Индивидуальное задание по теме: «Получение глюкозо-фруктозных сиропов»
Глюкозно-фруктозный сироп (ГФС) – крахмалопродукт, используемый в пищевой промышленности в качестве заменителя сахара. Продукт состоит в основном из фруктозы и глюкозы, поэтому по сладости и питательной ценности равноценен сахарозе. Примерный состав глюкозно-фруктозного сиропа: сухие вещества, глюкоза 53%, фруктоза 42-45%, полисахариды менее 1,0% Ю-псикоза менее 0,3%, зола менее 0,05%; рН сиропа 4,0-4,5. Высоко фруктозные сиропы содержат 60-90% фруктозы.
Сфера применения глюкозно-фруктозных сиропов определяется их свойствами: низкой вязкостью, легкой сбраживаемостью дрожжами, стабильностью цветности и т. д. Высокая гигроскопичность сиропов способствует сохранению влаги и предотвращает высыхание глазури, помадки, зефира, пастилы, мягких конфет и жевательной резинки. Высокое осмотическое давление сиропов обусловливает быстрое проникновение Сахаров в ткани консервируемых продуктов.
Добавление сиропов устраняет кристаллизацию продуктов кондитерского и консервного производства. Все виды безалкогольных напитков, соков и джемов, приготовленные на глюкозно-фруктозных сиропах, сохраняют аромат ягод и фруктов и их натуральную окраску.
Рис. 1 Глюкоза — (1); фруктоза — (2)
Основным сырьем для производства глюкозо-фруктозных сиропов является крахмал (например, кукурузный и картофельный крахмалы), который содержит молекулы двух типов, состоящих из остатков глюкозы: линейные (амилоза) и разветвленные (амилопектин) и преобразуются в глюкозу посредством кислого или ферментативного гидролиза. В пищевой промыщленности ГФС, получают при ферментативном гидролизе крахмалсодержащего сырья с последующей частичной изомеризацией глюкозы во фруктозу с помощью глюкозоизомеразы (ГИ). Химический метод не используют в промышленности.
Биотехнологический метод
Ферментативная обработка крахмала начинается с действия α-амилазы с целью его разжижения. Этот процесс осуществляется при температуре 80—110 °С, рН 6,5—6,7 в присутствии ионов кальция, которые активизируют и стабилизируют α-амилазу (продуцент — Bacillus subtilis). На следующей стадии ферментативной обработки крахмала производится осахаривание (трансформации в глюкозу) с помощью глюкоамилазы(продуцент – гриб Аspergillus niger), которая представляет собой типичную экзогидролазу. В результате ферментативных превращений крахмала при действии глюкозоизомеразы полученная глюкоза обратимо изомеризуется во фруктозу с получением глюкозо-фруктозного сиропа.
Рис. 5 Технологическая схема производства глюкозно-фруктозного сиропа из крахмала
Глюкозоизомераза является внутриклеточным ферментом и должна использоваться в иммобилизованной форме ( т. е. искусственно связанно с нерастворимым носителем, но сохраняющее свои каталитические свойства). Лучшим способом иммобилизации является адсорбция фермента на различных носителях после разрушения клеток или включения его в гель с последующей сшивкой. Суспензию подвергают желатинизации при температуре около 60 °С и рН 6,0—6,5. Затем добавляют термостабильную α-амилазу и процесс разжижения крахмала осуществляют при температуре 90—105 °С.
После этого суспензию охлаждают до 60 °С и понижают рН до 4,5. В дальнейшем в реакционную среду добавляют глюкоамилазу и процесс осахаривания проводят при температуре 55 °С и рН 4,5, при этом получают сироп, в котором глюкозы 94—96 %, а сухих веществ 30 %. В связи с тем, что глюкозоизомераза ингибируется ионами кальция, которые добавляли на стадии разжижения для активирования α-амилазы, глюкозный сироп перед изомеризацией тщательно очищают.
При этом удаляются и другие примеси. Очистка включает фильтрование, очистку активированным углем, повторное фильтрование, ионообменную очистку на катионитах и анионитах. Так как растворенный в глюкозном сиропе воздух ингибирует глюкозоизомеразу, в дальнейшем проводят процесс деаэрации. После этого в сироп добавляют активатор глюкозоизомеразы — ионы магния (сернокислый магний) и рН доводят до 7,5—8,2. После повторного фильтрования глюкозный сироп направляют на изомеризацию, которую проводят при температуре 60 °С, рН в полученном продукте, содержащем 42 % фруктозы, доводят до 4,0. Затем с помощью активированного угля сироп обесцвечивают, фильтруют, подвергают ионообменной очистке и снова рН доводят до 4,0.
Рис. 6 Катализируемая глюкоизомеразой реакция
После повторного фильтрования глюкозо-фруктозный сироп упаривают до содержания сухих веществ 71 %, что обеспечивает его длительное хранение.
1. Преобразование крахмала в глюкозу возможно посредством кислого гидролиза. Далее провести частичную изомеризацию глюкозы во фруктозу химическим способом трудно, но возможно при действии фермента (глюкозоизомеразы).
Гидролиз крахмала до молекул глюкозы:
2. Кислотный гидролиз сахарозы
В этом методе получают равную смесь глюкозы и фруктозы, но необходим ГФС составом: глюкоза 53%, фруктоза 42-45%. Следовательно далее нужно либо добавить в смесь глюкозу (что более оправдано, т.к. чистую глюкозу можно получить кислотным гидролизом крахмала), либо уменьшением содержания фруктозы.
К преимуществам химического метода получения ГФС можно отнести:
- точное знание содержания продуктов реакции в получаемой смеси;
- недорогие реагенты и катализаторы;
Источник
Глюкозно-фруктозный сироп MFx42.1 («Каргилл»)
Массовая доля сухих веществ 70-71,5 %, массовая доля редуцирующих веществ 97-98 %, фруктоза 40-44 %, глюкоза 50-54 %, мальтоза 2-3 %, другие сахара не более 10 в сумме.
Глюкозно-фруктозный сироп MFx42.1 имеет уникальный состав сочетания фруктозы , глюкозы, высших сахаров, мальтодекстринов. Что делает его основным компонентом в приготовлении напитков, табаков и кальянных смесей.
По уровню сладости и вкусовому профилю сироп сравним с сахаром, а с точки зрения биологической ценности превосходят его, обладая более оптимальным углеводным составом.
Основное свойство глюкозно-фруктозного сиропа MF x 42.1 производства ООО КАргилл – оттенять и усиливать аромат смеси, делает его незаменимым при изготовлении кальянных смесей, придания товарного вида курительным смесям, улучшению и приданию торгового вида табаку .
Этот ГФС прост в использовании, по плотности он практически равен плотности воды, поэтому его применение не требует каких либо особых инструментов и оборудования. Есть один нюанс- глюкозно- фруктозный сироп не терпит охлаждения ниже 20 градусов по шкале Цельсия, иначе происходит выкристаллизация глюкозы . В этом случае , для восстановления прежнего внешнего состояния, нужно нагреть ГФС до температуры 40 градусов и кристалл глюкозы растворится. Данный процесс не портит свойства глюкозно- фруктозного сиропа и его органолептические характеристики остаются неизменными.
Глюкозно- фруктозный сироп MF x 42 так же незаменим при производстве безалкогольных сладких напитков в качестве заменителя сахара и подсластителей. Причиной использования ГФС являются следующие свойства глюкозно- фруктозного сиропа: усиление аромат, абсолютная натуральность и природная естественная сладость, усиление яркости и чистоты цвета, консервирующие свойства.
В кондитерском производстве глюкозно-фруктозный сироп по функциональным свойствам сравнивают с инвертным сахаром. У нас в продаже постоянное наличие патоки и глюкозно- фруктозных сиропов производства ООО Каргилл.
Замена 100 % сахара глюкозно-фруктозным сиропом не изменяет сладость, аромат и структуру продукта.
Глюкозно-фруктозным сиропом можно заменить до 20—50 % сахарозы в тортах, до 20 % — при выработке белой глазури, 25—75 % — в глазури для зефира и полностью заменить сахарозу в желейных начинках.
Купить сироп для курительных смесей, для добавления к табаку в процессе ферметизации, для создания кальянных смесей можно у нас по адресу: Московская область, город Реутов, улица Транспортная, строение 20.
Источник