192127. lajstromszámú szabadalom • Eljárás csicsókagumó levélből fruktózdús szörp előállítására
1 2 A találmány tárgya olyan eljárás, amellyel a csicsókagumóból (Helianthus tuberosus) ismert módon kinyert léből az abban oldott inulin mellett jelenlévő kísérő anyagokat eltávolítjuk, az inulint túlnyomórészt fruktózzá alakítjuk, és ilymódon energia- illetve glükózszegény diétában cukor helyettesítőként használható szörpöt állítunk elő. A csicsóka étkezésre alkalmas (ehető) szénhidrátot termelő növény. Nagy előnye, hogy olyan talajokon és agrote,chnika mellett, amelyeken és amellyel a mérsékelt égöv legtöbb ehető szénhidrátot termelő növényei, a cukorrépa és kukorica, meg sem teremnek, csicsóka termeléssel jelentős termés hozamot és ehető szénhidrát termést lehet elérni. A csicsókagumó szénhidrát termése sok esetben nagyobb, mint a cukorrépáé,és minden esetben nagyobb, mint a kukoricáé. A cukorrépában lévő szacharóz 50-50%-ban tartalmaz fruktózt és glükózt, a kukoricában lévő keményítő hidrolízise után viszont csak glükóz tartalmú szirup nyerhető, amelyből enzimes úton történő külön eljárással - izomerizációval - állítható elő maximálisan 42% fruktóz tartalmú szirup. A csicsókagumó ehető szénhidrátja ezzel szemben főképpen inulin, amely 70-90%-ban fruktózzá .hidrolizálható. A fruktóz a legédesebb cukor, a szokásos koncentrációban 20%-kal édesebb, mint a szacharóz. Tehát a fruktózzá! édesített üdítő italok, konzervek, befőttek azonos ízhatás mellett a szacharózzal készültekhez képest 20%-kal kevesebb energiát (kalóriát) visznek a szervezetbe. így diétás célokra, fogyókúrázók részére a fruktózdús szirup igen kedvező. A fruktózt a cukorbeteg viszonylag jól tolerálja, ezért a diabetikus ételek édesítése fruktózdús sziruppal lehetőséget nyújt a betegek számára, hogy az édesség iránti igényüket legalább részben fedezhessék. A csicsókagumóból szárazanyagában 70—90% fruktóztartalmú, egyéb anyagoktól mentes csicsóka szirup, vagy pedig ennek továbbfeldolgozásával szárazanyagában 96-98% fruktózból álló szirup gyártható. Ez utóbbiból kristályosítás útján kristályos fruktóz nyerhető. Ez a termék diabetikus célokra még előnyösebb, az ára a világ piacon magas. A csicsókagumó feldolgozására fruktózdús szörppé több eljárást dolgoztak ki. Az 1978. év előtt nyilvánosságra hozott eljárásokat Felming és Groot-Wassink ismerteti a "Critical Reviews in Food Science and Nutrition" szaklap 1979. évi november havi számában. Ez a szerzőpár maga is javasolt egy eljárást, amelynek a lényege a csicsókagumóból kinyert lének kb. 1% állati aktívszénnel és 0,5% szűrési segédanyaggal (Celite kovaföld) történő kezelése, szűrése és a lében oldott inulin savas vagy enzimes hidrolízise, aktívszenes szűrése, végül pedig ioncserélővel való semle gpsítése. Az így nyert fruktózdús levet bepárlás útján sűrítik. Hátránya ennek az eljárásnak, hogy nagymennyiségű szűrési segédanyag és aktívszén felhasználását igényli. Kierstan a "Biotechnology and Bioengineering" folyóirat 1978. évi számának 447-450. oldalán olyan eljárást ismertet, melynél a csicsókagumóból kapott nyers levet 2 g/100 cm3 kalciumhidroxinak megfelelő mészmennyiséggel kezelik, a csapadékot eltávolítják, majd foszforsawal vagy széndioxiddal semlegesítik, és a keletkező csapadékot eltávolítják, ezután kationcserélőre viszik, ezt követően forrón tartják, végül anioncserélő segítségével beállítják a semleges kémhatást. Az aktívszenes szűrés útján színtelenített, fényesen átlátszó levet besűrítik. Az összes műveletet 60 °C hőmérsékleten végzik. Ez az eljárás tulajdonképpen Conti által a "Zucker" című folyóirat 1953.március havi számában közölt eljárások egyik változata. Hátránya az eljárásnak, hogy nagy mennyiségű aktív szenet használ fel, valamint, hogy sok meszet igényel és a mészfelesleg semlegesítésére széndioxid vagy foszforsav szükséges. A magyar szerzők közül Téri az 1955. évi MLTE kiskönyvtár sorozatban megjelent füzetben leírja, hogy a csicsókából extrahált levet savval savanyítja, ezzel a kolloiddiszperz szennyezéseket kicsapja és a lévői a csapadékot kiülepíti. A savas kémhatású lé semlegesítése során az inulin monoszacharidokká hidroÜzál. Ezután a levet kalciumhidroxiddal semlegesíti, kiszűri a kacliumszulfátos csapadékot, és így juttatja a besűrítőbe. Hibája, hogy nehezen szűrhető le vek keletkeznek, amelyek ezenkívül a berendezés felületén könnyen képeznek kemény, kéregszerű lerakódásokat, továbbá az eljáráshoz nagy mennyiségű szűrési segédanyagot kell felhasználni. Magyar Károlynénak a "Cukoripar" című folyóirat 1959. évi 7. számában adott ismertetése szerint, a csicsókagumóból extrahált nyers léhez 84 °C hőmérsékleten, két fokozatban (lére számítva kb. 1,5% CaO-ot tartalmazó) mésztejet ad, ennek feleslegét széndioxid bevezetésével kalciumkarbonáttá alakítja, az így kapott csapadékot kiszűri, majd a lében maradt fém-ionokat kationcserélő segítségével hidrogénionokra cseréli, ezáltal egy erősen savas oldatot nyer. Ezt az oldatot melegítve, hidrolizálja az inulint, ezután anioncserélő segítségével semlegesíti az oldatot, és így alkalmassá teszi a besűrítésre. Hátránya a nagymennyiségű mész-igénye és a mészfelesleg semlegesítésére széndioxid hozzáadása. A találmány feladata az ismert eljárások hátrányainak kiküszöbölésével, a csicsókagumóból kinyert léből az eddigieknél előnyösebb technológiával nagytsiztaságú, fruktózdús szörp el őállítása. A találmány szerinti eljárással elkerüljük a nagymennyiségű mész, szűrési segédanyag és aktívszén felhasználását, a nehezen szűrhető levek keletkezését, és. ezzel a berendezés felületén könnyen képződő kemény, kéregszerű lerakódásokat. További előnye a találmány szerinti eljárásnak, hogy a kationok eltávolításával a lé pH értékét úgy állítjuk be, hogy az inulin hidrolizise könnyen elvégezhető legyen. A kationcsere megfelelő foganatosításával elérjük a lé színezékének előirányzott eltávolítását. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy csicsókagumóból úgy nyerhetünk-előnyösen nagytisztaságú, fruktózdús szörpöt, ha a csicsókagumó levét - a lebegő, illetve kolloid oldott anyagok kicsapása céljából - az inulin hidrolizise előtt kevés mésszel kezeljük, a csapadékot eltávolítjuk, a csekély oldott mészfelesleget (kalcium-kationokat) és a természetes kationokat makropórusú ketioncserélőn eltávolítjuk, amivel a levet a hidrolízishez szükséges mértékben megsavanyítjuk, egyben pedig a lében lévő színezékeket megkötjük, és célszerűen a makropórusú kationcserélőn megkötött színezékeket azzal a lúggal eluáljuk, amely a hidrolízis után használandó anioncserélő regenerálásánál elkerülhetetlen feleslegben keletkezik. 192.127 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
