EA023409B1 - Sugary starch products of rice and methods for preparation thereof - Google Patents
Sugary starch products of rice and methods for preparation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- EA023409B1 EA023409B1 EA201200034A EA201200034A EA023409B1 EA 023409 B1 EA023409 B1 EA 023409B1 EA 201200034 A EA201200034 A EA 201200034A EA 201200034 A EA201200034 A EA 201200034A EA 023409 B1 EA023409 B1 EA 023409B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- starch
- glucose
- rice
- molasses
- conversion
- Prior art date
Links
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 61
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 60
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 title claims abstract description 27
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 title 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 43
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- 239000006188 syrup Substances 0.000 claims abstract description 29
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229940100486 rice starch Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 235000019534 high fructose corn syrup Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 claims abstract description 8
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 claims abstract description 8
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 claims abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 8
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 claims description 4
- 108700040099 Xylose isomerases Proteins 0.000 claims description 4
- 235000020374 simple syrup Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 abstract description 8
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 6
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 abstract description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 abstract description 5
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 abstract description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 32
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 6
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 4
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 4
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- MIDXCONKKJTLDX-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethylcyclopentane-1,2-dione Chemical compound CC1CC(C)C(=O)C1=O MIDXCONKKJTLDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000013736 caramel Nutrition 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxymethylfurfural Chemical compound OCC1=CC=C(C=O)O1 NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000792859 Enema Species 0.000 description 1
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 1
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 1
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UHFFFAOYSA-N Rohrzucker Natural products OCC1OC(CO)(OC2OC(CO)C(O)C(O)C2O)C(O)C1O CZMRCDWAGMRECN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 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 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000015173 baked goods and baking mixes Nutrition 0.000 description 1
- 235000019658 bitter taste Nutrition 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009924 canning Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000007920 enema Substances 0.000 description 1
- 229940079360 enema for constipation Drugs 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 1
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 1
- RJGBSYZFOCAGQY-UHFFFAOYSA-N hydroxymethylfurfural Natural products COC1=CC=C(C=O)O1 RJGBSYZFOCAGQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 235000004213 low-fat Nutrition 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010746 mayonnaise Nutrition 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- LRKMVRPMFJFKIN-UHFFFAOYSA-N oxocalcium hydrate Chemical compound [O].O.[Ca] LRKMVRPMFJFKIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000014594 pastries Nutrition 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии глубокой переработки крахмалосодержащего зернового сырья, и может быть использовано для получения продуктов высокой потребительской стоимости, например паток различного углеводного состава и сладких сиропов, содержащих глюкозу.The invention relates to a technology for the deep processing of starch-containing grain raw materials, and can be used to obtain products of high consumer value, for example molasses of various carbohydrate composition and sweet syrups containing glucose.
Рисовый крахмал и продукты его глубокой переработки могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства, в том числе в пищевой и косметической промышленностях. Известно, что рисовый крахмал высоко ценится за его легкую усваиваемость и сам по себе является продуктом высокой потребительской стоимости. Частицы рисового крахмала малы (3-8 мкм) и по размеру совпадают с размером глобул жира, поэтому рисовый крахмал достаточно широко используется для приготовления продуктов с пониженным содержанием жиров (различных майонезов). Рисовый крахмал находит применение и в медицине, так как хорошо смягчает раздражение, и употребляется для клизм и присыпок (в виде пудры). Продукты глубокой переработки рисового крахмала, включая гидролизаты и сахаристые крахмалопродукты (патоки, сиропы) на рынке не представлены.Rice starch and products of its deep processing can be used in various sectors of the economy, including in the food and cosmetic industries. Rice starch is known to be highly regarded for its easy digestibility and is in itself a product of high consumer value. The particles of rice starch are small (3-8 microns) and are the same size as the globules of fat, so rice starch is widely used for the preparation of foods with a low fat content (various mayonnaises). Rice starch is also used in medicine, as it well softens irritation, and is used for enemas and powders (in the form of powder). Rice starch deep processing products, including hydrolysates and sugary starch products (molasses, syrups) are not on the market.
