Способ получения пищевых кукурузных оболочек

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 42 1662476 А 51)5 А 231/1 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О Цель изобретения - повышение качества целевого продукта путем активации желтых пигментов оболочек и увеличение срока хранения, Способ предусматривает замачивание зерна в водном растворе ЯО 2, выделение мезги, промывание ее водой, сушку и измельчение. При этом выделенную мезгу зерна дополнительно обрабатывают перед промыванием.ее водой солью щелочных металлов угольной кислоты при соотношении массы мезги и соли (5 - 10):1 по сухому веществу с концентрацией соли в водной суспензии мезги 2 - 5;4 при 85 - 100 С в течение 0,5 - 10 ч последующей нейтрализацией полученной массы соляной кислоты до рН массы 2,2 - 4,5 при тех же температуре и времени обработки, что и при воздействии солью щелочных металлов угольной кислоты. 2 табл. ательский родуктов и исследо щевых п, Е,Г.Бонушевс Под ре 85, с.22 продуктьмиздат,(54) СПОСОБ КУРУЗНЫХ О (57) Изобрете мышленност ной отрасли для полученидобавок из о обеспечивающем конц си ее с мезгой 2 - 5 течение 0,5 - 1 ч с пос зацией полученной сме до рН смеси 2,2 - 4,5 и временных условиях о ных условиях обработкВ оболочках зерна к каротиноидные пигмен витамином А, которые века под влиянием фе превращаются в витам низмом человека каро 300. К ним относятся держание в оболочках 250 мг/кг), зеаксантин (500 мг/кг), Биологичеспо отношению к /3-кар ентрацию соли в сме- , при 85 - 100 С в ледующей нейтралиси соляной кислотой ри температурных и бработки, аналогичи солью,укурузьсодержатся СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научноинститут новых видов идобавок(56) Крахмал и крахмалН,Г. Гулюка, М.: Агропр66 ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ КУБОЛОЧЕКние относится к пищевой прои, в частности к крахмалопаточи может быть использовано я низкокалорийных пищевыхтходов переработки кукурузы. Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к крахмалопаточной отрасли, и может быть использовано для получения низкокалорийных пищевых добавок из отходов переработки кукурузы.Цель изобретения - повышение качества путем активации желтых пигментов оболочек и увеличение срока хранения.Способ получения пищевых кукурузных оболочек включает замачивание зерна кукурузы в водном растворе сернистого ангидрида, отделение мезги, содержащей оболочки, промывание водой, сушку и измельчение, при этом отделенную мезгу обрабатывают перед промыванием ее водой солью щелочных металлов угольной кислоты при.соотношении массы мезги и соли (5-10):1 по сухому веществу в количестве,ты, являющиеся пров организме челормента каротиназы ин А. Усвоение оргатиноидов достигает криптоксантин (сокукурузного зерна (700 мг/кг), лютеин кая активность (БА) отину (БА=1) состав 1662476ляет: криптоксантина 0,57; зеаксантина 0,51; лютеина 0,24, Каротиноидные пигменты характеризуются системой конъюгированных двойных связей, определяющей окрас;,у этих соединений от ярко-красного до желтого. В процессе технологической обработки зерна кукурузы происходит блокировка двойных связей путем взаимодействия с различными химическими реагентами (ЯО 2, 02), Происходит инактивация каротиноидов и теряется их биологическая активность, что снижает качество клетчатки, Находящиеся в оболочках кукурузного зерна легкогидролизующиеся питательные вещества в процессе хранения разлагаются и окисляются (особенно жир), что существенно снижает качество целевого продукта.Для активизации каротиноидных желтых пигментов оболочек и уменьшения легкогидролизующихся веществ предложена обработка выделенных оболочек солями щелочных металлов угольной кислоты. Последние имеют щелочную реакцию, благодаря чему жир омыляется, переходит в растворимое состояние и легко удаляется из массы оболочек зерна при промывке, При этом содержание жира в готовой клет- чатке снижается в 2 - 3 раза. Связанный сернистый ангидрид превращается в растворимые соли слабой сернистой кислоты, которые также легко удаляются водой при промывании, Параметры обработки подобраны экспериментально, Выход за пределы соотношения массы оболочек и