СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО СОЛОДОВОГО ЭКСТРАКТА
METHOD FOR PRODUCTION OF POWDERED MALT EXTRACT

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению порошкообразного солодового экстракта из зерен 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 солодового экстракта, включающий предварительное приготовление кукурузного солода, отлежку его, дробление, затирание дробленого солода с водой, ферментативный гидролиз затора, отделение сусла от твердой фазы затора и сгущение его под вакуумом [Якубович Ф.Ф., Шакин И.А. Производство диетического солодово-кукурузного экстракта. М., «Пищепром», 1967].
Недостатком известного способа является невысокое качество солодового экстракта из-за низкого содержания питательных и биологически активных веществ - легкоусвояемых белков, аминокислот, в том числе незаменимых, витаминов, микро- и макроэлементов, вследствие использования сырья, обладающего невысокой биологической ценностью, длительность технологического процесса.
Техническая задача изобретения - разработка способа получения порошкообразного солодового экстракта, позволяющего повысить качество солодового экстракта за счет увеличения его пищевой и биологической ценности вследствие использования сырья, имеющего высокое содержание питательных и биологически активных веществ - легкоусвояемых белков, аминокислот, в том числе незаменимых, а также витаминов, минеральных веществ, получить продукт с профилактическими свойствами и длительного срока хранения, интенсифицировать процесс получения порошкообразного солодового экстракта.
Для решения технической задачи изобретения предложен способ получения порошкообразного солодового экстракта, характеризующийся тем, что растительное сырье, в качестве которого используют зерно гречихи, очищают от зерновой примеси и пыли на зерновом сепараторе, от металлических примесей - на магнитном сепараторе, сортируют по размерам зерен, промывают, снимают сплав, дезинфицируют, замачивают гречиху при температуре 15-16°С в водопроводной воде до относительной влажности 42-44%, проращивают в течение 6-7 суток до накопления максимальной активности ферментов амилолитического действия, подвергают дроблению, затирают отварочным способом по следующему режиму - смешивают дробленый солод с водопроводной водой, предварительно подогретой до температуры 40-42°С при гидромодуле 1:4,5, при этой температуре выдерживают 12-15 мин, повышают температуру до 50-55°С, выдерживают 8-10 мин при постоянном перемешивании, оставляют на 30-35 мин для отстаивания, осветленную часть (ферментное сусло) декантируют в специальный сборник, оставшуюся густую фракцию нагревают при постоянном перемешивании до температуры клейстеризации гречневого крахмала 67°С и выдерживают 30-35 мин, затем клейстеризованную массу охлаждают до температуры 45°С, смешивают с ферментным суслом температурой 45°С, далее осуществляют гидролиз заторной массы при температурах 45-50-63-72-75°С в течение 15-15-30-35-10 мин соответственно, при этом оптимальное значение рН затора составляет 5,0-5,5, затем полученное сусло фильтруют, подвергают сгущению в вакуум-аппарате при температуре 50-55°С до сухих веществ 30-35% и высушивают на распылительной сушилке до относительной влажности 2,5-3,0% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 130-150°С и 60-80°С соответственно.
Технический результат изобретения заключается в повышении качества готового порошкообразного солодового экстракта за счет повышения пищевой и биологической ценности вследствие использования сырья, имеющего высокое содержание питательных и биологически активных веществ - легкоусвояемых белков, аминокислот, в том числе незаменимых, а также витаминов, минеральных веществ, в повышении его профилактических свойств и увеличении длительности его хранения.
Зерно гречихи содержит большое количество антиоксидантов, содержание которых при солодоращении существенно возрастает. Полноценные белки солода гречихи отличаются хорошей усвояемостью и высоким содержанием аминокислот, например лизина столько же, сколько в соевых бобах, а валина столько же, сколько в молоке. Она также богата фагопиринами, стимулирующими синтез инсулина, макро- и микроэлементами, растворимыми и нерастворимыми пищевыми волокнами.
Способ получения порошкообразного солодового экстракта осуществляют следующим образом.
