Глюкозофруктозний сироп

Интенсивное развитие нового направления в науке о питании - функциональное питание - требует создания подсолим-джувачив нового поколения, которые имеют не только чистый сладкий вкус, высокие технологические характеристики и безопасны, но и способны проявлять функциональные свойства.

Вследствие развития биотехнологии разработан многостадийный процесс получения из крахмала ценного продукта - глюко- зофруктозного сиропа (ГФС). Мировое производство его достигает 6600000 т, из которых около 85% сосредоточено в США, Японии и Канаде. В США ГФС активно вытесняет жидкий сахар в промышленности и общее производство его превышает 5 млн т.

В 2005г. В Днепропетровске был введен в эксплуатацию новый завод по комплексному переробитку зерна кукурузы - ЗАО "ИнтерКорн Корн Процессинг Индастри". Предприятие предложило рынке не только высококачественную крахмальную патоку но и сиропы с разным углеводным составом. Благодаря схеме двойного ферментативного гидролиза гарантируется широкий ассортимент и высокое качество глюкозных, карамельные и глюкозно-фруктозных сиропов. Эти сиропы не содержат сахарозы, усиливают вкус и аромат натуральных компонентов. На перспективу к началу 2008 г.. Предприятие будет перерабатывать до 300 тыс. Т зерна кукурузы в год. В январе 2008 г.. Планируют запустить уже третью очередь завода, которая позволит производить технологически сложный и распространенный в мире продукт - глюкозофруктозний сироп 55. Часть сиропа будет выпускаться в виде порошка.

Более 55% натуральных подсластителей, производимых в США, используются в виде кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы, потребление которого на одного человека в стране составляет 19,5 кг в год. Для изготовления такого сиропа в США ежегодно перерабатывается 13600000 т зерна кукурузы. Из нее готовят различные продукты, в том числе брожения: этанол, органические кислоты, аминокислоты, полиолы, а также Трег-лозу и полимолочной кислоты.

Для производства ГФС используют высококачественный крахмал с содержанием белков не выше 0,4%, в том числе растворимых - до 0,03%. Перед разрежением суспензию разваривают, нагревая ее при помощи острого пара до 85 ° С в течение 25 с. Разжижение может вестись одностадийно с использованием термостабильности а-амилазы при температуре 105-110 ° С, или в две стадии

(85 ° С) с внесением амилосубтилину ГИОх. После разрежения гидролизат содержит 34-35% СВ, а его глюкозный эквивалент (ГЭ - отношение количества редуцирующих веществ в пересчете на глюкозу с количеством сухих веществ продукта, выраженное в процентах) - 18-20%.

Технологическая схема получения ГФС включает следующие операции:

Осахаривания разреженного крахмала проводят с помощью глюкоамилаз (глюконигрин Г20х, глюкоаваморин Г20х) с рН 4,5 и температурой 60 ° С в емкостях, где раствор перемешивается и подогревается в течение 48-72 ч. Процесс осахаривания заканчивают после того как ГЭ составит 97-98%, то есть 96-97% глюкозы на сухое вещество.

Нерастворимые примеси (белки, клетчатку и т.д.) отфильтровывают с нанесением на фильтровальную поверхность фильтровальной порошка (перлит, кизельгур и т.п.). Растворимые примеси (азотные вещества, различные органические и неорганические соединения) удаляют последовательным обработкой сиропа активированным углем и ионообмена. Сироп последовательно пропускают через ионообменные колонны, содержащие катионит-анионит-катионит-анионит.

Очищенный глюкозный сироп до изомеризации сгущают испарением при температуре не выше 60 ° С, пока содержание СР не станет 45-50%. Одновременно с сиропа удаляют кислород, ин-гибируе (замедляет действие) изомеразы глюкозы. Содержание азотистых веществ в сиропе допускается до 0,06%, а ионов кальция - 1 х х 10 -6 моль / дм 3 В связи с тем, что ионы кальция снижают эффективность действия ферментов, их нейтрализуют добавлением ионов магния.

Изомеризацию глюкозы осуществляют пропусканием сиропа сквозь слой иммобилизованной (закрепленной на носителе) глюкозоизомеразы. Носителями являются желатин в гранулах, полистирол, модифицированная целлюлоза, диоксид титана. Глюкозоизомеразу получают из микроорганизмов, например, семьи Streptomyces, Bacillus или Artrobacter. Благодаря этому количество фруктозы в глюкозофруктозному сиропе достигает 42% и получают обычный сироп (1 поколения). Кроме того производят обогащенный сироп, включающий 55-60% фруктозы (2 поколения) и високофруктозний с содержанием 90-95% фруктозы (3 поколения). Мировой опыт показывает, что глюкозно-фрукозний сироп может заменить в кондитерских изделиях около 20% сахара. Благодаря этому сиропа в конфетах, зефир и других изделиях долго сохраняется свежесть. Для получения сиропа, содержащего 45% глюкозы, ионообменной хроматографии отделяют глюкозно фракцию, которую затем возвращают на стадию изомеризации. Фракцию, которая включает 90% фруктозы, смешивают с начальным сиропом с таким расчетом, чтобы в готовом продукте содержалось 55% фруктозы. Сладость такого сиропа аналогичная показателю инвертного сахара.

При химического равновесия невозможно изомеризуваты в фруктозу более 50% глюкозы, которая является в растворе. Изомеризацию осуществляют при температуре 58-65 ° С, рН 7,5-8,2 в течение 20-24 ч., Что обеспечивает накопление около 42% фруктозы в изомеризованому сиропе.

Глюкозно-фруктозный сироп могут выпускать марок ГФС-5, ГФС-10, ГФС-20, ГФС-30, ГФС-42 (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Физико-химические и органолептические показатели сиропа

Показатели

ГФС-5

ГФС-10

ГФС-20

ГФС-30

Сухие вещества,%

71

71

71

71

Декстрозных эквивалент БЭ,%

55-65

60-70

65-75

> 75

Фруктоза,%

3-7

7-11

18-22

28-32

Глюкоза,%

19-23

> 22

30-38

35-45

Мальтоза,%

50-55

> 37

32-28

17-23

Мальтотриоза,%

8-10

<15

10

5

Высшие сахара,%

12-15

10-15

8

5

Относительная сладость

48

60

69-74

83-88

Глюкозно-фруктозный сироп марки ГФС-42 характеризуется декстрозных эквивалентом 97, показателем преломления (20 ° С) - 14632-14656, цветностью (ед. Ябы) не более начальная 25 после 30 суток (1 30 ° С) - 50. Он содержит 70,5-71,5% сухих веществ, до 0,6 мг / кг Б0 2, золы до 0,1. По органолептическим показателям ГФС-42 представляет собой вязкую жидкость, сладкую без привкуса и запаха. В расчете на сухое вещество сироп содержит 42-43% фруктозы, 50-54% глюкозы, 2-3% мальтозы, 2% мальтотрио-зи и 1% высших сахаров. Длительное хранение сиропа осуществляется в изолированных емкостях из нержавеющей стали с подогревом при температуре 28-35 ° С.

Часть ГФС-42 концентрируют до достижения уровня сухих веществ 72% (ГФС-72). Он включает 42-43% фруктозы и 51-54% глюкозы, а остальные 5% сахаров представлены в основном ди-, трицукридамы и выше сахарами. Готовый сироп представляет собой слабковьязку бесцветную жидкость, без запаха со сладким, присущим и по сладости полностью соответствует сахарном раствора. Большинство ГФС усиливают фруктовые, цитрусовые и пряные ароматы, способствуют предупреждению черствения мучных кондитерских изделий.

Рассмотрены сиропы особенно эффективно используют в производстве варенья, джема и цукатов.

ГФС ограничивает процесс набухания коллоидов муки, поэтому с повышением количества сиропа уменьшается потребность в сахаре. Благодаря гигроскопичности фруктозы, добавление ГФС повышает гигроскопичность и способность к набуханию готовых изделий, они становятся мягкими и рассыпчатыми, их качество повышается.

Глюкозно-фруктозный сироп также получают из инулинвмиснои сырья. В нем значительно уменьшается доля глюкозы и соответственно возрастает доля фруктозы до 97%. В инулин присутствуют фрукта-ны со степенью полимеризации 1-34. где полимеризацию фруктану осуществляет фермент Р (2,1) -фруктан l-.фруктангидролаза (инулина-за), которая гидролизует полимер фруктозы и сахарозы. Инулиназы обнаружены в микроорганизмах (грибов, дрожжей, бактерий). Промышленное значение имеют грибы рода Aspergillius и дрожжи рода Kluy-veromiyces. Выделены также бактериальные инулазы, которые характеризуются высокой термостабильностью.


 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >