DE2334290A1 - Verfahren zur herstellung von staerkehydrolysaten - Google Patents
Verfahren zur herstellung von staerkehydrolysatenInfo
- Publication number
- DE2334290A1 DE2334290A1 DE19732334290 DE2334290A DE2334290A1 DE 2334290 A1 DE2334290 A1 DE 2334290A1 DE 19732334290 DE19732334290 DE 19732334290 DE 2334290 A DE2334290 A DE 2334290A DE 2334290 A1 DE2334290 A1 DE 2334290A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- starch
- enzymes
- added
- slurry
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 39
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 38
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 38
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 36
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 36
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 27
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 15
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 claims description 2
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 12
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 12
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 12
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 5
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 description 4
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 4
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 4
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 4
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 4
- SPFMQWBKVUQXJV-BTVCFUMJSA-N (2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;hydrate Chemical compound O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O SPFMQWBKVUQXJV-BTVCFUMJSA-N 0.000 description 3
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 3
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 3
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 3
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 3
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 3
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 3
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229960000673 dextrose monohydrate Drugs 0.000 description 3
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 3
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 3
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 2
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 2
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 108700040099 Xylose isomerases Proteins 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 108091034120 Epstein–Barr virus-encoded small RNA Proteins 0.000 description 1
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 1
- 108090000769 Isomerases Proteins 0.000 description 1
- 102000004195 Isomerases Human genes 0.000 description 1
- 108010085220 Multiprotein Complexes Proteins 0.000 description 1
- 102000007474 Multiprotein Complexes Human genes 0.000 description 1
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229940025131 amylases Drugs 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
- C13K1/06—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of starch or raw materials containing starch
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
- A23K10/14—Pretreatment of feeding-stuffs with enzymes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Dipl.-Ing. Lei nv/eber
WpHn3. Zin Riermonn
München 2, Rosentalf Tel. 2603988
DDS-KR0*ER A/S , - 5, ,/„/·
Kopenhagen / Dänemark
Verfahren zur Herstellung von Starkehydrolysaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Starkehydrolysaten durch enzymatische Hydrolyse von Stärke enthaltenden Stoffen.
Nach einem bekannten Verfahren werden Stärkehydrolysate in der Weise hergestellt, dass man eine Stärkeaufschlämmung in
Gegenwart von Verflüssigungsenzymen der Verflüssigung unter·*-
wirft. Als Enzym kann beispielsweise die a-Amylase verwendet
werden. Das so erhaltene Verflüssigungsprodukt wird dann der
309884/1
Verzuckerung in Gegenwart eines Verzuckerungsenzyms unterworfen. Als Verzuckerungsenzym dient Amyloglucosidyse.
Die so erhaltenen Produkte sind Hydrolysate mit einem hohen Gehalt an Dextrose und bzw. oder Maltose.
Als Ausgangsprodukt für das bekannte Verfahren zur Herstellung von Stärkehydrolysaten dient in der Regel raffinierte
Stärke, beispielsweise raffinierte Getreidestärke, insbesondere Weizenstärke oder Maisstärke.
Es ist versucht worden, auch nichtraffinierte Stärkeprodukte der Hydroiysatherstellung zu unterwerfen, wobei insbesondere
Rohstärke enthaltende lösliche Proteine, Keime, die wesentliche Anteile an Ölen enthalten, und Gluten,
ein proteinreiches Produkt, verwendet wurden. Diese Versuche haben jedoch nicht zu den gewünschten Ergebnissen
geführt. Einerseits wurden keine zufriedenstellenden Ausbeuten und nur eine unzulängliche Reinheit des Produktes
erreicht, andererseits ist es praktisch unmöglich gewesen, die so erhaltenen Hydrolysate zu filtrieren.
Eines der grössten Probleme bei der Verwendung von Rohstärke enthaltenden Materialien ist, dass während der
Stärkehydrolyse die im Ausgangsprodukt vorliegenden unlöslichen Proteine in lösliche Proteine überführt werden,
die während der folgenden Behandiimgsstf.fen kaum noch
abzutrennen sind. Lässt man diese löslichen Proteine im Endprodukt, so wird der Reinheitsgrad eines solchen Stärkehydrolysate
wesentlich vermindert,
Die Überführung der unlöslichen Proteine iat auf die Gegenwart
von Proteasen in den normalerweise verwendeten Enzym-
309384/116 0
Präparaten zurückzuführen.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wurde in der US-PS 3 249 512 vorgeschlagen, Atnylase und bzw. oder Amyloglucosidase
zu verwenden, die praktisch frei von Proteasen sind.