Известен способ получения крахмальной патоки путем гидролиза крахмала в кипящей серной кислоте с интенсивным перемешиванием путем вибрационного воздействия [патент КИ № 2061048, М.кл. С13К 1/04, дата публикации 27.05.1996], в котором за счет интенсификации массо- и теплообмена процесс кислотного гидролиза протекает наиболее эффективно по сравнению с традиционными способами кислотного гидролиза крахмала, а также описанного в литературе [Технология крахмала и крахмалопродуктов/ Под.ред.Трегубова Н.Н. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 471 С.]. Недостатками способа кислотного гидролиза крахмала являются необходимость использования кислот (серной, соляной) и избыточного давления (0.2-0.3 МПа), а также необходимость в дальнейшей нейтрализации кислых растворов окисью кальция и/или гидратом окиси кальция. Это приводит к образованию солей (хлоридов, сульфатов) и их наличию в сточных водах: для сульфатов существует ПДК в сточных водах.A known method of producing starch syrup by hydrolysis of starch in boiling sulfuric acid with vigorous stirring by vibration exposure [patent KI No. 2061048, M.cl. С13К 1/04, publication date 05/27/1996], in which, due to the intensification of mass and heat transfer, the process of acid hydrolysis proceeds most effectively compared to traditional methods of acid hydrolysis of starch, as well as described in the literature [Technology of starch and starch products / Ed. .Tregubova N.N. M .: Light and food industry, 1981. 471 S.]. The disadvantages of the method of acid hydrolysis of starch are the need to use acids (sulfuric, hydrochloric) and overpressure (0.2-0.3 MPa), as well as the need for further neutralization of acidic solutions with calcium oxide and / or calcium oxide hydrate. This leads to the formation of salts (chlorides, sulfates) and their presence in wastewater: for sulfates, there is a maximum concentration limit in wastewater.
Кроме того, в процессе кислотного гидролиза могут образовываться продукты реверсии глюкозы, придающие горечь гидролизатам, а также нежелательные токсичные соединения (оксиметилфурфурол).In addition, in the process of acid hydrolysis, glucose reversal products may be formed, which give bitterness to hydrolysates, as well as undesirable toxic compounds (hydroxymethyl furfural).
Известен способ получения гидролизатов крахмала, выделенного из зерна кукурузы или пшеницы, путем ферментативного гидролиза с использованием амилолитических ферментов [ВисЫок К. ВюсаЕйуьЕ апб Еп/утс Тсс1то1оду. 2005. Р. 17]. Конечным продуктом гидролиза являются крахмальные патоки и глюкозные сиропы высокого качества.There is a method of producing starch hydrolysates isolated from corn or wheat grains by enzymatic hydrolysis using amylolytic enzymes [VisYok K. Vyuseyuye apb Ep / uts Tss1to1od. 2005. R. 17]. The final hydrolysis product is high-quality starch syrup and glucose syrups.
Недостатком способа являются высокие температуры клейстеризации и декстринизации крахмала (80-100°С), а также высокий расход ферментов. Для пшеничного крахмала, содержащего белок: до 1.5 мас.% согласно ТУ 9187-083-00334735-2002, характерным является пенообразование в процессе декстринизации. Для проведения дальнейшей изомеризации глюкозного сиропа в глюкозно-фруктозный сироп (ГФС) необходимы дополнительные стадии фильтрации и очистки, в том числе с использованием активированного угля.The disadvantage of this method is the high temperature gelatinization and dextrinization of starch (80-100 ° C), as well as the high consumption of enzymes. For wheat starch containing protein: up to 1.5 wt.% According to TU 9187-083-00334735-2002, foam formation during dextrinization is characteristic. For further isomerization of glucose syrup into glucose-fructose syrup (HFS), additional filtration and purification steps are required, including using activated carbon.
Более близкого технического решения по совокупности признаков и достигаемому положительному эффекту обнаружить не удалось.A closer technical solution for the totality of features and the achieved positive effect could not be found.
Низко- и среднеосахаренная патоки используются, в основном, в производстве карамели, обеспечивая ей высокую устойчивость в процессе хранения, поскольку гигроскопичность такой карамели очень низка. Содержание глюкозы в низкоосахаренной патоке не превышает 10%, ДЭ=28-34%.Low- and medium-sugared molasses are used mainly in the production of caramel, providing it with high stability during storage, since the hygroscopicity of such caramel is very low. The glucose content in low-sugar molasses does not exceed 10%, DE = 28-34%.
Высокоосахаренная патока применяется, в основном, в кондитерской промышленности для производства помадных конфет и пастильно-зефирных изделий, что повышает их стойкость в процессе хранения и улучшает вкусовые качества.Highly sugared molasses is used mainly in the confectionery industry for the production of fondant sweets and pastel-marshmallow products, which increases their stability during storage and improves taste.
Высокоосахаренная патока также используется в консервной, хлебопекарной промышленности и производстве безалкогольных напитков.Highly sugared molasses is also used in the canning, baking and soft drinks industries.
Глюкозные сиропы используют для получения кристаллической глюкозы, а также для дальнейшей изомеризации в глюкозно-фруктозные сиропы.Glucose syrups are used to produce crystalline glucose, as well as for further isomerization into glucose-fructose syrups.
Глюкозно-фруктозные сиропы (ГФС) используются в пищевой промышленности как натуральные заменители сахарного сиропа. ГФС частично или полностью заменяют тростниковый или свекловичный сахар, например в безалкогольных напитках на 90-100%, в кондитерских изделиях на 50%, молочных продуктах на 35%, хлебобулочных изделиях на 25%.Glucose-fructose syrups (HFS) are used in the food industry as natural substitutes for sugar syrup. HFS partially or completely replaces cane or beet sugar, for example, in soft drinks by 90-100%, in confectionery products by 50%, dairy products by 35%, bakery products by 25%.
Применение сахаристых крахмалопродуктов позволяет улучшить потребительские качества конечной товарной продукции, в том числе значительно увеличить срок хранения и реализации кондитерских изделий (конфет, вафель, пирожного). Потребление сладкой продукции, не содержащей сахарозу и обладающей диетическими свойствами, рекомендовано больным сахарным диабетом и людям, страдающим излишним весом.The use of sugary starch products can improve the consumer qualities of the final marketable products, including significantly increasing the shelf life and sale of confectionery (sweets, wafers, pastries). The consumption of sugary products that do not contain sucrose and has dietary properties is recommended for patients with diabetes mellitus and people who are overweight.
Изобретение решает задачу разработки способов получения следующих сахаристых крахмалопродуктов, а именно: 1) паток различного углеводного состава (низко-, средне-, высокоосахаренная патоки), 2) глюкозных сиропов, 3) глюкозно-фруктозных сиропов.The invention solves the problem of developing methods for producing the following sugary starch products, namely: 1) molasses of various carbohydrate composition (low-, medium-, highly sugared molasses), 2) glucose syrups, 3) glucose-fructose syrups.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка способа получения сахаристых крахмалопродуктов из риса путем ферментативных процессов гидролиза и изомеризации.The problem solved by the present invention is the development of a method for producing sugary starch products from rice by enzymatic processes of hydrolysis and isomerization.
Задача решается использованием крахмала, выделенного из крупы и дробленки риса, путем щелочного замачивания рисовой муки, отмывки и высушивания.The problem is solved by using starch, isolated from cereals and rice crushed, by alkaline soaking of rice flour, washing and drying.
