Способ получения фруктозного сиропа из инулинсодержащего сырья

 

Изобретение относится к пищевой промьппленности. Способ позволяет получать фруктозосодержащий сироп . высокого пищевого достоинства при сокращении потерь Сахаров от разложения . Цель изобретения заключаетсяв улучшении пищевых качеств сиропа и повьттении в нем содержания фруктозы . Способ получения фруктозного сиропа из инулинсодержащего сьфья предусматривает измельчение клубней топинамбура, подачу измельченного сьфья в экстрактор и экстрагирование сьфья водой, содержащей пищевую орто-фосфорную кислоту в количестве 0,4-0,5% к массе, при температуре 80-90 С. В процессе экстрагирования происходит гидролиз углеводного комплекса в экстракте до низших фруктанов. Процесс экстракции и гидролиза протекает/при рН 5,0-5,2 в течение 60 мин. Полученный экстракт фильтруют через кизельгур и активированный уголь. После очистки экстракта осуществляют вторую стадию гидролиза углеводных соединений путем подкисления его до рН 4,0-4,2 в электродиализаторе с .биполярными мембранами до образования фруктозы. Предлагаемый способ позволяет получать высококачественные фруктозные сиропы с приятным запахом и вкусом, низкой цветности. 4 табл. (Л ОС ее tc

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1392105

А1 511 4 С 13 К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фе сС ф Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4004100/31-13 (22) 14.10.85 (46) 30.04 ° 88. Бюл. № 16 (71) .Киевский технологический институт пищеврй промышленности и Киевский научно-исследовательский институт эндокринологии и обмена веществ (72) Л.Д.Бобровник, И.С.Гулый, А.С.Ефимов, Н.В.Ремесло, Г.А..Лезенко, Л.А.Купчик, Л.А.Федоренченко, И.М.Мельник и Н.А.Скробонская (53) 664.165(088.8) (56) Получение инулина и фруктозы из инулоносов. — Харчова промисло- вхсть,,Республ. межведомств, науч,— техн. сборник. Вып.: 16, 1977, с. 171175.

Авторское свидетельство СССР

¹ 85606, кл. С 13 К 11/00, 1949. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФРУКТОЗНОГО

СИРОПА ИЗ ИНУЛИНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ позволяет получать фруктозосодержащий сироп высокого пищевого достоинства при сокращении потерь сахаров от разложения. Цель изобретения. заключается в улучшении пищевых качеств сиропа и повышении в нем содержания фруктозы. Способ получения фруктозного сиропа из инулинсодержащего сырья предусматривает измельчение клубней топинамбура, подачу измельченного сырья в экстрактор и экстрагирование сырья водой, содержащей пищевую арто-фосфорную кислоту в количестве

0,4-0,5Х к массе, при температуре

80-90 С. В процессе экстрагирования происходит гидролиз углеводного комплекса в экстракте до низших фруктанов. Процесс экстракции и гидролиза протекает при рН 5,0-5,2 в течение

60 мин. Полученный экстракт фильтруют через киэельгур и активированный уголь. После очистки экстракта осуществляют вторую стадию гидролиза углеводных соединений путем подкисле- С ния его до рН 4,0-4,2 в электродиализаторе с биполярными мембранами до образования фруктозы. Предлагаемый способ позволяет получать высококачественные фруктозные сиропы с приятным запахом и вкусом, низкой цветности. 4 табл.

1392105

Изобретение относится получения фруктозных ",.èp зуемых в пищевой и фарма промышленности для произ тических, лечебно-диети ,цуктов питания.

Одним из основных rpe к способам опон„ испол ь цевтической воцс",Ва дие—

«1 еских про— бований, ты в реакциях гипролиза по сравнению с более сильными кислотами НС1 и

H S0 Этим объясняется возможность проводить направленный гидролиз высокомолекулярной составляющей углеводного комплекса в экстракте из инулинсодержащего сырья до низших фруктанов, включающих в cBoIo структуру 3-7 остатков фруктозы.

Такая направленность гидролиза в условиях Н РО< тормозит образование продуктов разложения фруктозы и побочных превращений ее.