Weiterhin ist ein Verfahren bekannt (P. van Twisk "Neue Erfahrungen bei der Herstellung von Stärkeverzuckerungsprodukten
aus Maisfrits", Die Stärke, Band 22 (1970), Nr. 7,
Seiten 228 - 230), nach dem man unter Rühren eine wässrige Maisschrotdispersion auf 40 C erwärmt, um den Mais quellen
zu lassen. Während dieses Verfahren im Laboratoriumsmassstab zufriedenstellend verlaufen mag, hat sich,jedoch herausgestellt,
dass es für den industriellen Produktionsmassstab vollkommen ungeeignet ist. So wachsen beispielsweise
die im Ausgangsmaterial vorhandenen Mikroorganismen bei einer Temperatur von 4O C derartig schnell, dass die
Fermentation durch diese Mikroorganismen, insbesondere durch die Milchsäurebakterien, so hoch ist, dass grosse Mengen
alkalischer Stoffe, wie beispielsweise Natriumcarbonat,
zur Neutralisation der auf diese Weise gebildeten Säuren zugesetzt werden müssen, um den pH-Wert der Aufschlämmung
wieder in den Bereich von 6 - 7 zu bringen. Durch einen solchen Zusatz alkalischer Stoffe werden nicht nur die
Herstellungskosten für das verflüssigte Produkt, sondern auch die Aufbereitungskosten für das erhaltene Endprodukt,
beispielsweise durch einen nachgeschalteten Ionenaustausch, wesentlich erhöht. Ausserdem wird die Filtrierbarkeit des
verflüssigten Endproduktes durch den von den Mikroorganismen gebildeten Schleim empfindlich gestört. Schliesslich
neigen die von den Mikroorganismen gebildeten Säuren dazu, die Calciumionen, die vor der Verflüssigung zum
Schutz der Amylasen gegen Inaktivierung zugesetzt werden,
30988W1 160
_ 4 —
komplex zu binden und damit zu deaktivieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Stärkehydrolysaten zu schaffen,
bei dem rohe Stärke enthaltende Ausgangsprodukte eingesetzt und in guter Ausbeute reine Endprodukte erhalten werden
können, ohne dass die Nachteile der bekannten Verfahren in Kauf genommen werden müssen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgeschlagen,
dass man eine Aufschlämmung des vermahlenen, die Stärke enthaltenden Produkts vor dem Zusatz der Enzyme zur Vorbehandlung
1 - 5 h lang auf eine Temperatur zwischen 50 und 65 0C erwärmt.
Bei einer enzymatischen Verflüssigung der Stärke wird die
mit den Verflüssigungsenzymen versetzte Stärkeaufschlämmung in der Regel schnell durch den Gelatinierungsbereich der
Stärke hindurch auf Temperaturen von 8O - 9O 0C erwärmt,
um auf diese Weise eine schnelle enzymatische Zersetzung der Stärke zu erzielen. Ausserdem soll so die Viskosität
der gelatinierten Stärkeaufschlämmung herabgesetzt werden.
Im Gegensatz dazu werden nach dem Verfahren gemäss der
Erfindung bei der Vorbehandlung die Enzyme noch nicht
zugesetzt. Die Stärkeaufschlämmung wird auf eine Temperatur unterhalb der Gelatinierungstemperatur der Stärke
erwärmt und auf dieser Temperatur längere Zeit gehalten. Während dieser Vorbehandlung absorbiert die Stärke Wasser
und quillt, ohne dass eine Gelatinierung in bemerkenswertem Ausmass eintritt.
