Получение сапонинов из сахарной свеклы Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Получение сапонинов

из сахарной свеклы

А.В. Калач

Институт МВД России, г. Воронеж А.И. Ситников

Воронежская государственная технологическая академия

Сапонин (Бароп/Б- мыло) - широко распространенное в природе поверхностно-активное вещество. Сапонины в чистом виде- бесцветные или желтоватые аморфные вещества, гликозид-ной природы, большинство которых является производными тритерпенов [1-3]. Сапонины — бесцветные аморфные вещества без характерной температуры плавления и разложения, легко растворимые в воде, горячем (80-90 %) этиловом спирте, (6070 %) этиловом и метиловом спиртах, плохо растворимые в концентрированных этиловом и метиловом спиртах, не растворимые в эфире, хлороформе, ацетоне и бензине.

Сахарная свекла - одно из евразийских растений сапониноносов. Такие растения, как женьшень, аралия маньчжурская и элеутерококк колючий -все они обязаны своими стимулирующими и адаптогенными свойствами именно тритерпеновым сапонинам. Корневища и корни богатой сапонина-

Рис. 1. Схема выделения сапонинов из сахарной свеклы

ми мыльнянки лекарственной (Красный мыльный корень) используют в медицине и в пищевой промышленности при производстве шипучих напитков, пива, халвы.

Сапонинсодержащие растения также широко применяют в парфюмерной промышленности для изготовления шампуней, бальзамов, кремов. В то же время многие сапонины (например, те, что содержатся в раннике узловатом, ростках картошки, белокрыльнике болотистом) ядовиты, а для остальных сапонинов разница между лекарством и ядом состоит только в применяемой дозировке.

Свекловичный сапонин относится к тритерпеноидным сапонинам, являясь глюкуронозидом олеаноловой кислоты, при гидролизе которого получаются олеаноловая (сапогенин) и глюкуро-новая кислоты [1, 2].

По литературным сведениям, сахарная свекла содержит от 0,14 до 0,3 % сапонина, переходящего при производстве сахара в диффузионный сок до 0,1 % в виде кислого сапонина [4].

Контроль содержания и удаление сапонина из продуктов свеклосахарного производства имеют важное значение. Это связано с тем, что сапонин является одним из основных пенообразователей, замедляющих диффундирование сахара, а также затрудняет фильтрацию.

Сапонин обнаруживают во всех пробах сточных вод предприятий по переработке различных видов растительного сырья, в том числе сахарной свеклы [5, 6]. Максимальное количество сапонина выявляют в фильтр-прессной воде.

Пороговая токсическая концентрация сапонина для теплокровных животных составляет 2 мг/л. Предельно допустимая концентрация (ПДК) сапонина в водоемах - 0,2 мг/л, а для стоков, подаваемых на биологическую очистку, - 10 мг/л.

По химической структуре все сапонины относят к гликозидам, содержащим большое количество молекул углевода, поэтому многие из них можно назвать олигозидами. Под действием минеральных кислот и специфических групп ферментов в водных растворах сапонины гидролизуются с выделением агликонов (сапогенинов) и нескольких молекул углеводов.

Нами разработана эффективная оригинальная методика количественного

определения сапонина в водных растворах методом капиллярного электрофореза. В качестве стандартного образца сапонина сахарной свеклы был использован сапонин фирмы Merck с квалификацией «белый, чистый».

На рис. 1 приведена схема выделения сапонинов из сахарной свеклы, отличающаяся более простым способом ее осуществления. Сапонин сосредоточен в основном в поверхностном слое свеклы, особенно ее хвостика. С другой стороны, чистота сока поверхностных слоев и верхней части корня ниже чистоты мелассы, следовательно, отделение этих частей приведет к увеличению выхода сахарозы. После отделения верхней части сахарной свеклы, поверхностных слоев и ее хвостика эти части подвергают либо сублимационной сушке, либо распылительному высушиванию до содержания остаточной влажности 1-2 %.

Далее проводят экстрагирование из полученной твердой фазы жидким эк-страгентом (этанол, этилацетат, бута-нол, бутилацетат, тетрахлорметан) до содержания сапонинов в экстракте 1520 %. Затем экстрагент удаляют выпариванием под вакуумом при температуре не более 30 °C. При этом получается целевой компонент с содержанием сапонина до 50 %.

На рис. 2 приведена схема разделения сапонинов.

Таким образом, предлагается технология переработки отходов производства сахарной свеклы с целью получения сапонина, а также загрузки сахарных заводов в межсезонные периоды и улучшения экологического состояния прилегающей территории.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кошулько А.И. Сапонин сахарной свеклы и технология его извлечения для коммерческих целей//Цукор Ук-раши. 2004. №3-4 (37).

2. Каухова И.Е., Минина С.А. Химия и технология фитопрепаратов. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2004.

3. Цитович И.К. Аналитическая химия. - М.,1994.

4. Деканосидзе Г.Е., Чирва В.Я., Стригина Т.В., Уварова Н.И. Исследование тритерпеновых гликозидов. -Тбилиси, 1982.

5. Кошулько А.И, Быстревский Ю.И. Исследование подземных вод на локальных участках возможного загряз-нения//Тезисы докладов Международной конференции «Экология. Стандарты, нормы и правила. Ассоциация профессиональных экологов». -Минск, 1992, с. 38-39.

6. Кошулько А.И., Быстревский Ю.И, Сахненко В.В. Компьютерный анализ пространственного распространения сапонина в подземных водах. - Киев: Изд-во Киевского университета, 1991.

58 ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ 11/2006