Способ получения сахарной пудры

 

Применение: в пищевой промышленности, а именно при получении сахарной пудры. Сущность изобретения: перед измельчением сахара его подсушивают до влажности 0,04 0,10% и смешивают с картофельным крахмалом влажностью 12 16% в количестве 0,5 2% к массе сахара, при этом разделение пудры осуществляют на три фракции: фракцию с размером частиц менее 15 мкм, товарную фракцию с размером частиц 15 125 мкм и фракцию с размером частиц более 125 мкм. Фракцию с размером частиц менее 15 мкм выводят из процесса, фракцию с размером частиц более 125 мкм возвращают на измельчение, а товарную фракцию сахарной пудры с размером частиц 15 125 мкм направляют на смешивание с кукурузным крахмалом, причем используют последний влажностью 8 11% в количестве 0,5 2% и в смеси с ферментным препаратом, содержащим β фруктофуранозидазу в количестве, эквивалентном гидролитической активности 4000 12000 ИА на 1 т сахара. 1 табл.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к технологии получения сахарной пудры из сахара-песка и сахара-рафинада.

Известны способы получения сахарной пудры, предусматривающие измельчение сахара с добавлением или без нерастворимой в воде клетчатки сахарного тростника или пищевой древесины в количестве 1,6-4,5% в сахарную пудру, отделение крупных частиц сахара размером 125-150 мкм и возвращение их на повторное измельчение [1 и 2] Недостатками известных способов являются то, что перед измельчением сахар не подсушивается, вследствие чего не обеспечивается получение пудры с равномерной степенью дисперсности частиц, а также то, что из общей массы пудры не удаляется наиболее взрывоопасная фракция пудры размером частиц менее 15 мкм, в пудру не вводятся влагопоглощающие компоненты, позволяющие сохранять длительное время ее сыпучесть.

Известен способ получения сахарной пудры, включающий измельчение сахара в сахарную пудру, добавление порошкообразной инвертазы (0,1 кг на 1,3 кг сахарной пудры), расфасовку смеси в полиэтиленовые пакеты, герметизацию пакетов [3] Недостаток данного способа состоит в том, что сахар измельчается без предварительного подсушивания. Это способствует получению значительного количества крупных частиц сахарной пудры. Также из сахарной пудры не удаляются частицы размером менее 15 мкм, что при последующей работе с ней может привести к накоплению взрывоопасной критической массы тонкодисперсной сахарной пыли в воздухе производственных помещений, так как чем выше дисперсность сахарной пыли, тем ниже ее критическая масса в воздухе. Инвертаза дозируется в сахарную пудру по массе без учета ее гидролитической активности и не увлажняется в процессе катализа. В сахарную пудру не вводятся влагопоглощающие компоненты. Недостаточная сыпучесть пудры затрудняет смешивание ее с другими пищевыми компонентами, например с тертым какао, масло-какао при изготовлении шоколада и др.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ получения сахарной пудры, предусматривающий измельчение сахара влажностью не более 0,10% по дисперсности сахарной пудры, разделение ее на две фракции, смешивание товарной фракции с кукурузным крахмалом и расфасовку в тару [4] Недостаток этого способа заключается также в том, что в процессе производства сахарной пудры возможно накопление взрывоопасной критической массы тонкодисперсной сахарной пыли в помещении. Кроме того, способ не позволяет предотвратить комкование сахарной пудры в течение дальнейшего ее хранения.

Цель изобретения заключается в уменьшении числа комков в сахарной пудре при ее хранении и поддержании стабильного качества, меньшей способности к комкованию и лучшей смешиваемости с другими компонентами.

Для достижения цели по предложенному способу получения сахарной пудры, предусматривающему измельчение сахара влажностью не более 0,10% по дисперсности сахарной пудры, разделение ее на фракции, смешивание с кукурузным крахмалом и расфасовку в тару, перед измельчением сахара его подсушивают до влажности 0,04-0,10% и смешивают с картофельным крахмалом влажностью 12-16% в количестве 0,5-2 к массе сахара, при этом разделение пудры осуществляют на три фракции: фракцию с размером частиц менее 15 мкм, товарную фракцию с размером частиц 15-125 мкм и фракцию с размером частиц более 125 мкм. Фракцию с размером частиц менее 15 мкм выводят из процесса, фракцию с размером частиц более 125 мкм возвращают на измельчение, а товарную фракцию сахарной пудры направляют на смешивание с кукурузным крахмалом, причем последний используют влажностью 8-11% в количестве 0,5-2% в смеси с ферментным препаратом, содержащим β-фруктофуранозидазу в количестве, эквивалентном гидролитической активности 4000-12000 ИА на 1 т сахара.

