Способ получения глютена Советский патент 1991 года по МПК A23K1/16 

Изобретение относится к агропромышленному комплексу, в частности к способу получения сухого пищевого глютена из сточных вод кукурузокрахмалопаточного производства, который применяется в производстве хлебобулочных и макаронных изделий.

Цель изобретения -улучшение качества глютена.

На современных кукурузнокрахмалопа- точных заводах в процессе отделения и от- мывки крахмала создается большое количество сточной воды, так называемая глютеновая вода или глютеновая суспензия с концентрацией сухих веществ до 5%, которая в производстве мало используется.

Присутствие в повышенных количествах серы и крахмала в сточных водах и их сухих веществах является неизбежным и зависит от технологии переработки кукурузы в крахмал.

Содержание крахмала в глютене колеблется в широких пределах от 18 до 30% на сухое вещество.

Для разделения крахмала, зародыша и белковых веществ (глютена) зерно кукурузы подвергают обработке путем замачивания 0,15-0,20%-ной сернистой кислотой, в ре1- зультате чего последняя вступает в различные реакции с веществами зерна.

Таким образом, в продуктах переработки зерна накапливается повышенное содержание серы, достигающее 0,03-0,04% SOa к абсолютно сухому веществу или 300- 400 мг/кг.

В исходном зерне кукурузы содержится сера, которая входит в состав белков в виде серосодержащих аминокислот (метионин, цистеин, цистин), витаминов (тиамин) и других веществ. Количество такой серы составляет 1100-1200 мг/кг зерна кукурузы

Таким образом, путем технологической обработки кукурузы сернистой кислотой содержание серы в пересчете на 50з возрастает на 500-650 мг/кг и достигает значений 3200-3500 мг/кг готового продукта Причем S02 или 50з легко отщеплляется в пищеварительном тракте и может быть источником

СП

о оо ел

Сл vj

СЛ

резкого повышения кислотности путем образования сернистой или серной кислоты в желудке

Допустимой нормой серы в пищевом глютене является то ее количество, которое находится в исходном зерне кукурузы и образовалось естественным путе«.

Крахмал глютена связывает S02 при обработке кукурузы в виде бисульфитных соединений. Для разрушения этих соеди- нений крахмал гидролизуют глюкоамила- зой до моносахаридов, в результате чего часть связанной S02 переходит вместе с моносахаридами в раствор и легко отмывается от глютена при фильтрации, а другая часть в виде свободной SOa удаляется при упаривании.

Таким образом, способ предусматривает снижение содержания серы в глютене за счет уменьшения в нем 8фахмала путем его ферментативного гидролиза до моносахаридов.

Установлено, что при ферментативном гидролизе глютеневой воды глюкоамилазой определенной активности при 55-60°С в ва- кууме количество остаточного крахмала в глютене заметно ниже, чем если проводить процесс при атмосферном давлении и той же температуре (время гидролиза в обоих случаях одинаково).

Результаты сравнения гидролизующей способности глюкоамилазы, вводимой из расчета 60-72 ед./кг сухих веществ сточных вод в вакууме и при температурном давлении, приведены в табл.

Ферментативный гидролиз крахмала лютеновой воды глюкоамилазой под вакуумом позволяет повысить внутреннюю по- верхность частичек глютена путем его разрыхления, нарушить матричную связь белок-крахмал, вследствие чего крахмал становится более доступным для атаки глюкоамилазой и углеводбисульфитные соединения разлагаются с выделением свободного сернистого ангидрида, который в условиях вакуума удаляется водяным паром. Вследствие этого интенсифицируется процесс остаточного крахмала, происхо

0 5

0

5 0

5

0

5

0 5

дит более быстрый переход в раствор продуктов его гидролиза вместе с химичес а. связанной серой.

Способ осуществляется следующим разом.

Сточную воду кукурузнокрахкалопаточ- ного производства (глютеновую воду) обрабатывают глюкоамилазой с удельной активностью 60-72 ед. на 1 кг сухих веществ сточных вод и подогревают до 55-60°С. Затем осуществляют двустадийное упаривание, для чего вначале подогретую глютеновую воду подают насосом в вакуум- выпарной аппарат и осуществляют упаривание обработанной глюкоамилазой глютеновой воды в вакууме при 55-60°С и соответствующем разрежении. При этом идут следующие процессы: ферментативный гидролиз остаточного крахмала глютена до глюкозы и олигосахаридов, концентрирование глютена и частичная десорбция освобождающегося сернистого ангидрида. Упаривание осуществляют до 15-17% сухих веществ.