Durch die so erreichte Wasseraufnahme der Stärke werden die
309884/1160
Stärkemoleküle bei der anschliessenden enzymatisehen Verflüssigung
bei Temperaturen im Bereich von 80 - 105 C erleichtert angegriffen. Entsprechend kann die zur Verflüssigung
benötigte Zeit verkürzt werden. Ausserdem kann so die bekannte Rückläufigkeit vermieden werden, die eintritt,
wenn Stärke, insbesondere Amylasefraktionen von Stärke, über längere Zeiträume erhitzt werden. Solche Rückläufigkeit
führt zur Bildung von Reaktionsprodukten, die nicht weiter aufgeschlossen werden können, zu Schwierigkeiten
bei der anschliessenden Filtration, wodurch die Ausbeute des Endproduktes wesentlich vermindert wird.
Die Ausschliessung dieser Retrogradatxonsprodukte und die Durchführung einer vollständigen Verflüssigung ermöglichen
die gute Filtrierbarkeit der Verflüssigungsprodukte4 Diese
Filtration der Verflüssigungsprodukte wurde nach dem Stand der Technik als unerwünscht betrachtet, da teils durch die
Gegenwart der Retrogradatxonsprodukte die Filtration erheblich erschwert wurde und teils ein nur teilweise konvertiertes
Endprodukt oder ein Produkt, das noch freie Stärke aufweist, eine höhere Viskosität hat als ein Umwandlungsprodukt,
das anschliessend an die Verflüssigung einer weiteren Behandlungsstufe, beispielsweise einer Verzuckerung,
unterworfen worden war.
Wie vorstehend dargelegt, wird das Verflüssigungsenzympräparat
nach Abschluss der Vorbehandlung zugesetzt. Das geschieht deshalb, weil die Aktivität der a-Araylase vermindert
werden kann, wenn diese bereits während der Vorbehandlung in der Stärkeaufschlämmung vorhanden ist. Es scheint, als
ob die Calciumionen, die üblicherweise der Stärkeaufschlämmung
zum Schutz der a-Amylase gegen Inaktivierung zugesetzt
309884/1 160
werden, mit den Proteinen während der Vorbehandlung Komplexe bildeten. Weiterhin hat es den Anschein, als ob die rohe
Stärke enthaltenden Ausgangsstoffe eine Reihe von Inhibitoren
für die a-Amylase enthielten, die im Temperaturbereich
von 50 - 65 0C aktiv sind.
Es hat weiterhin den Anschein, als ob durch die Erhitzung der Stärkeaufschiämmung auf Temperaturen im Bereich von
80 - 1O5 0C unmittelbar nach der Zugabe des Verflüssigungsenzyms die Calciumionen aus den Proteinkomplexen wieder
freigesetzt wurden. Bei der Erwärmung gewinnen die Calciumionen
ihre Aktivität zum Schutz des Verflüssigungsenzyms wieder. Offensichtlich werden auch die in den Rohstärkeprodukten
enthaltenen Inhibitoren bei den höheren Temperaturen deaktiviert.
Um diesen Faktoren in geeigneter Weise entgegenwirken zu können, wird ein kleiner Teil des zu verwendenden Verflüssigungsenzyms
unmittelbar nach der Vorbehandlung der Aufschlämmung zugesetzt, während der übrige Anteil des
Verflüssigungsenzyms erst später zugesetzt wird. Insbesondere
wird vorgezogen, dass der Restanteil des Verflüssigungsenzyms erst nach einem geringen Absinken der Verflüssigungstemperatur
zugesetzt wird. Durch einen solchen Zusatz des verbleibenden Anteils an Verflüssigungsenzym
bei einer etwas niedrigeren Temperatur ist die Gefahr einer Deaktivierung der Enzyme durch die Wärmeeinwirkung geringer
und kann dementsprechend eine vollständigere Verflüssigung erzielt werden.
Durch die Filtrierbarkeit des Verflüssigungsproduktes vor einer Weiterbehandlung, beispielsweise vor einer Verzuckerung,
309884/1 160
_ 7 —
ist vor allem wegen der so ermöglichten Abtrennung der unlöslichen
Proteine von grosser Bedeutung, da diese sonst r elativ leicht in den Folgeschritten in lösliche Proteine
überführt werden können, so beispielsweise unter dem Einfluss der Proteasen in den für eine anschliessende Verzuckerung
verwendeten .Enzympräparaten. Da die Verzuckerung im Temperaturbereich von 60 C durchgeführt wird, sind diese
Proteasen während dieser Verzuckerung auch für die Umwandlung unlöslicher in lösliche Proteine ausserordentlich aktiv.
