Удосконалення технології високомальтозних сиропів із кукурудзяного крохмалю

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

УДК 664.162.1

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИСОКОМАЛЬТОЗНИХ СИРОПІВ ІЗ КУКУРУДЗЯНОГО КРОХМАЛЮ

Спеціальність 05.18.05 - Технологія цукристих речовин та продуктів бродіння

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

САБАДАШ НАТАЛІЯ ІВАНІВНА

Київ 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Національному університеті харчових технологій Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Грабовська Олена В'ячеславівна, Національний університет харчових технологій, професор кафедри технології цукру та полісахаридів

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, академік УТА Левандовський Леонід Вікторович, Національний університет харчових технологій, завідувач кафедри біохімії та екології харчових виробництв

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Савич Анатолій Никифорович, ДНУ “Український науково-дослідний інститут цукрової промисловості”, заступник директора з наукової роботи

Захист відбудеться “ 11 ” березня 2009 року о 14 ⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.04 Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м. Київ-33, вул. Володимирська, 68, аудиторія А-311.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м. Київ-33, вул. Володимирська, 68.

Автореферат розісланий “ ” 2009 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради, к.т.н, доцент М.В. Карпутіна

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

Актуальність теми. Останніми роками асортимент цукристих сиропів із крохмалю в світі постійно збільшується. Завдяки розвитку біотехнології та розширенню виробництва сучасних амілолітичних ферментних препаратів (ФП) у крохмале-патоковому виробництві стало можливим розроблення технологій цукристих сиропів прогнозованого вуглеводного складу для різних галузей харчової промисловості. Мальтозні сиропи (близько 50 % мальтози до маси редукувальних речовин (РР)) є відносно новим видом продукції, що виробляють із кукурудзяного крохмалю в Україні два підприємства: ВАТ „Дніпровський крохмале-патоковий комбінат” та ЗАТ „Інтеркорн”. Виробництво високомальтозних сиропів в Україні відсутнє.

Сиропи з високим вмістом мальтози (понад 65 % мальтози до маси РР), негігроскопічні, термостабільні, не кристалізуються при зберіганні завдяки низькому вмісту глюкози (до 10 % до маси РР), тому придатні для заміни цукру в кондитерській, хлібопекарській, консервній, молочній та інших галузях промисловості. Висока енергетична цінність, солодкий смак і швидка засвоюваність мальтози визначили виключну роль мальтозних продуктів в харчовому раціоні людини. Високомальтозні сиропи запобігають утворенню кристалів у заморожених десертах і морозиві. Мальтоза в меншій мірі знижує точку замерзання сумішей ніж глюкоза, фруктоза або галактоза. Мальтозні та високомальтозні сиропи добре зброджуються дріжджами, що дозволяє їх використовувати у пивоварінні для заміни частини дорогого солоду та цукру. Високомальтозні сиропи застосовують також для виробництва продуктів повної або часткової гідрогенізації: сорбітолу, мальтитолу.

Для отримання високомальтозних сиропів необхідно дослідити кінетику накопичення мальтози залежно від комбінацій ФП зцукрюючої дії, що використовувались для отримання сиропів, оскільки на співвідношення сахаридів у сиропі впливають витрати, тривалість дії та взаємовплив ФП. Тому, проведення комплексу досліджень з метою удосконалення технології високомальтозних сиропів є актуальним, дозволяє розширити існуючий асортимент цукристих крохмалепродуктів на ринку України, покращити якість готової продукції та збільшити її вихід.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Наукові дослідження, проведені і викладені в дисертаційній роботі згідно з пріоритетною науковою тематикою НУХТ „Дослідження структур, технологічних середовищ, кінетики, механічних реакцій, стереобудови, біологічної активності сполук з метою створення принципово нових харчових технологій на основі використання фізичних впливів” (наказ Міністерства освіти і науки України № 37 від 13.02.1997 р.), а також планом кафедральної держбюджетної теми „Розроблення, удосконалення, інтенсифікація та оптимізація технологічних процесів і апаратурного оформлення у цукровому та крохмале-патоковому виробництвах”, та з дорученням МОН України „Розроблення та удосконалення технологій структуроутворювачів на основі крохмалю” (0105U001189).

Особистий внесок дисертанта у виконання вказаних програм полягає у плануванні та проведенні лабораторних та дослідно-промислових досліджень, обробленні та аналізі отриманих результатів, підготовці матеріалів до публікації та розробленні проекту нормативно-технічної документації (НТД).

Мета і задачі досліджень. Метою даної роботи є удосконалення технології високомальтозних сиропів на основі експериментальних досліджень кінетики зцукрювання крохмалю за допомогою комплексу амілолітичних ферментних препаратів та застосування високоефективних способів очищення гідролізатів із використанням флокулянтів та природних сорбентів.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:

на основі аналізу відомих способів виробництва мальтозних сиропів визначити шляхи удосконалення технології з метою підвищення вмісту мальтози в сиропах;

на основі теоретичного та експериментального вивчення кінетики ферментативного зцукрювання крохмалю різними ФП встановити та обґрунтувати оптимальні технологічні параметри отримання високомальтозного сиропу;

дослідити взаємодію зцукрюючих ФП, вплив їх співвідношення, послідовності введення та терміну дії на вуглеводний склад мальтозних сиропів;

опрацювати та удосконалити методики визначення активності ФП та масової частки редукувальних речовин;

дослідити дію флокулянтів та природних сорбентів на високомальтозні гідролізати щодо інтенсифікації видалення завислих домішок та покращення фільтраційних властивостей гідролізатів;

удосконалити спосіб адсорбційного очищення високомальтозних гідролізатів від барвних речовин;

на основі експериментальних досліджень розробити ефективну схему очищення високомальтозних гідролізатів;

розробити апаратурно-технологічну схему виробництва високомальтозних сиропів та проект нормативно-технічної документації на цей продукт; гідролізат високомальтозний сироп технологічний

провести промислові випробування удосконаленої технології у виробничих умовах.

Об'єкт дослідження - технологія високомальтозних сиропів із кукурудзяного крохмалю.

Предмет дослідження - кукурудзяний крохмаль, амілолітичні ферментні препарати, крохмальні гідролізати та високомальтозні сиропи, флокулянти, природні сорбенти, порошкоподібне активне вугілля.

Методи дослідження - традиційні та удосконалені фізико-хімічні, аналітичні методи визначення активності ФП; хроматографічні методи дослідження вуглеводного складу гідролізатів; метод мікроскопіювання, фотоколориметричний та спектрофотометричний методи дослідження; планування експерименту і математичне моделювання виконані з використанням сучасних приладів і комп'ютерних технологій.

Достовірність отриманих результатів, висновків і рекомендацій забезпечено проведенням дослідів у п'ять і більше повторень, використанням сучасних фізико-хімічних методів досліджень, вимірювальних приладів, методів статистичної обробки експериментальних даних та адекватністю результатів лабораторних досліджень і дослідно-промислових випробувань.

Наукова новизна отриманих результатів. На основі теоретичних та експериментальних досліджень кінетики ферментативного зцукрювання крохмалю комбінаціями ФП та способів інтенсифікації процесу очищення гідролізатів від нерозчинних домішок шляхом застосування флокулянтів та природних сорбентів запропоновано удосконалену технологію високомальтозних сиропів із кукурудзяного крохмалю.

Встановлено основні кінетичні закономірності та оптимальні технологічні параметри ферментативного зцукрювання кукурудзяного крохмалю комплексом ФП в-амілази, пуллуланази та грибної б-амілази для отримання сиропів з вмістом мальтози понад 65 % до маси РР.

Вперше розроблено математичну модель процесу ферментативного зцукрювання крохмалю до мальтози, яка дозволяє прогнозувати кількість мальтози в гідролізаті на основі витрат в-амілази, пуллуланази і грибної б-амілази, тривалості процесу зцукрювання та часу введення грибної б-амілази.

Вперше досліджено процес формування стійкого осаду при використанні мінеральних сорбентів та флокулянтів на стадії очищення високомальтозних гідролізатів крохмалю від нерозчинних домішок та покращення їх фільтраційних властивостей.

Запропоновано математичну модель очищення високомальтозних гідролізатів від нерозчинних домішок сорбентом сапоніт.

Визначено вплив технологічних параметрів процесу попереднього видалення нерозчинних домішок сорбентом сапоніт на якісні показники високомальтозних сиропів.

Практичне значення отриманих результатів. Експериментальні дослідження та аналітичні розрахунки стали підґрунтям для удосконалення технології високомальтозних сиропів.

На основі експериментальних досліджень кінетики ферментативного зцукрювання крохмалю розроблено математичну модель технологічного процесу, на основі якої можливе проведення керованого процесу зцукрювання крохмалю у виробничих умовах та отримання сиропів з прогнозованим вуглеводним складом і високим вмістом мальтози. За допомогою цієї моделі встановлено оптимальні технологічні параметри ферментативного зцукрювання розрідженої суспензії кукурудзяного крохмалю для отримання високомальтозних сиропів: витрати ФП в-амілази з розрахунку 0,03 одиниці зцукрюючої активності (од.ЗА); витрати ФП пуллуланази і грибної б-амілази відповідно 0,0006 одиниць активності пуллуланази (од.АП) та 9 одиниць амілолітичної активності (од.АА) на 1 г сухих речовин (СР) крохмалю; за умови введення ФП грибної б-амілазу у гідролізат через 9 год. від початку процесу зцукрювання та тривалості процесу 41 год.

Розроблено математичну модель, за допомогою якої було встановлено оптимальні параметри процесу очищення високомальтозних гідролізатів від нерозчинних домішок сорбентом сапоніт. Згідно цієї моделі, для формування стійкого осаду та покращення фільтраційних властивостей гідролізатів, сорбент сапоніт необхідно використовувати у кількості 1,5 % до маси СР гідролізату, витримуючи протягом 15 хв. при температурі 95є С за рН гідролізату 4,75.

Удосконалено технологічні умови знебарвлення високомальтозних гідролізатів активним вугіллям. Для видалення розчинних домішок необхідно обробляти високомальтозний гідролізат активним вугіллям у кількості 1,25 % до маси СР гідролізату при температурі 70 С протягом 20 хв. При дотриманні рекомендованих параметрів процесу спостерігається максимальний ефект знебарвлення високомальтозного гідролізату активним вугіллям - 90 %.

Розроблено технологію глюкозної помади із застосуванням пектинового екстракту в якості антикристалізатора. На розроблений спосіб отримано деклараційний патент України 70674 А від 15.10.2004.

Розроблено спосіб виробництва високооцукреного сиропу, шляхом використання зцукрюючих ФП глюкоамілази та пуллуланази із застосуванням в якості стабілізатора низькооцукреного гідролізату, на який отримано деклараційний патент на винахід 70716 А від 15.10.2004.

Розроблено апаратурно-технологічну схему виробництва високомальтозних сиропів прогнозованого вуглеводного складу. Проведено дослідно-промислові випробування технології високомальтозної патоки на Звягінському крохмальному заводі. Розроблено проект нормативно-технічної документації на патоку високомальтозну.

Проведено промислові випробування використання високомальтозних сиропів у виробництві заварних видів хліба, встановлено можливість заміни цукру високомальтозним сиропом (по СР) у рецептурі хліба “Київский заварний” - на 75 %, у рецептурах хліба “Старокиївський” і “Гроно” - на 100 %. Розрахунок економічного ефекту від впровадження рецептур виробництва заварних видів хліба з використанням високомальтозних сиропів показав можливість збільшення прибутку підприємства за рахунок зменшення витрат на виробництво продукції у розмірі 102000 грн. на рік.

Проведено промислові випробування використання високомальтозної патоки у виробництві помадних сортів цукерок і встановлено можливість повної заміни крохмальної патоки високомальтозною в цукерках типу “Незабудка”, та 70 % рецептурної кількості меду в цукерках типу “Медові”.

Особистий внесок здобувача в отриманні наукових результатів полягає у проведенні аналізу літературних джерел, постановці мети і завдань досліджень, в розробленні методик та проведенні лабораторних досліджень, обробленні і узагальненні їх результатів, формулюванні основних висновків, підготовці до публікації результатів експериментальних досліджень, безпосередній участі в організації і проведенні дослідно-промислових випробувань, підготовці проекту відповідної нормативно-технічної документації, розробленні способів, на які отримано два деклараційних патенти на винахід.

