Спосіб отримання мальтозних сиропів із крохмалевмісної сировини

Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до крохмале-патокового виробництва. Відомий спосіб отримання мальтозних сиропів із крохмалевмісної сировини, який включає в себе приготування суспензії із кукурудзяного борошна з масовою часткою сухи х речовин 20-25%, дозування ячмінного солоду в кількості 2-3% до маси борошна, розріджування суспензії при температурі 80°С. Розварену масу піддають оцукрюванню шляхом додавання другої частини солоду в кількості 6-7% (в перерахунку на ячмінь) при температурі 62°С з наступним підігріванням суспензії до температури 65°С протягом 20-30 хвилин. Оцукрену кукурудзяну суспензію підігрівають до температури 80°С з метою інактивування ферментного препарату та проводять відокремлення твердої фази. (Трегубов Н.Н., Жарова Е.Я., Жушман А.И., Сидорова Е.К. Технология крахмала и крахмалопродуктов. -М.: "Легкая и пищевая пром-ть", 1981. -с.366). Недоліком способу є складність проведення процесу отримання мальтозних сиропів із крохмалевмісної сировини за рахунок використання для гідролізу не очищеного ферментного препарату. Солодовий препарат має значну протеолітичну активність у зв'язку з чим гідролізує білок до амінокислот, які вступають в реакцію меланоїдіноутворення, підвищуючи тим самим забарвленість мальтозних сиропів. Найближчим технічним рішенням є спосіб отримання мальтозних сиропів, який полягає в тому, що в суспензію кукурудзяного крохмалю з масовою часткою сухи х речовин 32% та рН6.0 дозують термостабільну a - амілазу і проводять розріджування при температурі 95°С протягом 120 хвилин з наступним інактивуванням ферментного препарату. Після чого проводять оцукрювання гідролізату при температурі 58-60°С та рН 5.2 в присутності оцукрюючих ферментних препаратів ( b - амілази та пуллуланази). Отриманий мальтозний сироп очищають та концентрують. (Gerhard Konieczny-Janda, Pekka Kekki. Higher maltose with advanced enzyme technology 51st Starch Convention, - Detmold, Germany. -2000. p.4.). Недоліком способу є багатостадійність процесу отримання та висока вартість мальтозних сиропів. В основу винаходу покладено задачу удосконалення способу отримання мальтозних сиропів із крохмалевмісної сировини, шляхом використання нових технологічних параметрів забезпечити підвищений вміст мальтози у сиропі та покращити очищення мальтозних сиропів. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі отримання мальтозних сиропів, який включає розріджування крохмальної суспензії термостабільною a - амілазою, інактивацію ферментного препарату та оцукрювання ферментними препаратами ( b - амілази та п уллуланази). Згідно винаходу у гідролізат отриманого із крохмалевмісної сировини після розріджування термостабільною a - амілазою, розділення твердої та рідкої фаз, механічного очищення дозують оцукрюючі ферментні препарати в кількості: b - амілази - 2.0-2.5 одиниці активності на 1 грам сухих речовин гідролізату (од.акт./г СР) та пуллуланази - 1.0-1.5од.акт./г СР та проводять оцукрювання протягом 24-36 годин. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному. Оцукрювання гідролізатів отриманих із крохмалевмісної сировини проводили із використанням двох ферментних препаратів ( b - амілази та пуллуланази). b - амілаза - це екзогідролаза, яка руйнує кожний другий a - 1,4 - зв`язок з не редукувального кінця крохмального полімеру до основного продукту гідролізу - мальтози. Пуллуланаза руйнує a - 1,6 - зв`язків крохмального полімеру. Шляхом використання суміші цих ферментних препаратів підвищується ефективність процесу оцукрювання гідролізатів отриманих із крохмалевмісної сировини. Під час проведення інактивації амілазного ферментного препарату видаляють жиро-білкового комплексу, що дозволяє покращити доступ оцукрюючих ферментних препаратів до крохмального полімеру та спростити очищення мальтозних сиропів від барвних речовин активним вугіллям. При дозуванні ферменту b - амілази менше ніж 2.0од.