способ получения сахаросодержащего продукта из ржаной муки

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА ИЗ РЖАНОЙ МУКИ, предусматривающий ее смешивание с водой до образования суспензии, разжижение последней амилолитическими ферментами, гидролиз разжиженной суспензии ферментом до заданного содержания редуцирующих веществ и инактивацию фермента, отличающийся тем, что смешивание муки и воды осуществляют при соотношении компонентов 1 : 3 и для разжижения мучной суспензии используют амилолитические ферменты муки, при этом процесс ведут при температуре 56 - 65^oС и pH 4,5 - 5,0 в течение 10 - 30 мин, причем для гидролиза используют фермент глюкоамилазу в количестве 4,0 - 7,0 единиц глюкоамилазной активности/г крахмала муки и процесс ведут в течение 5,0 - 22,0 ч при 56 - 65^oС.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для смешивания с водой используют некондиционную или ржаную обойную муку.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сахаросодержащий гидролизат разделяют на сахаросодержащий сироп и пасту.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности и касается получения сахаросодержащих продуктов.

Известен способ приготовления сахарных сиропов путем прямого ферментативного осахаривания содержащих крахмал продуктов, в частности свежих или высушенных корней маниока [1] .

В данном способе процесс разжижения суспензии с концентрацией сухих веществ 20 мас. % проводят при 90-95^оС, рН 6,0-7,0, дозировке ферментного препарата Термомил 0,5 л/т крахмала в течение 3-4 ч. Осахаривание разжиженной суспензии проводят при 60^оС, дозировке ферментного препарата амилоглюкозидаза 0,7 л/т крахмала в течение 65 ч. После разделения сахаросодержащего гидролизата к жидкой фазе добавляют активированный уголь для адсорбции несахаров и затем фильтруют. Уваренный сироп обессоливают с помощью кислых катионообменников в водородной форме и среднещелочных анионообменников в гидроокисной форме.

Недостатком данного способа является применение двух ферментных препаратов, высокая температура процесса разжижения, длительность процесса осахаривания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ ферментативного расщепления углеводов цельной муки для получения пищевых продуктов, полученные этим способом продукты и их применение.

В данном способе для получения сахаросодержащих продуктов используют пшеничную, ржаную, ячменную и рисовую муку. Для образования водно-мучной суспензии муку и воду смешивают в соотношении 1: 2.

Процесс разжижения проводят нагреванием водно-мучной суспензии от 20-40 до 80-95^оС, рН 5,0-6,0, при дозировке ферментного препарата Термомил 0,2-2,0 кг/т крахмала и -глюконазы в течение 1-3 ч.

Осахаривание водно-мучной, предварительно разжиженной суспензии ведут с добавлением мультэнзимной композиции при 90-95^оС, рН 4,5 в течение 8-15 ч.

Из готового сахаросодержащего гидролизата отделяют фракции белка и клетчатки.

Недостатками данного способа являются большое количество ферментных препаратов, высокая температура процесса разжижения.

Цель изобретения - экономия ферментных препаратов за счет максимального использования собственных ферментов муки; ускорение процесса; возможность использования некондиционной муки; улучшение качества целевых продуктов за счет предотвращения загрязнения их химическими веществами.

Цель обеспечивается тем, что в способе получения сахаросодержащего продукта их ржаной муки, предусматривающем ее смешивание с водой до образования суспензии, разжижение последней амилолитическими ферментами, гидролиз разжиженной суспензии ферментом до заданного содержания редуцирующих веществ и инактивацию фермента, смешивание муки и воды осуществляют при соотношении компонентов 1: 3 и для разжижения мучной суспензии используют амилолитические ферменты муки, при этом процесс ведут при 56-65^оС и рН 4,5-5,0 в течение 10-30 мин, для гидролиза используют фермент глюкоамилазу в количестве 4,0-7,0 единиц глюкоамилазной активности/г крахмала муки, и процесс ведут в течение 5,0-22,0 ч при 56-65^оС, причем для смешивания с водой используют некондиционную или ржаную обойную муку, а сахаросодержащий гидролизат разделяют на сахаросодержащие сироп и пасту.

Способ осуществляют следующим образом.

Первый этап: смешивают ржаную муку с водой при 56-65^оС в соотношении 1: 3 для получения водно-мучной суспензии.

