CZ2005810A3 - Zpusob výroby obilných extraktu enzymatickou hydrolýzou - Google Patents

Zpusob výroby obilných extraktu enzymatickou hydrolýzou Download PDF

Info

Publication number
CZ2005810A3
CZ2005810A3 CZ20050810A CZ2005810A CZ2005810A3 CZ 2005810 A3 CZ2005810 A3 CZ 2005810A3 CZ 20050810 A CZ20050810 A CZ 20050810A CZ 2005810 A CZ2005810 A CZ 2005810A CZ 2005810 A3 CZ2005810 A3 CZ 2005810A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
temperature
suspension
degc
cereal
sugar
Prior art date
Application number
CZ20050810A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ297950B6 (cs
Inventor
Zoufalý@Tomás
Mencl@Petr
Stancl@Jaromír
Brynych@Petr
Original Assignee
Výzkumný ústav pivovarský a sladarský, a. s.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Výzkumný ústav pivovarský a sladarský, a. s. filed Critical Výzkumný ústav pivovarský a sladarský, a. s.
Priority to CZ20050810A priority Critical patent/CZ297950B6/cs
Publication of CZ2005810A3 publication Critical patent/CZ2005810A3/cs
Publication of CZ297950B6 publication Critical patent/CZ297950B6/cs

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Cereal-Derived Products (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

Zpusob výroby obilného extraktu podle vynálezu spocívá v tom, ze se na obilný srot ve vodné suspenzi v hmotnostním pomeru 1:4 az 1:9 za stálého míchání v bioreaktoru pusobí smesnými prumyslovými enzymovými preparáty, pricemz se na 100 kg obilného srotu dávkuje 20 az 60 ml alfa amylasy (EC 3.2.1.1),20 az 60 ml beta-amylasy (EC 3.2.1.2), 30 az 90 ml beta- glukanasy (EC 3.2.1.6 a EC 3.2.1.4) a 20 az 100 ml proteasy (EC 3.4.24.4) pri teplote zvysující se od pokojové teploty do proteolytické teploty 45 az 55 .degree.C rychlostí 1 .degree.C/min. Pri této teplote se suspenze udrzuje po dobu 100 az 200 min., po té se teplota zvolna zvýsí na vyssí cukrotvornou teplotu 70 az 80 .degree.C, pri níz sesuspenze ponechá za stálého promíchávání 25 az 40min., a dále se suspenze ochladí na nizsí cukrotvornou teplotu 55 az 65 .degree.C. Pri dosazení této teploty se k suspenzi pridá dalsí smesný enzymový preparát s aktivitou glukoamylasy (EC 3.2.1.3), xylanas (EC 3.1.1.32 a EC 3.2.1.8), xylosidasy (EC3.2.1.37), mannanasy (EC 3.2.1.78) v mnozství 10 az 40 ml na 100 kg obilného srotu a nizsí cukrotvorná teplota cca 60 .degree.C se udrzuje az do dokonalého zcukrení suspenze (zcukrení se deteguje jodovou zkouskou), po té se suspenze ochladí na 20 az25 .degree.C, extrakt se oddelí a zkoncentruje.