- 1 023409- 1 023409
Задача решается использованием амилолитических ферменов - α-амилазы и глюкозамилазы и получения сахаристых крахмалопродуктов различного углеводного состава.The problem is solved by the use of amylolytic enzymes - α-amylase and glucosamylase and the production of sugary starch products of various carbohydrate composition.
Задача решается использованием фермента α-амилазы для проведения стадии дектринизации рисового крахмала. Конечным продуктом являются низкоосахаренная патока.The problem is solved by using the enzyme α-amylase to conduct the stage of dextrinization of rice starch. The final product is low sugar molasses.
Задача решается использованием фермента глюкоамилазы для проведения стадии осахаривания рисового крахмала. Конечным продуктом являются средне- и высокоосахаренные патоки и глюкозный сироп.The problem is solved by the use of the enzyme glucoamylase for the stage of saccharification of rice starch. The final product is medium and high sugar molasses and glucose syrup.
Задача решается использованием биокатализатора - иммобилизованной глюкозоизомеразы, для стадии изомеризации глюкозного сиропа. Конечным продуктом является глюкозно-фруктозный сироп с варьируемым содержанием фруктозы.The problem is solved by using a biocatalyst - immobilized glucose isomerase, for the stage of glucose syrup isomerization. The end product is glucose-fructose syrup with variable fructose content.
Для характеризации сахаристых крахмалопродуктов из риса используют следующие параметры: 1) концентрация сухих веществ (в мас.%) - определяют на рефрактометре; 2) концентрация глюкозы, в М, образующейся в процессе ферментативного гидролиза, - измеряют глюкозо-оксидазным методом с помощью глюкометра, 3) значение рН растворов - определяют с помощью стеклянного электрода и рН-метра, 4) конверсию крахмала х, которую рассчитывают в %.The following parameters are used to characterize sugary starch products from rice: 1) the concentration of solids (in wt.%) Is determined on a refractometer; 2) the glucose concentration, in M, formed during the enzymatic hydrolysis, is measured by the glucose oxidase method using a glucometer, 3) the pH of the solutions is determined using a glass electrode and a pH meter, 4) the starch conversion x, which is calculated in% .
Сизм х = Стеорет где Сизм - концентрация глюкозы в сиропе, получаемом в процессе осахаривания,Sism x = Steoret where C ism is the concentration of glucose in the syrup obtained in the process of saccharification,
Стеор - теоретически рассчитанное содержание глюкозы в молекуле сухого крахмала.C theory - theoretically calculated glucose content in a molecule of dry starch.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Получение низкоосахаренной патоки из крахмала крупы риса.Example 1. Obtaining low sugared molasses from starch of cereal rice.
К 200 г крахмала добавляют 300 мл дистиллированной воды, тщательно перемешивают до получения однородной суспензии (40.0 мас.%). Измеряют значение рН крахмальной суспензии, рН 7.7. Медленно поднимают температуру суспензии при нагревании на электроплите. При 45°С добавляют фермент α-амилазу в расчете 3-4 Ед.акт на 1 г крахмала. Поднимают температуру крахмальной суспензии до 70-80°С, при этом визуально наблюдают за процессами разжижения - клейстеризации и декстринизации в течение 3-30 мин. Глубину дектринизации контролируют, периодически отбирая пробы на окрашивание йодом (йодная проба). Желтая окраска йодной пробы указывает на окончание процесса декстринизации. Полученную низкоосахаренную патоку доводят до кипения и кипятят 5 мин. При этом α-амилаза инактивируется, и наблюдают пенообразование. Образующуюся пену фильтруют на капроновых фильтрах. Качественные характеристики полученного крахмалопродукта - низкоосахаренной патоки, следующие: концентрация сухих веществ - 39.5 мас.%, концентрация глюкозы - 0.02 М, конверсия - 1%.To 200 g of starch add 300 ml of distilled water, mix thoroughly until a homogeneous suspension (40.0 wt.%) Is obtained. Measure the pH of the starch suspension, pH 7.7. Slowly raise the temperature of the suspension when heated on an electric stove. At 45 ° C, the enzyme α-amylase is added in the calculation of 3-4 Ed.act per 1 g of starch. The temperature of the starch suspension is raised to 70-80 ° C, while visually observing the processes of liquefaction - gelatinization and dextrinization for 3-30 minutes. The depth of dextrinization is controlled by periodically taking samples for staining with iodine (iodine sample). The yellow color of the iodine sample indicates the end of the dextrinization process. The resulting low-sugar molasses is brought to a boil and boiled for 5 minutes. In this case, α-amylase is inactivated, and foaming is observed. The resulting foam is filtered on nylon filters. The qualitative characteristics of the obtained starch product - low sugared molasses, are as follows: solids concentration - 39.5 wt.%, Glucose concentration - 0.02 M, conversion - 1%.
Пример 2. Получение среднеосахаренной патоки из крахмала крупы риса.Example 2. Obtaining medium-sugared molasses from starch of cereal rice.
К низкоосахаренной патоке из крахмала крупы риса, полученной по примеру 1, добавляют глюкоамилазу в расчете 3 Ед.акт на 1 г крахмала и проводят процесс осахаривания. Этот процесс проводят при температуре 60°С в течение 10 мин. Глубину осахаривания контролируют, периодически отбирая пробы, в которых определяют концентрацию глюкозы. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 39.5 мас.%, концентрация глюкозы в крахмалопродукте 1 М, конверсия 35.6%.Glucoamylase in the amount of 3 U.act per 1 g of starch is added to the low-sugared starch syrup from rice cereal obtained in Example 1 and the saccharification process is carried out. This process is carried out at a temperature of 60 ° C for 10 minutes The saccharification depth is controlled by periodically sampling in which the glucose concentration is determined. The parameters of the obtained product are as follows: solids concentration of 39.5 wt.%, Glucose concentration in starch product 1 M, conversion of 35.6%.
Пример 3. Получение высокоосахаренной патоки из крахмала крупы риса.Example 3. Obtaining highly sugared molasses from starch of cereal rice.
Аналогичен примеру 2, только процесс осахаривания проводят в течение 15-20 мин. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 39.5 мас.%, концентрация глюкозы 1.6 М, конверсия 54.7%.Similar to example 2, only the saccharification process is carried out for 15-20 minutes. The parameters of the obtained product are as follows: solids concentration of 39.5 wt.%, Glucose concentration of 1.6 M, conversion of 54.7%.
Пример 4. Получение глюкозного сиропа из крахмала крупы риса.Example 4. Obtaining glucose syrup from starch of rice cereal.
Аналогичен примеру 2, только процесс осахаривания проводят в течение 60 мин. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 39.5 мас.%, концентрация глюкозы 3-3.2 М, конверсии 100±5%.Similar to example 2, only the saccharification process is carried out for 60 minutes The parameters of the obtained product are as follows: solids concentration of 39.5 wt.%, Glucose concentration of 3-3.2 M, conversion 100 ± 5%.
Результаты примеров 1-4 представлены на фиг. 1.The results of Examples 1-4 are shown in FIG. one.
Пример 5. Получение глюкозно-фруктозного сиропа (ГФС) из крахмала крупы риса.Example 5. Obtaining glucose-fructose syrup (HFS) from starch of rice cereal.
