DE68914401T2

DE68914401T2 - Verfahren zur Herstellung von Dextrin enthaltenden faserigen Nahrungsprodukten.

Info

Publication number: DE68914401T2
Application number: DE68914401T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Hanno; Kazuyuki Inada; Yasuo Katsuda; Isao Matsuda; Kazuhiro Ohkuma
Original assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Current assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1989-09-12
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2009-09-13
Also published as: US5620873A; KR900006521A; EP0368451A3; DE68914401D1; EP0368451B1; KR0135075B1; EP0368451A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dextrinen, die für die Ernährung geeignete Fasern enthalten, durch Behandeln eines Pyrodextrins mit einem Enzym.
Wie wohlbekannt ist, werden Pyrodextrine hergestellt durch Wärmebehandeln einer Stärke bei hoher Temperatur. Wenn die Stärkemoleküle so behandelt werden, unterliegen sie einer Hydrolyse und Repolymerisation unter Bildung einer komplexen Strukur, was ein wasserlösliches Produkt ergibt, das einen erheblichen Prozentsatz eines unverdaulichen Anteils enthält.
In den letzten Jahren hat sich hinsichtlich der Ernährung das Leben der Japaner geändert und diversifiziert, wobei die Aufnahme von Fasern merklich zurückgegangen ist. Der Mangel an Fasern wird als einer der Gründe für Krankheiten bei Erwachsenen genannt. Der Notwendigkeit der Aufnahme von für die Ernährung geeigneten Fasern wurde große Aufmerksamkeit geschenkt. Diese werden als "sechster Nährstoff" im Anschluß an Proteine, Saccharide, Lipide, Vitamine und Mineralstoffe genannt.
Die derzeit erhaltlichen, für die Ernährung geeigneten Fasern leiten sich ab von Pflanzen und Tieren und sind in Wasser löslich oder unlöslich. Polydextrose ist auch erhältlich als synthetische Ernährungsfaser. Diese Fasern sind zusammengesetzt aus Glucose, Derivaten daraus oder aus von Glucose verschiedenen Sacchariden, die aneinander in Form von Fasern gebunden sind, oder aus Protein-Polysacchariden. Sie weisen eine komplexe Struktur auf, sind selbst bei Aufnahme in den Körper schwer zu verdauen, werden vom Körper so, wie sie sind, wieder abgegeben und sind der allgemeinen Auffassung nach als Fasern nützlich. Es wurden Untersuchungen an für die Ernährung geeigneten Fasern durchgeführt. Dabei ist man auf die vollständig neue Idee gekommen, daß Pyrodextrine die einen ausgeprägt reizenden Geruch und einen unerwünschten Geschmack aufweisen und daher keineswegs als nützlich als für die Ernährung geeignete Fasern angesehen wurden, als neue Lebensmittel- Fasern verwendbar sein könnten.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die obengenannte neue Idee zu realisieren und ein Verfahren zur Herstellung eines Dextrins, das eine für die Ernährung geeignete Faser enthält, die zufriedenstellend als solche nutzbar ist, aus einem Pyrodextrin bereitzustellen.
Die Aufgabe kann gelöst werden durch ein Verfahren, das im wesentlichen daraus besteht, daß man ein Pyrodextrin in Wasser löst und α-Amylase dazu veranlaßt auf die Lösung zu wirken.
Im Grundsatz stellt die vorliegende Erfindung bereit:
(A) ein Verfahren zur Herstellung eines Dextrins durch Behandeln eines Pyrodextrins mit α-Amylase unter Umwandlung des Dextrins in ein α-Grenzdextrin (α-limit dextrin). Dadurch wird der reizende Geruch und der unerwünschte Geschmack von dem Pyrodextrin genommen. Die Erfindung schließt die folgenden Arten der praktischen Durchführung dieses grundlegenden Verfahrens ein.
(B) ein Verfahren (A), worin das mit α-Amylase behandelte Dextrin danach hydriert wird.
(C) ein Verfahren (A), das den Schritt umfaßt, daß man Transglucosidase und/oder β- Amylase veranläßt, auf das mit α-Amylase behandelte Dextrin zu wirken.
(D) ein Verfahren (A), das den Schritt umfaßt. daß man Glucoamylase veranlaßt auf das mit α-Amylase behandelte Dextrin zu wirken, daß man das resultierende Dextrin unter Erhalt einer Lösung von Dextrin mit hoher Reinheit filtriert, desodoriert und entsalzt, daß man die Lösung einem chromatographischen Behandlungsverfahren unter Verwendung eines stark sauren Kationaustauschharzes unter Abtrennen einer Dextrinfraktion unterwirft und daß man eine für die Ernährung geeignete Faser aus dem Eluat gewinnt.
(E) ein Verfahren (C), in dem das mit Transglucosidase und/oder β-Amylase behandelte Dextrin hydriert wird.