Использование Н РО „ a не какойлибо другой слабой клслоты в качесгве гидролизующего агента обусловлено тем, что фосфорно-кислые эфиры фруктозы, которые могут образовываться в данных условиях, используются в медицинской практике как противошоковое средство, при диагностике ин-. фекционного гепатита, при диабете„ предъявляемых к качеству таких сиро-. пов — высокое содержание фруктозы и ее производных фруктанов и фруктазанов, которые являются. активными сахароснижающими средствами растительного происхождения и могут быть интенсивно

Использованы для больных сахарным ди- 15 абетом, атеросклерозсм и другими нарушениями обмена веществ.

Цель изобретения — улучшение пищевых качеств сиропа и повышение содержаНия фруктозы в нем. 20

Способ получения фруктозного сиро- па из инулинсодержащего сырья осуществляется следующим образом.

Инулинсодержащее сырье: клубни топинамбура измельчают, загружают 25 в экстрактор и осуществляют экстрагирование сырья водой, содержащей пищевую орто-фосфорную кислоту в количестве 0,4-0,5% к массе сырья, при 80-90 С. В процессе экстрагиро- 30

0 вания происходит гидролиз углеводного комплекса в экстракте до низших фруктанов.

Низкая степень ионизации Н РО (К. =

6,2 10 8) обуславливает ослабление

35 каталитической активности этой кислокогда нарушается фосфолирование моносахаридов.

Способность орто-фосфорной кислоты связывать в комплексы органические соединения (белки, пектиновые вещества и др.) в отличие от других минеральных кислот препятс.твует поступлению в экстракт несахаров, в результате чего создаются предпосылки для повышения степени кислоты получаемых сиропов (до 90% доброкачественности). 1ри этом затрачивается значительно меньше ресурсов, реактивов, времени.

Процесс экстракции и гидролиза протекает при рН 5,0-5,2 в течение

60 мин. !

Прлученный экстракт фильтруют через кизельгур и активированный уголь, расход которого составляет

2,5% к массе сока.

После очистки экстракта осуществляют вторую стадию гидролиза углеводных соединений путем подкисления

его до рН 4,0-4,2 в электродиализаторе с биполярными мембранами до образования фруктозы. В электродиализаторе сок подкисляется за счет органических кислот, входящих в его состав (лимонной, яблочной, фумаровой и др.), и происходит глубокий гидролиз инулина и фруктанов в мягких условиях, создаваемых средой органических кислот.

Пример 1. Пробу топинамбура (стружки) в количестве 0,5 кг загружают в экстрактор, куда прибавляют

0,5 л водопроводной воды, содержашей 0,5% орто-фосфорной кислоты (1,3 мл Н РО ., пл. 1,475). После

60 мин экстрагирования и гидролиза при 80 С сок отделяют от стружки, фильтруют через кизельгур и активированный уголь, Отфильтрованный сок заливают в ячейку электродиализатора с биполярными мембранами и закисляют до рН 4,2 для проведения второй стадии гидролиза. Полученный сок упаривают до СВ = 70%, фильтруют.

Пример 2. Пробу стружки топинамбура в количестве 0,5 кг загружают в экстрактор, куда прибавляют

0,6 л водопроводной воды. После

60 мин экстрагирования при 80 С сок о отделяют от стружки и обрабатывают вначале гидроксидом кальция (0,3% к массе сока), а затем гидроксидом углерода. После дефекосатурации отфильтрованный сок пропускают через

1392105 катионит КУ-2, где сок подкислялся до рН 2,4, а затем через анионит

АВ-17-8, рН сока повышается до 5,0.

Сок упаривают под разрежением до содержания сухих веществ 60, фильтруют Через активированный уголь, затем упаривают до 85% СВ.

Сравнительные качественные показатели полученных сиропов приведены в табл. 1.

Пример 3. Пробы стружки топинамбура по 0,5 кг загружают в экстрактор, куда прибавляют по 0 5 л водопроводной воды, содержащей: I — - 15

Н $0, II — НзРО4, III — полифосфаты

5М, IV — вода без добавок.

После 60 мин экстрагирования при

80 С сок отделяют от стружки, фильтруют через кизельгур и активирован- 20 ный уголь, заливают в ячейку электродиализатора с биполярными мембранами, где закисляют его до рН 4,2. Полученный сок упаривают под разрежением до СВ 70, затем фильтруют. 25

В табл. 2 приведена характеристика сиропов, полученных при экстракции сока разными реагентами.

