Способ получения солодового экстракта

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,,» 1585 2

А1

Щ)5 С 12 С 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t

Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4199014/30-13 (22) 24.02.87 (46) 15.08.90. Бюл. ¹ 30 (71) Киевский научно-исследовательский институт педиатрии, акушерства и гинекологии, Киевский технологический институт пищевой промышленности и Украинский научно-исследовательский. институт мясомолочной промышленности (72) Н.Н. Pоманская, Е.В. Олейник, В.С.Иванов, Н.А. Емельянова, А.Г. Демиденко, В.Ф. Лапшин; Л.В. Диденко, Г.А. Навроцкая и А.П. Мощич (53) 663.44 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 649187, кл. A 23 L 2/38, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 605601, кл. А 23 ? 1/186, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 6351 27, кл. С:1 2 С 1 /18, 1977 .. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕИИ СОЛОДОВОГО

ЭКСТРАКТА

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологии получения солодовых экстрактов, используемых в молочной, безалкогольной, кондитерской промышленности.

Цель изобретения — ускорение процесса и повьппение пищевой и биологической ценности продукта и его выхода.

Способ осуществляют следующим образом.

В заторный аппарат набирают 1/2 часть от всего необходимого количества воды, при непрерывной работе мешал2 (57) 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 отношении его массы и массы солодов 1:3-1:4 и гидромодуле 1:5,5-1:6.

4 табл.. ки загружают дробленные солода: ячменный, пшеничный, овсяный, кукурузный и концентрат обогащенной молочной сыворотки КОМС, 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 ф °

О выдерживают при температурах: 35 С

30 мин; 43 С вЂ” 20 мин1 52 С вЂ” 30 мин;.

63 С вЂ” 60 мин.

Температуру затора в процессе гидролиза поднимают медленно со скоростью

1 С/мин. Осахаренный затор подают на

1585320 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. 15

Ферментативный гидролиз крахмала осуществляется амилолитическими ферментами, специфическое действие которых связано с неоднородностью крахмала, состоящего из амилозы и ам кчопек- 20 тина, которые в процессе ферментации подвергаются воздействию P — - и М, -амилаз. сС- и 8 -Амилазы относятся к группе амилолитических ферментов амилазы и 25 подразделяются на два типа: эндо- и экзоамилазы. оЬ-Амилаза является четко выраженной эндоамилазой, способной к разрыву внутримолекулярных связей в высоко 30 полимерных цепях субстрата; (3 -амилаза является экзоамилазой, атакующей субстрат с нередуцирующего конца. Реакции, катализируемые Ы -амилазами, имеют две стадии: предстационарную и стационарную.

Во время первой стадии эндоамилаза быстро уменьшает молекулярную массу субстрата, образуя смесь линейных и разветвленных олиг осахаридов. Второй этап реакции продолжается пока продукты гидролиза не перестанут окрашиваться иодом. Между этими двумя стадиями субстрат подвергается воздействию экзофермента 8 --амила зы. 45

Пределы, действия -амилазы зерна составляют 45-60 С, температурный оптимум юС-амилазы зерна находится в пределах 70-78 С.

Осахаривание крахмала при помощи р10

-амилазы протекает сравнительно медленно, так как в крахмале имеется только около ЗЖ глюкозидных единиц, расположенных на периферии молекул.

Если этот процесс начинается с o(-ами55 лазы, общее действие Р -амилазы увеличивается во много раз.

Нативная Ы,-амилаза содержится в молоке, однако она очень чувствительна к температурным воздействиям и при

50 С разрушается в течение 1 с.

