kaubanduslik inuliini ekstraheerimise protsess.png

                                                                                                     pilt saidilt www.researchgate.net

                                                 

Kaubanduslik inuliini ekstraheerimisprotsess

Inuliin ekstraheeritakse sigurijuurtest tööstuslikus mastaabis mitmeastmelise protsessi abil, mis on optimeeritud tõhususe ja kõrge puhtuse tagamiseks. Siin on põhilised sammud.

Pesemine ja difusioon

Sigurijuured puhastatakse, mehaaniliselt viilutatakse, seejärel pestakse kuuma veega 70-80°C, et eemaldada suhkrud ja lisandid. Juured läbivad hajutamisprotsessi, mille kohal ringleb kuum vesi, mis lahustab ja ekstraheerib inuliini pulber.

Rafineerimine ja filtreerimine

Ekstraheeritud inuliinivedelikku töödeldakse valkudega, mis sadestavad lisandid välja. Seejärel läbib see survefiltreerimise, et eemaldada ülejäänud osakesed ja kontsentreeritakse.

Sademed ja kuivatamine

Filtreeritud inuliinivedelikule lisatakse etanool puhta inuliini sadestamiseks. Sade tsentrifuugitakse, pestakse ja kuivatatakse.

Lihvimine ja sõelumine

Kuivatatud inuliinipulber jahvatatakse mehaaniliselt ja sõelutakse ühtlase peenosakeste suuruse saavutamiseks. Seda on testitud, et tagada inuliinisisalduse üle 90% puhtus.

Pleegitamine (valikuline)

Kosmeetilistes rakendustes pleegitatakse inuliinipulbrit vesinikperoksiidiga, et eemaldada mis tahes värv. Pleegitamata looduslikku inuliini kasutatakse toiduainetes.

Inuliini ekstraktide ja pulbrite valmistamine

Tööstuses kasutatakse ekstraheeritud inuliini töötlemiseks pulbriteks, siirupiteks ja muudeks toodeteks mõnda tehnikat:

  • Pihustuskuivatamine - Ekstraktid pihustatakse ja kuivatatakse peeneks hügroskoopseks pulbriks.

  • Rulli kuivatamine - Inuliini vedelik kuivatatakse kuumutatud rullidel helvesteks ja seejärel jahvatatakse.

  • Vöökuivatus - Konveierilindile laotatud inuliinipasta kuivatatakse infrapunasoojuse abil.

  • Külmkuivatamine - Inuliin külmutatakse ja asetatakse vaakumkambrisse niiskuse eemaldamiseks sublimatsiooni teel.

  • Vaakumkuivatus - Märg inuliini kuivatatakse kuumutamise ja vaakumi rõhu all keemistemperatuuri alandamiseks.

  • Prebiootilised siirupid - Inuliini vedelikud kontsentreeritakse paksudeks siirupiteks, mida kasutatakse toiduainetes.

Kuivatusmeetod mõjutab pulbri omadusi, nagu lahustuvus, niiskusesisaldus ja osakeste suurus. Külmkuivatamisel saadakse kõige kergem ja kohev inuliinipulber.

Kuidas inuliini toidulisandeid võtta?

Kui võtta inuliini pulber toidulisandina on oluline järgida annustamisjuhiseid:

  • Alustage väikese annusega 1-2 grammi päevas ja suurendage seda järk-järgult 2-3 nädala jooksul. See võimaldab seedesüsteemil kohaneda.

  • Enamiku täiskasvanute optimaalne annus on 5-10 grammi inuliini päevas. Mõnikord kasutatakse lühiajaliselt suuremaid annuseid kuni 20 grammi.

  • Võtke 2-5 grammi annuseid. Suuremad ühekordsed annused võivad põhjustada soolegaase ja puhitus.

  • Inuliini kiudainete tarbimise suurendamisel jooge palju vett ja olge hästi hüdreeritud.

  • Võtma inuliin probiootikumidega toidulisandid, et maksimeerida prebiootilisi eeliseid.

  • Kasutage inuliini iga päev vähemalt 1-2 kuud, et mõista selle täielikku mõju seedimise tervisele.

  • Inuliini võib võtta igal ajal, kuid sageli soovitatakse seda enne sööki või magamaminekut.

Alustage inuliinilisandite lisamist aeglaselt ja jagage tarbimist kogu päeva jooksul. Kui tekib liigne gaas või puhitus, vähendage annust. Seedehäiretega inimesed peaksid enne inuliini kasutamist konsulteerima oma arstiga.

Milline on parim viis inuliini ekstraheerimiseks?

Sigurijuurtest inuliini maksimaalseks ekstraheerimiseks on ideaalne kasutada kuuma vett temperatuuril 70–90 °C. Vältida tuleks temperatuure üle 100°C, kuna see võib inuliini lagundada. Hajutusprotsess võimaldab kuumutatud vee pidevat ringlust, et lahustada inuliini rakustruktuurist.

Kõrge vee ja juure suhe maksimeerib ekstraheerimist, kuid liiga palju vett raskendab keskendumist. Tavaliselt kasutatakse 2 liitrit vett 1 kg sigurijuure kohta.

Optimaalne ekstraheerimisaeg on 1-2 tundi, kui inuliini lahustuvus saavutab tasakaalu. Hajutamise pikendamine üle 2 tunni ei suurenda saaki.

Mitmeastmeline ekstraheerimine, mille käigus kasutatakse teistkordseks hajutamiseks magedat vett, võib parandada üldist inuliini taastumist. See ekstraheerib inuliini, mida esimeses etapis ei solubiliseeritud.

Vee hapestamine pH väärtuseni 3-4 parandab ekstraheerimist veidi võrreldes neutraalse veega. Happed aitavad lagundada taimset materjali, et vabastada rohkem inuliini.

