Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.
XII Национална конференция с международно участие
"Природни науки 2014" (NCNS2014)
Автори: Надежда Петкова, Манол Огнянов,...
Inula helenium L. (бял оман)
 Лечебно растение от сем. Сложноцветни
 Централна и Южна Европа, Северна
Америка, Азия
 Се...
Обща характеристика на инулин
• Фруктан
• Инулинът е полидисперсен
растителен полизахарид, чиято
верига е изградена основн...
“I give this name to a new
vegetable principle, lately
discovered by Rose in the root of
inula helenium (elecampane)”.
Th....
Източници на инулин и олигофруктози
Методи за екстракция и анализ на
инулин
- Екстракция с гореща вода
- Класическа екстракция
- Екстракция чрез прилагане на
...
Здравословен ефект
• Диетични фибри
• Пребиотик
• Нискокалоричен
• Имуностимулатор
• Спомага абсорбцията на Са
и Мg
• Пони...
Приложение на инулин
• Заместител на мазнини в храните:
- кисело мляко
- сирена за мазане
- сосове
- замразени млечни десе...
Цел
Целта на настоящото изследване е чрез
прилагане на ултразвуково въздействие
да се изолира полизахаридът инулин от
коре...
Сухи корени от бял оман
Смилане едрина на частиците 1 мм
Екстракция (трикратна)40 min, при 80 °С и yлтразвук 35 kHz
Филтру...
Сухи корени от бял оман
Смилане едрина на частиците 1 мм
Екстракция (трикратна)40 min, при 80 °С и yлтразвук 35 kHz
Филтру...
Материали и методи
• Определяне точка на топене – на апарат
Кофлер
• Определяне на специфичния ъгъл на
оптично въртене - A...
Спектрофотометрично опредляне на инулин
Схема на реакцията на Селиванов
OH
CH2OHHOH2C
O
HO
OH
[ H+
]
-3xH2O
CHOHOH2C
O
[ H...
Където:
• x – концентрацията на фруктоза, отгoваряща
от стандартната права, μg
• Vепр – обем на градуирана епруветка, 10 c...
HPLC АНАЛИЗ НА ИНУЛИН ИЗОЛИРАН
ОТ БЯЛ ОМАН
Скорост на потока: 1 ml/min
Обем на инжектирана проба: 20 µL
Колона: Shodex® Su...
IR-FT СПЕКТРОСКОПИЯ
Апарат: Nicolet FT-IR Avatar Nicolet Termo Science spectrometer
IR-FT спектъра на изолираното вещество...
Резултати
• Бяло прахообразно вещество с
жълтеникъв отенък, без мириз, с
неутрален вкус, разтворимо в
гореща вода
• Положи...
Физико-химична характеристика на
изолираното вещество
mp, °C [𝛼] 𝐷
25 Белтъчно
съдържание,
%
Редуциращи
групи, %
DP Mm,
kD...
HPLC-RID анализ на инулин
Mobile phase: deionized water
Column: Sugar SP0810 with Pb2+
(300 mm x 8.0 mm, 5 μm)
Column temp...
IR-FT спектър на изолирания полизахарид
ν(OH)
3330 cm-1
β 2→1 -гликозидна
връзка
817, 874, 933 cm-1
ν(С–С) 1170 cm−1
ν(С–О...
Таблица 2. Отнасяне на характеристичните ивици от IR-FT спектъра на
изолирания полизахарид от Inula helenium L.
Интервал н...
Заключение
•Приложен е ултразвуков метод за изолиране на инулин
от корени на бял оман (Inula helenium L.), както и два
под...
В чест на 110 години от рождението на Проф.
Стойко Стойков – основател на катедра
„Органична химия“ УХТ / към секцията
„Зе...
Ultrasound-assisted extraction and characterisation of inulin-type fructan from roots of elecampane (Inula helenium L.)
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

Ultrasound-assisted extraction and characterisation of inulin-type fructan from roots of elecampane (Inula helenium L.)

482 vues

Publié le

Ultrasound-assisted extraction of inulin from elecampane

Publié dans : Ingénierie
  • Soyez le premier à commenter

Ultrasound-assisted extraction and characterisation of inulin-type fructan from roots of elecampane (Inula helenium L.)

