CZ38892A3 - Sugar syrup, process for preparing thereof and its use - Google Patents

Description

Dosavadní stav techniky

Je dobře známé, že cukry patří do rodiny sacharidů nebo uhlohydrátů, které tvoří základnu lidské potravy a jsou značně rozšířené zejména v zelenině, Jako Jsou obilniny, luštěniny, ovoce atd. Nejdůležitější a základní funkcí sacharidů Je nahradit lidskému organismu většinu energie, která se může využít pro vývoj biochemických procesů a pro životně důležité činnosti, Jako Jsou činnosti svalů, mozku atd.

Z chemického hlediska Jsou sacharidy potrojné” látky, to Jest, Jsou uzpůsobené tak, že obsahují uhlík, kyslík a vodík. Některé sacharidy se slučují s dusíkem /amlnocukry/, další sa charldy se slučují se sírou /thlocukry/. Sacharidy zahrnují velký počet sloučenin, které se obvykle klasifikují následovně:

- monosacharidy. které mejí vzorec ^C5^H12^G5 ^a šířené, přičemž zahrnují glukosu, manncsu, tosu J které ma~'í vzorec . a k 22 11 jscu nejvíce rczgalaktcsu a frukzanrnuhí sacharosu, laktosu, - trisacharidv malto suj a cclvsacharidy.

Disacharidy mají empirický vzo větří než 3J disacharicy jsou o /D.H₂D/_n, kde n Je rovno nebo cřená spojením dvou moncsachsricových jednotek a většina těchto obecných di sacharidů Je

scnccn á	hyc:	relyzo'-	•=t ca je oř	Todušěí sac
sacharo	sa +	u n _ u — Z	glukosa +	fruktosa
maltosa	+	H20 =	glukosa +	glukosa
laktosa	+	h2q =	glukosa +	galaktosa.

Z hlediska potravy Je třeba poukázat na to, že Je glukosa přítomná ve sladkém ovoci, fruktosa Je přítomná taká ve sladkém ovoci, laktcsa Je přítomná v mléce, kdežto sacharosa /nebo třtinový cukr/ Je přítomná v řepách a v cukrové třtině.

Froces trávení a metabolismu sacharidů Je vcelku důležitý. Po pozření podstupují polysacharidy rozklad na monosacharidy. Trávení Je katalyzováno enzymy, které Jsou přítomné ve slinných sekretech, pankreatických a střevních výměšcích. ÍTonosacharidy, které se tak získají, Jsou pohlcovány střevními produkty a portálním oběhem se pak vedou k Játrům. Na úrovv ni Jater, avšak také na úrovni střev se přeměňují působením izomeras na glukosu. Glukosa představuje formu, která Je organismem použitelná okamžitě. Pokud organismus potřebuje okamžitě využitelnou energii, degraduje se glukosa na CC^ a F^O. Z této úplné degradace získává organismus větší a pohotověji využitelnou energii, která Je nezbytná pro rozvoj všech dalších metabollckých procesů. Pokud sa týká lidské potravy, Jsou sacharidy nezbytné nejen pro doplňování energie pro práci svalů, pro metabolismus mozku, pro metabolismus červených⁵ krvinek a pro všechny organické funkce, ale také proto, že Jsou schopné ovlivnit vstřebávání a metabolismus lipidů, protidů a vitamínů. Sacharidy, o které je z hlediska výživy zájem, jsou obsažené zejména v zeleninové potravě a zahrnují osu z mcncsacharidů, sscnsrcsu z cí sacharidu a z pelysacnsridů škrab , krarý Je přítomný ve všech obilninách. Laktosa, kterou si js ovšem třeba připomenout z disacharldů, pochází z mléka a vzhledem k dalším sacharidům představuje neúplnou stravitelnost. V tomto okamžiku je třeba poznamenat, že sacharidy Jsou absorbovány organismem právě na úrovni mono sacharidů. Ve skutečností se mohou organismem využívat právě v této formě. Navíc rychlost absorpce každého z nich se značně odlišuje od dalších monosacharidů, protože glukosa Je například absorbována rychleji než fruktosa.

Pokud Jde o zájem trhu vzhledem ke sladícím látkám, Je zřejmé, že spotřebitelé, upřímně řečeno, nerozlisují v podstatě charakteristické znaky monosacharidů a charakteristické znaky dlsacharídú. Tedy obecně řečeno, všeobecně si lidé neuvědomují tu skutečnost, že lžíci cukru v šálku kávy poránu stráví organismus okamžitě /jako monosacharid/, nebo to vyžaduje trochu času, než se stráví. Z hlediska lékaře by meh lo být zajímavá lépe vědět, například u diabetiků, Jak organismus reaguje bezprostředně po pozření monosacharidů s ohledem na pozdější reakci vyvolanou disacharidem. Naproti tomu v případě sportovců převládá zájem o monosacharid oproti disacharidu, protože ti mají zájem na okamžitém účinku, který následuje po pozření monosacharidů, oproti opožděnému účinku způsobenému disacharioem, zejména když se má okamžitě odstranit únava po výkonu, který trval dlouhou dobu. I když by se výše uvedené tvrzení nehodnotilo, jako obecně platné pravidle, může se poukázat ne to, že se může pevaževat sacharid ze skupiny monosacharidů /například fruktosa/ za ušlechtilajší a žš dí sachari □anější sladící substancí než sacharid ze skucíny dů, zejména v současná cedě, kdy kvalita života, naoř. výraznější možnost využití volného času atd.,dává lidem značné výhody, které pro ně byly v nedávná minulosti těžko představitelná. Také Je zřejmé, že sladící látka, která Je odvozená od moncsacharídu, se posuzuje Jako dražší než sladící látka založená na sacharose, právě proto, že té se většina vyrábí z řep a cukrové třtiny, které představují nejrczšířeněJší a nej levnější surovinu pro výrobu sladících substancí. Je tedy nanejvýš oprávněná následující otázka: Jsou na trhu přítomné a dostupné suroviny, ze kterých Je možné získat sladící látky, které Jsou založené hlavně na monosacharidech? Bude vždy možné očekávat používání monosacharidú ve velkém objemu nejen na úrovni finálních spotřebitelů, ale také na úrovni průmyslu, například cukrářského průmyslu?

Problém, který má sirup podle stávajícího vynálezu“ řešit, Je navrhnout surovinu pro výrobu sladících substancí, přičemž by tato surovina byla založená na monosacharidech a byla dosažitelná na trhu za nízkou cenu.

Podstata vynálezu

Uvedený problém Je vyřešený sirupem podle vynálezu, který se vyznačuje tím, že Je sležený zs směsi galaktosy, fruktosy a glukosy a v podstatě v procentuálním sležení 40 - 44 % galaktosy, 25 - 27,5 % fruktosy a 25 - 26,5 % glukosy. Uvedený sirup Je přitom výsledným produktem postupu, který na úrev ni suroviny využívá laktosu, která pochází z ultrafiltrace syrovátky, která se získává z kravského neoo ovčího mléka,

- ŽamΖ

-šopna redukovat sérová

Q r-* o rxeatu, xterá Je uoravsná tak, sahu^a zmíněnou laktosu.

Ve skutečnosti nejsou výhody, které sirup padle vynálezu poskytuje, omezené na existenci sladících substancí, která Jsou založené na sacharidech na bázi monosacharidů, protože Jsou doplněné radou dalších výhod. Je dobře známo, že syrovátka, která pochází z kravského nebo ovčího mléka, Je typický odpadní produkt mlékárenského průmyslu. Díky modernímu procesu ultrafiltrace Je možné získat ušlechtilý produkt, který Je pro trh zajímavý Jako sérové proteiny. Odpadní produkt, který Je odvozený od tohoto procesu, Je vyrobený z permeaty, která obsahuje vysokou hladinu laktosy. Využití zmíněné laktosy by mohlo zahrnovat další procesy výroby, a to kyseliny mléčné, kyseliny itakonové, kvasinek, kyseliny citrónové atd. To Jsou všechno inflační produkty, to Jest produkty, která by se mohly získat při nižších nákladech, pokud by se vyšlo z Jiných surovin a relevantních odlišných postupů.

A Je zcela opodstatněná další otázka: Co dělat s řečenou lak tosou? Je také pravda, že se laktosa může díky své vysoké výživné energii použít Jako excioient a Jako ootrava pro deti. Tuže sa použít také Jako doplňkové krmívo pro zvířata a Jako substrát pro mnohá léčiva. Pokud Jde o první předcoklad, není laktosa, /zejména v čistém stavu/, snadno stravitelná pro některé populace, Jako Jsou vnitrozemské populace, protože postrádají -oalaktosidásu., která dovoluje její asimilaci. Pochodně tvoří oodstatu všech potenciálních ocužítí lak že surovina není vždy využitelná ekonomicky.

te sy to, •uměřΠ 5 vy:

ss asi 10 % laktosy využívá ve farmaceutickém prúmvsiu, % laktosy se využívá Jako krmivc crc zvířata a zbvtek se cuští dc ckolí a tak způsobuje vážné problémy se znečištěním.

Další důležitý znak sirupu podle tohoto vynálezu je způsob Jeho výroby, při němž se získá sirup vytvořený ze směsi galaktosy, fruktosy a glukosy za využití posloupností procesů, které Jsou dobře známé v oblasti chemického průmyslu, avšak pro zpracování laktosy nebyly Ještě použity. Posloupnost chemických procesů tvořených množstvím Jednotkových reakcí známých a používaných v Jiných oblastech, než Je oblast laktosy, dovoluje získat jako konečný produkt sirup se sladícími, organolektlckými a aslmllačními vlastnostmi pro lidský organismus, při výrobních nákladech, které Jsou oproti tradičním postupům, kterými se získává tentýž výsledek, podstatně nižší.

Uvedený způsob výroby sirupu podle tohoto vynálezu se vyznačuje tím, že zahrnuje následující fáze, Jejichž pořadí nemusí být nezbytně zachováno:

a/ čištění a odsolování laktosyj b/ koncentrace produktuj c/ rozštěpení molekul laktosy hydrclýzouj d/ izomerizace glukosy na fruktosuj e/ čištění a koncentrace produktu.

Poslední úvaha se týká použití sirupu podle vynálezu, které se vyznačuje tím, že uvedený siruc, Jelikož Je tvořený sacharidy ze skupiny monosacharldů, vyvolává trávení vždy na úrovni slinných, slinivkcvých a také střevních výměšků, příčerno zmíněná trávení n= nu uveoenýcn mcmcsecnar která Je pro organismus přitom uzpůsobený tak, sportovce a lidi, kteří energie.

použitelná aby se mohl potřebují v okamžitá. Pečený sirup Je použít Jako potrava pro podstatě okamžitý doplněk

Popis obrázků na výkrese

Uvedené i další charakteristiky budou zřejmá z následujícího popisu a z přiloženého výkresu, kde:

obr. 1 - představuje schéma různých fází procesu získávání sirupu podle vynálezu.

Příklady provedeni vynálezu

Moderní společnost nabídla každému, zejména v rozvinutých zemích, užívání sladících substancí, přičemž řečené užívání bylo po několik staletí uspokojováno ovocem a medem. V současné době uspokojuje výroba cukru - na úrovní sacharosy, což Je disacharíd - požadavky trhu v plné míře, protože se realizuje díky řípě a cukrová třtině. Další zdroj cukru se realizuje na úrovní H.F.C.S., což Je vysokofruktosní obilní sirup, tedy cukr, který se vyrábí zejména v U.S.A. díky tamní velké dostupnosti zrní. Hlavní surovinu tvoří škrob, který Je v obi lí přítomný. Glukosa se získává pomocí chemické hydrolýzy.

Pak následuje zpracování čištěním, odsolováním a ízomerizací. To je chemické zpracování, které se může provádět zejména v U.S.A., protože nikde jinde cena cbilí toto zpracování nedovoluje.

Pokud jde o známý stav, je známe zpracování s ohledem na dílčí štěpení laktosy přítomné v mléce, pokud se má získat mléko, které buoe stravitelnější. Prakticky se orovede částečná hydrolýza laktzsy při procentuální hodnotě kolem 2Q až 30 % laktosy. Odpadní produkt mlékárenského průmyslu Je daný syrovátkou, která se může ultraflltrovat, aby se získal permeat založený na laktose. Vychází-lí se z laktosy, Je možné získat sirup, který v podstatě obsahuje tři moncsacharidy: galaktosu, fruktosu a glukosu ve vzájemném procentuálním složení okolo 40 - 44 %, 25 - 27,5 % a 25 - 28,5 % spolu s dalšími ollgosacharidovými cukry a zanedbatelným obsahem laktosy kolem 1 %. Pokud se to žádá, Je možné obměnit procentuální složení směsi ve prospěch fruktosy a na úkor glukosy. V současné době by mohlo přesné procentuální složení, viz shora uvedené procentuální složení, brát v úvahu také zájem trhu. Zpracování Je popsáno a znázorněna na obr. 1, kde, pokud se vychází ze syrovátky zbavené proteinů a uložené v nádrži, Je možné čištěním, odsolováním, sterilizací a koncentrací párou, hydrolýzou s laktosou, koncentrací na 35 až 40 °Bé, izomerizací a koncentrací na 65 až 70 °Bá dojít k sirupu podle vynálezu v nádrži. Toto zpracování, která navrhuje předložený vynález, má za cíl nejen zásobovat trh sladícími substancemi, které Jsou zajímavé díky své snadné a okamžitá asimilaci lidským organismem, nýbrž také proto, že Je možné se tímto způsobem vyhnout znečistění okolního pro- ? středí způsobovanému nekontrolovaným vypouštěním syrovátky nebo permeátu. Laktpsa se přitom získává ze syrovátky nsbo permeátu, které Jsou na laktosu bohaté, ultrafiltrací, kdykoli není její použití ekonomické.

o

In

r.i 5ir;Cu 223^.5 vyna„«2_, ccxjč požadavek průmyslu, který vyráb tovce, pro děti nebo pro lidi, ální požadavky, např. diabetiky í sladící substaroa pr kteří ma^í na potravu atd.