Глюкозный сироп, полученный по примеру 4, подвергают изомеризации с помощью иммобилизованной глюкозоизомеразы в колоночном реакторе с неподвижным слоем биокатализатора при 60±5°С. Конверсию глюкозы контролируют по убыли глюкозы, которая происходит в результате реакции изомеризации глюкозы во фруктозу. Перед процессом изомеризации глюкозный сироп фильтруют, обесцвечивают с помощью активированного угля, доводят рН до 7.8 раствором едкого натра, добавляют сульфат магния до концентрации 1 мМ. 200 мл подготовленного глюкозного сиропа подают в реактор с неподвижным слоем биокатализатора сверху-вниз с объемной скоростью 0.06 л/час. Объем биокатализатора составляет 25 см3, время контакта составляет 0.5 ч. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 24.5 мас.%, концентрация глюкозы 0.9 М, конверсия 70±3%. Расчет показывает, что концентрация фруктозы в полученном ГФС составляет 0.4 М, что соответствует марке ГФС-30.The glucose syrup obtained in Example 4 is isomerized using immobilized glucose isomerase in a column reactor with a fixed biocatalyst bed at 60 ± 5 ° C. Glucose conversion is controlled by the loss of glucose, which occurs as a result of the reaction of glucose isomerization to fructose. Before the isomerization process, glucose syrup is filtered, decolorized with activated carbon, the pH is adjusted to 7.8 with sodium hydroxide solution, magnesium sulfate is added to a concentration of 1 mM. 200 ml of the prepared glucose syrup is fed into the reactor with a fixed bed of the biocatalyst from top to bottom with a space velocity of 0.06 l / h. The biocatalyst volume is 25 cm 3 , the contact time is 0.5 hours. The parameters of the obtained product are as follows: solids concentration 24.5 wt.%, Glucose concentration 0.9 M, conversion 70 ± 3%. The calculation shows that the concentration of fructose in the obtained HFS is 0.4 M, which corresponds to the brand of HFS-30.
- 2 023409- 2 023409
Пример 6. Получение низкоосахаренной патоки из крахмала дробленки риса.Example 6. Obtaining low sugared molasses from starch crushed rice.
К 25 г крахмала дробленки риса добавляют 100 мл дистиллированной воды, тщательно перемешивают до получения однородной суспензии, концентрация которой составляет 20 мас.% по сухим веществам. Медленно поднимают температуру суспензии. При 45°С добавляют фермент α-амилазу в расчете 14 Ед.акт на 1 г крахмала. Поднимают температуру крахмальной суспензии до 70-80°С, при этом наблюдают за процессами разжижения - клейстеризации и декстринизации в течение 3-30 мин. Глубину дектринизации контролируют, периодически отбирая пробы на окрашивание йодом (йодная проба). Желтая окраска йодной пробы указывает на окончание процесса декстринизации. Полученную патоку доводят до кипения, при α-амилаза этом инактивируется, и наблюдают пенообразование. Образующуюся пену фильтруют на капроновых фильтрах. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 20.0 мас.%, концентрация глюкозы 0.01 М, конверсия 4.6%.To 25 g of rice starch crushed starch add 100 ml of distilled water, mix thoroughly until a homogeneous suspension is obtained, the concentration of which is 20 wt.% On dry matter. Slowly raise the temperature of the suspension. At 45 ° C, the enzyme α-amylase is added at the rate of 14 U.act per 1 g of starch. The temperature of the starch suspension is raised to 70-80 ° C, while observing the processes of liquefaction - gelatinization and dextrinization for 3-30 minutes. The depth of dextrinization is controlled by periodically taking samples for staining with iodine (iodine sample). The yellow color of the iodine sample indicates the end of the dextrinization process. The molasses obtained is brought to a boil, with α-amylase, it is inactivated, and foaming is observed. The resulting foam is filtered on nylon filters. The parameters of the obtained product are as follows: solids concentration 20.0 wt.%, Glucose concentration 0.01 M, conversion 4.6%.
Пример 7. Получение среднеосахаренной патоки из крахмала дробленки риса.Example 7. Obtaining medium-sugared molasses from starch crushed rice.
К низкоосахаренной патоке из крахмала крупы риса, полученной по примеру 1, добавляют глюкоамилазу в расчете 3 Ед.акт на 1 г крахмала. Процесс осахаривания проводят при температуре 60°С в течение 5 мин. Глубину осахаривания контролируют, периодически отбирая пробы, в которых определяют концентрацию глюкозы. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 20 мас.%, концентрация глюкозы в крахмалопродукте 0.7 М, конверсия 26.7%.Glucoamylase in the amount of 3 U.act per 1 g of starch is added to the low sugared starch syrup of rice cereal obtained in Example 1. The saccharification process is carried out at a temperature of 60 ° C for 5 minutes. The saccharification depth is controlled by periodically sampling in which the glucose concentration is determined. The parameters of the obtained product are as follows: solids concentration of 20 wt.%, Glucose concentration in starch product 0.7 M, conversion 26.7%.
Пример 8. Получение высокоосахаренной патоки из крахмала дробленки риса.Example 8. Obtaining highly sugared molasses from starch crushed rice.
Аналогичен примеру 7, только процесс осахаривания проводят при температуре 60°С в течение 10 мин. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 20 мас.%, концентрация глюкозы 1.4 М, конверсия 55.5%.Similar to example 7, only the saccharification process is carried out at a temperature of 60 ° C for 10 minutes The parameters of the obtained product are as follows: concentration of solids 20 wt.%, Glucose concentration 1.4 M, conversion 55.5%.
Пример 9. Получение высокоосахаренной патоки из крахмала дробленки риса.Example 9. Obtaining highly sugared molasses from starch crushed rice.
Аналогичен примеру 7, только процесс осахаривания проводят при температуре 60°С в течение 30 мин. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 20 мас.%, концентрация глюкозы 1.9 М, конверсия 76.3%.Similar to example 7, only the saccharification process is carried out at a temperature of 60 ° C for 30 minutes The parameters of the obtained product are as follows: concentration of solids 20 wt.%, Glucose concentration 1.9 M, conversion 76.3%.
Пример 10. Получение глюкозного сиропа из крахмала дробленки риса.Example 10. Obtaining glucose syrup from starch crushed rice.
Аналогичен примеру 7, только процесс осахаривания проводят при температуре 60°С в течение 60 мин. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 20 мас.%, концентрация глюкозы 2.2 М, конверсия 90±5%.Similar to example 7, only the saccharification process is carried out at a temperature of 60 ° C for 60 minutes The parameters of the obtained product are as follows: concentration of solids 20 wt.%, Glucose concentration 2.2 M, conversion 90 ± 5%.
Результаты примеров 6-10 представлены на фиг. 2.The results of Examples 6-10 are shown in FIG. 2.
Пример 11. Получение глюкозно-фруктозного сиропа из крахмала рисовой дробленки.Example 11. Obtaining glucose-fructose syrup from rice starch crushed starch.
Аналогичен примеру 5, только для изомеризации используется крахмал из дробленки риса и скорость потока глюкозного сиропа через неподвижный слой иммобилизованной глюкозоизомеразы составляет 0.01 л/час, время контакта составляет 3 ч. Параметры полученного продукта следующие: концентрация сухих веществ 24.5 мас.%, концентрация глюкозы 0.6 М, конверсия 47±3%. Расчет показывает, что концентрация фруктозы в полученном ГФС составляет 0.6 М, что соответствует марке ГФС-50.Similar to example 5, only isomerization uses rice crushed starch and the flow rate of glucose syrup through a fixed layer of immobilized glucose isomerase is 0.01 l / h, contact time is 3 hours. The parameters of the obtained product are as follows: solids concentration 24.5 wt.%, Glucose concentration 0.6 M, conversion 47 ± 3%. The calculation shows that the concentration of fructose in the obtained HFS is 0.6 M, which corresponds to the brand of HFS-50.
