DE1042364B

DE1042364B - Verfahren zur Herstellung von Fruktosesirup

Info

Publication number: DE1042364B
Application number: DEK24235A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Landw Dr Felix Grandel; Hans Neumann
Original assignee: Keimdiaet GmbH
Current assignee: Keimdiaet GmbH
Priority date: 1954-12-01
Filing date: 1954-12-01
Publication date: 1958-10-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Fruktosesirup Zur Umwandlung des Inulins in Fruktose durch Hydrolyse mit Säuren wird meistens eine starke Mineralsäure, wie z. B. Schwefel- oder Salzsäure oder auch Oxalsäure verwendet. Die Hydrolyse wird in wasserhaltigem Medium unter Druck von 1 bis 3 Atm. vorgenommen.
Durch die Verzuckerung des Inulins mittels Hydrolyse oder Inulase erhält man nach Abtrennen der nicht v erzuckerbaren Begleitstoffe eine Fruktoselösung, die meistens nach den allgemeinen, in der Zuckerindustrie üblichen Raffinationsmethoden gereinigt wird. Diese Reinigung ist bei Fruktoselösungen, die aus inulinhaltigen Rohstoffen gewonnen werden, viel schwieriger als bei der üblichen Zuckergewinnung aus Zuckerrüben. Ein kristallisierbares Produkt wird meist nicht erhalten, und die Ausbeuten an reinem Sirup sind schlecht.
Wie festgestellt wurde, werden in den bekannten Verfahren Begleitstoffe mit der Fruktose aus den inulinhaltigen Rohstoffen herausgelöst, wodurch der Geschmack und die Farbe des Verfahrenserzeugnisses nachteilig beeinflußt werden. Darüber hinaus enthalten die so gewonnenen Fruktoselösungen aus inulinhaltigen Rohstoffen viele Mineralsalze, die dem Produkt einen unangenehmen salzigen Geschmack geben. Man hat deswegen vorgeschlagen, die Fruktoselösungen durch Dialyse oder Elektrodialyse von den Mineralsalzen zu befreien. Diese Verfahren haben jedoch keine praktische Bedeutung erlangt, da sie mit großen Unkosten verbunden sind.
Auch sind die aus Topinamburknollen gewonnenen Fruktosesirupe dunkelbraun gefärbt, da die Eiweiß-und Zuckerstoffe im frisch gewonnenen Saft sofort die bekannte Melanoinreaktion eingehen und sich dabei humusartige Stoffe bilden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Fruktosesirup durch Kochen inulinhaltiger Rohstoffe mit verdünnten Säuren und anschließendem Reinigen und Eindampfen des Rohsaftes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Hydrolyse des Inulins Zitronensäure verwendet wird.
Gegenüber der Oxalsäure, die stark giftig ist und aus diesem Grund durch umständliche Manipulationen aus dem Zuckersirup wieder entfernt werden muß, hat die Zitronensäure den Vorteil, daß sie nicht giftig ist und ein eventueller Überschuß an Säure nicht schadet. Außerdem hat der mit Oxalsäure hergestellte Sirup einen unangenehmen, bittersüßen Geschmack.
Verdünnte Schwefelsäure als Hilfsmittel zur Herstellung von Zuckersirup aus Topinamburknollen ist zwar ungiftig, bildet aber mit den in den Topinamburknollen enthaltenen Mineralsalzen sehr unangenehm schmeckende Doppelsalze. Der mit verdünnter Schwefelsäure gewonnene Sirup schmeckt salzig und ist, wenn die Säure nicht durch Neutralisation mit Alkalien abgestumpft wurde, meist stark sauer. Außerdem färbt die Schwefelsäure den Zuckersirup dunkel, so daß der mit Zitronensäure gewonnene Sirup jenem in Geschmack und Farbe überlegen ist.
