UA70736A

UA70736A - Method for production of a fruit concentrate method for production of a fruit concentrate

Info

Publication number: UA70736A
Application number: UA20031212467A
Authority: UA
Inventors: Olena Viacheslavivna Hrabovska; Nadiia Ivanivna S Shrtanheieva; Oksana Mykolaivna Ma Maidanets; Inha Vadymyrivna K Kuznietsova
Original assignee: Nat Univ Food Technologies
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2004-10-15

Abstract

A method for production of a fruit concentrate consists in preparation of starch, acid or enzymatic hydrolysis, neutralizing, purifying the hydrolyzate, concentrating, boiling out and cooling. The starch hydrolysis is carried out up to a glucose equivalent of 45-50%. After the concentrating the syrup is supplemented with a fruit juice and a pectin extract in a ratio of 1:(0,5-1):(0,3-0,5). The boiling out is carried out up to dry substances content of 68-71%.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме крохмале-патокової, і може бути використаний у 2 кондитерській, безалкогольній, хлібопекарській, харчоконцентратній та інших галузях.The invention relates to the food industry, namely starch-molasses, and can be used in 2 confectionery, non-alcoholic, bakery, food concentrate and other industries.

Відомий спосіб виробництва столових сиропів (Общая технология сахаристьїх веществ. Н.А. Архипович. -A known method of production of table syrups (General technology of sugary substances. N.A. Arkhipovich. -

Киев: Вища школа, 1970, - с.486), який передбачає приготування розчину цукру концентрацією 80905 з додаванням харчової кислоти, додавання до суміші крохмальної патоки та барвників при температурі 802С, охолодження до 45-50"С та введення есенції або натурального плодово-ягідного сиропу, фільтрування і 70 розливання столового сиропу у скляні банки.Kyiv: Vyshcha shkola, 1970, - p. 486), which involves preparing a sugar solution with a concentration of 80905 with the addition of food acid, adding starch molasses and dyes to the mixture at a temperature of 802C, cooling to 45-50"C and introducing essence or natural fruit berry syrup, filtering and pouring table syrup into glass jars.

Недоліками способу є введення до складу сиропу органічних кислот, барвників та есенції, що знижає біологічну цінність сиропу, невиправдані енерговитрати за рахунок уварювання патоки а потім її розведення цукровим сиропом, необхідність стерилізації продуктів при якій руйнуються вітаміни та частково розкладаються цукри під дією органічних кислот. 12 За прототип винаходу нами було прийнято спосіб виробництва рідких концентратів на основі гідролізатів крохмалю (Авторское свидетельство СССР Мо1593607, кл. А23І 1/08, С1З3КЗ/00). Спосіб передбачає підготовку крохмалю, проведення кислотного або ферментативного гідролізу крохмалю, змішування гідролізату з овочевими або плодово-ягідними соками-напівфабрикатами при співвідношенні об'ємів (0,3-3,6) : 1 з наступною витримкою протягом 0,5-2 год. при 65-75"С, нейтралізацію та очищення розчину гідролізату сумішшю активного вугілля та вуглекислого кальцію при співвідношенні компонентів 1 : 1-1,5 до значення рН 3,9-4,7, фільтрування, попереднє та остаточне концентрування з додаванням натурального плодово-ягідного соку на стадії остаточного концентрування у кількості, що забезпечує загальний вміст сухих речовин соку 20-9095 до маси сухих речовин готового продукту та охолодження готового продукту.The disadvantages of the method are the introduction of organic acids, dyes and essence into the composition of the syrup, which reduces the biological value of the syrup, unjustified energy costs due to boiling molasses and then diluting it with sugar syrup, the need to sterilize products in which vitamins are destroyed and sugars are partially decomposed under the action of organic acids. 12 As the prototype of the invention, we adopted the method of production of liquid concentrates based on starch hydrolysates (Author's certificate of the USSR Mo1593607, class A23I 1/08, C1Z3KZ/00). The method involves the preparation of starch, carrying out acid or enzymatic hydrolysis of starch, mixing the hydrolyzate with semi-finished vegetable or fruit and berry juices at a volume ratio (0.3-3.6): 1, followed by exposure for 0.5-2 hours. at 65-75"С, neutralization and purification of the hydrolyzate solution with a mixture of activated carbon and calcium carbonate at a ratio of components of 1: 1-1.5 to a pH value of 3.9-4.7, filtering, preliminary and final concentration with the addition of natural fruit berry juice at the stage of final concentration in an amount that provides the total dry matter content of the juice 20-9095 to the mass of dry matter of the finished product and cooling of the finished product.

