A tartózkodási idő és az enzimkoncentráció hatása frukto-oligoszacharidok szintézisére enzimes membránreaktorban
Article Sidebar
Main Article Content
Absztrakt
Az egészségtudatos fogyasztói attitűd terjedésével egyre népszerűbbek a jótékony hatású funkcionális élelmiszerek, amelyek bizonyítottan pozitívan befolyásolhatják az egészségi állapotot és különböző betegségek kialakulásának kockázatát is csökkenthetik. Kutatásunkban a prebiotikus élelemiszereken belül az oligoszacharidokkal, azon belül is a frukto-oligoszacharidokkal foglalkoztunk. A piaci igényeket kielégítő nagymértékű ipari előállítást főként reaktorokban végzik, így célzott kutatások zajlanak annak érdekében, hogy minél magasabb fokú konverziót érjenek el, és ennek megvalósításához szükséges optimalizálni az egyes beállítási paramétereket. A szacharózból kiinduló enzimes szintézis végezhető szakaszos, illetve folyamatos üzemmódú reaktorokban. Kutatásunkban a szakaszos, illetve folyamatos üzemű reaktorokban történő szacharóz-frukto-oligoszacharid konverziót vizsgáltuk, valamint azokat a műveleti paramétereket, amelyek nagymértékben befolyásolják a frukto-oligoszacharidok kihozatalát. A szacharóz-frukto-oligoszacharid átalakulást folytonos üzemű enzimes membránreaktorban 6 kísérlettel különböző paraméter kombinációkban vizsgáltuk az enzimkoncentráció (5-40 g/kg) és a tartózkodási idő (1,1-2,0 h) változtatásával. Az elvezetett termék szénhidrát összetételének vizsgálatát nagy hatékonyságú folyadékkromatográfiával végeztük. A szakaszos üzemű keverős-tartályreaktorban végzett szintézis során a szacharóz koncentráció több mint felére csökkent a kiindulási koncentrációhoz képest, míg a frukto-oligoszacharidok hozzávetőlegesen 45%-ban jelentek meg a termékben. Eredményeink azt mutatják, hogy bár az enzimes membránreaktor a termékhozam tekintetében alul teljesít a kevert tartályos reaktorral szemben (45% vs 9,5-40,5%), lehetővé teszi az enzimmentes fruktooligoszacharidok folyamatos előállítását. Nagyobb enzim koncentráció és/vagy hosszabb tartózkodási idő alkalmazásával a termékáramban magasabb polimerizációs fokú frukto-oligoszacharidok (GF3) is megjelentek. Az eredmények alapján meghatároztuk az adott paraméterek optimális beállításait, hogy a lehető legmagasabb fokú konverziót tudjuk elérni.
Letöltések
Article Details
Hivatkozások
Niva, M. (2007). ‘All foods affect health’: understandings of functional foods and healthy eating among health-oriented Finns. Appetite, 48(3), 384-393. https://doi.org/10.1016/j.appet.2006.10.006
Illanes, A., & Guerrero, C. (2016). Functional foods and feeds: Probiotics, prebiotics, and synbiotics. In Lactose-derivedprebiotics: A process perspective (35-86). Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802724-0.00002-0
Roberfroid, M. B. (2002). Global view on functional foods: European perspectives. British Journal of Nutrition, 88(S2), S133-S138. https://doi.org/10.1079/BJN2002677
Biró, Gy. (2015). Élelmiszerek élettani funkciói – funkcionális élelmiszerek (EOQ MNB Szakmai konferencia, 2015.11.25.) http://www.eoq.hu/szakb/3/szeged/biro.pdf (letöltés 2016.10.28.)
Salminen, S. (2001). Human studies on probiotics: aspects of scientific documentation. Näringsforskning, 45(1), 8-12. https://doi.org/10.3402/fnr.v45i0.1783
Rastall, R. A. (2010). Functional oligosaccharides: application and manufacture. Annual review of food science and technology, 1, 305-339. https://doi.org/10.1146/annurev.food.080708.100746
Gibson, G. R., & Roberfroid, M. B. (1995). Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. The Journal of nutrition, 125(6), 1401-1412. https://doi.org/10.1093/jn/125.6.1401
Grajek, W., Olejnik, A., & Sip, A. (2005). Probiotics, prebiotics and antioxidants as functional foods. Acta Biochimica Polonica, 52(3), 665-671. https://doi.org/10.18388/abp.2005_3428
Yun, J. W. (1996). Fructo-oligosaccharides – occurrence, preparation, and application. Enzyme and microbialtechnology, 19(2), 107-117. https://doi.org/10.1016/0141-0229(95)00188-3
Sánchez, O., Guio, F.,Garcia, D., Silva, E., & Caicedo, L. (2008). Fructooligo saccharides production by Aspergillus sp. N74 in a mechanically agitate dairlift reactor. Food and bioproducts processing, 86(2), 109-115. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2008.02.003
Erdős, B., Grachten, M., Czermak, P., & Kovács, Z. (2018). Artificial neural network-assisted spectrophotometric method for monitoring fructo-oligosaccharides production. Food and bioprocess technology, 11, 305-313. https://link.springer.com/article/10.1007/s11947-017-2011-3
Antošová, M., Polakovič, M., & Báleš, V. (1999). Separation of fructooligosaccharides on a cation-exchange HPLC column in silver form with refractometric detection. Biotechnology techniques, 13, 889-892. https://link.springer.com/article/10.1023/A:1008986426849
Udomkun, P., Rungpichayapichet, P., Phuangcheen, N., & Innawong, B. (2021). Rapid determination of fructooligosaccharide in solar-dried banana syrup by using near-infrared spectroscopy. Journal of Food Measurement and Characterization, 15, 3397-3407.https://doi.org/10.1007/s11694-021-00911-z