Description

Způsob výroby obilných extraktů enzymatickou hydrolýzou
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby obilných extraktů enzymatickou hydrolýzou určených zejména pro přípravu piva.
Dosavadní stav
V současné době se vyrábí sladový výtažek , tj. extrakt ze sladu, převážně ječmenného. Sladový výtažek nachází uplatnění v potravinářství, zejména v pekařství, a také ve výrobě nealko-nápojů, dále ve farmacii a v doplňkové výživě. Užívání sladových výtažků v pivovarství se realizuje v menší míře v zahraničí. Mimo potravinářský obor nacházejí sladové výtažky uplatnění v textilním průmyslu pro svoji vysokou enzymatickou aktivitu. %
Dále se běžně vyrábějí tzv. cukerné ( iresp. glukó^ové) sirupy, převážně hydrolýzou kukuřice, nebo bramborového škrobu. Tyto se užívají v pivovarství, ale / 2 jejich značnou nevýhodou je nedostatek maltosy, jako technologicky nejdůležitějšího pivovarského cukru. Tento fakt způsobuje technologické obtíže a negativně ovlivňuje senzorické vlastnosti piva. Dalším nedostatkem je absence alfa-aminodusíku, nezbytného pro metabolismus kvasinek.
Dále se pro výrobu piva vyrábějí mladinové koncentráty, kde je vždy k výrobě výchozí mladiny použit ječmenný slad, popř. pšeničný slad, dále je dodán upravený chmel a po varním procesu je filtrát zahuštěn na vyšší koncentraci sušiny. Tento produkt je kvalitní, avšak patří k cenově náročnějším.
Není známo, že by se běžně vyráběly obilné extrakty vhodné pro výrobu piva enzymatickou hydrolýzou obilovin.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby obilného extraktu, který podle vynálezu spočívá v tom, že se na obilný šrot ve vodné suspenzi v hmotnostním poměru 1:4 až 1:9 za stálého míchání v bioreaktoru působí směsnými průmyslovými enzymovými preparáty, přičemž se na 100 kg obilného šrotu dávkuje 20 až 60 ml alfa ! ! J { — 2 —
II ti t « t S 4 t t f t ( i « it liti i « t « « t * « « c «
I « i i t · t « ř « » • « c » ( « « « « · < * t c i « ť * i V ,z amylasy (EC 3.2.1.1), 20 až 60 ml beta-amylaj£y (EC 3.2.1.2), 30 až 90 ml beta<2 /2 glukana^y (EC 3.2.1.6 a EC 3.2.1.4) a 20 až 100 ml protea^y (EC 3.4.24.4) při teplotě zvyšující se od pokojové teploty do proteolytické teploty 45 až 55 °C rychlostí 1 °C/min. Při této teplotě se suspenze udržuje po dobu 100 až 200 min. , pojjté se teplota zvolna zvýší na vyšší cukrotvornou teplotu 70 až 80 °C, při níž se suspenze ponechá za stálého promíchávání 25 až 40 min., a dále se suspenze ochladí na nižší cukrotvornou teplotu 55 až 65 °C. Při dosažení této teploty se k suspeéí přidá další směsný enzymový preparát s aktivitou glukoamylá^y (EC 3.2.1.3), xylaná$ (EC 3.2.1.32 a EC 3.2.1.8), xylosidá^y (EC 3.2.1.37), mannanáfy (EC 3.2.1.78) v množství 10 až 40 ml na 100 kg obilného šrotu a nižší cukrotvorná teplota cca 60 °C se udržuje až do dokonalého zcukření suspenze ( zcukření se detekuje jodovou zkouškou), pojté se suspenze ochladí na 20 až 25 °C , extrakt se oddělí a zkoncentruje.
Někdy je výhodné před ochlazením na nižší cukrotvornou teplotu suspenzi krátce 10 až 20 min. povařit.
ei
Extrakt lze zkoncentrovat ve vakuové odparce na pastu nebo ve šprtové sušárně na prášek.
Celá operace probíhá za stálého míchání v bioreaktoru v teplotním intervalu od teploty vody vodovodního řádu až po teplotu 100 °C. Prodlevy ( tj. časové intervaly kdy teplota zůstává konstantní) jsou zvoleny tak, aby odpovídaly optimálním teplotám aktivit právě působících enzymů ( 40, 50, 60, 75, 100 °C), aby došlo kříženému štěpení makromolekulových komponent obilovin, zejména ke štěpení škrobu. Tomuto cíli je přizpůsoben teplotní režim při řízení enzymatické hydrolýzy.
Z obilovin se používá zejména ječmen a pšenice. z
Jsou využívány aktivní enzymy přítomné v obilném zrnu ( vyjma alfa-amyla^y, která například v ječmeni přítomna není), a dále, což je zásadní, jsou aplikovány průmyslové enzymy ( laboratorně zkoušené na čistotu a jakost) s níže uvedenými aktivitami a jejich reakčními produkty :
/2 / 2
- alfa-amyla$a (EC 3.2.1.1), beta-amylasÉa (EC 3.2.1.2) - reakčními produkty jejich a působení jsou maltosa, malto-oligosacharidy, alfa-hraniční dextriny při pH 3,0 až 6,5 , optimum pH 5,0, a teplotě 25 až 70 °C , optimum 45 až 50 °C;
Μ I «
I lít » * « r » « t « « «
- 3c 1 * « A «
I « * I • t c * « «. lift t « « < « c * t I » · « < <
« « I · » « ·
- beta-glukanajfey (EC 3.2.1.6 a EC 3.2.1.4) - reakčním produktem jejích působení je / 2 glukosa při pH 2,0 až 6,0 , optimum pH 4,5 a teplotě 20 až 90 °C , optimum 70 až OCZ /Z
- protea$a (EC 3.4.24.4) - reakčníw produktem jejího působení jsou peptidy, aminokyseliny při pH 4,0 až 10,0 , optimum pH 7,0, a teplotě 20 až 60 °C , optimum 50 °C.
/z /2 /2
- glukoamylafa (EC 3.2.1.3), xylanafy (EC 3.2.1.32 a EC 3.2.1.8), xylosida$a (EC
3.2.1.37), mannanafa (EC 3.2.1.78) - reakční produkty jejich působení jsou /2 . /z /z glukosa, hexofy, pentošy při pH 2,5 až 6,5 , optimum pH 4,0 , a teplotě 10 až 75 °C , optimum 50 až 65 °C
Po provedení hydrolýzy se odděluje nezhydrolyzovaný balast ( obilné mláto) od kapalného hydrolyzátu scezováním přes propustné dno scezovací kádě, nebo separací přes filtr, nebo kalolis.
Skladbou použitých enzymů a jejich množstevními poměry se dosáhne složení extraktových komponent hydrolyzátu, které je optimální pro použití v pivovarství. Obsah maltófy o 50 až 200 vykazuje hodnoty 50 až 200 mg/l.
Zbylé kaly se separují rotačním odstředěním ( 5/)00 až 20x000 otáček za minutu), nebo filtrací.
Výsledný extrakt se zahustí na vakuové odparce při teplotě 20 až 90 °C a podtlaku 15 až 150 kPa , nebo na šprtové, nebo fluidní sušárně při teplotě 50 až 150 °C na sušinu 20 až 99 %hm.
°/dhm. převyšuje obsah glukosy, alfa-aminodusík
Příklady provedení
Příklad 1
Ječmenný šrot ( např. jarní sladovnický ječmen odrůda Jersey, nebo Tolar) se smísí s vodou v hmotnostních poměrech 1 díl šrotu ku 6 dílům vody. Analytické parametry obilky ječmene byly následující : vláha 11,5 %fhm. v původním , obsah škrobu 67 %(hm. v původním, bílkoviny 11,0
Pro mletí ječmene se používá válcový šrotovník. V rozemletém šrotu převládají podíly rozemletých částí zrna o velikostech částic větších než 1,270 mm, a dále frakce o velikosti částic v intervalu 0,547 až 1,000 mm.
%h m. v sušině.
t < 4 i t * · ( · « € · « (
- 4• » < « • « < * < * « ·
C ( * « « t <<«* «4 » « « i < <
t tni 4 4 t • < I • f Iii
Při teplotě cca 25 °C se k suspenzi ječmenného šrotu a vody přidají všechny enzymy, resp. směsné enzymové průmyslové preparáty, s následujícími aktivitami : 12 Ví alfa-amyla|a (EC 3.2.1.1) v množství 30 ml na 100 kg ječmene; beta-amylajsa (EC /Z
3.2.1.2) v množství 30 ml na 100 kg ječmene; beta-glukana$y (EC 3.2.1.6 a EC 3.2.1.4) v množství 40 ml na 100 kg ječmene; proteáfa (EC 3.4.24.4) v množství 25 ml na 100 kg ječmene.
Teplota suspenze ječmenného šrotu, vody a enzymů se z 25 °C zvyšuje:
I. rychlostí I^C/min na proteolytickou teplotu 50 °C/
II. proteolytická teplota se udržuje po dobu 120 min, pak pozvolna vzrůstá na vyšší cukrotvornou teplotu 75 °C/
