СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО ПОЛИСОЛОДОВОГО ЭКСТРАКТА
METHOD FOR PRODUCTION OF POWDERED POLYMALT EXTRACT

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению порошкообразного полисолодового экстракта из солодов ячменя, кукурузы, гречихи биотехнологическими методами, и может быть использовано в безалкогольной, хлебобулочной, кондитерской, мясомолочной и других подотраслях пищевой промышленности, а также при выработке специального питания для людей с ослабленным иммунитетом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения порошкообразного продукта «Амисол», включающий очистку зерен ячменя, кукурузы, гречихи от зерновой примеси и пыли, от металлических примесей, сортировку по размерам зерен, промывку, снятие сплава, дезинфекцию, замачивание каждой культуры отдельно: ячмень - при температуре 12 - 13°С до накопления относительной влажности 42 - 44%, кукурузу - при температуре 19 - 20°С до накопления относительной влажности 45 - 47%, гречиху - при температуре 14 - 15°С до накопления относительной влажности 42 - 44% и проращивание до накопления максимальной активности ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия, затем смешивание свежепроросших солодов в весовом соотношении 1:1:1, измельчение до гомогенной массы и экстракцию с гидромодулем 1:1 в течение 30 - 35 мин при температуре 35 - 40°С, пропускание измельченной массы через протирочную машину для отделения шелухи, гомогенизацию, высушивание до относительной влажности 2,5 - 3,0% и измельчение до частиц размером 1 - 250 мкм [Патент РФ №2433745, МПК A23L 1/10, A23L 1/172, опубл. 20.11.2011, Бюл. №32].
Недостатком известного способа является невысокое качество продукта за счет низкого содержания питательных и биологически активных веществ - легкоусвояемых углеводов, белков, свободных аминокислот, витаминов, фитогормонов, ферментов, макро- и микроэлементов, обусловленного неполным переходом экстрактивных веществ в раствор при заданных режимах экстракции (температура 35 - 40°С, продолжительность 30 - 35 мин).
Техническая задача изобретения - разработка способа получения порошкообразного полисолодового экстракта, позволяющего повысить качество готового продукта за счет увеличения его пищевой и биологической ценности вследствие использования сырья, имеющего высокое содержание питательных и биологически активных веществ - редуцирующих сахаров, белков, незаменимых аминокислот, ферментов, витаминов, фитогормонов, растворимых и нерастворимых пищевых волокон, минеральных веществ, получить продукт с профилактическими свойствами.
Для решения технической задачи изобретения предложен способ получения порошкообразного полисолодового экстракта, характеризующийся тем, что растительное сырье, в качестве которого используют зерна ячменя, кукурузы, гречихи, очищают от зерновой примеси и пыли, от металлических примесей, сортируют по размерам зерен, промывают, снимают сплав, дезинфицируют, замачивают каждую культуру отдельно: ячмень - при температуре 12 - 13°С до относительной влажности 42 - 44%, кукурузу - при температуре 19 - 20°С до относительной влажности 45 - 47%, гречиху - при температуре 15 - 16°С до относительной влажности 42 - 44% и проращивают до накопления максимальной активности ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия, дробят каждый свежепроросший солод отдельно, затем дробленые солода ячменя, кукурузы, гречихи смешивают в весовом соотношении 1:1:1 с гидромодулем 1:3, смесь подвергают затиранию настойным способом, для чего подогревают до температуры 42 - 45 °С, выдерживают 40 - 45 мин для гидролиза некрахмальных полисахаридов до гексоз и пентоз, а также белков с образованием аминокислот и низкомолекулярных белковых веществ, далее для более полного гидролиза некрахмальных полисахаридов температуру затора повышают до 52 - 55 °С и выдерживают 40 - 45 мин, затем затор выдерживают в течение 60 мин при температуре 63 °С для образования редуцирующих сахаров, далее температуру затора повышают до 70 - 72°С и выдерживают до полного осахаривания, после чего затор подогревают до температуры 76 - 78 °С и фильтруют, полученное сусло упаривают до концентрации сухих веществ 35 - 40% в вакуум-выпарном аппарате при температуре 50 - 55°С и высушивают на распылительной сушилке до влажности 2,5 - 3,0% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 130 - 150°С и 60 - 80°С соответственно и упаковывают в герметичную упаковку.
Технический результат изобретения заключается в повышении качества готового продукта, увеличении пищевой и биологической ценности, повышении его профилактических свойств и увеличении выхода экстракта за счет использования процесса затирания.