Ekstraheeritud inuliini puhtus sõltub tõhusast filtreerimisest, etanooliga sadestamisest ja tsentrifuugimisest lisandite, nagu suhkrud ja valgud, eemaldamiseks.


Kuidas inuliinipulbrit valmistatakse?

Inuliinipulbri kaubanduslik tootmine sigurijuurtest hõlmab toorinuliini vedeliku ekstraheerimist ja seejärel selle kuivatamist peeneks pulbriks. Siin on peamised sammud.

  • Ekstraheerimine – Inuliin ekstraheeritakse viilutatud sigurijuurtest kuuma vee difusiooni teel, seejärel vedelik filtreeritakse ja kontsentreeritakse.

  • Sadestamine – puhastatud inuliini tahke ainena sadestamiseks segatakse etanool vedela ekstraktiga.

  • Tsentrifuugimine – inuliini sade eraldatakse tsentrifuugis tsentrifuugimise ja vedeliku äraviskamise teel.

  • Kuivatamine – inuliinipasta kuivatatakse jämedaks pulbriks, kasutades pihustus-, külmutus-, vaakum- või infrapunakuivatusmeetodeid.

  • Jahvatamine – kuivatatud inuliin läbib haamerveskid ja jahvatab selle peeneks ühtlaseks pulbriks.

  • Sõelumine – vibreerivad ekraanid sõeluvad jahvatatud inuliini pulber et saavutada soovitud peenosakeste suurus.

  • Pakendamine – valmis inuliinipulber pakitakse jaotamiseks trumlitesse või kottidesse.

Sarnast protsessi kasutatakse inuliinisiirupite, geelide ja muude toodete valmistamiseks, muutes sadestamise ja kuivatamise etappe. Sigurist ekstraheeritud kõrge puhtusastmega inuliinipulbrid peavad sisaldama vähemalt 90% inuliini.

Järeldus

Kokkuvõtteks võib öelda, et sigurijuur on selle kõrge kontsentratsiooni ja suurepärase lahustuvuse tõttu loodusliku inuliini ekstraheerimise peamine allikas. Inuliini saab sigurist ekstraheerida kuuma vee difusiooni ja perkolatsiooni abil, et maksimeerida saagikust. Protsess hõlmab viilutatud juurte hajutamist kuuma veega temperatuuril 70–90 °C, seejärel filtreerimist, sadestamist ja ekstrakti kuivatamist peeneks inuliinipulbriks. Ekstraheeritud inuliinil on palju kasutusvõimalusi prebiootilise lisandina ja funktsionaalse kiudaine lisandina. Seoses kasvava huviga soolestiku tervise vastu võib sigurist ja muudest allikatest pärinev inuliin olla teie dieedi kasulikuks lisandiks.


Ettevõttes Lushi Sciground Biotechnology Co., Ltd. oleme pühendunud kvaliteetsete materjalide kaevandamisele inuliini hulgimüük ja muud taimeekstraktid. Asume Lushi maakonnas, Samenxia linnas, Henani provintsis, oleme professionaalne taimeekstraktide ja tervisetoidu toorainete tootja ja eksportija. Meie tehase pindala on 50 mu, aastane tootlus on üle 5013 tonni. Meie peamiste toodete hulka kuuluvad shiitake seente ekstraktide seeria, Pueraria lobata ekstrakti seeria, taimse valgu seeria ja muud taimeekstraktid, tervisetoidu toorained ja farmaatsia vahesaadused. Pakume ka OEM-i kohandamisteenuseid, mis vastavad meie klientide erinõuetele.

Meie toodete ja teenuste kohta päringute või lisateabe saamiseks võtke meiega julgelt ühendust aadressil info@scigroundbio.com. Ootame teid huviga ja teenindame teie inuliini ekstraheerimise vajadusi.


viited:

[1] N. Scott, F. Chen, JM Gladden, MM Günay, Ö. Yildiz, DM Robles, HC Hazen, HC Burnett, LMI Koh, AL Blankenship, MP Haigh, Energy Environ. Sci. 14, 282 (2021).

[2] Y. Zheng, L. Li, H. Cui, J. Clean. Prod. 102, 185 (2015).

[3] SM Baroutian, MJ Abedi, AS Samanidou, Food Res. Int. 120, 1 (2019).

[4] MI Queiroz, DC Soares, FMF Fonseca, Carbohyd. Polym. 212, 308 (2019).

[5] R. Franck, E. Deroanne, F. Paquot, M. Degand, Food Hydrocolloids 28, 224 (2012).

[6] AN Carlson, WM Bledsoe, FJ Contescu, J. Li, J. Clean. Prod. 257, 120405 (2020).

[7] SM Barclay, A. Ginic-Markovic, PD Cooper, N. Petrovsky, Carbohyd. Res. 374, 64 (2013).


AUTORI KOHTA

autor bio.jpg




Celine Xu on botaanik, kellel on üle 15-aastane kogemus taimeekstraktide uurimisel ja väljatöötamisel toitumis- ja farmaatsiarakendustes. Ta juhib teadus- ja arendusmeeskonda, mis keskendub ravimtaimede identifitseerimisele, kasvatamisele ja ekstraheerimisele. Celine Xu teenis doktorikraadi. UC Berkeley taimebioloogias ja on kirjutanud arvukalt artikleid eelretsenseeritavates ajakirjades konkreetsete fütokemikaalide kasulikkuse kohta tervisele. Ta räägib sageli tööstuskonverentsidel taimeekstraktide uurimise uutest arengutest. Celine Xu on pühendunud teadusliku arusaama edendamisele selle kohta, kuidas sihipäraseid taimseid ühendeid saab kasutada inimeste tervise parandamiseks.