So extrahieren Sie Inulin

Inulin ist eine Kohlenhydratart, die als Fruktan bekannt ist und natürlicherweise in vielen Pflanzen vorkommt. Es kann aus verschiedenen Quellen gewonnen werden, am häufigsten aus der Zichorienwurzel. Inulin ist in den letzten Jahren aufgrund seiner potenziellen gesundheitlichen Vorteile und seiner Verwendung als präbiotischer Ballaststoff populär geworden. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie Inulin aus Zichorienwurzeln und anderen Quellen extrahieren, wie Sie es in Ihre Ernährung integrieren, wie der Extraktionsprozess abläuft und wie Inulinpulver kommerziell hergestellt wird.

Was ist Inulin??

Inulin ist ein löslicher Ballaststoff und ein Fruktan, der aus miteinander verketteten Fruktosemolekülen und einem Glukosemolekül am Ende besteht. Die Kettenlänge von Inulin kann variieren, wobei die Moleküle zwischen 2 und 60 Fruktoseeinheiten enthalten. Inulin gilt als Präbiotikum, da es nützliche Bakterien im Darm mit Nährstoffen versorgt. Es wird auch als unverdauliches Oligosaccharid eingestuft, da das menschliche Verdauungssystem es nicht vollständig abbauen kann.

Inulin kommt natürlicherweise in über 36,000 Pflanzen vor, darunter Chicorée, Topinambur, Knoblauch, Zwiebeln, Bananen und Spargel. Es wird kommerziell am häufigsten aus Zichorienwurzeln gewonnen, wo es 40–70 % der Kohlenhydrate ausmacht. Inulin aus der Zichorienwurzel enthält längere Kettenlängen mit über 20 Fruktoseeinheiten, während Inulin aus anderen Quellen kürzer ist.

Wie extrahiert man Inulin aus der Zichorienwurzel?

Zichorienwurzel-Inuin ist eine der besten verfügbaren natürlichen Inulinquellen und wird daher hauptsächlich für die kommerzielle Inulinextraktion verwendet. Im Vergleich zu anderen Pflanzen enthalten Zichorienwurzeln sehr hohe Mengen an Inulin, nämlich 15–20 % des Gesamttrockengewichts der Wurzel. Die in Chicorée enthaltenen längerkettigen Inuline weisen eine ausgezeichnete präbiotische Aktivität und technologische Vorteile auf.

Chicorée wächst außerdem schnell, ist kostengünstig und einfach zu kultivieren. Die Wurzel ist dürre- und kälteresistent. Chicorée enthält geringe Mengen an Lignin und Pektin, wodurch die Inulinextraktion im Vergleich zu anderen Quellen effizienter ist. Aus diesen Gründen ist die Zichorienwurzel die bevorzugte industrielle Quelle zur Gewinnung von natürlichem Inulin.

Die Zichorienwurzel kann mit heißem Wasser extrahiert werden, um Inulin, Öle und andere Bestandteile aus dem Pflanzenmaterial zu entfernen. Hier sind zwei gängige Extraktionsmethoden:

Warmwasser-Extraktion

1. Getrocknete Zichorienwurzeln in kleine Stücke schneiden oder mahlen.

2. Geben Sie Chicorée und heißes Wasser im Verhältnis 1:10 in den Extraktionstank. Das Wasser sollte eine Temperatur von 70–90 °C haben.

3. Rühren oder rühren Sie die Mischung 1–2 Stunden lang, während das heiße Wasser in die Wurzelstücke diffundiert und den Inhalt auflöst.

4. Lassen Sie das Wasser ab, das jetzt Inulin, Öle und andere Extrakte enthält.

5. Filtern Sie die Extrakte durch ein Maschensieb, um Partikel zu entfernen.

Gegenstromextraktion

1. Füllen Sie eine hohe Perkolationssäule mit frischen Zichorienwurzelstücken.

2. Pumpen Sie heißes Wasser (70–80 °C) oben ein und lassen Sie es langsam durch die Säule filtrieren.

3. Um eine kontinuierliche Diffusion zu gewährleisten, zirkulieren Sie die extrahierte Flüssigkeit von unten nach oben.

4. Das Konzentrat baut Inulin und Öle aus dem frischen Wurzelmaterial auf.

5. Lassen Sie den konzentrierten flüssigen Extrakt ab, sobald er vollständig versickert ist.

Die Extraktionsausbeute kann durch die Durchführung mehrerer Heißwasserextraktionsrunden oder den Einsatz eines Gegenstrom-Perkolationssystems verbessert werden. Dadurch werden der Zichorienwurzel mehr verfügbares Inulin und Pflanzenchemikalien entzogen.