Из приведенных примеров видно, что путем ферментативного гидролиза и изомеризации рисового крахмала получают сахаристые крахмалопродукты, которые являются продуктами глубокой переработки зернового сырья с высокой потребительской стоимости, востребованными в пищевой промышленности.It can be seen from the above examples that, by enzymatic hydrolysis and isomerization of rice starch, sugar sugared starch products are obtained, which are products of deep processing of grain raw materials with high consumer value that are in demand in the food industry.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ20111008 | 2011-10-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201200034A1 EA201200034A1 (en) | 2013-04-30 |
| EA023409B1 true EA023409B1 (en) | 2016-06-30 |
Family
ID=48183077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201200034A EA023409B1 (en) | 2011-10-04 | 2011-10-25 | Sugary starch products of rice and methods for preparation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA023409B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214793A (en) * | 1985-07-12 | 1987-01-23 | Niigata Pref Gov | Production of starch syrup |
| US20040161829A1 (en) * | 2003-02-19 | 2004-08-19 | Jei-Fu Shaw | Starch-derived products |
| RU2259400C1 (en) * | 2004-01-05 | 2005-08-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Method of preparing dextrin from starch-containing raw material |
| US20060160189A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-20 | California Natural Products | High-temperature enzyme starch-to-sugar conversion |
-
2011
- 2011-10-25 EA EA201200034A patent/EA023409B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214793A (en) * | 1985-07-12 | 1987-01-23 | Niigata Pref Gov | Production of starch syrup |
| US20040161829A1 (en) * | 2003-02-19 | 2004-08-19 | Jei-Fu Shaw | Starch-derived products |
| RU2259400C1 (en) * | 2004-01-05 | 2005-08-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Method of preparing dextrin from starch-containing raw material |
| US20060160189A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-20 | California Natural Products | High-temperature enzyme starch-to-sugar conversion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201200034A1 (en) | 2013-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103443112B (en) | Saccharide condensation polymer, its manufacture method and application thereof | |
| CN111741685B (en) | Method for producing resistant pea dextrin | |
| JP4973454B2 (en) | Maltooligosaccharide composition | |
| US3249512A (en) | In situ dextrose production in crude amylaceous materials | |
| CN104073456B (en) | One strain is produced the bacterial strain of levansucrase and is produced the method for oligomeric lactulose with this enzyme | |
| JP7285052B2 (en) | Starch hydrolyzate, composition for food and drink using the starch hydrolyzate, and food and drink | |
| KR20200065928A (en) | Method for preparing oat powder | |
| CN103404764A (en) | Resistant malt dextrin and preparation method thereof | |
| Cereda | Starch hydrolysis: physical, acid, and enzymatic processes | |
| JP2009269843A (en) | Isomaloligosaccharide and food or drink using the same | |
| CN104223301B (en) | The preparation method of the Nutrious fermented beverage of Semen setariae | |
| JPH04183372A (en) | Low-calorific food and drink | |
| CN114134189A (en) | Method for synchronously producing low-calorie syrup containing trehalose and erythritol | |
| CN109402198B (en) | Preparation method of special syrup for crunchy candy | |
| EA023409B1 (en) | Sugary starch products of rice and methods for preparation thereof | |
| JP3597169B2 (en) | Liquid sugar, method for producing the same, and liquid sugar-containing food | |
| CN104404107A (en) | Application of a novel mesophilic α-amylase | |
| KR102527856B1 (en) | Composition for grain syrup and Oligo Saccharides | |
| NO128818B (en) | ||
| US20150366245A1 (en) | Malt extract | |
| JP6752341B2 (en) | Jiuqu Food and Beverage / Jiuqu Seasoning Manufacturing Method | |
| Radeloff et al. | Starch hydrolysis—nutritive syrups and powders | |
| JPH11290023A (en) | Processed gostrodiae tuber food | |
| JP6803033B2 (en) | How to make sweeteners, breads or baked food ingredients | |
| JP5883316B2 (en) | Saccharified product, method for producing the same, food and drink, and method for improving the flavor thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| RH4A | Grant of a duplicate of a eurasian patent | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |