Способ получения сиропа из стеблей сахарного сорго

 

Изобретение относится к технологии производства сахара и сахаристых веществ, а именно к получению подслащивающего сиропа. Целью изобретения является повышение качества сиропа. Стебли сахарного сорго измельчают, из измельченных стеблей извлекают прессованием сок. Полученный сок отделяют от мезги и сгущают до содержания сухих веществ 20-25% при 60- 65°С для разжижения содержащегося в соке крахмала и термокоагуляции коллоидов. В сгущенный до 20-25% сухих веществ сок вводят Фосфорную кислоту до достижения рН 4,6-4,8 для окончательной коагуляции коллоидов. Введение фосфорной кислоты проводят в течение 10-12 мин с рН-паузой в течение 3-5мин при рН 5,0-5,2. Сгущенный сок с коагулированными коллоидами обрабатывают ферментом а-амилазой для осахаривания содержащегося в соке крахмала, причем осахаривание ведут до достижения содержания в соке редуцирующих веществ, равного 50-70% от массы,содержащейся в соке сахарозы. Сок, обработанный ферментом , подщелачивают, нагревают до 90-92°С для инактивации фермента и фильтруют. Фильтрованный сок сгущают до полусиропа концентрацией 65-70% СВ, фильтруют, подвергают окончательному сгущению до заданного содержания сухих веществ и охлаждают. 1 табл. XJ СО со М о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 13 F 3/00, С 13 0 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849801/13 (22) 23.07.90

"1 (46) 15.05.92. Бюл. ¹ 18 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности (72) А, P. Сапронов, М. С. Жигалов, B С. Штерман, Ю. И. Сидоренко, Г. А. Вовк, М. С. Мосичев, В, Н. Чаплыгин и В.

В. Морозов (53) 664,134(088.8) (56) Accarsi С. А., Zama F. Сорго и его промышленная переработка в сахар и спирт.—

industrie Alimentari, 1985, ¹ 4, р. 361.

Использование сорго в пищевой промышленности / Под ред. А. С, Сипягина,—

Труды НИИ крахмалопаточной промышленности и несвекловичных сахароносов, 1934, вы и. 1, с. 29-56.

Справочник сахарника / Под ред. И, П.

Лепешкина. М,: Пищепромиздат, 1963, с, 128-130. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИРОПА ИЗ

СТЕБЛЕЙ САХАРНОГО СОРГО (57) Изобретение относится к технологии производства сахара и сахаристых веществ, а именно к получению подслащивающего сиропа. Целью изобретения является повышение качества сиропа, Стебли сахарного

Изобретение относится к технологии производства сахара и сахаристых веществ, в частности к способам получения подслащивающего сиропа.

Известен способ получения соргового сиропа, предусматривающий иэмельчение стеблей, экстракцию сока, его очистку, кристаллизацию, получение сахара и патоки, Недостатком данного способа является низкое качество сиропа.

»5U 1733476 À1 сорго измельчают, иэ измельченных стеблей извлекают прессованием сок, Полученный сок отделяют от меэги и сгущают до содержания сухих веществ 20-25% при 6065 С для разжижения содержащегося в соке крахмала и термокоагуляции коллоидов. В сгущенный до 20-25% сухих веществ сок вводят фосфорную кислоту до достижения рН 4,6-4,8 для окончательной коагуляции коллоидов. Введение фосфорной кислоты проводят в течение 10-12 мин с рН-паузой в течение 3-5мин при рН 5,0-5,2, Сгущенный сок с коагулированными коллоидами обрабатывают ферментом а-амилазой для осахаривания содержащегося в соке крахмала, причем осахаривание ведут до достижения содержания в соке редуцирующих веществ, равного 50-70% от массы, содержащейся в соке сахарозы. Сок, обработанный ферментом, подщелачивают, нагревают до 90-92 С для инактивации фермента и фильтруют.