При анализе предложенного способа на соответствие критерию "изобретательский уровень" не обнаружены в источниках информации известные способы получения сахарной пудры, которые бы включали в себя его отличительные признаки. Предложенный способ отвечает указанному критерию.

Способ получения сахарной пудры заключается в следующем.

Сахар перед измельчением подсушивали до влажности 0,04-0,10% и смешивают в течение 1-3 мин с подсушенным до влажности 12-16% картофельным крахмалом в количестве 0,5-2,0% к массе сахара.

Высушивание сахара до влажности 0,04-0,10% и картофельного крахмала до влажности 12-16% необходимо для достижения равномерной дисперсноcти сахарной пудры, так как чем суше сахар, тем равномернее и тоньше степень дисперсности сахарной пудры.

Добавление картофельного крахмала, подсушенного до влажности 12-16% на стадии измельчения сахара-песка, обусловлено тем, что при измельчении кристаллов сахара освобождаются силы притяжения, с помощью которых частицы сахарной пудры и зерна крахмала образуют конгломераты. Тесный контакт крахмала с сахарной пудрой дает возможность поглощать зернами крахмала связанную воду из массы измельчаемого сахара. Связанная вода находится внутри кристаллов, а при их измельчении она освобождается и поглощается зернами влагоемкого крахмала. Обычно влажность воздушно-сухого картофельного крахмала составляет не более 20% а воздушно-сухого сахара 0,14% Полученную смесь сахара и крахмала измельчают (размалывают) до дисперсности сахарной пудры и разделяют на три фракции: фракцию с размером частиц менее 15 мкм, товарную фракцию с размером частиц 15-125 мкм и фракцию с размером частиц более 125 мкм. Фракцию с размером частиц менее 15 мкм выводят из процесса, а фракцию с размером частиц более 125 мкм возвращают на измельчение. В товарную фракцию с размером частиц 15-125 мкм вводят смесь кукурузного крахмала, подсушенного до влажности 8-11% в количестве 0,5-2% к массе сахара и порошкообразного ферментного препарата, β -фруктофуранозидазы (инвертазы), с гидролитической активностью в количестве, эквивалентном 4000-12000 ИА (инвертазных единиц) на 1 т сахара, перемешивают в течение 2-5 мин и расфасовывают. Расход инвертазы в зависимости от активности составляет: дрожжевой 4-12 г, бактериальной 0,7-3 г на 1 т сахара.

Предварительное перед подачей в пудру смешивание малых количеств фермента и кукурузного крахмала дает возможность частицам фермента адсорбироваться на зернах крахмала и затем равномерно распределяться в массе сахарной пудры. Кроме того, кукурузный крахмал, подсушенный до влажности 3-11% (влажность воздушно-сухого крахмала не превышает 13%), легко адсорбирует влагу из воздушной среды, окружающей частицы сахарной пудры, и тем самым увлажняет фермент до оптимальной влажности, создавая благоприятные условия для реализации его гидролитической активности. В условиях достаточной влажности функциональные группы фермента вступают в соединение с субстратом, которым являются микродозы сахарозы, растворенной в пленке на кристаллах, и образуют промежуточные активированные комплексы "фермент-субстрат". Под действием фермента инвертазы сахароза в пленке превращается в инвертный сахар, затем комплекс распадается на фермент и моносахариды. Образовавшиеся из сахарозы моносахариды плохо кристаллизуются, поэтому препятствуют образованию кристаллизационных мостиков между частицами сахарной пудры, тем самым предотвращая их слипание (комкование).

Смешивание кукурузного крахмала и фермента с товарной фракцией сахарной пудры размером частиц 15-125 мкм необходимо для поглощения влаги из ее межкристального пространства.

Использование различных видов крахмала (картофельного и кукурузного) обусловлено тем, что средний размер зерен картофельного крахмала составляет 40-60 мкм, и этот крахмал при отделении фракции сахарной пудры с размером частиц менее 15 мкм с ними не удаляется, а остается в товарной фракции сахарной пудры с размером частиц 15-125 мкм, т.е. крахмал не теряется с отходами, а введение кукурузного крахмала со средним размером зерен 2-10 мкм, обладающих большой площадью поверхности и влажностью 8-11% обеспечивает удаление избыточной влаги из воздушной среды, окружающей частицы сахарной пудры.