Зерно ячменя содержит большое количество витаминов, особенно группы В, содержание которых при солодоращении существенно возрастает. В зерне кукурузы очень ценными для питания веществами являются органические регуляторы обмена веществ - фитогормоны, к ним относятся влияющие на деление клеток ауксины, а также андрогены и экстрогены. Белки зерна гречихи отличаются хорошей усвояемостью и высоким содержанием незаменимых аминокислот, например лизина столько же, сколько в соевых бобах, а валина столько же, сколько в молоке. Она также богата фитостиролами, в частности рутином, снижающим уровень холестерина, фагопиринами, стимулирующими синтез инсулина, микроэлементами, растворимыми и нерастворимыми пищевыми волокнами.
Способ получения порошкообразного полисолодового экстракта осуществляют следующим образом.
Целые зерна ячменя, кукурузы, гречихи, очищают от зерновой примеси и пыли, от металлических примесей, сортируют по размерам зерен, промывают, снимают сплав, дезинфицируют, замачивают каждую культуру отдельно: ячмень - при температуре 12 - 13°С до относительной влажности 42 - 44%, кукурузу - при температуре 19 - 20°С до относительной влажности 45 - 47%, гречиху - при температуре 15 - 16°С до относительной влажности 42 - 44% и проращивают до накопления максимальной активности ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия, дробят каждый свежепроросший солод отдельно, затем дробленые солода ячменя, кукурузы, гречихи смешивают в весовом соотношении 1:1:1 с гидромодулем 1:3, смесь подвергают затиранию настойным способом, для чего подогревают до температуры 42 - 45 °С, выдерживают 40 - 45 мин для гидролиза некрахмальных полисахаридов до гексоз и пентоз, а также белков с образованием аминокислот и низкомолекулярных белковых веществ, далее для более полного гидролиза некрахмальных полисахаридов температуру затора повышают до 52 - 55 °С и выдерживают 40 - 45 мин, затем затор выдерживают в течение 60 мин при температуре 63 °С для образования редуцирующих сахаров, далее температуру затора повышают до 70 - 72°С и выдерживают до полного осахаривания, после чего затор подогревают до температуры 76 - 78 °С и фильтруют, причем в процессе затирания осуществляется наиболее полный перевод сухих веществ солода в растворимое состояние под действием ферментов, что способствует увеличению выхода экстракта. Полученное сусло упаривают до концентрации сухих веществ 35 - 40% в вакуум-выпарном аппарате при температуре 50 - 55°С и высушивают на распылительной сушилке до влажности 2,5 - 3,0% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 130 - 150°С и 60 - 80°С соответственно и упаковывают в герметичную упаковку, причем технологические режимы замачивания и проращивания подбирают таким образом, чтобы накопление максимальной активности ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия осуществлялось одновременно. Продолжительность замачивания и проращивания зависит от вида и сорта зерна, района выращивания, климатических условий.
Способ получения порошкообразного полисолодового экстракта поясняется следующими примерами.
Пример 1. Целые зерна ячменя, кукурузы, гречихи, очищают от зерновой примеси и пыли, от металлических примесей, сортируют по размерам зерен, промывают, снимают сплав, дезинфицируют, замачивают каждую культуру отдельно: ячмень - при температуре 12°С до относительной влажности 42%, кукурузу - при температуре 19°С до относительной влажности 45%, гречиху - при температуре 15°С до относительной влажности 42% и проращивают до накопления максимальной активности ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия, дробят каждый свежепроросший солод отдельно, затем дробленые солода ячменя, кукурузы, гречихи смешивают в весовом соотношении 1:1:1 с гидромодулем 1:3, смесь подвергают затиранию настойным способом, для чего подогревают до температуры 42°С, выдерживают 40 мин для гидролиза некрахмальных полисахаридов до гексоз и пентоз, а также белков с образованием аминокислот и низкомолекулярных белковых веществ, далее для более полного гидролиза некрахмальных полисахаридов температуру затора повышают до 52 °С и выдерживают 40 мин, затем затор выдерживают в течение 60 мин при температуре 63 °С для образования редуцирующих сахаров, далее температуру затора повышают до 70 °С и выдерживают до полного осахаривания, после чего затор подогревают до температуры 76 °С и фильтруют, полученное сусло упаривают до концентрации сухих веществ 35% в вакуум-выпарном аппарате при температуре 50°С и высушивают на распылительной сушилке до влажности 3,0% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 130°С и 60°С соответственно и упаковывают в герметичную упаковку.
