Способ получения продуктов гидролиза крахмала

(23) Приоритет 21) 1889601/2 ЦИ.К 13 Ь 1108 21,02. 3) ИР 12 Й/161100 ДР осударстаеннци комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) 1 5,0 3.7 пу бликова юллете 1 исания Дата опубликования 3,79 Иностранцытер, Фридрих ШиКлаус-Дитер Кн(ГДР) Манфре ид Аугус м Иностранное пре Академи Дер ВиссеншафтеОЛУЧЕНИЯ ПРОДУ ОЛИЗА КРАХМАЛА В Изобретение от получения продукт мала с низким дек том в крахмало-па нияующейте- ва- фер- ес- олизаишосится к способамв гидролиза крахтрозным эквиваленочной промышленносИзвестен способ получения продуктов гидролиза крахмала путем смешивания суспензии крахмала или его производного, имеющую содержание сухих веществ 20-50% с ферментомсС-амилазой, гидролиэа крахмала до достижения декстрозного эквивалента 5-20 нагревания гидролизата для инактивации фермента и очистки гидролизата. Полученный гидролизат с низким декстрозным эквивалентом в случае необходимости сушат и используют в качестве добавок Ь пищевые продукты 1). Продукты, полученные известнымспособом, если они подвергаются водействию температуры ниже точки замерэания или длительному хранениюхолодильнике, претерпевают необратмые превращения, ухудшается их внений вид и другие свойства.Цель, изобретения - получение прдуктов, устойчивых к замораживаниюи оттаиванию и образующих с водойтермообратимый гель. Для этого по предлагаемому способу гидродиз крахмала или его производного осуществляют при нагревании суспензии до температуры, которая на 1-4 С ниже температуры набуха используемого крахмала с послед выдержкой при этой температуре в чение 5-30 мин, после чего нагре ние гидролизата для инактивации мента производят до 95-100 С в н колько ступеней с выдержкой гидр та в течение 5-30 мин после каждой ступени. Гидролизат после очистки охлаждают для образования геля или сушат и измельчают с получением сухого измельченного продукта.Предложенный способ заключается в следующем.Готовят суспензию крахмала, пре- имущественно клубневого, или производного крахмала, содержащую 20-50 сухих веществ. В качестве исходного материала могут быть использованы ниэкоэамещенные производные крахмала, предпочтительно фосфаткрахмалы и ацетилкрахмалы. Кроме того, могут применяться крахмалы, область температуры йабухания которых по сравнению с крахмалами, не подвергавшимися определенной предварительной обработке, была изменена предпочтительноэа счет искусственного созреванияпод воздействием обработки с помощьютепла и влажности или в результатеизменения характеристики вязкостипосредством ионов кальция или других,Суспензию крахмала смешивают приоптимальном для применяемого Фермента значении рЛ, йредпогтительно около 7, с гидролизующим крахмал Фермен - том,преимущественно бактериальнойо(, -амилазой. Смесь нагревают до тем- )0пературы, которая на 1-4 С ниже температуры набухания используемогокрахмала или производного крахмала.При достижении этой температурыподвод тепла прекращают на 5-30 мин, )5Гетерогенйый Ферментативный гид".рблиэ проводится так, чтобыодначастьполисахаридов крахмала, а имен "ночасть находягггаяся в растворе:,расщейлялась Ферментом значительйо 33быстрее и большее чем другая частьПолисахаридов, которая находитсявтвердой Фазевнутри набухших зерен. . Это приводит к образованию продУктовгидролиза с желаегым распределейием"молекул по размерам. Затем оСуществ-ляют нагревание до 95-100 С в несколько ступеней с вьФержкой гидролизатав течение 5-ЗР йин после каждой."сту-.пени, При этом белковые. вещества со-держащиеся в крахмале в качестве со-,путствующих веществ, коагулируют;" "Эти белки, а также белокфермента об-разуют Флокулы, которые .затем отделяются после введениядеэодорйрующегои/или обесцвечивающего вещества от - гндролиэата. Последний превращаетсяпосредством охлаждения в гель или -"йосредством обезвоживания в сухойпродукт. Обезвожнвание проводитсяпредпочтительно путем распылительной 40сушки. ПолуЧенные продукты имеют ДЭ25, преийущественно 5-8. Продукты,.имеющие ДЭ 5-8 содержат компоненты,которые образуЮт соедннения, подкрашенные йодом. Продукты, полученные 45из картофельного крахмала, обладаютпри нормальности йода 4 10 фИ .в области длины волн 530-550 нм максимальнойсйособностью поглощения, котораясдвигается при повышении концентрации йода в область более короткихволн.