Способ получения глютена

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 А 23 К 1/16

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741270/13 (22) 20.07.89 (46) 23.10.91. Бюл. ¹ 39 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М, В.Ломоносова и Бендерский биохимический завод (72) Г,И.Голивец, В,М.Бетанов и Ф,М.Цыган (53) 663.534(088,8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛЮТЕНА (57) Изобретение относится к способу получения сухого пищевого глютена из сточных вод кукурузокрахмалопаточного производИзобретение 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 кукурузнокрахмалопаточных заводах в процессе отделения и отмывки 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, „„SU „„1685375 А1 ства. Цель изобретения - улучшение качест ва глютена. Сточные воды кукурузокрахмалопаточного производства обрабатывают ферментом -- глюкоамилазой из расчета 6072 ед, удельной активности на 1 кг сухих веществ сточных вод, а затем осуществляют упаривание под вакуумом при 55-60 С до содержания сухих веществ 15-17%, После этого суспензию упаривают при 100 С и атмосферном давлении до содержания сухих веществ 22 — 25%. Полученный продукт сушат одним из известных приемом, 1 ил., 1 табл, Для разделения крахмала, зародыша и белковых веществ (глютена) зерно кукурузы подвергают обработке путем замачивания

0,15-0,20%-ной сернистой кислотой, в ре" 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%

502 к абсолютно сухому веществу или 300400 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 SO3 возрастает на 500-650 мг/кг и достигает значений

3200 — 3500 мг/кг готового продукта. Причем

SOz или 303 легко отщеплляется в пищеварительном тракте и может быть источником

1685875 ение тематуре

60 С

17—

5МП сфер ое 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 путем, Крахмал глютена связывает SOz при обработке кукурузы в виде бисульфитных соединений, Для разрушения этих соединений крахмал гидролизуют глюкоамилаэой до моносахаридов, в результате чего часть связанной SOz переходит вместе с моносахаридами в раствор и легко отмывается от глютена при фильтрации, а другая часть в виде свободной SOz удаляется при упаривании, Таким образом, способ предусматривает снижение содержания серы в глютене за счет уменьшения в нем крахмала путем его ферментативного гидролиза до моносахаридов.

Установлено, что при ферментативном гидролизе глютеневой воды глюкоамилазой определенной активности при 55 — 60 С в вакууме 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 поверхность частичек глютена путем его раэрыхления, 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, происхо5

55 дит более быстрый переход в раствор продуктов его гидролиза вместе с xvмическ связанной серой.

Способ осуществляется следующим образом.

Сточную воду кукурузнокрахмалопаточного 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 вакуумвыпарной 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 Д сухих веществ.

В процессе выпаривания глютеновую суспензию непрерывно отбирают в вакуумсборник, в котором завершается ферMBHTGTMBHblA гидролиз крахмала. Из вакуум-сборника раствор насосом подают в выпарной аппарат, в котором проходит вторая стадия выпаривания, В выпарном àïïàрета протекают следующие процессы: упар,;вание фермента до содержания сухих веществ 22 — 25 /,, инактивация глюкоамилаэы 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 j .

На чертеже прсдставлена схема установки для получения пищевого сухого глютена.

Установка содер>кит 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 1 .

Пример. В сборник 1, снабженный мешалкой, подают 100 л (10 кг сухих веществ) предварительно подкисленной до рН 4,0 — 4,5 глютеновой воды. Затем в сбор1685375 ник 1 вводят гл юкоамилазу Г 20 Х 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 5 и направляют через напорный бак 3 в вакуум-выпарной аппарат 4, в котором пооводят упаривание суспензии при 60ОС и остаточном давлении 0,02 МПа до концентрации сухих веществ 15 . Подогеватель 10

2 обогревают вторичным паром. Упаренную в вакууме суспензию непрерывно отводят в вакуум-сборник 6, иэ которого насосом

12 через подогреватель 2, в котором суспензию подогревают до 95-100 С, подают в 15 аппарат 9. Здесь происходит дальнейшее концентрирование глютена до 22 сухих веществ при атмосферном давлении и

100 С. Упаренную глютеновую суспенэию отбирают в сборник 10, а затем направляют 20 на вакуум-фильтр 11.

Отфильтрованную массу глютена промывают теплой водой (30 — 35 С). Промывку тлютена осуществляют небольшими порциями воды до полного удаления моносахари- 25 дов, олигосахаридов и соединений серы, образовавшихся в результате ферментативного гидролиэа крахк ала. Завершение промывки контролируют по значению рН промывных вод, которое должно соответст- 30 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 35 приведены в табл.2.

Снижение температуры упаривания в вакууме ниже 55 С приводит к увеличению содержания крахмала и серы, чго нед« пустимо для пищевого продукта. Увеличение температуры упаривания в вакууме более 60 С приводит к ухудшению результатов.

Снижение количества вводимой глюкоамилазы приводит к увеличению содержания крахмала и серы, а увеличение глюкоамилазы более 0,036 мас. нецелесообразно, так как при неизменном эффекте стоимость целевого продукта возрастает.

Таким образом, способ позволяет получить сухой глютен с содержанием крахмала не более 3 и не более 1,4ь серы в пересчете на ЯОэ, 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 кукурузокрахмалопаточного производства под вакуумом и сушку целевого продукта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества глютена, сточные воды предварительно обрабатывают глюкаамилазой с удельной активностью 60 — 72 единицы на 1 кг сухих веществ сточных вод, при этом упаривание под вакуумом осуществляют при 5560 С до содержания сухих веществ 15-17 с последующим кипячением при атмосферном давлении до содержания сухих веществ

22-25 о .

Составитель А. Болобова

Редактор Н. Бобкова Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 3546 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул. Гагарина. 101