Influence of biochemical properties of Jerusalem artichoke on the quality and properties of inulin obtained from it | Влияние биохимических свойств топинамбура на качество и свойства получаемого из него инулина

English. The effect of biochemical properties of Jerusalem artichoke (JA) on quality and properties of inulin (IN) obtained from was studied involving JA varieties and hybrids grown in Kostroma region. The following quality indicators were determined: dry solids weight ratio (DSWR) in sap, chips; carbohydrate composition (CC) of extract obtained by hot aqueous diffusion of JA chips; JA CC with reference to soluble and insoluble substances. According to technological assessment results of JA varieties, the requirements for processing into IN (prebiotic) with a base matter content of 90-95% were clarified: DSWR – at least 22.0%, the mass fraction of IN in the extract – at least 85%, mono- and disaccharides – no more than 10% per 100% carbohydrates. JA varieties with less than 80% and more than 10% mono- and disaccharides in the IN extract are recommended to be processed into an IN concentrate (75-80%) or fructose- glucose syrups. As found, CC of JA tubers depends on harvest time. The high content of monosaccharides and disaccharides in JA tubers complicates processing, as the product colority becomes higher. The requirements for JA tuber quality for processing into food powdered IN (90-95%) were clarified: MDSV in tuber – not less than 22%, IN – not less than 14 g, mono- and disaccharides – not more than 2 g per 100 g of tuber. IN (90–95%) technology is complicated and dependents on JA CC quality. Physicochemical parameters of IN samples with IN content of 90–94%, monosaccharides and disaccharides – less than 10% (5.7–9.5%), used as prebiotics, as well as IN concentrate (80%) from JA were determined. The technological process of IN (90–95%) producing consists of following operations: JA preparation for processing; washing; mincing into chips; diffusion; extract purification (mechanical filtration, acid-thermal coagulation); IN syrup purification (using activated charcoal and two-stage ion exchange purification). In case of higher content of mono- and disaccharides in CC of raw material and syrup a membrane or chromatographic separation of IN and low-molecular weight saccharides, concentration, and drying of IN are carried out. The developed technology will enable production of domestic products for functional, health improvement and prevention, dietary, and diabetic nutrition.

Russian. Влияние биохимических свойств топинамбура (ТП) на качество и свойства получаемого из него инулина (ИН) проводили на сортах и гибридах ТП, выращенных в Костромской области. Определяли показатели качества: массовая доля сухого вещества (МДСВ) в соке, стружке; углеводный состав (УС) экстракта, полученного горячей водной диффузией стружки ТП; УС ТП с учетом растворимых и нерастворимых веществ. По результатам технологической оценки сортов ТП уточнили требования для переработки на ИН (пребиотик) с содержанием основного вещества 90–95%: МДСВ – не менее 22,0%, массовая доля ИН в экстракте – не менее 85%, моно- и дисахаридов – не более 10% на 100% углеводов. Сорта ТП, имеющие в экстракте ИН менее 80% и более 10% моно- и дисахаридов, рекомендовано перерабатывать на концентрат ИН (75–80%) или фруктозно-глюкозные сиропы. УС клубней ТП зависит от сроков их уборки. Высокое содержание в клубнях ТП моно- и дисахаридов затрудняет переработку: повышает цветность продукта. Уточнили требования по УС клубней ТП для переработки на пищевой порошкообразный ИН (90–95%): МДСВ в клубне – не менее 22%, ИН – не менее 14 г, моно- и дисахаридов – не более 2 г на 100 г клубня. Технология ИН (90–95%) сложна и зависит от качества УС ТП. Определены физико-химические показатели образцов ИН с содержанием ИН 90–94%, моно- и дисахаридов менее 10% (5,7–9,5%), применяющихся как пребиотики, а также концентрата ИН (80%) из ТП. Технологический процесс получения ИН (90–95%) состоит из следующих операций: подготовка ТП к переработке, мойка, измельчение в стружку, диффузия, очистка экстракта (механическое фильтрование, кислотно-термическая коагуляция), очистка сиропа ИН (активным углем и двухступенчатая ионообменная очистка). При повышенном содержании ди- и моносахаридов в УС сырья и сиропа проводят мембранное или хроматографическое разделение ИН и низкомолекулярных сахаридов, концентрирование и сушку ИН. Разработанная технология позволит создать отечественные продукты функционального, оздоровительно-профилактического, диетического и диабетического питания.