Durch das Abtrennen der unlöslichen Proteine durch die Filtration kann eine solche Umwandlung praktisch vollständig
vermieden werden und die Reinheit des Endproduktes deutlich verbessert werden. Durch die Ausschaltung der Bildung von
Retrogradationsprodukten und die drastische Verringerung des Anteils löslicher Proteine im Endprodukt können eine bemerkenswert
höhere Ausbeute und Reinheit nach dem Verfahren gemäss der Erfindung erhalten werden,als sie nach den bekannten
Verfahren erhältlich sind.
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Vorbehandlung gemäss der Erfindung im Temperaturbereich von 5O - 65 0C. Bei höheren
Temperaturen als 65 C tritt eine unerwünschte Gelatinierung des Reaktionsgemisches ein, während bei tieferen
Temperaturen als 50 C eine durch Bakterien und Pilze ausgelöste Fermentation einsetzt. Diese Mikroorganismen, bei- '
spielsweise Milchsäurebakterien oder Hefepilze, sind praktisch immer in den als Ausgangsstoffen benutzten Produkten
vorhanden. Die Aktivität dieser Bakterien und Pilze ist jedoch bei Temperaturen oberhalb 50 0C bereits unbedeutend.
Durch eine Ausschaltung der Fermentation auf diese Weise ist auch eine nachträgliche Korrektur des pH-Wertes zur
Kompensation der gebildeten Milchsäure und anderer Säuren
309884/1160
nicht erforderlich. Auch brauchen weder die gebildeten Säuren, insbesondere die Milchsäure, noch die zur Neutralisation
zugesetzten Produkte vom Endprodukt abgetrennt zu werden. Ausserdem wird durch den Vorbehandlungsschritt gemäss
der Erfindung die Schleimbildung und die so verursachte Verschlechterung der Piltrierbarkeit des Endproduktes
umgangen.
Das filtrierte verflüssigte Reaktionsprodukt kann anschliesssnd
der enzymatischen Verzuckerung ausgesetzt werden, wobei
Hydrolysate mit hohen DE-Werten erhalten werden. Gegebenenfalls kann das erhaltene Produkt schliesslich raffiniert
werden, beispielsweise durh eine Behandlung mit Aktivkohle oder durch Ionenaustausch.
Anstatt das filtrierte verflüssigte Produkt mit DE—Werten
zwischen 15 und 35 zu verzuckern, kann das so erhaltene Hydrolysat auch durch Aktivkohle und durch Ionenaustausch
raffiniert werden. Das so erhaltene raffinierte Hydrolysat kann dann durch Verdampfung eingeengt werden, wobei das
so erhältliche Konzentrat gegebenenfalls ganz eingetrocknet
werden kann. Nach einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung wird das raffinierte filtrierte Verflüssigungs—
produkt jedoch der Verzuckerung durch Enzyme unterworfen, die vom Endprodukt nach der Verzuckerung mechanisch getrennt
werden können. Als Beispiele für solche Enzyme seien die im Handel erhältlichen unlöslichen Enzyme oder die
verkapselten oder gekoppelten Enzyme genannt. Bei Verwendung solcher Enzympräparate kann die Verzuckerungsstufe kontinuierlich,
beispielsweise in Verzuckerungskolonnen, durchgeführt werden.
Das auf diese Weise verzuckerte Produkt hat einen ausseror-
309884/1 160
dentlich hohen Gehalt an Dextrose und bzw. oder Maltose.
Diese Zucker können, vorzugsweise ebenfalls durch mechanisch abtrennbare Enzympräparate, gewünschtenfalls in Fructose
überführt werden. In geeigneten Kolonnen kann auch diese Umwandlung kontinuierlich durchgeführt werden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
näher beschrieben.
Trocken vermahlener Maisgries wurde in 60 C warmem Wasser
aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wurde 1,5 h lang bei
60 0C gehalten und ständig gerührt. Die Konzentration betrug
30 Gew.-%. Der pH-Wert wurde mit einer verdünnten Natriumcarbonatlösung zwischen 6,4 und 6,6 gehalten. Ausserdem
wurde eine CaCl„-Lösung in einer Konzentration von O,5 g
Calciumionen pro Liter Aufschlämmung zugegeben.
