Способ получения фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура включает мойку и измельчение топинамбура, экстрагирование в течение 15-20 мин, отделение экстракта от твердой фазы, концентрирование и расфасовку. Причем после измельчения из вымытых свежих клубней топинамбура отжимают сок. После отделения от твердой фазы выжимок постепенно добавляют к нему горячую воду с температурой 80-85°C до получения гидромодуля сок/вода (1:1)-(1:2), выжимки помещают в ультразвуковую ванну с нагревом, заливают водой и проводят экстрагирование сахаров при температуре 70-80°C. Отделяют экстракт от твердой фазы путем фильтрации, отжимают в горячем виде, затем фильтрат смешивают с разбавленным водой соком. Затем проводят его гидролиз для получения фруктозо-глюкозного сиропа путем добавления раствора пищевой лимонной кислоты до pH 3,0-4,0 при температуре 80-85°C в течение 4-4,5 ч при постоянном перемешивании. Концентрируют гидролизат в вакуум-выпарном аппарате при температуре 80-85°C до содержания во фруктозо-глюкозном сиропе не менее 85-90% сухих веществ, затем готовый сироп расфасовывают в тару. Изобретение позволяет увеличить в сравнении с прототипом содержание сухих веществ во фруктозо-глюкозном сиропе до 85-90%. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а конкретно к способу переработки клубней топинамбура с получением фруктозо-глюкозного сиропа.

Известен способ производства фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура, который включает подготовку корнеплодов к переработке, их бланширование, измельчение в мезгу и прессование. Кислотный гидролиз инулина ведут ортофосфорной кислотой в течение 30-120 мин при pH раствора 0,5-5,0 и температуре 35-100°C. Гидролизат нейтрализуют известковым молоком. Затем проводят удаление нерастворимого осадка фосфата кальция из гидролизата центрифугированием. Нейтрализованный гидролизат очищают путем ультрафильтрации. Полученный фильтрат подвергают ионообменной очистке на катеоните и анионите до содержания в растворе не менее 80% редуцирующих веществ от сухих веществ раствора. Очищенный фруктозо-глюкозный раствор выпаривают до получения сиропа при температуре не более 80°C до содержания не менее 80% редуцирующих веществ от сухих веществ раствора [Патент №2224026 РФ, МПК C13K 11/00, 1/06; A23L 1/09. Способ производства фруктозо-глюкозного сиропа / Голубев B.Н., Беглов С.Ю.; заявители и патентообладатели Голубев В.Н., Беглов C.Ю. - №2002119735; заявл. 25.07.02; опубл. 20.02.2004].

К недостаткам способа следует отнести длительность и высокую температуру процесса гидролиза инулина, сложность и многоступенчатость очистки гидролизата.

Известен способ получения фруктозного сиропа из инулинсодержащего сырья, предусматривающий выделение сока из клубней топинамбура, его очистку, гидролиз инулина пищевой кислотой, осветление гидролизата и концентрирование его до сиропа, где гидролиз углеводного комплекса до фруктозы осуществляют в две стадии: при pH 5,0-5,2 ортофосфорной кислотой и при pH 4,0-4,2 в электродиализаторе с биполярными мембранами до образования фруктозы и глюкозы [Патент №1392105 SU, МПК C13K 11/00. Способ получения фруктозного сиропа из инулинсодержащего сырья / Бобровник Л.Д., Ремесло Н.В., Гулый И.С., Ефимов А.О. и др.; заявители и патентообладатели Киевский техн. ин-т пищ. пром., Киевский науч. - исслед. ин-т эндокринологии и обмена в-в. - №4004100; заявл. 14.10.1985; опубл. 30.04.1988].

Однако недостатком известного способа являются высокие материальные и энергетические затраты на стадии гидролиза углеводного комплекса с использованием специального оборудования.

Известен способ получения инулина и других фруктаносодержащих продуктов из топинамбура путем мойки клубней топинамбура, который включает выдерживание клубней в воде в течение 2,5-3 ч, резку клубней, сушку и измельчение высушенного продукта. Суспензию получают путем смешивания в реакторе с паровой рубашкой измельченного продукта и постепенно подаваемой воды температурой 85-90°C до получения соотношения компонентов суспензии 1:(5-6), затем в течение 1,5-2 ч проводят экстракцию фруктозанов, после отделяют мезгу и обесцвечивают инулинсодержащий раствор. Дополнительно в способе получения инулина и других фруктаносодержащих продуктов из топинамбура получают фруктозо-глюкозный сироп. Для этого упаренный инулинсодержащий раствор подвергают гидролизу органической или минеральной кислотой при pH 1,5-2,0 и температуре 60-70°C. После этого гидролизат упаривают до 5,5%-ного содержания сухих веществ, обесцвечивают через слой перлита на барабанном вакуум-фильтре, а затем полученный обесцвеченный раствор опять упаривают до показателя содержания сухих веществ не менее 70% в готовом продукте [Заявка WO 2012/141617 C08B 37/00, 37/18. Способ получения инулина и других фруктаносодержащих продуктов из топинамбура / Артемьев В.Д., Васильева Ю.П.; заявители Артемьев В.Д., Васильева Ю.П. - №000280; заявл. 12.04.12; опубл. 18.10.12].

К недостаткам способа следует отнести большую затрату времени на весь процесс получения инулина и других фруктаносодержащих продуктов из топинамбура (сушка, измельчение в муку, обесцвечивание), большой расход воды и длительность процесса разрушения инулина.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является способ получения фруктозосодержащего раствора из топинамбура, предусматривающий мойку и измельчение топинамбура, например, на дробилке до размера частиц 1-2 мм, его экстрагирование подкисленной водой, отделение экстракта от твердой фазы (по любой известной технологии). При этом экстрагирование осуществляют при pH 5-6,5 в течение 15-20 мин при температуре 55-65°C при соотношении топинамбур - подкисленная вода, равном (1:2)÷ (1:2,5), из полученного экстракта ультрафильтрацией выделяют фракцию, содержащую низкомолекулярные соединения с молекулярной массой не более 1000 Да. Выделенную фракцию концентрируют обратным осмосом до содержания сухих веществ 25-30% с получением целевого продукта, целевой продукт подвергают фотостерилизации и расфасовывают.[Патент №2493261 РФ, МПК C13K 11/00. Способ получения фруктозосодержащего раствора из топинамбура / Шаззо Р.И., Екутеч Р.И., Кондратенко В.В., Купин Г.А.; заявитель и патентообладатель ГНУ КНИИХ Россельхозакадемии. - №2012109313; заявл. 12.03.12; опубл. 20.09.13].

Недостатками прототипа являются:

- низкое содержание (25-30%) сухих веществ (фруктозы) в фруктозосодержащем растворе;

- использование для получения фруктозосодержащего раствора только низкомолекулярных сахаров топинамбура, при этом высокомолекулярные сахара (например, инулин) в процессе ультрафильтрации задерживаются и не переходят в раствор;

- необходимость в приобретении дорогостоящего оборудования (установка обратного осмоса).

Задачей изобретения является создание способа получения фруктозо-глюкозного сиропа, позволяющего получить следующий технический результат:

- увеличение содержания сухих веществ во фруктозо-глюкозном сиропе (продукте) до 85-90%;

- удешевление процесса получения фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура.

Указанный результат достигается тем, что в способе получения фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура, заключающемся в мойке и измельчении топинамбура, экстрагировании в течение 15-20 мин, отделении экстракта от твердой фазы, концентрировании и расфасовке, согласно изобретению после измельчения из вымытых свежих клубней топинамбура отжимают сок, после отделения от твердой фазы (выжимок) постепенно добавляют к нему горячую воду с температурой 80-85°C до получения гидромодуля сок/вода (1:1)-(1:2), выжимки помещают в ультразвуковую ванну с нагревом, заливают водой и проводят экстрагирование сахаров при температуре 70-80°C, отделение экстракта от твердой фазы производят фильтрацией, отжимают в горячем виде, затем фильтрат смешивают с соком, разбавленным водой, далее проводят его гидролиз для получения фруктозо-глюкозного сиропа путем добавления раствора пищевой лимонной кислоты до pH 3,0-4,0 при температуре 80-85°C в течение 4-4,5 ч при постоянном перемешивании, концентрируют гидролизат в вакуум-выпарном аппарате при температуре 80-85°C до содержания в фруктозо-глюкозном сиропе не менее 85-90% сухих веществ, затем готовый сироп расфасовывают в тару или перед фасовкой фруктозо-глюкозный сироп подвергают распылительной сушке до получения порошка.

Технический результат достигается, т.к. увеличивается содержание сухих веществ во фруктозо-глюкозном сиропе до 85-90% за счет использования при его приготовлении не только низкомолекулярных, но и высокомолекулярных сахаров топинамбура в результате проведения операции гидролиза (при pH 3,0-4,0, температуре 80-85°C и времени 4-4,5 ч), а также применения ультразвуковой ванны; удешевляется процесс получения фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура за счет замены дорогостоящего процесса обратного осмоса на дешевый процесс упаривания.

Для осуществления заявляемого способа получения фруктозо-глюкозного сиропа используют следующие реагенты:

- клубни топинамбура представляют собой подземную часть топинамбура. Они содержат растворимый полисахарид инулин (16-18%), азотистые вещества (2-3%), витамины С и группы В [Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия 1969-1978];

- карбонат кальция [ГОСТ 8253-79. Мел химически осажденный. Технические условия];

- пищевая лимонная кислота [ГОСТ 908-2004. Кислота лимонная моногидрат пищевая. Технические условия].

Изобретение осуществляют следующим образом.

Пример 1

500 г сырых клубней топинамбура моют водой в емкости с барботажем при периодическом перемешивании, выдерживают клубни в воде в течение 2,5 ч для отделения прилипшего грунта. Вымытые свежие клубни топинамбура измельчают, отжимают из них сок с помощью соковыжималки, отделяют от твердой фазы (выжимок) и постепенно добавляют к нему горячую воду с температурой 80°C до получения гидромодуля сок/вода 1:1, а выжимки помещают в ультразвуковую ванну с нагревом, заливают водой и проводят экстрагирование сахаров при температуре 70°C в течение 20 мин, фильтруют и отжимают в горячем виде через слой бязи. Затем фильтрат смешивают с соком, разбавленным водой. Для получения фруктозо-глюкозного сиропа раствор подвергают гидролизу путем добавления пищевой лимонной кислоты (18 г в 100 мл воды) до pH 3,0 и температуре 80°C в течение 4 ч при постоянном перемешивании. При этом получается светлый гидролизат с хорошими вкусовыми качествами, который концентрируют в вакуум-выпарном аппарате при температуре 85°C до содержания в фруктозо-глюкозном сиропе 86,3% сухих веществ. Затем готовый сироп расфасовывают в тару. Лимонная кислота является консервантом, поэтому продукт может храниться в течение 90 суток.

Пример 2

500 г сырых клубней топинамбура моют водой в емкости с барботажем при периодическом перемешивании, выдерживают клубни в воде в течение 3 ч для отделения прилипшего грунта. Вымытые свежие клубни топинамбура измельчают, отжимают из них сок с помощью соковыжималки, отделяют от твердой фазы (выжимок) и постепенно добавляют к нему горячую воду с температурой 83°C до получения гидромодуля сок/вода 1:1,5, а выжимки помещают в ультразвуковую ванну с нагревом, заливают водой и проводят экстрагирование сахаров при температуре 75°C в течение 18 мин, фильтруют и отжимают в горячем виде через слой бязи. Затем фильтрат смешивают с соком, разбавленным водой. Для получения фруктозо-глюкозного сиропа раствор подвергают гидролизу путем добавления пищевой лимонной кислоты (18 г в 100 мл воды) до pH 3,5 и температуре 83°C в течение 4 ч при постоянном перемешивании. При этом получается светлый гидролизат с хорошими вкусовыми качествами, который концентрируют в вакуум-выпарном аппарате при температуре 80°C до содержания в фруктозо-глюкозном сиропе 90,7% сухих веществ. Затем готовый сироп расфасовывают в тару. Лимонная кислота является консервантом, поэтому продукт может храниться в течение 90 суток.

Пример 3

500 г сырых клубней топинамбура моют водой в емкости с барботажем при периодическом перемешивании, выдерживают клубни в воде в течение 2 ч 40 мин для отделения прилипшего грунта. Вымытые свежие клубни топинамбура измельчают, отжимают из них сок с помощью соковыжималки, отделяют от твердой фазы (выжимок) и постепенно добавляют к нему горячую воду с температурой 85°C до получения гидромодуля сок/вода 1:2, а выжимки помещают в ультразвуковую ванну с нагревом, заливают водой и проводят экстрагирование сахаров при температуре 80°C в течение 15 мин, фильтруют и отжимают в горячем виде через слой бязи. Затем фильтрат смешивают с соком, разбавленным водой. Для получения фруктозо-глюкозного сиропа раствор подвергают гидролизу путем добавления пищевой лимонной кислоты (18 г в 100 мл воды) до pH 4,0 и температуре 85°C в течение 4,5 ч при постоянном перемешивании. Далее гидролизат подвергают распылительной сушке до получения порошка. Затем готовый порошок расфасовывают в тару.

Результаты опытов в сравнении с прототипом представлены в таблице.

Таким образом, из приведенных в таблице данных следует, что предлагаемый способ позволяет решить поставленные задачи и достичь ожидаемого технического результата, а именно: увеличить содержание сухих веществ во фруктозо-глюкозном сиропе до 86,3-90,7% за счет использования при его приготовлении не только низкомолекулярных, но и высокомолекулярных сахаров топинамбура в результате проведения операции гидролиза (при pH 3,0-4,0, температуре 80-85°C и времени 4-4,5 ч), а также применения ультразвуковой ванны; удешевить процесс получения фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура за счет замены дорогостоящего процесса обратного осмоса на дешевый процесс упаривания.

Способ получения фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура, включающий мойку и измельчение топинамбура, экстрагирование в течение 15-20 мин, отделение экстракта от твердой фазы, концентрирование и расфасовку, отличающийся тем, что после измельчения из вымытых свежих клубней топинамбура отжимают сок, после отделения от твердой фазы выжимок постепенно добавляют к нему горячую воду с температурой 80-85°C до получения гидромодуля сок/вода (1:1)-(1:2), выжимки помещают в ультразвуковую ванну с нагревом, заливают водой и проводят экстрагирование сахаров при температуре 70-80°C, отделение экстракта от твердой фазы производят фильтрацией, отжимают в горячем виде, затем фильтрат смешивают с соком, разбавленным водой, затем проводят его гидролиз для получения фруктозо-глюкозного сиропа путем добавления раствора пищевой лимонной кислоты до pH 3,0-4,0 при температуре 80-85°C в течение 4-4,5 ч при постоянном перемешивании, концентрируют гидролизат в вакуум-выпарном аппарате при температуре 80-85°C до содержания в фруктозо-глюкозном сиропе не менее 85-90% сухих веществ, затем готовый сироп расфасовывают в тару.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ уменьшения количества акриламида, образующегося при получении мелассы, согласно которому в осветленный сахарный раствор добавляют аспарагиназу и испаряют воду.
Изобретение относится к способу получения ксилозного продукта и целлюлозы для химической переработки из содержащей ксилан биомассы, которая имеет содержание ксилана 10-35%, рассчитанное на сухое вещество биомассы.
Изобретение относится к пищевой, фармацевтической и комбикормовой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой и медицинской промышленности, в частности к получению заменителей сахара для диетического и лечебно-профилактического питания. .

Изобретение относится к способу разделения при фракционировании раствора, содержащего бетаин и сахарозу, путем осуществления на указанном растворе хроматографического фракционирования и нанофильтрации и регенерации фракции, обогащенной бетаином, и возможно фракции, обогащенной сахарозой, причем хроматографическое разделение проводят с использованием материала для заполнения колонок, выбираемого из катионообменных смол и анионообменных смол, а нанофильтрация проводится с мембраной для нанофильтрации, выбираемой из полимерных и неорганических мембран, имеющих предельную величину пропускания от 100 до 2500 г/моль.

Изобретение относится к производству подслащивающих веществ для пищевых продуктов. .

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к молочной. .

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для получения сухого молочного продукта. .

Изобретение относится к технологии кристаллизации органических соединений из содержащих их растворов. .

