RU2541398C2 - Способ получения сухой лактулозы с помощью распылительной сушки - Google Patents
Способ получения сухой лактулозы с помощью распылительной сушки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541398C2 RU2541398C2 RU2013130450/13A RU2013130450A RU2541398C2 RU 2541398 C2 RU2541398 C2 RU 2541398C2 RU 2013130450/13 A RU2013130450/13 A RU 2013130450/13A RU 2013130450 A RU2013130450 A RU 2013130450A RU 2541398 C2 RU2541398 C2 RU 2541398C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lactulose
- drying
- solution
- dry
- spray drying
- Prior art date
Links
- 229960000511 lactulose Drugs 0.000 title claims abstract description 30
- PFCRQPBOOFTZGQ-UHFFFAOYSA-N lactulose keto form Natural products OCC(=O)C(O)C(C(O)CO)OC1OC(CO)C(O)C(O)C1O PFCRQPBOOFTZGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- JCQLYHFGKNRPGE-FCVZTGTOSA-N lactulose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 JCQLYHFGKNRPGE-FCVZTGTOSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 2
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 235000013406 prebiotics Nutrition 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 2
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 235000008452 baby food Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 235000015142 cultured sour cream Nutrition 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N fructose group Chemical group OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000015141 kefir Nutrition 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 235000021262 sour milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 210000004722 stifle Anatomy 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения сухой лактулозы включает сушку раствора с массовой долей лактулозы 40% на установке распылительной сушки при температуре сушки 130-140°C, скорости подачи раствора в установку 10-15 мл/мин, скорость потока воздуха 15-25 м3/ч. Изобретение позволяет повысить содержание лактулозы в готовом продукте, получить лактулозу с устойчивыми качественными показателями и длительным сроком хранения. 2 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано на предприятиях с целью создания функциональных продуктов питания, обогащенных пребиотиком - лактулозой.
Функциональные пищевые продукты - это продукты, удовлетворяющие физиологические потребности организма в пищевых веществах и энергии и выполняющие профилактические и лечебные цели. Лактулоза является углеводом, относящимся к классу олигосахаридов и подклассу дисахаридов. Ее молекула состоит из остатков галактозы и фруктозы. Это наиболее известный стимулятор роста полезной микрофлоры.
Известен способ получения сухого концентрата молочной сыворотки, включающий нагревание смеси, внесение в нее щелочного катализатора, для достижения рН среды 11,0±0,5, пастеризацию, проведение изомеризации лактозы в лактулозу при температуре 70-85°С и термостатировании в течение 15-30 мин, нейтрализацию изомеризованной сыворотки раствором лимонной кислотой до рН 6,5±0,2, сгущение до массовой доли сухих веществ 20-25%, охлаждение до температуры заквашивания 37±1°С и сушку на распылительной сушилке (патент РФ №2454077, МПК7 А23С 21/02, опубл. 29.09.2010).
Недостатком данного способа является использование щелочного катализатора и лимонной кислоты, что влияет на чистоту готового продукта и удораживает его производство.
Известен способ производства порошкообразной лактулозы, согласно которому раствор лактулозы, имеющий рН ниже 7, с массовой долей сухих веществ 60%, смешивается со стабилизатором в количестве 0,3% от веса лактулозы, после чего раствор подвергают сушке (патент US №3716408, опубл. 13.02.73).
Недостатками данного способа является сложность управления режимами процесса, низкий выход (менее 70%) готового продукта, а также невозможность организации непрерывного производства, что приводит к высокой стоимости готового продукта.
Существует способ получения кристаллической формы лактулозы, в соответствии с которым сироп лактулозы, с массовой долей сухих веществ 65,3% упаривается при пониженном давлении 0,2 бар. Упаривание ведут до получения раствора с массовой долей сухих веществ примерно 85%. Далее в раствор вводят затравку, представляющую собой мелкокристаллическую лактулозу. Упаривание при 65-75°С продолжают до конечной массовой доли сухих веществ, равной 94-98%. Продолжительность процесса 12-18 час. Для получения лактулозы в порошкообразном виде кристаллизованную лактозу размалывают (патент RU №2034931, МПК7 С07Н 3/04, опубл. 12.10.90).
Недостаток способа заключается в очень высоких энергетических затратах на выпаривание при низких давлениях за счет длительности процесса.
По данному способу трудно достичь однородности распределения затравочного материала в высоковязкой среде, что может привести к неполной кристаллизации лактулозы по всему объему продукта, а значит к снижению содержания чистой лактулозы в готовом продукте.
Наиболее близким к изобретению техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ производства сухой лактулозы, включающий нагревание сиропа до температуры 60-90°С, доведение вязкости до (0,5-1,9)10-3 Па×с. Затем распыление при линейной скорости выхода частиц 120-200 м/с. Сушка и охлаждение полученного порошка до температуры не более 25°С осушенным воздухом с относительной влажностью не выше 40 (патент РФ №2162896, МПК7 С13К 5/00, опубл. 10.02.2001).
Технический результат изобретения заключается в повышении содержания лактулозы в готовом продукте за счет отсутствия катализаторов и связывающих веществ, увеличение выхода продукта, снижение энергозатрат, сокращение продолжительности процесса, а также повышение срока годности продукта с низкой влажностью и хорошей растворимостью.
Поставленная задача достигается путем подбора оптимальных параметров процесса распылительной сушки на экспериментальной установке.
Заявляемое изобретение направлено на производство сухой лактулозы способом распылительной сушки. При этом исследуются такие качественные характеристики готового продукта, как массовая доля влаги, гигроскопичность, размер частиц, индекс растворимости.
Заявляемый способ предусматривает подготовку раствора с массовой долей лактулозы 40% и последующую его сушку.
Сушку растворов вели на экспериментальной установке, с возможностью регулировки скорости рабочего раствора и распыляющего потока газа. Установка позволяет получать готовый продукт с размером частиц 1-25 мкм. Материалы, вступающие в контакт с продуктом: кислотоустойчивая нержавеющая сталь, боросиликатное стекло, силикон. Технические характеристики сушилки представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |
| Технические характеристики экспериментальной установки | |
| Показатели | Характеристика |
| Напряжение | 200/230 В, 50-60 Гц |
| Максимальная скорость потока воздуха | 35 м3/ч |
| Управление двигателем | Преобразователь частоты |
| Максимальная температура на входе | 220°C |
| Мощность нагрева | 2300 Вт |
| Серийный интерфейс | RS-232 для передачи всех параметров |
| Газ для распыления | Сжатый воздух, 200-1000 дм3/ч, 5-8 бар |
| Диаметр отверстия форсунки | 0,7 мм |
| Распылительный колпачок | диаметр 1,4 мм |
| Среднее время нахождения | 1,0-1,5 с |
| Размеры | 60×50×110 см |
| Вес | 48 кг |
Анализ основных параметров, определяющих процесс сушки (температура, скорость подачи раствора, скорость потока воздуха), позволил установить оптимальные значения данных параметров при сушке растворов с массовой долей лактулозы 40%. Результаты представлены в таблице 2.
Установлено, что при повышении температуры сушки растворов лактулозы до 150°С и более происходит процесс карамелизации. Частицы, попадая в сушильную камеру, оседают на ее стенках и плавятся, образуя скопления, и, как следствие, уменьшают выход готового продукта. Также установлено, что при повышении скорости подачи раствора в установку до значений 20-25 мл/мин, массовая доля влаги возрастает с 7 до 30%, что оказывает неблагоприятное воздействие на сохранность готового продукта.
Таким образом, сочетание всех подобранных параметров в заявляемых пределах позволяет получить сухую лактулозу фармакопейного качества с большим сроком хранения.
Пример 1. Получение сухой лактулозы с помощью распылительной сушки осуществляли следующим образом. Раствор с массовой долей лактулозы 40% направляли на сушку при температуре 135°С, при этом скорость подачи раствора в установку составляла 10 мл/сек, скорость потока воздуха 20 м3/ч. Средняя продолжительность сушки 1 литра раствора составила 5 часов. При исследовании качественных показателей полученного продукта были установлены следующие значения: гигроскопичность 8%, массовая доля влаги 8%, индекс растворимости 0,20 см3 сырого осадка, размер частиц 8-9 мкм.
Пример 2. Выполняли аналогично примеру 1, только раствор направляли на сушку при температуре 140°С, при этом скорость подачи раствора в установку составляла 15 мл/сек, скорость потока воздуха 25 м3/ч. Средняя продолжительность сушки 1 литра раствора составила 4,5 часа. При исследовании качественных показателей полученного продукта были установлены следующие значения: гигроскопичность 7%, массовая доля влаги 8%, индекс растворимости 0,17 см3 сырого осадка, размер частиц 7-10 мкм.
Полученная лактулоза представляет собой белое кристаллическое вещество, не имеющее запаха, хорошо растворимое в воде и сладкое на вкус.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет получить сухую лактулозу фармакопейного качества и расширить ассортимент функциональных продуктов, в состав которых входит данный пребиотик. К таким продуктам относятся кисломолочные: кефир, сметана, йогурты, продукты детского питания, каши и др.
Claims (1)
- Способ производства сухой лактулозы, отличающийся тем, что сушку раствора с массовой долей лактулозы 40% проводят на установке распылительной сушки при температуре сушки 130-140°С, скорости подачи раствора в установку 10-15 мл/мин и скорости потока воздуха 15-25 м3/ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013130450/13A RU2541398C2 (ru) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | Способ получения сухой лактулозы с помощью распылительной сушки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013130450/13A RU2541398C2 (ru) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | Способ получения сухой лактулозы с помощью распылительной сушки |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013130450A RU2013130450A (ru) | 2015-01-10 |
| RU2541398C2 true RU2541398C2 (ru) | 2015-02-10 |
Family
ID=53279014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013130450/13A RU2541398C2 (ru) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | Способ получения сухой лактулозы с помощью распылительной сушки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2541398C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2787188C1 (ru) * | 2022-03-01 | 2022-12-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН | Способ получения сухой лактулозы кристаллической структуры |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034931C1 (ru) * | 1990-10-12 | 1995-05-10 | Дюфар Интернэшнл Рисерч Б.В. | Способ получения лактулозы кристаллической структуры |
| DE19645712A1 (de) * | 1996-11-06 | 1998-05-07 | Laevosan Gmbh & Co Kg | Herstellung von trockenen Lactulose-Arzneiformen |
| RU2162896C1 (ru) * | 2000-06-27 | 2001-02-10 | Харитонов Владимир Дмитриевич | Способ производства сухой лактулозы |
| US6877249B1 (en) * | 1998-12-11 | 2005-04-12 | Relax Limited | Method of drying a lactulose solution |
| FR2899495A1 (fr) * | 2006-04-10 | 2007-10-12 | Innov Ia Sa | Procede de preparation d'une composition pulverulente et produit tel qu'obtenu |
-
2013
- 2013-07-02 RU RU2013130450/13A patent/RU2541398C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034931C1 (ru) * | 1990-10-12 | 1995-05-10 | Дюфар Интернэшнл Рисерч Б.В. | Способ получения лактулозы кристаллической структуры |
| DE19645712A1 (de) * | 1996-11-06 | 1998-05-07 | Laevosan Gmbh & Co Kg | Herstellung von trockenen Lactulose-Arzneiformen |
| US6877249B1 (en) * | 1998-12-11 | 2005-04-12 | Relax Limited | Method of drying a lactulose solution |
| RU2162896C1 (ru) * | 2000-06-27 | 2001-02-10 | Харитонов Владимир Дмитриевич | Способ производства сухой лактулозы |
| FR2899495A1 (fr) * | 2006-04-10 | 2007-10-12 | Innov Ia Sa | Procede de preparation d'une composition pulverulente et produit tel qu'obtenu |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2787188C1 (ru) * | 2022-03-01 | 2022-12-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН | Способ получения сухой лактулозы кристаллической структуры |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013130450A (ru) | 2015-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2314703C2 (ru) | Способ получения порошкообразного полуфабриката для цикорного напитка | |
| CN101791105B (zh) | 一种低聚木糖复合的蓬松颗粒状无糖甜味剂及其制备方法 | |
| CN102423062A (zh) | 一种蓬松颗粒状复合无糖甜味料及其制备方法 | |
| CN102511766A (zh) | 蓬松颗粒状复合无糖餐桌甜味料及其制备方法 | |
| CN101791106A (zh) | 低聚木糖复合的颗粒状无糖餐桌甜味料及其制备方法 | |
| US9894923B2 (en) | Process for the production of a powdered composition, the powdered composition obtained thereby and uses thereof | |
| CN104719484B (zh) | 一种奶片基料粉的生产方法及奶片的直接压片方法 | |
| RU2541398C2 (ru) | Способ получения сухой лактулозы с помощью распылительной сушки | |
| CN102511767A (zh) | 一种含低聚木糖复合甜味剂及其制备方法 | |
| CN102440349A (zh) | 一种低糖型餐桌糖及其制备方法 | |
| CN102440348A (zh) | 一种蓬松粉状复合无糖型餐桌糖及其制备方法 | |
| SU1097253A1 (ru) | Способ получени сухого ацидофильного препарата | |
| CN101810302B (zh) | 一种蓬松颗粒状复合低糖低卡甜味料及其制造方法 | |
| KR20080030650A (ko) | 건조 카르니틴 분말 또는 과립을 제조하는 분무-건조 방법 | |
| CN102415549A (zh) | 一种复合无糖甜味料及其制备方法 | |
| RU2422045C2 (ru) | Способ сушки олигосахаридов на основе уроновой кислоты | |
| CN102511772A (zh) | 一种复合无糖甜味料及其制备方法 | |
| US2970057A (en) | Process for producing crystalline spray dried material | |
| CN102551024A (zh) | 一种复合无糖甜味料及其制备方法 | |
| RU2337143C1 (ru) | Способ производства гранулированного сахарсодержащего продукта | |
| CN101874601B (zh) | 颗粒状复合低糖低卡餐桌甜味料及其制备方法 | |
| CN102987333A (zh) | 一种复合无糖低卡甜味剂及其制备方法 | |
| CN118206594B (zh) | 一种功能性糖类物质的结晶方法 | |
| CN109548869A (zh) | 一种可可炼乳及其制备方法 | |
| RU2162896C1 (ru) | Способ производства сухой лактулозы |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150703 |