بررسی شرایط استخراج اینولین از ریشه های گیاه چیکوری( Cichorium intybus L.)

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

مقاله 3، دوره 9، شماره 3 - شماره پیاپی 33، آبان 1396، صفحه 25-35   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

سهیل توکلی کردلر¹؛ یوسف رمضان^{* 2}؛ محمد عبدالهیان نوقابی³

¹کارشناس ارشد علوم وصنایع غذایی،دانشکده علوم وفناوریهای نوین ، واحد علوم دارویی ، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

²استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده علوم و فناوری های نوین، واحد علوم دارویی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران،ایران

³دانشیارموسسه تحقیقات واصلاح بذر چغندرقند کرج ، ایران

چکیده

اینولین کاربرد گسترده ای در زمینه های تغذیه ای، بهداشتی و صنایع غذایی دارد. پژوهش حاضر با هدف بررسی شرایط استخراج اینولین از ریشه گیاه چیکوری(Cichorium intybus L.)انجام شد. برای این منظور ریشه های تازه در دما ی (20 تا 25 درجه سلسیوس) و خشک شده در آفتاب دمای (30تا 35 درجه سلسیوس) و همچنین خشک شده در آون (دمای80 تا 90 درجه سلسیوس) توسط غلظت های مختلف اتانول(20،40و60)درصد، جهت ترسیب اینولین استفاده شد. روش های مختلف جداسازی اینولین با برخی از روش های آماده سازی صنعتی اینولین، تحت تاثیر دما (دمای 15-،5 و25 درجه سلسیوس) و اسیدیته آب (pH معادل 6، 7 و 9) مورد مقایسه وارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، راندمان جداسازی اینولین از ریشه های خشک شده گیاه چیکوری در آفتاب معادل( 71% ) بود که با راندمان جداسازی اینولین از ریشه های تازه (72%) تفاوت معنی داری نداشت. اینولین حاصل از ریشه های خشک شده در آون که معادل( 59%)  بود  به طور معنی داری (05/0p˂)، کمتر از دو روش مذکور بود. علت آن ممکن است هیدرولیز فروکتان ها طی عملیات خشک شدن ریشه ها در دمای بالا، در آون باشد.  نتایج نشان داد، برای دست یابی به محصول اینولین با خلوص بالا، ریشه های چیکوری باید با آبی استخراج شوند که pH آن در حدود 7 تنظیم شده باشد. چنانچه pH آب در حدی باشد که محیط اسیدی شود، میزان بازیابی اینولین کاهش می یابد. بطور کلی بر اساس نتایج این پژوهش پیشنهاد می شود جهت استخراج اینولین از گیاه چیکوری، از ریشه های تازه برداشت شده از مزرعه و در صورت نیاز به خشک کردن ریشه ها، از دمای محیط (حدود 30 تا 35 درجه سلسیوس) برای خشک کردن استفاده شود. 

کلیدواژه‌ها

استخراج اینولین؛ اتانول؛ ریشه گیاه چیکوری؛ فروکتان

مراجع

 

 1.  Miller, G.L., 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical chemistry, 31(3), pp.426-428.

2. Zargari A. Medicinal Plant. Tehran   University  Publication. Fifth edition,  1993, Volume 5: 890 -894.

3.  Roberfroid, M., 1993. Dietary fiber, inulin, and oligofructose: a review comparing their physiological effects. Critical Reviews in Food Science & Nutrition, 33(2), pp.103-148.

4.  Summerfield, A.L., Hortin, G.L., Smith, C.H., Wilhite, T.R. and Landt, M., 1993. Automated enzymatic analysis of inulin. Clinical chemistry, 39(11), pp.2333-2337.

5.  Kruse, H.P., Kleessen, B. and Blaut, M., 1999. Effects of inulin on faecal bifidobacteria in human subjects. British Journal of Nutrition, 82, pp.375-382.

6.  Franck, A., 2002. Technological functionality of inulin and oligofructose. British Journal of Nutrition, 87(2), pp. 287-291.

7.  Kaur, N. and Gupta, A.K., 2002. Applications of inulin and oligofructose in health and nutrition. Journal of biosciences, 27(7), pp.703-714.

