PL87012B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania glutenu z maki pszennej.Przeglad znanych sposobów wydzielania skrobii I glutenu z maki pszennej przedstawili Kerr (Chemistry and Industry of Starch, 2nd Ed,, 99-115, 1950, Academic Press, Inc., New York) i Knight (The Chemistry of Wheat Starch and Gluten and their Conversion Products, 1—39,1965, Leonhard Hill, London).Stosowana obecnie niemal wylacznie w przemysle metoda Martina z 1835 r. polega na wstepnym wykonaniu ciasta z mala iloscia wody. Po odpowiednim czasie odpoczynku ciasto ugniata sie i jednoczesnie ciagle dodaje sie wode. W ten sposób skrobia jest w sposób ciagly wymywana z elastycznego glutenu, po czym skrobia i gluten rzeczywiscie oddzielaja sie od siebie w bardzo czystych frakcjach. Sposób ten wymaga jednak wielkich ilosci wody. Zwykle oblicza sie, ze metoda Martin'a wymaga zastosowania 10—17 krotnej ilosci wody w przeliczeniu na ilosc maki, i ze zazwyczaj 8—10%, a nawet do 20% suchej zawartosci maki (rozpuszcza sole i proteiny, wolne cukry itd.) — traci sie w postaci rozcienczonej w wodzie odpadowej. Obróbka rozcienczonych roztworów stanowi trudny problem do rozwiazania w sposób ekonomiczny. W najlepszych realizacjach metody Martin'a osiagnieto zmniejszenie ilosci zuzycia wody do 6-krotnej ilosci uzytej maki.W nieco nowszych metodach, np. tak zwanej metodzie „rzadkiego ciasta" (R.A. Anderson, VF Pfeifer, EB Lancaster: Continous Batter Process for Separating Gluten from Wheat Flour, Cereal Chemistry 35,449—457, 1958 i RA Anderson, VF Pfeifer, E.B. Lancester, C. Vojnowich, EL Griffin: Pilot Plant Studies on the Continu- ous Batter Process to Recover Gluten from Wheat Flour, Cereal Chemistry 37, 180-188, 1969) i w tak zwanej metodzie „Fesca" (DA Fellers, PM Hohnston, S. Smith, AP Mossman, ADShepherd: Process for Protein-Starch Separation in Wheat Flour 2. Experiments with a Continuous Decanter-Type Centrifuge, Journal of Food Science 36, 649—652, 171) rozdzielenie protein i skrobii nastepuje po wykonaniu swobodnie plynacej mieszani¬ ny wody z maka.W metodzie „rzadkiego ciasta" (Anderson i in., 1958,1969) make pszenna przeprowadza sie w mieszalniku w stan zawiesiny w cieplej wodzie w stosunku 1 :1-1 :8, zaleznie od jakosci maki, aby uzyskac jednolite, dajace sie przepompowac rozcienczone, tzn. rzadkie ciasto o temperaturze 40-50°C. Po odpowiednim okresie miesza¬ nia ciasto przechodzi do pompy, do której jednoczesnie dodaje sie zimna wode. W pompie gluten oddziela sie od skrobi w postaci malych skrzepów, które nastepnie oddziela sie od mleka skrobiowego przez przesiewanie.2 87 012 W celu usuniecia z glutenu mozliwie najdokladniej skrobi i innych skladników maki, przemywa sie go woda raz lub kilkakrotnie w pompach odpowiedniego typu. Nawet w metodzie „rzadkiego ciasta*' calkowita ilosc zuzywanej wody jest 10-krotnie wieksza od ilosci stosowanej maki.W metodzie Fesca mieszanine maki z woda po prostu poddaje sie odwirowaniu, po czym uzyskuje sie faze ciezka, zawierajaca stosunkowo czysta skrobie i swobodnie plynaca faze lekka, zawierajaca gluten, skrobie o nizszej jakosci, rozpuszczalne skladniki maki itp.W najnowszych zastosowaniach metody Fesca (Fellers i in. 1969) make miesza sie z woda o temperaturze —30°C w stosunku 1 :1,2—2,0, zaleznie od jakosci maki i mieszanine starannie dysperguje sie i odwirowuje, po czym uzyskuje sie jako osobne frakcje skrobie o zawartosci 56% suchej substancji i 0,9—1,5% zawartosci protein oraz koncentrat proteinowy o zawartosci suchej masy 17-25% i zawartosci protein 30-40%. W sposobie tym nie oddziela sie glutenu od koncentratu proteinowego.W starszych zastosowaniach metody Fesca make miesza sie z rozcienczonym roztworem wodnym NaCI i odwirowuje sie, po czym uzyskuje sie dwie oddzielne frakcje, tzn. frakcje