Цикорий и инулин: свойства и применение¶

Цикорий — род травянистых растений семейства Астровых (Сложноцветных), насчитывающий, по разным оценкам, от шести до десяти видов. Наибольшее хозяйственное значение имеет цикорий обыкновенный (Cichorium intybus) — многолетнее растение с прямостоячим стеблем высотой 30–120 см, лазоревыми цветками и стержневым корнем. Главная особенность цикория, определяющая его пищевую и промышленную ценность, — высокое содержание инулина в корне: у культурных сортов его доля достигает 15–20 % от массы сухого вещества. Инулин — природный полисахарид (фруктан), состоящий из остатков фруктозы с концевой молекулой глюкозы; он не расщепляется пищеварительными ферментами человека и относится к растворимым пищевым волокнам. Сочетание этих двух понятий лежит в основе использования цикория как сырья для производства пребиотиков, заменителей кофе и диетических продуктов.

¶Ботаническая характеристика и распространение

Цикорий обыкновенный произрастает в умеренном поясе Европы и Азии, натурализован также в Америке и Австралии. Растение неприхотливо: встречается вдоль дорог, на лугах, пустырях, устойчиво к засухе и бедным почвам. В культуру введено в XVII–XVIII веках, когда в Европе начали обжаривать его корни как заменитель кофе.

Различают несколько культурных форм:

• корневой цикорий — выращивается ради корнеплода, используемого для суррогата кофе и извлечения инулина;
• листовой (салатный) цикорий — включает эндивий, эскариол и радиккьо, употребляемые в свежем виде;
• витлуф — выгоняемые в темноте кочанчики с горьковатым вкусом.

¶Инулин: строение и свойства

Инулин представляет собой линейный полимер D-фруктозы, в котором остатки соединены β(2→1)-гликозидными связями, а цепь завершается молекулой глюкозы. Степень полимеризации варьирует от 2 до 60 и более единиц. Соединения с короткой цепью называют олигофруктозой, с длинной — собственно инулином.

Ключевые физико-химические свойства:

• хорошо растворим в горячей воде, образует гелеобразные структуры при охлаждении;
• не обладает сладким вкусом (сладость около 10 % от сладости сахарозы);
• устойчив к действию кислот и высоких температур в умеренных пределах;
• не расщепляется амилазами и другими ферментами верхних отделов желудочно-кишечного тракта.

Именно последнее свойство определяет физиологическое действие инулина: он достигает толстой кишки в неизменённом виде.

¶Источники инулина

Помимо цикория, инулин содержится в ряде других растений:

Промышленное производство инулина ориентировано прежде всего на корни цикория и клубни топинамбура — как наиболее богатые и технологичные источники.

¶Технология переработки цикория

Получение инулина из цикория включает несколько этапов. Корни убирают механизированно, моют, измельчают и подвергают диффузии горячей водой, извлекая растворимые углеводы. Полученный сок очищают от примесей, осветляют и концентрируют. Далее применяют один из двух путей:

1. Высушивание сиропа — получают порошкообразный инулин или сироп с олигофруктозой.
2. Мембранная фильтрация и ионообмен — позволяют разделить фракции по длине цепи и получить высокоочищенный продукт.

Обжаренные и размолотые корни цикория традиционно служат заменителем кофе: при термической обработке инулин частично разрушается, образуя продукты карамелизации, придающие напитку тёмный цвет и характерный горьковато-сладкий вкус.

¶Физиологическое действие

Инулин относится к пребиотикам — веществам, избирательно стимулирующим рост полезной микрофлоры толстой кишки, прежде всего бифидобактерий и лактобацилл. Механизм действия основан на ферментации инулина бактериями с образованием короткоцепочечных жирных кислот (бутирата, ацетата, пропионата), которые служат источником энергии для эпителия кишечника и влияют на метаболизм.

Отмечаемые эффекты:

• мягкое послабляющее действие за счёт увеличения объёма кишечного содержимого;
• снижение уровня глюкозы и липидов крови в ряде клинических наблюдений;
• улучшение усвоения кальция и магния;
• уменьшение калорийности рациона при замене сахара и жиров.

При чрезмерном потреблении возможны вздутие и дискомфорт в животе — следствие активного газообразования при ферментации. Лицам с синдромом раздражённого кишечника и непереносимостью фруктанов рекомендуется ограничивать такие продукты.

¶Применение

Инулин и продукты из цикория используются в нескольких отраслях:

• пищевая промышленность — заменитель кофе, добавка к хлебобулочным и молочным изделиям, подсластители, текстурирующий агент, снижающий жирность продуктов;
• диетическое и функциональное питание — пребиотические добавки, продукты для диабетиков;
• фармацевтика — вспомогательное вещество и основа для препаратов, регулирующих микрофлору;
• сельское хозяйство — кормовая культура для животных.

Цикорий как напиток распространён в странах Средиземноморья, Индии, Турции и России. В России растворимый цикорий выпускается промышленно с советского периода и позиционируется как безкофеиновый заменитель кофе.

¶Ограничения и критика

Значительная часть данных о пользе инулина получена в экспериментах на животных и в небольших клинических выборках; масштабные долгосрочные исследования ограничены. Эффекты зависят от дозы, индивидуальной микрофлоры и формы препарата. Продукты на основе цикория не являются лекарственными средствами, а заявления об их лечебных свойствах требуют осторожной оценки. Кроме того, добавленный промышленный инулин по действию может отличаться от инулина в составе цельных растений.