Полученные продукты не меняют химическую структуру своего основногоструктурного элемента, т.е, ангидро-.-д-глюкоэного кольца, так что они неотличаются от нерасщепленных исходных материалов и вследствие этогоони также, как эти последние, могут гидролизоваться посредством крахмала расщепляющих. ферментов частично или 60 " йолйостью.Продукты с ДЭ 5-8 иегигроскопичны и образуют после растворения в водев зависимости от концентрации (1540 вес.) белый прозрачный гель. Изменение консистенции наступаетпри нагревании такого рода гелей,При 50-70 С эти гели плавятся, приэтом получают прозрачные водные растворы, При повторном охлаждениираствор снова застывает в гель. Готовые образованные гели могут замораи храниться в этом состоя-,нии, После размораживания снова образуется гель первоначальной консистенции.Продукты применяются благодаря ихособым свойствам в качестве веществ -носителей или добавок в пищевой, бу- .мажной и фармацевтической промышленности,П р и м е р 1, В сосуде готовятсуспензию иэ 5,68 кг картофельногокрахмала (12 влажности) в 10,98 лводы и устанавливают рг(, равное 7(содержание сухого вещества в суспензий 30 вес.) . В эту суспензию добавляют 9,28 мл не содержащей поотеинаэы бактериальной БОЧО-. сС-амилаэыМд 60, что соответствует концентрации 0,125 Кг 1 Е/г сухого крахмальноговещЕства в исходной смеси (1 КИЕ -единица равна 1 кг ИОЧО единиц, чтосоответствует 0,0189 условных ЯКВединиц) .Затем суспензию перемешивают инагревают по следующей программе.подогрев до 59 оС со скоростью в1,5 С в 1 мин; выдерживание этой темопературы в течение 10 мин; подогревдо 63,5 С в течение 3 мин; выдерживаоние этой т мпературы в течение10 мин; подогрев до 90 С со скоросоотью в 1,4 С в 1 мин; подогрев в течение последующих 10 мин до 100 С ивыдерживание этой температуры в течение 20 мин, при этом Фермент инактивируется,По этой программе время реакциидля расщепления в гетерогенной Фазе(область температуры 59-70 С) составляет 28,4 мин. Область температуры70-90 оС (гомогенная фаза) проходитсяэа 15 мин,Объем состава увеличивается приэтом с первоначальных 14 б л до18,3 л,соответственно содержание сухого вещества уменьшается до 28,2 весГидролиэат в горячемсостоянии фильт-.руют через дедероново-мулиновое Фильтровальное полотно, сгущают в атмосфере вакуума до содержания сухоговещества 45 вес. и высушивают наопытной вальцовой сушилке (нагоевание вальцов 220 В, 3,3 кВт., 3 ступе"ни нагрева) при температуре вальцов115-125 оС со скоростью подачи30 млломин. Продукт гидролиэа крахмалаимеет остаточную влажность 8,2,содержание, природных протеинов 0,1и ДЭ 8,1.Полученный продукт гидролиза крахмала образует в 0,1 И соляной кислоты с раствором йода-йодистого калияокрашенное соединение, данные кото." рого приведены в табл.1 параметрой, определенных при двух разных значениях нормальности йода для длины волн максимального коэффициента поглощения Р , в нм) и максимальном коэффициенте экстинкции (Е,), вы раженной в качестве зкстинкции для 1 мг продукта в 100 мл раствора йода- йодистого калия с молярным отношением йодид/йод, равным 1,5 при толщине слоя раствора равным 1 см. , 10П р и м е р 2, В химическом стакане смешивают 170 г картофельного крахмала (15,5% влажности) с 328 мл воды в гомогенную суспензию (содержание сухого вещества суспензии )5 28,8 вес.%), устанавливают рБ, рав- ный 7, посредством 2 Н раствора карбоната натрия и переливают в измерительную кружку прибора Брабендера. для определения вязкости. После до-, бавки разного количества в мл ИОЧО"бактериальной с 6-амилазы Ь 1 д 60 (см, табл.2) систему нагревают со скоростью в 1,5 С в 1 мин с периодами прекращения подвода тепла по следующей . программе, причем консистенция регистрируется в зависимости от времени: подогрев ,до 59 С; постоянная температура в течение 15 мин, а затем осуществляютнагрев в несколько стуЯ Опеней;подогрев до 63,5 С; постоянная 3 температура в течение 5 мин; подогрев до 65 С; постоянная температура в течение 5 мин; подогрев до 68 С; по-, стоянная температура в течение 5 мин;подогрев до 90 С, . 35По такой программе время реакции в процессе расщепления в гетерогенной Фазе (область температуры 59-70 С) .