Фракция пудры с размером частиц менее 15 мкм при ее накоплении в помещении до критической концентрации взрывоопасна. Поэтому ее удаление из процесса обеспечивает безопасность производства.

Способ подтвержден следующими конкретными примерами на сахаре-песке чистотой 99,7% с содержанием редуцирующих веществ 0,05% золы 0,03% цветностью 0,85 усл. ед. влажностью 0,14% П р и м е р 1. 1000 г сахара влажностью 0,04% в течение 5 мин смешивают с 20 г картофельного крахмала влажностью 15,9% в течение 10 мин размалывают в лабораторной шаровой мельнице до дисперсности сахарной пудры, рассеиванием выделяют товарную фракцию с размером частиц 15-125 мкм и массой 700 г, добавляют к этой фракции предварительно приготовленную смесь, состоящую из 14 г кукурузного крахмала влажностью 11% и 0,01 г дрожжевой β -фруктофуранозидазы, инвертазная активность которой была 1500 ИА/г, перемешивают 5 мин, расфасовывают в двухслойный бумажный пакет и ставят на хранение при комнатной температуре на 35 сут. По истечении этого времени отбирают усредненный образец массой 100 г и определяют в нем влажность, цветность, массу комков в процентах путем просеивания пудры через сито с размером отверстий 125 мкм и взвешивания остатка на сите (за комки принимают частицы слипшейся пудры размером более 125 мкм каждая), содержание редуцирующих веществ, сыпучесть, заключающуюся в смешивании 25 г пудры и 25 г порошка какао, пропускании смеси через воронку с выходным отверстием диаметром 4 мм и фиксировании времени истечения ее в секундах. Результаты анализов приведены в таблице.

П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но сахар берут влажностью 0,10% добавляют к нему 5 г картофельного крахмала влажностью 12,1% размалывают, отделяют товарную фракцию пудры в количестве 700 г, смешивают ее с 3,5 г кукурузного крахмала влажностью 8% и с 0,005 г дрожжевой β-фруктофуранозидазы, смесь расфасовывают в двухслойный бумажный пакет и хранят в течение 35 сут. Результаты анализа представлены в таблице.

П р и м е р 3. (по способу-прототипу). 100 г сахара влажностью 0,04% размалывают в течение 10 мин в шаровой мельнице, рассеиванием выделяют фракцию пудры размером не более 100 мкм и массой 700 г, добавляют к ней 20 г кукурузного крахмала влажностью 14% перемешивают в течение 5 мин, расфасовывают в двухслойный бумажный пакет и ставят на хранение при комнатной температуре в течение 35 сут. После этого сахарную пудру анализируют. Результаты анализа даны в таблице.

Как видно из данных, приведенных в таблице, использование изобретения по сравнению с известным способом позволяет в 3-9 раз уменьшить количество комков в сахарной пудре, в 1,5 раза повысить ее сыпучесть, а следовательно, и смешивание с дpугими компонентами, в 2 раза снизить влажность после хранения. Сохранение сыпучести и хорошего качества сахарной пудры в течение длительного времени дает возможность расфасовывать ее не в полиэтиленовые пакеты, а в более дешевые бумажные пакеты. Исключается необходимость перед употреблением пудры измельчать ее комки, что обеспечивает безопасные условия труда (исключается возможность локальных взрывов пудры).

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРНОЙ ПУДРЫ, предусматривающий измельчение сахара влажностью не более 0,10% до заданной дисперсности, разделение ее на фракции, смешивание с кукурузным крахмалом и расфасовку в тару, отличающийся тем, что перед измельчением сахара его подсушивают до влажности 0,04 0,10% и смешивают с картофельным крахмалом влажностью 12 16% в количестве 0,5 2,0% к массе сахара, разделение пудры осуществляют на три фракции: фракцию с размером частиц менее 15 мкм,товарную фракцию с размером частиц 15 125 мкм и фракцию с размером частиц более 125 мкм, при этом фракцию с размером частиц менее 15 мкм выводят из процесса, фракцию с размером частиц более 125 мкм возвращают на измельчение, а товарную фракцию сахарной пудры с размером частиц 15 125 мкм направляют на смешивание с кукурузным крахмалом, причем используют последний с влажностью 8 11% в количестве 0,5 2,0% и в смеси с ферментным препаратом, содержащим β фруктофуранозидазу в количестве, эквивалентном гидролитической активности 4000 12000 ИА на 1 т сахара.

РИСУНКИ

Рисунок 1