Nach 1,5 h dieser Vorbehandlung wurden 1,2 g je Kilogramm Trockensubstanz α-Amyläse zur Aufschlämmung zugegeben. Unmittelbar
danach wurde die Aufschlämmung durch ein Konverterrohr gepumpft, in dem die Temperatur der Aufschlämmung
auf 89 C erhöht wurde. Nach dem Verlassen des Konverterrohres wurde der Aufschlämmung noch einmal a-Amylase in
einer Menge vom 1,4 g je Kilogramm Trockensubstanz zugesetzt. Anschliessend wurde die Aufschlämmung weitere 3 h
lang bei 85 °C gehalten.
Die Aufschlämmung wurde dann auf einen pH-Wert von 4,8 eingestellt
und filtriert. Das so erhaltene Hydrolysat war kristallklar und hatte einen DE-Wert zwischen 28 und 32.
309884/1160
Ein in der. in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestelltes Hydrolysat mit einem Feststoff gehalt von 28 Gew.-% wurde
durch eine Ionenaustauschersäule und bzw. oder eine Aktivkohleschicht gegeben und dann auf eine Konzentration von
80 Gew.-% Trockensubstanz eingeengt. Der so erhaltene sirupöse
Brei wurde sprühgetrocknet. Auf diese Weise wurde ein weisses, frei fliessendes, nicht hygroskopisches Pulver erhalten.
Das nach Beispiel 1 erhaltene filtrierte Hydrolysat wurde in Verzuckerungstanks überführt und auf eine Temperatur von
60 C eingestellt. Anschliessend wurden Verzuckerungsenzyme (Amyloglucosidase) in einer Menge von 2,4 g/kg Trockensubstanz
zugegeben. Die Lösung wurde 48 - 72 h lang ununterbrochen gerührt. Das auf diese Weise erhaltene Produkt
hatte einen DE-Wert von 97-99 und wurde durch Ionenaustausch
und Aktivkohle raffiniert. Dann wurde auf 74 Gew.-% Trockensubstanz eingeengt und in Kristallisierbottiche
überführt, wo Dextrosemonohydrat auskristallisierte. Die Kristalle wurden gewaschen und getrocknet und erwiesen sich
als ausserordentlich reines Dextrosemonohydrat. Alternativ
dazu wurde die Dextroseflüssigkeit nach dem Raffinieren auf 95 - 92 Gew.-% Trockensubstanz eingeengt und sprühkristallisiert,
wobei ein sogenannter "Gesamtzucker11 mit
einem DE-Yfert zwischen 97 und 99 mit einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 1 % erhalten wurde.
Ein in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise erhaltenes
3038 8 A/1160
- li -
filtriertes Hydrolysat wurde mit Maltoseenzymen auf einen
DE-Wert von 50 verzuckert. Die erhaltene Flüssigkeit wurde durch Ionenaustausch und Aktivkohle raffiniert und auf
80 - 85 Gew.-% Trockensubstanz eingeengt. Die so erhaltene sirupöse Flüssigkeit wurde sprühgetrocknet, wobei weisse,
frei fixessende Pulver erhalten wurden.
Ein in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise filtriertes Hydrolysat wurde auf einen DE von 42 in der folgenden Weise
verzuckert:
0,5 g Enzym (Amyloglucosidase) je Kilogramm Trockensubstanz
wurden zu dem filtrierten Hydrolysat gegeben. Die Temperatur wurde auf 60 0C eingestellt. Bei dieser Temperatur
wurde das Gemisch 12 h lang kontinuierlich gerührt. Nach dieser Zeit wurde die Temperatur schnell auf 80 0C eingestellt,
wobei die Enzyme deaktiviert wurden. Die so erhaltene Flüssigkeit wurde durch Ionenaustausch und Aktivkohle
raffiniert und auf 80 - 82 Gew.-% Trockensubstanz eingeengt. Durch Verändern der Verzuckerungszeiten zwischen
2 und 24 h wurden DE-Endwerte zwischen 35· und 65 erhalten.
