СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА
SUGAR-CONTAINING PRODUCT PRODUCTION METHOD

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при получении сахаросодержащих продуктов.
Известен способ получения сахаросодержащего продукта из измельченного до муки зерна ржи, предусматривающий смешивание его с водой при соотношении 1:3 до образования суспензии, разжижение последней амилолитическими и цитолитическими ферментами муки при ее подогреве до 80°С со скоростью 1°С/мин с 30-минутными паузами при 40°С, 60°С, 70°С, термообработку продукта при температуре 120-125°С в течение 2-3 мин [RU 2085590 С1, С13К 1/06, 27.07.97]. Ферментолиз проводят композицией ферментных препаратов, содержащей цитазу с высокой ксилоназной активностью в количестве 0,5-0,7 единиц цитолитической активности/г безводной муки, грибную α-амилазу в количестве 2-2,05 единиц амилолитической активности и/или глюкоамилазу в количестве 0,5-1,5 единиц глюкоамилазной активности/г крахмала муки. Процесс проводят при температуре 55-57°С, рН-среды 5,3-5,5 в течение 16-20 часов, после чего гидролизат нагревают до 80°С для инактивации ферментов.
Недостатком данного способа является длительность способа производства.
Известен способ получения сахаросодержащего продукта, предусматривающий смешивание ржаной муки с водой при их соотношении 1:3 до образования суспензии, разжижение последней амилолитическими ферментами муки при температуре 56-65°С и рН-среды 4,5-5,0 в течение 10-30 мин, гидролиз разжиженной суспензии ферментом до заданного содержания редуцирующих веществ и инактивацию фермента [RU 2013449, С13К 1/06, 30.05.1994]. Для гидролиза используют фермент глюкоамилазу в количестве 4,0-7,0 единиц глюкоамилазной активности/г крахмала муки и процесс ведут в течение 5,0-22,0 ч при температуре 56-65°С. Полученный сахаросодержащий продукт имеет следующий химический состав (на 100 г сухого вещества): белки 11,22 г, липиды 1,76 г, углеводы 81,11 г, в том числе моно- и дисахариды 55,83 г, гемицеллюлоза 9,05 г, клетчатка 3,02 г, минеральные вещества 2,13 г, в том числе калий 398,00 мг, кальций 29,80 мг, магний 90,00 мг, натрий 78,00 мг, железо 2,50 мг.
Недостатком данного способа является то, что полученный продукт не обеспечивает достаточно высокой пищевой ценности, так как в качестве исходного сырья для получения сахаросодержащего продукта используется ржаная мука, имеющая невысокую пищевую ценность по сравнению с целым зерном и длительный процесс ферментативного гидролиза при осахаривании.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в ускорении процесса приготовления сахаросодержащего продукта и повышении его пищевой ценности.
Это достигается тем, что способ получения сахаросодержащего продукта предусматривает замачивание целого зерна ячменя в воде с рН 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С, промывание водой, обработку целлюлолитическим ферментным препаратом ФУНГАМИЛ BG в количестве 0,1-0,2% к массе зерна при гидромодуле 1:3, температуре 40-45°С, рН 4,5-5,0 в течение 30-60 минута для гидролиза клеточных стенок зерна, повторное промывание зерна, диспергирование до степени измельчения не более 300 мкм, сушку, обработку измельченного зерна амилолитическим ферментным препаратом ТЕРМАМИЛ 2Х, амилолитической активностью 4000 ед./г в количестве 0,02-0,03% к массе зерна при гидромодуле 1:3, температуре 85-90°С и рН 4,5-5,0 в течение 50-60 минут, последующую инактивацию, осахаривание разжиженной массы амилолитическим ферментным препаратом ГЛЮКАВАМОРИН Г18Х в количестве 0,06-0,08% к массе зерна, амилолитической активностью 550 ед./мл и глюкоамилазной активностью 7500 ед./мл, процесс ведут при гидромодуле 1:3, температуре 55-60°С, рН 4,5-5,0 в течение 40-60 минут.
Способ осуществляют следующим образом.
Целое зерно ячменя, соответствующее 1 классу по ГОСТ 28672-90, замачивают в подкисленной воде с рН 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С. За это время зерно прогревается равномерно по всему объему, а также происходит набухание целлюлозы, что приводит к ускорению реакции гидролиза клеточных стенок. После чего воду сливают и промывают зерно.
Затем проводят гидролиз клеточных стенок зерна ячменя с применением целлюлолитического ферментного препарата ФУНГАМИЛ BG (грибная α-амилаза, ксиланаза, целлобиаза), (свидетельство о государственной регистрации №77.99.11.9.У.3759.10.04 от 05.10.2005) при следующих условиях: гидромодуль 1:3, температура 40-45°С, рН 4,5-5,0, дозировка целюлолитического ферментного препарата ФУНГАМИЛ BG 0,1-0,2% к массе зерна в течение 30-60 минут. Для стабилизации рН 4,5-5,0 используют цитратный буфер. За это время увеличивается проницаемость клеточных стенок зерна, и его влажность за минимальное время гидролиза достигает 40% за счет того, что под действием ферментов целлюлолитического действия происходит гидролиз целлюлозы, гемицеллюлозы и изменение структуры целлюлозы, т.е. переход из кристаллического состояния в аморфное, что значительно облегчает процесс диспергирования зерна и позволяет сохранить ценные питательные компоненты оболочек зерна в конечном продукте. Затем воду сливают и зерно вновь промывают.
Обработанное зерно подвергают измельчению не более 300 мкм. Диспергирование проводится на экструдере при давлении 0,1-1,9 МПа через матрицу диаметром 1,0 мм. Температура при экструдировании 40°С. Полученная тонкодисперсная масса направляется на высушивание при температуре 50-60°С до влажности 6%.
Измельченное зерно обрабатывают амилолитическим ферментным препаратом ТЕРМАМИЛ 2Х (α-1,4-глюкан-4-глюкангидролаза), (свидетельство о государственной регистрации №77.99.11.11.У.9486.8.05 от 18.08.2005) в количестве 0,02-0,03% к массе зерна при гидромодуле 1:3, температуре 85-90°С, рН 4,5-5,0 в течение 50-60 минут с целью интенсивного разрушения крахмальных зерен и разжижения массы, что улучшает условия для действия ферментного препарата при проведении осахаривания. Для стабилизации рН 4,5-5,0 используют цитратный буфер.
На следующей стадии проводят инактивацию ферментного препарата ТЕРМАМИЛ 2Х, т.к. при высоких дозировках амилолитических ферментных препаратов после достижения максимума глюкозный эквивалент начинает уменьшаться за счет ресинтеза из глюкозы изомальтозы, изомальтотриозы и панозы. Для инактивации ферментного препарата ТЕРМАМИЛ 2Х, отличающегося термостабильностью, разжиженную массу кипятят в течение 10 минут.
Далее проводят осахаривание разжиженной массы амилолитическим ферментным препаратом ГЛЮКАВАМОРИН Г18Х (α-1,4-глюкогидролаза), (ТУ 9291-016-00479563-2001), для чего массу охлаждают до температуры 55-60°С и добавляют ферментный препарат в количестве 0,06-0,08% к массе зерна, что обуславливает эффективное ведение осахаривания. Продолжительность осахаривания определяется необходимой степенью глубины гидролиза крахмала зерна ячменя, что составляет период 40-60 минут. При этом обеспечивается образование сахаросодержащего продукта с содержанием моно- и дисахаридов 96,6 мас.% в пересчете на крахмал.
Предложенный способ поясняется примерами конкретного выполнения.
Пример 1. 1000 г целого зерна ячменя тщательно промывают под проточной водой, замачивают в подкисленной воде с рН 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С при периодическом перемешивании. После чего воду сливают и зерно ячменя промывают. Затем зерно заливают водой с применением нитратного буфера при рН 4,5, гидромодуле 1:3 и добавляют целлюлолитический ферментный препарат ФУНГАМИЛ BG в количестве 1,80 г и проводят гидролиз в течение 30 минут при температуре 45°С и периодическом перемешивании. После воду сливают, зерно вновь промывают. Далее зерно диспергируют до степени измельчения не более 300 мкм, сушат при температуре 50-60°С до влажности не более 6%.
