close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10323

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 13K 1/00
СПОСОБ ФЕРМЕНТАТИВНОГО ГИДРОЛИЗА
КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ
(21) Номер заявки: a 20050396
(22) 2005.04.19
(43) 2006.12.30
(71) Заявитель: Республиканское унитарное предприятие "Научно-практический центр Национальной академии
наук Беларуси по продовольствию"
(BY)
(72) Авторы: Литвяк Владимир Владимирович; Ловкис Зенон Валентинович; Петюшев Николай Николаевич; Яблонский Игорь Геннадьевич
(BY)
BY 10323 C1 2008.02.28
BY (11) 10323
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Республиканское
унитарное предприятие "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию" (BY)
(56) UA 62462 A, 2003.
SU 867925, 1981.
SU 985025, 1982.
RU 96118329 A, 1998.
RU 2132384 C1, 1999.
RU 2085590 C1, 1997.
SU 1180405 A, 1985.
Фараджева Е.Д. и др. Общая технология бродильных производств. - М.:
Колос, 2002. - С. 31-34.
US 4286058, 1981.
US 4062728, 1977.
RU 2013449 C1, 1994.
RU 2113470 C1, 1998.
(57)
Способ ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья, включающий подготовку крахмалсодержащего сырья, приготовление из него суспензии, внесение в суспензию фермента и ферментативный гидролиз, отличающийся тем, что при подготовке сырье с естественной влажностью 17-20 % подвергают экструзии при 40-70 °C и частоте
вращения шнека 80-90 об/мин или к сырью с влажностью 30-60 % и рН 4,5-6,0 добавляют
термостабильную α-амилазу из расчета 0,1-0,3 л на 1 т абсолютно сухого крахмала и подвергают экструзии при 70-90 °C и той же частоте вращения шнека, или сырье частично клейстеризуют и декстринизируют путем ультразвуковой обработки при частоте 15-250 кГц
в течение 1-5 мин, суспензию готовят с содержанием сухих веществ 30-40 %, в качестве
фермента используют мультиферментные амилолитические препараты, обладающие αамилазной и β-амилазной или α-амилазной и глюкоамилазной, или глюкоамилазной и
амило-1,6-глюкозидазной активностью, а гидролиз осуществляют при 50 °С и рН 4,0-5,0.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при
получении крахмальной патоки различного углеводного состава (низкоосахаренной, карамельной, высокоосахаренной, декстринмальтозной, мальтозной), мальтозы, глюкозных
сиропов, глюкозы, глюкозофруктозных сиропов, фруктозных сиропов, а также фруктозы.
BY 10323 C1 2008.02.28
Изобретение позволяет разработать высокоэффективный, экономичный способ ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья.
Известны способы ферментативного гидролиза крахмала, предусматривающие приготовление крахмалсодержащей суспензии, ее клейстеризацию, дозирование фермента,
ферментативное разжижение и последующее ферментативное осахаривание [1].
Недостатком известных способов является небольшое фермент-субстратное сродство,
вследствие чего увеличивается длительность технологического процесса и требуется
большое количество дорогостоящих ферментных препаратов.
Известен способ разжижения крахмалсодержащего сырья, который включает приготовление крахмальной суспензии кукурузной крупки с массовой долей сухих веществ 2830 %, дозирование бактериальной α-амилазы (3,5 л амилазы на 1 т кукурузной крупки),
проведение двухступенчатого разжижения в течение 2,5-3 часов при температуре 70-80 °С
[2].
Недостатками известного способа являются длительность и сложность проведения
процесса, значительный расход фермента.
Наиболее близким к изобретению является способ ферментативного разжижения
крахмалсодержащего сырья [3] - прототип, предусматривающий приготовление крахмалсодержащей суспензии, клейстеризацию, дозирование фермента и ферментативное разжижение. При этом 30-35 % суспензию сырья (кукурузная мука) обрабатывают термостабильной α-амилазой (2-2,5 единицы активности фермента на 1 г сухих веществ) при
использовании энергии сверхвысокой частоты 700-800 Дж/см3.
Недостатками способа являются большое энергопотребление для клейстеризации
крахмала, значительный расход фермента и длительность технологического процесса.
Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка способа ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья, позволяющего максимально повысить фермент-субстратное сродство, увеличить производительность,
значительно сократить энергопотребление и уменьшить потребление амилолитических
ферментов.
Это достигается тем, что способ ферментативного гидролиза крахмалсодержащего
сырья, включающий подготовку крахмалсодержащего сырья, приготовление из него суспензии, внесение в суспензию фермента и ферментативный гидролиз, отличается тем, что
при подготовке сырье с естественной влажностью 17-20 % подвергают экструзии при 4070 °С и частоте вращения шнека 80-90 об/мин или к сырью с влажностью 30-60 % и рН
4,5-6,0 добавляют термостабильную α-амилазу из расчета 0,1-0,3 л на 1 т абсолютно сухого крахмала и подвергают экструзии при 70-90 °С и той же частоте вращения шнека, или
сырье частично клейстеризуют и декстринизируют путем ультразвуковой обработки при
частоте 15-250 кГц в течение 1-5 мин, суспензию готовят с содержанием сухих веществ
30-40 %, в качестве фермента используют мультиферментные амилолитические препараты, обладающие α-амилазной, β-амилазной или α-амилазной и глюкоамилазной, или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной активностью, а гидролиз осуществляют при
50 °С и рН 4,0-5,0.
Способ реализуется следующим образом.