акт./г СР гідролізату оцукрювання відбувається повільно і зменшуються кількість мальтози у сиропі. При дозуванні ферменту більше за 2.5од.акт./г СР гідролізату ефект гідролізу не змінюється проте підвищуються економічні витрати. При дозуванні ферменту пуллуланази менше ніж 1.0од.акт./г СР гідролізату під час оцукрювання ефект гідролізу не змінюється, проте при збільшенні дозування до 1.0-1.5од.акт./г СР гідролізату підвищується вміст мальтози у сиропі за рахунок руйнування a - 1,6 - зв`язків крохмального полімеру, покращується очищення мальтозних сиропів. Під час дослідження процесу отримання мальтозних сиропів застосовували ферментні препарати фірми Genencor (США): OPTIMALT ВВА ( b - амілазa ) та OPTIMALT L-1000 (пуллуланаза). Поєднання запропонованих ознак дозволяє забезпечити очікуваний технічний результат: збільшення вмісту мальтози у сиропі після оцукрювання та покращення технологічних показників мальтозних сиропів шляхом зменшення вмісту продуктів розкладу білку. Спосіб здійснюється наступним чином. Після розділення твердої та рідкої фаз здійснювали відокремлення жиро-білкового комплексу шляхом доведення 1н соляною кислотою до рН гідролізату 4.6-4.75. Відокремлення зкоагульованого жиро-білкового комплексу здійснювали відфільтровуванням через шар перліту. Очи щений гідролізат оцукрювали двома ферментними препаратами: b - амілазa дозованою в кількості 2.0-2.5од.акт./г СР гідролізату та пуллуланаза 1.01.5од.акт./г СР гідролізату при температурі 58-62°С протягом 24-36 годин. Приклади здійснення способу. Приклад №1 Отриманий після відокремлення твердої фази (мезги) гідролізат очищали від жиро-білкового комплексу шляхом доведення 1н соляною кислотою до рН4.6-4.75 з наступним його відфільтровуванням через шар перліту. В очищений гідролізат додавали b - амілазу в кількості 2.5од.акт./г СР гідролізату та пуллуланазу в кількості 1.5од.акт./г СР гідролізату та проводили оцукрювання при температурі 60°С протягом 24 годин. Внаслідок чого отримали мальтозний сироп з глюкозним еквівалентом 47.5% (у таблиці 1 дослід №17). В таблиці 1 приведені результати експериментальних досліджень по зміні редукувальних речовин в перерахунку на глюкозу (глюкозний еквівалент) та мальтозу до маси сухих речовин залежно від кількості дозованих ферментних препаратів та тривалості проведення процесу оцукрювання. На основі даних таблиці 1 можна зробити висновок, що з підвищенням тривалості проведення оцукрювання від 24 до 36 годин глюкозний еквівалент зростає. При тривалості процесу оцукрювання гідролізату більше за 36 годин глюкозний еквівалент знижується, внаслідок реакції реполімерізації та меланоїдіноутворення. Таким чином, експериментальні дані підтверджують доцільність проведення процесу оцукрювання протягом 24-36 годин із використанням суміші двох ферментних препаратів: ( b - амілазa ) та (пуллуланаза). Таблиця 1 № досліду b - амілази Дозування ферменту, од. акт./г пуллуланази Вих. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Вих. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Вих. 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Вих. 28 29 30 31 32 33 34 35 36 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 Тривалість оцукрювання, годин 12 24 36 12 24 36 12 24 36 12 24 36 12 24 36 12 24 36 12 24 36 12 24 36 12 24 36 12 24 36 12 24 36 12 24 36 Вміст редукувальних речовин, % до м. СР в перерахунку на: Глюкозу Мальтозу 39.7 74.8 40.7 77.3 41.0 77.9 40.8 77.5 41.5 78.85 42.7 77.3 40.7 77.3 41.2 78.3 43.8 83.2 42.0 79.8 41.7 77.8 43.8 83.2 44.9 85.3 43.7 83.0 42.6 80.9 45.3 85.7 44.5 85.7 45.4 86.3 47.5 90.26 45.2 85.9 40.2 76.5 43.5 82.9 44.0 84.0 43.9 83.2 41.6 78.6 43.5 82.9 43.4 83.0 42.1 78.7 43.4 79.8 43.0 79.2 43.7 79.6 44.8 84.3 45.0 85.5 44.2 84.0 44.9 85.3 46.0 87.4 45.0 85.5 45.4 85.7 45.8 86.0 44.5 84.6