(F) ein Verfahren (D), in dem Transglucosidase veranlaßt wird, vor dem Filtrieren, Desodorieren und Entsalzen auf das mit Glucoamylase behandelte Dextrin zu wirken.
(G) ein Verfahren zur Herstellung eines Dextrins, das eine für die Ernährung geeignete Faser enthält, worin das eine für die Ernährung geeignete Faser enthaltende Dextrin, das nach dem Verfahren (D) oder (F) erhalten wurde, weiter hydriert wird.
(H) ein Verfahren (A), (B), (C) oder (E), in dem das Pyrodextrin ein solches ist, das erhalten wurde durch Rösten einer Stärke allein oder einer Mischung aus einer Stärke und wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Monosaccharide und Oligosaccharide durch ein übliches Verfahren.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend schrittweise beschrieben.
Das als Ausgangsmaterial zu verwendende Pyrodextrin-Material kann ein Material sein, wie es bisher verwendet wurde. Um wirksam den reizenden Geruch oder den unerwünschten Geschmack des Pyrodextrins daraus zu entfernen. ist es wünschenswert, im Rahmen der Erfindung ein Pyrodextrin zu verwenden, das hergestellt wird durch Zusatz einer wäßrigen lösung einer Mineralsäure, vorzugsweise von Chlorwasserstoffsäure, zu einer Stärke, Vortrocknen der Mischung auf einen Wassergehalt von etwa 5 % und Rösten der Mischung. Die Stärke kann irgendeine Stärke aus der Gruppe verschiedener Stärken sein, beispielsweise Kartoffelstärke, Maisstärke und Maniokastärke. Auch verwendbar sind behandelte Stärken, wie sie im Handel für Lebensmittelzwecke erhältlich sind. Eine wäßrige Lösung einer Mineralsäure wie beispielsweise Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure oder Salpetersäure, vorzugsweise eine Chlorwasserstoftsäure-Lösung, mit einer Konzentration von etwa 1 Gew.- % wird einheitlich mit der Stärke vermischt, vorzugsweise durch Sprühen, in einer Menge von einigen Gewichtsprozent. Die Mischung wird bei 100 bis 120 ºC auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 % vorgetrocknet. Danach wird die Mischung bei 150 bis 220 ºC für die Zeit von etwa 1 bis etwa 5 Stunden unter Erhalt eines Pyrodextrins geröstet. Das so haltene Pyrodextrin weist vorzugsweise einen DE-Wert (Dextrose-Äquivalent) von 1 bis 10 auf.
Bei der Herstellung des Pyrodextrins können Monosaccharide oder Oligosaccharide der Stärke zugesetzt werden, so daß das resultierende Dextrin einen erhöhten Anteil unverdaulichen Dextrins enthält. Üblicherweise werden 50 bis 60 Gew.-% Saccharid-Lösung in einer Menge von bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf die Stärke, zugesetzt.
Das Pyrodextrin wird dann in Wasser auf eine Konzentration von 30 bis 50 Gew.-% gelöst und auf einen pH-Wert von 5,5 bis 6,5, vorzugsweise von 5.8, neutralisiert. Im Handel erhaltliche α-Amylase (abgeleitet von Pilzen, Bakterien oder dergleichen) wird der Lösung in einer Menge von 0,05 bis 0,2 Gew.-% zugesetzt, bezogen auf das Pyrodextrin. Die lösung wird bei einer Temperatur von 85 bis 100 ºC 30 Minuten bis 2 Stunden gehalten, wobei man dem Enzym erlaubt, auf das Dextrin zu wirken. Dadurch wird das Dextrin enzymatisch zu einem α-Grenzdextrin abgebaut. Die Temperatur wird danach auf 120 ºC angehoben, um die Aktivität der α-Amylase zu beenden.
Die oben beschriebene Behandlung entfernt den reizenden Geruch und den unerwünschten Geschmack von dem Pyrodextrin, ohne in großem Umfang dessen niedrige Verdaubarkeit zu erhöhen. Die erlaubt es, daß das Dextrin nur geringfügig verdaulich bleibt, wie dies oben in Betracht gezogen wurde.
Die resultierende Flüssigkeit wird üblichen Reinigungsschritten wie beispielsweise einer Entfarbung und Desodorierung mit Aktivkohle und einem Schritt des Entsalzens unterworfen, aufkonzentriert und sprühgetrocknet. Dies ergibt ein Dextrin-Pulver, das frei von unangenehmem Geruch und reizendem Geschmack ist, zur Verwendung in Lebensmitteln.
Erfindungsgemäß kann das so gereinigte Dextrin hydriert werden. Wenn das Dextrin hydriert wird, (1) wird es farblos, (2) verliert es die reduzierende Eigenschaft aufgrund des Entfernens der reduzierenden Gruppen und wird der Maillard-Reaktion weniger zugänglich, (3) schmeckt es besser und fühlt sich auf der Zunge angenehm an und (4) wird es schwer zu fermentieren, beispielsweise wird es von Milchsäure-Bakterien nicht angegriffen. Das Verfahren des Hydrierens ist nicht speziell beschränkt, kann jedoch jedes beliebige bekannte Verfahren sein.