соли щелочных металлов угольной кислоты (5 - 10);1 не приводит к получению желтого цвета целевого продукта; Уменьшение соотношения массы оболочек и соли щелочных металлов угольной кислоты не менее 5;1 не обеспечивает полного омыления жира. В этом случае в процессе хранения пищевая кукурузная клетчатка прогоркает, Увеличение соотношения более 10 - 1 нецелесообразно из-за неоправданного расхода соли щелочных металлов угольной кислоты без ощутимого эффекта по достижению качества продукта,Обработка оболочек зерна соляной кислотой происходит в водной среде, Концентрация используемой кислоты не влияет на достижение цели, так как концентрация ионов водорода создает активную кислотность среды и важно лишь; чтобы рН среды был равен 2,2 - 4,5. Поэтому этот параметр контролируется при введении концентрированной соляной кислоты, ее требуется меньшее количество, при использовании разбавленной - большее, но в последнем случае ограничением является вместимость емкостей, в которых происходит обработка.Введение соляной кислоты любой концентрации прекращается при достижении рН 2,2 - 4,5, При этом происходят нейтрализация соли щелочных металлов угольной кислоты и далее гидролиз легкоокисляемых веществ оболочек зерна. Трехкратная промывка оболочек кукурузного зерна выбрана опытным путем, При такой обработке полностью удаляются соли и кислоты, используемые при обработке. Важно, чтобы в пищевой продукт не попали посторонние химические вещества (йа 2 СОз, К 2 СОз, ИаНСОз, НО), Поэтому их удаляют,5 10 Обработка оболочек кукурузного зернасолью щелочных металлов угольной кислоты при соотношении массы оболочек и соли (5 - 10):1 по сухому веществу создает в растворе щелочную реакцию рН 8,0 - 12,0. Используемые в промышленности соли щелочных металлов угольной кислоты (К 2 СОз,20 КНСОз, Ма 2 СОз, МаНСОз) в растворе создают щелочную среду, Поэтому рН растворов этих солей находится в пределах 7,5 - 14. Значение рН раствора после обработки соляной кислотой необходимо знать для того,25 чтобы нейтрализовать щелочную реакцию и перейти к кислой,При изменении концентрации соли щелочных металлов угольной кислоты в водной суспензии кукурузных оболочек менее 2 О или более 5 О не происходит разблокировки желтых пигментов и клетчатка имеет серый цвет. Обработка при температуре ниже 85 С и менее 0,5 ч не обеспечивает наи 35 более полного омыления жира и активации желтых пигментов. Превышение параметров обработки выше 100 С и более 1 ч выдержки нецелесообразно с экономической 40 точки зрения, так как при незначительном положительном эффекте необходимо использовать оборудование, работающее под давлением, а также повышается расход тепла, Последующая обработка солянойкислотой нейтрализует соль щелочных ме-,таллов угольной кислоты, способствует дальнейшему удалению легкогидролиэуесобствует увеличению сроков, хранения пищевой кукурузной клетчатки. Снижение рН ниже 2,2 нецелесообразно, так как удаляется часть гемицеллюлоз - одного из компонентов клетчатки. Это снижает качество целевого продукта. При рН выше 4,5 не происходит гидролиз крахмала, что не позволяет существенно уменьшить содержание его в клетчатке,мых веществ, Снижение рН до 2,2 - 4,5 позволяет кроме жира гидролизовать также 50 часть крахмала и в процессе промывки водой удалить его, Это, в свою очередь, спо 166247650 55 Способ получения пищевой кукурузной клетчатки осуществляют следующим образом.Кукурузное зерно замачивают, в 0,20 - 0,25 -ном водном растворе сернистого ангидрида (302) при 48 - 55 С в течение 40 - 60 ч. Замоченное зерно дробят, выделяют оболочки, обрабатывают солью щелочных металлов угольной кислоты при соотношении массы оболочек и соли (5 - 10):1 по сухому веществу, концентрации соли в смеси с мезгой 2 - 5, при 85 - 100 С втечение 0,5 - 1 ч. Далее обрабатывают раствором соляной. кислоты до рН 2,2 - 4,5 при тех же температурах и времени выдержки, удаляют жидкость, оболочки промывают водой от кислоты и растворимых солей, сушат и измельчают,П р им е р 1. 