RU2636764C2

RU2636764C2 - Способ получения суммы пектиновых полисахаридов из сухого растительного сырья

Info

Publication number: RU2636764C2
Application number: RU2016115459A
Authority: RU
Inventors: Виктория Владимировна Головченко; Ольга Андреевна Патова; Раиса Григорьевна Оводова; Фёдор Васильевич Витязев
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2017-11-28
Also published as: RU2016115459A

Abstract

Изобретение относится к способу получения пектиновых полисахаридов. Способ включает обработку сырья водным раствором формалина, выдерживание в подкисленной соляной кислотой воде, экстракцию водным раствором оксалата аммония, фильтрацию и концентрирование экстракта на ультрафильтрационной колонке с одновременным диализом, лиофильную сушку целевого продукта. Растительное сырье предварительно замачивают в воде при комнатной температуре в течение 20-24 ч. Выдерживание в подкисленной соляной кислотой воде проводят при pH 0,8-3,5 и температуре 45-52°C в течение 3-4 ч. А в качестве сырья используют высушенную надземную часть борщевика Сосновского или борщевика сибирского. Изобретение позволяет получить пектин с выходом целевого продукта 5-7,2%. 1 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к как фармацевтической промышленности, так и к области сельского хозяйства, в частности к способу получения из сухого растительного сырья суммы пектиновых полисахаридов.

Известен способ получения из растительного сырья галактуронанов, обладающих противовоспалительным действием [RU 2344829 C1]. Способ заключается в предварительной обработке растительного сырья водным раствором формалина, затем подкисленной водой, экстракцию водным раствором оксалата аммония. Полученный экстракт отделяют от растительной массы фильтрованием и центрифугируют, выдерживают в подкисленной воде при pH 0,8-1,0, температуре 45-50°C в течение 3-5 ч, затем нейтрализуют водным раствором аммиака до pH 4,0-4,1. Обработанный экстракт концентрируют с одновременным диализом на ультрафильтрационной установке и лиофилизуют, а в качестве сырья используют свежую надземную часть высших растений, в частности борщевика сибирского и сабельника болотного.

Недостатком данного способа является то, что он позволяет выделять пектиновые полисахариды только из свежего растительного сырья, что делает невозможным его применение в течение всего года.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения из растительного сырья суммы полисахаридов [RU 2176515, C1]. Способ включает предварительную обработку сырья водным раствором формалина, затем выдерживание в подкисленной воде при pH 3,9-4,2 и температуре 48-51°C в течение 3-4 ч, экстракцию пектиновых полисахаридов водным раствором оксалата аммония при температуре 68-70°C в течение 6-8 ч. Полученный экстракт отделяют от растительной массы фильтрованием и концентрируют с одновременным диализом на ультрафильтрационной установке, лиофилизуют. В качестве сырья используют свежесобранные соцветия растения, в частности пижмы обыкновенной.

Недостатком способа является использование в качестве сырья исключительно свежесобранных соцветий растения, что делает невозможным круглогодичное получение суммы полисахаридов из растительного сырья. Данный способ не позволяет эффективно выделить сумму полисахаридов из высушенной надземной части растений, в частности борщевика Сосновского или борщевика сибирского.

В связи с культивированием как силосной культуры в 50-х годах двадцатого века борщевик Сосновского получил широкое распространение, постепенно переселившись в дикую природу, засевая берега водоемов, пустыри, полосы отвода дорог, необрабатываемые участки полей. Пока единственным методом борьбы с растением является его уничтожение. Однако в состав борщевика входят ценные компоненты, в частности в его составе обнаружены пектиновые вещества, обладающие противовоспалительной активностью, а также стимулирующей способностью роста и развития растений. Их содержание в растении достигает до 10%, поэтому борщевик может служить высокоэффективным источником для производства биологически активных полисахаридов.

Техническим результатом настоящего изобретения является разработка нового эффективного способа получения суммы пектиновых полисахаридов высокого качества из сухого растительного сырья, в частности из высушенной надземной части борщевика Сосновского или борщевика сибирского с выходом целевого продукта 5-7,2%.

Технический результат достигается тем, что сухое растительное сырье предварительно замачивают в воде при комнатной температуре в течение 20-24 ч, обрабатывают водным раствором формалина, затем выдерживают в подкисленной воде при pH 0,8-3,5 и температуре 45-52°C в течение 3-4 ч, экстрагируют водным раствором оксалата аммония, после чего экстракт фильтруют, центрифугируют и концентрируют с одновременным диализом на ультрафильтрационной установке и лиофильно высушивают, а в качестве сырья используют предварительно измельченную высушенную надземную часть борщевика Сосновского или борщевика сибирского.

Способ осуществляется следующим образом.