Das Dextrin wird in einem solchen Ausmaß hydriert, daß es frei von endständigen reduzierenden Gruppen wird. Vorzugsweise wird das Dextrin beispielsweise hydriert durch Rekonstituieren des Dextrins in eine wäßrige Lösung, Einstellen des pH-Werts und In- Kontakt-Bringen der Lösung mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators wie beispielsweise Raney-Nickel. Für diese Reaktion kann die Lösung - sofern erforderlich - -erwärmt werden.
Die vorliegende Erfindung schließt außerdem ein Verfahren ein, das den Schritt umfaßt daß man Transglucosidase und/oder β-Amylase veranlaßt, auf das mit α-Amylase behandelte Pyrodextrin zu wirken. Die Behandlung mit α-Amylase entfernt den unerwünschten Geschmack und reizenden Gertich von dem Pyrodextrin, wie dies bereits festgestellt wurde. Sie führt jedoch auch dazu, dem Dextrin, das unverdaulich ist, eine geringfügig erhöhte Verdaubarkeit zu vermitteln. In einem derartigen Fall wird wenigstens eines der Enzyme Transglucosidase und β-Amylase veranlaßt, auf das mit α-Amylase behandelte Dextrin zu wirken. Dadurch wird ermöglicht, daß sich bei dein Dextrin die niedrige Verdaubarkeit nieder einstellt.
Für diesen Zweck wird das mit α-Amylase behandelte Dextrin hinsichtlich Temperatur und pH-Wert eingestellt und danach mit Transglucosidase in einer Menge von 0,05 bis 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Ausgangs-Pyrodextrin, für die Zeit von 24 bis 48 Stunden behandelt. Bei dieser Reaktion werden die kleinen Glucose- oder Oligosaccharid-Moleküle. die in dem Maße zugesetzt werden, wie dies erforderlich ist, mit großen Molekülen repolymerisiert. Dadurch wird die komplexe Struktur des Pyrodextrins weiter erhöht. Nach Ablauf der speziell angegebenen Zeitspanne wird die Temperatur zeitweise angehoben (beispielsweise auf etwa 80 ºC), um die Einwirkung der Transglucosidase zu beenden. Anstelle von Transglucosidase ist auch β-Amylase verwendbar, oder diese beiden Enzyme können zusammen in Kombination verwendet werden.
Die zu verwendende Transglucosidase oder β-Amylase ist ein übliches Enzym, das im Handel erhältlich ist.
Die vorliegende Erfindung schließt ein Verfahren ein, in dem das aus der Behandlung mit Transglucosidase und/oder β-Amylase resultierende Dextrin weiter im Rahmen derselben Verfahrensweise, wie sie oben angegeben wurde, hydriert wird, um dieselbe Wirkung zu erreichen, wie sie bereits erwähnt wurde.
In dem Fall, in dem Transglucosidase zur Behandlung verwendet wird, kann dem Pyrodextrin als Ausgangsmaterial ein Monosaccharid oder Oligosaccharid zugegeben werden. Die Gegenwart des Saccharids führt zu einem erhöhten Fasergehalt. Dies kann üblicherweise erreicht werden durch Zusatz einer 40 bis 60 Gew.-%-igen Lösung eines derartigen Saccharids zu der zu dem Pyrodextrin zu röstenden Stärke, und zwar in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Stärke, und anschließendes Rösten der Mischung. Beispiele nützlicher Monosaccharide sind diejenigen, die bereits als solche bekannt sind. Auch verwendbar sind bekannte Oligosaccharide.
Die vorliegende Erfindung schließt außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Dextrins mit einem hohen Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser ein, bei dem man Glucoamylase veranlaßt, auf das mit α-Amylase behandelte Dextrin zu wirken, das resultierende Dextrin einem üblichen Reinigungsschritt unter Erhalt einer Lösung des Dextrins mit hoher Reinheit unterwirft, die Lösung einem Schritt der chromatographischen Behandlung unter Verwendung eines stark sauren Kationaustauschharzes unter Abtrennung einer Dextrinfraktion unterwirft und eine für die Ernährung geeignete Faser aus dem Eluat gewinnt. Dieses Verfahren wird nachfolgend beschrieben.
Man läßt Glucoamylase auf das mit α-Amylase behandelte Dextrin wirken, indem man die Flüssigkeit, die aus der Behandlung mit α-Amylase resultiert, auf eine Temperatur von bis zu 100 ºC und auf einen sauren pH-Wert einstellt, der Flüssigkeit Glucoamylase in einer Menge von 0,05 bis 0.2 Gew.- %, bezogen auf das Ausgangs-Pyrodextrin, zusetzt und die Flüssigkeit bei einer Temperatur von etwa 55 ºC flir die Zeit von 24 bis 48 Stunden hält. Die kleinen Oligosaccharid-Moleküle, die in der Flüssigkeit zugegen sind, werden durch diese Reaktion zu Glucose abgebaut. Bei Ablauf der speziell genannten Zeitdauer wird die Temperatur erhöht, beispielsweise auf etwa 80 ºC, um die enzymatische Einwirkung von Glucoamylase zu beenden. Die zu verwendende Glucoamylase ist üblicherweise eine im Handel erhältliche Glucoamylase.