Eine in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise raffinierte Flüssigkeit wurde durch verkapselte Enzyme in der folgenden
Weise weiter verzuckert.
Die Flüssigkeit hatte einen Trockensubstanzanteil von 28 Gew.-%. Das in einem inaktiven Substrat eingeschlossene
Enzym wurde in eine Säule eingebracht. Die Aktivität des
309884/1 160
Enzyms in dem Substrat ist für Amyloglucosidase 250 GU/g.
Der pH-Wert der raffinierten Flüssigkeit wird auf 4,8 eingestellt,
während die Temperatur der Säule und der Flüssigkeit auf 50 C eingestellt wird. Die Flüssigkeit wurde
auf die Säule gegeben und sickerte langsam durch die Beschickung. Die mittlere Kontaktzeit betrug 30 min. Der
DE-Wert stieg auf 96.
Die so erhaltene Flüssigkeit wurde dann mit Aktivkohle raffiniert und auf einen Feststoffanteil von 74 Gew.-%
eingeengt. Aus dem so erhaltenen Sirup wurde in der im Beispiel 3 beschriebenen Weise Dextrosemonohydrat hergestellt.
Eine raffinierte Flüssigkeit, wie sie in der im Beispiel 3 beschriebenen Weise hergestellt wurde, wird einer Isomerasebehandlung
in der folgenden Weise unterworfen:
Die Flüssigkeit wird auf einen Trockensubstanzanteil von 50 Gew.'-% eingeengt. Der pH-Wert wird auf 6,5 und die Temperatur
auf 67 C eingestellt. Unlösliche Glucoseisomerase wird in einer Menge von 4,4 g/kg Trockensubstanz zugesetzt.
Die Isomerisierung wurde 4O h lang durchgeführt. Während der Reaktion wurde der pH-Wert durch Zusatz einer verdünnten
Natriumcarbonatlösung auf 6,5 gehalten, während die Temperatur bei 67 0C konstant gehalten wurde. Nach 40 h
wurde das erhaltene Reaktionsgemisch filtriert, um die Enzyme für die Wiederverwendung abzutrennen. Das Filtrat
wurde durch Ionenaustausch und Aktivkohle raffiniert. Die gereinigte Lösung wurde auf 70 Gew.-% Trockensubstanz ein-
30988A/1160
geengt. Die so erhaltene sirupöse Flüssigkeit hatte auf
Trockensubstanzbasis die folgende Zusammensetzung:
48 % Fructose
52 % Dextrose.
52 % Dextrose.
Glucoseisomerase wurde in der im Beispiel 7 beschriebenen Weise in einen inerten Träger eingearbeitet. Eine in der
im Beispiel 3. beschriebenen Weise raffinierte Flüssigkeit wurde auf 50 Gew.-% Trockensubstanz mit einem DE-Wert von
98 eingeengt. Diese Flüssigkeit wurde auf eine Säule gegeben, durch die sie im Verlauf einer halben Stunde hindurchsickerte.
Der pH-Wert betrüg 6,5, während die Temperatur bei 6O 0C gehalten wurde. Die Konzentration des verkapselten
Enzyms betrug 15OO Einheiten/g Substrat. Der auf diese Weise xsomerasebehandelte Sirup wird durch Ionenaustausch und
Aktivkohle raffiniert und auf 70 Gew.-% Trockensubstanz eingeengt.
Der als Endprodukt erhaltene Sirup hatte auf Trockensubstanzbasis folgende Zusammensetzung.
46 % Fructose
54 % Dextrose.
54 % Dextrose.
