RU2787375C1 - Способ получения олигофруктозы - Google Patents
Способ получения олигофруктозы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787375C1 RU2787375C1 RU2022113592A RU2022113592A RU2787375C1 RU 2787375 C1 RU2787375 C1 RU 2787375C1 RU 2022113592 A RU2022113592 A RU 2022113592A RU 2022113592 A RU2022113592 A RU 2022113592A RU 2787375 C1 RU2787375 C1 RU 2787375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- mixture
- oligofructose
- carried out
- bubbling
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 52
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims abstract description 25
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229960003563 Calcium Carbonate Drugs 0.000 claims abstract description 14
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 102000016938 EC 1.11.1.6 Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 108010053835 EC 1.11.1.6 Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 108010042889 inulosucrase Proteins 0.000 claims abstract description 11
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N D-sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims description 13
- 239000011778 trisodium citrate Substances 0.000 claims description 13
- HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K Trisodium citrate Chemical class [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- 239000007979 citrate buffer Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims 3
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 20
- 108010015776 EC 1.1.3.4 Proteins 0.000 abstract description 10
- 235000013406 prebiotics Nutrition 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 229940105657 CATALASE Drugs 0.000 abstract description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 5
- 229940088598 Enzyme Drugs 0.000 abstract description 4
- 229940116332 GLUCOSE OXIDASE Drugs 0.000 abstract description 4
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 150000003045 fructo oligosaccharides Chemical class 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 10
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 8
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 8
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 4
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 3
- 206010033307 Overweight Diseases 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 235000013325 dietary fiber Nutrition 0.000 description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 3
- 235000020825 overweight Nutrition 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 210000001035 Gastrointestinal Tract Anatomy 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- 240000008892 Helianthus tuberosus Species 0.000 description 2
- 235000003230 Helianthus tuberosus Nutrition 0.000 description 2
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 2
- 229940063680 RAW SUGAR Drugs 0.000 description 2
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 229940107187 fructooligosaccharide Drugs 0.000 description 2
- 235000021255 galacto-oligosaccharides Nutrition 0.000 description 2
- 150000003271 galactooligosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N p-acetaminophenol Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- OSNSWKAZFASRNG-BMZZJELJSA-N (3R,4S,5S,6R)-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,4,5-tetrol;hydrate Chemical compound O.OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O OSNSWKAZFASRNG-BMZZJELJSA-N 0.000 description 1
- 210000000577 Adipose Tissue Anatomy 0.000 description 1
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 1
- 229960005069 Calcium Drugs 0.000 description 1
- 229960004494 Calcium Gluconate Drugs 0.000 description 1
- 206010012601 Diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 235000019749 Dry matter Nutrition 0.000 description 1
- 210000000936 Intestines Anatomy 0.000 description 1
- JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N Inulin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@]1(OC[C@]2(OC[C@]3(OC[C@]4(OC[C@]5(OC[C@]6(OC[C@]7(OC[C@]8(OC[C@]9(OC[C@]%10(OC[C@]%11(OC[C@]%12(OC[C@]%13(OC[C@]%14(OC[C@]%15(OC[C@]%16(OC[C@]%17(OC[C@]%18(OC[C@]%19(OC[C@]%20(OC[C@]%21(OC[C@]%22(OC[C@]%23(OC[C@]%24(OC[C@]%25(OC[C@]%26(OC[C@]%27(OC[C@]%28(OC[C@]%29(OC[C@]%30(OC[C@]%31(OC[C@]%32(OC[C@]%33(OC[C@]%34(OC[C@]%35(OC[C@]%36(O[C@@H]%37[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O%37)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%36)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%35)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%34)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%33)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%32)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%31)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%30)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%29)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%28)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%27)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%26)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%25)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%24)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%23)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%22)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%21)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%20)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%19)