Die obige Behandlung führt zu einer Mischung der ursprünglich in dem Pyrodextrin enthaltenen, für die Ernährung geeigneten Faser und einer Komponente mit niedrigem Molekulargewicht, die in einfacher Weise verdaubarer Glucose entspricht.
Sofern erforderlich, kann man Transglucosidase auf die aus der Behandlung mit Glucoamylase resultierende Mischung wirken lassen. Dadurch wird die in einfacher Weise verdaubare Glucose, die durch die Glucoamylase umgewandelt worden war, repolymerisiert und inverdaubar gemacht. Dadurch wird der Prozentsatz der unverdaubaren Komponente wesentlich erhöht. Jedoch wirkt die Transglucosidase in der Weise, daß sie Glucose unter Herstellung eines unverdaulichen Anteils polymerisiert, so daß das resultierende Produkt eine Mischung aus der ursprünglich in dem Pyrodextrin enthaltenen Lebensmittel-Faser und dem so polymerisierten und unverdaubar gemachten Anteil ist.
In dem obengenannten Verfahren kann der Ausgangsstärke ein Monosaccharid oder Oligosaccharid zugesetzt werden, woraus sich ein erhöhter Gehalt an unverdaulichem extrin ergibt. Für diesen Zweck wird eine 40 bis 60 Gew.-%-ige Lösung eines derartigen Saccharids in einer Menge von bis zu 10 Gew.-% zugesetzt, bezogen auf die Stärke. Die Behandlung mit Transglucosidase wird in der Weise durchgeführt, daß man dieses Enzym in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 0,2 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Pyrodextrin. Dabei hält man die Mischung bei 50 bis 65 ºC, vorzugsweise bei 52 bis 57 ºC, für die Zeit von 24 bis 48 Stunden.
Die aus der oben beschriebenen Verfahrensweise resultierende Flüssigkeit wird üblichen Reinigungsschritten wie beispielsweise Entfarben mit Aktivkohle und Entsalzen durch Ionenaustausch unterworfen, auf eine etwa 50 Gew.-%-ige Lösung aufkonzentriert und danach durch eine Säule mit einem stark sauren Kationaustauschharz zur Chromatographie geschickt, um eine Fraktion mit hohem Molekulargewicht (unverdauliches Dextrin) von einer Glucosefraktion zu trennen. Die Fraktion mit hohem Molekulargewicht wird gewonnen, konzentriert und getrocknet. So erhält man ein unverdauliches Dextrin mit einem hohen Gehalt an für die Ernährung geeigneten Fasern.
Beispiele nützlicher, stark saurer Kationaustauschharze sind diejenigen, die allgeimein im HIandel erhältlich sind. Noch speziellere Beispiele bevozugter Harze sind: AMBERLITE IR- 116, AMBERLITE IR-118, AMBERLITE IR-120B, XT-1022E, XT-471F (alle Harze sind Produkte der Firma Japan Organo Co., Ltd.), DIAION SK-1B, DIAION SK102, DIAION SK104, DIAION SK106, DIAION SK110, DIAION SK112, DlAION SK116, DIAION FR01 (alle Harze sind Produkte der Firma Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.), XFS- 43281.00, XFS-43280.00, XFS-43279.00 und XFS-43278.00 (alle Harze sind Produkte der Firma Dow Chemical Co.).
Bevor das Harz für die Chromatographie verwendet wird, ist es wünschenswert, das Harz als ein Harz des Alkalimetall-Typs oder Erdalkalimetall-Typs zu verwenden. Zur wirksamen Trennung des Dextrins mit hohem Molekulargewicht von Glucose ist es wünschenswert, die Flüssigkeit durch die Säule bei einer Fließgeschwindigkeit zu schicken, die an das verwendete Harz angepaßt ist. Die Fließgeschwindigkeit liegt vorzugsweise im Bereich von SV = 0, 1 bis 0,6. Wenn die Fließgeschwindigkeit außerhalb dieses Bereichs liegt, besteht eine gewisse Neigung dazu, daß als Ergebnis eine nicht-effiziente Trennung erreicht wird.
Die Temperatur der durch die Säule zu schickenden Flüssigkeit liegt vorzugsweise bei 20 bis 70 ºC. Niedrigere Temperaturen ziehen eine nicht-wirksame Trennung nach sich und eben der Flüssigkeit eine erhöhte Viskosität. Diese erzeugt eine nachteilige Wirkung auf das Harz. Demgegenüber färben höhere Temperaturen die Flüssigkeit braun oder verschlechtern diese in anderer Weise.
Das so hergestellte unverdauliche Dextrin enthält 80 bis 95 % an für die Ernährung geeigneter Faser, berechnet als Feststoffe und bestimmt nach dem Prosky-AOAC-Verfahren oder dem Southgate-Verfahren.
Erfindungsgemäß kann das durch Säulenchromatographie erhaltene Dextrin weiter hydriert werden. Die Hydrierung erzeugt die bereits beschriebene Wirkung.
Das durch das Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene Dextrin ist verwendbar als Zumischung zu einer großen Vielzahl von Lebensmitteln wie beispielsweise Getränken, Eiskrem, Brot, Dressing, Süßigkeiten und bearbeiteten Produkten aus dem Meer.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben.

