Головна |
Сучасна крахмало-паточная промисловість, використовуючи в основному традиційні джерела сировини - картопля і кукурудзу, - виробляє великий асортимент продукції, що включає десятки найменувань, які використовуються в різних галузях промисловості. В першу чергу це галузі харчової промисловості (кондитерська, хлібопекарська, молочна, консервна, харчоконцентратна і т. Д.), А також інші галузі (медична, текстильна, поліграфічна і ін.).
Основними продуктами крахмало-патокового виробництва є: - сухий крохмаль;
модифікований крохмаль: розщеплені крохмалі (окислені
і набухають); заміщені крохмалі (фосфатні, ацетильовані,
сополімери крохмалю);
-декстріни;
-різні види крохмальної патоки: карамельна (38-44% РВ), кара-
Мельня нізкоосахаренная (30-34% РВ), Глюкозна високоосахарен-
ная (44-60% РВ), мальтозна (не менше 60% РВ);
-глюкоза (технічна, харчова, кристалічна);
-глюкози-фруктозні сиропи.
В даний час в Росії ведеться пошук нових джерел крохмалю і розробка нових технологічних прийомів з метою збільшення обсягу та розширення асортименту вироблюваних цукристих крах-мало-продуктів. Одним з таких перспективних видів крахмалсодер-жащего сировини є зернове сорго, яке може бути використано поряд з картоплею, кукурудзою, рисом і пшеницею. Крім того, ведеться пошук і дослідження нових амилолитических ферментних препаратів і способів ферментативного отримання цукрових сиропів (гід-ролізатов) різного вуглеводного складу з урахуванням їх цільового призначення.
Застосування амілаз.Ферментні препарати амілаз знайшли широке застосування в технологіях отримання різних патоку і глюкози.
Першою технологічною операцією виробництва крохмальних гід-ролізатов є гідроліз крохмалю. Його проводять кислотним, кислотно-ферментативним або ферментативним способом. У всіх випадках процес гідролізу включає стадії клейстеризації крохмалю, розрідження крохмального клейстеру і його оцукрювання.
Кислотний гідроліз в даний час здійснюється, в основному, із застосуванням соляної кислоти. При цьому можна досягти різного ступеня гідролізу і отримати гідролізати з різним ступенем оцукрювання. Однак кислотний гідроліз крохмалю, незважаючи на дешевизну і швидкість процесу, має вельми істотні недоліки: одержувані гідролізати мають невисоку якість через присутність в них продуктів деградації білків, а також мінеральних домішок, які утворюються при нейтралізації кислоти після гідролізу.
Кислотно-ферментативним методом виробляють розрідження крохмалю спочатку кислотою, для цього суспензію крохмалю подкисляют соляною кислотою до рН 1,8-2,5, нагрівають до 140 ° С протягом 5 хв. Потім нейтралізують розчином кальцинованої соди до рН 6,0-6,5 і охолоджують до 85 ° С, після чого додають ферментний препарат ?-амілази і ведуть гідроліз протягом 30 хв.
З метою розрідження на цій стадії використовують ферментний препарат амилосубтилин Г10Х. Цей препарат випускається у вигляді порошку;
містить в основному ?-амілазу і ?-глюконази. Оптимальні умови дії препарату: рН 6,2-6,8, температура - 85-87 ° С.
Оцукрювання отриманого гідролізату також проводять з використанням ферментів. Для цієї мети найбільш широко застосовують порошкоподібний ферментний препарат глюкавомарін Г20Х.
Препарат містить в основному глюкоамилазу. Оптимальні умови дії препарату глюкоавомаріна Г20Х: оптимум рН 4,0-5,5; оптимум температури 56-58 ° С.
Ферментативний спосіб полягає в тому, що 30-35% -ю крохмальну суспензію прогрівають до 55 ° С, доводять рН до 6,3-6,5, додають розчин ферментного препарату амилосубтилина Г10Х і розчин кальцинованої соди в якості стабілізатора. Процес розрідження триває протягом 1 години при температурі 85-90 ° С при безперервному перемішуванні. Далі стадія декстринізації і оцукрювання проводиться з використанням препаратів амилосубтилина Г10Х, Амілорізін Г10Х і П10Х. Цей процес йде 2-3 ч при температурі від 53 до 85 ° С і рН 4,7-5,5.
Подальше осахаривание ведуть при 60 ° С і оптимальному рН, а тривалість оцукрювання залежить від бажаного результату (необхідного ступеня оцукрювання). Інактивацію ферменту і зупинку процесу гідролізу виробляють нагріванням продукту при 80 ° С протягом 20 хв.
Ферментний препарат Амілорізін П10Х і ферментний препарат ами-лорізін Г10Х мають оптимальні умови дії: рН 4,8-5,3 і температуру 53-55 ° С.
Застосування глюкозоізомерази.Фермент глюкозоізомераза (Н. ф. 5.3.1.18) каталізує реакцію ізомеризації глюкози у фруктозу, тобто перетворення альдози в кетоформу за рахунок внутрішньомолекулярного процесу окислення однієї частини молекули і відповідного відновлення іншій частині. Фермент виявлений в рослинах і продукується різними мікроорганізмами. У промисловості переважно використовуються препарати глюкозоізомерази, які продукують мікроорганізмами, які відносяться до роду Streptomyces, а також до пологів Aerobacter і Lactobacillus.
На реакції ферментативної ізомеризації заснована технологія отримання глюкозно-фруктозних сиропів з крохмалю. Для отримання глю-козно-фруктозних сиропів використовують гідролізат кукурудзяного крохмалю з високим вмістом крохмалю (96-98%), отримані за допомогою ферментативного гідролізу. Процес ізомеризації під дією иммобилизованного (закріпленого на носії) ферментного препарату глюкозоізомерази триває протягом 20-24 годин (до змісту в гідролізаті 42% фруктози і 52% глюкози). В ході процесу необхідно контролювати і підтримувати оптимальні умови для роботи 328
ферменту: температура 60 ° С, рН 7,0-8,5. Крім того, для підвищення активності ферменту і його стабільності в субстрат додають іони магнію і кобальту (у вигляді розчинних солей), а також бисульфит для попередження розвитку мікрофлори. Іони кальцію пригнічують фермент.
Іммобілізовані препарати глюкозоізомерази характеризуються двома важливими показниками: період напіввиведення препарату, тобто час, протягом якого активність ферменту знижується наполовину (при оптимальних умовах проведення процесу), і продуктивність, тобто кількість кілограмів глюкози (на абсолютне СВ), ізомери-тися 1 кг або 1 л ферментного препарату при багаторазовому використанні. Для більшості препаратів період напіввиведення - 20-35 діб, продуктивність - до 2000 кг глюкози на 1 кг ферменту.
Отримані за допомогою ферментативної ізомеризації глюкозо-фруктозні сиропи мають більш високим ступенем солодощі, за своїми властивостями вони близькі до інвертний цукор, завдяки чому широко застосовуються при виробництві дитячого і дієтичного харчування, хлібобулочних виробів, безалкогольних напоїв, кондитерських виробів, морозива і т. Д.
Борошномельне виробництво і хлібопечення | кондитерське виробництво
ГЛАВА 8. ФЕРМЕНТИ | ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ ФЕРМЕНТІВ | ферментативна кінетика | Вплив концентрації субстрату на швидкість ферментативної реакції. | Механізм ферментативної реакції | КЛАСИФІКАЦІЯ І НОМЕНКЛАТУРА ФЕРМЕНТОВ | оксидоредуктази | гідролітичні ферменти | ЗАСТОСУВАННЯ ФЕРМЕНТОВ В ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЯХ | Виробництво плодово-ягідних соків, безалкогольних напоїв і вин |