Способ получения гидролизата, содержащего моносахариды, из растительного сырья

 

Использование: изобретение относится к. пищевой промышленности, в частности к технологии получения фруктозы из инулинсодержащего растительного сырья, и может применяться в производстве продуктов с повышенным содержанием фруктозы - глюкозо-фруктозных сиропов, гомогенизированных продуктов, соков и др. Сущность: способ получения гидролизата, содержащего моносахариды, из растительного сырья предусматривает измельчение последнего, экстрагирование измельченной массы водой и гидролиз экстракта, содержащего инулин , кислотой. Процесс измельчения сырья, его экстрагирование и гидролиз экстракта осуществляют одновременно путем подачи сырья в емкость, содержащую воду, и гидродинамического воздействия в течение 15 - 25 мин при гидромодуле 1 : 5 - 1 : 6 с помощью вращающегося ротора, скорость вращения которого составляет 3400 - 4800 об/мин, при этом в процессе гидродинамического воздействия осуществляют барботирование углекислого газа через обрабатываемую массу. 3 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 13 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

1 (21) 4861403/13 (22) 22.08 .90 (46) 07.05.93. Бюл. ЬЬ 17 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М; В. Ломоносова (72) В. Л. Куев, H. И, Гончаров, 8. Н. Голубев, Я. Б. Паулина, И. P. Беленькая и К. А. Янченко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1300032, кл. С 13 К 11/00, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОЛИЗАТА, СОДЕРЖАЩЕГО МОНОСАХАРИДЫ, ИЗ

РАСТИТЕЛЬНОГО СЫPЬЯ (57) Использование: изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологии получения фруктозы из инулинсодержащего растительного сырья, и может применяться в производстве продуктов с

Изобретение относится к пищевой про мышленности, в частности к производству пищевых продуктов из корне- и клубнеплодов, обогащенных фруктозой. Получаемый гидролизат отличается от исходного сырья повышенным содержанием фруктозы, пропорциональным снижению концентрации инулина в результате его гидролиза, и может быть использован для получения глюкозо-фруктозных сиропов, соков, пюре и др.

Цель изобретения заключается в ускорении процесса и улучшении качества гидрол изата.

Для достижения указанной цели в предложенном способе получения гидролизата, содержащего моносахариды из растительного сырья, предусматривают измельчение последнего, экстрагирование измельченной

„„5LI„, 1813786 А1 повышенным содержанием фруктозы - глюкозо-фруктозных сиропов, гомогениэированных продуктов, соков и др. Сущность: способ получения гидролизата, содержащего монасахариды, из растительного сырья предусматривает измельчение последнего, зкстрагировзние измельченной массы водой и гидролиз экстракта, содержащего инулин, кислотой. Процесс измельчения сырья, его экстрагирование и гидролиз экстракта осуществляют одновременно путем подачи сырья в емкость, содержащую воду, и гидродинамического воздействия в толчение 15—

25 мин при гидромодуле 1: 5 — 1: 6 с помощью вращающегося ротора, скорость вращения которого составляет 3400 — 4800 об/мин, при этом в процессе гидродинамического воздействия осуществляют барботирование углекислого газа через обрабатываемую массу. 3 табл. массы водой и гидролиз экстракта кислотой.

Процесс измельчения сырья, его экстраги° ий рование и гидролиз осуществляют одновре- Ы менно путем подачи сырья в емкость с водой и гидродинамического воздействия в тече- Сф ние15-25мин при гидромодуле1: 5-1;6 0 с помощью вращающегося ротора, скорость вращения которого составляет 3400 — 4800 об/мин. При этом в процессе гидродинамического воздействия осуществляется барботирование углекислого газа через обрабатываемую массу.

При гидродинамической обработке происходит механическое диспергирование лопастями растительного сырья и его деструкция под действием импульсных давлений, волн разрежения-сжатия при пульсациях кавитационных пузырьков, а также за.

1813786 а 4

3 счет физико-химических эффектов; сопровождающих гидродинамическую кавитацию.

При кавитационной обработке степень измельчения растительного сырья значительно выше, чем при обычном его истирании. что обеспечивает ускорение экстракции его растворимых компонентов в результате более интенсивного массообмена в системе твердое тело — жидкость под действием потоков жидкости, возникающих при вращении ротора гидродинамического устройства, Барботирование СО через измельчаемую массу приводит к ее закислению, что делает возможным протекание кислотного гидролиза инулина. Понижение величины рН связано с растворением COz и его взаимодействием с Н20, которое приводит к образованию аниона угольной кислоты

HCO з„что в свою очередь сопровождается повышением концентрации ионов Н+ в рас-, творе. Повышению концентрации угольной кислоты способствует интенсивная сорбция

COz на развитой внешней поверхности и в порах растительных тканей, особенно несущих положительный заряд.

При схлопывании кавитационных пузырьков в среде, насыщаемой CÎz, наряду с возникновением импульсных давлений происходит кратковременное локальное повышение концентрации угольной кислоты. В результате совместного действия указанных факторов происходит интенсивная деструкция1растительных тканей и гидролиэ инулина. Одновременное осуществление измельчения, экстрагирования и гидролиэа инулина в процессе кавитационной обработки поддействием кавитационных эффектов обеспечивает локальное повышение концентрации угольной кислоты, что приводит к высокой интенсивности гидролиэа инулина и позволяет ускорить процесс получения гидролиэата (табл. 1).

Гидродинамическое воздействие в течение 15 — 25 мин при гидромодуле 1: 5 — 1:, 6 и скорости вращения 3400 — 4800 об/мин обеспечивает максимальный выход гидролизата, тогда как уменьшение продолжительности гидродинамического воздействия, гидромодуля и скорости вращения ротора приводит к замедлению гидролиза инулина, а увеличение значений указанных факторов не способствует дальнейшему росту выхода фруктозы (табл. 2) и лишь приводит к дополнительным нецелесообразным затратам времени и энергии.

Барботирование COz через иэмельчаемую массу. приводящее к эакислению среды интенсивному гидролиэу инулина позволяет при совмещении измельчения, экстракции и гидролиза добиться ускорения получения гидролизата, а также повысить качество гидролизата. Получаемый гидролизат в отличие от прототипа не загрязнен минеральной кислотой, а также свободен от .прочих непищевых примесей, поскольку

C0z, который при кавитационной обработке не допускал образования Н О, HNOz„

НИОз, по окончании процесса caMogðîèçвольно улетучивается. Более высокое качество гидролизата, полученного предложенным способом, по сравнению с прототипом, наряду с отсутствием в его составе минеральной кислоты определяется также более высоким содержанием витаминов С и Н, вследствие их лучшей сохранности, что обусловлено совокупностью особенностей кавитационного метода (табл. 3).

Гидролизат инулинсодержащего растительного сырья, получаемый предложенным способом, представляет собой гомогенную массу, отлйчающуюся по химическому составу от исходного сырья повышенным содержанием фруктозы, пропорциональным снижению содержания инулина при его гидролиэе.

Получение гидролизата, содержащего моносахариды из растительного сырья с помощью гидродинамической обработки при указанных оптимальных значениях ее параметров и барботировании иэмельчаемой массы CÎz позволяет ускорить процесс. по35 высить качество гидролизата, который может быть использован для производства пищевых лечебно-профилактических продуктов с повышенным содержанием фруктозы — глюкозо-фруктозных сиропов, соков, 40 пюре идр.

Предложенный способ получения гидролизата, содержащего моносахариды иэ растительного сырья осуществляют следующим образом. Вымытые корне- и клубнепло45 ды помещают в рабочую камеру роторного гидродинамического кавитатора, содержащего воду, создают гидромодуль 1: 5 — 1: 6 и начинают барботирование через обрабатываемую массу СО с помощью патрубка.