Второй этап: клейстеризация и разжижение водно-мучной суспензии при 56-65^оС в течение 10-30 мин, рН 4,5-5,0. Разжижение проводят собственными амилолитическими ферментами муки. Продолжительность разжижения зависит от активности амилаз муки. Термическая клейстеризация и разжижение - решающий этап для экономически выгодного проведения гидролиза. За это время крахмал муки гидролизуется с образованием олигосахаридов оптимальной молекулярной массы, имеющих наибольшее сродство с глюкоамилазой.

Третий этап: осахаривание водно-мучной суспензии. Для этого к предварительно разжиженной суспензии добавляют глюкоамилазу с дозировкой 4,0-7,0 единиц глюкоамилазной активности/г крахмала муки, что обуславливает эффективное ведение осахаривания. Процесс проводят при 56-65^оС, рН 4,5-5,0. Продолжительность осахаривания определяется необходимой степенью глубины гидролиза крахмала муки, что составляет период 5,0-22,0 ч. Исчерпывающее осахаривание ржаной муки наблюдается при продолжительности 20-22 ч, что обеспечивает образование сиропа с содержанием глюкозы 90-95 мас. % в пересчете на крахмал. Дальнейшее увеличение длительности процесса осахаривания не оказывает влияния на накопление глюкозы.

На следующей стадии происходит инактивация ферментов. Осахаренный продукт выдерживают 20-30 мин при 80-85^оС, что приводит к полному исчезновению глюкоамилазной активности.

После проведения инактивации сахаросодержащий гидролизат можно разделить с помощью центрифуг и фильтров. В результате разделения получают два полноценных по своим свойствам продукта - сахаросодержащие сироп и пасту.

Сахаросодержащий сироп подвергают сгущению путем уваривания до содержания сухих веществ 55 мас. % . Сгущенный сахаросодержащий сироп содержит 57,9 мас. % моносахаров, из которых глюкоза составляет 47,1 мас. % .

Сахаросодержащая паста с содержанием сухих веществ 30,0 мас. % состоит из 47,56 мас. % моносахаров, из которых глюкоза составляет 36,57 мас. % .

В зависимости от области применения и требуемой длительности хранения сахаросодержащая паста может подвергаться высушиванию до содержания сухих веществ 85-90 мас. % .

В качестве исходного сырья можно использовать помимо ржаной муки нормального качества некондиционную муку, обойную муку.

П р и м е р 1. 1000 г ржаной муки смешивают с водой при 56^оС в соотношении 1: 3 и выдерживают при этой же температуре при постоянном перемешивании, рН 4,5 в течение 10 мин. Затем вносят в виде водного раствора глюкоамилазу в количестве 1,8 г и осуществляют осахаривание в течение 15 ч при 56^оС, рН 4,5 и периодическом перемешивании. В полученном гидролизате проводят инактивацию ферментов при 80^оС в течение 10 мин. Полученный сахаросодержащий гидролизат содержит 70 мас. % глюкозы в пересчете на крахмал муки.

Таким образом для получения сахаросодержащего гидролизата с содержанием глюкозы 70 мас. % , как в известном способе, используют всего один ферментный препарат по сравнению с тремя предложенными в прототипе, время процесса ускоряется за счет сокращения времени разжижения с 3 ч до 10 мин.

П р и м е р 2. 1000 г ржаной обойной муки смешивают с водой при 65^оС в соотношении 1: 3 и выдерживают при той же температуре и постоянном перемешивании и рН 5,0 в течение 30 мин. Затем вносят в виде водного раствора 2,1 г глюкоамилазы и осуществляют осахаривание водно-мучной суспензии при 65^оС, рН 5,0 и периодическом перемешивании в течение 22 ч. В полученном гидролизате проводят инактивацию ферментов при 85^оС в течение 30 мин. Сахаросодержащий гидролизат разделяют центрифугированием и фильтрацией и получают сахаросодержащие сироп и пасту. Сахаросодержащий сироп сгущают путем уваривания до содержания сухих веществ 55 мас. % . Сгущенный сахаросодержащий сироп содержит 47,11 мас. % глюкозы, 1,64 мас. % фруктозы, 0,63 мас. % сахарозы. Сахаросодержащая паста содержит 37,0 мас. % глюкозы, 1,57 мас. % фруктозы, 1,18 мас. % сахарозы.

Таким образом для получения сахаросодержащих сиропа и пасты в данном способе используется один ферментный препарат глюкоамилазы вместо трех препаратов в прототипе.

Сахаросодержащие сироп и паста помимо моносахаров содержат также белки и клетчатку.

Данное изобретение позволяет сэкономить ферментные препараты за счет максимального использования собственных ферментов муки, ускорить процесс за счет сокращения по времени стадии разжижения и улучшить качество целевых продуктов.