309884/1 160
Claims (7)
- Patentansprüche(Ϊ). Verfahren zur Herstellung von Stärkehydrolysate^ durch enzymatisehe Hydrolyse von Stärke enthaltenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Aufschlämmung des vermahlenen, die Stärke enthaltenden Produktes vor dem Zusatz der Enzyme zur Vorbehandlung 1 - 5 h lang auf eine Temperatur zwischen SO und 65 G erwärmt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man der vorbehandelten Aufschlämmung Verflüssigungsenzyme zusetzt und die Aufschlämmung dann zur Verflüssigung der Stärke ax
erwärmt.Stärke auf eine Temperatur im Bereich von 80 - 105 C - 3. Verfahren nach einem eier Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verflüssigungsenzyme portionsweise zugesetzt werden, und zwar in der Weise, dass die erste Portion unmittelbar nach Abschluss der Vorbehandlung zugesetzt wird, während die folgenden Enzymportionen bei verringerter -Temperatur zugesetzt werden.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das verflüssigte Produkt filtriert wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur weiteren Hydrolyse das Filtrat mit Verzuckerungsenzymen versetzt wird.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bi3 5# dadurch309884/1160gekennzeichnet, dass das Filtrat durch Ionenaustausch oder mit Aktivkohle raffiniert wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzuckerungsenzyme in einer im Endprodukt unlöslichen Form zugegeben werden und dass diese Enzyme vom Endprodukt mechanisch abgetrennt werden.309884/1 160
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB3149972A GB1401791A (en) | 1972-07-05 | 1972-07-05 | Method of making starch hydrolysates by enzymatic hydrolysis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2334290A1 true DE2334290A1 (de) | 1974-01-24 |
Family
ID=10323998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732334290 Pending DE2334290A1 (de) | 1972-07-05 | 1973-07-05 | Verfahren zur herstellung von staerkehydrolysaten |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3910820A (de) |
| JP (1) | JPS4948852A (de) |
| BE (1) | BE801941A (de) |
| CA (1) | CA1014499A (de) |
| DE (1) | DE2334290A1 (de) |
| FR (1) | FR2190835B1 (de) |
| GB (1) | GB1401791A (de) |
| HU (1) | HU166115B (de) |
| IT (1) | IT990971B (de) |
| NL (1) | NL7309332A (de) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1446965A (en) * | 1974-02-14 | 1976-08-18 | Agricultural Vegetable Prod | Preparation of food products |
| US4230802A (en) * | 1976-01-05 | 1980-10-28 | Anheuser-Busch, Incorporated | Unrefined glucose syrup as substrate by glucose isomerizing enzyme in producing fructose from glucose |
| DE2757036A1 (de) * | 1977-12-21 | 1979-06-28 | Escher Wyss Gmbh | Verfahren zur herstellung eines nahrungsmittels aus getreide |
| US4167584A (en) * | 1978-01-09 | 1979-09-11 | Kemin Industries, Inc. | Stable emulsified edible liquid starch product and method of making the same |
| US4247561A (en) * | 1979-04-16 | 1981-01-27 | Nelson R W | Process and method of use for a stable emulsified edible liquid starch product |
| DE3023874A1 (de) * | 1980-06-26 | 1982-01-21 | Supraton F.J. Zucker GmbH, 4040 Neuss | Verfahren zum gewinnen einer konzentrierten schlempe bei der herstellung von alkohol aus staerke oder staerkehaltigen rohstoffen |
| US4596776A (en) * | 1984-02-28 | 1986-06-24 | Cpc International Inc. | Process for making starch hydrolyzates and high fructose syrups |
| EP0368451B1 (de) * | 1988-10-07 | 1994-04-06 | Matsutani Chemical Industries Co. Ltd. | Verfahren zur Herstellung von Dextrin enthaltenden faserigen Nahrungsprodukten |
| US5464760A (en) * | 1990-04-04 | 1995-11-07 | University Of Chicago | Fermentation and recovery process for lactic acid production |
| CA2058337C (en) * | 1991-01-16 | 1998-06-23 | Leo Walsh | Column carbon treatment of polysaccharides |
| US5756721A (en) * | 1991-01-16 | 1998-05-26 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Purification of polysaccharides |
| WO1993025714A1 (en) * | 1992-06-05 | 1993-12-23 | Arch Development Corporation | Process of converting starch to glucose and glucose to lactic acid |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2583451A (en) * | 1948-04-12 | 1952-01-22 | Wallerstein Co Inc | Production of dextrose |