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%18)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%17)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%16)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%15)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%14)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%13)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%12)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%11)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%10)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O9)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O8)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O7)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O6)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O5)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O4)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N 0.000 description 1
- 229940029339 Inulin Drugs 0.000 description 1
- 229920001202 Inulin Polymers 0.000 description 1
- 229960004793 Sucrose Drugs 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 1
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004227 calcium gluconate Substances 0.000 description 1
- 235000013927 calcium gluconate Nutrition 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 230000024881 catalytic activity Effects 0.000 description 1
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 235000014510 cooky Nutrition 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 235000011850 desserts Nutrition 0.000 description 1
- 235000013681 dietary sucrose Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000019541 flavored milk drink Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 229950006191 gluconic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 235000020166 milkshake Nutrition 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 235000011962 puddings Nutrition 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000276 sedentary Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к способам получения пребиотиков. Предложен способ получения олигофруктозы. Заполняют пищевую емкость подготовленной водой, температура которой составляет 8-12°С. Включают мешалку и барботирование. Осуществляют подачу пара и нагрев воды до температуры 40-45°C. Постепенно добавляют сахар-песок при перемешивании. Проводят корректировку pH до 5,0-6,0. Добавляют фруктозилтрансферазу, глюзооксидазу, каталазу. Проводят ферментацию 24 часа при постоянном барботировании и перемешивании при контроле значения pH на протяжении всего процесса ферментации около 5,5±0,5. Поддержание кислотно-щелочного баланса осуществляют путем внесения кальция углекислого. По прошествии 24 часов производят отключение барботирования. Доводят температуру смеси до 78-85°С. Осуществляют пастеризацию смеси и инактивацию ферментов в течение 40-60 минут при температуре 78-85°С. Охлаждают смесь до 5-18°С. Осуществляют кристаллизацию смеси в закрытой емкости, фильтрацию, слив фильтрата в бак-накопитель, выгрузку осадка из фильтра. Производят распылительную сушку фильтрата. Изобретение позволяет сократить время производства олигофруктозы, повысить активность фермента, улучшить пребиотические свойства продукта. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к способам получения пребиотиков.
Распространенность ожирения или избыточного веса среди взрослых, детей и подростков продолжает расти во всем мире. Избыточный вес и ожирение классически определяются на основе процентного содержания жировых отложений. В настоящее время в мире страдают ожирением и избыточным весом 18 миллионов детей в возрасте до 5 лет. В большинстве случаев ожирение рассматривается как результат избыточного потребления энергии вкупе с малоподвижным образом жизни. Понятно, что эти факторы являются важными.
Здоровая кишечная флора является показателем здоровья человека, а измененная кишечная микробиота может быть показателем (и/или причиной) аномальных состояний здоровья.
Известно, что на активацию конкретной микробиоты, помимо прочих ингредиентов, особенно могут повлиять неперевариваемые углеводы (пребиотики). Например, было показано, что определенные галактоолигосахариды (GOS) и/или определенные фруктоолигосахариды (FOS) могут активировать рост и распространение бифидобактерий в кишечнике.
Из «Уровня техники» известен способ получения инулинсодержащего раствора из топинамбура, при котором сначала проводят мойку клубней топинамбура, осуществляя их периодическое перемешивание с барботированием и выдержку в воде в течение 2,5-3 ч с последующей передачей в моечную машину. Затем отмытые клубни инспектируют и режут на пластинки в виде чипсов толщиной 1,0-1,5 мм, проводят сушку последних, после чего их измельчают в муку с тониной помола 20-30 мкм, а потом получают суспензию, смешивая в реакторе с паровой рубашкой полученную муку и воду, которую постепенно подают температурой 85-90°С до получения соотношения компонентов суспензии 1:(5-6). Затем из суспензии экстракцией в течение 1,5-2 ч извлекают фруктазаны, после экстракции раствор подвергают очистке, при которой его сначала фильтруют на проточных центрифугах, отделяя мезгу, а затем обесцвечивают, пропуская его через барабанный фильтр с нанесенным слоем перлита. Затем очищенный раствор упаривают при температуре 60-70°С и остаточном давлении 120-150 мм рт.ст.до содержания в нем сухих веществ в количестве 42-45% (см. патент РФ №2 489 445, кл. МПК C08B 37/00, опубл. 10.08.2013).
