Способ получения порошкообразного солодового экстракта
Владельцы патента RU 2458114:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению экстракта из зерен гречихи биотехнологическими методами. Способ заключается в следующем: зерно гречихи очищают от примеси и пыли, сортируют, промывают, снимают сплав, дезинфицируют, замачивают при температуре 15-16°С в воде до относительной влажности 42-44%, проращивают в течение 6-7 суток, дробят, затирают отварочным способом по следующему режиму - смешивают дробленый солод с водой температурой 40-42°С при гидромодуле 1:4,5, выдерживают 12-15 мин, повышают температуру до 50-55°С, выдерживают 8-10 мин при перемешивании, отстаивают 30-35 мин, осветленную часть (ферментное сусло) декантируют, оставшуюся густую фракцию нагревают при перемешивании до температуры клейстеризации гречневого крахмала 67°С и выдерживают 30-35 мин. Клейстеризованную массу охлаждают до температуры 45°С, смешивают с ферментным суслом температурой 45°С, проводят 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, полученное сусло фильтруют, подвергают сгущению при температуре 50-55°С до сухих веществ 30-35% и высушивают до относительной влажности 2,5-3,0% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 130-150°С и 60-80°С соответственно. Изобретение позволяет увеличить пищевую и биологическую ценности, обеспечить сохранность питательных и биологически активных веществ в процессе хранения экстракта, повысить срок хранения экстракта до полутора лет. 3 пр., 2 табл.
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 % | |||
| B1 (тиамин) | 0,91 | 0,90 | 1,55 |
| В2 (рибофлавин) | 0,76 | 0,80 | 0,30 |
| В4 (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.
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.
