Способ производства углеводсодержащего желирующего концентрата для кондитерских изделий

Изобретение относится к технологии получения желирующего концентрата, содержащего структурообразователи растительного и микробиального происхождения. Способ предусматривает подготовку корнеплодов сахарной свеклы и тепловую дезодорацию двуокисью углерода. При этом при тепловой дезодорации используют двуокись углерода в надкритическом состоянии. Далее проводят отжим с получением сока и выжимок и гидролиз-экстрагирование выжимок раствором соляной кислоты, получаемым непосредственно в экстракционном объеме при раздельной подаче в него воды и жидкого хлороводорода. Затем осуществляют отделение экстракта, купажирование сока и экстракта, введение в купаж жидкого аммиака. Причем одновременно с аммиаком в купаж вводят экстракт, полученный после экстрагирования биомассы микромицета Mortierella spinosa var. sterilis двуокисью углерода в надкритическом состоянии, в количестве около 2% по массе сухих веществ. При этом после экстрагирования двуокисью углерода в надкритическом состоянии биомассу микромицета Mortierella spinosa var. sterilis последовательно экстрагируют водой, щелочью, водой, кислотой, водой, щелочью и водой. Полученный твердый осадок обрабатывают жидким аммиаком и вводят в концентрат, обработанный двуокисью углерода, в количестве, эквивалентном по расходу биомассы экстракту, вводимому в купаж одновременно с жидким аммиаком. Затем полученную смесь нагревают до температуры не ниже 60°С. Изобретение позволяет увеличить выход целевого продукта, улучшить его структурообразующие свойства и сократить расход ресурсов.

Изобретение относится к технологии получения желирующего концентрата, содержащего структурообразователи растительного и микробиального происхождения.

Известен способ производства углеводсодержащего желирующего концентрата для кондитерских изделий, предусматривающий подготовку корнеплодов сахарной свеклы, тепловую дезодорацию жидкой двуокисью углерода в поле СВЧ, отжим с получением сока и выжимок, гидролиз-экстрагирование выжимок в присутствии фермента пероксидазы в поле механических ультразвуковых колебаний, отделение экстракта, купажирование сока и экстракта, введение в купаж жидкого аммиака, концентрирование вакуум-выпариванием, обработку концентрата жидкой двуокисью углерода и нагрев до температуры не ниже 60°С (RU 2076485 С1, 27.03.1997).

Недостатками этого способа являются низкий выход целевого продукта, высокий расход энергии и технологических добавок.

Техническим результатом изобретения является увеличение выхода целевого продукта, улучшение его структурообразующих свойств и сокращение расхода ресурсов.

Этот результат достигается тем, что в способе производства углеводсодержащего желирующего концентрата для кондитерских изделий, предусматривающем подготовку корнеплодов сахарной свеклы, тепловую дезодорацию двуокисью углерода, отжим с получением сока и выжимок, гидролиз-экстрагирование выжимок, отделение экстракта, купажирование сока и экстракта, введение в купаж жидкого аммиака, концентрирование вакуум-выпариванием, обработку концентрата жидкой двуокисью углерода и нагрев до температуры не ниже 60°С, согласно изобретению при тепловой дезодорации используют двуокись углерода в надкритическом состоянии, гидролиз-экстрагирование осуществляют раствором соляной кислоты, получаемым непосредственно в экстракционном объеме при раздельной подаче в него воды и жидкого хлороводорода, одновременно с аммиаком в купаж вводят экстракт, полученный после экстрагирования биомассы микромицета Mortierella spinosa var. sterilis двуокисью углерода в надкритическом состоянии, в количестве около 2% по массе сухих веществ, при этом после экстрагирования двуокисью углерода в надкритическом состоянии биомассу микромицета Mortierella spinosa var. sterilis последовательно экстрагируют водой, щелочью, водой, кислотой, водой, щелочью и водой, полученный твердый остаток обрабатывают жидким аммиаком и вводят в концентрат, обработанный жидкой двуокисью углерода, в количестве, эквивалентном по расходу биомассы экстракту, вводимому в купаж одновременно с жидким аммиаком, а нагреванию до температуры не ниже 60°С подвергают полученную смесь.