Фильтрованный сок сгущают до полусиропа концентрацией 65-70% СВ, фильтруют, подвергают окончательному сгущению до заданного содержания сухих веществ и охлаждают. 1 табл, Известен также способ получения сиропа из стеблей сахарного сорго, предусматривающий извлечение сока из измельченных стеблей прессованием, отделение мезги, подог >ев сока до 50 С, подщелачивание содой или известковым молоком до рН 5,7, подогрев;ля оклейстеризации крахмала до 90 С, охлаждение до 60 С, добавление солодовой вытя .ки в количестве

75 г сухого вещества на 1 т сока, выдержи1733476 вание в ферментаторах до полного осахаривания крахмала (по пробе на йод), подогрев до 90 С для инактивации фермента, фильтрование с добавлением кизельгура (27; к массе сока), выпаривание до содержания сухих веществ 65 О, фильтрование, уваривание в вакуум-аппаратах до 807, сухих веществ, затаривание.

Недостатком указанного способа является низкое качество сиропа, Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сиропа из стеблей сахарного сорго, при котором из измельченных стеблей извлекают прессованием сок, о отделяют мезгу, подогревают сок до 50 С и добавляют фосфорную кислоту до рН 4,8 ,ля коагуляции коллоидов. Ферментативное осахаривание крахмала после предварительной оклейстеризации его путем подогрева до 90 С и последующего охлаждения до 60-62 С ведут солодовой вытяжкой из расчета 75 r сухого вещества на 1000 кг сока до полного осахаривания крахмала по пробе на йод. Затем проводят подщелачивание сока, инактивацию фермента, фильтрование, сгущение сока s два этапа до густого сиропа, фильтрование полусиропа, охлаждение густого сиропа и расфасовку, Недостатком известного способа является низкое качество сиропа из-за невысокого эффекта очистки сока и отсутствия дополнительной очистки полусиропа, что обуславливает низкую доброкачественность густого сиропа и высокую цветность, Цель изобретения — повышение качества сиропа.

Способ получения сиропа из стеблей сахарного сорго предусматривает извлечение сока из измельченных стеблей прессованием, отделение мезги от сока, введение в последний фосфорной кислоты для коагуляции коллоидов, разжижение крахмала, содержащегося в соке, его осахаривание ферментом й-амилазой, подщелачивание сока, инактивацию фермента, фильтрование сока, выпаривание его до полусиропа, Фильтрование, окончательное выпаривание до заданного содержания сухих веществ и охлаждение сиропа, при этом разжижение крахмала осуществляют перед введением в сок фосфорной кислоты путем сгущения его до содержания сухих веществ 20-25 при

60-65 С с одновременной термокоагуляцией коллоидов, введение фосфорной кислоты осуществляют до достижения рН

4,6-4,8 в течение 10-12 мин с рН-паузой в течение 3-5 мин при рН 5,0-5,2, а осахаривание крахмала осуществляют до достижения содержания редуцирующих вешеств в количестве 50-70 к массе сахарозы в сиропе.

Способ осуществляет следующим образом.

Сок, получаемый путем прессования измельченных стеблей сахарного сорго, сгущают при 60-65 С до содержания сухих веществ 20-25О . Затем проводят коагуляцию коллоидов в сгущенном соке путем прогрессивного добавления фосфорной кислоты в течение 10-12 мин до достижения р Н 4,6-4,8 с рН-паузой в течение 3-5 мин при рН 5,0-5,2, Далее ведут ферментативное осахаривание крахмала, содержащегося в сгущенном до содержания сухих веществ

20-25 соке, ферментом а-амилазой грибного происхождения типа амилорезин П 10х до достижения концентрации редуцирующих веществ, равной 50-70 к массе сахарозы, Затем сок подщелачивают двууглекислой содой до рН 5,7-6,0, подогре20 вают до 90ÎÑ для инактивации фермента, фильтруют и сгущают до полусиропа с содержанием сухих веществ 65-70, Полученный полусироп фильтруют. а затем проводят его кончательное выпаривание до содержа25 ния сухих веществ 75-80, охлаждают в течение 1-1,5 ч по 40-45ОС и анализируют.

