Способ комплексной переработки клубней топинамбура


 


Владельцы патента RU 2444908:

Общество с ограниченной ответственностью "Ростко Пищевые Ингредиенты" (RU)

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает мойку и предварительное измельчение сырья. Полученную мезгу нагревают до 100°С в течение 30-60 с и подвергают прессованию. Полученные после прессования выжимки обрабатывают горячей водой с температурой 80-90°С при гидромодуле смеси 1:2-3. К полученному раствору добавляют фермент. Фермент обладает целлюлазной и гемицеллюлазной активностью. Полученный сок объединяют с соком от первичного прессования. Далее смесь подвергают кратковременному нагреву до температуры 100°С и обрабатывают бентонитом и активированным углем при постоянном перемешивании в течение 30 мин. Затем смесь направляют на грубую фильтрацию и ультрафильтрацию через полимерные мембраны размером 8 и 5 кДа. Полученный ретентат концентрируют. Далее выделяют инулин путем кристаллизации при температуре 5-10°С или получают глюкозо-фруктозные сиропы ферментативным методом. Пермеат концентрируют до содержания сухих растворимых веществ не менее 75 мас.% для получения сиропа или направляют на распылительную сушку. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса переработки топинамбура за счет получения целого комплекса конечных продуктов и существенно сократить энергозатраты при производстве.

 

Изобретение относится к пищевой, фармацевтической и биохимической промышленности и может быть использовано в производстве инулина с молекулярной массой 5500-6500 Да, фруктоолигосахаридов (ФОС), глюкозо-фруктозных сиропов из клубней топинамбура.

Известен способ получения инулина из топинамбура, предусматривающий применение комплекса химических веществ: спирта, карбоната кальция, органических и неорганических кислот, что приводит к удорожанию процесса и потери его технологичности (патент RU 2121848 С1, 20.11.1998 г.).

Также известен способ получения инулина из инулинсодержащего сырья с использованием сложного аппаратурного оформления, предусматривающий работу по фильтрованию и концентрированию с большими объемами разбавленных растворов, что является очень энергозатратным процессом, и очистку концентрата на ионообменных колоннах, регенерация которых не является экологически оправданной (патент RU 2066965 С1, 27.09.1996 г.).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ комплексной переработки топинамбура (способ получения инулина из топинамбура), включающий его кристаллизацию и сушку, отличающийся тем, что из измельченных клубней топинамбура при помощи физико-механического отделения водорастворимых веществ от нерастворимых в воде волокнистых веществ клубней получают сок, из которого при помощи нагревания до 80-85°С в течение 1-3 мин и фильтрования удаляют белковые и окрашенные вещества, после чего сок очищают при помощи ультрафильтрации, диафильтрации и нанофильтрации, осветляют при помощи активированного угля, концентрируют и из полученного раствора кристаллизуют инулин, причем отделение водорастворимых веществ от нерастворимых в воде волокнистых веществ клубней осуществляют не позже, чем через 5-10 мин после измельчения последних (RU 2148588 С1, опубл. 10.05.2000).

Недостаток этого способа заключается в необходимости очистки от красящих веществ, образующихся вследствие ферментативного окисления дубильных веществ сока топинамбура природным ферментом - полифенолоксидазой, что соответственно приводит к существенным затратам для осветления сока в процессе переработки. Также в вышеуказанном способе отсутствует дополнительная экстракция выжимок, оставшихся после извлечения «первичного сока», что приводит к потерям фруктозанов и уменьшению выхода конечных продуктов.

Таким образом, вышеуказанные способы являются многостадийными, энерго- и трудозатратными процессами, что приводит к потерям ценных продуктов и увеличению себестоимости конечных продуктов.

Целью изобретения является создание безотходного экологически чистого способа переработки топинамбура с возможностью получения целого комплекса продуктов, умеренными энерго- и трудозатратами.

Техническим результатом изобретения является максимальное извлечение питательных и биологически активных веществ топинамбура с получением целого комплекса конечных продуктов.

Технический результат достигается тем, что способ комплексной переработки топинамбура по настоящему изобретению предусматривает мойку и измельчение клубней топинамбура с последующим нагревом мезги до 100°С в течение 30-60 с, прессование, обработку полученных после прессования выжимок горячей водой с температурой 80-90°С при гидромодуле смеси 1:2-3 и добавление к полученному раствору фермента, обладающего целлюлазной и гемицеллюлазной активностью, объединение полученного сока с соком от первичного прессования, кратковременный нагрев смеси до температуры 100°С и обработку бентонитом и активированным углем при постоянном перемешивании в течение 30 мин, последующую грубую фильтрацию и ультрафильтрацию через полимерные мембраны размером 8 и 5 кДа, концентрирование полученного ретентата после проведения ультрафильтрации на мембранах 5 кДа и выделение из полученного раствора путем кристаллизации при температуре 5-10°С инулина или получение ферментативным методом глюкозо-фруктозных сиропов, при этом полученный после ультрафильтрации с порогом отделения 5 кДа пермеат, содержащий собственно фpyктoолигocaxapиды, концентрируют до содержания сухих растворимых веществ не менее 75 мас.% для получения сиропа либо направляют на распылительную сушку.

Способ реализуется следующим образом:

1. Стадия подготовки сырья:

1.1 Приемка сырья;

1.2 Мойка сырья и инспекция;

1.3 Дробление.

2. Стадия изготовления мезги (тепловая обработка мезги).

3. Стадии получения продуктов:

3.1 Извлечение сока прессованием с дополнительной экстракцией, тепловой и ферментативной обработкой мезги,

3.2 Переработка сока с использованием мембранных технологий с целью получения:

3.2.1 Получение товарного инулина;

3.2.2 Получение глюкозо-фруктозных сиропов ГФС-55, ГФС-70, ГФС-90;

3.2.3 Получение фруктоолигосахаридов (ФОС) в виде сиропа или сухого порошка.

Ниже представлено подробное описание каждой стадии.

1. Стадия подготовки сырья.

Топинамбур, убранный механизированным способом, транспортируют в грузовиках навалом, в деревянных или пластиковых контейнерах. Клубни подвергают отмочке в бассейнах с водой. После отмочки, но не позднее чем через 24 часа, по гидравлическому транспортеру их направляют на предварительную мойку в моечную машину, где они очищаются от прилипшей земли и т.д. Затем клубни подают на щеточно-моечную машину. Окончательная мойка проводится на универсальной моечной машине. Клубни поступают на инспекционный конвейер для отбраковки непригодных для переработки экземпляров. Клубни поступают на дробилку с целью получения мезги с размерами частиц 0,3-1 мм.

2. Стадия изготовления мезги.

Мезга клубней топинамбура подается в теплообменник, где подвергается высокотемпературному нагреву до 100°С в течение 30-60 с для предотвращения ее потемнения и микробиологической порчи в процессе дальнейшей переработки.

3. Стадии получения продуктов.

Извлечение сока прессованием с последующей экстракцией выжимок.

Извлечение сока из мезги осуществляют путем прессования на горизонтальном корзиночном пневматическом прессе. Полученные выжимки экстрагируют горячей водой с температурой 80-90°С при гидромодуле смеси 1:2-3. Смесь охлаждают до температуры 50-55°С и добавляют в нее фермент, обладающий целлюлазной и гемицеллюлазной активностью (например, фермент немецкой компании «Эрбсле Гайзенхайм» Vegazym НС) в количестве минимум 0,1 мл/100 л смеси, выдерживают в течение 1 часа при постоянном перемешивании. Полученную массу отправляют на прессование с целью отделения сока. Полученный сок объединяют с соком от первичного прессования.

3.1 Переработка сока с использованием мембранных технологий;

3.2.1 Получение инулина.

Предварительно для коагуляции белковых и других высокомолекулярных примесей сок подвергают кратковременному нагреву до температуры 100°С.Прогретый сок обрабатывают раствором бентонита и активированным углем в течение 30 минут при постоянном перемешивании. Дозировка бентонита может варьироваться в пределах от 30 до 150 г/100 л сока в зависимости от количества и состава белков в сырье, дозировка угля составляет максимально 5 кг/100 л сока.

Обработанный сок поступает на грубую фильтрацию. Отфильтрованный инулин-содержащий раствор при температуре 50°С поступает на ультрафильтрацию с границей отделения 8 кДа для отделения высокомолекулярных и коллоидно-дисперсных веществ. Ретентат подвергается диафильтрации. Пермеат с ультра- и диафильтрации объединяется и направляется на мембранный модуль с границей отделения 5 кДа для выделения низкомолекулярных продуктов при температуре 50°С. В пермеат переходят фруктоолигосахариды, ретентат содержит собственно инулин.