Целые зерна гречихи очищают от зерновой примеси и пыли на зерновом сепараторе, от металлических примесей - на магнитном сепараторе, сортируют по размерам зерен, промывают, снимают сплав, дезинфицируют, замачивают гречиху при температуре 15-16°С в водопроводной воде до относительной влажности 42-44%, проращивают в течение 6-7 суток до накопления максимальной активности ферментов амилолитического действия, подвергают дроблению, затирают отварочным способом по следующему режиму - смешивают дробленый солод с водопроводной водой, предварительно подогретой до температуры 40-42°С при гидромодуле 1:4,5, при этой температуре выдерживают 12-15 мин, повышают температуру до 50-55°С, выдерживают 8-10 мин при постоянном перемешивании, оставляют на 30-35 мин для отстаивания, осветленную часть (ферментное сусло) декантируют в специальный сборник, оставшуюся густую фракцию нагревают при постоянном перемешивании до температуры клейстеризации гречневого крахмала 67°С и выдерживают 30-35 мин, затем клейстеризованную массу охлаждают до температуры 45°С, смешивают с ферментным суслом температурой 45°С, далее осуществляют гидролиз заторной массы при температурах 45-50-63-72-75°С в течение 15-15-30-35-10 мин соответственно, при этом оптимальное значение рН затора составляет 5,0-5,5, затем полученное сусло фильтруют, подвергают сгущению в вакуум-аппарате при температуре 50-55°С до сухих веществ 30-35% и высушивают на распылительной сушилке до относительной влажности 2,5-3,0%, причем кратковременное термическое воздействие на входе в сушильную камеру при температуре 130-150°С в течение 15-30 с и невысокая температура распыленных частиц солодового экстракта на выходе из сушильной камеры - 60-80°С позволяют получить высококачественный полезный продукт, где потери биологически активных веществ сведены к минимуму.
Способ получения порошкообразного солодового экстракта поясняется следующими примерами.
Пример 1. Зерно 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 гречиху при температуре 15°С до накопления относительной влажности 42%. Проращивание осуществляют до накопления максимальной активности ферментов амилолитического действия. Продолжительность проращивания составляет 7 суток, после чего свежепроросший солод гречихи подвергают дроблению на четырехвальцовой солододробилке, затирают отварочным способом при гидромодуле 1:4,5 по следующему режиму - смешивают дробленый солод с водопроводной водой, предварительно подогретой до температуры 40°С, при этой температуре выдерживают 15 мин, повышают температуру до 50°С, выдерживают 10 мин при постоянном перемешивании, оставляют на 30 мин для отстаивания, осветленную часть (ферментное сусло) декантируют в специальный сборник, оставшуюся густую фракцию нагревают при постоянном перемешивании до температуры клейстеризации гречневого крахмала 67°С и выдерживают 30 мин, затем клейстеризованную массу охлаждают до температуры 45°С, смешивают с ферментным суслом температурой 45°С, далее осуществляют гидролиз заторной массы при температурах 45-50-63-72-75°С в течение 15-15-30-35-10 мин соответственно, при этом оптимальное значение рН затора составляет 5,0-5,5, затем полученное сусло фильтруют, подвергают сгущению в вакуум-аппарате при температуре 50°С до сухих веществ 35%, высушивают на распылительной сушилке до относительной влажности 3,0% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 130°С и 60°С соответственно и герметично упаковывают.
Пример 2. Зерно 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 гречиху при температуре 16°С до накопления относительной влажности 44%. Проращивание осуществляют до накопления максимальной активности ферментов амилолитического действия. Продолжительность проращивания составляет 6 суток, после чего свежепроросший солод гречихи подвергают дроблению на четырехвальцовой солододробилке, затирают отварочным способом по следующему режиму - смешивают дробленый солод с водопроводной водой, предварительно подогретой до температуры 42°С при гидромодуле 1:4,5, при этой температуре выдерживают 12 мин, повышают температуру до 55°С, выдерживают 8 мин при постоянном перемешивании, оставляют на 35 мин для отстаивания, осветленную часть (ферментное сусло) декантируют в специальный сборник, оставшуюся густую фракцию нагревают при постоянном перемешивании до температуры клейстеризации гречневого крахмала 67°С и выдерживают 35 мин, затем клейстеризованную массу охлаждают до температуры 45°С, смешивают с ферментным суслом температурой 45°С, далее осуществляют гидролиз заторной массы при температурах 45-50-63-72-75°С в течение 15-15-30-35-10 мин соответственно, при этом оптимальное значение рН затора составляет 5,0-5,5, затем полученное сусло фильтруют, подвергают сгущению в вакуум-аппарате при температуре 55°С до сухих веществ 30%, высушивают на распылительной сушилке до относительной влажности 2,5% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 150°С и 80°С соответственно и герметично упаковывают.
Пример 3 (прототип). Зерно кукурузы 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 кукурузу при температуре 20°С до накопления относительной влажности 47%. Проращивание осуществляют до накопления максимальной активности ферментов амилолитического действия. Продолжительность проращивания составляет 6 суток, после чего свежепроросший солод кукурузы подвергают дроблению на четырехвальцовой солододробилке, затирают отварочным способом при гидромодуле 1:4 по следующему режиму - смешивают дробленый солод с водопроводной водой, предварительно подогретой до температуры 40°С, при этой температуре выдерживают 10 мин, повышают температуру до 50°С, выдерживают 10 мин при постоянном перемешивании, оставляют на 30 мин для отстаивания, осветленную часть (ферментное сусло) декантируют в специальный сборник, оставшуюся густую фракцию нагревают при постоянном перемешивании до температуры клейстеризации кукурузного крахмала 90°С и выдерживают 30 мин, затем клейстеризованную массу охлаждают до температуры 45°С, смешивают с ферментным суслом температурой 45°С, далее осуществляют гидролиз заторной массы при температурах 45-50-63-72-75°С в течение 10-10-25-30-10 мин соответственно, при этом оптимальное значение рН затора составляет 5,0-5,5, затем полученное сусло фильтруют, подвергают сгущению в вакуум-аппарате при температуре 50°С до сухих веществ 35%, высушивают на распылительной сушилке до относительной влажности 2,5% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 150°С и 80°С соответственно и герметично упаковывают.