Сгущение сока до достижения содержания сухих веществ 20-25; необходимо для коагуляции части коллоидов за счет их час30 тичной дегидратации и перевода в неустойчивое при рН 5,5-6,0 состояние и для одновременного проведения процесса концентрации и оклейстеризации (разжижения) находящегося в соке крахмала в

35 процессе сгущения и ри 60-65 С, а также для выпадения в осадок скоагулированных белков, фосфатов и минеральных веществ. растворимость которых уменьшается с повышением концентрации среды, 40 Сгущение сока на первом этапе при 6065 С предотвращает потемнение сиропа за счет красящих веществ, образующихся в процессе реакции меланоидинообразова45 Прогрессивное добавление фосфорной кислоты в течение 10-12 мин в сгущенный до 20-25 сухих веществ сок до достижения рН 4,6-4,8 с рН-паузой в течение 3-5 мин при значениях рН 5,0-5,2 необходимо для более

50 полного осаждения коллоидных веществ и высокомолекулярных соединений, обуславливающих мутность сиропа, пенение и неприятный привкус, Кроме того, процесс подкисления в течение 10-12 мин с рН-пау55 зой в течение 3-5 мин при значении рН 5,05,2 создает условия для увеличения в сиропе количества редуцирующего сахара за счет сахарозы вследствие инверсии ее под действием фосфорной кислоты, в случае незна1733476 чительного содержания редуцирующих веществ и крахмала в исходном соке сорго.

Ферментативное осахаривание крахмала, содержащегося в сгущенном до содержания сухих веществ 20-25 соке, препаратом а-амилазой грибного происхождения типа амилорезин П 10х необходимо для обеспечения содержания редуцирующих веществ в сиропе в количестве 50-70 к массе сахарозы в зависимости от физико-химического состава соргового сока, обуславливающего приятный слабосладкий вкус сиропа и хорошее его хранение.

Обработка крахмала ферментным препаратом а-амилазой грибного происхождения обеспечивает перевод крахмала в глюкозу и исключает образование продуктов реверсии глюкозы, которые придаютсиропу горький вкус и повышают цветность.

По сравнению с известным способом исключается применение ячменя для изготовления солода. Повышается доброкачественность сиропа, снижается

его себестоимость, Соотношение СХ:PB обусловлено следующим, Для обеспечения приятного вкуса необходимо соблюдать определенное их соотношение. Данное соотношение должно сохраниться и в процессе хранения, Для устойчивого хранения готового сиропа необходимо соблюдать рН 6,0-6,5 в процессе хранения (устойчивое состояние РВ), Сахароза при этом в присутствии воды может подвергнуться гидролизу. Однако при сгущении сока, имеющего соотношение

СХ:PB = 1:0,5-1:0,7, при содержании сухих веществ 80-82 вся вода находится в виде гидратных оболочек молекул. Благодаря более высокой энергии гидратации глюкозы и фруктозы по сравнению с сахарозой практически вся вода при данном CB находится в гидратных оболочках глюкозы и фруктозы.

Таким образом, при данном соотношении

СХ:PB свободной воды, необходимой для гидролиза сахарозы, в кислой среде нет, Поэтому сахароза не разлагается в процессе хранения сиропа.

Пример {известный). Извлеченный из измельченных стеблей сахарного сорго прессованием сок отделяют от мезги, esoдят в него при 50 С фосфорную кислоту в количестве приблизительно 6 мл на 10кг сока до рН 4,8, подогревают его до 90 С для разжижения крахмала, содержащегося в соке, затем охлаждают до 62-60 С, добавляют солодовую вытяжку из расчета 0 75 г сухого вещества на 10 кг сока и выдерживают до полного осахаривания крахмала по пробе на йод. Затем сок нейтрализуют двууглекислой содой, нагреваютдо 90 С для инактивации фермента, фильтруют, выпаривают до полусиропа (СВ около 70 ), фильтруют его, 5 затем окончательно выпаривают до заданного содержания сухих веществ и охлаждают.

Пример 1. Извлеченный прессованием из измельченных стеблей сорго сок сгу10 щают при 60 С до содержания сухих веществ 20, В сгущенный сок добавляют прогрессивно в течение 10 мин фосфорную кислоту до значения рН 4,6, обеспечивая рН-паузу в течение 3 мин рН 5,0. Осахари15 вание разжиженного крахмала осуществляют ферментом а-амилазой грибного происхождения типа амилорезин П 10х в количестве 2,0 ед, активности на 1 г крахмала до достижения содержания редуцирую20 щих веществ в количестве 50 к массе сахарозы в сиропе.

Сок подщелачивают двууглекислой содой до рН 5,7, подогревают до 90 С для инактивации фермента, фильтруют, выпари25 вают до полусиропа- с содержанием сухих веществ 70, фильтруют, затем выпаривают до содержания сухих веществ 80 и охлаждают.

Результаты анализа полученного густо30 го сиропа приведены в таблице

Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1, осуществляя сгущение сока при

65 С до содержания сухих веществ 25 . B сгущенный сок добавляют прогрессивно в

35 течение 12 мин фосфорную кислоту до 4,8. обеспечивая рН-паузу в течение 5 мин при рН 5,2. Осахаривание разжиженного крахмала осуществляют ферментом а-амилазой грибного происхождения типа амилорезин

40 П 10х в количестве 2,0 ед. активности на 1 г крахмала до достижения содержания редуцирующих веществ в количестве 70 к массе сахарозы в сиропе, Сок подщелачивают двууглекислой содой, инактивируют фер45 мент, фильтруют, выпаривают до получения сиропа, Полусироп фильтруют, затем выпаривают до содержания сухих веществ 80 и охлаждают.

Результаты анализа полученного густо50 го сиропа приведены в таблице

Пример 3. Опыт проводят аналогично примеру 1, осуществляя сгущение сока при

62 С до содержания сухих веществ 22,5 .

В сгущенный сокдобавляют прогрессивно в

55 течение 11 мин фосфорную кислоту, обеспечивая рН-паузу в течение 4 мин при рН 5,1.

Осахаривание разжиженного крахмала осуществляют ферментом а-амилазой грибного происхождения типа амилорезин П 10х в

1733476 количестве 2,0 ед. активности на 1 г крахмала до достижения содержания редуцирующих веществ в количестве 60% к массе сахарозы в сиропе. Сок подщелачивают двууглекислой содой, инактивируют фермент, фильтруют, выпаривают до полусиропа.

Полусироп фильтруют, затем выпаривают до содержания сухих веществ 80% и охлаждают.

Результаты анализа полученного густого сиропа приведены в таблице

Полученные данные показывают, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет улучшить качество сиропа путем улучшения его доброкачественности на 0,6-1,2%, прозрачности на 4,2-5,4 %.

Осуществление способа при запредельных значениях указанных величин обеспечивает незначительное улучшение качественных показателей сиропа.

Формула изобретения

Способ получения сиропа из стеблей сахарного сорго, предусматривающий извле25

Условия об аботки

Г стой спи т

ПриСоотношение

СХ;РВ

Продолжительность охлаждения сиропа,ч

Коаг ля ия коллоидов

Температура сгущения сока на первой ступеОС

До- Цветброка- ность, чес- опт,ед, Прозрачность, о! мер

ПродаллжитеПродолжитерн после подкисления рН пауза при рН твенность, льнол ьно% сть коагуляции, мин сть рН-паузы, мин

П редлагаемый

2

Известный

1:0,7

1:0,5

1:0,6

1:0,9

22,5

4,6

4,8

4,7

4,8

5,0

5,2

5,1

3,0

5,0

4,0

12

1,0

1,5

1,3

81,2

80,9

80,6

79,0

0,30

0,33

0,35

0,48

63,6

60,8

62,4

58,2

* Отношение оптической плотности фильтрованного и нефильтрованного растворов

Составитель Г. Лошкарева

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор А, Огар

Заказ 1640 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул,Гагарина, 101

Содержание сухих веществ в соке после первой ступени сгущения, % чение сока из измельченных стеблей прессованием, отделение мезги от сока, введение в последний фосфорной кислоты для коагуляции коллоидов, разжижение крахма5 ла, содержащегося в соке, его осахаривание ферментом а-амилазой, подщелачивание сока, инактивацию фермента, фильтрование сока, выпаривание его до полусиропа, фильтрование, окончательное сгущение до

10 заданного содержания сухих веществ и охлаждение сиропа, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью улучшения качества сиропа, разжижение крахмала осуществляют перед введением в сок фосфорной кислоты путем

15 сгущения его до содержания сухих веществ

20-25% при 60-65 С одновременной термокоагуляцией коллоидов, введение фосфорной кислоты осуществляют до достижения рН 4,6-4,8 в течение 10-12 мин с рН-паузой

20 втечение 3-5 мин рН 5,0-5,2, а осахаривание крахмала осуществляют до достижения содержания редуцирующих веществ в количестве 50-70% к массе сахарозы в сиропе,