Beispiel l

Herkömmliche Kartoffelstärke (5.000 kg) wurde in einen Bandmischer gegeben, und 150 l einer 1 %-igen Chlorwasserstoffsäure-Lösung wurden unter Rühren auf die Stärke gesprüht sind dann einheitlich mit einem Brecher (crusher) damit gemischt. Man ließ die Mischung in dem Bandmischer 5 h lang stehen. Die Mischung wurde dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 % mit einem Schnelltrockner vorgetrocknet und danach kontinuierlich in einen Drehofen-Röster geftillt und bei 180 ºC 2 h lang geröstet.
Wasser (4.000 l) wurden 2.000 kg des nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltenen Pyrodextrins zugesetzt. Der pH-Wert der Mischung wurde auf 6,0 eingestellt, und das Dextrin wurde bei 95 ºC 1 h unter Zusatz von 0.2 % α-Amylase (TERMAMYL 60L; Prodtikt der Fa. Novo Industri A/S) hydrolysiert. Die Reaktionsmischung wurde durch Entfarben, Desodorieren und Entsalzen gereinigt und mittels eines Sprühtrockners getrocknet. Dies ergab 1.700 kg gereinigtes Dextrin. Das Dextrin hatte einen Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser von 35 %, bestimmt durch das Prosky-AOAC-Verfahren.

Beispiel 2

Das nach Beispiel 1 hergestellte, faserhaltige Dextrin wurde zu einer 40 %-igen Lösung verarbeitet. Dieser wurden 8 % einer Lösung von sec-Natriumphosphat in einer Menge von 0,4 % zugesetzt, bezogen auf die Lösung. Der pH-Wert der Lösung wurde mit 20 %-iger Natriumhydroxid-Lösung auf 9,5 eingestellt, und die Lösung wurde danach in einen Autoklaven gegeben. Raney-Nickel (R-100; Produkt der Fa. Nikko Rika Co., Ltd.) wurde der Lösung in einer Menge von 1 %, bezogen auf diese, zugesetzt. Wasserstoffgas wurde in den Autoklaven bis zu einem Ventildruck von 95 kg/cm² bei einer Temperatur von 21 ºC eingeleitet, und die Mischung wurde für die Zeit von 120 min auf 130 ºC erwärmt, während man den Autoklaven schüttelte, um eine Reduktionsreaktion zu bewirken. Man ließ die Reaktionsmischung abkühlen. Aktivkohle wurde der Mischung zugesetzt, und die Mischung wurde filtriert. Das Filtrat wurde mit eineim Ionenaustauschharz entsalzt und aufkonzentriert. So erhielt man eine 75 %-ige Lösung.
Das Konzentrat lag in Form einer farblosen, transparenten, konsistenten Lösung mit einem Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser von 27 % vor (bestimmt nach dem Prosky- AOAC-Verfahren).