8.  Brunner, G., 2005. Supercritical fluids: technology and application to food processing. Journal of Food Engineering, 67(1), pp.21-33.

9. Gibson, G. R., 2004. Fibre and effects on probiotics (the prebiotic concept).Clinical Nutrition Supplements, 1(2), 25-31.

10.  Roberfroid, M.B., 2005. Introducing inulin-type fructans. British Journal of Nutrition, 93(1), pp. 13-25.

11.  Paseephol, T., Small, D. and Sherkat, F., 2007. Process optimisation for fractionating Jerusalem artichoke fructans with ethanol using response surface methodology. Food Chemistry, 104(1), pp.73-80.

12.  Frouzanmehr H, Abbasi S., 2007. Optimization of  inulin extraction from Helianthus tuberous with or without ultrasonic technique by using Response surface methodology. 17 th  Conference of Food Science. Iran., 310 - 311.

13.  Lingyun, W., Jianhua, W., Xiaodong, Z., Da, T., Yalin, Y., Chenggang, C., Tianhua, F. and Fan, Z., 2007. Studies on the extracting technical conditions of inulin from Jerusalem artichoke tubers. Journal of Food Engineering, 79(3), pp.1087-1093.

14.  Montgomery DC. Design and analysis of experiments. New York: John Wiley. 1996, 45 - 93.

15.  Myers RH, Montgomery DC. Response surface methodology: process and product optimization

using designed experiments. 2nd Edition. Wiley,New York. 2002, 115 - 24.

 

16.  Milani, E., Poorazarang, H., Khah, S.V. and Vakilian, H., 2010. Optimization of inulin extraction from Helianthus tuberosus using response surface methodology (RSM). Iranian Food Science & Technology Research Journal,  6(3), pp.176-183.

17.  Li, J.W., Ding, S.D. and Ding, X.L., 2007. Optimization of the ultrasonically assisted extraction of polysaccharides from Zizyphus jujuba cv. jinsixiaozao. Journal of food engineering, 80(1), pp.176-183.

18.  Toneli, J.T.C.L., Mürr, F.E.X., Martinelli, P., Dal Fabbro, I.M. and Park, K.J., 2007. ptimization of a physical concentration process for inulin. Journal of food engineering, 80(3), pp.832-838.

19.  Apolinario, A.C., de Lima Damasceno, B.P.G., de Macêdo Beltrão, N.E., Pessoa, A., Converti, A. and da Silva, J.A., 2014. Inulin-type fructans: A review on different aspects of biochemical and pharmaceutical technology. Carbohydrate polymers, 101, pp.368-378.

20.  Toneli, J.T.C.L., Park, K.J., Ramalho, J.R.P., Murr, F.E.X. and Fabbro, I.M.D., 2008. Rheological characterization of chicory root (Cichorium intybus L.) inulin solution. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 25(3), pp.461-471.

21.  De Oliveira, R.A., Park, K.J. and Park, K.J.B.,2014. Optimization of inulin extraction from chicory roots.

 

22.  Paseephol, T. and Sherkat, F., 2009. Probiotic stability of yoghurts containing Jerusalem artichoke inulins during refrigerated storage. Journal of Functional Foods, 1(3), pp.311-318.

23.  AOAC. 2000a. Official Methods of Analysis. Method 990.20. Determination of solids by  direct forced air oven drying method. 17th ed. Washington DC: AOAC.

24.  Baldini M, Danuso F, Turi M and Vannozzi GP. Evaluation of new clones of Jerusalem

artichoke (Helianthus tuberosus L.) for inulin and sugar yield from stalks and tubers. Industrial

Crops and Products 2004; 19: 25 – 40.

25.  Dewulf, E.M., Cani, P.D., Claus, S.P., Fuentes, S., Puylaert, P.G., Neyrinck, A.M., Bindels, L.B., de Vos, W.M., Gibson, G.R., Thissen, J.P. and Delzenne, N.M., 2012. Insight into the prebiotic concept: lessons from an exploratory, double blind intervention study with inulin-type fructans in obese women. Gut, pp.gutjnl-2012.

]26.  Southgate, DAT. 1991. Determination of food carbohydrates. 2nd ed. New York: Elsevier Science Publishers Ltd. 232 p.