Надземную часть борщевика предварительно измельчают. Затем сырье высушивают в сухом, хорошо проветриваемом помещении. Высушенное сырье предварительно замачивают в воде в соотношении сырье:вода 1:8-10 при комнатной температуре в течение 20-24 ч. Затем сырье обрабатывается 0,5-1,0%-ным водным раствором формалина в соотношении сырье:вода 1:8-10 в течение 12-14 ч для фиксации пигмента при комнатной температуре. Перед экстракцией обработанное сырье промывают проточной водой и выдерживают в подкисленной соляной кислотой воде при pH 0,8-3,5 и температуре 45-52°C в течение 3-4 ч для перевода пектиновых веществ в растворимое состояние. Экстракцию пектиновых полисахаридов проводят 0,7%-ным растворов оксалата аммония в соотношении 1:10-12 при 65-68°C в течение 5-8 ч. Экстракт центрифугируют на проточной центрифуге, после чего подвергают ультрафильтрации на установке с мембранами, размеры пор которых составляет 100 кДа, добавляя дистиллированную воду при перемешивании. В результате при перемешивании происходит одновременно концентрация и диализ экстракта, отношение экстракта к дистиллированной воде по объему 1:3. Очищенный пектиновый полисахарид лиофильно высушивают.

Пример 1 (по прототипу). 2 кг свежесобранной надземной части борщевика Сосновского измельчают и высушивают в течение 2 суток в хорошо проветриваемом помещении. Сухое сырье заливают 1%-ным водным раствором формалина (20 л) и оставляют при комнатной температуре в течение 14 ч. Потемневший раствор сливают, сырье промывают до бесцветной окраски и заливают водой, подкисленной соляной кислотой (20 л). Смесь выдерживают при рН 4,0 и температуре 50°С в течение 3 ч. Далее раствор сливают, сырье промывают водой. Экстракцию проводят 0,7%-ным оксалатом аммония (20 л) при температуре 65-68°С в течение 8 ч. Экстракт центрифугируют на проточной центрифуге, затем подвергают ультрафильтрации на ультрафильтрационной установке с мембранными фильтрами (поры 100 кДа). Очищенный пектиновый полисахарид лиофильно высушивают.

Пример 2. 2 кг свежесобранной надземной части борщевика Сосновского измельчают и высушивают в течение 2 суток в хорошо проветриваемом помещении. Сухое сырье заливают водой (20 л) и оставляют при комнатной температуре в течение 20-24 ч. Раствор сливают, сырье заливают 1%-ным водным раствором формалина (20 л) и оставляют при комнатной температуре в течение 14 ч. Потемневший раствор сливают, сырье промывают до бесцветной окраски и заливают водой, подкисленной соляной кислотой (20 л). Смесь выдерживают при рН 3,5 и температуре 49-52°С в течение 3 ч. Далее раствор сливают, сырье промывают водой. Экстракцию проводят 0,7%-ным оксалатом аммония (20 л) при 65-68°С в течение 8 ч. Экстракт центрифугируют на проточной центрифуге, затем подвергают ультрафильтрации на ультрафильтрационной установке с мембранными фильтрами (поры 100 кДа). Очищенный пектиновый полисахарид лиофильно высушивают.

Пример 3. 2 кг свежесобранной надземной части борщевика сибирского измельчают и высушивают в течение 3 суток в хорошо проветриваемом помещении. Сухое сырье заливают водой (20 л) и оставляют при комнатной температуре в течение 20-24 ч. Далее обработку осуществляют, как описано в примере 2: сырье обрабатывают 1%-ным водным раствором формалина. Затем сырье заливают водой, подкисленной соляной кислотой (20 л). Смесь выдерживают при рН 0,8 и температуре 45-48°С в течение 4 ч. Далее раствор сливают, сырье промывают водой. Экстракцию проводят при тех же условиях 0,7%-ным оксалатом аммония, центрифугируют, затем подвергают ультрафильтрации, как описано в примере 2, концентрированный очищенный экстракт лиофильно высушивают.

Выход целевого продукта и характеристика пектиновых полисахаридов приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет выделить сумму пектиновых полисахаридов из высушенной надземной части борщевика Сосновского или борщевика сибирского, с достаточно высокой степенью очистки, высокого качества, высоким выходом целевых продуктов. Способ может быть использован для любых высших растений, содержащих пектиновые полисахариды.

Claims

Способ получения суммы пектиновых полисахаридов, включающий обработку сырья водным раствором формалина, выдерживание в подкисленной соляной кислотой воде, экстракцию водным раствором оксалата аммония, фильтрацию и концентрирование экстракта на ультрафильтрационной колонке с одновременным диализом, лиофильную сушку целевого продукта, отличающийся тем, что растительное сырье предварительно замачивают в воде при комнатной температуре в течение 20-24 ч, выдерживание в подкисленной соляной кислотой воде проводят при pH 0,8-3,5 и температуре 45-52°C в течение 3-4 ч, а в качестве сырья используют высушенную надземную часть борщевика Сосновского или борщевика сибирского.