  1. 1. XII Национална конференция с международно участие "Природни науки 2014" (NCNS2014) Автори: Надежда Петкова, Манол Огнянов, Мина Тодорова, Пантелей Денев Катедра “Органична химия“ Университет по хранителни технологии - Пловдив Ултразвукова екстракция и характеристика на инулин от корени на бял оман (Inula helenium L.)
  2. 2. Inula helenium L. (бял оман)  Лечебно растение от сем. Сложноцветни  Централна и Южна Европа, Северна Америка, Азия  Североизточна и Източна България, Стара планина – до 800 м надморска височина  Действа спазмолитично, антисептично, диуретично, противокашлечно и предпазва от развитие на ракови клетки.  Инулин – 11 - 45 %  Използваема част – корените  Количеството на инулина се влияе от природо-климатичните условия
  3. 3. Обща характеристика на инулин • Фруктан • Инулинът е полидисперсен растителен полизахарид, чиято верига е изградена основно от • β-фруктофуранозидни звена, свързани (2→1), като много често в единия си край сe съдържа α- глюкопиранозен остатък свързан (1→2). • Степен на полимеризация (DP) - 2 до 70 • Бяло прахообразно вещество, без мирис и страничен аромат, с неутрален вкус • Фруктоолигозахариди – инулини с DP от 2 до 12 O H HO H HO H O OH H H OH H2C CH2OH HO OH O CH2OH CH2OH HO HO O n O GFn O H HO H HO H O OHH H OH CH2 CH2OH HO OH O CH2OH CH2OH HO OH O n O Fm CH2
  4. 4. “I give this name to a new vegetable principle, lately discovered by Rose in the root of inula helenium (elecampane)”. Th. Thomson, 1818 В литерарурата терминът инулин е използван за пръв път от Thomson през 1818 г., за да се наименува веществото, което през 1804 г. германският учен Rose изолира чрез екстракция с гореща вода от растението бял оман (Inula helenium).
  5. 5. Източници на инулин и олигофруктози
  6. 6. Методи за екстракция и анализ на инулин - Екстракция с гореща вода - Класическа екстракция - Екстракция чрез прилагане на ултразвук - Микровълнова екстракция Методи за анализ: - спектрофотометрично - HPLC - IR – спектроскопия - NMR
  7. 7. Здравословен ефект • Диетични фибри • Пребиотик • Нискокалоричен • Имуностимулатор • Спомага абсорбцията на Са и Мg • Понижава нивото на инсулина, триглициридите в кръвта и кръвната захар
  8. 8. Приложение на инулин • Заместител на мазнини в храните: - кисело мляко - сирена за мазане - сосове - замразени млечни десерти - месни продукти - сирена с намалено съдържание на мазнини • Замества захарта – шоколади • В тестени и сладкарски изделия, екструдирани храни • Източник на разтворими фибри • Стабилизатор на пени • Структуро-определящ компонент • Има идеална разтворимост • Подобрява вкуса
  9. 9. Цел Целта на настоящото изследване е чрез прилагане на ултразвуково въздействие да се изолира полизахаридът инулин от корени на лечебното растение бял оман (Inula helenium L.) и да се определят основните му физикохимични характеристики.
  10. 10. Сухи корени от бял оман Смилане едрина на частиците 1 мм Екстракция (трикратна)40 min, при 80 °С и yлтразвук 35 kHz Филтруване (0.45 μm ) Филтрат Алкализиране с 2 % Ca(OH)2 до pH 8 Престой 60 min при 25 °С Филтруване Пулпа от бял оман дейонизирана вода (1:100) Неутрализация с оксалова киселина Пречистване с активен въглен Филтруване Филтрат Утайка Филтрат Концентриране, охлаждане на екстракта до 2-5 °С Утаяване с 95 % ЕtOH Престой 12 часа при 4 °С Центрофугиране (3000 rpm, 30 min) Супернатанта Утайка Промиване с ацетон Разтваряне в десилирана вода Утаяване с 96 % етанол Центрофугиране (3000 rpm, 30 min) Лиофилизация Утайка Инулин от бял оман (чистота 95 %) Утайка Супернатанта Промиване с 70 % ЕtOH Метод 1
  11. 11. Сухи корени от бял оман Смилане едрина на частиците 1 мм Екстракция (трикратна)40 min, при 80 °С и yлтразвук 35 kHz Филтруване (0.45 μm ) Филтрат Алкализиране с NaOH до pH 7, охлждане Пречистване през колона пълна с хитозан имобилизиран върху носител силикагел Пулпа от бял оман дейонизирана вода (1:100) Елуат Утайка Концентриране, охлаждане на екстракта до 2-5 °С Утаяване с 95 % ЕtOH Престой 12 часа при 4 °С Центрофугиране (3000 rpm, 30 min) Супернатанта Утайка Промиване с ацетон Разтваряне в десилирана вода Утаяване с 96 % етанол Центрофугиране (3000 rpm, 30 min) Лиофилизация Утайка Инулин от бял оман (чистота 93 %) Супернатанта Промиване с 70 % ЕtOH Метод 2