Недоліком способу є складність проведення технологічних операцій очищення та фільтрування гідролізатів 22 крохмалю, змішаних з плодово-ягідними соками-напівфабрикатами, додаткові витрати реагента на « нейтралізацію органічних кислот соку. Крім того, можливе руйнування вітамінів та біологічно активних речовин та часткове їх видалення при проведенні одночасно процесів нейтралізації та адсорбційного очищення суміші гідролізату крохмалю та соку.The disadvantage of the method is the complexity of carrying out technological operations of cleaning and filtering starch hydrolyzates 22 mixed with semi-finished fruit and berry juices, additional costs of the reagent for "neutralization of organic acids of the juice." In addition, the destruction of vitamins and biologically active substances and their partial removal is possible when the processes of neutralization and adsorption purification of the mixture of starch hydrolyzate and juice are carried out at the same time.

В основу винаходу було покладено задачу створення способу виробництва фруктових концентратів з о 30 підвищеною біологічною цінністю та покращеними смаковими показниками шляхом додавання фруктово-ягідних со соків та пектинового екстракту до попередньо зконцентрованого гідролізату крохмалю.The invention was based on the task of creating a method of producing fruit concentrates with a 30-fold increased biological value and improved taste indicators by adding fruit and berry juices and pectin extract to pre-concentrated starch hydrolyzate.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі виробництва фруктового концентрату, який передбачає - підготовку крохмалю, кислотний або ферментативний гідроліз, нейтралізацію, очищення гідролізату, Га») концентрування, уварювання та охолодження згідно винаходу гідроліз крохмалю проводять до глюкозногоThe task is solved by the fact that in the method of production of fruit concentrate, which involves the preparation of starch, acid or enzymatic hydrolysis, neutralization, purification of the hydrolyzate, concentration, boiling and cooling according to the invention, hydrolysis of starch is carried out to glucose

Зо еквіваленту 45-5095 та після концентрування у сироп додають фруктово-ягідний сік та пектиновий екстракт при в співвідношенні об'ємів 1:(0,5-1):0,3-0,5) та уварюють під вакуумом до вмісту сухих речовин 68-7190.From the equivalent of 45-5095 and after concentration, fruit and berry juice and pectin extract are added to the syrup in a volume ratio of 1:(0.5-1):0.3-0.5) and boiled under vacuum until the content of dry substances 68-7190.

Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і очікуваним технічним результатом полягає в наступному. «The causal relationship between the proposed features and the expected technical result is as follows. "

Згідно винаходу гідроліз суспензії крохмалю проводять за допомогою Кислоти або З 50 термостабільної 5 -амілази до глюкозного еквіваленту гідролізату 45-5095. Глюкозний еквівалент (ГЕ) с характеризує ступінь гідролізу крохмалю і виражається як масова частка редукувальних речовин в перерахунку з» на глюкозу по відношенню до вмісту сухих речовин. Звичайна карамельна патока, отримана кислотним гідролізом крохмалю повинна мати ГЕ 38-4495. Проте для отримання фруктового концентрату більш солодкого та з меншою в'язкістю необхідно, щоб гідролізат крохмалю мав підвищений вміст глюкози, а значить більш 45 високий ГЕ. Гідролізат з ГЕ менше ніж 45905 має високу в'язкість за рахунок високого вмісту високомолекулярних 7 декстринів та її солодкість становить 6095 порівняно з солодкістю цукрози (10095). При проведенні гідролізу до ав! ГЕ більше ніж 5095 в'язкість гідролізату різко зменшується за рахунок більшого розщеплення полісахаридів крохмалю і зменшення масової частки декстринів. Проте, декстрини підвищують термостійкість соків та 7 пектинового екстракту при уварюванні та сприяють зберіганню біологічно цінних речовин, що в них містяться. со 20 Тому підвищення ГЕ при гідролізі крохмалю понад 5095 не бажане.According to the invention, hydrolysis of the starch suspension is carried out with the help of Acid or Z 50 thermostable 5-amylase to the glucose equivalent of the hydrolyzate 45-5095. Glucose equivalent (GE) c characterizes the degree of hydrolysis of starch and is expressed as a mass fraction of reducing substances in terms of c" per glucose in relation to the content of dry substances. Ordinary caramel molasses obtained by acid hydrolysis of starch must have GE 38-4495. However, to obtain a fruit concentrate that is sweeter and less viscous, it is necessary that the starch hydrolyzate has an increased glucose content, which means a higher 45 GE. Hydrolyzate with GE less than 45905 has a high viscosity due to the high content of high molecular weight 7 dextrins and its sweetness is 6095 compared to the sweetness of sucrose (10095). During hydrolysis to av! GE more than 5095, the viscosity of the hydrolyzate sharply decreases due to greater cleavage of starch polysaccharides and a decrease in the mass fraction of dextrins. However, dextrins increase the heat resistance of juices and 7 pectin extract during cooking and contribute to the preservation of biologically valuable substances contained in them. so 20 Therefore, an increase in GE during starch hydrolysis above 5095 is not desirable.

Після нейтралізації, очищення та концентрування у гідролізат крохмалю додають фруктово-ягідний сік та щи пектиновий екстракт у співвідношенні 1:(0,5-1):(0,3-0,5)3. Додавання фруктово-ягідних соків та пектинового екстракту підвищує біологічну цінність кінцевого продукту за рахунок збагачення пектиновими речовинами, вітамінами, органічними кислотами, флавоноїдами, натуральними барвними та ароматичними речовинами соків. Пектиновий екстракт являє собою напівфабрикат виробництва пектину, що передбачає гідроліз-екстрагування в. пектиновмісної сировини гідролізуючими агентами харчової якості та його концентрування. Додавання пектинового екстракту підвищує стабілізуючу та захисну дію гідролізату крохмалю по відношенню до вітамінів та природних цукрів, що містяться у соках і надає готовому продукту оздоровчо-профілактичних властивостей.After neutralization, purification and concentration, fruit and berry juice and pectin extract are added to the starch hydrolyzate in a ratio of 1:(0.5-1):(0.3-0.5)3. The addition of fruit and berry juices and pectin extract increases the biological value of the final product due to enrichment with pectin substances, vitamins, organic acids, flavonoids, natural coloring and aromatic substances of the juices. Pectin extract is a semi-finished product of pectin production, which involves hydrolysis-extraction in of pectin-containing raw materials with hydrolyzing agents of food quality and its concentration. The addition of pectin extract increases the stabilizing and protective effect of starch hydrolyzate in relation to vitamins and natural sugars contained in juices and gives the finished product health and preventive properties.

Застосування фруктово-ягідних соків та пектинового екстракту при вказаному співвідношенні об'ємів по 60 відношенню до концентрованого гідролізату крохмалю (0,5-1):(0,3-0,5)3:1 сприяє отриманню продукта оптимальної в'язкості з приємним фруктовим смаком та ароматом підвищеної біологічної цінності, що підтверджено експериментальними дослідженнями.The use of fruit and berry juices and pectin extract at the indicated volume ratio of 60 in relation to concentrated starch hydrolyzate (0.5-1):(0.3-0.5)3:1 contributes to obtaining a product of optimal viscosity with a pleasant fruity taste and aroma of increased biological value, which is confirmed by experimental studies.

Уварювання отриманої суміші проводять до масової частки сухих речовин 68-7195. Фруктовий концентрат з меншим вмістом сухих речовин ніж 6895 гірше зберігається. При уварюванні концентрату до більш високого бо вмісту сухих речовин ніж 7195 підвищується в'язкість концентрату та ускладнюється його транспортування та подальше перероблення.Boiling of the resulting mixture is carried out until the mass fraction of dry substances is 68-7195. Fruit concentrate with a lower dry matter content than 6895 is worse stored. When the concentrate is boiled to a higher dry matter content than 7195, the viscosity of the concentrate increases and its transportation and further processing becomes more difficult.

Поєднання запропонованих ознак дозволяє забезпечити очікуваний технічний результат: отримати фруктовий концентрат з підвищеною біологічною цінністю та покращеними смаковими показниками за рахунок додавання фруктово-ягідних соків та пектинового екстракту до попередньо зконцентрованого гідролізату крохмалю.The combination of the proposed features allows you to ensure the expected technical result: to obtain a fruit concentrate with increased biological value and improved taste indicators due to the addition of fruit and berry juices and pectin extract to the pre-concentrated starch hydrolyzate.

Спосіб здійснюється таким чином.The method is carried out as follows.

Підготовлену суспензію крохмалю гідролізують за допомогою кислоти або ферментів до глюкозного еквіваленту 45-5095, проводять нейтралізацію гідролізату кальцінованою содою у випадку кислотного гідролізу /0 до рН 3,9-4,7, адсорбційне очищення гідролізату за допомогою активного вугілля, концентрування до вмісту сухих речовин 53-5595. Після концентрування у сироп додають фруктово-ягідний сік та пектиновий екстракт при співвідношенні об'ємів 1:(0,5 -1):0,3-0,5) та уварюють під вакуумом до вмісту сухих речовин 68-7195. Готовий фруктовий концентрат охолоджують.The prepared starch suspension is hydrolyzed with the help of acid or enzymes to a glucose equivalent of 45-5095, neutralization of the hydrolyzate with soda ash in the case of acid hydrolysis /0 to pH 3.9-4.7, adsorption purification of the hydrolyzate using activated carbon, concentration to the content of dry substances 53-5595. After concentration, fruit and berry juice and pectin extract are added to the syrup in a volume ratio of 1:(0.5-1):0.3-0.5) and boiled under vacuum to a dry matter content of 68-7195. The finished fruit concentrate is cooled.

Приклади здійснення способу.Examples of the implementation of the method.

Приклад 1. Підготовлену суспензію крохмалю з масовою часткою сухих речовин 3590 беруть у кількості 1000 мл і гідролізують за допомогою ферменту термостабільної а-амілази протягом 2 годин при температурі 907 до глюкозного еквіваленту 4595. Отримують 1000 мл гідролізату з масовою часткою сухих речовин 4095 (збільшення вмісту сухих речовин відбувається за рахунок приєднання молекул води при гідролізі). Очищують даний гідролізат за допомогою 4 г активного вугілля (195 до маси сухих речовин гідролізату) при температурі 7570 протягом З0 хвилин і фільтрують. Очищений гідролізат випарюють під вакуумом до вмісту сухих речовин 53-5590.Example 1. A prepared starch suspension with a mass fraction of dry substances of 3590 is taken in the amount of 1000 ml and hydrolyzed with the help of the enzyme thermostable α-amylase for 2 hours at a temperature of 907 to a glucose equivalent of 4595. 1000 ml of hydrolyzate with a mass fraction of dry substances of 4095 is obtained (increase in the content of dry substances occurs due to the addition of water molecules during hydrolysis). Purify this hydrolyzate with 4 g of activated carbon (195 to the mass of dry substances of the hydrolyzate) at a temperature of 7570 for 30 minutes and filter. The purified hydrolyzate is evaporated under vacuum to a dry matter content of 53-5590.

Після концентрування отримують 730 мл сиропу, до якого додають виноградний сік у кількості 450 мл та пектиновий екстракт у кількості 220 мл при цьому співвідношення об'ємів гідролізату крохмалю та соку і пектинового екстракту буде 1:0,6:0,3. Суміш уварюють під вакуумом до вмісту сухих речовин 6895. Отримують 780 мл фруктового концентрату, який охолоджують. Інші приклади здійснення способу наведено в таблиці. «After concentration, 730 ml of syrup is obtained, to which 450 ml of grape juice and 220 ml of pectin extract are added, while the ratio of the volumes of starch hydrolyzate and juice and pectin extract will be 1:0.6:0.3. The mixture is boiled under vacuum to a dry matter content of 6895. 780 ml of fruit concentrate is obtained, which is cooled. Other examples of the implementation of the method are given in the table. "

Мо ГЕ Співвідношення гідролізат: Концентрація після Висновки прикладу гідролізату, 95 сік; пектиновий екстракт уварювання, 95 1 45 1:0,6:0,3 Продукт являє собою в'язку рідину забарвлену у червоно-коричневий колір з виноградним ароматом та |се) зо кисло-солодким смаком в: пи (зе) 2 55 1:0,6:0,3 Продукт має темний колір за рахунок розкладання глюкози при уварюванні внаслідок підвищеної її кількості у гідролізаті - 3 35 1:0,6:0,3 Продукт має високу в'язкість, виноградний аромат та кислуватий на смак за рахунок зменшення вмісту глюкози у (ав) гідролізаті уч я Я чеMo GE Hydrolyzate ratio: Concentration after Hydrolyzate Example Conclusion, 95 sec; boiled pectin extract, 95 1 45 1:0.6:0.3 The product is a viscous liquid colored in red-brown color with a grape aroma and sweet-sour taste in: pi (ze) 2 55 1 :0.6:0.3 The product has a dark color due to the decomposition of glucose during boiling due to its increased amount in the hydrolyzate - 3 35 1:0.6:0.3 The product has a high viscosity, grape aroma and sour taste due to the decrease in the glucose content in the (α) hydrolyzate of the study

А 45 1:0,3:0,2 70 Продукт має менше виражений фруктовий смак та аромат та більш тягучу консистенціюA 45 1:0.3:0.2 70 The product has a less pronounced fruity taste and aroma and a more viscous consistency

Б 45 1:1,5:0,2 70 Продукт гірше уварюється, більш липкий та темний, збільшуються витрати на уварювання « 45 1:1:0,6 70 Пектин випадає в осад при уварюванні, збільшуються витрати на уварювання шщ с 7 45 1:1:0,5 70 Продукт являє собою в'язку рідину забарвлену у червоно-коричневий колір з виноградним ароматом та ч з» кисло-солодким смаком пB 45 1:1.5:0.2 70 The product boils worse, it is stickier and darker, cooking costs increase « 45 1:1:0.6 70 Pectin precipitates during cooking, cooking costs increase shsh s 7 45 1:1:0.5 70 The product is a viscous liquid colored in red-brown color with a grape aroma and a sour-sweet taste.

БО 1:0,5:0,5 78 Продукт являє собою дуже в'язку рідину темного кольору з виноградним ароматом та кисло-солодким смаком -І Висновок: за даними, представленими в таблиці, оптимальними параметрами для отримання фруктового о концентрату є ті, що представлені у прикладах 1, 7, 8, де співвідношення гідролізату крохмалю, фруктово ягідного соку та пектинового екстракту знаходиться в межах 1:(0,5-1):(0,3-0,5). За інших умов (приклади 2, З, - І 4, 5, 6) процес стає неефективним і якість готового продукту незадовільна. (95)BO 1:0.5:0.5 78 The product is a very viscous liquid of a dark color with a grape aroma and a sweet-sour taste -I Conclusion: according to the data presented in the table, the optimal parameters for obtaining a fruit concentrate are those presented in examples 1, 7, 8, where the ratio of starch hydrolyzate, fruit juice and pectin extract is within 1:(0.5-1):(0.3-0.5). Under other conditions (examples 2, C, - I 4, 5, 6), the process becomes ineffective and the quality of the finished product is unsatisfactory. (95)

ФF

Claims

The formula of the invention is the method of production of fruit concentrate, which includes the preparation of starch, acid or enzymatic hydrolysis, neutralization, purification of the hydrolyzate, concentration, boiling and cooling, which is characterized by the fact that starch hydrolysis is carried out to a glucose equivalent of 45-5095 and after P" concentration, syrup is added fruit and berry juice and opectin extract in a ratio of 1:(0.5-1):(0.3-0.5), and boiling is carried out until the content of dry substances is 68-71905. in the Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 10, 15.10.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. b5