Получение глюкозы:

Крахмал Приготовление суспензии крахмала Вода

Препарат Фермнетативное Кислотное Кислота

α-амилазы разжижение крахмала разжижение крахмала

Кипячение или обработка под р Нейтрализация кислоты нейтрализующий агент

Охлаждение охлаждение

Ферментативное осахаривание крахмала Препарат глюкоамилазы

Инактивация ферментов

Фильтрация

Очистка активированным углём Отработанный

активированный уголь

Выпаривание

Очистка активированным углём активированный уголь

Упаривание сиропа

Кристаллизация с затвердением

Кристаллизация Измельчение Кристаллизация при кипячении

Центрефугирование Сушка и рассев Центрефугирование

Глюкоза порошкообразная DL-99,8

Сушка и рассев Очистка оттека Сушка и рассев Очистка оттека

Г

Глюкоза кристаллическая

Моногидрит DL-99,8

Глюкоза безв од кристаллическая DL-99,5

люкоза кристалличе Кристаллизация и Кристаллизация и очистка

М

Глюкоза

кристаллическая DL-96,5

оногидрит DL-99,8 Центрефугирование Центрефугирование

Глюкоза кристаллическая

DL-96,5

очистка и уваривание очистка и уваривание

Патока высокоосахаренная

Патока высокоосахаренная

7.4 Применение ферментных препаратов для получения различных видов сахари­стых продуктов из крахмала (мальтодекстринов, мальтозы, высокомальтозной патоки, высокоосахаренной патоки).

В основе технологам всех видов сахаристых продуктов из крах­мала лежит регулируемая декстринизация (разжижение) клейсте-ризованного крахмала. В качестве сырья обычно используют ку­курузный или картофельный крахмал в виде водных суспензий концентрацией 35 — 38 %. Для разжижения крахмала применяют препараты а-амилазы. Их вносят в начальной стадии процесса, поскольку клейстеризация концентрированной крахмальной сус­пензии возможна только при условии ее одновременного разжи­жения. Полная желатинизация крахмальных гранул происходит при температуре выше 120 °С. Поэтому при использовании препа­ратов а-амилазы низкой термостабильности, таких, как Амило-субтилин или БАН (его аналог), процесс разжижения проводят в две стадии, с промежуточной термообработкой. Амилосубтилин про­являет максимальную разжижающую способность при рН 6—6,2 в течение 40 мин при температуре 84...86°С. Содержание редуцирующих Сахаров составляет по окончании процесса — 18—20% массы крахмала (в пересчете на глюкозу). Продукт охлаждают до 58...60 °С и подкисляют до рН 4,5—4,7.

Применение термостабильной а-амилазы сокращает длитель­ность процесса клейстеризации-разжижения и расход энергии, значительно упрощает аппаратурное обеспечение процесса, кото­рый может быть проведен в одном реакторе.

С помощью препаратов термостабильной а-амилазы, таких, как Термамил, крахмал клейстеризуют и разжижают в одну ста­дию при непрерывном повышении температуры до 105...110С.

При сопоставлении разжижающей способности различных препаратов а-амилазы, взя­тых в дозировке 0,1 ед/г крахмала, выявлено, что российский пре­парат Амилолихетерм превосходит зарубежные препараты. Расход Амилолихетерма (жидкая форма) составляет 0,45 ед/г крахмала, что в 1,56 раза ниже, чем при разжижении Амилосубтилином.

Технология ферментативного разжижения крахмала в различ­ных модификациях используется для получения мальтодекстринов. Это новый класс низкоосахаренных крах­мальных гидролизатов с глюкозным эквивалентом (ГЭ) от 5 до 27 %.

Мальтодекстрины получили широкое распространение благо­даря своим полезным свойствам, таким, как низкие сладость (ма­лое содержание глюкозы) и гигроскопичность, высокая вязкость, способность препятствовать кристаллизации, сохранение аромата, стабильность при высоких температурах и химических воздей­ствиях.

Мальтодекстрины входят в рецептуры быстрорастворимых продуктов, специй, растворимого кофе, кондитерских и хлебобу­лочных изделий, детского питания, молочных продуктов, соусов, приправ, диетического питания, сухих супов, мясными колбасных изделий.

Мальтодекстрины с РВ до 25 % получают по двухстадийной схеме разжижения крахмала с промежуточной термообработкой, используя препарат Амилосубтилин Г10Х. Мальтодекстрины со степенью полимеризации 150-200, что соответствует степени Расщепления крахмала 5—27 %, используют как углеводный ком­понент питания детей грудного возраста.

Сахаристые продукты с более высокой степенью расщепления полисахаридов получают путем обработки ферментативно- или кислотно-разжиженного крахмала амилазами экзотипа или их комплексами с эндоамилазами.

Особое место среди мальтодекстринов занимает мальтин (ГЭ — 5—8 %), имеющий среднюю молекулярную массу 69 700 и среднюю степень полимеризации 430, обладающий свойством образовывать термореверсивные гели, подобно жирам. Мальтин можно использовать при производстве низкокалорийных майо­незов вместо части яичного порошка и подсолнечного масла, заменяя им часть сливочного масла (до 10 %) и снижая дози­ровку сахара на 7 %; его можно вводить в состав специальных смесей для зондового питания в качестве основного источника углеводов.

Мальтин получают путем декстринизации картофельного или кукурузного крахмала в одну стадию. При использовании Амилосубтилина Г10Х процесс проводят при 85 °С с последующей термо­обработкой при 110...115 С. Используя Амилолихетерм (0,45 ед/г крахмала), гелеобразующая способность которого на 30 % выше, чем у Амилосубтилина, суспензию крахмала нагревают до 105 'С, затем охлаждают до 95 С. Достаточная степень гидролиза достига­ется за 5—7 мин.

Мальтоза — умеренно сладкий дисахарид пролонгирован­ного действия, характеризуется специфическими физиологичес­кими свойствами при метаболизме в организме человека, которые не обеспечивает сахароза.

Мальтоза характеризуется высокими антисептическим эффек­том и термостабильностью, низкими гигроскопичностью и вяз­костью в растворе. Мальтозная патока даже с содержанием сухих веществ 50 % отличается устойчивостью к спонтанной кристалли­зации при обычных условиях хранения. Поэтому мальтозная пато­ка с малым содержанием глюкозы рекомендуется для получения твердой карамели.

Процесс разжижения крахмала можно осуществлять фермента-тивным способом с применением либо бактериальной а-амилазы по двухстадийной схеме, либо термостабильной а-амилазы по од­ностадийной схеме.

Ферментативное осахаривание разжиженного крахмала ведется грибной а-амилазой или бактериальной В-амилазой.

В результате действия этих биопрепаратов полученные про­дукты несколько различаются: В-амилаза образует много мальто­зы и незначительное количество глюкозы, не образует мальтотриозы. Гидролизат обладает пониженной фильтрационной способностью из-за наличия повышенного количества предельных

При применении грибной а-амилазы образуется больше маль-тотриозы, но увеличивается скорость фильтрования гидролизатов из-за меньшего количества декстринов.

Высокомальтозная патока — продукт разжиженного а-амилазой 30—35%-го крахмала. Разжиженный крахмал с РВ 12—18% осахаривают бактериальной В-амилазой, например из B.polymyxa, при рН 6,5—6,6, температуре 50 С, длительности гидролиза 48 ч, дозировка фермента 1—1,5 ед/г крахмала. В гидро-лизате содержится 6—8 % глюкозы, 45—47 % мальтозы. Общее содержание сбраживаемых Сахаров 70—75%, РВ 48—49%. При использовании а-1,6-глюкозидазы на стадии осахаривания коли­чество мальтозы в гидролизате повышается на 2—9 %.

Разрыв а-1,6-гликозидных связей в точках ветвления амилопектина увеличивает количество субстрата, доступного действию В-амилазы.

Мальтозную патоку используют вместо сахарозы при произ­водстве леденцовой карамели и мороженого.

Высокоосахаренная патока может содержать от 49 до 70 % РВ. При РВ 55—60 % в ней содержится 34—40 % глюкозы, 24 % мальтозы, не более 13 % мальтотриозы, незначительные ко­личества высших олигосахаридов. Применяется при производстве хлебобулочных, кондитерских изделий, молочных и фруктовых консервов, столовых сиропов, пива.

Высокоосахаренную патоку получают путем кислотно-фермен­тативного или двойного ферментативного гидролиза, применяя в обоих случаях для осахаривания разжиженного крахмала препарат Глюкаваморин Г20Х. Патока устойчива к кристаллизации при концентрации глюкозы не выше 40 %. В рамках принятой техно­логии это соответствует содержанию редуцирующих веществ не более 58—60%, что не обеспечивает микробиологической ста­бильности продукта. С целью повышения сладости патоки и кон­центрации в ней сбраживаемых Сахаров при условии сохранения некристаллизуемости глюкозы изменяют соотношение форм Саха­ров в продукте за счет повышения доли мальтозы. Для этого на стадии осахаривания возможно использование комплекса препа­ратов, состоящего из Амилоризина и Глюкаваморина.