Часть ретентата, содержащего молекулы размером 5-8 кДа, концентрируется на вакуумно-выпарной установке до содержания сухих растворимых веществ 30-50 мас.%. Полученный концентрат охлаждается до температуры 5-10°С. Инулин, который практически не растворим в холодной воде, выпадает в осадок. Осадок отделяют центрифугированием, промывают холодной водой и направляют на сушку при температуре 50-60°С.

Полученный продукт имеет следующие физико-химические показатели: содержание инулина не менее 97%, моносахаридов не более 0,3%, дисахаридов не более 0,2%, содержание влаги не более 1,9%, содержание сульфатной золы не более 0,6%. Препарат хроматографически однороден, примесей углеводов не обнаружено.

3.2.2 Получение глюкозо-фруктозных сиропов ГФС-55, ГФС-70, ГФС-90.

Другую часть ретентата смешивают с маточным раствором, полученным после выделения инулина. В полученный раствор добавляют фермент инулиназа. Гидролиз проводят при температуре 50-70°С и рН раствора 3,5-4,5, который регулируют добавлением лимонной кислоты в течение 60-120 мин. При полном прохождении гидролиза и концентрировании раствора до содержания сухих растворимых веществ не менее 70 мас.% образуется глюкозо-фруктозный сироп с содержанием фруктозы в сухом веществе более 90 мас.% (ГФС-90).

Продукт содержит, мас.%:

Сухие вещества, не менее 70,

в т.ч. (к сухим веществам)

Моносахариды (фруктоза, глюкоза), не менее 93,

в том числе фруктоза, не менее 90

Дисахара не более 0,3

Пектиновые вещества 0

Инулин 0

Белки 0

Жиры 0

Зола следы

Полученный фруктозосодержащий раствор нагревают до температуры 50-70°С и подвергают гидролизу с применением фермента инвертаза. В зависимости от продукта, который необходимо получить ГФС-70 или ГФС-55, рассчитывается необходимое количество фермента, время проведения реакции, рН раствора.

3.2.3 Получение фруктоолигосахаридов в виде сиропа или сухого продукта. Пермеат, полученный после ультрафильтрации и содержащий фруктоолигосахариды, подают на вакуум-выпарную установку, где он упаривается до содержания сухих растворимых веществ не менее 75 мас.%. Полученный сироп является товарным продуктом. Дополнительно сироп может быть подвергнут сушке распылительного типа для получения сухого порошка фруктоолигосахаридов, который также представляет собой товарный продукт. Фруктоолигосахариды в полученном продукте представлены смесью три-, тетра- и пентасахаридов глюкозы и фруктозы.

Способ комплексной переработки топинамбура, предусматривающий мойку и измельчение клубней топинамбура с последующим нагревом мезги до 100°С в течение 30-60 с, прессование, обработку полученных после прессования выжимок горячей водой с температурой 80-90°С при гидромодуле смеси 1:2-3 и добавление к полученному раствору фермента, обладающего целлюлозной и гемицеллюлазной активностью, объединение полученного сока с соком от первичного прессования, кратковременный нагрев смеси до температуры 100°С и обработку бентонитом и активированным углем при постоянном перемешивании в течение 30 мин, последующую грубую фильтрацию и ультрафильтрацию через полимерные мембраны размером 8 и 5 кДа, концентрирование полученного ретентата и выделение из полученного раствора путем кристаллизации при температуре 5-10°С инулина или получение ферментативным методом глюкозо-фруктозных сиропов, при этом полученный после ультрафильтрации с порогом отделения 5 кДа пермеат, содержащий собственно фруктоолигосахариды, концентрируют до содержания сухих растворимых веществ не менее 75 мас.% для получения сиропа либо направляют на распылительную сушку.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к кондитерской промышленности. .

Изобретение относится к смеси олигосахаридов, пищевым продуктам, содержащим указанную смесь олигосахаридов, и способам получения указанной смеси олигосахаридов. .
Изобретение относится к технологии комплексной переработки овощей. .
Изобретение относится к технологии комплексной переработки овощей. .
Изобретение относится к технологии комплексной переработки овощей. .
Изобретение относится к технологии комплексной переработки овощей. .
Изобретение относится к технологии комплексной переработки овощей. .
Изобретение относится к технологии комплексной переработки овощей. .
Изобретение относится к технологии комплексной переработки съедобных растений. .
Изобретение относится к технологии комплексной переработки овощей. .