составляет 37,3 мин. Область темпе- . ратуры 70-90 С (гомогенная Фаза) про ходится за 13 мин.Продукт переливают в химический стакан, варят в течение 15 мин, а после охлаждения для образования геля помещают в холодильник. В табл,2 привейены данные с максимальной консис 45 тенцией, полученные при трех разных количествах Фермента, а также внешнего вида рассола, который достигается при нагревании этих гелей до80 С. 50В приведенном примере необходимо 0,22 мл ферментного раствора для получения продуктов расщепления, способных образовывать термообратиьщй гель.П р и м е р 3. Иэ продукта, по лученного по примеру 1, готовят гели с разным содержанием сухого вещества. Соответствующее количество сухого продукта с определенным количеством воды переводят при перемешивании и. нагревании в водяной бане до 80 фС в прозрачный раствор. Для определения консистенции геля 70 мл раствора заливают в стакан прибора для измерения гелеобразных систем и выдерживают в течение 24 ч при 4 С. С помощью автоматического пенетрометра АР 4/1 (УЕВ Ре 1 пщеЬ, Огеэдеп) при условии применения стандартного тела пенетрации (весом 10 г) и установленного времени пенетрации (5 с) измеряют глубину пенетрации (максимальная глубина 30 мм), Для определения поведения при плавлении 10 мл раствора с.разным содержанием сухого вещества разливают в пробирки и помещают в холодильник на.24 ч для образования геля. Пробирки помещают порознь в просторную водяную баню, температуру которой поддерживают на уровне 80 С. Перемешиваемый термометром гель доводят до плавления, причем изменение консистенции заметно. За точку плавления принимается та температура, при которой образуется жидкая фаза и становится возможным перемешивание геля. За точку осветления принимается та температура, при которой золь становится оптически прозрачным; В табл.3 приведены некоторые свойства геля в зависимости от содержания сухото вещества. фП р и м е р 4. Для получения про" дукта гидролиэа крахмала- с малым содержанием ацетила в вакуумном реактбре емкостью 800 л с прямым или косвенным пОдогревом готовят суспейзию из 250 кг окисленного ацетилкрахмала с содержайием ацетила равным 2 в 415 л воды. После добавки 83 мл бактериальной с-амилазы приготовленную смесь нагревают со скоростью в 1,55 С в 1 мин до 46 С, и выдерживают при этой температуре в течение 15 мин Затем суспензию нагревают с той же скоростью и последующей выдержкой в течение 5 мин при температуре каждой ступени нагрева до 62,5, 65 и 68 С. После этого полученный раствор нагревают для инактивации до 100 С.И выдерживают его в течение 20 мин при этой температуре. Для перевода в подлежащий хранению сухой продукт гидролизат подвергают распылительной сушке и просеивают.Полученный продукт гидролиза крахмала с малым содержанием ацетила растворим в холодной воде и образует полностью прозрачный стабильный раствор с хорошим блеском. При темпе ратуре холодильника растворы сгущают в термообратимые гели с содержанием сухого вещества свыше 30 вес.%.ации, принятыетизе Источимание ри э 12405 1л. Патент Англи2 В, 1971. ЛошкареваваКоррек витель Г д Л,Алфе дактор В.Трубченко.Ряшко 407 Подпого комитета СССРий и открытийушская набрр д. 4 РР 5 н илиал ППП Патент 45,9формула изобретения1. Способ получения продуктов гидролиза крахмала путем смешивания суспензии крахмала или его производного, имеющую содержание сухих веществ 20-0 с ферментом сС .-амилазой, гидролиза крахмала до достижения декстроэного эквивалента 5-20, нагревания гидролизата для инактивации фермента и очистки гидролизата, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения продуктов, устойчивых к замораживанию и оттаиванию и образующих с водой термообратимый гель, гэдролиэ крахмала или его производного осуществляют при нагревании суспензии до температуры, которая на 1-4 С ниже температуры набухания используемого крахмала с последующейСоста каэ 986/27 Тира ЦИИИПИ Государствен по делам иэобрете 1130351 Москвар Р 35 р Рвыдержкой при этой темпе 40 чение 5-30 мин, после че ние гидролизата произвол 100 ОС в несколько ступен кой гидролиэата в течени после каждой ступени,45 2. Способ по п.1, о т щ и й с я тем, что гидро оЧистки охлаждают дЛя об геля. 3. Способ по п.1, о т 50 щ и й с я тем, что гидро и измельчают