Download to read offline
29281ip
- 1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН (19) KZ(13) A4 (11) 29281 (51) C12P 19/24 (2006.01) МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ (21) 2013/1937.1 (22) 24.12.2013 (45) 15.12.2014, бюл. №12 (72) Оспанкулова Гульназым Хамитовна; Полуботько Ольга Васильевна; Нургазиева Айымгуль Сагидуллиновна (73) Товарищество с ограниченной ответственностью "Казахский научно- исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции" (56) Патент US 4567142; С12Р 19/24, 24.01.1986 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛЮКОЗНО- ФРУКТОЗНОГО СИРОПА ИЗ КРАХМАЛА СОРГО (57) Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности, а именно к способам получения сладителей (паток и сиропов) из крахмала. Технической задачей изобретения является получение в лабораторных условиях глюкозно- фруктозного сиропа марки ГФС-42, соответствующего ТУ У 15.6-32615426-009-2005, которая достигается за счет использования глюкозного сиропа с содержанием редуцирующих веществ - 95,1%, полученного из соргового крахмала; проведения реакции изомеризации глюкозы во фруктозу через реакционную колонку, наполненную неподвижным слоем глюкозоизомеразы Sweetzyme (>350 ЕА/г) («Novozymes», Дания) объемом 25 см3 , при температуре глюкозного сиропа на входе в колонку 60°С, скорости подачи - 10 мл/мин, времени контакта - 30 минут. Преимуществом данного способа является: - использование для получения глюкозно- фруктозного сиропа глюкозного сиропа, полученного из соргового крахмала - нетрадиционного дешевого сырья для получения сахаропродуктов; - использование высокоэффективных биокатализаторов для изомеризации (Sweetzyme), позволяющих за короткое время контакта и при относительно невысокой температуре 60°С получить глюкозно-фруктозный сироп, соответствующий требованиям нормативной документации. (19)KZ(13)A4(11)29281
- 2. 29281 2 Изобретение относится ккрахмалопаточной промышленности, а именно к способам получения сладителей (паток и сиропов) из крахмала. Известен способ получения глюкозно- фруктозного сиропа (см. описание из патента SU 1285789, С12Р 19/24), заключающийся в пропускании раствора глюкозы через колоночный реактор, заполненный пористым аминированным носителем с иммобилизованной на нем с помощью глутарового альдегида глюкозоизомеразой, и ферментативной изомеризации глюкозы в присутствии ионов кобальта, отличающийся тем, что, с целью увеличения чистоты целевого продукта и ускорения процесса, в качестве аминированного носителя используют сшитый аминированный сополимер стирола, содержащий 2 - 10% глицидилметакрилата, на котором иммобилизуют ионы кобальта в количестве 1-5 мг/г. Недостатком данного способом является использование дорогостоящих материалов, таких как сополимер стирола и ионы кобальта. Известен способ приготовления глюкозно- фруктозного сиропа, содержащего глюкозу 45 и фруктозу (см описание из патента SU 1194286, С12Р 19/24), который основан на том, что раствор глюкозы (субстрат) пропускают через реактор, в котором имеется катализатор-носитель с глюкозоизомеразной активностью, причем исходный раствор предварительно подвергают контактированию с брикетами из двуокиси кремния или алюмосиликата при соотношении масс катализатора и указанных брикетов 1:(1-3), преимущественно 1:1. Недостатком данного способам является усложненность и длительность процесса изомеризации глюкозы во фруктозу, за счет предварительного контактирования с брикетами из двуокиси кремния или алюмосиликата. Наиболее близким способом (прототипом) является способ получения глюкозно-фруктозных сиропов преимущественно из рафинированного кукурузного крахмала (см описание из патента US4567142; С12Р 19/24; 24.01.1986), который включает контактирование глюкозного сиропа с химически стабилизированным слоем глюкозоизомеразы при температуре от примерно 90°С до примерно 140°С, при pH от 3 до 8 и времени контакта достаточной, чтобы достигнуть конечного содержания в упомянутом сиропе от 53 до 60% фруктозы в расчете на общее содержание углеводов. Недостатком данного способа является высокая температура при контактировании со слоем глюкозоизомеразы (от примерно 90°С до примерно 140°С). Технической задачей изобретения является в получение глюкозно-фруктозного сиропа марки ГФС-42 из соргового крахмала, соответствующего ТУ У 15.6-32615426-009-2005. Новизна предлагаемого способа получения глюкозно- фруктозного сиропа состоит: в использовании соргового крахмала; реакции изомеризации при температуре 60°С. Для получения глюкозно-фруктозного сиропа был использован глюкозный сироп, полученный из соргового крахмала с содержанием редуцирующих веществ - 95,1%, сухих веществ - 40%, соответствующий требованиям ГОСТ 52060-2003 «Патока крахмальная. Общие технические условия» и биокатализатор - иммобилизованная глюкозоизомераза Sweetzyme (>350 ЕА/г) («Novozymes», Дания). Для проведения реакции изомеризации, глюкозный сироп был тщательно очищен активным углем, соответствующим ГОСТ 20464-75 «Уголь активный АГ-3. Технические условия». Препарат глюкозоизомеразы Sweetzyme был подготовлен следующим образом: фермент замачивался в глюкозном сиропе при температуре 35±2°С, добавлялась соль MgSO4 7H2O в количестве 0,55 г/л, показатель pH регулировался добавлением раствора гидроксида натрия до уровня 7,5. Для изомеризации глюкозы во фруктозу, 200 мл глюкозного сиропа пропускалось через реакционную колонку, наполненную неподвижным слоем глюкозоизомеразы объемом 25 см3 , при температуре глюкозного сиропа на входе в колонку 60°С, скорости подачи - 10 мл/мин, времени контакта - 30 минут. В связи с тем, что процесс изомеризации заключается в ферментативном превращении молекул глюкозы во фруктозу, конверсия глюкозы контролировалась по убыли глюкозы. Концентрация фруктозы в полученном ГФС после изомеризации при температуре 60ºС составила 43,1%, что соответствует - ГФС-42. После изомеризации сироп очищался от введенных перед изомеризацией реактивов фильтрованием с активным углем АГ-3 из расчета 0,1% к массе сухих веществ крахмала, кизельгуром, ионообменными смолами. После фильтрования ГФС уваривался до содержания СВ 71%. Во избежание нарастания цветности, pH полученного сиропа удерживался в пределах 4,5-5,0. В соответствии с ТУ У 15.6-32615426-009-2005 были определены качественные характеристики ГФС (таблица 1). Таблица 1 Качественные показатели глюкозно-фруктозного сиропа из соргового крахмала Наименование показателей Норма по НД Фактическое значение Органолептические характеристики Внешний вид Вязкая жидкость Соответствует Вкус Сладкий, без привкуса Соответствует Запах без запаха Соответствует Физико-химические свойства
- 3. 29281 3 Наименование показателей Нормапо НД Фактическое значение Сухие вещества 70,5...71,5 71 pH 4,0...6,0 4,0 Массовая доля золы, %, не более 0,1 0,07 Фруктоза 40...44 43,1 Глюкоза >50 56,9 В соответствии с таблицей 1 полученный глюкозно-фруктозный сироп соответствует требованиям данного нормативного документа по всем показателям. Преимуществом данного способа является: - использование для получения глюкозно- фруктозного сиропа глюкозного сиропа, полученного из соргового крахмала - нетрадиционного дешевого сырья для получения сахаропродуктов; - использование высокоэффективных биокатализаторов для изомеризации (Sweetzyme), позволяющих за короткое время контакта и при относительно невысокой температуре 60°С получить глюкозно-фруктозный сироп, соответствующий требованиям нормативной документации. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения глюкозно-фруктозного сиропа, включающий изомеризацию глюкозы во фруктозу путем пропускания через реакционную колонку, наполненную неподвижным слоем иммобилизованной глюкозоизомеразы, отличающийся тем, что используют глюкозный сироп с содержанием редуцирующих веществ - 95,1%, полученный из соргового крахмала, реакцию изомеризации проводят глюкозоизомеразой Sweetzyme (>350 ЕА/г) («Novozymes», Дания) объемом 25 см3 , при температуре глюкозного сиропа на входе в колонку 60°С, скорости подачи - 10 мл/мин, времени контакта - 30 минут. Верстка Ж. Жомартбек Корректор К. Нгметжанова