Пример 2. Целые зерна ячменя, кукурузы, гречихи, очищают от зерновой примеси и пыли, от металлических примесей, сортируют по размерам зерен, промывают, снимают сплав, дезинфицируют, замачивают каждую культуру отдельно: ячмень - при температуре 13°С до относительной влажности 44%, кукурузу - при температуре 20°С до относительной влажности 47%, гречиху - при температуре 16°С до относительной влажности 44% и проращивают до накопления максимальной активности ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия, дробят каждый свежепроросший солод отдельно, затем дробленые солода ячменя, кукурузы, гречихи смешивают в весовом соотношении 1:1:1 с гидромодулем 1:3, смесь подвергают затиранию настойным способом, для чего подогревают до температуры 45 °С, выдерживают 45 мин для гидролиза некрахмальных полисахаридов до гексоз и пентоз, а также белков с образованием аминокислот и низкомолекулярных белковых веществ, далее для более полного гидролиза некрахмальных полисахаридов температуру затора повышают до 55 °С и выдерживают 45 мин, затем затор выдерживают в течение 60 мин при температуре 63 °С для образования редуцирующих сахаров, далее температуру затора повышают до 72°С и выдерживают до полного осахаривания, после чего затор подогревают до температуры 78 °С и фильтруют, полученное сусло упаривают до концентрации сухих веществ 40% в вакуум-выпарном аппарате при температуре 55°С и высушивают на распылительной сушилке до влажности 2,5% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 150°С и 80°С соответственно и упаковывают в герметичную упаковку.
Пример 3 (прототип). Зерна ячменя, кукурузы, гречихи последнего года урожая очищают от зерновой примеси и пыли на зерновом сепараторе, пропускают через магниты для очистки от металлических примесей, сортируют по размерам зерен, промывают, снимают сплав, дезинфицируют. Затем замачивают ячмень при температуре 12°С до накопления относительной влажности 42%, кукурузу - при температуре 19°С до накопления относительной влажности 45%, гречиху - при температуре 14°С до накопления относительной влажности 42%. Проращивание осуществляют до накопления максимальной активности ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия. Продолжительность проращивания составляет 7 суток, после чего свежепроросшие солода смешивают в весовом соотношении 1:1:1, измельчают до гомогенной массы и подвергают экстракции с гидромодулем 1:1 в течение 30 мин при температуре 40°С, затем пропускают через протирочную машину для отделения шелухи. Полученную массу гомогенизируют, высушивают на распылительной сушилке до относительной влажности 3%, измельчают до частиц размером 1 - 250 мкм и упаковывают в герметичную упаковку.
Полученные по примерам 1 и 2 порошкообразные полисолодовые экстракты и по примеру 3 порошкообразный продукт «Амисол» представляют собой однородную массу с солодовым ароматом, свойственным данному виду сырья. Пищевая ценность полученных порошкообразных полисолодовых экстрактов и порошкообразного продукта «Амисол» представлена в табл.1.
Таблица 1.
Предложенный способ получения порошкообразного полисолодового экстракта позволяет получить готовый продукт высокого качества за счет повышения пищевой и биологической ценности вследствие применения рациональных режимов затирания, использования сырья, имеющего высокое содержание питательных и биологически активных веществ - редуцирующих сахаров, белков, незаменимых аминокислот, ферментов, витаминов, фитогормонов, растворимых и нерастворимых пищевых волокон, минеральных веществ, антиоксидантов, повысить его профилактические свойства.
Использование других температур, продолжительности замачивания и проращивания зерна, режимов затирания приводит к получению продукта низкой пищевой и биологической ценности, вследствие накопления минимальной активности ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия и неполного перехода экстрактивных веществ в сусло.
Способ получения порошкообразного полисолодового экстракта позволяет:
- применять продукт в пивобезалкогольной, хлебобулочной, кондитерской, мясомолочной и других подотраслях пищевой промышленности;
- получить продукт профилактического назначения, который можно использовать непосредственно в питании людей здоровых и с ослабленным иммунитетом;
- повысить качество готового продукта за счет более полной сохранности питательных и биологически активных веществ, в процессе хранения по сравнению с жидкими продуктами;
- иметь возможность тоннажного приготовления продукта впрок;
- сократить площади производственных и складских помещений;
- получить порошкообразный полисолодовый экстракт, который удобно применять как самостоятельный продукт в экспедициях и при полевых работах, транспортировать в труднодоступные районы, транспортные расходы и потери при этом значительно снижаются по сравнению с продукцией, поставляемой в стеклотаре.