CS250459B1

CS250459B1 - The method of processing grain and cereal flours by biotechnological processes using its own enzymatic raw material system

Info

Publication number: CS250459B1
Application number: CS852685A
Authority: CS
Inventors: Frantisek David; Ludmila Hamrova; Karel Hejkal; Jaroslav Soukal
Original assignee: Frantisek David; Ludmila Hamrova; Karel Hejkal; Jaroslav Soukal
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Řešení spočívá v přípravě jemně mleté suspenze ve vodě, a to 1 dílu hmot. škrobnaté suroviny a 1 až 3 dílů hmot. vody, v jejím rozdělení v odstředivém poli tak, aby se získala přibližně polovina sušiny mouky frakce škrobové a polovina sušiny frakce bílkovinné, která obsahuje převážnou část amylolytických a proteolytických enzymů a malozrnného škrobu a má sušinu 20 až 35 % hmot. Bílkovinná frakce se podrobí přímo odbourání škrobové složky vlastními amylolytickými enzymy při teplotách 55 až 68 °C po dobu 60 až 180 minut na DE = 20 až 70 % hmot. v sušině a suší na dietetický přípravek. Bílkovinný obsah proteinové frakce se podrobí odbourání vlastními proteolytickými enzymy při 40 až 50 CC, pH 3,0 až 4,5, po dobu 60 ážCl20 minut a usuší na popotravinářské aditmwn. Při využití na výrobu speciálního nebo bezvodého lihu se provede postupně odbourání obou složek, přidá se malé množství sladu a provede se ochlazení, zakvašení a kvašení známým způsobem. Získá se líh a výpalky o sušině 10 až 14 %, které je možno zahustit a sušit.The solution consists in preparing a finely ground suspension in water, namely 1 part by weight of starchy raw material and 1 to 3 parts by weight of water, in its division in a centrifugal field so as to obtain approximately half of the dry matter of the starch fraction flour and half of the dry matter of the protein fraction, which contains the majority of amylolytic and proteolytic enzymes and small-grained starch and has a dry matter of 20 to 35% by weight. The protein fraction is subjected to direct degradation of the starch component by its own amylolytic enzymes at temperatures of 55 to 68 °C for 60 to 180 minutes to DE = 20 to 70% by weight in dry matter and dried into a dietary preparation. The protein content of the protein fraction is subjected to degradation by its own proteolytic enzymes at 40 to 50 °C, pH 3.0 to 4.5, for 60 to 120 minutes and dried for food additives. When used for the production of special or anhydrous alcohol, both components are gradually degraded, a small amount of malt is added and cooling, fermentation and fermentation are carried out in a known manner. Alcohol and distillates with a dry matter content of 10 to 14% are obtained, which can be concentrated and dried.

Description

Vynález se týká zpracování obilí a obilních mouk biotechnologickými postupy na líh, potravinářské a krmné přísady s využitím vlastního enzymatického systému suroviny.The invention relates to the processing of cereals and cereal flours by biotechnological processes into alcohol, food and feed additives using the own raw material enzymatic system.

Jsou známy způsoby zpracování obilí nebo obilních mouk na škrob, líh a krmivá. Tyto technologie vycházejí buď z nemleté suroviny, která se bud paří nebo se jemně mele a potom tepelně zpracuje přímo na líh, krmivo, bez rozdělení suspenze na bílkovinnou a škrobovou složku. Další způsoby využívají obilních mouk, které se dispergují ve vodě, dělí v odstředivém poli se snahou získat maximální podíl škrobové složky, přičemž získaný bílkovinný podíl má nízkou sušinu a není vhodný bez předchozího zahuštění suchou škrobnatou surovinou pro další biotechnologické zpracování s využitím enzymatického komplexu suroviny. K dalšímu technologickému postupu se používá izolovaných enzymatických preparátů, které většinou nárokují vyšší teploty, při zpracování na líh, nebo potravinářské a krmné přísady. Odseparovaný škrohový podíl neobsahuje prakticky žádné vlastní enzymy, má velký podíl malozrnného škrobu a pro další biotechnologický proces je méně vhodný a musí se náročně vícestupňové rafinovat, což je spojeno s velkou spotřebou vody a tím je proces celkově náročný na energii.Methods for processing cereal or cereal flours into starch, alcohol and feed are known. These technologies are based either on unground raw material, which is either steamed or finely ground and then heat processed directly into alcohol, feed, without dividing the suspension into a protein and starch component. Other methods utilize cereal flours which are dispersed in water, divided in a centrifugal field in an attempt to obtain the maximum proportion of starch component, the protein portion obtained having a low dry matter content and not suitable without further thickening with dry starch raw material for further biotechnological processing using the enzymatic feedstock complex. For the next technological process isolated enzymatic preparations are used, which usually require higher temperatures, when processed into alcohol, or food and feed additives. Separated cross-section contains practically no enzymes of its own, has a large proportion of small-grain starch and is less suitable for the next biotechnological process and has to be refined in a multistage step, which is associated with high water consumption and hence energy-intensive.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob podle vynálezu spočívající v přípravě jemné suspenze obilí ve vodě pomocí korundových mlýnů, nebo suspenze mouky ve vodě do 50 °C, nejlépe z 1 dílu hmot. mouky a 1 až 3 dílů hmot. vody, v jejím rozdělení v odstředivém poli a zatížení stroje tak, aby se získalo z 1 dílu hmot. sušiny mouky 0,4 až 0,5 hmot. dílu bílkovinné frakce s obsahem 20 až 35 % hmot. sušiny a 0,6 až 0,5 dílu hmot. sušiny frakce škrobové. Škrobová frakce s malým obsahem vlastních enzymů se po úpravě sušiny použije přímo v návazných odvětvích, zejména průmyslu papírenském, nebo se hydrolyzuje na hydrolyzát pro krmné účely, nebo se termicky modifikuje na bobtnavé škroby, případně se rafinuje pro výrobu suchého škrobu nebo potravinářských škrobových hydrolyzátů. Rafinační voda se použije pro přípravu suspenze mouky. Bílkovinná frakce o sušině 20 až 35 % hmot., s obsahem 50 až 70 % hmot. škrobu v sušině a obsahující veškeré proteolytické a amylolytické enzymy vlastní suroviny se s malým přídavkem nebo bez přídavku dalších enzymatických preparátů využije pro výrobu jedlých a krmných přísad, a to buď odbouráním škrobové, nebo bílkovinné složky této frakce. Bílkovinná složka se odbourává v rozmezí teplot 40 až 50 °C, pH 3 až 4,5, škrobová složka v rozmezí teplot 55 až 68 °C po dobu podle požadovaného zcukření, zpravidla 1 až 3 hodiny. Potom následuje sušení známými způsoby. S výhodou se bílkovinná frakce použije pro výrobu speciálního lihu po předchozím odbourání bílkovinné a škrobové složky s minimálním přídavkem amylolytických enzymatických přípravků, převážně sladu, za teploty nepřesahující 68 °C. Následuje chlazení na zákvasnou teplotu, kvašení, destilace lihu a zužitkování výpalků o sušině 10 až 15 % hmot. přímo nebo po zahuštění, případně separaci a sušení.These drawbacks are eliminated by the process according to the invention of preparing a fine suspension of cereals in water by means of corundum mills or a suspension of flour in water up to 50 ° C, preferably from 1 part by weight. 1 to 3 parts by weight of flour; water, in its distribution in a centrifugal field and the load of the machine so that it is obtained from 1 part by mass. dry matter of flour 0.4 to 0.5 wt. % of the protein fraction containing 20 to 35 wt. and 0.6 to 0.5 parts by weight of dry matter. dry matter fraction starch. The starch fraction with a low content of its own enzymes is used directly in the downstream industries, especially the paper industry, after the dry matter treatment, or is hydrolyzed to hydrolyzate for feed purposes, or is thermally modified to swell starches, or refined to produce dry starch or food starch hydrolysates. The refining water is used to prepare a flour suspension. Protein fraction with a dry matter content of 20 to 35% by weight, containing 50 to 70% by weight. starch in the dry matter and containing all proteolytic and amylolytic enzymes of the raw material, with or without the addition of other enzymatic preparations, is used for the production of edible and feed additives, either by degrading the starch or protein components of this fraction. The protein component breaks down in the temperature range of 40 to 50 ° C, pH 3 to 4.5, the starch component breaks down in the temperature range of 55 to 68 ° C for a period of time depending on the desired sugars, usually 1 to 3 hours. This is followed by drying by known methods. Preferably, the protein fraction is used for the production of special alcohol after prior degradation of the protein and starch components with minimal addition of amylolytic enzymatic preparations, mainly malt, at a temperature not exceeding 68 ° C. Cooling to fermentation temperature, fermentation, distillation of alcohol and utilization of stillage with dry matter of 10 to 15% by weight follow. directly or after concentration or separation and drying.

Předností způsobu podle vynálezu je technologická jednoduchost, využití celé sušiny a enzymatického systému suroviny, s nízkými nároky na energii, vodu a další enzymatické proteolytické a amylolytické preparáty.The advantage of the process according to the invention is the technological simplicity, utilization of the entire dry matter and enzymatic system of the raw material, with low energy, water and other enzymatic proteolytic and amylolytic preparations.