Изобретение относится к углеводному гелю для спортивного питания, содержащему, по меньшей мере, воду в количестве 20-60 г/100 г геля, глюкозу и фруктозу в соотношении величин в диапазоне от 3:1 до 1:1

Изобретение относится к пищевой промышленности. Согласно предложенному способу яблоки в целом виде обрабатывают ЭМП СВЧ с частотой 2400±50 МГц, мощностью 300-600 Вт в течение 2,0-2,5 минут и нарезают на дольки. Образовавшиеся в процессе нарезки отходы заливают водой и кипятят в течение 10-20 минут, затем охлаждают до 50-60°C и фильтруют, в результате получают настой с содержанием сухих веществ 3-6%. Затем к настою добавляют сахар в таком количестве, чтобы получить сахарный сироп с содержанием сухих веществ 26-30%. Способ обеспечивает получение безотходной технологии производства яблочного компота. 2 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству компота. Способ предусматривает приготовление сахарного сиропа для заливки компота из айвы на основе настоя с содержанием с.в. 6-8% из отходов после нарезки плодов на дольки и сахарного песка с содержанием с.в. 99,5%. Изобретение позволяет снизить расход сахара и обеспечивает безотходную технологию производства компота из айвы. 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к инстантному функциональному пищевому продукту. Инстантный функциональный пищевой продукт для коррекции нарушений пищевого статуса содержит белковый, углеводный и жировой компоненты, витаминно-минеральный премикс, пищевые волокна, вкусовые, ароматические и другие добавки. В качестве белкового компонента используется гидролизат куриного белка, обогащенный белком обезжиренного коровьего молока. В качестве углеводного компонента - смесь моно- или дисахарида с полисахаридом. Витаминно-минеральный премикс дополнительно содержит биологически активное вещество - смесь селена, молибдена и хрома. Функциональный пищевой продукт позволяет расширить ассортимент инстантных функциональных пищевых продуктов, имеет повышенную пищевую и биологическую ценность и может использоваться в питании людей с избыточной массой тела, для нутритивной поддержки людей с пониженным индексом массы тела, для повышения адаптационных возможностей организма. 3 з.п. ф-лы, 6 табл., 3 пр.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению фруктовых продуктов из яблок. Яблоки подготавливают, удаляют несъедобные части и кожуру, режут на ломтики толщиной 1-3 мм. Ломтики обрабатывают раствором, содержащим 70 мас.% натурального сахара и 30 мас.% сока актинидии или концентрированного сока актинидии, или 70 мас.% натурального сахара и 30 мас.% сока лимонника, или концентрированного сока лимонника, или 70 мас.% натурального подсластителя фруктозы при температуре 30°C в течение 4 часов. Ломтики сушат конвекционным способом при температуре не более 75°С до остаточной влажности 2-4%. Продукт обладает высокой антиоксидантной активностью и уникальным гармоничным сочетанием внешнего вида с нежной хрупкой консистенцией, вкусом и ароматом яблок. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к сахарной. Способ производства сахарсодержащего продукта предусматривает диспергирование пищевой добавки в виде аэрозоля и нанесение его на подвижный вибрирующий слой влажных кристаллов сахара, перемешивание сахара в рабочей камере вибросмесителя с указанной пищевой добавкой и сушку полученного продукта. При этом в рабочей камере вибросмесителя создают сложные пространственные колебания кристаллов со спиралеобразными траекториями движения. Пищевую добавку перед нанесением диспергируют в сухом виде до состояния тонкодисперсного порошка. Из полученного тонкодисперсного порошка создают пылевидный аэрозоль путем инжекции последнего с пневматическим дозированием на вибрирующий слой влажных кристаллов сахара. В качестве пищевой добавки используют высокоинтенсивный подсластитель - стевиолгликозид с коэффициентом сладости 150-400. Причем количество добавки составляет 0,25-1,34 вес.ч. на 100 вес.ч. сахара. Изобретение обеспечивает за счет инжекции порошка локализацию введения и улучшение контактов частиц добавки с влажными кристаллами сахара, а также улучшение вкусовых характеристик продукта путем более точного дозирования и уменьшение потерь добавки из-за рассеяния аэрозоля. 3 пр.

