Способ получения сахаристых продуктов из ржаного сырья

Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности, а именно - способу получения сахарсодержащего сиропа из ржаной муки.

Известен способ получения сахарсодержащего сиропа [Патент RU 2085590. Опубл. 27.07.1997] из ржаной муки, предусматривающий смешивание ржаной муки с водой в соотношении 1:3, разжижение суспензии амилолитическими и цитолитическими ферментами муки при ее подогреве до 80°С со скоростью 1°С в минуту с 30 минутными паузами при 40°С, 60°С и 70°С, с последующей термообработкой с помощью вакуум-испарителя при температуры 55-57°С в течении 16-20 ч, фильтрование сусла, осветление и упаривание получившегося фильтрата до массовой доли сухих веществ 70-78%. Гидролиз проводят при водородном показателе 5,3-5,5. Корректировку водородного показателя проводят с добавлением раствора кислоты.

Недостатками данного способа являются: необходимость корректировки водородного показателя внесением химических реагентов и длительность процесса.

Известен способ получения сахаросодержащего сиропа [Патент RU 2347816. Опубл. 27.02.2009] из ржаной муки, предусматривающий измельчение зерна ржи до размера частиц 1,8-2,2 мм, смешивание с водой до влажности 17-18%, с последующей выдержкой в течение 20-30 минут, экструзию массы при температуре 120-140°С и давлении 9-10 Мпа, с последующим смешиванием с подкисленной водой при водородном показателе 4,0-5,5 и соотношении 1:6, клейстеризацию экструдата и разжижение при температуре 50-70°С в течение 40-90 минут внесением фермента ксиланазы, разделение раствора и твердого остатка центрифугированием, при этом из раствора осаждают белок с получением раствора с водородным показателем 6,5-7,0, который с ферментом α-амилазы добавляют к твердому остатку, выдержку массы в течение 1,5-2,5 часов с получением декстринов и олигосахаридов, охлаждение массы до 55-65°С, осахаривание охлажденной массы при водородном показателе 4,3-4,6 в течение 2,5-3,0 часов внесением фермента глюкоамилазы, разделение массы центрифугированием, фильтрование и упаривание получившегося фильтрата до массовой доли сухих веществ 70-75%.

Недостатками данного способа являются: длительность и многоэтапность процесса, необходимость корректировки водородного показателя внесением химических реагентов.

Известен способ получения сахаросодержащего сиропа [Патент RU 2013449. Опубл. 08.04.1992] из ржаной муки, предусматривающий смешивание ржаной муки с водой в соотношении 1:3, осахаривание предварительно разжиженной суспензии при температуре 56-65°С и водородном показателе 4,5-5,0 в течении 5-22 ч, разделение суспензии центрифугированием, фильтрование и упаривание получившегося фильтрата до сиропа, содержащий заданный состав углеводов, белки и клетчатку.

Недостатками данного способа являются: длительность процесса, необходимость корректировки водородного показателя.

Ближайшим аналогом [Заявка на патент на изобретение RU 2004134764/13. Опубл. 10.05.2006] предлагаемого способа является получение сахарсодержащего сиропа, предусматривающее подготовку ржи измельчением до муки, смешивание ржаной муки с водой до образования суспензии, разжижение суспензии, нагрев смеси, гидролиз крахмала внесением α-амилазы и глюкоамилазы до заданного углеводного состава и инактивацию ферментов, причем подготовку воды осуществляют корректированием ее водородного показателя реагентами, например, серной кислотой до рН 4,0 при температуре +20-22°С и активацией в механоакустическом реакторе в течение 5-15 мин, смешивание зернового сырья с водой в соотношении 1:1,7-4,0 до образования суспензии проводят внесением зернового сырья в механоакустический реактор порциями до заданного соотношения в течение 7-15 мин при работающем активаторе реактора, разжижение и нагрев смеси проводят одновременно в работающем реакторе в течении 1 ч до температуры 50-75°С, гидролиз крахмала зернового сырья производят при работающем активаторе реактора и внесении в суспензию композиции ферментных препаратов при температуре 55-65°С.

Недостатками данного способа являются: длительность процесса, необходимость корректировки водородного показателя.

Задачей настоящего изобретения является разработка экологической технологии получения сахарсодержащего сиропа из ржаной муки, при этом сократить длительность процесса водно-тепловой ферментативной обработки суспензии муки с водой.

Поставленная задача решается достижением технического результата, заключающегося в повышении биологической ценности сиропа в сочетании с упрощенной процедурой его получения.

Данный технический результат достигается тем, что в способе получения сахарсодержащего сиропа из ржаной муки, включающий измельчение зерна ржи на дезинтеграторе до муки с средним размером частиц 160 мкм, смешивание ржаной муки с водой до образования суспензии в соотношении 1:3, разжижение суспензии, нагрев смеси, гидролиз крахмала проводят последовательным внесением α-амилазы дозой 0,2 ед. АС/г крахмала, глюкоамилазы дозой 0,7 ед. ГлС/г крахмала, а также внесением бактериальной протеазы дозой 0,5 ед. ПС/г сырья, грибной протеазы дозой 0,15 ед. ПС/г сырья в течении 4 ч при температуре 55-60°С, полученную массу разделяют центрифугированием, осветляют и сгущают до сахарсодержащего сиропа.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения сахарсодержащего продукта из ржаного сырья, включающем смешивание ржаной муки с водой в соотношении 1:3, разжижение суспензии, нагрев смеси, гидролиз крахмала последовательным внесением α-амилазы дозой 0,2 ед. АС/г крахмала, глюкоамилазы дозой 0,7 ед. ГлС/г крахмала, а также внесением бактериальной протеазы дозой 0,5 ед. ПС/г сырья, грибной протеазы дозой 0,15 ед. ПС/г сырья в течении 4 ч при температуре 55-60°С, ржаное сырье измельчают на дезинтеграторе, делающим состав ржаного сырья оптимальным для получения сахарсодержащего сиропа с повышенной биологической ценностью в сочетании с упрощенной процедурой его получения.

Способ осуществляют следующим образом. Ржаное сырье измельчают на дезинтеграторе до среднего размера частиц 160 мкм, смешивают ржаную муку с водой в соотношении 1:3, вносят а-амилазной дозой 0,2 ед. АС/г крахмала и выдерживают при температуре 60°С в течение 1 ч, затем охлаждают до 55°С, вносят глюкоамилазу дозой 0,7 ед. ГлС/г крахмала и бактериальную протеазу с дозой 0,5 ед. ПС/г сырья и выдерживают при температуре 55°С в течении 1 час, затем вносят грибную протеазу 0,15 ед. ПС/г сырья и выдерживают 1 ч, затем массу разделяют центрифугированием, осветляют и сгущают до сахарсодержащего сиропа.

По сравнению с ближайшим аналогом предлагаемый способ предполагает измельчение сырья на дезинтеграторе, позволяет сократить длительность гидролиза крахмала до 1 ч при температуре 55-60°С, не требует внесения химических реагентов для корректировки водородного показателя.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Зерно ржи измельчают на дезинтеграторе до среднего размера частиц 160 мкм, смешивают ржаную муку с водой до образования суспензии в соотношении 1:3, разжижают суспензии при температуре 60°С в течение 1 ч внесением α-амилазы дозой 0,2 ед. АС/г крахмала, охлаждают до температуры 55°С, осахаривают сусло в течении 1 ч внесением глюкоамилазы дозой 0,7 ед. ГлС/гр. крахмала, а также гидролизуют белки в течении 2 ч последовательным внесением бактериальной протеазы дозой 0,5 ед. ПС/г сырья и грибной протеазы дозой 0,15 ед. ПС/г сырья, разделяют смесь центрифугированием, осветляют и сгущают до сахарсодержащего сиропа.