СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРИСТЫХ ПРОДУКТОВ
METHOD OF PREPARING GRAIN MATERIAL FOR PRODUCTION OF SUGARY PRODUCTS

Изобретение относится к переработке зернового сырья в сахаристые продукты и может быть использовано для получения кормовых добавок.
Известен способ получения сахаристых продуктов из зернового сырья, в частности ржи, предусматривающий приготовление суспензии ржаной муки путем смешивания ее с водой в соотношении 1:3, разжижения мучной суспензии при нагревании до 80 ºС амилолитическими и цитолитическими ферментами муки, термообработку продукта при температуре 120-125 ºС в течение 2-3 минут, ферментативный гидролиз крахмала препаратом цитаза с высокой ксиланазной активностью в количестве 0,5-0,7 ед. цитолитической активности на 1 г муки, грибную альфа-амилазу в количестве 2,0-2,5 ед. амилолитической активности и/или глюкоамилазу в количестве 0,5-1,5 ед. глюкоамилазной активности на 1 г крахмала в муке, причем процесс проводят при рН 5,3-5,5 и температуре 55-57 ºС в течение 16-20 часов после чего гидролизат нагревают до 80 ºС для инактивации ферментов (RU 2085590 С1, С 13 К1/06, 27.07.1997.)
Недостатком является сложность и длительность (22-28 часов) процесса, приводящие к значительным энергозатратам.
Наиболее близким является способ получения сахаристых продуктов из зернового сырья (RU 2285725, С13 К1/06, 16.11.2004), предусматривающий приготовление суспензии исходного сырья путем смешивания его с водой, разжижения суспензии в процессе нагревания и ферментативный гидролиз крахмала, воду перед приготовлением суспензии подвергают активации в роторно-пульсационном аппарате (РПА) в течение 5-10 минут. Процесс разжижения осуществляют при температуре 50-75 ºС, а гидролиз крахмала при температуре 55-67 ºС до заданного углеводного состава с получением готового продукта. При использовании зерна пшеницы ферментативный гидролиз проводят амилосубтилином активностью ЕА=1000 ед. в количестве 5 г на 30 кг зерна и глюкавамарином активностью 300 ед. в количестве 6,5 г на 30 кг зерна. Соотношение зерна пшеницы и воды 1: 1,7, ржи 1: 4.
Механо-аккустические колебания РПА известной конструкции обеспечивают клейстеризацию крахмальных зерен, перемешивание компонентов смеси и ее разогревание, гидролиз крахмала, инактивацию фермента. Перед загрузкой в РПА зерно выдерживают в смеси в емкости с водой в течение 5,0 часов при температуре 20 ºС. Суммарное время осахаривания зерна пшеницы составляет 10,0 часов, зерна ржи - 5,0 часов.
Недостатком является сложность и длительность (10 и 5 часов) процесса, приводящие к значительным энергозатратам и быстрому износу активных кромок инструмента РПА при ударных контактах с большим количеством зерен сырья. Кроме того, продукт не может длительно храниться вследствие быстрого размножения в высокопитательной среде микроорганизмов, присутствующих в исходном зерне.
Изобретение направлено на сокращение длительности процесса и устранение микробиологической загрязненности продукта.
Поставленная цель достигается обработкой исходного сырья, например зерен пшеницы, ржи инфракрасным (ИК) излучением, генерируемым, например, лампой марки КГТ 220-1000 в течение 15-20 секунд. При этом происходит: 1- физическое разрушение зерен с образованием пористой структуры, (вспучивание), что уменьшает их прочность в 4-6 раз и увеличивает контактную с водой и ферментами поверхность; 2 - частичное разрушение молекул крахмала вследствие его декстринизации, что повышает атакуемость ферментами; 3 - снижается микробиологическая загрязненность сырья за счет стерилизующего эффекта ИК излучения.
Дробление в РПА вспученных зерен позволит снизить энергозатраты и время на дробление в 3 раза, суммарное время получения сахаристого продукта из зерна пшеницы составит до 5,0 часов, зерна ржи - до 3,0 часов, микробиологическая загрязненность сырья снизится.
Процесс осуществляется следующим образом. Очищенное от механических примесей, например, зерно пшеницы, подвергают ИК облучению лампой марки КГТ 220-1000 в течение 15-20 секунд. Затем ИК - обработанное зерно подают порциями в течение 10-15 минут в РПА куда загружено необходимое количество воды до соотношения зерно: вода -1:2 для пшеницы и 1:4 - для зерна ржи. При этом водно-зерновая смесь проходит через рабочие органы РПА, дополнительно разрушающие зерно до образования однородной суспензии и одновременно происходит ее разогрев до 55-65 ºС.
Далее подготовленную зерновую суспензию осахаривают амилосубтилином и глюкавамарином в соответствии с технологией получения кормовой патоки, изложенной в патенте №2285725 «Способ получения сахаристых продуктов из зернового сырья».