Полученные по примерам 1, 2 и 3 порошкообразные солодовые экстракты представляют собой однородную массу с солодовым ароматом, свойственным данному виду сырья, их физико-химические показатели представлены в таблице 1.
Таблица 1
Показатели, ед. изм.
Данные по примерам
1
2
3 (прототип)
Массовая доля СВ, %
97,0
97,5
97,5
Кислотность, к.ед.
30,0
29,0
32,0
Цветность, ед. опт. плотности
0.49
0,50
0.19
Массовая доля водорастворимых углеводов, %
82.8
83,9
87,2
Белковые вещества, %
11,73
11,24
8,27
Зола, %
1,26
1,30
1,38
Массовая доля макроэлементов, мг %
Кальция
900,0
925,0
410,0
Фосфора
250,0
247,0
90,0
Натрия
240,0
235,0
170,0
Калия
340,0
348,0
380,0
Магния
270,0
269,0
190,0
Содержание микроэлементов, мг %
Цинка
0,039
0,040
0,019
Меди
0,004
0,003
0,002
Железа
0,029
0,030
0,020
Содержание витаминов, мг %
B<sub>1</sub> (тиамин)
0,91
0,90
1,55
В<sub>2</sub> (рибофлавин)
0,76
0,80
0,30
В<sub>4</sub> (холин)
9,50
9,60
8,70
Вязкость, мПа*с, при разбавлении 1:5
1.95
2.01
1,98
Аминокислотный состав белков порошкообразных солодовых экстрактов представлен в таблице 2.
Таблица 2
Показатели, ед. изм.
Данные по примерам
1
2
3 (прототип)
Содержание аминокислот, мг %
Аргинин
620,00
625,00
400,00
Серин
540,00
530,00
450,00
Тирозин
340,00
341,00
290,00
Аспарагиновая кислота
820,00
815,00
550,00
Гистидин
220,00
223,00
170,00
Аланин
500,00
495,00
590,00
Глицин
570,00
579,00
300,00
Цистин
130,00
134,00
100,00
Глутаминовая кислота
1780,00
1760,00
1570,00
Пролин
470,00
500,00
720,00
Незаменимые аминокислоты:
Треонин
520,00
510,00
360,00
Лейцин
780,00
791,00
830,00
Изолейцин
420,00
417,00
200,00
Метионин
270,00
268,00
180,00
Валин
510,00
514,00
330,00
Триптофан
110,00
111,00
60,00
Лизин
380,00
386,00
150,00
Фенилаланин
610,00
600,00
390,00
Как видно из таблиц 1 и 2, способ получения порошкообразного солодового экстракта позволяет получить готовый продукт высокого качества за счет повышения пищевой и биологической ценности вследствие использования сырья, имеющего высокое содержание питательных и биологически активных веществ - легкоусвояемых белков, аминокислот, в том числе незаменимых, а также витаминов, минеральных веществ, повысить его профилактические свойства и увеличить длительность его хранения.
Использование другого способа затирания, например инфузионного, приводит к получению продукта с низкой пищевой и биологической ценностью за счет неэффективного использования свойств ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия.
Способ получения порошкообразного солодового экстракта позволяет:
- получить порошкообразный солодовый экстракт, обладающий профилактическими свойствами, который можно использовать непосредственно в питании людей здоровых и с ослабленным иммунитетом;
- повысить качество порошкообразного солодового экстракта за счет более полной сохранности питательных и биологически активных веществ в процессе хранения по сравнению с жидкими продуктами;
- повысить срок хранения порошкообразного солодового экстракта до полутора лет;
- использовать порошкообразный солодовый экстракт в качестве пищевой добавки в безалкогольной, хлебобулочной, кондитерской, мясомолочной и других подотраслях пищевой промышленности;
- иметь возможность тоннажного приготовления порошкообразного солодового экстракта впрок;
- сократить площади производственных и складских помещений;
- получить порошкообразный солодовый экстракт, который удобно транспортировать в труднодоступные районы, транспортные расходы и потери при этом значительно снижаются по сравнению с продукцией, поставляемой в стеклотаре.