1 т кукурузного зерна замачивают в 0,25 -ном водном растворе сернистого ангидрида в емкостях для замочки при 50 С в течение 48 ч. После ослабления связи между оболочками, зародышем и эндоспермом зерно промывают водой в течение 3 ч. Дробление зерна осуществляют на дробилках ударного действия для разрушения зерна на несколько частей с целью высвобождения из него оболочки. На безнапорных дуговых ситах разделяют оболочки, зародыш и крахмальную суспензию, 80 кг оболочек по сухому веществу (крупной кукурузной меэги) промывают три раза водой и обезвоживают на ситах с 15 до 35 сухих веществ. Крахмальная суспензия и зародыш идут на основное производство - получение крахмала и кукурузного масла,Оболочки направляют в конвертер для обработки. Вносят 8 кг бикарбоната натрия (МаНСОз). Соотношение массы оболочек и соли 10:1 по сухому веществу. Добавляют 163,2 кг воды для создания концентрации соли йаНСОз в водной суспензии оболочек 2 . Суспензию нагревают до 85 С и выдерживают в течение 0,5 ч. Оболочки приобретают желтый цвет. Обрабатывают суспензию соляной кислотой. Для этого в суспензию дозируют соляную кислоты до достижения рН 4,5 и выдерживают в течение 0,5 ч. При этом происходит нейтрализация бикарбоната натрия. Удаляют жидкость и оболочки промывают несколько раз водой для удаления остатков кислоты и соли. Для обезвоживания оболочки направляют на центробежно-лопастные сита типа ЦЛСК, Оболочки с содержанием сухих веществ 18-фдалее поступают на непрерывнодействующие прессы, Сушат оболочки в пневматической сушилке и измельчают на пальцевом иэмельчителе. Получают 71 кг пищевой ку 5 10 15 20 25 30 35 40 45 курузной клетчатки с содержанием сухих веществ 90 .П р и м е р 2, 1 т кукурузного зерна замачивают и подвергают обработке аналогично примеру 1 до получения крупной кукурузной мезги. Получают 70 кг оболочек по сухому веществу, промывают три раза водой и обезвоживают на ситах с 15 до 26,3 сухих веществ. Оболочки направляют в конвертер доя обработки. Вносят 14 кг кальцинированной соды ИагСОз(соотношение массы оболочек и соли 5;1), что соответствует концентрации соли в водной суспензии оболочек 5, Расчет производится по следующей схеме: 70 кг оболочек составляет 26,3 сухих веществ, а х кг воды - 73,7 раствора. Х = 196,1 кг воды.Всего суспензии оболочек 196,1 + 70 = =266,1 кг + 14 кг соли = 280 кг раствора суспензии оболочек и соли, Концентрация соли составляет; 280,1 кг - 100; Х = = 5. 14 кг- Х;Суспензию нагревают до 100 С и выдерживают в течение 1 ч. Оболочки приобретают ярко-желтый цвет, Далее суспензию обрабатывают соляной кислотой рН 2,2 и выдерживают в течение 1 ч. Происходит нейтрализация соды. Жидкость удаляют и промывают водой до полного удаления соляной кислоты и растворимых солей. Удаление воды производят на центробежно-лопастных ситах, Оболочки с содержанием сухих веществ 20 поступают на обезвоживание на непрерывнодействующие прессы, Далее оболочки сушат в пневматической сушилке и измельчают на пальцевом измельчителе, Получают 58 кг пищевой кукурузной клетчатки с содержанием сухих веществ 91 .П р и м е р 3. 1 т кукурузного зерна замачивают в 0,254-ном водном растворе сернистого ангидрида в емкостях для замочки при 50 С в течение 48 ч. После ослабления связи между оболочками, зародышем и эндоспермом зерно промывают водой в течение 3 ч, Дробление зерна осуществляют на дробилках ударного действия для разрушения зерна на несколько частей с целью высвобождения из него оболочки, На безнапорных дуговых ситах разделяют оболочки,зародыш и крахмальную суспензию, 75 кгоболочек по сухому веществу (крупной кукурузной мезги) промывают водой и обезвоживают на ситах ЦЛСК с 15 до 27,2 сухихвеществ.Оболочки направляют в конвертер дляобработки. Вносят 10 кг углекислого калияКСОз, что соответствует соотношению массы оболочек и соли 7,5:1 по сухому веществуи концентрации соли в водной суспензииоболочек 3,5 .1662476 лия; повышено содержание многофункциональной клетчатки, что обеспечивает биологическую. ценность добавки; снижено содержание легкогидролизуемых веществ 5 (жир, крахмал, белок) и увеличен срокхранения пищевой кукурузной клетчэтки в 2 - 2,5 раза; соли щелочных металлов угольной кислоты наиболее приемлемы применительно к пищевым продуктам, так как в сочетании с 10 обработкой соляной кислоты образуютсярастворимые соли соляной