skrobiowa i frakcje proteinowa.Rozpuszczalne skladniki maki z frakcji proteinowej oddziela sie od glutenu i skrobii nizszego gatunku, pozwalajac osiasc cialom stalym i dekantujac faze wodna zawierajaca skladniki rozpuszczalne. Gluten wydziela sie z osadu przez przemywanie woda.Zadaniem wynalazku jest sposób wydzielania glutenu z maki pszennej, pozwalajacy na wzajemne rozdziele¬ nie skrobi i stalego glutenu przy uzyciu bardzo niewielkich ilosci wody.Sposobem wedlug wynalazku make pszenna poddaje sie obróbce, wykorzystujac zasade metody Fesca, w taki sposób, ze wytwarza sie koncentrat proteinowy, z którego po odpowiednim okresie odpoczynku lub reakcji odzyskuje sie gluten o zawartosci protein co najmniej 80% w przeliczeniu na sucha mase, przy czym gluten odzyskuje sie prawie calkowicie z maki, wykorzystujac wode technologiczna, to znaczy wode wydzielona w róznych etapach procesu.Stwierdzono, ze gdy koncentrat proteinowy utrzymuje sie w ciagu 10—90 minut w temperaturze 50—30°C, gluten podczas hydratacji tworzy male aglomeraty podobne do nitek, które przechodza razem z woda lub z woda technologiczna do mieszalnika typu walcarki Gluten zostaje calkowicie zhydratyzowany i moze byc oddzielony od innych cial stalych, takich jak niskogatunkowa skrobia, wlókno itp. i od fazy wodnej, zawierajacej rozpuszczalne skladniki maki, w postaci wielkich, elastycznych aglomeratów.Ponadto stwierdzono, ze skrobie i rodzimy gluten mozna wydzielac z maki pszennej w sposób ciagly z wykorzystaniem wody technologicznej tak, ze czas przebywania materialu poddawanego obróbce w aparacie rozdzielajacym jest krótki.Jako zalety sposobu wedlug wynalazku w stosunku do sposobów znanych nalezy wymienic nastepujace: sposób wedlug wynalazku pozwala na wydzielenie z maki pszennej prostymi srodkami w procesie ciaglym nie tylko czystej skrobi, lecz równiez bardzo czystego rodzimego glutenu, zawierajacego co najmniej 80% protein w przeliczeniu na sucha mase; czas obróbki materialu jest krótki, co zmniejsza do minimum zanieczyszczenia bakteriami; calkowita ilosc potrzebnej wody w stosunku do ilosci uzytej maki jest niewielka; powstala woda odpadowa, której ilosc jest niewielka w stosunku do stosowanej ilosci maki, zawiera rozpuszczalne skladniki maki w postaci stosunkowo stezonej, pozwalajac na ich latwe odzyskanie.Istota nowego sposobu wedlug wynalazku jest odkrycie, ze gdy z dyspersji maki w wodzie zostanie usunieta zasadnicza czesc skrobi, a pozostala czesc poddaje sie poprzednio opisanej obróbce, gluten nie bedzie tworzyc ciastowatej elastycznej masy, z której czysty gluten mozna wymyc tylko wielka iloscia wody, lecz tworzy zamiast tego aglomeraty, z których czysty gluten daje sie wydzielic niewielka iloscia wody.Wynalazek jest blizej wyjasniony w ponizszych przykladach wykonania i na rysunku, który przedstawia schemat blokowy tylko jednego urzadzenia do prowadzenia procesu sposobem wedlug wynalazku i ma za zadanie jedynie wyjasnic sposób wedlug wynalazku. Mozna stosowac równiez urzadzenia innego typu w celu wykonania sposobu wedlug wynalazku.Make 1 przeprowadza sie w sposób ciagly w stan zawiesiny w wodzie i/lub w wodzie technologicznej 2 w mieszalniku 3 w stosunku 1 :1,2-2,0, zaleznie od jakosci maki. Zawiesine przepompowuje sie do mieszalnika 4, w którym make dysperguje sie w wodzie, az do utworzenia jednorodnej dyspersji. Dyspersje te przepompowu¬ je sie do wirówki frakcjonujacej 5, która w sposób ciagly rozdziela dyspersje na faze ciezka i faze lekka. Faza ciezka czyli skrobiowa przepompowuje sie do urzadzenia do przemywania 7, do którego wprowadza sie wode 6.Przemyta skrobia przechodzi do suszarni 8, a woda technologiczna 9 jest zawracana do procesu.Faze lekka lub koncentrat proteinowy, po podgrzaniu woda technologiczna lub w wymienniku