Способ получения паток различного углеводного состава

(51) 23 1/06 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ тритикале добавляют 300 мл дистиллированной воды, тщательно перемешивают до получения однородной суспензии (40,0 мас), в подогретую до 45 С крахмальную суспензию полученную из тритикалевого крахмала,добавляют термостабильную -амилазу 120 в количестве 0,4 кг/т сухих веществ крахмала, при температуре 90-95 С, рН 6,0 и выдерживают 30 минут, полученные декстрины осахаривают при температуре 60 С и рН-4,0 с применением мультиэнзимной композиции 400 О-1000 из расчета 0,3 л/т сухих веществ крахмала, в течение 5-20 минут для низкоосахаренной патоки и 25-30 минут для получения карамельной патоки,далее фермент инактивируют кипячением. Очистку патоки проводят активным углем, кизельгуром и ионообменными смолами. Преимуществом данного способа является применение для получения патоки нетрадиционного сырья - тритикалевого крахмала- применение высокоактивных ферментных препаратов- сокращение времени получения крахмальной патоки.(72) Шаймерденова Даригаш Арыновна Булашев Бердебек Кабкенович Оспанкулова Гульназым Хамитовна Полуботько Ольга Васильевна Каманова Светлана Георгиевна Тоймбаева Дана Болатовна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАТОК РАЗЛИЧНОГО УГЛЕВОДНОГО СОСТАВА(57) Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности, а именно к технологии получения сахаросодержащих продуктов и может быть использовано в пищевой промышленности. Технической задачей изобретения является получение в лабораторных условиях низкоосахаренной и среднеосахаренной патоки,соответствующей ГОСТ 52060-2003 Патока крахмальная. Общие технические условия, которая достигается за счет того, что к 200 г крахмала Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности, а именно к технологии получения сахаросодержащих продуктов и может быть использовано в пищевой промышленности. Известен способ получения крахмальной патоки(см. Патент 2061048, М. кл. С 13 К 1/04, опубл. 27.05.1996 г.), включающий подачу в варочный котел водного раствора серной кислоты и доведения до кипения. После чего приводится в действие вибрационно-акустическая насадка, которая создает вибрационное перемешивание раствора с интенсивностью вибрации от 0,8 до 1,2 кВт/м 2. Затем в котел подается подкисленная серной кислотой водная суспензия крахмала. Происходит заваривание крахмала с последующим кипячением образовавшегося растворимого крахмала. После нейтрализации серной кислоты и упаривания патоки открывают запорный вентиль и осуществляют откачку готового продукта. Вибрационная насадка функционирует во время всего процесса изготовления крахмальной патоки, обеспечивая перемешивание раствора внутри котла. Недостатком способа является использование серной кислоты, что требует дополнительных мер безопасности, дополнительных затрат на ее нейтрализацию, при этом продукт загрязняется неорганическими примесями. Известен способ получения патоки из крахмала(см. Патент 2283349, М. кл. С 13 К 1/06, опубл. 10.09.2006 г.), предусматривающий приготовление крахмальной суспензии, подачу ее в биореактор,введение в него ферментного препарата альфаамилазы, нагревание, разжижение крахмальной суспензии при перемешивании,охлаждение разжиженной крахмальной суспензии до температуры осахаривания,введение в охлажденную разжиженную крахмальную суспензию ферментного препарата глюкоамилазы,осахаривание при данной температуре,инактивацию фермента, очистку полученного продукта и его уваривание. Разжижение крахмальной суспензии и осахаривание проводят в газовихревом биореакторе, в емкости которого над поверхностью крахмальной суспензии создают вихревое движение аэрирующего воздуха под крышкой емкости с перепадом давления между центром воздушного вихря и его периферией,составляющим 1000-2200 Па,при этом перемешивание суспензии при проведении процесса разжижения и осахаривания осуществляют при помощи этого вихревого потока воздуха. Недостатком способа является длительный цикл получения патоки из крахмала вследствие значительной продолжительности периода эрозии гранул крахмала,что замедляет процесс ферментативного гидролиза крахмала. Наиболее близким способом (прототипом) по совокупности признаков и достигнутому положительному эффекту является способ получения крахмальной патоки из крахмала (см. Патент 1337412, М. кл. С 13 К 1/06, опубл. 15.09.1987 г.), предусматривающий приготовление суспензии крахмала с концентрацией 35, введение 2 в суспензию разжижающего фермента альфаамилазы, проведение в биореакторе первой стадии разжижения при температуре 85 С и перемешивание смеси механической мешалкой,выделение из частично ожиженного крахмала жиробелковых примесей, дальнейшее нагревание суспензии до 130 С с выдерживанием в течение 5 минут в автоклаве, последующее охлаждение частично ожиженного крахмала до 85 С,проведение второй стадии ожижения альфаамилазой с выдерживанием при этой температуре при постоянном перемешивании в течение 60 минут,осахаривание разжиженного крахмала в другом биореакторе с механической мешалкой ферментным препаратом глюкоамилазой при 4,3 и температуре 56 С в течение 72 часов при перемешивании,инактивацию фермента нагреванием, очистку гидролизата активированным углем и его уваривание до заданного содержания сухих веществ в полученной патоке. Недостатком данного способа является длительность процесса,что связано с неэффективным взаимодействием ферментов с крахмалом в процессе его гидролиза. Технической задачей изобретения является получение в лабораторных условиях низкоосахаренной и среднеосахаренной патоки из крахмала тритикале. Новизна предлагаемого способа получения