50 Затем включают ротор, придают ему скорость. вращения 3400 — 4800 об/мин и осуществляют обработку сырья в течение 15 — 25 мин при постоянном барботировании измельчаемой массы СО . По окончании про55 цесса барботирование COz прекращают.

Полученный гидролизат в дальнейшем используют для получения сока, глюкозофруктозного сиропа, пюре и др.

Пример 1. Получение гидролизата иэ клубней топинамбура.

1813786 с помощью патрубка, Затем включали ротор, придавали ему скорость вращения

4800 об/мин. Обработку сырья в кавитацйонном режиме осуществляли 25 мин при постоянном барботировании измельчаемой массы СО2. По окончании процесса барботирование COz прекращали. Полученный гидролизат в дальнейшем использовали для производства сока, глюкоза-фруктозного сиропа, пюре и др.

Заявляемый способ позволяет ускорить процесс получения гидрслизата из инулинсодержащею растительного сырья и повысить качество гидролиэата, Таблица 1

Время, необходимое для получения гидролизата, содержащего моносахариды известным (кислотный гидролиз по прототипу) и заявляемым (кавитационная обработка) способами (данные приведены по отношению к прототипу, принятому за 100 (;).

2 кг вымытых клубней помещали в рабочую камеру кавитатора. содержащего 8 дм дистиллированной воды и начинали барботирование через обрабатываемую массу

COz с помощью патрубка. Затем включали "5 ротор, придавали ему скорость вращения

3400 об/мин. Обработку сырья в кавитационном режиме осуществляли 15 мин при постоянном барботировании измельчаемой массы COz. По окончании процесса барбо- 10 тирование СО2 прекращали. Полученный гидролизат в дальнейшем использовали для производства сока, глюкозо-фруктозного сиропа, пюре и др.

Пример 2, Получение гидролизата из 15 корней цикория.i

2 кг вймытых корней помещали в рабочую камеру кавитатора, содержащую 10дм дистиллированной воды, начинали барботирование через обрабатываемую массу COz 20 с помощью патрубка, Затем включали ротор, придавали ему скорость вращения 4000об/мин. Обработку сырья в кавитационном режиме осуществляли 20 мин при постоянном барботировании иэмельчаемой массы 25

COz. По окончании процесса барботирование С02 прекращали. Полученный гидролизат в дальнейшем использовали для производства сока, глюкозо-фруктоэного сиропа. пюре и др. 30

Пример 3. Получение гидролизата из клубней георгина.

2 кг вымытых клубней помещали в рабочую камеру кавитатора, содержащую 10 дм дистиллированной воды, начинали барботи- 35 рование через обрабатываемую массу C0z

Формула изобретения

Способ получения гидролизата, содержащего моносахариды, из растительного сырья; предусматривающий измельчение последнего, зкстрагирование измельченной массы водой и гидролиз экстракта, содержащего инулин, кислотой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения процесса и улучшения качества гидролизата, процесс измельчения сырья, его зкстрагирование и гидролиз экстракта осуществляют одновременно путем подачи сырья в емкость, содержащую воду, и гидрсдинамического воздействия в течение 15 — 25 мин при гидромодуле 1: 5 — ::8 с помощью вращающегося ротора, ск!1рость вращения которого составляет 3400 — 4800 об/мин, при этом в процессе гидродинамического воздействия осуществляют барботирование углекислого газа через обрабатываемую массу.

Таблица 2

Таблица 3 ч

Содержание витаминов С и Н в растительном сырье и гидролизатах, полученных с помощью кислотного и кавитационного гидролиза (в ф от исходного) Составитель Л, Толкаченко

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор С. Кулакова

Заказ 1812 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Содержание фруктозы в гидролизате топинамбура, получаемом гидродинамическим способом при различных условиях обработки (в $ от оптимального) вф