Измельченное зерно заливают водой с применением нитратного буфера при рН 4,5, гидромодуле 1:3 и добавляют амилолитический ферментный препарат ТЕРМАМИЛ 2Х в количестве 0,282 г и осуществляют разжижение массы при температуре 90°С в течение 50 минут при периодическом перемешивании. После чего разжиженную массу кипятят в течение 10 минут. Затем массу охлаждают до температуры 55°С и вносят амилолитический ферментный препарат ГЛЮКАВАМОРИН Г18Х в количестве 0,752 г и производят процесс осахаривания в течение 40 минут.
В зависимости от области применения и длительности хранения полученный сахаросодержащий продукт может подвергаться высушиванию до содержания сухих веществ 94%. Полученный сахаросодержащий продукт имеет кремовый цвет. Химический состав полученного сахаросодержащего продукта представлен в таблице.
Пример 2.
1000 г целого зерна ячменя тщательно промывают под проточной водой, замачивают в подкисленной воде с рН 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С при периодическом перемешивании. После чего воду сливают и зерно ячменя промывают. Затем зерно заливают водой с применением цитратного буфера при рН 5,0, гидромодуле 1:3 и добавляют целлюлолитический ферментный препарат ФУНГАМИЛ BG в количестве 0,90 г и проводят гидролиз в течение 60 минут при температуре 40°С и периодическом перемешивании. После воду сливают, зерно вновь промывают. Далее зерно диспергируют до степени измельчения не более 300 мкм, сушат при температуре 50-60°С до влажности не более 6%.
Измельченное зерно заливают водой с применением нитратного буфера при рН 5,0, гидромодуле 1:3 и добавляют амилолитический ферментный препарат ТЕРМАМИЛ 2Х в количестве 0,188 г и осуществляют разжижение массы при температуре 85°С в течение 60 минут при периодическом перемешивании. После чего разжиженную массу кипятят в течение 10 минут. Затем массу охлаждают до температуры 60°С и вносят амилолитический ферментный препарат ГЛЮКАВАМОРИН Г18Х в количестве 0,564 г и производят процесс осахаривания в течение 60 минут.
В зависимости от области применения и длительности хранения полученный сахаросодержащий продукт может подвергаться высушиванию до содержания сухих веществ 94%. Полученный сахаросодержащий продукт имеет кремовый цвет. Химический состав полученного сахаросодержащего продукта представлен в таблице.
Пищевая ценность сахаросодержащих продуктов
Наименование показателя
Пример 1
Пример 2
Белки, г/100 г СВ
10,52
10,50
Липиды, г/100 г СВ
2,46
2,43
Углеводы, г/100 г СВ: в том числе
54,34
54,67
Моно- и дисахариды
38,22
39,48
Гемицеллюлоза
6,84
6,91
Клетчатка
4,39
4,52
β-глюкан
2,45
2,48
Крахмал
0,48
0,32
Минеральные вещества, г/100 г СВ: в том числе
5,62
5,64
Калий
462,60
458,90
Кальций
94,97
94,88
Магний
153,18
153,02
Железо
7,56
7,51
Витамины, мг/100 г СВ: в том числе
173,41
171,76
Биотин
11,23
11,01
Пантотеновая кислота
0,71
0,68
Рибофлавин
0,13
0,11
Тиамин
0,34
0,31
Холин
112,33
111,69
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает ускорение процесса получения сахаросодержащего продукта с 5-22 ч до 3-4 ч за счет сокращения времени на стадии осахаривания и повышение его пищевой ценности за счет применения в качестве исходного сырья целого зерна ячменя, обладающего богатым химическим составом, что позволит обогащать пищевые продукты не только моно- и дисахаридами, но и белками, пищевыми волокнами, витаминами и минеральными веществами.