Beispiel 3

Herstellung von Lebensmitteln, die für die Ernährung geeignete Faser enthaltlen

Lebensmittel wurden nach den folgenden Formulierungen unter Zusatz des in Beispiel 1 erhaltenen, Fasern enthaltenden Dextrins hergestellt. Die Lebensmittel hatten den nachfolgend angegebenen Fasergehalt.

Brot

Mehl 250 g
Zucker 17 g
übliches Salz 5g
ausgedrückte Hefe 3g
Lebensmittelhefe 6g
Butter 11 g
nach Beispiel 1 erhaltenes Dextrin 30 g
Wasser 190 g
Die obengenannten Komponenten wurden zu einem Brot nach einem üblichen Verfahren verarbeitet.
Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser 3,7 %

Eiskrem:

Butter 6,5 g
Kondensmilch 8,0 g
Magermilchpulver 6,5 g
nach Beispiel 1 erhaltenes Dextrin 8,0 g
Zucker 5,0 g
Emulgator 0,3 g
Stabilisator 0,2 g
Wasser 65,5 g
Die obengenannten Komponenten wurden nach einem üblichen Verfahren zu einer Eiskreim verarbeitet.
Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser 2,8 %

Kohlensäurehaltiges Getränk (soda pop):

Sucrose 125 g
Citronensäure 1,5 g
Natriumcitrat 0,1 g
Vitamin C 0,15 g
Auszug (Essence) 1.0 ml
nach Beispiel 1 erhaltenes Dextrin 50 g
mit Kohlensäure versetztes Wasser 520 g
Wasser 385 ml
Ein kohlensäurehaltiges Getränk wurde nach dem üblichen Verfahren aus den obengenannten Komponenten hergestellt.
Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser 1,8%

Dressing:

Salatöl 56 g
Essig 30 g
Gewürze 3,5 g
MSG (Mononatriumglutamat) 0,5 g
nach Beispiel 1 erhaltenes Dextrin 10 g
Aus den obengenannten Komponenten wurde nach dem üblichen Verfahren ein Dressing hergestellt.
Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser 3,5 %
Jeweils nach einer üblichen Verfahrensweise wurden Lebensmittel gemäß den nachfolgenden Formulierungen unter Zusatz des in Beispiel 2 erhaltenen, Fasern enthaltenden Dextrins hergestellt. Die Lebensmittel hatten die nachfolgend angegebenen Gehalte an Fasern.

Süßigkeiten:

Sucrose 50 g
Stärkesirup 35 g
Weinsäure 0,15 g
Citronensäure 0,35 g
Lebensmittel-Farbstoff (pigment) geeignete Menge
Lebensmittel-Geschmacksstoff geeignete Menge
nach Beispiel 2 erhaltenes Dextrin 20 g
Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser 7,0 %

gekochte Fischpaste (kamaboko):

gemahlenes Fischfleisch (surimi) 100 Teile
übliches Salz 3 Teile
Stärke 5 Teile
nach Beispiel 2 erhaltenes Dextrin 7,5 Teile
Wasser 32,5 Teile
Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser 3,0 %

Beispiel 4

Eine Menge von 5 ml einer 1,0 %-igen Chlorwasserstoffsäure-Lösung wurde auf 100 g handelsüblicher Kartoffelstärke unter Einsatz von Pressluft aufgesprüht. Die Stärke wurde danach einheitlich in einem Mischer gemischt, in einen Aluminiumtrog gegeben, in einem Trockner bei 110 ºC für die Zeit von 1 h vorgetrocknet und danach bei 150 ºC 3 h lang geröstet. Das erhaltene Pyrodextrin zeigte einen Wert des Dextrose-Äquivalents (DE) von 6,8, eine Viskosität von 160 cps (160 mPa . s) (Konzentration: 50 %; 30 ºC) und einen Gehalt an unverdaulichem Dextrin von 57 %.
Das wie oben beschrieben hergestellte Pyrodextrin (100 g) wurde in 100 g heißen Wassers gelöst. Der pH-Wert der Lösung wurde mit 1 N Natriumhydroxid-Lösung auf 5,8 eingestellt, und 0,1 % α-Amylase (TERMAMYL 120L, ein Produkt der Fa. Novo Industri A/S) wurden der Lösung zugesetzt, um eine Reaktion bei 95 ºC zu bewirken. Eine Stunde später wurde die Reaktionsmischung auf 115 ºC erwärmt, um die Reaktion zum Abschluß zu bringen. Der pH-Wert der Reaktionsmischung wurde danach auf einen Wert von 5,5 eingestellt, und die Temperatur wurde auf 55 ºC eingestellt. Danach wurden 0,05 % β-Amylase (Produkt der Fa. Amano Pharmaceuücal Co., Ltd.) und 0,1 % Transglucosidase (Produkt derselben Firma) der Mischung zugesetzt. Dem folgte eine Reaktion für eine Zeit von 24 h. Man erhielt ein Dextrin mit der folgenden Zusammensetzung:
DP1 15,8 %; DP2 10,7 % (Maltose 0,6 %: Kojibiose 0,3 %, Isomaltose 9,8 %); DP3 5,3 %; DP4 und darüber 68.2 %: Viskosität 75 cps (75 mPa . s) (Konzentration 50 %; 30 ºC); Gehalt an unverdaulichem Dextrin 72 %.

Beispiel 5

Eine Menge von 4 ml einer 1,2 %-igen Chlorwasserstoffsäure-Lösung und 15 g einer 50 %- gen wäßrigen Glucose-Lösung wurden auf 100 g Tapioka-Stärke unter Verwendung von Pressluft aufgesprüht. Die Stärke wurde danach unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 4 vorgetrocknet und danach bei 170 ºC 2 h lang geröstet. Das erhaltene Pyrodextrin hatte einen Wert des Dextrose-Äquivalents (DE) von 2,0, eine Viskosität von 250 cps (250 mPa . s) (50 %; 30 ºC) und einen Gehalt an unverdaulichein Dextrin von 45 %.
Das wie oben beschrieben erhaltene Pyrodextrin (100 g) wurde in 200 ml heißen Wassers gelöst. Die Lösung wurde mit Calciuimcarbonat-Pulver neutralisiert, und 0,2 % α-Amylase (BIOZYME C, ein Produkt der Fa. Amano Pharmaceutical Co., Ltd.) wurden der Lösung zugesetzt, um eine Reaktion bei 60 ºC zu bewirken. 3 Stunden danach wurde die Reaktionsmischung auf 85 ºC erwärmt, um die Reaktion zum Abschluß zu bringen. Die Reaktionsmischung wurde danach auf 55 % konzentriert, und 0,1 % Transglucosidase (Produkt der Fa. Amano Pharmaceutical Co., Ltd.) wurden dem Konzentrat zugesetzt, um eine Reaktion für eine Zeit von 48 h zu bewirken. Dies ergab ein Dextrin der folgenden Zusammensetzung:
DP1 22,5 %; DP2 9,4 % (Maltose 1,3 %; Kojibiose 0,7 %; Isomaltose 7,4 %); DP3 3,9 % (Maltotriose 0,3 %; Panose 1,7 %: Isomaltotriose 1,9 %); DP4 und darüber 64,2 %; Viskosität 53,5 cps (53.5 mPa . s) (Konzentration 50 %; 30 ºC) Gehalt an unverdaulichem Dextrin 65%.

Bezugsbeispiel 1

Tapioka-Stärke (10.000 kg) wurde in 12.000 l Wasser, das 1.500 kg Natriumsulfat enthielt, suspendiert. 3.000 l einer 3 %-igen wäßrigen Natriumhydroxid-Lösung wurden der Suspension tropfenweise zugesetzt, und 800 l Propylenoxid wurden der Mischung zugesetzt. Dem folgte eine Umsetzung bei 43 ºC für die Zeit von 20 h. Die Reaktionsmischung wurde mit Schwefelsäure neutralisiert, mit Wasser gewaschen, durch Zentrifugieren entwässert und mit einen Schnelltrockner getrocknet. Man erhielt so Hydroxypropyl-Stärke, deren Feuchtigkeitsgehalt 12,5 % betrug und die einen DS-Wert von 0,145 aufwies.