низкоосахаренной и среднеосахаренной патоки заключается в том, что при получении патоки используется крахмал полученный из тритикале, для гидролиза крахмала используется термостабильная-амилаза 120 (, Дания),для осахаривания декстринов и получения низко- и среднеосахаренных паток применяется мультиэнзимную композицию 400 О -1000 (, Дания), что позволяет сократить время гидролиза и получать высококачественные продукты. Для получения патоки из крахмала тритикале готовили крахмальное молочко. К 200 г крахмала добавляли 300 мл дистиллированной воды,тщательно перемешивали до получения однородной суспензии (40,0 мас ). Надо отметить, что в отличие от картофельного крахмала, крахмал тритикале осаждается в воде достаточно медленно. В объеме не отмечаются отдельные крахмальные зерна. Значениев крахмальной суспензии составляло 7,7. Полученное крахмальное молочко медленно нагревали при постоянном помешивании якорной мешалкой. При температуре крахмального молочка 45 С вводили фермент -амилазу 120 СВ в расчете на 1 т крахмала 0,4 кг. Температуру в растворе поддерживали в пределах 90-95 С. Глубину декстринизации контролировали,периодически отбирая пробы на окрашивание йодом. Длительность процесса декстринизации суспензии крахмала тритикале составила 30 мин. Полученный раствор декстринов доводили до кипения для инактивации -амилазы. Кипячение осуществляли в течение 10 мин. В результате была получена полупрозрачная жидкость с мелкими хлопьями, распределенными по всему объему. Параметры полученного продукта следующие концентрация сухих веществ 39,0 мас. ,концентрация глюкозы 89 М, конверсия 6,0. Концентрация сухих веществ в декстринах соответствует ее начальной концентрации в крахмальной суспензии. Процесс осахаривания раствора декстринов проводили с использованием мультиэнзимной композицией 400 О -1000 в дозе 0,3 л/т СВ крахмала при температуре 60 С и рН-4,0. В процессе осахаривания раствора декстринов возможно получить ряд сахаропродуктов с различным глюкозным эквивалентом. С этой целью гидролиз прекращают по достижению заданной степени осахаривания. Глубину осахаривания контролировали,периодически отбирая пробы, в которых определяли концентрацию глюкозы,пробы мгновенно охлаждали для остановки действия фермента. Процесс осахаривания раствора декстринов в течение 5-20 мин позволил получить глюкозный сироп с низкой степенью осахаривания. Параметры полученного продукта следующие концентрация сухих веществ 39,0 мас , концентрация глюкозы в продукте в зависимости от времени осахаривания изменялась от 331 мМ - 570 мМ, конверсия составила от 20 до 38. Продолжение процесса осахаривания при температуре 60 С в течение 25-30 мин позволила получить карамельную патоку. Параметры полученного продукта были следующие концентрация сухих веществ 40,0 мас.,концентрация глюкозы 570-690 М, конверсия 4652. Процесс очистки крахмальной патоки от красящих веществ и протеинов сводится к проведению ее контакта с активным углем при непрерывном помешивании в течение определенного времени и последующем фильтровании патоки от угля. Согласно ГОСТ 52602003 Патока крахмальная. Общие технические условия для очистки патоки используют активный уголь, который должен соответствует ГОСТ 2046475 Уголь активный АГ-3. Технические условия. С этой целью в емкость с патокой, при перемешивании на магнитной мешалке при температуре 60 С вводится активный уголь из расчета 0,1 к массе сухих веществ патоки. Адсорбционная очистка проводится в течение 30 минут. Далее для удаления угля, добавленного непосредственно перед фильтрацией, а также удаление белков, жиров и прочих твердых примесей, находящихся во взвешенном состоянии,патока фильтруется через кизельгур марки 545 . Далее патока проходит через колонки с ионообменными смолами (аниониты и катиониты),где удаляются минеральные вещества,аминокислоты, ионы металлов и некоторые органические вещества. Исследованы качественные характеристики глюкозных сиропов различного углеводного состава в соответствии с ГОСТ 5260-2003 Патока крахмальная. Общие технические условия Качественные показатели патоки из крахмала тритикале Характеристика по видам патоки и норма Наименование показателя 1 Внешний вид Вкус и запах Прозрачность Массовая доля сухого вещества, , не менее Массовая доля редуцирующих веществ в пересчете на сухое вещество (глюкозный эквивалент),Массовая доля общей золы, ,не более Водородный показатель,Кислотность, см 3, не более 3 4 5 Густая вязкая жидкость Свойственный патоке, без постороннего вкуса и запаха Прозрачная Прозрачная Прозрачная Прозрачная 78,0 78,0 78,0 78,0 26-35 Согласно данным (таблица 1) полученные патоки соответствуют требованиям, предъявляемым к крахмальным патокам. Преимуществом данного способа является применение для получения патоки нетрадиционного сырья-тритикалевого крахмала- применение высокоактивных ферментных препаратов- сокращение времени получения крахмальной патоки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения крахмальной патоки,включающий приготовление крахмальной суспензии,декстринизацию,осахаривание полученных декстринов и очистку полученной крахмальной патоки активным углем, кизельгуром и ионообменными смолами, отличающийся тем, что в подогретую крахмальную суспензию полученную из тритикалевого крахмала,добавляют термостабильная -амилаза 120 в количестве 0,4 кг/т сухих веществ крахмала, рН 6,0,температуре 95 С и выдерживают 30 минут,полученные декстрины осахаривают при температуре 60 С с применением мультиэнзимной композиции глюкоамилазы 400 пуллуланазы-1000 из расчета 0,3 л/т сухих веществ крахмала, в течение 5-20 минут для низкоосахаренной патоки и 25-30 минут для получения карамельной патоки.