Значительное место в номенклатуре функциональных продуктов питания занимает пищевая продукция, содержащая инулин, который во всем мире используется как пищевой продукт диетического и диабетического питания, пребиотик, структуро- и вкусообразователь. Клубни топинамбура являются сырьём для получения инулина. В статье рассматривается использование ультразвукового излучения в качестве эффективного метода для ускорения процесса извлечения инулина из клубней топинамбура и повышения его выхода. Данный подход к процессу экстрагирования дает возможность не только уменьшить продолжительность технологической операции, но и заметно увеличить удельный выход целевых компонентов. Рекомендовано техническое исполнении экстрактора с использованием ультразвукового излучения и разработан рациональный режим его эксплуатации. В результате математической обработки результатов экспериментов получены аппроксимирующие зависимости удельной производительности от влияющих параметров, выполнен анализ и построены и поля значений удельной производительности процесса ультразвуковой экстракции инулина. Для реализации в промышленности предлагается следующий вариант выполнения стадии экстракции: формирование экстракционной смеси при смешивании мезги с водой в соотношении гидромодуля мезга:вода от 1:4 до 1:8, экстрагирование проводить в течение 20-60 мин с использованием ультразвукового воздействия частотой 22 кГц и интенсивностью 50 Вт/см2 на экстракционную смесь массой 2,5 - 13,5 кг при механическом перемешивании экстракционной смеси со скоростью 15-30 об/мин и ее циркуляционном перемешивании с кратностью циркуляции 20..30 объемов/час при температуре смеси 313 – 353 К при этом удельная производительность составит 4,708 – 14,566 кг/(м3·ч).

1. Макарова Н.В., Еремеева Н.Б. Сравнительное изучение влияния ультразвуковых воздействий на экстракцию антиоксидантных соединений ягод черники (Vaccinium myrtillus l.) // Химия растительного сырья. 2020. № 1. С. 167–177. doi: 10.14258/jcprm.2020014425

2. Зибарева Л.Н., Филоненко Е.С. Влияние ультразвукового воздействия на экстракцию биологически активных соединений растений семейства Caryophyllaceae // Химия растительного сырья. 2018. № 2. С. 145–151. doi: 10.14258/jcprm.2018023703

3. Матвеев Д.А., Родионов Ю.В., Никитин Д.В. и др. Жидкостное экстрагирование растительных материалов с максимальным сохранением биологически активных веществ // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. 2021. № 1. С. 164–172.

4. Дьякова Н.А. Экспериментальный подбор оптимальных технологических параметров ультразвуковой экстракции инулина // Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2021. Т. 20. № 4. С. 188–193. doi: 10.37903/vsgma.2021.4.26

5. Даудова Т.Н., Исригова Т.А., Даудова Л.А., Омарова М.М. Интенсификция экстракции антоциановых красителей ультразвуковой обработкой дикорастущих плодов // Проблемы развития АПК региона. 2021. № 1(45). С. 160–163. doi: 10.52671/20790996_2021_1_160

6. Кареткин Б.А., Шакир И.В., Прудсков Б.М., Панфилов В.И. Исследование ультразвуковой экстракции и способов очистки фруктанов из клубней топинамбура // Химическая промышленность сегодня. 2014. № 1. С. 39–46.

7. Tan Q.L.P., Que A.H.N. Ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from Polyscias fruticosa (L.) Harms root // Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. 2023. V. 165. №. 1. P. 58-67. doi: 10.26907/2542–064X.2023.1.58–67

8. Castellino M., Renna M., Leoni B., Calasso M. et al. Conventional and unconventional recovery of inulin rich extracts for food use from the roots of globe artichoke // Food Hydrocolloids. 2020. V. 107. P. 105975 doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.105975

9. Муцаев Р.В., Алексанян И.Ю., Поликарпова Н.Э. Интенсификация процесса экстракции инулина из растительного сырья // Индустрия питания. 2018. Т. 3. № 1. С. 69–76.

10. Пат. № 2548502, RU, C08B 37/00, C08B 37/18, A23L 1/236. Способ получения инулина из инулинсодержащего сырья / Бархатова Т.В., Назаренко М.Н., Кожухова М.А., Христюк В.Т. № 2013151539/13; Заявл. 19.11.2013; Опубл. 20.04.2015.

11. Пат. № 2148588, RU, C08B 37/00, C08B 37/18. Способ получения инулина из клубней топинамбура / Манешин В.В., Артемьев В.Д., Васильева Ю.П. № 98115947/04; Заявл. 20.08.1998; Опубл. 10.05.2000.

12. Максименко Ю.А., Алексанян И.Ю., Нугманов А.Х.Х., Лысова В.Н. Гидромеханическое оборудование химических и пищевых технологий. Астрахань: Астраханский государственный технический университет, 2020. 116 с.

13. Тимановский, Е.А. Исследование процесса перемешивания, основные характеристики // Colloquium-Journal. 2018. № 12–6(23). С. 47–48.

14. Вобликова Т.В., Шлыков С.Н., Пермяков А.В. Процессы и аппараты пищевых производств. Санкт-Петербург: Издательство "Лань", 2019. 204 с.

15. Патент на полезную модель № 225428, RU, B01D 11/02, F26B 5/02. Ультразвуковой экстрактор / Коннова О.И., Золотовская О.В., Свирина С.А. и др. № 2024107398; Заявл. 21.03.2024; Опубл. 22.04.2024.

16. Коннова О.И., Золотовская О.В., Свирина С.А., Максименко Ю.А. Разработка рациональной конструкции ультразвукового экстрактора // Технологии и продукты здорового питания: материалы XIII Национальной научно-практической конференции с международным участием, Саратов, 21 марта 2024 года. Саратов: Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, 2024. С. 190–195.

17. Barkhatova T.V., Nazarenko M.N., Kozhukhova M.A., Khripko I.A. Obtaining and identification of inulin from jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) tubers // Foods and Raw Materials. 2015. V. 3. №. 2. P. 13-22.

18. Rubel I.A., Iraporda C., Manrique G.D., Genovese D.B. et al. Inulin from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.): From its biosynthesis to its application as bioactive ingredient // Bioactive carbohydrates and dietary fibre. 2021. V. 26. P. 100281.

19. Rubel I.A., Iraporda C., Novosad R., Cabrera F.A. et al. Inulin rich carbohydrates extraction from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) tubers and application of different drying methods // Food Research International. 2018. V. 103. P. 226-233.

20. Srinameb B., Nuchadomrong S., Jogloy S., Patanothai A. et al. Preparation of inulin powder from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) tuber // Plant foods for human nutrition. 2015. V. 70. P. 221-226.