CS225322B1

CS225322B1 - The treatment of starches and flours by the combination of the extrusion and the enzyme degradation

Info

Publication number: CS225322B1
Application number: CS886881A
Authority: CS
Inventors: Juraj Ing Burianek; Juraj Ing Zapletal; Eva Ing Jurisova
Original assignee: Juraj Ing Burianek; Juraj Ing Zapletal; Eva Ing Jurisova
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1984-02-13

Description

Vynález sa týká sposobu zušlachťovania škrobov, mák a obilných, šrotov zdražením procesu extrúzie a enzýmovej degradácie škrobov, pričom do škrobu alebo škrobnatého materiálu ako obilné múky, zmesi škrobov alebo muk s inými přísadami sa před extrúziou přidá bakteriálna alfa-amyláza, obsah sušiny sa upraví parou, vodou alebo roztokom prídatných látok na požadovaná hodnotu, minimálně však na 450 kg sušiny na 1 tonu· Extrúzia ako i konečná úprava obsahu vlhkosti a struktury sa ďalej prevedie obvyklým spčsobom· Pri vyhriatí masy v extrudéri na teploty do 180 °C dojde k napučiavaniu škrobových molekul a ich rýchlej degradácii podlá prevádzkových podmienok a tým i k úpravě fyzikálno-ohemických vlastností výrobku. Velkost přídavku amýlolytického preparátu je vymedzená v predmete vynálezu·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for upgrading starch, poppy and cereal scrap by increasing the process of extrusion and enzymatic degradation of starches, wherein bacterial alpha-amylase is added to starch or starch material such as cereal flour, starch or other mixtures. steam, water or additive solution to the required value, but at least 450 kg of dry matter per tonne · Extrusion as well as the final moisture content and texture are carried out in the usual way · The meat is heated in the extruder to temperatures up to 180 ° C starch molecules and their rapid degradation according to operating conditions, and thus to adjust the physicochemical properties of the product. The size of the addition of the amylolytic preparation is defined in the subject of the invention.

V súčasnej době sa výroba enzýmovo degradovaných škrobov múk bobtnávých za studená vo vodě a vodných roztokovh prevůdza aapučanim škrobov a nasledujúcim enzýmovým stekutenim škrobov na válcových a rozprašovacích sušiarňach· Skrátený postup umožňuje pri použití válcových sušiarní viest škrobová alebo múčnu suspenziu s prídavkom enzýmového preparátu na válcová sušiarefi, na ktorej prebieha napučanie, stekucovanie a sušenie pri jednej výrobněj operácii· Oba spósoby vyžadujú vysoký podiel vody, obvykle do 70 - 75 váhových dielov. Za týchto podmienok je výroba energeticky velmi náročná, vyžaduje vysoké investície pri relativné malých výkonoch, vyjadřovaných hmotnosťou hotového výrobku za jednotku času·Currently, the production of enzymatically degraded starches of cold swellable flour and aqueous solutions is carried out by swelling starches and subsequent enzymatic liquefaction of starches on roller and spray driers. · Both processes require a high proportion of water, usually up to 70 - 75 parts by weight. Under these conditions, production is very energy intensive, requiring high investments at relatively low outputs, expressed in weight of finished product per unit of time ·

V zahraničí stúpa používanie procesu extrúzie pri zušlachťovaní Škrobov a škrobových surovin, pričom fyzikálno-chemické vlastnosti hotových výrobkov sú ovplyvňované hlavně — 2 —Abroad, the use of the extrusion process for the upgrading of Starches and starch raw materials is increasing, while the physico-chemical properties of the finished products are mainly influenced - 2 -

225 322 volbou teploty,tlaku, východzej vlhkosti a intenzity střihového namáhania· Hlbšia degradácia škrobov sa však získává uvedenými prostriedkami obtiažne a preto niektoré postupy používá jú extrúziu niekolkostupňová·225 322 by selection of temperature, pressure, initial humidity and shear intensity · However, deeper degradation of starches is difficult to obtain by the above means and therefore some processes use multi-stage extrusion ·

Uvedené nedostatky súčasného stavu odstraňuje nový postup, ktorý je podstatné jednoduchá!, ekonomicky výhodnější, energeticky menej náročný a vyžaduje podstatné menšie investičně náklady na rovnakú výrobu· Použitie amylolytického enzýmového preparátu umožňuje 1’ahké vedenie procesu a dosiahnutie požadovaných vlastnosti·These shortcomings of the state of the art are eliminated by a new process that is substantially simple !, more economical, less energy intensive and requires substantially lower investment costs for the same production. The use of an amylolytic enzyme preparation allows for easy process control and achievement of the desired properties.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že škrob, máky alebo obilné šroty sa ovlhčia vodou vo formě páry, vody alebo roztoku, hodnota pH sa v případe potřeby upraví na hodnoty 5-7, přidá sa amylolytický enzýmový preparát v množstve 150 - 25 000 jednotiek DA na 1 kg sušiny škrobu, dalej je výhodné přidat chlorid vápenatý a chlorid sodný na zvýšenie stability amylolytického enzýmového preparátu· Jednotka dextrinačnej aktivity - DA je množstvo enzýmu, ktoré za 1 minútu prevedie 1 mg škrobu na vysokomolekulárne dextríny. Upravená zmes sa v miešacej češti extrudéra dokonale homogenizuje a ďalej v tlakovej časti extrudéra zohreje na teplotu do 180 °0 pri súčasne vyvinutom mechaniekom tlaku dopravných a miešacích šnekov po dobu obvykle používánu pre extrúziu. Vplyvom teploty a tlaku v přítomnosti vlhkosti škrobová zložka dostatočne zbobtná a zároveň sa čiastočne enzýmovo degraduje podl’a volených prevádzkových podmienok. Podl*a obsahu zbytkovej vlhkosti po expanzii sa extrudovaný výrobok buď chladí studeným vzduchem, alebo dosuší obvyklým spósobom na požadovaná konečná sušinu·The principle of the invention is that the starch, poppy seed or cereal meal is moistened with water in the form of steam, water or solution, the pH is adjusted to 5-7 if necessary, an amylolytic enzyme preparation is added in an amount of 150-25 000 DA units per kg of starch dry matter, it is also preferable to add calcium chloride and sodium chloride to increase the stability of the amylolytic enzyme preparation. · Unit of Dextrination Activity - DA is the amount of enzyme that converts 1 mg of starch into high molecular weight dextrins in 1 minute. The treated mixture is perfectly homogenized in the extruder mixing bowl and further heated to a temperature of up to 180 ° C in the pressurized portion of the extruder while simultaneously developing the conveyor and mixing screw pressures for the time typically used for extrusion. Due to the temperature and pressure in the presence of moisture, the starch component is sufficiently swollen and at the same time partially enzymatically degrades according to the selected operating conditions. Depending on the residual moisture content after expansion, the extruded product is either cooled with cold air or dried in the usual manner to the desired final dry matter.

Uvedeným spósobom získané výrobky sú výhodné ako zahusťovadlá pre výrobu pudingov, krémov, zmzlin, plniek pre pekárenský a cukrovinkársky priemysel, ďalej ako prídatné zložky •pre hotové pokrmy, prs výrobky masiarskeho a údenárskeho priemyslu· S výhodou možno získané produkty použit ako přídavky do pečivá pre zvýšenie ich trvanlivosti a čerstvosti· Efekt zvýšenia strávitelnosti degradovaných škrobov, najma u mladýchThe products obtained in this way are advantageous as thickeners for the production of puddings, creams, ice creams, fillers for the bakery and confectionery industry, as well as additives • for ready meals, breast products of the meat and sausage industry. increasing their shelf life and freshness · Effect of increasing the digestibility of degraded starches, especially in the young

22S 32222S 322

- 3 zvierat umožňuje přípravu sfektívnych křmnych zmesi pre tieto zvieratá.- 3 animals allow the preparation of a selective feed mixture for these animals.

Příklad 1 :Example 1:

Kukuřičný škrob sa ovlhči vodným roztokom hydrouhličitanu sodného, pričom na 1 tonu obchodné suchého kukuřičného škrobu sa přidá 150 kg vodného roztoku, v ktorom je rozpuštěných 0,5 kg hydrouhličitanu sodného, 0,6 kg bakteriálnej alfa-amylázy o aktivitě 2 500 jednotisk DA/g a 10 g zmesi chloridu vápenatého a chloridu sodného* Ovlhčená zmes sa dokonale homogenizujs a vedle do tlakovej vyhrievacej časti extrudéra* Tu sa hmota vyhřeje na teplotu 160 °C s výdržou 5 Mnáty. Expandovaný produkt sa dosuší v práde teplého vzduchu na obvyklých typoch toplovzdušných sušiarní.The corn starch is moistened with an aqueous solution of sodium bicarbonate, with 150 kg of an aqueous solution in which 0.5 kg of sodium bicarbonate is dissolved, 0.6 kg of bacterial alpha-amylase with an activity of 2500 DA units per tonne of commercially dry corn starch. and 10 g of a mixture of calcium chloride and sodium chloride * The moistened mixture is perfectly homogenized and next to the pressure heating part of the extruder * Here the mass is heated to a temperature of 160 ° C with a holding time of 5 minutes. The expanded product is dried in warm air laundry on conventional types of hot air driers.

Přiklad 2 :Example 2:

Pšeničná máka sa ovlhči vodným roztokom hydrouhličitanu sodného, pričom na 1 tonu obchodné suchéj pšeničnej máky sa přidá 150 1 vodného roztoku, v ktorom je rozpuštěných 0,6 kg hydrouhličitanu sodného, 0,8 kg bakteriálněj alfa-amylézý o aktivitě 2 500 jednotiek EA/g a 15 g zmesi chloridu vápenatého a chloridu sodného* Ovlhčená zmss sa dokonale homogenizuje a vedle do tlakovej vyhrievacej časti extrudéra* Tu sa vyhřeje na teplotu 150 °C s výdržou 5 minúty. Expandovaný produkt sa dosuši v teplovzdušnej sušiarni obvyklým spósobom*The wheat poppy is moistened with an aqueous sodium bicarbonate solution, with 150 l of an aqueous solution in which 0.6 kg of sodium bicarbonate is dissolved, 0.8 kg of bacterial alpha-amylase with an activity of 2 500 units of EA / per tonne of commercial dry wheat poppy g 15 g of calcium chloride and sodium chloride mixture * The moistened mixture is perfectly homogenized and next to the pressure heating part of the extruder * Here it is heated to a temperature of 150 ° C with a holding time of 5 minutes. The expanded product is dried in a hot-air oven in the usual way *

K 1 000 kg obchodné suchého zemiakového škrobu sa přidá 500 kg sacharózy a 250 kg kakaového prášku, zmes sa po homogenizácii ovlhči vodou obohatenou pridavkom bakteriálnej alfa-amylázy na vstupná sušinu 79 %* Prídavok bakteriálnej alfa-amylázy představuje 0,2 kg preparátu o aktivitě 5 000 jednotiek DA/g na 1 tonu obchodné suchého škrobu* Ovlhčená zmes sa dokonale homogenizujs a vedie do pracovnoj časti extrudéra, kde sa vyhřeje na teplotu 150 °C s výdržou 1 minutu. Tvarovaný expandovaný produkt sa v obvyklých sušiarňach suší neohriatym vzduchom na konečná sušinu 90 %·To 1000 kg of commercial dry potato starch is added 500 kg of sucrose and 250 kg of cocoa powder, after homogenization the mixture is moistened with water enriched by the addition of bacterial alpha-amylase to an initial solids content of 79%. 5,000 units DA / g per ton of commercial dry starch * The moistened mixture is perfectly homogenized and fed to the working part of the extruder where it is heated to 150 ° C with a holding time of 1 minute. The shaped expanded product is dried in non-heated air to 90% dry weight in conventional driers.

Μ» «*Μ »« *

Κ 500 kg jemenj pšeničnej krupice a 500 kg obchodné suchého pšeničného škrobu sa přidá 25 kg soli, 4 kg mletého čierneho korenia a 5»5 kg cesnakového koncentrátu. Zmes sa ovlhčí 50 1 vodného roztoku, v ktorom je rozpuštěných 0,4 kg hydrouhličitanu sodného. Počas homogenizácie sa do zmesi nastrekuje 15 1 vodného roztoku, v ktorom je rozpuštěných 0,6 kg enzýmového preparátu bakteriálněj alfa-amylázy o aktivitě 2 000 jednotiek DA/g a 8 h chloridu vápenatého. Po dokonale j homogenizácii sa zmes vedie do pracovněj časti extrudéra, kde sa vyhřeje na teplotu 140 °C s výdržou 1,5 minúty. Tvarovaný expandovaný produkt sa v obvyklých sušiariíach suší neohriatym vzduchom na sušinu 90 %·Κ 500 kg of fine wheat semolina and 500 kg of commercial dry wheat starch are added 25 kg of salt, 4 kg of ground black pepper and 5 »5 kg of garlic concentrate. The mixture is moistened with 50 l of an aqueous solution in which 0.4 kg of sodium bicarbonate is dissolved. During homogenization, 15 l of an aqueous solution are sprayed into which 0.6 kg of the bacterial alpha-amylase enzyme preparation of 2000 DA / g activity and 8 hours of calcium chloride are dissolved. After complete homogenization, the mixture is fed to the working part of the extruder, where it is heated to 140 ° C with a holding time of 1.5 minutes. The molded expanded product is dried in non-heated air to 90% solids in conventional driers.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

225 322

Process for upgrading starches and starch raw materials, characterized in that in the production process, the process of combining with the enzymatic degradation of starches, the starch component in starch-containing raw materials or in starch-containing mixed raw materials is combined by moistening the starch, poppy seed or cereal meal with water. in an amount of 0-770 kg, preferably up to 120 kg per ton of dry raw materials, a stabilizer of bacterial alpha-amylase, preferably calcium chloride and sodium chloride, is added, the pH of the mixture is adjusted to 5-7%. Then, the enzyme preparation of bacterial alpha-amylase is added in an amount of 150-25,000 DA units per kg of starch dry matter, then the mixture is perfectly homogenized and led to an extruder, where it is heated to a temperature of up to 180 ° C and held at it for up to 20 minutes, the mass is exiting the extruder and expanded! parts of the water fraction are dried in conventional driers with unheated air at a temperature of 10 - 50 ° C or heated air with an inlet temperature of 80 - 140 ° C to the desired dry matter of the final product of at least 86% and the structure of the final product is mechanically modified

2. Process for upgrading starches and starch raw materials according to claim 1, characterized in that sugars, preferably sucrose or glucose, cocoa, finely ground coffee, sodium chloride, dried fruit or vegetables are added to the mixture prior to entering the extruder. finely ground, spices, flavorings and food colorings,

3, Process for upgrading starches and starch raw materials according to items 1 and 2, characterized in that the desired increase in water content prior to extrusion is carried out partially or completely by the addition of steam.