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к переработке биомассы. Предложен способ повышения доступности углеводов, содержащихся в исходном материале биомассы. Путем нарезания, растирания, раздавливания, дробления или рубки уменьшают размер исходного материала биомассы, содержащего полисахариды, выбранные из целлюлозы, пектина, гемицеллюлозы и их смесей. Получают исходную биомассу, содержащую менее 5% воды. Облучают исходную биомассу электронным пучком при уровне дозы от 1 до 10 Мрад/с и мощности от 1 до 500 кВт с получением первого обработанного материала биомассы. Охлаждают и снова облучают первый обработанный материал биомассы пучком электронов при уровне дозы от 1 до 10 Мрад/с и мощности от 1 до 500 кВт. Получают второй обработанный материал биомассы со среднечисленной молекулярной массой от 3000 до 50000 Дальтон и увеличенной доступностью углеводов. Изобретение позволяет получать материал, имеющий доступность питательных элементов, превышающую доступность питательных элементов исходной биомассы. 16 з.п. ф-лы, 46 ил., 20 табл., 45 пр.
Группа изобретений относится к области получения сиропа. Предложен способ получения содержащего мальтит сиропа и применение вышеуказанного сиропа для снижения количества катализатора на стадии гидрогенизации содержащего мальтозу сиропа. Способ включает проведение разжижения крахмального молока, проведение осахаривания разжиженного крахмального молока, добавление мальтогенной альфа-амилазы или изоамилазы в разжиженное крахмальное молоко во время осахаривания, молекулярное просеивание содержащего мальтозу сиропа для получения фракции, содержащей, по меньшей мере, 95% мальтозы и каталитическую гидрогенизацию данной фракции. Изобретения обеспечивают получение сиропа с высоким содержанием мальтита и низким содержанием сорбита и мальтотриитола. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ переработки растительного сырья для получения гидролизатов, содержащих ксилозу, для получения ксилита, включающий гидролиз растительного сырья, хлористым водородом. Для проведения гидролиза измельченное растительное сырье насыщают хлористым водородом из газовоздушной смеси с концентрацией 0,5-4,0 об.% хлористого водорода. Из полученной гидролизат-массы проводят десорбцию хлористого водорода путем ее продувки воздухом. Полученную при десорбции газовоздушную смесь с концентрацией 0,5-4,0 об.% охлаждают и используют на стадии насыщения растительного сырья с добавлением свежего хлористого водорода. Образующиеся при гидролизе гемицеллюлоз углеводы и олигосахариды экстрагируют из гидролизат-массы. Далее гидролизат, содержащий ксилозу, инвертируют, нейтрализуют, очищают от неуглеводных компонентов, кристаллизуют ксилозу, гидрируют ксилозу до ксилита с последующей очисткой и кристаллизацией ксилита. Способ обеспечивает упрощение процесса получения ксилита из гидролизатов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения фруктозо-глюкозного сиропа из клубней топинамбура включает мойку и измельчение топинамбура, экстрагирование в течение 15-20 мин, отделение экстракта от твердой фазы, концентрирование и расфасовку. Причем после измельчения из вымытых свежих клубней топинамбура отжимают сок. После отделения от твердой фазы выжимок постепенно добавляют к нему горячую воду с температурой 80-85°C до получения гидромодуля соквода -, выжимки помещают в ультразвуковую ванну с нагревом, заливают водой и проводят экстрагирование сахаров при температуре 70-80°C. Отделяют экстракт от твердой фазы путем фильтрации, отжимают в горячем виде, затем фильтрат смешивают с разбавленным водой соком. Затем проводят его гидролиз для получения фруктозо-глюкозного сиропа путем добавления раствора пищевой лимонной кислоты до pH 3,0-4,0 при температуре 80-85°C в течение 4-4,5 ч при постоянном перемешивании. Концентрируют гидролизат в вакуум-выпарном аппарате при температуре 80-85°C до содержания во фруктозо-глюкозном сиропе не менее 85-90 сухих веществ, затем готовый сироп расфасовывают в тару. Изобретение позволяет увеличить в сравнении с прототипом содержание сухих веществ во фруктозо-глюкозном сиропе до 85-90. 1 табл., 3 пр.

Наверх