Обговорення, аналіз та узагальнення результатів досліджень, підготовка до публікації рукописів статей та тез доповідей, заявок на винаходи проведено спільно з науковим керівником д.т.н., проф. Грабовською О.В. Підготовка до публікації окремих статей проведено разом із д.т.н., проф. Штангеєвою Н.І., розроблення математичних моделей здійснювалось за участю к.т.н., доц. Мірошника В.О., консультації щодо визначення активності амілолітичних ФП були надані к.т.н., доц. Мудрак Т.О.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи представлено на Міжнародних наукових конференціях молодих вчених, аспірантів і студентів (Київ, НУХТ, 2003 - 2008 рр.); на Науково-практичній конференції „Перспективные направления развития пищевой промышленности” (Одеса, 2003); на науковій конференції в рамках Днів науки НаУКМА (Київ, 2004); на Міжнародній науковій конференції (Одеса, 2006); на Всеукраїнській науково-практичної конференції “Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв” (Полтава, 2007); на VII Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв” (Харків, 2007).

Публікації. Основні результати дисертаційної роботи висвітлено у 21 друкованій праці, серед яких 9 статей в наукових фахових виданнях, перелік яких затверджено ВАК України, 2 деклараційні патенти України на винахід та 10 тез доповідей наукових конференцій.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, 5 розділів, висновків, списку літератури і додатків. Робота викладена на 142 сторінках друкованого тексту, має 56 рисунків та 8 таблиць. Список використаної літератури включає 164 вітчизняних і закордонних джерела.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та задачі досліджень, охарактеризовано положення наукової новизни і практичної цінності отриманих результатів.

У першому розділі “ОСОБЛИВОСТІ ВИРОБНИЦТВА МАЛЬТОЗНИХ СИРОПІВ ІЗ КРОХМАЛЮ” наведено аналіз літературних даних за темою дисертації, який показав, що в основі виробництва всіх видів мальтозних продуктів лежить гідроліз крохмалю амілолітичними ферментними препаратами. В Україні виробляють мальтозні сиропи, проте виробництво високомальтозних сиропів відсутнє. Проведено аналіз існуючих основних промислових способів отримання мальтозних сиропів. Розглянуті технології дають можливість отримати мальтозні сиропи високої якості з різним вмістом мальтози використовуючи в якості каталізатора сучасні ферментні препарати (в-амілазу або грибну б-амілазу). Для отримання високомальтозних сиропів вплив окремих ФП є недостатнім. Необхідно дослідити комплексну дію ферментів на субстрат, а також вивчити кінетику процесу ферментативного зцукрювання, що дозволить прогнозувати вуглеводний склад високомальтозних сиропів, значно розширить спектр цукристих крохмалепродуктів та, як наслідок, збільшить обсяги збуту цукристих крохмалепродуктів.

Розглянуто склад домішок ферментативних гідролізатів та способи їх видалення. Відмічено, що отриманий ферментативний гідролізат має гірші фільтраційні властивості, що зумовлено наявністю в гідролізатах неклейстеризованих зерен крохмалю і утворенням ретроградованого осаду крохмалю. Тому використання тільки активного вугілля для адсорбційного очищення гідролізатів є недостатнім. Виникає потреба у розробленні більш ефективних способів очищення, в тому числі з використанням відносно дешевих, порівняно з вугіллям, природних сорбентів та флокулянтів під час попереднього видалення нерозчинних домішок. Необхідно також дослідити технологічні умови адсорбційного очищення гідролізатів і розробити схему введення активного вугілля у технологічний процес.

Проаналізовано шляхи використання високомальтозних сиропів в галузях харчової промисловості.

У другому розділі „ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ” наведено методи досліджень та методики визначення основних характеристик досліджуваних об'єктів.

Вуглеводний склад високомальтозних гідролізатів визначали за допомогою методу високоефективної рідинної хроматографії на рідинному хроматографі “Agilent 1100” (виробник - Agilent, США).

Для визначення активності амілолітичних ферментних препаратів використовували загальноприйняті та удосконалені методи досліджень відповідно до діючих стандартів.

Фотографії зразків мікроскопіювання високомальтозних гідролізатів оброблених сорбентом здійснювали за допомогою мікроскопу марки “МБИ-15”.

Для аналізу ефективності застосування різних способів очищення гідролізатів використали спектрофотометричний метод дослідження зразків в ультрафіолетовій області світлового спектру на спектрофотометрах СФ-26 та SHIMADZU UV-3100. Вимірювання оптичної густини розчинів, за якою характеризували забарвленість гідролізатів здійснювали за допомогою колориметру фотоелектричного концентраційного КФК-3.

Кожну серію дослідів виконували не менше ніж у п'яти повторюваннях з відповідним математичним обробленням. У таблицях, на діаграмах та рисунках відображені усереднені значення параметрів визначених величин.

В третьому розділі „дослідження КІНЕТИКи накопичення мальтози В ГІДРОЛІЗАТАХ в залежності від КОМБІНування ЗЦУКРЮЮЧИХ ферментНИХ ПРЕПАРАТІВ” наведено результати досліджень основних закономірностей та оптимальних параметрів процесу зцукрювання розрідженої крохмальної суспензії до мальтози, визначено витрату і час введення в технологічний процес ФП та вплив цих параметрів на якість кінцевих продуктів.

В роботі було досліджено дію мальтогенних ФП в-амілази та грибної б-амілази окремо один від одного, а також дію кожного з цих ФП в комплексі з ФП пуллуланази, який розриває розгалуження в ланцюгах крохмалю. Було з'ясовано, що таке використання ФП дозволяє отримувати мальтозні сиропи з вмістом мальтози до 65 %.

Рис. 1. Вплив комплексу ФП в-амілази (з розрахунку 0,03 од.ЗА/г СР крохмалю), пуллуланази (з розрахунку 0,0006 од.АП/г СР крохмалю) та грибної б-амілази введеної через 9 год. після початку процесу зцукрювання на вуглеводний склад гідролізатів зцукрених протягом 48 год

Для отримання високомальтозних сиропів процес зцукрювання проводили з додаванням комбінацій із трьох ФП: в-амілази Optimalt BBA компанії Genencor (США), пуллуланази Gamylozym KPU-L та грибної б-амілази Gammafungase-A компанії Gammazym (Німеччина) у різних співвідношеннях. Грибна б-амілаза, яка є мальтогенним ферментом, розриває три- і тетрасахариди утворюючи мальтозу і глюкозу. Вуглеводний склад, зокрема вміст мальтози крохмальних гідролізатів після зцукрювання, помітно відрізняється в залежності від того, в яких саме комбінаціях були застосовані ФП.

Результати досліджень показують (рис. 1), що при збільшенні витрат ФП грибної б-амілази накопичення мальтози зростає та за витрат 9 од.АА/г СР крохмалю є найбільшим і становить 74,3 % мальтози у високомальтозному гідролізаті. Ці витрати ФП є оптимальними, подальше їх збільшення не призводить до подальшого накопичення мальтози.

Для встановлення оптимальних параметрів ферментативного зцукрювання кукурудзяного крохмалю, розроблення математичної моделі

процесу, було сплановано і проведено п'ятифакторний експеримент, в ході якого досліджували сукупний вплив вхідних параметрів процесу: витрати в-амілази, пуллуланази, грибної б-амілази, часу введення грибної б-амілази, загальну тривалість зцукрювання на накопичення мальтози в гідролізатах. За допомогою цієї моделі було визначено оптимальні параметри технологічного режиму виробництва високомальтозних сиропів.

В результаті було отримано математичну модель процесу накопичення мальтози у високомальтозних гідролізатах, виражену наступним рівнянням:

.

Отримане рівняння має практичне значення і дозволяє за вихідними технологічними параметрами зцукрювання спрогнозувати напрямок протікання процесу та вуглеводневий склад отриманих гідролізатів.

За допомогою узагальненого критерію оптимізації було визначено значення оптимальних технологічних параметрів процесу ферментативного зцукрювання крохмалю до мальтози. Оптимальними параметрами є витрати ФП в-амілази 0,03 од.ЗА/г СР крохмалю, пуллуланази - 0,0006 од.АП/г СР крохмалю; грибної б-амілази - 9 од.АА/г СР крохмалю, час введення грибної б-амілази - через 9 год. від початку процесу зцукрювання, загальна тривалість зцукрювання - 41 год.

На рис. 2 представлено діаграму для порівняння вуглеводного складу високомальтозних сиропів отриманих внаслідок використання різних комбінацій ФП. Наведені гідролізати отримано за оптимальних технологічних параметрів для тієї чи іншої комбінації ФП та за оптимальних витрат ФП, що входять до складу комплексу.

Рис. 2 Вуглеводний склад високомальтозних сиропів отриманий за оптимальних режимів та витрат зцукрюючих ФП в залежності від певних комбінацій в-амілази, пуллуланази, грибної б-амілази та за різної послідовності введення їх у гідролізат

Як видно з рисунку 2, для отримання мальтозних сиропів з вмістом мальтози до 65 % достатньо використовувати один зцукрюючий ФП: або в-амілазу, або грибну б-амілазу. Причому, при дії в-амілази утворюється невелика кількість глюкози (до 2,5 %), натомість грибна б-амілаза сприяє накопиченню глюкози (до 15 %). Використання пуллуланази в комплексі з грибною б-амілазою, порівняно з в-амілазою, дозволяє отримати гідролізати з більшим вмістом мальтози. Це вказує на значний вплив грибної б-амілази як мальтогенного ФП. Використання комплексу з ФП грибної б-амілази, в-амілази та пуллуланази дає можливість отримати високомальтозні сиропи (вміст мальтози вище 65 %). Склад крохмальних гідролізатів після зцукрювання помітно відрізняється в залежності від витрат, комбінацій та послідовності введення ФП.

В четвертому розділі „УДОСКОНАЛЕННЯ технологічної схеми ОЧИЩЕННЯ ВИСОКОМАЛЬТОЗНИХ ГІДРОЛІЗАТІВ” наведено результати досліджень фільтрувальних властивостей ферментативних гідролізатів, застосування флокулянтів та природних сорбентів для інтенсифікації процесу видалення нерозчинних домішок з гідролізатів, а також удосконалення процесу адсорбційного очищення активним вугіллям.

Рис. 3 Знімки (збільшення у 660 разів) зразків високомальтозного гідролізату, вихідного (А) та обробленого сорбентом сапоніт протягом 15 хв. за температури 95 С (1,5 % до маси СР, рН 4,75)

Погіршення фільтраційної здатності ферментативних високомальтозних гідролізатів обумовлене наявністю неклейстеризованих зерен крохмалю та ретроградованої амілози. Для покращення процесу видалення завислих домішок, шляхом фільтрування ферментативного гідролізату, вивчалась можливість додавання до нього поліакриламідного флокулянту „Біодез” та природних сорбентів палигорськіту та сапоніту. Критеріями щодо вибору найбільш оптимального з них були швидкість седиментації, фільтрування, забарвленість фільтрату та ефект очищення гідролізатів. Встановлено, що для очищення високомальтозних гідролізатів від нерозчинних домішок найдоцільніше використовувати природний сорбент сапоніт, який було обрано для визначення оптимальних технологічних параметрів процесу очищення гідролізатів. За допомогою фотознімків зроблених під час мікроскопіювання при збільшенні у 660 разів спостерігали за процесом формування агрегативних частинок осаду при обробленні гідролізатів сорбентом сапоніт. Було досліджено вплив рН, температури та тривалості оброблення гідролізату сорбентом сапоніт на формування та осаджування агрегатів. На рис. 3 наведено знімки зразків високомальтозного гідролізату, вихідного (А) та обробленого сорбентом сапоніт (1,5 % до маси СР, рН 4,75) за температури 95 С протягом 15 хв. (Б). За цих умов проведення процесу очищення від нерозчинних домішок розміри та кількість агломератів досягають найвищого значення.

Для повноти характеристики процесу очищення визначали швидкість фільтрування (рис. 4) та розраховували ефект очищення (рис. 5) гідролізатів при використанні сорбенту сапоніт. На основі експериментальних та розрахункових даних встановлено, що за відсутності сорбенту сапоніт ефект очищення складає 80,8 %, це дозволяє отримати досить прозорий гідролізат без завислих домішок. Але швидкість фільтрування за цих умов дуже низька (1,7 10^-5 м³/м²с) і є лімітуючою стадією процесу очищення. При використанні сорбенту сапоніт в кількості до 0,5 % до маси СР гідролізату швидкість фільтрування та ефект очищення майже не зростають, ця кількість сорбенту є недостатньою для формування осаду з щільною структурою. За витрат сапоніту більше 0,5 % до маси СР гідролізату спостерігається різке зростання швидкості фільтрування, ця концентрація сорбенту є критичною, і при досягненні значення 1,25 % до маси СР гідролізату швидкість фільтрування збільшується в 5 разів. Але цієї кількості не достатньо для видалення нерозчинних речовин в повній мірі. Оптимальні витрати сорбенту сапоніт складають 1,5 % до маси СР гідролізату за температури 95 С, ефект очищення при цьому зростає на 6 % і становить 86,8 %. За цих умов відбувається утворення агрегативно-стійкого та пружного осаду і гідролізат має гарні фільтраційні властивості. Швидкість фільтрування порівняно з контрольною пробою зростає в 5,2 рази.

Рис. 4 Залежність швидкості фільтрування високомальтозних гідролізатів від витрат сорбенту сапоніт (рН 4,75, тривалість оброблення 15 хв. при температурі 95 С)

Рис. 5 Залежність ефекту очищення високомальтозних гідролізатів від витрат сорбенту сапоніт (рН 4,75, тривалість оброблення 15 хв. при температурі 95 С)

За результатами проведених досліджень було сплановано і проведено чотирьохфакторний експеримент, розроблено математичну модель очищення високомальтозного гідролізату від нерозчинних домішок, яка дозволяє з відносною похибкою 5 % розраховувати ефект очищення гідролізатів в залежності від витрат сапоніту, часу контакту його з гідролізатом, температури проведення процесу та рН середовища. За допомогою цієї моделі було визначено оптимальні параметри технологічного режиму процесу очищення мальтозних гідролізатів: рН гідролізату 4,75, витрати сорбенту сапоніт - 1,5 % до маси СР гідролізату, тривалість контакту - 15 хв. при температурі 95 С.

Математична модель процесу очищення високомальтозних гідролізатів:

Отримане рівняння має практичне значення і дозволяє за вихідними технологічними параметрами процесу очищення спрогнозувати хід процесу та якість отриманих гідролізатів.

Досліджено адсорбційне очищення зцукрених гідролізатів активним вугіллям після попереднього видалення від нерозчинних домішок. Ефективність процесу очищення гідролізатів від барвних речовин контролювали на спектрофотометрі в діапазоні ультрафіолетового спектру світла 260…380 нм. Результати досліджень по визначенню оптимальних витрат активного вугілля для знебарвлення гідролізатів наведено на рис. 6.

Рис. 6 Залежність спектральних характеристик високомальтозних гідролізатів від витрат активного вугілля на їх знебарвлення (рН 4,75; ф=25 хв.; t=75 С)

В ході проведених досліджень встановлено оптимальні параметри проведення адсорбційного знебарвлення високомальтозних гідролізатів, а саме, для видалення розчинних домішок необхідно обробляти високомальтозний гідролізат активним вугіллям у кількості 1,25 % до маси СР гідролізату за температури 70 С протягом 20 хв.

В п'ятому розділі „РОЗРОБЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИСОКОМАЛЬТОЗНИХ СИРОПІВ З КУКУРУДЗЯНОГО КРОХМАЛЮ” описано апаратурно-технологічну схему (рис. 7) отримання високомальтозних сиропів з кукурудзяного крохмалю, засновану на використанні ферментних

Рис. 7 Апаратурно-технологічна схема одержання високомальтозних сиропів: 1 - збірник крохмальної суспензії; 2 - пристрій для розведення крохмальної суспензії; 3 - збірник розчину термостабільної бактеріальної б-амілази; 4 - збірник підготовленої до розріджування крохмальної суспензії; 5 - паровий інжектор; 6 - змійовик-витримувач; 7 - вакуум-випарник; 8 - поверхневий конденсатор; 9 - станція декстринізації; 10 - пластинчатий теплообмінник; 11 - збірник для регулювання величини рН гідролізату; 12 - збірник для підготовки розрідженого гідролізату до зцукрювання; 13 - збірник розчину в-амілази; 14 - збірник розчину пуллуланази; 15 - збірник розчину грибної б-амілази; 16 - термоізольований реактор для зцукрювання; 17 - збірник для регулювання величини рН гідролізату; 18, 20 - теплообмінник; 19, 21 - контактний реактор з паровою сорочкою; 22 - сепаратор; 23 - збірник гідролізату після сепарування; 24 - барабанний вакуум-фільтр; 25 - збірник для приготування суспензії перліту; 26 - пересувна ємкість для осаду з вакуум-фільтра; 27 - ресивер; 28 - контактний збірник гідролізату з активним вугіллям; 29 - патронний фільтр; 30 - збірник гідролізату після знебарвлення; 31 - збірник для осаду з патронних фільтрів; 32 - фільтр-прес; 33 - стрічковий конвеєр; 34 - ємкість для приготування вугільної суспензії; 35 - збірник для дозування суспензії активного вугілля; 36 - збірник очищеного гідролізату; 37 - теплообмінник; 38 - збірник гідролізату перед концентруванням; 39 - випарна установка; 40 - поверхневий конденсатор; 41 - паровий інжектор; 42 - чотирьохходовий кран; 43 - теплообмінник; 44 - збірник-ваги для охолодженого високомальтозного сиропу

препаратів за розробленим технологічним режимом та застосуванні природного сорбенту сапоніт для покращення фільтраційних властивостей гідролізатів.

Промислова апробація розробленої технології високомальтозної патоки проводилась на Звягінському крохмальному заводі (РФ) у грудні 2007 року. Показники отриманих високомальтозних сиропів було порівняно з показниками карамельної та мальтозної паток (та їх гідролізатів), вироблених за традиційною схемою (табл. 1). Запропонована технологія дає можливість отримати якісні високомальтозні сиропи (вміст мальтози понад 70 % до маси РР). На отриману високомальтозну патоку розроблено проект нормативно-технічної документації (ТУ і ТІ). Було проведено випробування по використанню отриманих сиропів у виробництві заварних видів хліба та помадних цукерок.

Таблиця 1

Технологічні показники високомальтозного сиропу, отриманого за удосконаленою технологією, в порівнянні з показниками паток, отриманих на ВАТ “Дніпровський крохмале-патоковий комбінат”

Технологічні показники	Високомальтозний сироп (за розробленою технологією)	Мальтозна патока (ВАТ “ДКПК”)	Карамельна патока (ВАТ “ДКПК”)
Вміст сухих речовин, %	80	78	78
Глюкозний еквівалент, %	58	38...42	38...42
Забарвленість рідких сиропів, од.опт.густ. (л=440 нм)	0,215	0,3...0,35	0,3...0,35
Забарвленість концентрованих сиропів, од.опт.густ. (л=440 нм)	0,02	0,025...0,03	0,05
Витрати активного вугілля на знебарвлення, кг/т	10	13	13

ВИСНОВКИ

На підставі системного аналізу літературних даних, теоретичних та експериментальних досліджень, визначено технологічні умови і кінетичні закономірності ферментативного зцукрювання розрідженого крохмалю до мальтози та технологічні умови очищення гідролізатів, які дозволяють удосконалити технологію виробництва високомальтозних сиропів та зробити наступні висновки.

Досліджено кінетику процесу ферментативного зцукрювання розрідженого крохмалю ферментними препаратами в-амілази, пуллуланази та грибної б-амілази, які використовували окремо один від одного та у різних комбінаціях і встановлено, що найбільша швидкість зцукрювання крохмалю до мальтози досягається за витрат в-амілази 0,03 од.ЗА/г СР крохмалю, пуллуланази - 0,0006 од.АП/г СР крохмалю та грибної б-амілази - 9 од.АА/г СР крохмалю.

Внаслідок проведеної обробки дослідних даних встановлено, що витрата грибної б-амілази та момент її введення у технологічний процес від початку процесу зцукрювання має переважний вплив на накопичування мальтози в гідролізатах. Використання комплексу ФП в-амілази, пуллуланази для проведення процесу зцукрювання з наступним додаванням ФП грибної б-амілази через 9 год. від початку зцукрювання дає можливість отримувати високомальтозні сиропи з вмістом мальтози до 80 % до маси РР.

Шляхом математичного оброблення експериментальних даних отримано математичну модель процесу ферментативного зцукрювання кукурудзяного крохмалю з метою отримання високомальтозного гідролізату (понад 70 % мальтози до маси РР). На основі отриманих рівнянь з відносною похибкою 5 % встановлено оптимальні технологічні параметри зцукрювання: витрати -амілази з розрахунку 0,03 од.ЗА/г СР крохмалю; витрати пуллуланази і грибної -амілази відповідно 0,0006 од.АП/г та 9 од.АА/г СР крохмалю; грибну -амілазу необхідно вводити у гідролізат через 9 год. від початку процесу зцукрювання. Максимальний вміст мальтози в гідролізаті спостерігається через 402 год. зцукрювання.

Визначено, що послідовність введення зцукрюючих ферментних препаратів у гідролізат має суттєвий вплив на формування вуглеводного складу сиропу, а саме на співвідношення кількостей мальтози, глюкози, та олігосахаридів. Для отримання мальтозного сиропу з вмістом мальтози вище 70 % і глюкози близько 16 % необхідно перший етап зцукрювання проводити протягом 24 год. з використанням ФП грибної -амілази з розрахунку 6 од.АА/г СР крохмалю з подальшим введенням комплексу ФП в-амілази та пуллуланази у кількостях 0,03 од.ЗА/г та 0,0006 од.АП/г СР крохмалю відповідно.

На основі експериментальних досліджень встановлено, що використання поліакриламідних флокулянтів та природних сорбентів для видалення нерозчинних домішок із гідролізатів крохмалю значно інтенсифікує процес їх фільтрування та підвищує ефект очищення сиропів.

Встановлено, що на етапі очищення гідролізатів від нерозчинних домішок ефективним є використання природного сорбенту сапоніт. Внаслідок адсорбції на сапоніті нерозчинних речовин швидкість фільтрування сиропів підвищується у 5,2 рази, а ефект очищення зростає на 6 %.

В результаті оптимізації дослідних даних щодо технологічних параметрів очищення високомальтозних гідролізатів за допомогою сорбенту сапоніт отримано математичні залежності ефекту очищення гідролізатів від витрат та тривалості контакту сорбенту за певних температури та рН гідролізату. За допомогою узагальненого критерію оптимізації визначено значення оптимальних параметрів даного процесу: витрати сапоніту - 1,5 % до маси СР гідролізату, тривалість оброблення 15 хв. за температури 95 С та рН гідролізату 4,75.

Встановлено, що попереднє видалення жиро-білкових домішок шляхом використання сорбенту сапоніт в кількості 1,5 % до маси сухих речовин гідролізату дає можливість зменшити витрати високовартісного активного вугілля для знебарвлення гідролізатів на 20…25 %. Адсорбційне очищення активним вугіллям доцільно проводити за температури 70 С протягом 20 хв, ефект знебарвлення сиропів при цьому буде становити 90 %.

Дослідно-промислові випробування удосконаленої технології високомальтозної патоки на Звягінському крохмальному заводі підтвердили її ефективність. Запропоновані технологічні параметри проведення зцукрювання розрідженої суспензії кукурудзяного крохмалю та очищення гідролізатів забезпечують отримання сиропів з високим вмістом мальтози (до 80 % до маси РР), значне покращення фільтраційних властивостей гідролізатів, підвищення якості готової продукції.

Проведено виробничі випробування щодо використання високомальтозної патоки у виробництві помадних цукерок та заварних видів хліба. Визначено, що використання цієї патоки при виготовленні окремих сортів помадних цукерок дозволяє повністю замінити патоку карамельну, та до 70 % рецептурної кількості меду у медових цукерках.

Встановлено, що у заварних видах хліба можлива заміна рецептурної кількості цукру на високомальтозну патоку. Розрахунок економічного ефекту від впровадження рецептур на виробництво заварних видів хлібу з використанням високомальтозних сиропів як замінників цукру показав можливість збільшення прибутку підприємства за рахунок зменшення витрат на виробництво продукції на 102000 грн на рік за такими позиціями хлібопекарських виробів: хліб “Київський заварний”, “Старокиївський”, “Гроно”.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Грабовська О.В. Особливості кристалізації глюкози / О.В. Грабовська, Н.І. Штангеєва, Н.І. Гордійчук (Сабадаш) // Цукор України. 2003. №3. С. 23-24.

Особистий внесок: приймала участь у проведенні досліджень та обробці експериментальних даних.

2. Грабовська О.В. Вивчення впливу гідратації глюкози на її кристалізацію / О.В. Грабовська, Н.І. Штангеєва, Н.І. Гордійчук (Сабадаш) // Цукор України. 2006. №5. С. 30-31. Особистий внесок: приймала участь у проведенні досліджень та обробці експериментальних даних.

3. Вивчення кінетики зцукрювання крохмалю до мальтози шляхом застосування комбінацій ферментних препаратів / Н.І. Гордійчук (Сабадаш), О.В. Грабовська, Н.І. Штангеєва, Є.В. Розборський // Цукор України. 2006. №6. С. 26-29. Особистий внесок: приймала участь у підборі і аналізі літературних джерел, у плануванні та проведенні експериментальних досліджень, обробці результатів експерименту та оформленні статті.

4. Розроблення технології сухих порошкоподібних продуктів на основі гідролізатів крохмалю / О.В. Грабовська, Н.І. Штангеєва, Н.І. Гордійчук (Сабадаш), О.М. Майданець, К.Д. Малецька, Н.Б. Сильнягіна // Цукор України. 2007. №4. С. 29-31. Особистий внесок: приймала участь у проведенні досліджень, обробці результатів експерименту та у підготовці матеріалів до публікації.

5. Дослідження процесу розпилювального зневоднення дисперсій гідролізованого крохмалю / К.Д. Малецька, Н.Б. Сильнягіна, О.В. Грабовська, Н.І. Штангеєва, Н.І. Гордійчук (Сабадаш), О.М. Майданець // Цукор України. 2007. №5-6. С. 39-40. Особистий внесок: приймала участь у проведенні досліджень, обробці результатів експерименту та оформленні статті.

6. Дослідження ефективності способів фракціонування крохмалю і аналіз отриманих продуктів / О.В. Грабовська, Н.І. Штангеєва, О.М. Майданець, Н.І. Гордійчук (Сабадаш) // Наукові праці НУХТ.2007. №20. С. 5-8. Особистий внесок: приймала участь в організації та проведенні досліджень, обробці експериментальних даних і написанні статті.

7. Дослідження технологічних умов очищення мальтозних гідролізатів крохмалю / Н.І. Гордійчук (Сабадаш), О.В. Грабовська, В.В. Кириченко, Є.В. Розборський // Вісник харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка “Сучасні напрямкми технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв”. Харків: ХНТУСГ, 2007. Вип. 58. С. 194-201.

Особистий внесок: приймала участь в пошуку, підборі та теоретичному аналізі літературних джерел, в організації та проведенні досліджень, проаналізувала їх результати та підготувала матеріал до публікації.

8. Дослідження впливу електромагнітного поля НВЧ на процес окиснення крохмалю пероксидом водню / О.В. Грабовська, А.В. Уханова, О.С. Парняков, Н.І. Гордійчук (Сабадаш) // Цукор України. 2008. №1. С. 34-36. Особистий внесок: приймала участь у підборі і теоретичному аналізі літературних джерел, плануванні і проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних та підготовці матеріалів до друку.

9. Оптимізація технологічних параметрів отримання високомальтозних сиропів із крохмалю / Н.І. Сабадаш, О.В. Грабовська, В.О. Мірошник, Є.В. Розборський // Наукові праці НУХТ. 2008. №24. С. 70-73. Особистий внесок: приймала участь у підборі і теоретичному аналізі літературних джерел, плануванні і проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних та підготовці матеріалів до друку.

10. Декл. пат. 70674 А України, МПК⁷ А23G3/00. Спосіб виробництва глюкозної помади / Грабовська О.В., Штангеєва Н.І., Майданець О.М., Кузнєцова І.В., Гордійчук (Сабадаш) Н.І.; заявник і патентовласник Національний університет харчових технологій. №20031212089; заявл. 23.12.2003; опубл. 15.10.2004, Бюл. № 10. Особистий внесок: провела патентний пошук, приймала участь в експериментальних дослідженнях, обробці отриманих даних та написанні заявки на патент України.

11. Декл. пат. 70716 А України, МПК⁷ С13К1/06, С12Р19/02. Спосіб виробництва високозцукреного сиропу / Грабовська О.В., Штангеєва Н.І., Майданець О.М., Кузнєцова І.В., Гордійчук (Сабадаш) Н.І.; заявник і патентовласник Національний університет харчових технологій. №20031212351; зявл. 25.12.2003; опубл. 15.10.2004, Бюл. № 10. Особистий внесок: провела патентний пошук, приймала участь у організації та проведенні експериментальних досліджень, узагальненні їх результатів, підготовці матеріалів та написанні заявки на патент України.

12. Дослідження впливу мутаротації на швидкість кристалізації глюкози / Н.І. Гордійчук (Сабадаш), Л.О. Григоренко, О.В. Грабовська, В.О. Мірошник // Розроблення, дослідження і створення продуктів функціонального харчування, обладнання та нових технологій для харчової і переробної промисловості: 69-та наукова конференція молодих вчених, аспірантів і студентів, 22-24 квітня 2003 р.: програма і матеріали конференції. К.: НУХТ, 2003. Ч.2. С. 12. Особистий внесок: приймала участь у проведенні експериментальних досліджень, обробці отриманих даних та написанні тез доповіді.

13. Розроблення технології цукристих крохмалепродуктів з використанням фруктово-ягідної сировини / О.В. Грабовська, Н.І. Штангеєва, О.М. Майданець, Н.І. Гордійчук (Сабадаш) // Перспективные направления развития пищевой промышленности: научно-практическая конференція.: сборник научных статей. Одесса: ОЦНТЭИ, 2003. С. 47-49. Особистий внесок: приймала участь у проведенні досліджень, узагальненні отриманих результатів та оформленні тез доповіді.

14. Вплив таутомерних перетворень глюкози на швидкість її кристалізації / Н.І. Штангеєва, О.В. Грабовська, Н.І. Гордійчук (Сабадаш), О.О. Качковський // “Дні науки НаУКМА” 10-та наукова конференція, 26-30 січня 2004 р.: програма. К.: НаУКМА, 2004. Особистий внесок: приймала участь у підборі і теоретичному аналізі літературних джерел, в проведенні експериментальних досліджень, обговоренні та узагальненні результатів досліджень, підготовці матеріалів до публікації.

15. Гордійчук (Сабадаш) Н.І. Дослідження технологічних умов кристалізації ангідридної глюкози / Н.І. Гордійчук (Сабадаш), О.В. Грабовська // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті: 70-та наукова конференція молодих вчених, аспірантів і студентів, 20-21 квітня 2004 р.: програма і матеріали конференції. К.: НУХТ, 2004. Ч.2. С. 12. Особистий внесок: приймала участь у плануванні та проведенні досліджень, проаналізувала їх результати та оформила тези доповіді.

16. Гордійчук (Сабадаш) Н.І. Дослідження технологічних умов ферментативного розріджування крохмалю для виробництва мальтозних сиропів / Н.І. Гордійчук (Сабадаш), А.О. Тихонюк, О.В. Грабовська // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті: 71-ша наукова конференція молодих вчених, аспірантів і студентів, 18-19 квітня 2005 р.: програма і матеріали конференції. К.: НУХТ, 2005. Ч.2. С. 9. Особистий внесок: приймала участь у проведенні досліджень, обробці експериментальних даних та оформленні матеріалів.

17. Гордійчук (Сабадаш) Н.І. Дослідження впливу дозування ферменту на кінетику зцукрювання мальтозних сиропів / Н.І. Гордійчук (Сабадаш), О.В. Грабовська // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті: 72-а наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів, 17-18 квітня 2006 р. К.: НУХТ, 2006. Ч.2. С. 9. Особистий внесок: приймала участь у підборі і теоретичному аналізі літературних джерел, проведенні досліджень, в обробленні експериментальних даних і написанні тез доповіді.

18. Гордійчук (Сабадаш) Н.І. Отримання мальтозних сиропів із крохмалю / Н.І. Гордійчук (Сабадаш), О.В. Грабовська, Н.І. Штангеєва // Удосконалення процесів та обладнання харчових та хімічних виробництв.: XI міжнародна наукова конференція, 30 травня-2 червня 2006 р.: Наукові праці - Одеса: ОНАХТ, 2006. Вип. 28. Т 2. С. 318. Особистий внесок: провела літературний огляд, експериментальні дослідження, проаналізувала і узагальнила їх результати, оформила тези доповіді.

19. Гордійчук (Сабадаш) Н.І. Дослідження впливу ферментного препарату грибної б-амілази на вуглеводний склад мальтозних сиропів / Н.І. Гордійчук (Сабадаш), О.В. Грабовська // Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв: Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, 1-2 березня 2007 р. Полтава: РВЦ ПУСКУ, 2007. С. 42-43. Особистий внесок: приймала участь у підборі і аналізі літературних джерел, в проведенні експериментальних досліджень, проаналізувала їх результати та оформила тези доповіді.

20. Гордійчук (Сабадаш) Н.І. Удосконалення способу очищення мальтозних сиропів від жиро-білкового комплексу / Н.І.Гордійчук (Сабадаш), Є.В. Розборський, О.В. Грабовська // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті: 73-я наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів, 23-24 квітня 2007 р. К.: НУХТ, 2007. Ч.1. С. 145. Особистий внесок: приймала участь в організації та проведенні досліджень, оформила тези доповіді.

21. Оптимізація технологічних параметрів виробництва високомальтозної патоки / Н.І. Сабадаш, В.В. Кириченко, Є.В. Розборський, О.В. Грабовська, В.О. Мірошник // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті: 74-а наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів, 21-22 квітня 2008 р. К.: НУХТ, 2008. С. 179. Особистий внесок: приймала участь у плануванні та проведенні експериментальних досліджень, обговоренні та узагальненні результатів досліджень, підготовці матеріалів до публікації.

АНОТАЦІЯ

Сабадаш Н.І. Удосконалення технології високомальтозних сиропів із кукурудзяного крохмалю. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.05 - технологія цукристих речовин та продуктів бродіння. Національний університет харчових технологій, Київ, 2009.

Дисертаційна робота присвячена удосконаленню технології високомальтозних сиропів із кукурудзяного крохмалю шляхом використання комплексу амілолітичних ферментних препаратів. В дисертаційній роботі представлено теоретичні та експериментальні результати досліджень щодо закономірностей процесу зцукрювання крохмалю при використанні різних комбінацій ферментних препаратів та отримання сиропів з високим вмістом мальтози. Розроблено математичні моделі і визначено оптимальні параметри процесу зцукрювання розріджених крохмальних гідролізатів до мальтози з метою отримання високомальтозних сиропів. Запропоновано ряд способів комбінування ферментних препаратів для отримання мальтозних сиропів прогнозованого вуглеводного складу.

Удосконалено технологічну схему очищення ферментативних гідролізатів крохмалю від нерозчинних та розчинних домішок. Обґрунтовано ефективність використання природного сорбенту сапоніт для попереднього видалення завислих домішок та покращення процесу фільтрування. Удосконалено схему адсорбційного очищення гідролізатів крохмалю від барвних речовин.

Розроблено апаратурно-технологічну схему одержання високомальтозних сиропів із кукурудзяного крохмалю, наведено результати виробничих досліджень.

Ключові слова: амілолітичні ферменти, зцукрювання, гідролізат, сорбент, фільтрування, адсорбційне очищення, високомальтозні сиропи.

АННОТАЦИЯ

Сабадаш Н.И. Усовершенствование технологии высокомальтозных сиропов из кукурузного крахмала. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.05 - технология сахаристых веществ и продуктов брожения. Национальный университет пищевых технологий, Киев, 2008.