Способ реализуется следующим образом.

Корнеплоды сахарной свеклы подготавливают по общепринятой технологии путем мойки и инспекции, а затем нарезают и дезодорируют двуокисью углерода в надкритическом состоянии.

Следует отметить, что при одинаковом по сравнению с наиболее близким аналогом конечном результате и расходе двуокиси углерода переведение ее в надкритическое состояние путем нагрева и компремирования является менее энергоемким процессом по сравнению с сжижением в сочетании с облучением сырья полем СВЧ за счет низкого КПД СВЧ-излучателей и неполного поглощения СВЧ-энергии сахарной свеклой. Помимо того, отсутствие необходимости облучения сырья одновременно с его обработкой под высоким давлением упрощает аппаратурное оформление данной стадии технологического процесса.

Дезодорированную свеклу отжимают для разделения сока и выжимок. Сок содержит, в основном, растворимые углеводы, а пектин только в растворимой форме, в то время как в выжимках пектин находится, в основном, в связанном состоянии. Поэтому для его наиболее полного извлечения необходимо проведение процесса гидролиза-экстрагирования выжимок.

Гидролиз-экстрагирование осуществляют раствором соляной кислоты, получаемым непосредственно в экстракционном объеме. Для этого воду и жидкий хлороводород подают в экстракционный объем раздельно. В экстракционном объеме жидкий хлороводород вскипает с образованием газовой фазы и растворяется в воде с выделением теплоты, приводящим к образованию и последующей конденсации паров в жидкой фазе. Все перечисленные процессы сопровождаются созданием в жидкой среде колебаний давления акустических частот, интенсифицирующих химические реакции и массообменные процессы, то есть ускоряющих накопление в жидкой фазе растворенных углеводов и пектиновых веществ.

Следует отметить, что отказ от использования пероксидазы на данной стадии технологического процесса приводит к некоторому снижению средней молекулярной массы растворимых пектиновых веществ за счет исключения возможности их сшивки в растворе, но одновременно исключает возможность соединения уже экстрагированных пектиновых веществ с непроэкстрагированными. Это ускоряет процесс гидролиза-экстрагирования и сокращает потери пектина из-за его глубокого гидролиза, что увеличивает удельный выход целевого продукта.

Сухую биомассу микромицета Mortierella spinosa var. sterilis последовательно экстрагируют двуокисью углерода в надкритическом состоянии, водой, щелочью, водой, кислотой, водой, щелочью и водой, отделяя для дальнейшего использования экстракт, полученный на первой стадии экстрагирования, и твердый остаток, полученный после завершения всех перечисленных стадий экстрагирования.

Первый экстракт содержит, в основном, высшие полиненасыщенные жирные кислоты, а твердый остаток, в основном, основные белки. Для увеличения реакционной способности основных белков твердый остаток обрабатывают жидким аммиаком. Последний, реагируя с остаточным количеством воды, образует гидроокись аммония, отщепляющую связанные кислотные остатки, и увеличивающую в основных белках количество свободных гидроксильных групп.

Полученный экстракт и сок сахарной свеклы купажируют и вводят в купаж жидкий аммиак и экстракт, полученный после экстрагирования биомассы микромицета Mortierella spinosa var. sterilis двуокисью углерода в надкритическом состоянии. В воде, входящей в состав купажа, жидкий аммиак образует гидроокись аммония, которая нейтрализует свободные карбоксильные группы пектиновых веществ, органические кислоты, входящие в состав сока и экстрактов, и соляную кислоту. В итоге купаж имеет щелочную реакцию. Обработанный таким образом купаж подвергают концентрированию вакуум-выпариванием. Щелочная среда и равномерное распределение по объему купажа ненасыщенных соединений, переведенных в водорастворимое состояние за счет омыления высших жирных кислот гидроокисью аммония, препятствуют накоплению в концентрате оксиметилфурфурола и иных продуктов окисления углеводов.

Полученный таким образом концентрат обрабатывают жидкой двуокисью углерода. Последняя, взаимодействуя с водой, образует угольную кислоту, которая, в свою очередь, связывает в концентрате ионы аммония, образуя термолабильные соли, и увеличивает содержание в пектиновых веществах свободных карбоксильных групп. Содержание в концентрате экстракта из биомассы микромицета Mortierella spinosa var. sterilis в количестве более 2,1-2,5% по массе сухих веществ в этом случае приводит к синерезису жирных кислот. Поэтому введение этого экстракта в количестве более 2% по массе сухих веществ не рекомендуется.

Далее в концентрат вводят обработанный жидким аммиаком твердый остаток, полученный из биомассы микромицета Mortierella spinosa var. sterilis по описанной выше технологии. Это приводит ко взаимодействию свободных карбоксильных групп пектиновых веществ и свободных гидроксильных групп основных белков с образованием воды и структурирующих веществ смешанного состава высокой молекулярной массы. Приготовленную таким образом смесь нагревают до температуры не ниже 60°С. Это приводит к термодеструкции всех аммонийных солей угольной кислоты и выделению из смеси аммиака и двуокиси углерода в газообразном виде, то есть освобождению получаемого целевого продукта от примесных веществ. Нагрев выше названной температуры не приводит к достижению иного результата, поэтому нецелесообразен.

Опытная проверка показала, что выход целевого продукта за счет сокращения потерь пектиновых веществ увеличивается на 8-10% по сравнению с наиболее близким аналогом. Прочность студня при одинаковой температуре для опытного образца выше, чем для контрольного на 6-8 мм рт. ст. Помимо того, опытный образец по сравнению с контрольным имеет гораздо более высокую термостойкость, достаточную для его использования в составе выпечки, что невозможно для продукта, полученного по наиболее близкому аналогу.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет при сокращении расхода ресурсов увеличить удельный выход целевого продукта, обладающего улучшенной структурообразующей способностью и повышенной термостойкостью.

Формула изобретения

Способ производства углеводсодержащего желирующего концентрата для кондитерских изделий, предусматривающий подготовку корнеплодов сахарной свеклы, тепловую дезодорацию двуокисью углерода, отжим с получением сока и выжимок, гидролиз-экстрагирование выжимок, отделение экстракта, купажирование сока и экстракта, введение в купаж жидкого аммиака, концентрирование вакуум-выпариванием, обработку концентрата жидкой двуокисью углерода и нагрев до температуры не ниже 60°С, отличающийся тем, что при тепловой дезодорации используют двуокись углерода в надкритическом состоянии, гидролиз-экстрагирование осуществляют раствором соляной кислоты, получаемым непосредственно в экстракционном объеме при раздельной подаче в него воды и жидкого хлороводорода, одновременно с аммиаком в купаж вводят экстракт, полученный после экстрагирования биомассы микромицета Mortierella spinosa var. sterilis двуокисью углерода в надкритическом состоянии, в количестве около 2% по массе сухих веществ, при этом после экстрагирования двуокисью углерода в надкритическом состоянии биомассу микромицета Mortierella spinosa var. sterilis последовательно экстрагируют водой, щелочью, водой, кислотой, водой, щелочью и водой, полученный твердый остаток обрабатывают жидким аммиаком и вводят в концентрат, обработанный жидкой двуокисью углерода, в количестве, эквивалентном по расходу биомассы экстракту, вводимому в купаж одновременно с жидким аммиаком, а нагреванию до температуры не ниже 60°С подвергают полученную смесь.