Крахмалсодержащее сырье с естественной влажностью 17-20 % подвергают низкотемпературной экструзии, с частотой вращения шнека 80-90 об/мин при температуре 4070 °С, без применения амилолитических ферментов или используют сырье с влажностью
30-60 % и рН 4,5-6,0, подвергая его экструзионной обработке, с той же частотой вращения
шнека при температуре 70-90 °С одновременно с применением термостабильной αамилазы в количестве 0,1-0,3 л/т абс. сух. крахмала. Это позволяет значительно сэкономить дорогостоящие разжижающие амилолитические ферментные препараты, а также
2
BY 10323 C1 2008.02.28
исключить процесс ретроградации крахмала и ресинтеза трудно-гидролизуемых сахаров
(изомальтозы, изомальтотриозы, паннозы и др.).
Затем готовят суспензию с содержанием сухих веществ 30-40 % и осуществляют ферментативный гидролиз при температуре 50 °С, рН среды 4,0-5,0, применяя осахаривающие ферментные препараты с β-амилазной или глюкоамилазной или пуллуназной активностью.
Экструзионную обработку можно проводить, используя любой пригодный для работы
с пищевыми продуктами экструдер. Апробация проводилась на одношнековом экструдере
"Термопласт-3328" с диаметром шнека 36 мм. Полнота ферментативного гидролиза контролировалась визуально и общеизвестным методом йодной пробы. Массовая доля редуцирующих веществ не превышала 20 %.
При подготовке крахмалсодержащего сырья к ферментативному гидролизу проводят
предварительную, частичную клейстеризацию и декстринизацию при помощи ультразвуковой обработки с частотой колебаний 15-250 кГц в течение 1-5 мин или с помощью кратковременной инфракрасной или униполярной электрохимической обработкой.
Предварительная, частичная клейстеризация и декстринизация способствует снижению расхода амилолитических ферментных препаратов, усиливая фермент-субстратное
сродство, сокращает время ферментативного разжижения и осахаривания.
Для осахаривания применяли препараты с выраженной глюкоамилазной или пуллуназной активностью. При получении мальтозной патоки или мальтозы используют на стадии осахаривания препараты, имеющие β-амилазную активность. Кроме того, ферментативный гидролиз проводят, применяя мультиферментные амилолитические препараты,
обладающие α-амилазной, β-амилазной или α-амилазной и глюкоамилазной, или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной активностью.
Далее приведены примеры конкретного выполнения изобретения.
Пример 1
Картофельный крахмал или любое другое крахмалсодержащее сырье перед ферментативным разжижением подвергают частичной клейстеризации и декстринизации при помощи ультразвуковой обработки с частотой колебаний 15-250 кГц в течение 1-5 мин.
Разжижение осуществляется при помощи ферментативных препаратов, обладающих αамилазной активностью. Затем проводят ферментативное осахаривание при температуре
50 °С и рН 4,0-5,0 с помощью мультиферментных амилолитических препаратов, обладающих α-амилазной и β-амилазной или α-амилазной и глюкоамилазной или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной (пуллуназной) активностью.
Пример 2
Картофельный крахмал с естественной влажностью 17-20 % или любое другое крахмалсодержащее сырье подвергают низкотемпературной экструзии на одношнековом экструдере при диаметре шнека 36 мм, частоте вращения шнека 80-90 об/мин и температуре
40-70 °С.
Из полученного экструдата готовят суспензию с содержанием сухих веществ 30-40 %
и проводят ферментативное осахаривание при температуре 50 °С и рН 4,0-5,0 с помощью
мультиферментных амилолитических препаратов, обладающих α-амилазной и β-амилазной или α-амилазной и глюкоамилазной или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной
(пуллуназной) активностью.
Пример 3
Картофельный крахмал или любое другое крахмалсодержащее сырье с влажностью
30-60 % и рН 4,5-6 подвергают экструзионной обработке на одношнековом экструдере
при диаметре шнека 36 мм, частоте вращения шнека 80-90 об/мин, температуре 70-90 °С
3
BY 10323 C1 2008.02.28
одновременно с применением термостабильной α-амилазы в количестве 0,1-0,3 л/т абс.
сух. крахмала.
Из полученного разжиженного экструдата готовят суспензию с содержанием сухих
веществ 30-40 % и проводят ферментативное осахаривание при температуре 50 °С и рН
4,0-5,0 с помощью мультиферментных амилолитических препаратов, обладающих αамилазной и β-амилазной или α-амилазной и глюкоамилазной или глюкоамилазной и
амило-1,6-глюкозидазной (пуллуназной) активностью.
Предлагаемое изобретение позволит максимально повысить фермент-субстратное
сродство, увеличить производительность, значительно сократить энергопотребление и
уменьшить потребление дорогостоящих амилолитических ферментов.
Источники информации:
1. Гулюк Н.Г., Жушман А.И., Ладур Т.А., Штыркова Е.А. Крахмал и крахмалопродукты. - М.: Агропромиздат, 1985. - С. 240.
2. Губин М.Г., Гулюк Н.Г, Макарова Т.Н. Производство сладких крахмалопродуктов
из крахмалосодержащего сырья в Дании. - М.: ЦНИИТЭИПИЩЕПРОМ, 1977. Сер. 19.
Крахмалопаточная промышленность // Обзорная информация. - Вып. 3. - С. 10-11.
3. Патент Украины № 62462, МПК С 13К 1/06 // Бюл. № 12. - 15.12.2003.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
85 Кб
Теги
by10323, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа