Получение и применение декстрина

Сухой крахмал используют для получения декстрина. Под действием термической обработки в присутствии катализатора или без него происходят расщепление и изменение структуры полисахаридов. В качестве катализатора используют кислоту (соляную, азотную и др.), щелочи, соли (алюмокалиевые квасцы и др.). Декстрин получают с разной степенью расщепления крах­мала и используют в различных отраслях народного хозяйства, главным образом как клеящее средство.

Технология получения декстрина сводится к следующему: сухой картофельный или кукурузный крахмал подкисляют, ис­пользуя форсуночное распыление кислоты, и выдерживают в течение 12...24 ч, после чего крахмал высушивают в барабанных сушилках в течение 1 ч до содержания влаги 2...3 %, повышая температуру с 60 до 125 °С. Процесс декстринизации крахмала идет в две стадии: на первой стадии крахмал теряет капиллярную и часть адсорбционно удерживаемой влаги, при этом содержание влаги самого крахмала приближается к 2...3 %. На второй стадии протекают процессы деполимеризации, пиролиза и образования новых глкжозидных связей, увеличивающие ветвление полисаха­рида. Идет интенсивная декстринизация крахмала. Содержание влаги снижается до 0,5...0,6 %. Декстрин приобретает заданный цвет, требуемую растворимость и клеящую способность. Его ох­лаждают и увлажняют до 5 %. Затем готовый декстрин просеива­ют и фасуют. Качество декстрина регламентируется требования­ми ГОСТ 6034.

Технологическая схема получения крахмальной патоки

Крахмальная патока — это продукт неполного гидролиза крах­мала разбавленными кислотами или амилолитическими фермен­тами. Патока представляет собой бесцветную или слегка желто­ватую, очень вязкую жидкость со сладким вкусом. Сладость ее в 3...4 раза ниже сладости сахарозы. В зависимости от степени гидролиза крахмала патока содержит различное количество глю­козы, .мальтозы и декстринов — в этом заключается специфич­ность ее использования в качестве дополнительного сырья при получении отдельных видов пищевой продукции.

Патока используется в качестве антикатализатора при получе­нии карамели, при варке варенья, фруктовых сиропов, повидла, для загущения ликеров, для подслащивания безалкогольных на­питков и улучшения качества хлебобулочных изделий.

В зависимости от назначения крахмальную патоку вырабаты­вают трех видов: карамельную (условное обозначение К), кара­мельную низкоосахаренную (КН) и глюкозную высокоосахарен-ную (ГВ). Карамельная патока выпускается двух сортов: высшего (КВ) и первого (К1). Особое место занимает мальтозная патока, содержащая не менее 65 % редуцирующих веществ в пересчете на мальтозу. Патока классифицируется в зависимости от ее угле­водного состава, который определяют по общему содержанию редуцирующих веществ (РВ). Условно выраженная в глюкозных единицах, эта величина отражает суммарное содержание всех сахаров в сухом веществе патоки. Содержание редуцирующих веществ, выраженное в процентах к массе сухих веществ, в карамельной патоке находится в пределах 38...44, в низкоосаха-ренной — 30...34 и в глюкозной — 44...60.

При повышенном содержании редуцирующих веществ патока теряет антикристаллизационные свойства. Поэтому глюкозная высокоосахаренная патока применяется как сахаристое вещество при производстве варенья, фруктовых консервов, хлебобулочных изделий и т. д.

Патоку получают путем гидролиза крахмала соляной кислотой или при помощи ферментов.

Технологическая схема получения патоки включает в себя следующие стадии производства:

1. подготовка крахмала к гидроли­зу;

2. гидролиз крахмала;

3. нейтрализация гидролизатов;

4. фильтрова­ние сиропов;

5. обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбен­тами;

6. уваривание жидких сиропов до густых;

7. уваривание густых сиропов до патоки и охлаждение патоки.

Подготовка крахмала к гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки, должно содержать минимальное количест­во примесей, так как они оказывают отрицательное влияние на ход технологического процесса и качество патоки. Обычно пере­рабатывается крахмал, поступающий с различных предприятий, поэтому его подвергают очистке по такой же технологической схеме, что и при выработке сухого крахмала.

Гидролиз крахмала. Первой технологической операцией произ­водства патоки является гидролиз крахмала. Его проводят в при­сутствии катализатора кислотным, кислотно-ферментативным или ферментативным способом. В любом случае процесс гидро­лиза включает стадии клейстеризации крахмала, разжижения крахмального клейстера и его осахаривание. Клейстеризация на­чинается с ослабления и разрыва связей между макромолекулами амилозы и амилопектина, нарушения структуры крахмальных зерен и образования гомогенной массы с высокой вязкостью. Под действием катализатора длинные цепочки молекул крахмала раз­рываются. Образуются продукты с различной молекулярной мас­сой, вязкость клейстера снижается — происходит его разжижение, идет дальнейший разрыв молекул крахмала вплоть до глюкозы. Содержание редуцирующих веществ в продуктах гидролиза крах­мала характеризуется глюкозным эквивалентом (ГЭ).

Кислотный гидролиз крахмала. Кислотный гид­ролиз крахмала проводится в конверторах периодического дейст­вия или осахаривателях непрерывного действия.

Аппараты непрерывного действия обеспечивают равномер­ность и требуемую скорость процессов нагревания, клейстериза­ции и осахаривания, а также высокое качество конечного продук­та. Не удается достичь достаточно полного осахаривания крахмала. Поэтому для проведения гидролиза крахмала на любой его стадии целесообразно использовать ферменты. Благодаря на­правленности и специфичности действия ферментов можно вы­рабатывать патоку с различным составом углеводов. Гидролизаты имеют высокое качество, низкую цветность, так как фермента­тивный гидролиз идет при значительно более низких температурах и нейтральных рН.

Глюкозный эквивалент может доходить здесь до 98%.

Кислотно-ферментативный гидролиз крахмала. Суспензию крахмала подкисляют соляной кислотой до рН 1,8-2,5 подают в непрерывный осахариватель, нагревают до 140 оС 5 минут, после этого кислоту нейтрализуют раствором кальцинированной соды до рН 6-6,5. Продукт мгновенно охлаждают в циклоне испаритетле до 85 оС и немедленно добавляют раствор а-амилазы (немедленно - чтобы избежать ретроградации). В качестве разжижителя используют ферментный препарат амилосубтилин Г10х. Гидролиз длится 30 мин. Полученный гидролизат имеет глюкозный эквивалент 10-13%, хорошо фильтруется. Осахаривание его проводят с помощью ферментов. Осахаривание ведут при температуре 60 оС, потом фермент дезактивируют ….. как?

повышением температуры до 80 оС в течение 20 мин.

Ферментный гидролиз крахмала. В 30-35 %-ную суспензию крахмала вводят раствор кальцинированной соды до рН 6-6,5, раствор бактериальной амилазы и ее стабилизаторов СаО или Са(ОН)2. Смесь подогревают острым паром до 85 оС, выдерживают 1,5 часа, после этого подогревают до 140 оС, для улучшения фильтрационных свойств. Затем температуру разжиженного крахмала снижают до 60 оС и ведут осахаривание амилоглюкозидазой до достижения необходимого глюкозного эквивалента.

Применяют Кислотно-ферментативный и ферментативный гидролиз при производстве крахмальных паток, а именно: низкоосахаренной (содержание редуцирующих в-в не более 32% к массе сухих в-в), высокоосахаренный (содержание РВ 63-67% к массе сухих в-в), мальтозной патоки и декстриномальтозной.