| IL32406A (en) * | 1968-06-26 | 1973-01-30 | Snam Progetti | Enzyme preparations comprising a solution or dispersion of enzyme occluded in filaments of cellulose esters or synthetic polymers |
| US3720583A (en) * | 1968-12-20 | 1973-03-13 | Staley Mfg Co A E | Enzyme hydrolysis |
| US3804716A (en) * | 1970-05-18 | 1974-04-16 | D Langlois | Starch conversion products and processes for preparing same |
-
1972
- 1972-07-05 GB GB3149972A patent/GB1401791A/en not_active Expired
-
1973
- 1973-07-04 NL NL7309332A patent/NL7309332A/xx not_active Application Discontinuation
- 1973-07-04 CA CA175,663A patent/CA1014499A/en not_active Expired
- 1973-07-05 HU HUKO2601A patent/HU166115B/hu unknown
- 1973-07-05 BE BE133139A patent/BE801941A/xx unknown
- 1973-07-05 DE DE19732334290 patent/DE2334290A1/de active Pending
- 1973-07-05 US US376374A patent/US3910820A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-07-05 FR FR7324689A patent/FR2190835B1/fr not_active Expired
- 1973-07-05 JP JP48076451A patent/JPS4948852A/ja active Pending
- 1973-07-05 IT IT26241/73A patent/IT990971B/it active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3910820A (en) | 1975-10-07 |
| GB1401791A (en) | 1975-07-30 |
| NL7309332A (de) | 1974-01-08 |
| BE801941A (fr) | 1973-11-05 |
| JPS4948852A (de) | 1974-05-11 |
| FR2190835A1 (de) | 1974-02-01 |
| IT990971B (it) | 1975-07-10 |
| FR2190835B1 (de) | 1977-08-12 |
| CA1014499A (en) | 1977-07-26 |
| HU166115B (de) | 1975-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2417639C3 (de) | Verfahren zur Umwandlung von körniger Stärke in ein lösliches Hydrolysat | |
| DE2246002B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines wasserunloeslichen enzympraeparates und seine verwendung zur durchfuehrung biotechnischer reaktionen | |
| DE2624002A1 (de) | Vrfahren zur verwendung eines enzyms zur umwandlung einer organischen substanz in mindestens eine andere organische substanz durch enzymatische reaktion | |
| DE3133123A1 (de) | Verfahren zur herstellung von palatinose durch unbeweglich gemachte (alpha)-glukosyltransferase | |
| DE69105301T2 (de) | Verwendung eines Pyrodextrinhydrolysates zur Herstellung einer Nahrungsmittelzusammensetzung zur Verbesserung der Serumlipidzusammensetzung. | |
| DE2334290A1 (de) | Verfahren zur herstellung von staerkehydrolysaten | |
| CH496093A (de) | Verfahren zur Herstellung von Cyclodextrin | |
| DE2532005C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von verzuckerten Stärkeprodukten | |
| DE69631689T2 (de) | Kristalline 1-kestose und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE2803030A1 (de) | Verfahren zur herstellung raffinierter staerkehydrolysate aus staerkehaltigen zerealien | |
| DE2166121C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Verzuckerungsprodukten von Stärke | |
| DE3323591C2 (de) | ||
| DE2226581B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Maltose | |
| DE2729459A1 (de) | Unloesliche enzyme, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung | |
| DE2228038A1 (de) | Leichtvergärbare Würze bzw. leichtvergärbarer Sirup, ihre Herstellung und Verwendung | |
| DE2404101A1 (de) | Verfahren zur herstellung von fructose | |
| CH641205A5 (en) | Process for the production of maltose crystals | |
| EP0114162B1 (de) | Verfahren zum Aufbereiten von Stärke oder stärkehaltigen Rohstoffen | |
| EP0277934B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Zuckersirupen durch enzymatische Direktverzuckerung von stärkereichen Rohstoffen, insbesondere frischen oder getrockneten Cassavawurzeln | |
| WO2014122154A1 (de) | Malzextrakt | |
| DE1113430B (de) | Verfahren zur Herstellung von Staerkeabbauprodukten | |
| DE2748750A1 (de) | Verfahren zur behandlung einer mischung aus vitalem weizengluten und weizenstaerke | |
| DE1935330A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Maltit | |
| DE1903074C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Maltit | |
| DE1717126B2 (de) | Verfahren zum Verflüssigen von Stärke |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHA | Expiration of time for request for examination |