III. při vyšší cukrotvorné teplotě je prodleva po dobu 30 min, pak pokles na nižší cukrotvornou teplotu 60 °C,
IV. při nižší cukrotvorné teplotě se přidá směsný enzymový preparát s aktivitou glukoamylá$y (EC 3.2.1.3), xylaná^ (EC 3.2.1.32 a EC 3.2.1.8), xylosida^y (EC / Z
3.2.1.37), mannanašy (EC 3.2.1.78) v množství 20 ml na 100 kg ječmene, tato nižší cukrotvorná teplota se udržuje do dokonalého zcukření suspenze - díla (zcukření se detekuje jodovou zkouškou),
V. ochlazení díla na 20 °C, přečerpání na scezovací káď, odpočinek 15 minut, scezování,
VI. filtrát se odstředí na rotační odstředivce (10*000 otáček za minutu)y
VII. zahuštění odstředěného hydrolyzátu se provede na vakuové odparce na koncentraci sušiny 75 %|hm., pracovní teplota odparky je 45 °C, pracovní vakuum 100 kPa,
Vlil. zahuštěný extrakt se asepticky plní do transportních hermeticky uzavřených nádob.
Příklad 2
Pšeničný šrot se smísí s vodou v hmotnostních poměrech 1 díl šrotu ku 7 dílům vody. Analytické parametry obilky pšenice byly následující : vláha 12,5 %Jhm. v původním zrnu, obsah škrobu 64 °/<|hm. v původním zrnu, bílkoviny 13,0 °Am. v sušině.
Pro mletí pšenice se používá kladívkový šrotovník. V rozemletém šrotu převládají podíly rozemletých částí zrna o velikostech částic, které jsou v souladu s jemnějším rozdrcením endospermu, a zároveň vyšším podílem pluch.
- 5c w « t • ca <
« « « « · « a (M< t««C « t « a <
t «
I ( * í < « « í « t t <
• C ti. i
Při teplotě cca 25 °C se k suspenzi pšeničného šrotu a vody přidají všechny enzymy, resp. směsné enzymové průmyslové preparáty, s následujícími aktivitami :
alfa-amyla|a (EC 3.2.1.1) v množství 30 ml na 100 kg pšenice; beta-amyla$a (EC /2
3.2.1.2) v množství 30 ml na 100 kg pšenice; beta-glukana$y (EC 3.2.1.6 a EC / 2
3.2.1.4) v množství 45 ml na 100 kg pšenice; protea$a (EC 3.4.24.4) v množství 45 ml na 100 kg pšenice.
Zvyšuje se teplota suspenze pšeničného šrotu, vody a enzymů z 25^C s následujícím gradientem :
I. rychlostí )(°C/min vzrůst na proteolytickou teplotu (50 °C),
II. proteolytická teplota se udržuje po dobu 160 min, pak pozvolný vzrůst na vyšší cukrotvornou teplotu (75 °C),
III. při vyšší cukrotvorné teplotě je prodleva po dobu 30 min, pak rychlý ohřev k varu, var 15 minut,
IV ochlazení na nižší cukrotvornou teploru (60 °C),
V. při nižší cukrotvorné teplotě se přidá směsný enzymový preparát s aktivitou glukoamyla^y (EC 3.2.1.3), xylaná$ (EC 3.2.1.32 a EC 3.2.1.8), xylosidá^y (EC
3.2.1.37), mannaná^y (EC 3.2.1.78) v množství 20 ml na 100 kg pšenice, tato teplota k se udržuje do dokonalého zcukření díla (zcukrení se detekuje jodovou zkouškou),
VI. provede se filtrace díla přes plachetkový filtr,
VII. filtrát se odstředí na rotační odstředivce (10,,000 otáček za minutu),
Vlil. odstředěný hydrolyzát se zahustí ve šprtové sušárně na koncentraci sušiny 95 %Jhm., při pracovní teplotě sušárny 150 °C,
IX. asepticky se plní do pytlů s polyethylenovou vložkou a hermeticky se uzavře.
Průmyslová využitelnost
Extrakt vyrobený enzymatickou hydrolýzou ječmene je určen především pro výrobu piva, jako náhražka sladu, nebo jako základní surovina pro výrobu speciálního nápoje na bázi piva tzv. haposhu (vyrábí se běžně v Japonsku).
Dále jsou obilné extrakty určeny například pro výrobu některých dalších speciálních druhů piv, pro využití při výrobě nealko-nápojů a jako potravinové doplňky.
Ječmenný extrakt má uplatnění v potravinářství tam, kde se uplatňuje dosud běžný sladový výtažek.

Claims (4)

  1. Patentové nároky
    1. Způsob výroby obilných extraktů enzymatickou hydrolýzou, vyznačující se tím, že se na obilný šrot ve vodné suspenzi v hmotnostním poměru 1:4 až 1:9 za stálého míchání působí směsnými průmyslovými enzymovými preparáty, přičemž se na 100 kg obilného šrotu dávkuje 20 až 60 ml alfa amyláfy (EC3.2.1.1), 20 až 60 ml beta-amylá(y (EC 3.2.1.2), 30 až 90 ml betaglukana^y (EC 3.2.1.6 a EC 3.2.1.4) a 20 až 100 ml protea^y (EC 3.4.24.4) při teplotě zvyšující se od pokojové teploty do proteolytické teploty 45 až 55 °C rychlostí 1 °C/min. při níž se suspenze udržuje po dobu 100 až 200 min. , poté se teplota zvolna zvýší na vyšší cukrotvornou teplotu cca 70 až 80 °C, při níž se suspenze ponechá za stálého promíchávání 25 až 40 min., a suspenze se ochladí na nižší cukrotvornou teplotu 55 až 65^C; při jejímž dosažení se k suspé^i přidá další směsný enzymový preparát s aktivitou glukoamyláfy (EC 3.2.1.3), xylaná$ (EC 3.2.1.32 a EC 3.2.1.8), xylosidá^y (EC 3.2.1.37), /2 mannana^y (EC 3.2.1.78) v množství 10 až 40 ml na 100 kg obilného šrotu a nižší cukrotvorná teplota se udržuje až do dokonalého zcukření suspenze, poté se suspenze ochladí na 20 až 25 °C , extrakt se oddělí a zkoncentruje.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se před ochlazením na nižší cukrotvornou teplotu suspenze 10 až 20 min. povaří.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 a 2Z vyznačující se tím, že se získaný extrakt zkoncentruje ve vakuové odparce.
  4. 4. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že se získaný extrakt e/
CZ20050810A 2005-12-22 2005-12-22 Zpusob výroby obilných extraktu enzymatickou hydrolýzou CZ297950B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050810A CZ297950B6 (cs) 2005-12-22 2005-12-22 Zpusob výroby obilných extraktu enzymatickou hydrolýzou

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050810A CZ297950B6 (cs) 2005-12-22 2005-12-22 Zpusob výroby obilných extraktu enzymatickou hydrolýzou

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2005810A3 true CZ2005810A3 (cs) 2007-05-02
CZ297950B6 CZ297950B6 (cs) 2007-05-02

Family

ID=38007601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20050810A CZ297950B6 (cs) 2005-12-22 2005-12-22 Zpusob výroby obilných extraktu enzymatickou hydrolýzou

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ297950B6 (cs)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3295987A (en) * 1962-08-21 1967-01-03 Kyowa Hakko Kogyo Kk Method of producing alcoholic malt beverage
KR820000812B1 (ko) * 1977-12-09 1982-05-11 사또 호사부로 맥주 양조용 맥즙(麥汁)의 제조법
AU6999394A (en) * 1993-06-04 1995-01-03 Quest International B.V. Method for improving the properties of malted cereals

Also Published As

Publication number Publication date
CZ297950B6 (cs) 2007-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6899910B2 (en) Processes for recovery of corn germ and optionally corn coarse fiber (pericarp)
EP2222830B1 (en) Mashing process
AU754790B2 (en) Preparation of wort and beer of high nutritional value, and corresponding products
NO148173B (no) Fremgangsmaate ved fremstilling av kornprodukter ved fullstendig enzymatisk hydrolyse av fullkorn
WO2007040008A1 (ja) 糸状菌培養物の製造方法
US3249512A (en) In situ dextrose production in crude amylaceous materials
US5312739A (en) Production of high-maltose syrup and high-protein byproduct from materials that contain starch and protein by enzymatic process
MX2008012638A (es) Proceso de mezclado.
CN104718289A (zh) 用于生产啤酒麦芽汁的方法
Shaw et al. Production of high-maltose syrup and high-protein flour from rice by an enzymatic method
IE59503B1 (en) Improvements in and relating to the production of beer
JP2024520112A (ja) 減糖穀物抽出物
Arasaratnam et al. Synergistic action of α‐amylase and glucoamylase on raw corn
RU2425892C2 (ru) Способ получения мальтозного сиропа
KR20190085921A (ko) 곡물 추출물의 제조방법
US3713840A (en) Process for making a brewers! wort
Sebestyén et al. Experiences with laboratory and pilot plant preparation of millet and buckwheat beer
CZ297950B6 (cs) Zpusob výroby obilných extraktu enzymatickou hydrolýzou
US20150366245A1 (en) Malt extract
Furegon et al. Immobilization of rice limit dextrinase on γ-alumina beads and its possible use in starch processing
CN115297717A (zh) 具有高极限糊精酶活性的大麦植物
US2951762A (en) Method of gelatinizing raw cereals with enzymes
Dicko et al. Indigenous West African plants as novel sources of polysaccharide degrading enzymes: application in the reduction of the viscosity of cereal porridges
GB1303644A (cs)
JPH06261781A (ja) 澱粉からの高濃度糖液の製法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20141222