Спосіб розріджування крохмалевмісної сировини

Спосіб розріджування крохмалевмісної сирови ни, що передбачає приготування крохмалевмісної суспензії, дозування ферменту та розріджування, який відрізняється тим, що розріджування суспензії з вмістом сухих речовин 30-35 % здійснюють термостабільною а-амілазою, дозованою з розрахунку 2,0-2,5 одиниці активності ферменту на 1 г сухих речовин, при застосуванні енергії надвисокої частоти у КІЛЬКОСТІ 700-800 Дж/см3 Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до крохмале-патокової галузі і може бути використаний для отримання цукристих сиропів із крохмалевмісної сировини Відомий спосіб розріджування крохмалевмісної сировини, який включає приготування суспензії кукурудзяної крупки з вмістом сухих речовин 25%, доведення значення рН до 6 та розріджування крохмалю при температурі 85°С та ступінчастому дозуванні бактеріальної а-амілази [Ладур Т А Производство сахаристых продуктов из крахмалсодержащего сырья с применением ферментов — М ЦНИИТЭИпищепром, 1978 — с 14] Недоліком способу є його тривалість та високі втрати крохмалю в сировині За прототип винаходу нами було прийнято спосіб розріджування крохмалевмісної сировини [Губин М Г , Гулюк Н Г , Макарова Т Н Производство сладких крахмалопродуктов из крахмалосодержащего сырья в Дании, /экспресс-информация, — М ЦНИИТЭИпищепром, вып 3, 1977 — с 10-11], який передбачає приготування суспензії кукурудзяної крупки з вмістом сухих речовин 28-30%, дозування бактеріальної а - амілази (3,5л розчинної а-амілази на 1т кукурудзяної крупки) та проведення двоступеневого розріджування протягом 2,53 годин при температурі 70-80°С При цьому отримують продукт з глюкозним еквівалентом 28-30% Недоліком способу є складність проведення процесу, його тривалість, яка обумовлює можливість ретроградацм крохмалю та значні витрати ферменту В основу винаходу покладено задачу створення способу розріджування крохмалевмісної сировини шляхом застосування електромагнітного поля над високої частоти (НВЧ) забезпечити інтенсифікацію процесу та високу якість гідролізатів за рахунок миттєвої клейстеризацм та ферментативного розріджування крохмалю Поставлене завдання вирішується тим, що в способі розріджування крохмалевмісної сировини, який полягає в приготуванні суспензії, дозуванні а-амілази та розріджуванні, згідно винаходу розріджування крохмалевмісної суспензії з вмістом сухих речовин 30-35% проводять термостабільною а - амілазою, дозованою в КІЛЬКОСТІ 2,0-2,5 одиниці активності ферменту на 1г сухих речовин суспензії, при застосуванні енергії НВЧ у КІЛЬКОСТІ 700800Дж/см3 Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному Гідроліз суспензії крохмалю з вмістом сухих речовин 30-35% проводять термостабільною а-амілазою, яку дозують у КІЛЬКОСТІ 2,0-2,5 одиниці активності на 1 грам сухих речовин При ВМІСТІ сухих речовин у суспензії менше 30% збільшуються енерговитрати на випарювання розчину перед висушуванням При використанні для гідролізу суспензії з вмістом сухих речовин більше 35% розріджування у полі НВЧ стає нерівномірним внаслідок високої в'язкості суспензії, гідролізат стає нетехнолопчним, тобто не придатним для подальшого перероблення Проте, застосування енергії НВЧ для розріджування крохмалевмісної суспензії дозволяє використовувати суспензію з більш високим вмістом сухих речовин ніж при звичайному нагріванні Дозування ферменту у КІЛЬКОСТІ більше ніж 2,5 одиниці активності на 1 грам сухих речовин суспензії призводить до невиправданих витрат ферменту без (О (О 62462 сті НВЧ-випромінювання витрати енергії НВЧ на продукт з вмістом сухих речовин 30-35% будуть 3 нижчі ніж 700Дж/см При цьому відбувається недостатнє розріджування суспензії та підвищуються втрати крохмалю з мезгою При збільшенні тривалості оброблення крохмалевмісної суспензії у полі НВЧ та потужності випромінювання витрати енергії 3 НВЧ будуть вищі за 800Дж/см За цих умов підвищуються енерговитрати вцілому на процес, гідролізати стають нетехнолопчними та подальшому пеСуспензія, приготовлена із кукурудзяного бореробленню не підлягають рошна, має високу діелектричну проникність та ниПоєднання запропонованих ознак дозволяє зазьку електропровідність Таким харчовим продуктам безпечити очікуваний технічний результат інтенвластива поляризація Механізм нагріву в електросифікацію процесу ферментативного розріджування магнітному полі пов'язаний з коливанням постійних та високу якість гідролізатів за рахунок застосувандиполей речовини і називається діелектричним ня енергії НВЧ нагрівом Спосіб здійснюється наступним чином Крохмалевмісна суспензія з дозованим фермеГотують суспензію кукурудзяної муки у воді з нтом обробляється у полі НВЧ із витратою енергії масовою часткою сухих речовин 30-35%, доводять 700-800Дж/см3 з метою клейстеризацм та розріджузначення рН до оптимального для даного ферменту вання крохмалю Поле НВЧ має частоту коливань та дозують термостабільну а-амілазу в КІЛЬКОСТІ 2450МГц Мікрохвилі проникають у крохмальну суспензію на глибину приблизно на 2-3,5см не зміню2,0-2,5 одиниці активності ферменту на 1г сухих ючи ХІМІЧНИЙ склад оброблюваної речовини До речовин суспензії Суміш ретельно перемішують переваг діелектричного нагріву, що здійснюється у Розріджування проводять у мікрохвильовій печі при мікрохвильових печах, відноситься висока концентзастосуванні енергії НВЧ у КІЛЬКОСТІ 700-800ДЖ/СМ 3 , рація енергії в одиниці об'єму, що призводить до що відповідає обробленню суспензії протягом 1-2 швидкого об'ємного нагрівання продукту, безінерхвилин у полі НВЧ із потужністю 600Вт Суміш за ЦІЙНІСТЬ включення та виключення потоку енергії, цих умов розріджується і досягається глюкозний ККД перетворення електромагнітної енергії в теплоеквівалент 25-30% ту близький до 100% Крім того, діелектричний наПриклади здійснення способу грів дозволяє створювати такі види розподілу джеПриклад 1 рел теплоти у об'єктах, які неможливі при В суміш кукурудзяної муки з водою з масовою звичайному нагріванні часткою сухих речовин 30% дозують термостабільСтупінь гідролізу крохмальної суспензії з вмісну а-амілазу в КІЛЬКОСТІ 2,5 одиниці активності том сухих речовин 30-35% регулюється потужністю ферменту на 1г сухих речовин Оброблення крохелектромагнітного поля надвисокої частоти та трималевмісної суспензії у КІЛЬКОСТІ 100см3 проводять валістю оброблення При збільшенні потужності протягом 2 хвилин у полі НВЧ із потужністю 600Вт мікрохвильового оброблення необхідно ВІДПОВІДНО Витрати енергії НВЧ на продукт при цьому складазменшити його тривалість при визначеному об'ємі ють 720Дж/см3 Крохмаль, що міститься у суспензії, продукту Змінюючи об'єм суспензії з вмістом сухих за цих умов повністю клейстеризується та розріречовин 30-35%, необхідно перерахувати режим джується У відокремленій рідкій фазі глюкозний оброблення, щоб витрати енергії НВЧ на продукт еквівалент становив 32,3% (у таблиці приклад №1) 3 були в межах 700-800Дж/см Інші приклади здійснення способу наведено у За низької тривалості оброблення крохмалевтаблиці 1 місної суміші у полі НВЧ або недостатньої потужнозбільшення ступеню гідролізу При меншому дозуванні ферменту розріджування суспензії не відбувається, продукт має високу в'язкість та стає нетехнолопчним Для гідролізу використовують саме термостабільну а-амілазу, яка витримує температуру 100-110°С, щоб забезпечити можливість проведення процесу при температурі кипіння суспензії 95-98°С у полі НВЧ без суттєвої інактивації ферменту впродовж декількох хвилин Таблиця № прикладу Концентрація крохмалевмісної суспензії, % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ЗО ЗО ЗО ЗО 35 35 35 35 35 35 40 40 Витрати Дозування ферменГлюкозний еквівалент гідроенергії НВЧ, ту, од ак /г СР лізату, % Дж/см3 2,5 720 32,3 2,0 720 28,82 1,0 720 19,05 3,0 720 30,9 2,0 720 29,4 2,5 720 33,7 3,0 720 33,82 2,5 800 35,1 2,5 900 32,9 2,5 600 20,2 25 720 не розріджується 3,0 720 не розріджується 62462 В таблиці наведені результати експериментальних досліджень по ЗМІНІ глюкозного еквіваленту в залежності від КІЛЬКОСТІ введеного ферментного препарату, концентрації суспензії та витрат енергії НВЧ на процес розріджування 100см 3 суспензії На основі даних таблиці можна зробити висновок, що при витратах енергії НВЧ на продукт з вмістом сухих речовин 30-35% нижчих ніж 700Дж/см 3 відбувається недостатнє розріджування суспензії та підвищуються втрати крохмалю з мезгою При збільшенні витрат енергії НВЧ за 800Дж/см 3 підвищу Комп'ютерна верстка А Крулевський ються енерговитрати вцілому на процес, продукт погано розріджується, гідролізати стають нетехнолопчними та подальшому переробленню не підлягають Таким чином, експериментальні дані підтверджують ДОЦІЛЬНІСТЬ проведення розріджування за умов, що наведені у прикладах № 1 , 2, 5, 6 та №8 Умови прикладів №3, 4, 7, 9-12 недоцільні, тому що супроводжуються підвищеними енерговитратами та невідповідною якістю гідролізатів Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119