RU2039832C1

RU2039832C1 - Process for manufacturing fructose syrup from jerusalem artichoke

Info

Publication number: RU2039832C1
Application number: RU93037209A
Authority: RU
Inventors: Жером Ибрамджи; Борис Львович Флауменбаум; Олег Иванович Квасенков
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: food industry. SUBSTANCE: essence of this process resides in washing Jerusalem artichoke tubers, treating them with super-high frequency at specific power of 120 to 140 kJ/kg, pressing stock, extracting juice, purifying juice and then subjecting it to acid hydrolysis. EFFECT: disclosed process allows simplifying technique for manufacturing fruit syrup owing to inactivation of polyphenoloxidase, natural enzyme, to form zones of contact between Jerusalem artichoke tuber and air, prevent darkening of tuber and syrup, and avoid ion-exchange treatment to recover color and transparency. 2 cl

Description

Изобретение относится к технологии получения фруктозных сиропов и может быть использовано в пищевой промышленности. The invention relates to a technology for producing fructose syrups and can be used in the food industry.

Известен способ производства фруктозного сиропа из топинамбура, включающий мойку клубней, их механическую очистку, измельчение, прессование с отделением сока, известкование, осветление, ионообменную обработку и кислотный гидролиз сока. A known method for the production of fructose syrup from Jerusalem artichoke, including washing tubers, their mechanical cleaning, grinding, pressing with the separation of juice, liming, clarification, ion-exchange treatment and acid hydrolysis of juice.

Недостаток этого способа сложность технологии, связанная с очисткой от красящих веществ, образующихся вследствие ферментативного окисления дубильных веществ сока топинамбура природным ферментом полифенолоксидазой. The disadvantage of this method is the complexity of the technology associated with the purification of dyes formed due to the enzymatic oxidation of the tannins of Jerusalem artichoke juice by the natural enzyme polyphenol oxidase.

Цель изобрететения предотвращение ферментативного окрашивания сока путем инактивации фермента до образования поверхностей контакта мякоти топинамбура с атмосферным воздухом и упрощение технологии производства сиропа. The purpose of the invention is the prevention of enzymatic staining of the juice by inactivation of the enzyme to form contact surfaces of Jerusalem artichoke pulp with atmospheric air and simplification of the syrup production technology.

В предложенном способе производства фруктозного сиропа из топинамбура, включающем мойку клубней, их прессование с отделением сока, его осветление и кислотный гидролиз сока, перед прессованием клубни подвергают воздействию поля СВЧ с удельной мощностью 120-144 кДж/кг. In the proposed method for the production of fructose syrup from Jerusalem artichoke, including washing tubers, pressing them to separate the juice, clarifying it and acid hydrolyzing the juice, they are exposed to a microwave field with a specific power of 120-144 kJ / kg before pressing the tubers.

Возможно полученные при прессовании выжимки экстрагировать водой и смешивать экстракт с отделенным при прессовании соком. It is possible to extract the pomace obtained during pressing with water and mix the extract with the juice separated during pressing.

Способ заключается в следующем. The method is as follows.

Клубни топинамбура моют, инспектируют, загружают в любую установку для обработки пищевых продуктов в поле СВЧ, в которой обрабатывают при удельной мощности 120-144 кДж/кг, что обеспечивает полную инактивацию полифенолоксидазы до момента образования поверхностей контакта мякоти клубней с кислородом воздуха. Этим приемом полностью исключается ферментативное потемнение мякоти и сока топинамбура. Одновременно СВЧ-обработка приводит ко вскрытию клеток обрабатываемого сырья за счет теплового расширения клеточного содержимого, что увеличивает выход сока при последующем прессовании. Далее клубни без предварительного измельчения прессуют на любом известном устройстве для отделения сока от выжимок. При достаточном усилии прессования, которое снижено за счет нарушения клеточной структуры при СВЧ-обработке, выход сока составляет около 63% в зависимости от сорта и условий выращивания топинамбура. Отделенные от сока выжимки желательно проэкстрагировать водой для выделения остатков инулина с возвратом полученного экстракта в отжатый сок. Полученный сок или смесь сока с экстрактом осветляют одним из известных способов без ионообменной обработки для обесцвечивания и подвергают кислотному гидролизу, желательно пищевой кислотой, не требующей последующего отделения от гидролизата или нейтрализации. В процессе гидролиза содержащийся в соке топинамбура инулин распадается на мономерные молекулы фруктозы, количество которых зависит от длины цепи молекулы гидролизуемого инулина, и две молекулы глюкозы из каждой молекулы инулина. В среднем после полного гидролиза сок-гидролизат или сироп содержит до 58% фруктозы от общего состава углеводов. Для хранения или использования в кондитерских изделиях гидролизат желательно нейтрализовать щелочью и концентрировать одним из известных способов, желательно при невысокой температуре при ограниченном контакте с кислородом воздуха для сокращения возможности окисления фруктозы с образованием канцерогенного оксиметилфурфурола. Jerusalem artichoke tubers are washed, inspected, loaded into any food processing unit in the microwave field, in which they are processed at a specific power of 120-144 kJ / kg, which ensures complete inactivation of polyphenol oxidase until the contact surfaces of the pulp of the tubers with air oxygen are formed. This technique completely eliminates the enzymatic darkening of the pulp and Jerusalem artichoke juice. At the same time, microwave treatment leads to the opening of cells of the processed raw materials due to the thermal expansion of the cell contents, which increases the yield of juice during subsequent pressing. Further, the tubers are pressed without preliminary grinding on any known device for separating juice from squeezes. With a sufficient pressing force, which is reduced due to a violation of the cell structure during microwave processing, the juice yield is about 63%, depending on the variety and growing conditions of Jerusalem artichoke. It is desirable to extract the squeezes separated from the juice with water to isolate the inulin residues and return the obtained extract to squeezed juice. The resulting juice or juice mixture with the extract is clarified using one of the known methods without ion exchange treatment for bleaching and is subjected to acid hydrolysis, preferably with food acid, which does not require subsequent separation from the hydrolyzate or neutralization. In the process of hydrolysis, the inulin contained in Jerusalem artichoke juice breaks down into monomeric fructose molecules, the amount of which depends on the chain length of the hydrolyzable inulin molecule, and two glucose molecules from each inulin molecule. On average, after complete hydrolysis, the juice hydrolyzate or syrup contains up to 58% fructose of the total carbohydrate composition. For storage or use in confectionery products, it is desirable to neutralize the hydrolyzate with alkali and concentrate it using one of the known methods, preferably at a low temperature with limited contact with atmospheric oxygen to reduce the possibility of oxidation of fructose with the formation of carcinogenic oxymethylfurfural.

П р и м е р 1. Вымытый топинамбур обрабатывают в поле СВЧ с удельной мощностью 120 кДж/кг, прессуют с отделением сока, выход которого составляет 63% осветляют тангенциальной фильтрацией и гидролизуют лимонной кислотой. Гидролизат по сравнению с контрольным образцом, полученным по способу-прототипу, имеет цветонасыщенность сниженную в 28 раз, которая составляет 2%
П р и м е р 2. Вымытый топинамбур обрабатывают в поле СВЧ с удельной мощностью 144 кДж/кг, прессуют с отделением сока, выход которого составляет 64% выжимки экстрагируют водой при температуре 65^оС в противотоке, отделяют экстракт, смешивают его с соком, доводя его выход до 87% осветляют обработкой бентонитом с последующим центрифугированием, гидролизуют соляной кислотой, нейтрализуют содой, фильтруют и концентрируют до содержания сухих веществ 65 мас. Концентрат по сравнению с контрольным образцом, полученным по способу-прототипу, имеет в 18 раз сниженную цветонасыщенность, которая составляет 3,5%
П р и м е р 3 (контроль). Концентрат готовят аналогично примеру 2, но с удельным энерговводом при обработке СВЧ 160 кДж/кг. Результат по цветонасыщенности совпадает с примером 2. Выход сока составил 53%
П р и м е р 4 (контроль). Гидролизат готовят аналогично примеру 1, но с удельной мощностью СВЧ-обработки 80 кДж/кг. Полученный гидролизат имеет цветонасыщенность на 1,5% меньше, чем у контрольного образца. Выход сока составил 61%
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать фруктозный сироп из топинамбура по упрощенной технологии за счет исключения возможности ферментативного окрашивания сока и исключения операций измельчения и ионообменной обработки. Полученный по способу сироп в виде гидролизата или концентрата может применяться в консервной промышленности при производстве консервов для нормального, диетического и лечебного питания, в частности для больных диабетом.EXAMPLE 1. Washed Jerusalem artichoke is treated in a microwave field with a specific power of 120 kJ / kg, pressed to separate juice, the yield of which is 63%, clarified by tangential filtration and hydrolyzed with citric acid. The hydrolyzate compared with the control sample obtained by the prototype method, has a 28% reduction in color saturation, which is 2%
EXAMPLE EXAMPLE 2 Washed Jerusalem artichoke are treated in a microwave field with a power density of 144 kJ / kg, is compressed with the separation of juice, the output of which is 64% pomace is extracted with water at a temperature of 65 ^{° C} in countercurrent extract was separated, mixed with juice bringing its yield to 87%, it is clarified by treatment with bentonite followed by centrifugation, hydrolyzed with hydrochloric acid, neutralized with soda, filtered and concentrated to a solids content of 65 wt. The concentrate compared with the control sample obtained by the prototype method, has an 18-fold reduced color saturation, which is 3.5%
PRI me R 3 (control). The concentrate is prepared analogously to example 2, but with a specific energy input when processing microwave 160 kJ / kg The color saturation result is the same as Example 2. The juice yield was 53%
PRI me R 4 (control). The hydrolyzate is prepared analogously to example 1, but with a specific microwave processing power of 80 kJ / kg. The resulting hydrolyzate has a color saturation of 1.5% less than that of the control sample. The juice yield was 61%
Thus, the proposed method allows to obtain fructose syrup from Jerusalem artichoke using a simplified technology by eliminating the possibility of enzymatic staining of juice and eliminating the operations of grinding and ion-exchange processing. The syrup obtained by the method in the form of a hydrolyzate or concentrate can be used in the canning industry in the production of canned food for normal, dietary and therapeutic nutrition, in particular for patients with diabetes.

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING FRUCTUS SYRUP FROM TOPINAMBUR, including washing tubers, pressing them with juice, clarifying them and acid hydrolyzing the juice, characterized in that before pressing the tubers they are exposed to a microwave field with a specific power of 120,144 kJ / kg.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pomace obtained by pressing is extracted with water and the extract is mixed with the juice separated by pressing.