Příklad 1Example 1

Pšeničná mouka se suspenduje ve vodě o teplotě nepřesahující 50 °C v poměru 1 díl hmot. mouky a 1,3 hmot. dílu vody, rozdělí se v dekantační odstředivce se součinitelem odstřeďování minimálně 600, při 50 až 60 % zatížení stroje. Z 1 dílu hmot. sušiny mouky se získá 0,5 až 0,6 hmot. dílu bílkovinné frakce a 0,4 až 0,5 hmot. dílu škrobové fralkce. Bílkovinná frakce o sušině 20 až 35 °/o hmot. se odbourává při 50'° Celsia, pH 3,5 až 4,5 po dobu 60 až 120 minut, následuje inaktivace při teplotě 85 ^CC a usušení s výhodou na rozprašovací sušárně. Výrobek slouží jako- potravinářský zušlechťovací nebo krmivářský prostředek. Příklad 2The wheat flour is suspended in water at a temperature not exceeding 50 ° C in a ratio of 1 part by weight. flour and 1.3 wt. It is distributed in a decanter centrifuge with a spin factor of at least 600, at 50 to 60% load on the machine. Of 1 part by weight. 0.5 to 0.6 wt. and 0.4 to 0.5 wt. of a starch fraction. Protein fraction with dry matter of 20 to 35% / wt. is degraded at 50 ° C, pH 3.5 to 4.5 for 60 to 120 minutes, followed by inactivation at 85 ^° C and drying preferably in a spray drier. The product serves as a food processing or feed agent. Example 2

Postup přípravy, dělení suspenze a odbourání bílkovinné frakce jako v příkladě 1. Dále následuje odbourání škrobové frakce zahřátím na teplotu 55 až 68 °C po dobu 1 až 3 hodiny, následuje inaktivace a usušení na válcové nebo rozprašovací sušárně. Výsledný produkt o dextrosovém ekvivalentu DE = 10 až 30 % hmot. v sušině slouží jako potravinářský dietetický prostředek, nebo jako přísada do krmiv pro telata, kde nahrazuje část tukové složky.The process for preparing, separating the slurry and degrading the protein fraction as in Example 1 is followed by degradation of the starch fraction by heating to 55 to 68 ° C for 1 to 3 hours, followed by inactivation and drying in a roller or spray drier. The resulting product having a dextrose equivalent of DE = 10 to 30 wt. in the dry matter, it serves as a food dietetic or as an additive to feed for calves, replacing part of the fat component.

Příklad 3Example 3

Postup přípravy a dělení suspenze jako v příkladě 1. Dále následuje odbourání bílkovinné frakce zahřátím na teplotu 50 áž 51 °C po dobu 30 minut, potom následuje odbourání škrobu zahřátím na teplotu 55 až 57 °C po dobu 30 až 60 minut a zahřátím na 64 až 68 °C po dobu 20 až 60 minut, čímž dojde k úplnému zmazovatění škrobu. Potom se provede ochlazení na 60 °C a přidá jemně mletý slad v množství 6 až 10 % hmot. obsahu škrobu. Pokračuje se v chlazení na teplotu 55 až 57 °C s prodlevou 20 až 30 minut. Potom se provede ochlazení na zákvasnou teplotu, obvykle v rozmezí 20 až 30 ^CC, přidá se droždí a provede se prokvašení po: dobu 48 až 72 hodin. Potom ná250459 sleduje destilace a rafinace lihu, vhodného pro výrobu speciálních destilátů. Zbytek po destilaci se bud přímo zkrmuje, nebo se zahustí na sušinu 30 až 35 % hmot. odpaře6 ním nebo zahuštěním škrobnatou surovinou a suší na hodnotné bílkovinné krmivo s obsahem 25 až 60 % hmot. bílkovin v sušině.Slurry preparation and separation procedure as in Example 1. The protein fraction is then degraded by heating to 50 to 51 ° C for 30 minutes, followed by degradation of the starch by heating to 55 to 57 ° C for 30 to 60 minutes and heating to 64 ° C. to 68 ° C for 20 to 60 minutes to completely grease the starch. Cooling to 60 ° C is then carried out and finely ground malt is added in an amount of 6 to 10 wt. starch content. Cooling is continued at 55-57 ° C with a 20-30 minute delay. Cooling to a fermentation temperature of 20-30 ^° C is then carried out, the yeast is added and the fermentation is carried out for 48 to 72 hours. Thereafter, the distillation and refining of alcohol suitable for the production of special distillates is monitored. The distillation residue is either fed directly or concentrated to a dry matter of 30 to 35% by weight. by evaporation or concentration by a starchy raw material and dried to a valuable protein feed containing 25 to 60 wt. protein in dry matter.

Claims

SUBJECT

Process for the processing of cereals and cereal flours by biotechnological processes using its own enzymatic raw material system, characterized in that a suspension of ground raw material in water is prepared from 1 part by weight. 1 to 3 parts by weight of flour; water, divided in a centrifugal field so that from 1 part by mass. the suspension obtained 0.4 to 0.5 wt. % of starch and 0.5 to 0.6 wt. % of the protein fraction containing most of the raw material enzymes having a dry matter content of 25 to 35 percent by weight, which is subjected to degradation

The protein components at 40 to 50 ° C, pH 3.0 to 4.5 for 60 to 120 minutes, or starch content at temperatures of 55 to 68 ° C for 60 to 180 minutes, or both, and dried to food and feed ingredients or followed by saccharification, cooling, fermentation, distillation, refining into special distillates, or possibly dehydration of the alcohol to obtain a protein concentrate which is either thickened and dried or fed directly.