ciepla do odpowiedniej temperatury, przepompowuje sie do odstojnika 10. Z odstojnika koncentrat proteinowy przeplywa w sposób ciagly wraz z woda technologiczna 12 do mieszalnika 11, w którym dzialaniem lopatek mieszalnika oddziela sie gluten od fazy wodnej lub mleka skrobiowego, zawierajacego skrobie nizszej jakosci i inne stale87 012 3 i rozpuszczalne skladniki maki w postaci wielkich aglomeratów. Mieszanina aglomeratów glutenu i mleka skrobiowego przeplywa w sposób ciagly do separatora aglomeratów 13, w którym aglomeraty glutenu oddziela sie od mleka skrobiowego. Aglomeraty glutenu przechodza do suszarni 14. Mleko skrobiowe z separatora aglomeratów 13 przepompowuje sie do wirówki 15, w której oddziela sie skrobie nizszej jakosci oraz inne substancje stale od fazy wodnej, po czym przepompowuje sie je do suszarni 16. Czesc wody technologicznej 17, zawierajacej rozpuszczalne skladniki maki, zawraca sie do procesu, a pozostala czesc odprowadza sie.Przyklad I. W instalacji pilotowej, przedstawionej schematycznie na rysunku poddaje sie obróbce ciaglej z szybkoscia 110 kg/godzine make. Temperatura wody 2 do sporzadzania zawiesiny jest taka, ze temperatura koncentratu proteinowego po odwirowaniu w wirówce frakcjonujacej 5 wynosi 40°C. Czas reakcji lub czas odpoczynku w jednostce odpoczynkowej 10 wynosi 30 minut. Otrzymane wyniki z tej próby podano w tablicy 1.Produkt Skrobia Gluten Skrobia niz¬ szego gatunku Odciek Tabl zawartosci substancji suchej, % 86,0 90,2 88,0 3,9 i ca 1 Zawartosc protein % suchej masy 0,5 82,0 ,6 ,5 Wydajnosc suchej substancji % w przeliczeniu na sucha make 58,8 ,4 ,9 4,9 Calkowita ilosc wody stosowanej w tej próbie byla 2,10-krotnie wieksza od ilosci stosowanej maki, a stosunek ilosci odprowadzanego odcieku do ilosci stosowanej maki wynosi 1,06. W próbie uzyto 700 kg maki.Przyklad II. Przeprowadzono serie pieciu prób w sposób opisany w przykladzie i, tak dobierajac temperature dodawanej wody 2, aby temperatura koncentratu proteinowego za wirówka frakcjonujaca 5 wynosila odpowiednio 30, 35, 40/45 i 50°C. W kazdej temperaturze zmieniano czas przebywania lub reakcji w odstojniku 10. Wyniki prób zestawione sa w tablicy 2.Nr próby 1 2 3 4 Tabli Temperatura koncentratu proteinowego °C 40 45 50 ica 2 Czas przebywania w jednostce odpoczyn¬ kowej, potrzebny do otrzy¬ mywania maksymalnej wydaj¬ nosci glutenu minut 90 45 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wydzielania glutenu z maki pszennej w nieskazonych warunkach, zawierajacego co najmniej 80% protein w przeliczeniu na sucha mase, polegajacy na zmieszaniu maki pszennej z woda w stosunku wagowym 1 czesc maki na 1,2—2 czesci wody, utworzeniu zawiesiny maki w wodzie, homogenizacji tej zawiesiny w celu zdyspergowania maki w wodzie przez przepuszczenie jej przez mlyn palcowy, rozdzielenie dyspersji przez odwirowanie na frakcje zawierajace ciezka skrobie i lekki gluten, znamienny tym, ze ewentualnie wode z maka pszenna miesza sie w podwyzszonej temperaturze, wydzielona frakcje zawierajaca lekki gluten pozostawia4 87 012 sie w spoczynku bez mieszania i rozcienczania w temperaturze 30°—50°C przez okres 10—90 minut, aby gluten ulegl hydratacji i utworzyl aglomeraty w ksztalcie nitek, a nastepnie dodaje sie swiezej lub obiegowej wody w ilosci 1 czesc wody na 1 czesc fazy lekkiej i calosc intensywnie miesza sie w celu calkowitego zhydratyzowa- nia glutenu, oraz utworzenia duzych, latwych do oddzielenia jego aglomeratów, nastepnie ewentualnie skrobie przemywa sie i suszy, a z roztworu otrzymanego po oddzieleniu duzych aglomeratów glutenu ewentualnie oddziela sie czesci stale.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wode miesza sie z pszenna maka w podwyzszonej temperaturze nie przekraczajacej 60°C.87 012 2 t a a—co i I .6 r m PL