Пример 4. Пробы стружки топинамбура по 0,5 кг загружают в . 30 экстрактор, куда прибавляют по 0,5 л водопроводной воды, подкисленной соответственно: 1 -1,0 мл Н Р04, II—

1,3 Н РО, 1II — 1,7 Н РО

IV 2,0 мл Н РО . После 60 мин о экстрагирования при 80 С сок отделяют от стружки, фильтруют через кизельгер и активированный уголь, заливают в ячейку электродиализатора с биполярными мембранами„ где закисляют его 40 до рН.4,2. Полученный сок упаривают под вакуумом до содержания СВ 70, фильтруют.

Результаты представлены в табл. 3.

Как видно из табл. 3, наиболее 45 качественные сиропы получены при расходе орто-фосфорной кислоты на экстракцию углеводорода из топинамбура 0,4-0,5 . к массе сырья.

П р е р 5. Пробы сока топинамбура, полученные по описанной схеме с расходом орто-фосфорной кислоты 0,5% к массе сырья по 0,4 л заливают в ячейку электродиализатора с биполярными мембранами и закисляют до разных значений рН.

Результаты представ. пены в табл. 4.

Гпубину гидролиза углеводного комплекса при экстракции и электродиализе (I и II стадии) контролируют с помощью бумажной хроматографии по изменению P (коэффициента, выражающего отношение между смещением зоны компонента и зон.:д раствори-, теля), сравнивая его c P свидетелей (олигосахаридов, моносахаридов).

Предлагаемый способ позволяет получать высококачественные фруктозные сиропы с приятным запахом и вкусом, низкой цветности, не содержащих вредных примесей, в том числе оксиметилфурфурола. Способ надежен, эффективен и обеспечивает снижение потерь сахаров от разложения.

Формула изобретения

Способ получения фруктозного сиропа из инулинсодержащего сырья, включающий экстракцию инулина из измельченного сырья, очистку полученного экстракта гидролизуглеводного комплекса до фруктозы и сгущение гидролизата, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения пищевых качеств сиропа и повышения содержания фруктозы в нем, гидролиз углеводного комплекса осуществляют в две стадии, первую из которых проводят в процессе экстрак ции при рН 5,0-5,2 до образования фруктанов путем использования в качестве экстрагента воды, содержащей орто-фосфорную кислоту в количестве

0,4-0,5 к массе сырья, а вторую стадию осуществляют после очистки путем подкисления экстракта до рН

4,0-4,2 в электродиализаторе с биполярными мембранами до образования фруктозы.

t 392105

Та блица 1

Показатели

Степень чистоты, %

Сухие вещества, %

85,0

70,0

5 0 рн 0

0,7

Потери углеводов, %

Специфичный

Цветочный, кисло-сладкий

Запах и вкус привкус растительного жира приятный

Таблица 2

Характеристика сиропов

Покаэатели

Н БОф

70,0

70,0

70,0

70,0

Сухие вещества, %

60,77

56,00

63,30

45,83

Углеводы, %

Степень выделения углеводов, %

67,7

93,8

83,6

86,8

87,1

65,4

90,?

80,5

Степень чистоты, %

Цветность, ед.оптической плот9,12

10,17

2,21

8,33 ности

Таблица 3

Характеристика сиропов, полученных при расходе

Н Р0 на экстракцию углеводов, % к массе сырья

Покаэатели

0,3

0,6

0,5

70,0

70,0

70,0

70,0

63, 13

62,58

63,61

62,00

5,00

5,14

3,67

5,72

88,6

90,2

90,9

89,4

Степень чистоты, %

Цветность, ед.опти-. ческой плотности

1,38

1,4

1,51

Сухие вещества, %

Углеводы, % рн20

Сироп, полученный по способу предлагаемому иэвестному

Р РО Полифосфаты 5М Вода беэ добавок

13.92105

Т;> б и н да 4

Характеристика сиропов, полученных нз сока, закпслен— ного до рН

Показатели

3,3 4,0

70,0

70,0

70,0

70,0

Сухие вещества, Ж

Углеводы, Е

Степень чистоты, 7

1,96

1,27

1,26

1,26

Составитель Г. Лошкарева

Редактор Т. Лазоренко Техред М.Дидык Корректор С. Йекмар

Заказ 1869/30 Тираж 308 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цветность, ед.оптической плотности

67, 98

96,60

68,07

97,10

1 4,2

68,00

97,20

1 4,8

67,53

96, 30