Изобретение относится к питательным продуктам «на один укус» и способам их применения. Предложен продукт «на один укус» на углеводной основе, включающий участок густой массы, содержащий источник углеводов, имеющий соотношение глюкогенных и фруктогенных углеводов между около 1,5 и около 2,5, с по меньшей мере 60% энергосодержания продукта, обеспечиваемыми данным источником углеводов, и начинку, заключенную в оболочку из участка густой массы, в котором содержится натрий в количестве от около 200 мг до около 400 мг натрия на 100 г продукта и в котором начинка находится в форме, выбранной из группы, состоящей из порошка, пасты, пюре, желе, крема, жидкости, полужидкого состояния и их комбинаций. Изобретение обеспечивает питательный продукт «на один укус», содержащий густую массу на белковой или углеводной основе, которая заключает в себе полужидкую начинку. Полужидкая начинка может быть, например, желе, джемом или пюре, содержащим фрукты, арахисовое масло, шоколад и т.д. Питательные продукты могут также включать покрытия, содержащие вкусные и питательные компоненты, такие как шоколад, кусочки фруктов, хрустящие зерновые компоненты, орехи и другие подобные компоненты. Данные продукты «на один укус» могут быть специально разработаны и предоставлены атлету для индивидуализированного снабжения белками или углеводами с регулированием дозировки. Данные питательные продукты «на один укус» также могут быть специально предназначены для людей в качестве закуски, обладающей отличными вкусовыми и полезными для здоровья качествами. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил., 4 табл., 4 пр.

Изобретение относится к питательным композициям. Упакованный пищевой продукт включает корпус упаковки и питательную композицию, имеющую уменьшенную липкость на своей поверхности, в котором питательная композиция содержит множество твердых частиц, по меньшей мере, на внешней поверхности и углеводную фракцию, содержащую глюкозу и фруктозу в соотношении от 3:1 до 1:1. При этом питательная композиция является твердой питательной композицией, имеющей покрытие из твердых частиц, по меньшей мере, на внешней поверхности. Причем твердые частицы имеют диаметр в диапазоне от около 1 мм до около 10 мм и выбраны из группы, состоящей из овсяных хлопьев, зерен, частиц печенья, вафельных дисков и их комбинаций. При этом твердые частицы имеют шероховатую поверхность, позволяющую им оставаться на поверхности твердой пищевой композиции. Предложен способ изготовления упакованного пищевого продукта, имеющего уменьшенную липкость, по меньшей мере, на внешней поверхности, который включает стадии: формирования твердой питательной композиции, содержащей углеводную фракцию из глюкозы и фруктозы в соотношении от 3:1 до 1:1, осаждения покрытия из твердых частиц, по меньшей мере, на одной поверхности твердой питательной композиции, упаковывания твердой питательной композиции в упаковку. Изобретение позволяет уменьшить липкость наружной поверхности питательной композиции. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения плодового сиропа включает сушку и измельчение целых плодов калины, термическую обработку в присутствии сахара и воды и фильтрование. При этом плоды калины высушивают до влажности 13% при температуре 75±2°C в течение 72 часов с продувкой интенсивностью 30% объема воздуха в течение последнего часа. Измельчение высушенных плодов осуществляют до частиц размером 0,01 мм. Термическую обработку проводят путем варки сиропа до содержания сухих веществ 50%. Изобретение позволяет получить сироп из плодов калины с максимальным выходом водо- и жирорастворимых биологически активных веществ. 2 табл., 8 пр.
Изобретение относится к пищевой промышленности, и может быть использовано в качестве пищевой добавки при производстве пищевых продуктов. Способ предусматривает приготовление фруктозного сиропа из экстракта цветков одуванчика, липы, ромашки и кумквата. Для чего цветки одуванчика, липы, ромашки промывают, измельчают до размера частиц не более 2 мм. Смешивают их с водой и с мякотью и цедрой кумквата. Затем экстрагируют при перемешивании в течение 3-5 ч, полученный водный экстракт фильтруют и смешивают с фруктозой при массовом соотношении фильтрат : фруктоза, взятых в соотношении 1:1. Полученный сироп нагревают до 100°C при перемешивании, охлаждают, разливают и упаковывают. Для приготовления 1000 г фруктозного сиропа используют 500 г экстракта цветов одуванчика, липы, ромашки, кумквата, 500 г фруктозы. Изобретение обеспечивает получение фруктозного сиропа с повышенной пищевой и биологической ценностью. Данный сироп может быть использован как профилактическое средство и для питания больных галактоземией, лактозной недостаточностью, сахарным диабетом. 2 табл., 2 пр.
Наверх