  12. 12. Материали и методи • Определяне точка на топене – на апарат Кофлер • Определяне на специфичния ъгъл на оптично въртене - Automatuc digital polarimeter РЗ001RS, KRÜSS (Germany), при λ=589 nm. • Определяне на редуциращите групи (PAHBAH) – спектрофотометрично при λ=410 nm. • Определяне на белтъчно съдържание – метод на Брадфорд. • Определяне на DP и молекулната маса на изолирания инулин.
  13. 13. Спектрофотометрично опредляне на инулин Схема на реакцията на Селиванов OH CH2OHHOH2C O HO OH [ H+ ] -3xH2O CHOHOH2C O [ H+] -3xH2O O O CH2OH HO O OH OH 2 фруктоза 5-HMF резорцинол λ=480 nm Ход на анализа: - 100 μL проба (екстракт) 100 μL резорцинол (1 mg/cm3) 100 μL тиоуреа (0,1 %), 800 μL EtOH (95 %) , 900 μL k.HCl (37 %) Нагряване при 80 ºС за 8 min Охлаждане, доливане до 10 cm3 Измерване на абсорбцията при 480 nm тиокарбамид
  14. 14. Където: • x – концентрацията на фруктоза, отгoваряща от стандартната права, μg • Vепр – обем на градуирана епруветка, 10 cm3 • Vk – обем на колбата, в която е събиран и долят екстракта, cm3 • К1= коефициент за влага • К2=0.91, коефициент на хидролиз на инулин • P– масата на претеглената проба (изсушена), g • 100 μL – обем на взетата проба (екстракт)
  15. 15. HPLC АНАЛИЗ НА ИНУЛИН ИЗОЛИРАН ОТ БЯЛ ОМАН Скорост на потока: 1 ml/min Обем на инжектирана проба: 20 µL Колона: Shodex® Sugar SP0810 с Pb2+ (300 mm x 8.0 mm, 5 μm) Температура на колоната: 85 °C Мобилна фаза: дейонозирана вода Детектор: RID-10A Стандартна права за определяне на инулин: Y=769884x+24074 R2=0.999
  16. 16. IR-FT СПЕКТРОСКОПИЯ Апарат: Nicolet FT-IR Avatar Nicolet Termo Science spectrometer IR-FT спектъра на изолираното вещество е регистриран в КBr таблетка в диапазона от 4000-400 cm-1
  17. 17. Резултати • Бяло прахообразно вещество с жълтеникъв отенък, без мириз, с неутрален вкус, разтворимо в гореща вода • Положителна реакция с реактив на Селиванов – положителен тест за кетози • Фруктозно съдържание – над 89 % • Чистота 95-97 %
  18. 18. Физико-химична характеристика на изолираното вещество mp, °C [𝛼] 𝐷 25 Белтъчно съдържание, % Редуциращи групи, % DP Mm, kDa Инулин от бял оман (Метод 1) 178,5- 180 -24 1.0 2.9 33 5.3 Инулин от бял оман (Метод 2) 178- 180 -23 0.9 3.1 30 4.9 Търговски инулин от цикория 176 -33 0.2 2.8 22 3.6 Таблица 1 Физико-химична характеристика на изолираното вещество
  19. 19. HPLC-RID анализ на инулин Mobile phase: deionized water Column: Sugar SP0810 with Pb2+ (300 mm x 8.0 mm, 5 μm) Column temperature: 85 °C Flow rate: 1 ml/min Injection volume: 20 µL Detector: RID- 10A O H HO H HO H O OH H H OH H2C CH2OH HO OH O CH2OH CH2OH HO HO O n O
  20. 20. IR-FT спектър на изолирания полизахарид ν(OH) 3330 cm-1 β 2→1 -гликозидна връзка 817, 874, 933 cm-1 ν(С–С) 1170 cm−1 ν(С–О) 1087 cm−1 ν(С–О–С) 1030 cm−1 νC-H as (CH2) 2931 cm-1 νC-H s(CH2) 2880 cm-1 05001000150020002500300035004000 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 Wavenumbers [1/cm] Transmittance
  21. 21. Таблица 2. Отнасяне на характеристичните ивици от IR-FT спектъра на изолирания полизахарид от Inula helenium L. Интервал на характеристичните честоти cm-1*ч Експериментални честоти, cm-1 Отнасяне 3200-3400 3382 νО-Н(ОН); ir H -връзки 2933-2981 2929 νC-H as(CH2) 2850-2904 2088 νC-H s(CH2) 1664-1634 1647 Абсорбция н вода 1416-1430 1456 δC-H s (CH2) 1335-1336 1338 βо-н (ОН) 1225-1235 1220 βо-н (ОН) 1125-1162 1141 νC-O-C as (C-O-C) 1015-1060 1029 νC-O (C-O) 985-996 985 νC-O (C-O) 930 933 α-D-Glcp остатък във веригата 892-895 874 873 δ(C1-H), вибрация на пръстена (2-кетофуранози ) 817 817 2-кетози
  22. 22. Заключение •Приложен е ултразвуков метод за изолиране на инулин от корени на бял оман (Inula helenium L.), както и два подхода за пречистване на получените екстракти – действие с активен въглен и пропускане през колона с хитозан-силикагелни частици. И при двата метода се получава добър добив и висока чистота на целевия продукт. •Изолираният инулин се отличава с висока степен на полимеризация DP 30-33 и молекулна маса, което го характеризира като дълговерижен и високомолекулен. •Тези характеристики определя до голяма степен неговите функционални свойства и последващо му приложение като потенциален пребиотик, имуномодулатор и текстуриращ агент в храните.
  23. 23. В чест на 110 години от рождението на Проф. Стойко Стойков – основател на катедра „Органична химия“ УХТ / към секцията „Земеделска техника и технология“ към АУ Пловдив (1948 г.)/

×