Амилолитическая активность концентрата обогащенной молочной сыворотки обусловлена накоплением о4 -амилазы лактоглобулиновой фракции сывороточных белков в процессе инкубирования закваски молочно-кислых культур. Наибольшая активность данной оС -амилазы находится в температурных пределах

32-45 С и в то же время является термостабильной. При совместном инкубировании КОМС солодом злаковых во время первой стадии амилолитического гидролиза сусла участвует преимущественно

g-амилаза, содержащая КОМС, так как на первой стадии гидролиза температурные режимы находятся в оптимальных пределах для данной 0 -амилазы (32

45 С), что увеличивает общее действие -амилазы при температурных режимах

45-55 0.Ïðè температурах свыше 50 и

- о

63-65 С идет инактивация фермента

P-àìèëàçû: в начале частичное, а затем полное при 63-65 0. Таким образом, использование концентрата обогащенной молочной сыворотки в процессе ферментативного гидролиза позволяет существенно изменить течение этого процесса. На первом этапе гидролиза в нем принимает участие преимущественно

М;амилазы КОМС, имеющие температурный оптимум до 50 С. На втором этапе в процессе гидролиза принимают участие

1 -амилазы, имеющие температурный опти-. мум 45-55 0. Подобный подход к оптими-. зации процесса гидролиза за счет использования ферментов солода КОМС используется впервые.

Совместное использование КОМС и солода приводит на второй стадии амилолитического гидролиза к образованию гимеров с4-амилазы, что, в свою очередь, также обеспечивает интенсификацию технологического процесса, так как гимеры способствуют более быстрому расщеплению полисахаридов до дии моносахаридов. На образование гимеров указывает изменение оптимальных температурных режимов (55-63 С) действия Ы.-амилаз на втором этапе амилолитического гидролиза. Данные режимы не являются оптимальными для Ы-амилаз, 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, 0 6 при температурах 35-43-52-63 и соот-, ветственно времени 20-30-60 мин.

Температуру затора в процессе гидролиза поднимают медленно со скоростью о

1 С/мин. Осахаренный затор подают на центрифугу, затем на сепаратор и полу1 чают 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+2X сухих 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 привкуcом молочной сыворотки, светло-коричневого цвета. Выход готового продукта 727,3 кг.

Примеры 2и3 ° Способосуществляют аналогично описанному в примере 1.

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

Данные по определению пищевой и биологической ценности солодового экстракта, сведены B табл. 4.

Определение ведут хроматографическим способом. Минеральный 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 витамина В повышено в 2,2, В в 2,1 раз, содержание витамина В< составляет 1,66 мг,.У., витамина E ,0,08 мг.Х. тогда как в прототипе они отсутствуют. Повышено общее содержание свободных аминокислот, в том числе лизина в 6,7; аргинина в 4,6, глютаминовои 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.

Вьппеуказанные элементы оказывают благоприятное действие на организм человека при поражениях пече п», почек, потере аппетита, повышенной утомляемости, при повышенных умственных и физических нагрузках.

5 158532 происходит интенсификация технологического процесса. Сдвиг оптимума активности амилаз, содержащихся в солоде, с 70-78 до 55-63 С позволило при реализации способа получения солодо5 вого экстракта отказаться от необходимости использования температурного режима 7Л С.

Целесообразность использования четырех солодов и КОМС обоснована данными, приведенными в табл. 1.

Из данных, представленных B табл.1, следует, что только комбинация двух отличительных признаков (введение яч- 5 менного солода и концентрата обогащенной молочной сыворотки) обеспечивает достижение максимального эффекта, который превосходит сумму эффектов. Так, добавление к кукурузному, овсянному и пшеничному солодам ячменного. обеспе чивает прибавку к выходу конечного продукта 8,5 кг, добавление к первым трем солодам КОМС обеспечивает прибавку 26,2 кг, в то время как совместное использование ячменного солода и

КОМС вЂ” 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 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 уве. личение 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 50 набирают 275 л воды при непрерывной работе мешалки, загружают дробленные солода, кг: ячменный 30,0,: пшеничный

20; овсянный 20, кукурузный 10,0;:концентрат обогащенной молочной сыворот- ки КОМС 20, полученный затор переме-. шивается, в него добавляется 275 л воды и снова перемешивают. Полученный затор последовательно выдерживают