Im industriellen Maßstab Bulk-Inulin wird aus Zichorienwurzeln am effizientesten durch Diffusion und Perkolation mit heißem Wasser gewonnen. Der grundlegende industrielle Extraktionsprozess ist:

1. Chicorée-Wurzeln werden gereinigt, in Scheiben geschnitten und zerkleinert, um die Zellstruktur zu öffnen.

2. Anschließend werden die Chicorée-Wurzelstücke in einem großen Extraktionstank mit auf 70–90 °C erhitztem heißem Wasser diffundiert. Das heiße Wasser löst sich auf und entzieht den Pflanzenzellen das Inulin.

3. Nach 1–2 Stunden werden die verbrauchten Wurzeln entfernt und frische Wurzeln hinzugefügt, um den Diffusionsprozess bis zu dreimal zu wiederholen.

4. Das inulinreiche Wasser durchläuft zur Gegenstromextraktion eine mit frischem Chicorée gefüllte Perkolationskolonne.

5. Die extrahierte Inulinflüssigkeit wird dann filtriert, durch Eindampfen konzentriert und zur Isolierung mit Ethanol ausgefällt reines Inulinpulver.

Diese Heißwasserdiffusions- und Perkolationsmethode extrahiert effizient über 95 % des verfügbaren Inulins aus Zichorienwurzeln. Es produziert hochreines Inulin und vermeidet gleichzeitig den Abbau durch übermäßige Hitze.

Gesundheitliche Vorteile von Inulin

• Präbiotische Wirkung - Inulin ernährt nützliche Bifidobakterien im Dickdarm und verbessert so die Magen-Darm-Gesundheit.

• Calciumaufnahme - Untersuchungen zeigen, dass Inulin die Aufnahme von Kalzium und Magnesium im Körper verbessert.

• Hilfe beim Abnehmen - Durch die Verbesserung der Darmbakterien kann Inulin dazu beitragen, Gewichtszunahme und Fettansammlung zu reduzieren.

• Blutzuckerregulierung - Es hat sich gezeigt, dass Inulin einen Anstieg des Blutzucker- und Insulinspiegels nach dem Essen reduzieren kann.

• Herz Gesundheit - Lösliche Ballaststoffe wie Inulin können den LDL-Cholesterinspiegel senken und das Risiko für Herzerkrankungen senken.

• Krebsprävention - Inulin kann das Wachstum von Darmkrebszellen hemmen, indem es die Abwehrkräfte gegen Karzinogene stärkt.

• Knochengesundheit - Die erhöhte Kalziumaufnahme durch Inulin kann zur Stärkung der Knochen und zur Vorbeugung von Osteoporose beitragen.

Wie integrieren Sie Inulin in Ihre Ernährung?

Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, Ihrer Ernährung Inulin hinzuzufügen – über Nahrungsquellen oder als ergänzen. Zu den guten Nahrungsquellen für Inulin gehören:

• Zichorienwurzel – kann gebacken, geröstet, gekocht oder als Tee aufgegossen werden.

• Topinambur – essen Sie die Knollen roh oder gekocht wie Kartoffeln.

• Zwiebeln – hoher Anteil an weißen und gelben Zwiebeln.

• Knoblauch – enthält geringe Mengen Inulin.

• Spargel – bedeutendes Inulin in jungen Trieben und Stängeln.

• Bananen – unreife Bananen enthalten resistente Stärke, die als Inulin wirkt.

• Weizen – geringe Mengen in Vollkornprodukten enthalten.

Viele Unternehmen verkaufen Inulin auch als Nahrungsergänzungsmittel, meist in Pulverform. Inulinpulver kann einfach zu Lebensmitteln, Getränken, Smoothies oder Backwaren hinzugefügt werden. Beginnen Sie mit 1–2 Teelöffeln täglich und steigern Sie diese schrittweise auf 5–10 Gramm pro Tag.

Wie extrahiert man Inulin zu Hause?

Es ist möglich, Rohöl zu extrahieren Inulinpulver in großen Mengen zu Hause aus Zichorienwurzeln oder anderen Quellen. Hier ist ein einfacher Vorgang:

1. Besorgen Sie sich frische Zichorienwurzeln oder anderes Pflanzenmaterial mit hohem Inulingehalt.

2. Die Wurzeln waschen, schälen und in kleine Stücke schneiden.

3. Geben Sie die gehackten Wurzeln in einen Topf mit Wasser und verwenden Sie 3-4 Tassen Wasser pro 1 Tasse gehackte Wurzeln.

4. Wurzeln und Wasser zum Kochen bringen, dann die Hitze reduzieren und 15–20 Minuten köcheln lassen.

5. Seihen Sie das Pflanzenmaterial ab und bewahren Sie die Flüssigkeit auf, die jetzt extrahiertes Inulin enthält.

6. Lassen Sie die Flüssigkeit vollständig abkühlen, damit das Inulin ausfällt.

7. Gießen Sie das restliche Wasser ab und fangen Sie die rohe Inulinpaste vom Boden auf.

8. Trocknen Sie die Inulinpaste bei schwacher Hitze im Ofen oder in der Sonne weiter zu einem Pulver.

Dadurch entsteht ein Rohextrakt mit 50–70 % Inulin. Für eine höhere Reinheit ist eine professionelle Extraktion erforderlich. Selbst gewonnenes Inulin kann Lebensmitteln zugesetzt oder als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen werden.

                                                                                                     Bild von www.researchgate.net

Kommerzieller Inulin-Extraktionsprozess

Inulin wird im industriellen Maßstab durch einen mehrstufigen Prozess, der auf Effizienz und hohe Reinheit optimiert ist, aus Zichorienwurzeln gewonnen. Hier sind die grundlegenden Schritte:

Waschen und Diffusion

Die Chicorée-Wurzeln werden gereinigt, mechanisch in Scheiben geschnitten und dann mit heißem Wasser bei 70–80 °C gewaschen, um Zucker und Verunreinigungen zu entfernen. Die Wurzeln durchlaufen einen Diffusionsprozess, bei dem heißes Wasser über sie zirkuliert, um die Wurzeln aufzulösen und zu extrahieren Inulinpulver.

Raffination und Filtration

Die extrahierte Inulinflüssigkeit wird mit Proteinen behandelt, die Verunreinigungen ausfällen. Anschließend wird es einer Druckfiltration unterzogen, um verbleibende Partikel zu entfernen und zu konzentrieren.

Fällung und Trocknung

Der gefilterten Inulinflüssigkeit wird Ethanol zugesetzt, um reines Inulin auszufällen. Der Niederschlag wird zentrifugiert, gewaschen und getrocknet.

Mahlen und Sieben

Das getrocknete Inulinpulver wird mechanisch gemahlen und gesiebt, um eine gleichmäßig feine Partikelgröße zu erreichen. Es wird getestet, um sicherzustellen, dass der Inulingehalt eine Reinheit von über 90 % hat.

Bleichen (optional)

Für kosmetische Anwendungen wird das Inulinpulver mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um jegliche Farbe zu entfernen. Für Lebensmittel wird ungebleichtes natürliches Inulin verwendet.

Herstellung von Inulinextrakten und -pulvern

In der Industrie werden einige Techniken eingesetzt, um extrahiertes Inulin zu Pulvern, Sirupen und anderen Produkten zu verarbeiten:

• Sprühtrocknung - Extrakte werden versprüht und zu einem feinen hygroskopischen Pulver getrocknet.

• Rollentrocknung - Inulinflüssigkeit wird auf beheizten Walzen zu Flocken getrocknet und dann gemahlen.

• Bandtrocknung - Auf einem Förderband ausgebreitete Inulinpaste wird mittels Infrarotwärme getrocknet.

• Gefriertrocknen - Inulin wird gefroren und in eine Vakuumkammer gegeben, um Feuchtigkeit durch Sublimation zu entfernen.

• Vakuumtrocknung - Nasses Inulin wird durch Anwendung von Hitze und Vakuum getrocknet, um den Siedepunkt zu senken.

• Präbiotische Sirupe - Inulinflüssigkeiten werden zu dickflüssigen Sirupen zur Verwendung in Lebensmitteln konzentriert.

Die Trocknungsmethode beeinflusst die Pulvereigenschaften wie Löslichkeit, Feuchtigkeitsgehalt und Partikelgröße. Durch Gefriertrocknung entsteht das leichteste und flauschigste Inulinpulver.

Wie nimmt man Inulinpräparate ein?

Bei der Einnahme Inulinpulver Als Ergänzung ist es wichtig, die Dosierungsrichtlinien zu befolgen:

• Beginnen Sie mit einer kleinen Dosis von 1–2 Gramm pro Tag und steigern Sie diese schrittweise über 2–3 Wochen. Dadurch kann sich das Verdauungssystem anpassen.

• Die optimale Dosierung für die meisten Erwachsenen beträgt 5-10 Gramm Inulin pro Tag. Höhere Dosen bis zu 20 Gramm werden manchmal kurzfristig angewendet.

• Nehmen Sie Dosen von 2-5 Gramm ein. Größere Einzeldosen können zu Blähungen und Blähungen führen.

• Trinken Sie viel Wasser und bleiben Sie ausreichend hydriert, wenn Sie die Ballaststoffaufnahme durch Inulin erhöhen.

• Nehmen Inulin Nahrungsergänzungsmittel mit Probiotika, um den präbiotischen Nutzen zu maximieren.

• Verwenden Sie Inulin mindestens 1–2 Monate lang täglich, um die volle Wirkung auf die Gesundheit des Verdauungssystems zu nutzen.

• Die Einnahme von Inulin kann jederzeit erfolgen, wird jedoch häufig vor den Mahlzeiten oder vor dem Schlafengehen empfohlen.

Beginnen Sie langsam mit der Zugabe von Inulinpräparaten und verteilen Sie die Einnahme über den Tag. Reduzieren Sie die Dosierung, wenn übermäßige Blähungen oder Blähungen auftreten. Personen mit Verdauungsbeschwerden sollten vor der Anwendung von Inulin ihren Arzt konsultieren.

Was ist der beste Weg, Inulin zu extrahieren?

Für eine maximale Inulinextraktion aus Zichorienwurzeln ist die Verwendung von heißem Wasser zwischen 70 und 90 °C ideal. Temperaturen über 100 °C sollten vermieden werden, da dadurch Inulin abgebaut werden kann. Ein Diffusionsprozess ermöglicht die kontinuierliche Zirkulation von erhitztem Wasser, um Inulin aus der Zellstruktur aufzulösen.

Ein hohes Wasser-Wurzel-Verhältnis maximiert die Extraktion, aber zu viel Wasser erschwert die Konzentration. Üblicherweise wird ein Verhältnis von 2 Liter Wasser pro 1 kg Zichorienwurzel verwendet.

Die optimale Extraktionszeit beträgt 1–2 Stunden, da die Inulinlöslichkeit das Gleichgewicht erreicht. Eine Diffusionsdauer von mehr als 2 Stunden erhöht den Ertrag nicht.

Eine mehrstufige Extraktion, bei der frisches Wasser für eine zweite Diffusion verwendet wird, kann die gesamte Inulin-Rückgewinnung verbessern. Dadurch wird Inulin extrahiert, das in der ersten Stufe nicht gelöst wurde.

Durch Ansäuern des Wassers auf einen pH-Wert von 3–4 wird die Extraktion im Vergleich zu neutralem Wasser leicht verbessert. Säuren helfen dabei, das Pflanzenmaterial abzubauen, um mehr Inulin freizusetzen.

Die Reinheit des extrahierten Inulins hängt von einer wirksamen Filtration, Fällung mit Ethanol und Zentrifugation zur Entfernung von Verunreinigungen wie Zucker und Proteinen ab.

Wie wird Inulinpulver hergestellt?

Bei der kommerziellen Herstellung von Inulinpulver aus Zichorienwurzeln wird Rohinulinflüssigkeit extrahiert und anschließend zu einem feinen Pulver getrocknet. Hier sind die wichtigsten Schritte:

• Extraktion – Inulin wird aus geschnittenen Zichorienwurzeln durch Diffusion mit heißem Wasser extrahiert, anschließend wird die Flüssigkeit gefiltert und konzentriert.

• Fällung – Ethanol wird mit dem flüssigen Extrakt vermischt, um gereinigtes Inulin als Feststoff auszufällen.

• Zentrifugation – Der Inulinniederschlag wird durch Zentrifugieren und Verwerfen der Flüssigkeit isoliert.

• Trocknen – Die Inulinpaste wird mithilfe von Sprüh-, Gefrier-, Vakuum- oder Infrarottrocknungsverfahren zu einem groben Pulver getrocknet.

• Mahlen – Das getrocknete Inulin durchläuft Hammermühlen, um es zu einem feinen, gleichmäßigen Pulver zu mahlen.

• Sieben – Vibrationssiebe sieben das Mahlgut Inulinpulver um die gewünschte feine Partikelgröße zu erreichen.

• Verpackung – Das fertige Inulinpulver wird zur Verteilung in Fässer oder Beutel verpackt.

Ein ähnlicher Prozess wird zur Herstellung von Inulinsirupen, -gelen und anderen Produkten verwendet, indem die Fällungs- und Trocknungsschritte geändert werden. Aus Chicorée gewonnene hochreine Inulinpulver müssen einen Inulingehalt von mindestens 90 % aufweisen.

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Zichorienwurzel aufgrund ihrer hohen Konzentration und hervorragenden Löslichkeit die Hauptquelle für die Gewinnung von natürlichem Inulin ist. Inulin kann aus Chicorée durch Diffusion und Perkolation mit heißem Wasser extrahiert werden, um den Ertrag zu maximieren. Bei diesem Verfahren werden geschnittene Wurzeln mit heißem Wasser bei 70–90 °C diffundiert und der Extrakt anschließend filtriert, ausgefällt und zu einem feinen Inulinpulver getrocknet. Das extrahierte Inulin findet vielfältige Verwendungsmöglichkeiten als präbiotische Ergänzung und funktioneller Ballaststoffzusatz. Angesichts des wachsenden Interesses an der Darmgesundheit kann Inulin aus Chicorée und anderen Quellen eine vorteilhafte Ergänzung Ihrer Ernährung sein.

Bei Lushi Sciground Biotechnology Co., Ltd. widmen wir uns der Gewinnung hochwertiger Großhandel mit Inulin und andere Pflanzenextrakte. Mit Sitz im Landkreis Lushi, Stadt Samenxia, ​​Provinz Henan, sind wir ein professioneller Hersteller und Exporteur von Pflanzenextrakten und Rohstoffen für gesunde Lebensmittel. Unsere Fabrik erstreckt sich über eine Fläche von 50 mu, mit einem Jahresertrag von mehr als 5013 Tonnen. Zu unseren Hauptprodukten gehören Shiitake-Pilz-Extraktserien, Pueraria Lobata-Extraktserien, Pflanzenproteinserien und andere Pflanzenextrakte, Rohstoffe für gesunde Lebensmittel und pharmazeutische Zwischenprodukte. Wir bieten auch OEM-Anpassungsdienste an, um den spezifischen Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden.

Für Anfragen oder weitere Informationen zu unseren Produkten und Dienstleistungen können Sie uns gerne unter kontaktieren info@scigroundbio.com. Wir freuen uns darauf, von Ihnen zu hören und Ihre Inulinextraktionsbedürfnisse zu erfüllen.

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ÜBER DEN AUTOR

Celine Xu ist Botanikerin mit über 15 Jahren Erfahrung in der Erforschung und Entwicklung von Pflanzenextrakten für Ernährungs- und Pharmaanwendungen. Sie leitet ein Forschungs- und Entwicklungsteam, das sich auf die Identifizierung, Kultivierung und Extraktion von Heilpflanzen konzentriert. Celine Xu erwarb einen Ph.D. in Pflanzenbiologie von der UC Berkeley und hat zahlreiche Artikel in Fachzeitschriften über die gesundheitlichen Vorteile bestimmter sekundärer Pflanzenstoffe verfasst. Sie spricht häufig auf Branchenkonferenzen über neue Entwicklungen in der Pflanzenextraktforschung. Celine Xu widmet sich der Weiterentwicklung des wissenschaftlichen Verständnisses, wie gezielt Pflanzenstoffe zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit eingesetzt werden können.