Кроме того, из «Уровня техники» известен способ получения твердого фруктоолигосахарида (FOS), который включает следующие этапы: жидкий фруктоолигосахарид конденсируют до 65-72% и затем вносят в кристаллизатор, температуру поддерживают на уровне 65-72°C в течение 1-2 часов. Далее, температуру снижают до 8-12°C со скоростью 2,5-3,5°C каждый час, выпавшие кристаллы FOS добавляют пропорционально, осуществляют непрерывное перемешивание; осуществляют обработку на фильтр-прессе и разделение, получают влажные кристаллы, производят сушку холодным воздухом в псевдоожиженном слое, а затем получают кристаллический продукт FOS с содержанием воды менее 3% (см. патентный документ КНР № CN105753912A, кл. МПК C07H1/08, опубл. 13.07.2016).
Также из «Уровня техники» известен способ получения кормовой добавки из фруктоолигосахаридов. Согласно способу получения кормовой добавки из фруктоолигосахаридов в качестве сырья используют сахар-сырец, используемый в процессе рафинирования производства тростникового сахара. Способ характеризуется тем, что в сахар-сырец добавляют воду для приготовления раствора с массовой концентрацией 50-60%, добавляют фруктозилтрансферазу, смесь обрабатывают в течение 6-10 часов при температурах 38-42°C, а затем смесь подвергают стерилизации, обесцвечиванию, фильтрации, ионообмену и концентрированию, чтобы в конечном итоге получить жидкий продукт, содержащий фруктоолигосахариды (см. патентный документ КНР № CN102919537A, кл. МПК A23K1/16, опубл. 13.02.2013).
Техническая проблема заключается в том, что известные из «Уровня техники» технические решения обеспечивают длительный по времени способ производства фруктоолигосахаридов. Кроме того, в ходе процесса ферментации происходит образование побочного продукта - глюкозы. Наличие глюкозы в смеси ухудшает пребиотические свойства продукта, снижает активность фермента и негативно влияет на процесс распылительной сушки продукта. Без удаления глюкозы количество длинных цепочек олигофруктозы гораздо меньше.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат заключается в сокращении времени производства олигофруктозы, повышении активности фермента, улучшении пребиотические свойства продукта, осуществлении этапов способа, при которых процесс образования олигофруктозы и переведения глюкозы в нерастворимую соль идет одновременно.
Технический результат обеспечивается тем, что способ получения олигофруктозы включает заполнение пищевой емкости подготовленной водой, температура которой составляет 8-12°С. Далее осуществляют включение мешалки и барботирование, подачу пара и нагрев воды до температуры 40-45°C, постепенное добавление сахара-песка при перемешивании, корректировку pH до 5,0-6,0, добавление фермента фруктозилтрансфераза, добавление фермента глюзооксидаза, добавление фермента каталаза. Производят ферментацию 24 часа при постоянном барботировании и перемешивании, контроль значения pH на протяжении всего процесса ферментации около 5,5±0,5, поддержание кислотно-щелочного баланса путем внесения кальция углекислого. По прошествии 24 часов производят отключение барботирования, доводят температуру смеси до 78-85°C, осуществляют пастеризацию смеси и инактивацию ферментов в течение 40-60 минут при температуре 78-85°С, охлаждают смесь до 5-18°С, осуществляют кристаллизацию смеси в закрытой емкости, фильтрацию, слив фильтрата в бак-накопитель, выгрузку осадка из фильтра и производят распылительную сушку фильтрата.
В соответствии с частными случаями осуществления способ имеет следующие особенности.
Барботирование осуществляют с помощью барботера, который включает безмасляный компрессор, HEPA-фильтр и угольный фильтр, при барботировании воздух в барботер поступает из окружающей среды.
Корректировку pH до 5.0-6,0 осуществляют добавлением в пищевую емкость цитратного буфера.
Цитратный буфер включает лимонную кислоту и цитрат натрия трехзамещенный, а после корректировки рН осуществляют проверку температуры и значения pH, если температура отличается от 40-45°С, а рН - от 5,0-6,0, то осуществляют корректировку этих параметров.
После охлаждения смеси до 5-18°С осуществляют снижение оборотов мешалки до 5-10 Гц.
Кристаллизацию смеси в закрытой емкости осуществляют при работе мешалки на частоте 5-10 Гц и при температуре смеси 5-18°С.
Фильтрацию осуществляют на фильтре с размером пор 0,02-0,05 мм.
Распылительную сушку фильтрата осуществляют при температуре входящего воздуха, равной 130-160°C, и температуре выходящего воздуха - 65-80°С.
Для удаления глюкозы из смеси добавляется фермент глюкозооксидаза, которая в присутствии кислорода воздуха окисляет глюкозу до глюконовой кислоты. Добавлением соли кальция (например, карбонат кальция) удается нейтрализовать образовывающуюся кислоту в нерастворимую соль - глюконат кальция, который легко отделяют от основного продукта. В процессе ферментации также образовывается перекись водорода, которую расщепляет добавленный фермент - каталаза. Наличие каталазы в растворе также дает кислород для окисления глюкозы.
Процесс образования олигофруктозы и переведения глюкозы в нерастворимую соль идет одновременно. Параметры процесса (температура, pH, время, концентрация исходного сиропа) подобраны для всех ферментов. Отклонение от параметров ведет к ухудшению течения ферментации.
Преимущества способа также заключаются в увеличении времени активности фермента из-за достаточно быстрой переработки побочного продукта и удалении побочного продукта в процессе ферментации.
Сущность настоящего изобретения поясняется блок-схемой, характеризующей способ производства пребиотика олигофруктозы FOS 80P (см. чертеж).
Способ получения олигофруктозы FOS 80P включает заполнение пищевой емкости подготовленной водой. В качестве емкости используют емкость трехслойную объемом 1500-2000 л, с термоизоляцией, с встроенным барботером, перемешивающим устройством рамного типа. Температура подготовленной воды составляет 8-12°С. Включают мешалку на частоте 40-50 Гц и осуществляют барботирование с помощью барботера, который включает безмасляный компрессор, HEPA-фильтр и угольный фильтр, при барботировании воздух в барботер поступает из окружающей среды и проходит очистку. Режим барботирования: воздух 60 л/мин, аэратор мелкопористый, ширина отверстий 1 мм, или из спекшегося титана (титановая губка).
Производят подачу пара и нагрев воды до температуры 40-45°С, постепенное добавление свекловичного сахара-песка при перемешивании и с получением исходного раствора сахара от 25 до 35%.
Корректируют pH до 5,0-6,0 добавлением в пищевую емкость цитратного буфера, который включает цитрат натрия трехзамещенный и лимонную кислоту (цитрат натрия/лимонная кислота - 80:20), а после корректировки рН осуществляют проверку температуры и значения pH, если температура отличается от 40-45°С, а рН - от 5,0-6,0, то осуществляют корректировку этих параметров.
Производят добавление фермента фруктозилтрансфераза (активность 2-5 ед./г сахара), добавление фермента глюзооксидаза (активность 20-30 ед./г сахара), добавление фермента каталаза (активность 1000-1200 ед./г сахара). Осуществляют ферментацию 24 часа при постоянном барботировании и перемешивании, производят контроль значения pH на протяжении всего процесса ферментации около 5,5±0,5, поддержание кислотно-щелочного баланса путем внесения от 120 до 140 кг кальция углекислого.
По прошествии 24 часов производят отключение барботирования, доводят температуру смеси до 78-85°С, осуществляют пастеризацию смеси и инактивацию ферментов в течение 40-60 минут при температуре 78-85°С, охлаждают смесь до 5-18°С и после охлаждения смеси осуществляют снижение оборотов мешалки до 5-10 Гц.
Осуществляют кристаллизацию смеси в закрытой емкости при работе мешалки на частоте 5-10 Гц и при температуре смеси 5-18°С.
После кристаллизации выпавший осадок отделяют от фильтрата с помощью декантера и нутч-фильтра до достижения прозрачного светло-желтого или желтого раствора.
Может применяться декантер с частотой вращения до 30-40 ГЦ и производительности от 5 до 15 м3/час.
Производят фильтрацию с использованием нутч-фильтра закрытого типа, работающего под давлением 3 атм, выполненного из нержавеющей стали с размером ячейки 0,5 мм и содержащего мембрану из органического полимера с размером пор от 0,02 до 0,05 мм. Сливают фильтрат в бак-накопитель, выгрузку осадка из фильтра.
Осуществляют распылительную сушку фильтрата при температуре входящего воздуха, равной 130-160°С, и температуре выходящего воздуха - 65-80°С.
Производят контроль качества продукта. Упаковывают готовый продукт (каждый гофрокороб с полиэтиленовыми вкладышами массой нетто 10 кг) и отправляют его на склад.
Сущность настоящего изобретения поясняется следующими примерами.
Пример 1
Состав композиций на 1 тонну при растворе сахара 25%:
- сахар-песок 24,53%
- вода питьевая подготовленная - 73,59%
- кальций углекислый (кальций карбонат) - 1,72%
- цитрат натрия - 0,005%
- лимонная кислота - 0,0014%
- фермент фруктозилтрансфераза - 0,016%
- глюкозооксидаза - 0,07%
- каталаза - 0,06886%
Способ получения олигофруктозы FOS 80P включает заполнение пищевой емкости подготовленной водой. В качестве емкости используют емкость трехслойную объемом 1500 л, с термоизоляцией, с встроенным барботером, перемешивающим устройством рамного типа. Температура подготовленной воды составляет 8°С. Включают мешалку на частоте 40 Гц и осуществляют барботирование с помощью барботера, который включает безмасляный компрессор, HEPA-фильтр и угольный фильтр. При барботировании воздух в барботер поступает из окружающей среды и проходит очистку. Производят подачу пара и нагрев воды до температуры 40°C, постепенное добавление свекловичного сахара-песка при перемешивании для получения исходного 25% раствора.
Корректируют pH до 5 добавлением в пищевую емкость цитратного буфера, который включает лимонную кислоту и цитрат натрия трехзамещенный (цитрат натрия/лимонная кислота - 80:20), а после корректировки рН осуществляют проверку температуры и значения pH, если температура отличается от 40°С, а рН - от 5, то осуществляют корректировку этих параметров.
Производят добавление фермента фруктозилтрансфераза, добавление фермента глюзооксидаза, добавление фермента каталаза. Осуществляют ферментацию 24 часа при постоянном барботировании и перемешивании, производят контроль значения pH на протяжении всего процесса ферментации около 5,5±0,5, поддержание кислотно-щелочного баланса путем внесения кальция углекислого.
По прошествии 24 часов производят отключение барботирования, доводят температуру смеси до 78°С, осуществляют пастеризацию смеси и инактивацию ферментов в течение 40 минут при температуре 79°С, охлаждают смесь до 6°С и после охлаждения смеси осуществляют снижение оборотов мешалки до 6 Гц.
Осуществляют кристаллизацию смеси в закрытой емкости при работе мешалки на частоте 6 Гц и при температуре смеси 5,5°С.
Производят фильтрацию на фильтре с размером пор 0,02-0,05 мм, сливают фильтрат в бак-накопитель, производят выгрузку осадка из фильтра.
Осуществляют распылительную сушку фильтрата при температуре входящего воздуха, равной 155°С и температуре выходящего воздуха - 80°С.
Производят контроль качества продукта. Упаковывают готовый продукт (каждый гофрокороб с полиэтиленовыми вкладышами массой нетто 10 кг) и отправляют его на склад.
Пример 2
Состав композиций на 1 тонну при исходном растворе сахара 30%:
- сахар-песок 29,32%
- вода питьевая подготовленная - 68,42%
- кальций углекислый (кальций карбонат) - 2,06%
- цитрат натрия - 0,005%
- лимонная кислота - 0,0014%
- фермент фруктозилтрансфераза - 0,019%
- глюкозооксидаза - 0,08%
- каталаза - 0,0946%
Способ получения олигофруктозы FOS 80P включает заполнение пищевой емкости подготовленной водой. В качестве емкости используют емкость трехслойную объемом 2000 л, с термоизоляцией, с встроенным барботером, перемешивающим устройством рамного типа. Температура подготовленной воды составляет 10°С. Включают мешалку на частоте 50 Гц и осуществляют барботирование с помощью барботера, который включает безмасляный компрессор, HEPA-фильтр и угольный фильтр, при барботировании воздух в барботер поступает из окружающей среды и проходит очистку. Производят подачу пара и нагрев воды до температуры 43,5°C, постепенное добавление свекловичного сахара-песка при перемешивании для получения исходного 30% раствора.
Корректируют pH до 5,7 добавлением в пищевую емкость цитратного буфера, который включает лимонную кислоту и цитрат натрия трехзамещенный (цитрат натрия/лимонная кислота - 80:20), а после корректировки рН осуществляют проверку температуры и значения pH, если температура отличается от 43,5°С, а рН - от 5,7, то осуществляют корректировку этих параметров.
Производят добавление фермента фруктозилтрансфераза, добавление фермента глюзооксидаза, добавление фермента каталаза. Осуществляют ферментацию 24 часа при постоянном барботировании и перемешивании, производят контроль значения pH на протяжении всего процесса ферментации около 5,5±0,5, поддержание кислотно-щелочного баланса путем внесения кальция углекислого.
По прошествии 24 часов производят отключение барботирования, доводят температуру смеси до 82°С, осуществляют пастеризацию смеси и инактивацию ферментов в течение 50 минут при температуре 81,5°С, охлаждают смесь до 16°С и после охлаждения смеси осуществляют снижение оборотов мешалки до 8 Гц.
Осуществляют кристаллизацию смеси в закрытой емкости при работе мешалки на частоте 8 Гц и при температуре смеси 15°С.
Производят фильтрацию на фильтре с размером пор 0,02-0,05 мм, сливают фильтрат в бак-накопитель, осуществляют выгрузку осадка из фильтра.
Осуществляют распылительную сушку фильтрата при температуре входящего воздуха, равной 140°С, и температуре выходящего воздуха - 75°С.
Производят контроль качества продукта. Упаковывают готовый продукт (каждый гофрокороб с полиэтиленовыми вкладышами массой нетто 10 кг) и отправляют его на склад.
Пример 3
Состав композиций на 1 тонну при исходном растворе сахара 35%:
- сахар-песок 34,08%
- вода питьевая подготовленная - 63,3%
- кальций углекислый (кальций карбонат) - 2,39%
- цитрат натрия - 0,005%
- лимонная кислота - 0,0015%
- фермент фруктозилтрансфераза - 0,02%
- глюкозооксидаза - 0,096%
- каталаза - 0,1075%
Способ получения олигофруктозы FOS 80P включает заполнение пищевой емкости подготовленной водой. В качестве емкости используют емкость трехслойную объемом 2000 л, с термоизоляцией, с встроенным барботером, перемешивающим устройством рамного типа. Температура подготовленной воды составляет 10°С. Включают мешалку на частоте 50 Гц и осуществляют барботирование с помощью барботера, который включает безмасляный компрессор, HEPA-фильтр и угольный фильтр, при барботировании воздух в барботер поступает из окружающей среды и проходит очистку. Производят подачу пара и нагрев воды до температуры 44,5°C, постепенное добавление свекловичного сахара-песка при перемешивании для получения исходного 30% раствора.
Корректируют pH до 6 добавлением в пищевую емкость цитратного буфера, который включает лимонную кислоту и цитрат натрия трехзамещенный (цитрат натрия/лимонная кислота - 80:20), а после корректировки рН осуществляют проверку температуры и значения pH, если температура отличается от 44,5°С, а рН - от 6, то осуществляют корректировку этих параметров.
Производят добавление фермента фруктозилтрансфераза, добавление фермента глюзооксидаза, добавление фермента каталаза. Осуществляют ферментацию 24 часа при постоянном барботировании и перемешивании, производят контроль значения pH на протяжении всего процесса ферментации около 5,5±0,5, поддержание кислотно-щелочного баланса путем внесения кальция углекислого.
По прошествии 24 часов производят отключение барботирования, доводят температуру смеси до 85°С, осуществляют пастеризацию смеси и инактивацию ферментов в течение 58 минут при температуре 84°С, охлаждают смесь до 17°С и после охлаждения смеси осуществляют снижение оборотов мешалки до 8 Гц.
Осуществляют кристаллизацию смеси в закрытой емкости при работе мешалки на частоте 8 Гц и при температуре смеси 16°С.
Производят фильтрацию на фильтре с размером пор 0,02-0,05 мм, сливают фильтрат в бак-накопитель, осуществляют выгрузку осадка из фильтра.
Осуществляют распылительную сушку фильтрата при температуре входящего воздуха, равной 145°С, и температуре выходящего воздуха - 65°С.
Производят контроль качества продукта. Упаковывают готовый продукт (каждый гофрокороб с полиэтиленовыми вкладышами массой нетто 10 кг) и отправляют его на склад.
Олигофруктоза FOS 80P является пребиотиком и представляет собой растворимые пищевые волокна с легкой сладостью. FOS 80P может применяться в широком спектре продуктов питания для снижения количества сахара, обогащения продукта пищевыми волокнами и кальцием. Вносится вместе с другими сухими компонентами. Предпочтительная дозировка: - 2,5-5%.
Свойства готового продукта:
- Обладает схожими свойствами с сахаром или глюкозным сиропом.
- Частично или полностью заменяет сахар. Сладость составляет 28-40% от сладости столового сахара. Сладость готового продукта может регулировать глубиной протекания ферментации
- Подходит для производства диабетических продуктов.
- Улучшает органолептические показатели, снижает калорийность и обогащает продукт пищевыми волокнами.
Предпочтительная область применения - это производство молочных десертов, пудингов, кремов, сливок, ароматизированного молока, молочных коктейлей, кондитерских изделий (кексы, печенье, батончики, шоколад, глазури).
Claims (8)
1. Способ получения олигофруктозы, включающий заполнение пищевой емкости подготовленной водой, температура которой составляет 8-12°С, включение мешалки и барботирование, подачу пара и нагрев воды до температуры 40-45°C, постепенное добавление сахара-песка при перемешивании, корректировку pH до 5,0-6,0, добавление фермента фруктозилтрансфераза, добавление фермента глюзооксидаза, добавление фермента каталаза, ферментацию 24 часа при постоянном барботировании и перемешивании, контроль значения pH на протяжении всего процесса ферментации около 5,5±0,5, поддержание кислотно-щелочного баланса путем внесения кальция углекислого, а по прошествии 24 часов производят отключение барботирования, доводят температуру смеси до 78-85°С, осуществляют пастеризацию смеси и инактивацию ферментов в течение 40-60 минут при температуре 78-85°С, охлаждают смесь до 5-18°С, осуществляют кристаллизацию смеси в закрытой емкости, фильтрацию, слив фильтрата в бак-накопитель, выгрузку осадка из фильтра и производят распылительную сушку фильтрата.
2. Способ получения олигофруктозы по п.1, характеризующийся тем, что барботирование осуществляют с помощью барботера, который включает безмасляный компрессор, HEPA-фильтр и угольный фильтр, при барботировании воздух в барботер поступает из окружающей среды.
3. Способ получения олигофруктозы по п.1, характеризующийся тем, что корректировку pH до 5,0-6,0 осуществляют добавлением в пищевую емкость цитратного буфера.
4. Способ получения олигофруктозы по п.3, характеризующийся тем, что цитратный буфер включает лимонную кислоту и цитрат натрия трехзамещенный, а после корректировки рН осуществляют проверку температуры и значения pH, если температура отличается от 40-45°С, а рН - от 5,0-6,0, то осуществляют корректировку этих параметров.
5. Способ получения олигофруктозы по п.1 или 4, характеризующийся тем, что после охлаждения смеси до 5-18°С осуществляют снижение оборотов мешалки до 5-10 Гц.
6. Способ получения олигофруктозы по п.5, характеризующийся тем, что кристаллизацию смеси в закрытой емкости осуществляют при работе мешалки на частоте 10 Гц и при температуре смеси 5-18°С.
7. Способ получения олигофруктозы по п.6, характеризующийся тем, что фильтрацию осуществляют на фильтре с размером пор 0,02-0,05 мм.
8. Способ получения олигофруктозы по п.7, характеризующийся тем, что распылительную сушку фильтрата осуществляют при температуре входящего воздуха, равной 130-160°С, и температуре выходящего воздуха - 65-80°С.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2787375C1 true RU2787375C1 (ru) | 2023-01-09 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08173109A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-07-09 | Fukuoka Pref Gov | 液状食品素材およびその製造方法 |
| CN101455291A (zh) * | 2008-12-30 | 2009-06-17 | 暨南大学 | 一种利用大蒜果聚糖水解酶生产果糖和低聚果糖的方法 |
| WO2010020095A1 (zh) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | 江门量子高科生物股份有限公司 | 一种高纯度低聚果糖的制备方法 |
| CN105219660A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-06 | 上海交通大学 | 合成低聚果糖的专用菌株及其用于合成低聚果糖的方法 |
| CN105753912A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-07-13 | 梁贵秋 | 一种制备固体低聚果糖的方法 |
| CN107012186A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-04 | 江南大学 | 生产低聚果糖的方法 |
| CN111118079A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-05-08 | 保龄宝生物股份有限公司 | 一种含有葡萄糖酸钙与低聚果糖的复合粉及其制备方法 |
| CN111903845A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 | 一种利用糖蜜生产具有替代抗生素功能的生物饲料的方法 |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08173109A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-07-09 | Fukuoka Pref Gov | 液状食品素材およびその製造方法 |
| WO2010020095A1 (zh) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | 江门量子高科生物股份有限公司 | 一种高纯度低聚果糖的制备方法 |
| CN101455291A (zh) * | 2008-12-30 | 2009-06-17 | 暨南大学 | 一种利用大蒜果聚糖水解酶生产果糖和低聚果糖的方法 |
| CN105219660A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-06 | 上海交通大学 | 合成低聚果糖的专用菌株及其用于合成低聚果糖的方法 |
| CN105753912A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-07-13 | 梁贵秋 | 一种制备固体低聚果糖的方法 |
| CN107012186A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-04 | 江南大学 | 生产低聚果糖的方法 |
| CN111118079A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-05-08 | 保龄宝生物股份有限公司 | 一种含有葡萄糖酸钙与低聚果糖的复合粉及其制备方法 |
| CN111903845A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 | 一种利用糖蜜生产具有替代抗生素功能的生物饲料的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nooshkam et al. | Lactulose: Properties, techno-functional food applications, and food grade delivery system | |
| AU2012203568C1 (en) | Oligosaccharide mixture | |
| CN105935081B (zh) | 含纤维的碳水化合物组合物 | |
| CN102742754B (zh) | 一种低糖果酱及其制备方法 | |
| KR960016295B1 (ko) | 코코아 다이어트성 섬유질이 풍부한 물질의 정제방법 | |
| RU2462869C2 (ru) | Полужидкий пищевой продукт, содержащий волокна бета-глюкана | |
| NO143251B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av risledyktig laktulosepulver fra en laktoseholdig loesning for anvendelse som naeringsmiddel- eller for-stoff-tilsetning | |
| US5127956A (en) | Method for preparing a mixture of saccharides | |
| CN108200994A (zh) | 冷冻饮品及其制备方法 | |
| CN109259024A (zh) | 一种发酵椰子汁及其制备方法 | |
| AU2005239622A1 (en) | Improvement of crystal refining technologies by controlled crystallization | |
| EP0607471A1 (fr) | Procédé de préparation d'un produit alimentaire, produit foisonné obtenu et produit composite final | |
| RU2787375C1 (ru) | Способ получения олигофруктозы | |
| JP2001061409A (ja) | 酸性蛋白食品及びその製造法並びに安定化剤 | |
| Webb et al. | The utilization of whey: a review | |
| JPH02303450A (ja) | オリゴ糖含量を高めた牛乳の調製法 | |
| WO2004089964A1 (ja) | 脂質調節剤及びその用途 | |
| RU2407348C1 (ru) | Способ производства зерненого творога | |
| US20220411455A1 (en) | Method for producing galactooligosaccharides | |
| CN113491288B (zh) | 雪梨枇杷风味发酵乳及其制备方法 | |
| CN113491287B (zh) | 青苹果风味发酵乳及其制备方法 | |
| CN100534328C (zh) | 一种不溶性膳食纤维的制备方法 | |
| JP3597169B2 (ja) | 液糖およびその製造方法並びに液糖含有食品 | |
| CN106359829B (zh) | 包含鲜奶浓缩工艺的冰淇淋制备方法 | |
| RU2214717C1 (ru) | Способ производства творожного десерта |