Claims (5)

1. Sirup, který Je uoraver.ý tak, že obsahuje někciík sacha- ~ ridů, vyznačující se tím, že Je složený ze vzájemné směsí galaktosy, fruktosy a glukosy v podstatě v procentuálním složení 40 až 45 % galaktosy, 25 až 27,5 % fruktosy a 25 až 26,5 % glukosy a Je výsledným produktem procesu, který využívá Jako surovinu laktosu získanou ultrafiltrací syrovátky, která se získá z kravského nebo ovčího mléka, přičemž ultrafiltrace Je schopná produkovat sérové proteiny a permeát, který Je upravený tak, že obsahuje uvedenou laktosu.

2. Sirup podle nároku 1,vyznačující se tím, že se může procentuální složení měnit tak, že stoupá procento fruktosy na úkor procenta glukosy.

3. Způsob výroby cukrového sirupu, který obsahuje galaktosu, fruktosu a glukosu v procentuálním složení uvedeném v nároku 1,vyznačující se tím, že pro zpracování permeátu, který se získá ultrafiltrací syrovátky pocházející z kravského nebo ovčího mléka, sestává z následujících operací prováděných nikoli nezbytně v témža pořadí:

a/ uležení syrovátky zbavené proteinů do kontejneru^ b/ čištěníj c/ odsolování a kcncentrce párou*, d/ štěpení molekul laktosy hydrolýzou využívající enzymu, nacříklad laxtasu, aby se z laktosy disacharidu získaly monosacharidy galaktosa a glukosa^ e/ kzncentracs na 35 až 4fy kolonová izcmerízecs glukosy v procentuální- obsahu alasDon 45 % celkového množství glukosy, aby ss získala fruktcsa a usnadnila absorpce živým organismem^ g/ kolonové koncentrace až na 55 až 73 °BéJ h/^z uložení konečného produktu do kontejneru.

4. Způsob výroby podle nároku 3, vyznačující se t í m, že se může izomerizovat více než 45 % celkového množství glukosy, aby se získal procentuální obsah frukto sy podstatně větší než 25 až 27,5 %.

5. Použití cukrového sirupu podle nároku 1 a vyrobeného způsobem podle nároku 3, vyznačující se tím že sirup, který Je složený v podstatě z monosacharldů, vy volává trávení dokonce na úrovni slinných, slinivkových a střevních výměšků, přičemž trávení na úrovni Jater Je uzpůsobené pro přeměnu monosecharidů na glíLkcsu představu Jící formu použitelnou pro živý organismus okamžitě, přičemž sirup Je upravený tak, že se dá použít Jako potrava prc sportovce a pro lidí, kteří potřebují v podstatě okamžitý energetický doplněk.

Cukrový sirup podle nároku 1, 2, způsob výroby podle náro ku 3, 4 a použití cukrového sirupu podle nároku 5, Jak vy plývá z popisu.

t- ω c '>» -υ C 3ί >Ν >ο □ £-» ω Ό Ό C Ο '03 α U» C .χ □. J \ t- cn ¹ ο ο C0 '03 σ > +» ο C C 03 >Ν '03 ο CJ C0 γΜ C 5 ο □ co LTS C0 k -3É C S0 03 4 1 <- 03 ο CD '03 Ν > ·»Η ο C-I C cn ο £ r“H ο ο Μ ι_ •«Η λ ϊ <- ω -, ο ο C0 Ui ο +-> <3- C 03 >Ν '03 ο C0 Ρ C □ ο co ΙΛ C0 <.....- c ř*> DO λ

ι

Obr. 1

r C0 Ν □ *>Χ Ο cn ο ο Í4 +J Ό >s CO £ cn -4 < ...... 1

τ

t-——— -33“ -Β3Γ > Ο Ο C0 C0 Ν U •Ή W r—4 C •Ή 03 □ U □ ο 03 C Í4 -Η ο Ό3 cn 03 ο. -1

C 'CO >

α ι-Η

Ο cn •π ο

C ω κη • +J >u s-t κη ο. r—4 ·γ*Η C0 C. >ο C □

\s ·□ '03 C '3 ,— fH > δ 03 3 > 4-» t-l co Ο >s η (4 ω Ν Ο.