В процессе выпаривания глютеновую суспензию непрерывно отбирают в вакуум- сборник, в котором завершается ферментативный гидролиз крахмала. Из вакуум-сборника раствор насосом подают в выпарной аппарат, в котором проходит вторая стадия выпаривания. В выпарном аппа- рете протекают следующие процессы: упаривание фермента до содержания сухих веществ 22-25%, инактивация глюкоамилазы и десорбция сренистого ангидрида. Вторую стадию упаривания осуществляют при атмосферном давлении и температуре кипения глютеновой суспензии 100°С. Упаренную глютеновую суспензию непрерывно отбирают в сборник и направляют на вакуум-фильтр, после чего ее подают на сушку до влажности 9-11 %.

На чертеже представлена схема установки для получения пищевого сухого глютена.

Установка содержит сборник 1 с мешалкой, подогреватели 2, напорные баки 3, вакуум-выпарной аппарат 4, в котором осуществляется первая стадия ферментативного гидролиза крахмала при упаривании, кипятильники 5, вакуум-сборник 6, барометрический конденсатор 7, барометрический ящик 8, аппарат 9 для выпаривания на второй стадии, сборник 10 для глютенового концентрата, вакуум-фильтр 11 и насосы 12

П р и м е р. В сборник 1, снабженный мешалкой, подают 100 л (10 кг сухих веществ) предварительно подкисленной до рН 4,0-4,5 глютеновой воды. Затем в сбор

ник 1 вводят глюкоамилазу Г 20 X из расчета 60-72 ед. удельной активности на 1 кг сухих веществ глютеновой воды. Подготовленную таким образом смесь подогревают в поверхностном подогревателе 2 до 55-60°С и направляют через напорный бак 3 в вакуум-выпарной аппарат 4, в котором поо- водят упаривание суспензии при 60°С и остаточном давлении 0,02 МПа до концентрации сухих веществ 15%. Подогеватель 2 обогревают вторичным паром. Упаренную в вакууме суспензию непрерывно отводят ч вакуум-сборник б, из которого насосом 12 через подогреватель 2, в котором суспензию подогревают до 95-100°С, подают в аппарат 9. Здесь происходит дальнейшее концентрирование глютена до 22% сухих веществ при атмосферном давлении и 100°С. Упаренную глютеновую суспензию отбирают в сборник 10, а затем направляют на вакуум-фильтр 11.

Отфильтрованную массу глютена промывают теплой водой (30-35°С). Промывку тлютена осуществляют небольшими порциями воды до полного удаления моносахари- дов, олигосахаридов и соединений серы, образовавшихся з результате ферментативного гидролиза крахмала. Завершение промывки контролируют по значению рН промывных вод, которое должно соответст- вовать 6,8-7,0. Остаточную влагу отсасывают, после чего чистый глютен сушат при 80-85°С. Получают 18,5 кг товарного пищевого глютена влажностью 10,5%.

Показатели качества целевого продукта приведены в табл.2,

Снижение температуры упаривания в вакууме ниже 55°С приводит к увеличе5

0 0

5 0

5

нию содержания крахмэ/.а и серы, ч го не до пустимо для пищевого продукта. Увеличение температуры упаривания в вакууме более 60°С приводит к ухудшению результатов.

Снижение количества вводимой глкжо- амилазы приводит к увеличению содержания крахмала и серы, а увеличение глюкоамилазы более 0,036 мас.% нецелесообразно, так кяк при неизменном чф- фекте стоимость целевого продукта возрастает.

Таким образом, способ позволяет получить сухой глютен с содержанием крахмала не более 3% и не более 1,4% серы в пересчете на 50з. Снижение содержания крахмала повышает относительное содержание белка, что улучшает его качество и позволяет использовать в пищевой промышленности в качестве добавки при производстве хлебобулочных и макаронных изделий.

Формула изобретения Способ получения глютена. включающий упаривание сточных вод кукурузокрах- малопаточного производства под вакуумом и сушку целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества глютена, сточные воды предварительно обрабатывают глюкоамилазой с удельной активностью 60-72 единицы на 1 кг сухих веществ сточных вод, при этом упаривание под вакуумом осуществляют при 55- 60°С до содержания сухих веществ 15-17% с последующим кипячением при атмосферном давлении до содержания сухих веществ 22-25%.

-I I.

iSl§

Изобретение относится к способу получения сухого пищевого глютена из сточных вод кукурузокрахмалопаточного производства. Цель изобретения улучшение качест ва глютена Сточные воды кукурузокрахмалопаточного производства обрабатывают ферментом глюкоамилазой из расчета 60 72 ед удельной активности на 1 кг сухих веществ сточных вод, а затем осуществляют упаривание под вакуумом при до содержания сухих веществ 15-17% После этого суспензию упаривают при 100°С и атмосферном давлении до содержания сухи веществ 22-25%. Полученный продукт сушат одним из известных приемом. 1 ил , 1 табл.