Способ получения солодового экстракта Советский патент 1990 года по МПК C12C1/18 

Изобр етение относится к пищевой промьшшенности, в частности к технологии получения солодовых экстрактов, используемых в молочной, безалкогольной, кондитерской промьшшенности.

Цель изобретения - ускорение процесса и повьшение пищевой и биологической ценности продукта и его выхода.

Способ осуществляют следующим образом.

В заторный аппарат набирают 1/2 часть от всего необходимого количест- йа воды, при непрерывной работе мешалки загружают дробленные солода: ячменный, пр1еничный, овсяный, кукурузный и концентрат обогащенной молочной сыворотки коме, взятые соответственно в соотношении от 1,5:2:2:0,5:(1-2) до 2:1:1:0,5:(1-2), гидромодуль устанавливают 1:5,5-1:6. Полученный затор выдерживают при температурах: 35 С - З О мин;43°С- 20 мин; 52°С - 30 мин;. - 60 мин.

Температуру затора в процессе гидролиза поднимают медленно со скоростью 1°С/мин. Осахаренный затор подают на

центрифугу, затем на сепаратор и получают центрифугат (осветленное сусло). Осветленное сусло направляют в вакуум-аппарат, где его сгущают при 55-60 С и разряжении 0,065-0,085 мПА. Упаренное до концентрации 69+2% сусло собирают в сборнике готовой продукции и подают на разлив.

Полученный полисолодовый экстракт представляет собой густую текучую жидкость, кисло-сладкого вкуса, свойственный солодовым экстрактам с привкусом молочной сыворотки светло-коричневого цвета.,

Ферментативньй гидролиз крахмала осуществляется амилолитическими ферментами, специфическое действие которых связано с неоднородностью крахмала, состоящего из амилозы и амистопек- тина, которые в процессе ферментации подвергаются воздействию R- и Ы, -амилаз.

ot- и А -Амилазы относятся к группе амилолитических ферментов амилазы и подразделяются на два типа: эндо- и зкзоамилазы.

об-Амилаза является четко выраженной эндоамилазой, способной к разрыву внутримолекулярных связей в высоко полимерных цепях субстрата; /3-амилаза является экзоаМилазой, атакующей субстрат с нередуцирующего конца. Реакции, катализируемые оО -амилазами, имеют две стадии: предстационарную и стационарную.

Во время первой стадии эндоамилаза быстро уменьшает молекулярную массу субстрата, образуя смесь линейных и разветвленных олигос ахаридов. Второй Этап реакции продолжается пока продукты гидролиза не перестанут окрашиваться иодом. Между этими двумя стадиями субстрат подвергается воздействию эк- зофермента М-амилазы.

Пределы,действия /3-амилазы зерна составляют 45-60°С, температурный оптимум frt-амилазы зерна находится в пределах 70-78 С.

Осахаривание крахмала при помощи -амилазы протекает сравнительно медленно, так как в крахмале имеется только около 3% глюкозидных единиц, расположенных на периферии молекул. Если этот процесс начинается с od-ами лазы, общее действие /3 -амилазы увеличивается во много раз.

Нативная о6-а милаза содержится в молоке, однако она очень чувствитель

г

0 5

g

5

на к температурным воздействиям и при 50 С разрушается в течение 1 с.

Амилолитическая активность концентрата обогащенной молочной сыворотки обусловлена накоплением oi, -амилазы лактоглобулиновой фракции сывороточных белков в процессе инкубирования закваски молочно-кислых культур. Наибольшая активность данной о -амилазы . находится в температурных пределах 32-45°С и в то же время является термостабильной „ При совместном инкубировании коме солодом злаковых во время первой стадии амилолитического гидролиза сусла участвует преимущественно od-амилаза, содержащая КОМС, так как на первой стадии гидролиза температурные режимы находятся в оптимальных пределах для данной об-амилазы (32 - 45°С), что увеличивает общее действие -амилазы при температурных режимах 45-55°С.При Температурах свыше 50 и 63-65 с идет инактивация фермента уЗ-амилазы: в начале частичное, а затем полное при 63-65°С. Таким образом, использование концентрата обогащенной молочной сыворотки в процессе ферментативного гидролиза позволяет существенно изменить течение этого процес- са. На первом этапе гидролиза в нем принимает участие преимущественно с.-амилазы КОМС, имеющие температурный оптимум до 50 С. На втором этапе в процессе гидролиза принимают участие В-амилазы, имеющие температурньй оптимум 45-55 С. Подобньш подход к оптимизации процесса гидролиза за счет использования ферментов солода КОМС используется впервые. ..

Совместное использование КОМС и солода приводит на второй стадии амилолитического гидролиза к образованию гимеров о -амилазы, что, в свою очередь, также обеспечивает интенсификацию технологического процесса, так как гимеры способствуют более быстрому расщеплению полисахаридов до ди- и моносахаридов. На образование гимеров указывает изменение оптимальных температурных режимов (55-63 с) действия об-амилаз на втором этапе амилолитического гидролиза. Данные режимы не являются оптимальными для oi-ами- лаз, содержащихся в концентрате обогащенной молочной сыворотки (32-45 с),. и не для амилаз зерна (75-78 с).

Только при введении КОМС в сусло, т.е. при одновременном использовании.

10

20

25

происходит интенсификация технологического процесса. Сдвиг оптимума активности амилаз, содержаидахся в соло- Де, с 70-78 до 55-63°С позволило при реализации способа получения солодового экстракта отказаться от необходимости использования температурного режима 70 С.

Целесообразность использования че- тьфех солодов и КОМС -обоснована данными, приведенными в табл. 1.

.Из данных, представле11ных в табл.1, следует, что только комбинация двух отличительных признаков (введение яч- 15 манного солода и концентрата обогащенной молочной сыворотки) обеспечивает достижение максимального эффекта, ко- торый превосходит сумму эффектов. Так, добавление к кукурузному, овеянному и пшеничному солодам ячменного- обеспе- чивает прибавку к выходу конечного продукта 8,5 кг, добавление к первым трем солодам КОМС обеспечивает прибав- .ку 26,2 кг, в то время как совместное использование ячменного солода и КОМС - 60,6 кг, что на 25,9 кг больше суммы прибавок при раздельном использовании каждого из этих компонентов.

При проведении исследований по ана-30 лизу выхода готового продукта и использовании различных комбинаций солодов и КОМС получаемые продукты анализировали на содержание общего и растворимого в белках, а также изучали 35 рост азота аминокислот в процессе ферментации сусла.

Результаты проведенных исследований представлены в табл. 2.

Как следует из приведенных данных 40 табл. 2 и 1, наиболее выраженное увеличение пищевой биологической ценности происходит при одновременном добавлении ячменного солода и концентрата обогащенной молочной сыворотки. При этом азот аминокислот в процессе ферментативного гидролиза увеличивается в 2,1-2,2 раза, тогда как по прототипу - в 1 ,3 раза.

Пример 1. В заторный аппарат набирают 275 л воды при непрерьшной работе мешалки, загружают дробленные солода, кг: ячменный 30,0,: пшеничный 20; овеянный 20, кукурузный 10,0|:концентрат обогащенной молочной сыворот- 5 ки КОМС 20, полученный затор переме-- шивается, в него добавляется 275 л воды и снова перемешивают Полученный затор последовательно вьщерживают

45

50

10

20

25

15

30 35

40

5

45

0

при температурах 35-43-52-63 и соотт ветственно времени 20-30-60 мин.

Температуру затора в процессе гидролиза поднимают медленно со скоростью 1 С/мин. Осахаренный затор подают на центрифугу, затем на сепаратор и получают центрифугат (осветленное сусло). Затем осветленное сусло направляют в вакуум-аппарат, где его сгущают при 55-60 с и разряжении 0,65-0,085 мПА. Упаренное до концентрации 69+2% cyxtrx веществ собирают в сборнике готовой продукции и подают на разлив.

Полученный полисолодовый экстракт представляет собой густую текучую жидкость, кисло-сладкого, вкуса, свойственный солодовым экстрактам с привкусом молочной сыворотки, светло-коричневого цвета. Выход готового продукта 727,3 кг.

Примеры 2иЗ. Способ осуществляют аналогично описанному в примере 1,

Соотношение компонентов по примерам 1-3 указано в табл. 3.

Данные по определению пищевой и биологической цегпшсти солодового экстракта .сведены в табл. 4.

Определение ведут хроматографичес- КИМ способом. М1-1неральный состав продукта определяют спектральным анализом.

Сравнительные данные содержания макро- и микроэлементов представлены в табл. 4.

Как показывают сравнительные данные составов продуктов, продукт, получаемый по предлагаемому способу, обладает повышенной пищевой и биологической ценностью, так содержание в нем BHTaMiiHa Bg повышено в 2,2, В б - в 2,1 раз, содержание витамина составляет 1,66 витамина Е ,0,08 мг.%. тогда как в прототипе они отсутствуют. Повышено общее содержание свободных аминокислот, в том числе лизина в 6,7; аргинина в 4,6, глю- таминовой кислоты в 2,7, метионина в 1,3, лейкцина в 3,3, фенилаланина в 2,5 раза. Увеличено содержание магния в 1,4, фосфора в,1,2, железа в 1,3, меди в 3,5 раза.

Вьшгеуказанные элементы оказыва ют благоприятное действие на организм человека при поражениях печени, по-- чек, потере аппетита, повышенной утомляемости, при повышенных умственных и физических нагрузках.

Предлагаемьй способ позволяет ускорить процесс с 10.ч до 9 ч 4 мин, повысить пищевую и биологическую ценность продукта и его выход.

Формула изобретения

Способ получения солодового экстракта, предусматривающий- приготовление пшеничного, овсяного и кукурузного солода, отлежку, дробление, затирание с водой, ферментативный гидролиз затора, отделение сусла от твердой фазы и сгущение сусла под вакуумом, о т л и ч аю щ и и с я тем, что,, с целью ускорения процесса и повьшения пищевой и биологической ценности продукта и его выхода, при затирании дополнительно вносят ячменньй солод при соотношении ячменного, пшеничного, овсяного и кукурузного солодов 1,5-2i1:1:0,5 и концентрат обогащенной молочной сыворотки в соотношении его массы и солодов 1:3-4 и гидромодуле 1:5,5-6.

1

Таблица

Наименование компонентов., участвуюп(их в ферментативном гидролизе

Выход готовогопродукта, кг

Кукурузный + ОВСЯННЫЙ+

+пшеничный солод

Кукурузный + ОВСЯННЫЙ+

+пшеничный+ячменный

солод

Кукурузный + овсянньй

+ пшеничный солод +КОМС

Кукурузный + овеянный +

+ пшеничный + ячменный

солод + КОМС

Табл

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологии получения солодовых экстрактов, используемых в молочной, безалкогольной и кондитерской промышленности. Цель изобретения - ускорение процесса и повышение пищевой и биологической ценности продукта и его выхода. Готовят затор из воды, пшеничного, овсяного и кукурузного солодов путем их измельчения, осуществляют ферментативный гидролиз заторной массы, отделяют сусло и сгущают его под вакуумом. Наряду с пшеничным, овсяным и кукурузным солодами дополнительно вводят ячменный солод при соотношении ячменного, пшеничного, овсяного и кукурузного 1,5:1:1:0,5-2:1:1:0,5, а перед ферментативным гидролизом затора в него вводят концентрат молочной сыворотки при соотношении его массы и массы солодов 1:3-1:4 и гидромодуле 1:5,5-1:6. 4 табл.

Кукурузный:овеянный:пшеничный срлод (0,5:1:;1)

Кукурузный :овсян1гый: пшенич- ньй:ячменньй (0,5:1:1:1,5) 5,13

Кукурузный:овеянный:пшеничный: КОМС (0,5:1:1:1) 6,7

Кукурузный :овсянньш: пшеничный :ячменньй: КОМС . (0,5:1:1:1,5:08,9

1,3 1,5

1,7

1349,8

31,6

2,1

. Т а б л и ц а 3

Таблица 4

Химический состав продукта, полученного по заявляемому способу и способу прототипа

1585320

10 Продолжение табл.4

Показатель

IСпособ

Предпагавьвй I Прототип

одержание своболмых минокислот а солодоом экстракте

Лизин12,А

Гистндин0,98

Аргинин20,720

Лспарагииоваякислота 21,155

Треонин12,070

Серин 38,459 Глутаминопая кислота 32,305

Пролин82,739

Глизин15,748

Алании41,859

Цистин40,2530

Валин26,906

Метионик12,196

Нзолейцин11,718

Лейцин31,911

Тирозин7,16

Фенилаланин20,720 леводный состав

Лактоза11,0

Галактоза0,33

Мальтотетраоза3,95

Ыальтотриоза2,37

Мальтоза22,09

Сахароза0,79

Глюкоза15,78

Фруктоза2,35

1,84

Следы

4,550

26,350

6,180

7,324

11,989

74,689

6,835

10,767

31,150

3,590

9,73

4,439

9,622

6,818

8,319

5,0

3,0 28,0

3,0