кислоты, легко удаляемые в процессе промывки водой, Кроме того, соли щелочных металлов угольной кислоты не агрессивны, доступны, де шевы. Формула изобретенияСпособ получения пищевых куку- рузных оболочек, включает замачи 20 вание зерна в водном растворе сернистогоангидрида, отделение мезги, содержащейоболочки, промывание ее водой, сушку иизмельчение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения качества целевого про 25 дукта путем активации желтых пигментовоболочек и увеличения срока хранения,отделенную мезгу обрабатывают переди ромыванием ее водой солью щелочных металлов угольной кислоты при соотношении30 массы мезги и соли(5 - 10).1 по сухому веществу в количестве, обеспечивающем концентрацию соли в смеси ее с мезгой 2 - 5;, притемпературе 85 - 100 С в течение 0,5 - 1,0ч с последующей нейтрализацией получен 35 ной смеси соляной кислотой до рН смеси2,2 - 4,5 при температурных и временныхусловиях обработки, аналогичных условиямобработки солью,40 Таблица 1 Примеры Технологические параметры обработки Соотношение массы оболочеки соли Концентрация соли вводной суспензии оболочек,о Температура обработки,С Время обработки,мин Цвет По ФПМусл,ед. 4:1 12:1 3:1 15:1 2:1 70 105 80 60 75 СерыйСветло-серыйСветло-серыйСерыйСветло-к емовый 4 5 6 8 1,5 7 6,5 1 610 80 20 75 15 20 22 25 19 38 Суспензию нагревают до 90 С и выдерживают в течение 45 мин. Оболочки приобретают ярко-желтый цвет. Суспензию обрабатывают соляной кислотой до рН 3,0 и выдерживают в течение 45 мин при 90 С, Раствор хлористого калия удаля ют и промывают оболочки водой до полного удаления кислоты и соли. Удаление воды производят на центробежно-лопастных ситах, Суспензия оболочек с содержанием сухих веществ 22; поступает на обезвоживание на непрерывнодействующие прессы, Далее оболочки сушат в пневматической сушилке и измельчают на пальцевом измельчителе. Получают 62 кг пищевой кукурузной клетчатки с содержанием сухих веществ 91.Были проведены также экспериментальные исследования по получению пищевой кукурузной клетчатки при различных параметрах процесса, выходящих за пределы предлагаемых. Результаты зкспериментов приведены в таблице 1.Как видно из табл.1 ни в одном из образцов не получен конечный продукт, который соответствовал бы по качеству пищевой кукурузной клетчатке с активированными каротиноидами,Данные, характеризующие достижение положительного аффекта по предлагаемому способу в сравнении с известным способом и базовым объектом, приведены в табл.2.Технико-зкономические преимущества изобретения за кл юча ются в следующем. получают высококачественную пищевую кукурузную клетчатку, представляющую собой желтый порошок, используемую как низкокалорийную добавку в хлебобулочные, кондитерские, мясные и другие издеХарактеристика готового прокта10 1662476 Таблица 2 Базовый обьект (пищевыепшеничныеот би Известныйспособ круп ная кукуРузная мезга Предлагаемыи способ Показатели 62 83 16 35 3 7 1 32 18 25 3 8 1 38 3139210112 целлюлозагеми целлюлозапектиновые веществалигнинкутинМассовая доля питательных веществ,в том числе: 3 12 12 5 0,84 13 15 6 0,7 0,2371,80,8 1,1580 1,24 200 0,57 1000 60 80 100 20 0,08 250700500,01 200,1 0,060,04Не обнаружен3,5 0,005 0,010,0650,002 3,8 Не обнаруженНе обнаружен 0,01 0,001 4,2 3030758ПорошокОднородный 5065352ПорошокОднородный Без запаха Без запаха Светлосерый Желтый Темно-желтый Цвет 12 208,45П р и м е ч а н и е.-показатели. приведены в ф на абсолютно сухое вещество,Массовая доля многофункциональной клетчатки,в том числе: растворимые углеводыкрахмалбелокжирМассовая доля золыМассовая доля прочих веществ (сапонины,дубильные вещества, эфирные масла,филохинон, фитин, фитат и др.)в том числе фитинМассовая доля желтых пигментов, мг/кгв том числе:криптоксантинзеаксантинлютеинСодержание микотоксинов, мг/кгв том числе: афлатоксин В 1афлатоксин С 2зеараленонСодержание диоксида серыВодопоглащающая способность, г/г Адсорбционная способность, по метиленовому голубомуЦветность усл,ед. шкалыФПМ Энергетическая ценность, кДж/100 г Внешний видВкусЗапах Срок хранения, месСебестоимость 1 т продукции, руб,коп. 4535636 Порошок ОднородныйБез вкуса Слабо выраженный куку- рузный