1585320

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

Таблица 1

Формула из о брет ения

Выход готового

Опыт

Способ получения солодового экстракта, предусматривающий приготовление 0 пшеничного, овсяного и кукурузного солода, отлежку, дробление, затирание с водой, ферментативный гидролнз затора, отделение сусла от твердой фазы и сгущение сусла под вакуумом, о т л и ч а- 5 ю m.и и с я тем, что, с целью ускорения процесса и повышения пищевой и биологической ценности продукта и его выхода, при затирании дополнительно вносят ячменнйй солод при соотношении 20 ячменного, пшеничного, овсяного и кукурузного солодов 1,5-2. 1:1:0,5 и концентрат обогащенной молочной сыворотпродукта, кг

666,7

675,2

692,9

727,3

Таблица 2

Азот аминоОбщий белок, 7

P ас т в оримый белок, мг/100 г

Рост азота аминокислот в "и" раз ивном гидролизе. кислот мг. 7. э кстракта

4,53 771,0 14,6

1,3

796,6 16,8

5 13

1002,3 21, 7

1,7

6,7

8,9 1349,8 31,6

2,1

Таблнца3

Пример

Содержание компонентов, кг

Солод Солод

Вода Всего

Солод С ол од ячмен- пшеничный ный куку рузный овсянHblH

10,0

8,33

7,70

1 30,0 20,0

2 .25,0 16,67

3 30,,77 15 38

700

600

20,0

33,33

30, 77

20,0

16,67

15,36

Опыт Наименование компонентов, участвующих в ферментаКукурузный: овсянный: пшеничный солод (0,5:!, :1)

Кукурузный:овсянный .пшеничный:ячменный (О, 5: 1: 1: 1, 5)

Кукурузный: овсянный: пшеничный:КОМС (0,5:1: 1:1)

Кукурузный:овсянный:пшеничный:ячменный:КОМС (О, 5: 1: 1: 1, 5: 1) ки в соотношении его массы и массы солодов 1:3-4 и гпдромодуле от

1:5,5-6.

Наименование компонентов, участвующих в ферментативном гидролизе

Кукурузный + овсянный+

+пшеничный солод

Кукурузный + овсянный+

+пшеничный+ячменный солод

Кукурузный + овсянный +

+ пшеничный солод + КОМС

Кукурузный + овсянный +

+ пшеничный+ ячменный солод + КОМС

1585320

Продолжение табл.4

Та бли ца 4

Химический состав продукта, полученного по заявляемому способу и способу прототипа

Показатель

Способ

Предлагаемый Прототип

Способ

Показатель

Предлагаемый Прототип.74+ 2

5,8

62,0

69+ 2

6,5

57, 70

0,01

0,44

1,34

3,06

1,06.

1>66

17,2

164,3

0,08

4,6

0;35

0,6

2,9

0,51

24,8

245

2 ° 6

11,0

0,33

3,95

2,37

22>09

0 79

15, 78

2,35

19,4

82>95

75,0

259,0

142,0

2,2

2,0.

1,92

15,8

60,0

64,0

215 ° 1

85,4 1>5

1,2

0 55

5,0

3,0

28,0

1,0

20,0

3,0

Fe

Си

Составитель Л. Пашинина

Текред Л.Олийнык . Корректор М. Кучерявая

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 2303 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб>з д. 4/3

Производственно-издательский .комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,!01

Содерхание сухих веществ, Х

Велковые яещества, Z

Углеводы, Z

Витамины, мгЕ

А мкг

В«

Ва

Ва

В, маг

PP

С

Е

Минеральные вещества,Х в т.ч. мг/100 г

Са

МВ

К

Ма

Солерханне свободных аминокислот в солодо вом экстракте

Лизин ! истндин

Аргннин

Асларагиновая кисло

Треонин

Серии

Глутаминовая кислот

Пролил

Глизин

Алании

Цистин

Валин

Метионин

Иэолейцин

Лейлин

Тироэин

Фенилаланнн

Углеводный состав

Лактоэа

Галактоза

Мальтотетраоэа

Мальтотриоэа

Мальтоэа

Сахароза

Глюкоза

Фруктоза

l2 4

0,98

20,720 та 21,155

12>070

38,459 а 32,305

82,739

15,748

41,859

40,2530

26,906

12,196

11,718

31,911

7>16

20,720

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