Gemäß der Erfindung erhält man angenehm schmekkende, salzarme Fruktosesirupe, wenn man das inulinhaltige Rohmaterial, wie z. B. Topinamburknollen, Zichorieknollen, zunächst durch Waschen mit Wasser von anhaftenden Erdresten befreit und in einer Zerkleinerungsvorrichtung schnitzelt. Die erhaltenen Schnitzel werden mit der 11/z- bis 2fachen Menge Wasser unter Zusatz von 0,5 bis 1% Zitronensäure versetzt und etwa 1 Stunde lang gekocht. Durch den Säurezusatz wird ohne Anwendung von Druck bereits das Inulin teilweise in Fruktose umgesetzt. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß der Säurezusatz eine Herauslösung der Mineralsalze aus dem inulinhaltigen Rohstoff weitgehendst verhindert, so daß man einen salzarmen Rohsaft erhält. Der Rohsaft wird durch Filtrieren von den ausgelaugten Schnitzeln getrennt, und die Schnitzel werden gegebenenfalls noch leicht ausgepreßt. In dem so erhaltenen Rohsaft neutralisiert man mit Calciumoxyd die Säure. Das ausfallende Kalksalz wird abfiltriert und die gereinigte Lösung durch Behandlung mit Kohlendioxyd von darin noch gelöstem Calciumoxyd befreit. Nach nochmaligem Filtrieren erhält man eine Fruktoselösung, die nach Eindampfen gegebenenfalls unter Vakuum einen angenehm schmeckenden, hellgelben Fruktosesirup ergibt. Der Sirup kann anschließend durch Zerstäubung getrocknet und unter anderem als Diät- und Arzneimittel verwendet werden.
Die ausgelaugten Schnitzel werden zur Entfernung der überschüssigen Säure nochmals mit Wasser ausgekocht, und die so erhaltene Säurelösung wird für einen neuen Ansatz verwendet. Die gereinigten Schnitzel können als Futtermittel verwendet oder zu Mehl für Diabetiker und anderen Nährmitteln weiter verarbeitet -,werden. Man kann auch die ausgelaugten Schnitzel durch Zusatz von Kalk neutralisierwh'=und ohne vorherige Trocknung als Futtermittel verwenden. Beispiel 1000 kg Topinamburknollen werden gut gewaschen und geschnitzelt und zusammen mit 15001 Wasser und 5,25 kg kristallisierter Zitronensäure in einem Konverter 1 Stunde lang ohne Anwendung von Druck gekocht. Die noch heiße Lösung wird von den Schnitzeln durch Filtrieren getrennt. Den Rohsaft versetzt man mit Calciumoxyd, bis alle überschüssige Zitronensäure in Form von zitronensaurem Kalk ausgefallen ist. Nach dem Filtrieren wird in das Filtrat Kohlendioxyd bis zum p$ 7 eingeleitet. Von dem ausgefallenen Calciumcarbonat wird abfiltiert und das Filtrat im Vakuum bis zur Sirupdicke eingedampft. Der gewonnene Fruktosesirup ist von hellgelber Farbe und angenehmem Geschmack.
Die ausgelaugten Schnitzel werden nochmals mit Wasser ausgekocht, dann wird abfiltriert und die erhaltene Zitronensäurelösung zum Ansatz einer neuen Partie verwendet. Die ausgelaugten Schnitzel trocknet man bei niederer Temperatur und stellt aus ihnen durch Vermahlung und Sichtung ein Mehl her, das für Nährmittelzwecke verwendet werden kann.

Claims

PATENT A\SPYUc_HE: 1. Verfahren zur Herstellung von Fruktosesirup durch Kochen inulinhaltiger Rohstoffe mit verdünnten Säuren und anschließendem Reinigen und Eindampfen des Rohsaftes, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hydrolyse des Inulins Zitronensäure verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Rohsaft durch Zerstäuben in feste Form überführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die ausgelaugten Schnitzel durch Auskochen mit Wasser von der Säure befreit, trocknet, vermahlt und als Nährmittel verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die ausgelaugten Schnitzel mit Kalk neutralisiert und als Futtermittel verwendet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 35 825, 42 519, 77158.