Beispiel 6

Die in Bezugsbeispiel 1 erhaltene Hydroxypropyl-Stärke (5.000 kg) wurde in einen Bandmischer gegeben. 200 l einer 1,2 %-igen Chlorwasserstoffsäure-Lösung und 500 kg an im Handel erhältlichen Maltose-Sirup (MC-75; Produkt der Fa. Nihon Shokuhin Kako Co., Ltd.), der auf eine Konzentration von 50 % eingestellt war, wurden unter Rühren und Verwendung von Pressluft auf die Stärke gesprüht. Die Mischung wurde 1 h lang gerührt und mit einem Brecher (crusher) homogenisiert. Danach ließ man sie in dem Bandmischer 12 h lang stehen. Die Mischung wurde auf einen Feuchügkeitsgehalt von 3,5 % mit einem Schnelltrockner vorgetrocknet und danach kontinuierlich in einen Drehofen-Röster gefüllt. Man hielt sie in dem Röster bei 175 ºC für die Zeit von 1.5 h zum Rösten. Das erhaltene Pyrodextrin hatte einen Wert des Dextrose-Äquivalents (DE) von 9,0, eine Viskosität von 200 cps (200 mPa . s) (50 %: 30 ºC) und einen Gehalt an unverdaulichem Dextrin von 45 %.
Das durch das oben beschriebene Verfahren hergestellte Pyrodextrin (2.000 kg) wurde in 4.000 l heißen Wassers gelöst. Der pH-Wert der Lösung wurde mit 20 %-iger Natriumhydroxid-Lösung auf einen Wert von 6.0 eingestellt, und 0.3 % α-Amylase (TERMAMYL 60L: Produkt der Fa. Novo Industri A/S) wurden der Lösung zugesetzt. Dem folgte eine Reaktion bei 95 ºC. Eine Stunde danach wurde die Reaktionsmischung auf 115 ºC erwärmt, um die Reaktion zum Abschluß zu bringen. Die Mischung wurde auf eine Konzentration von 55 % eingestellt, und 0,2 % β-Amylase (Produkt der Fa. Amano Pharmaceutical Co., Ltd.) und 0,1 % Transglucosidase (Produkt derselben Firma) wurden der Mischung zugesetzt. Dem folgte eine Reaktion für die Zeit von 48 h. Die Reaktion ergab ein Dextrin mit der folgenden Zusammensetzung:
DP1 7,4 %; DP2 8,7 % (Maltose 1,1 %: Kojibiose 0,6 %; Isomaltose 7,0 %); DP3 6,3 % Maltotriose 0,7 %; Panose 2,7 %; Isoimaltotriose 2,9 %); DP4 und darüber 77,6 %; Viskosität 70 cps (70 mPa . s) (50 %; 30 ºC); Gehalt an unverdaulichem Dextrin 60 %.

Beispiel 7

Im Handel erhältliche Kartoffelstärke (5.000 kg) wurde in einen Bandmischer gegeben. Es wurden 200 l 1,0 %-iger Chlorwasserstoffsäure unter Rühren auf die Stärke gesprüht und danach mit einem Brecher (crusher) einheitlich vermischt. Man ließ die Mischung in dem Bandmischer 10 h lang stehen. Die Mischung wurde dann mit einem Schnelltrockner auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 % vorgetrocknet und danach kontinuierlich einem Drehrohr-Röster zugeführt und 2 h lang bei 185 ºC geröstet. Das erhaltene Pyrodextrin hatte einen DE-Wert von 7,8, eine Viskosität von 120 cps (120 mPa . s) (50 %; 30 ºC) und einen Gehalt an unverdaulichem Dextrin von 56 %.
Heißes Wasser (4.000 l) wurde 2.000 kg des nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltenen Pyrodextrins zugesetzt. Der pH-Wert der Lösung wurde mit 20 %-iger Natriumhydroxid-Lösung auf einen Wert von 6,0 eingestellt, und das Dextrin wurde bei 95 ºC 1 h lang mit 0,2 % α-Amylase, die der Mischung zugesetzt wurde, hydrolysiert (TERMAMYL 60L; Produkt der Fa. Novo Industri A/S). Die Reaktionsmischung wurde auf 50 % aufkonzentriert, und dem Konzentrat wurden 0,2 % Transglucosidase zugesetzt. Es wurde eine Reaktion für die Zeit von 48 h bewirkt. Danach wurde die Reaktionsmischung durch Entfarben, Entsälzen usw. gereinigt. Dies ergab ein Dextrin mit der folgenden Zusammensetzung: DP1 10,6 %; DP2 9,4 % (Maltose 0,3 %: Kojibiose 0,7 %; Isomaltose 7,7 %); DP3 5,2% (Maltotriose 0,6 %; Panose 2,0 %: Isomaltotriose 2,6 %); DP4 und darüber 74,8 %: Viskosität 55 cps (55 mPa . s) (50 %; 30 ºC); Gehalt an unverdaulichem Dextrin 67 %.

Beispiel 8

Ein kohlensäurehaltiges Getränk der nachfolgend beschriebenen Formulierung wurde unter Verwendung des unverdaulichen Dextrins hergestellt, das in Beispiel 7 erhalten worden war. Das Getränk wurde einem Geschmackstest unterworfen und hinsichtlich der Wirkung der darin enthaltenen, für die Ernährung geeigneten Faser untersticht. Das Getränk schmeckte gut, und man fand, daß es wirksam war bei der Behebung von Verstopfung.
gemäß Beispiel 7 erhältenes Dextrin 50 g
granulierter Zucker 125 g
Citronensäure 1,5 g
Natriumcitrat 0,1 g
Vitamin C 0,15 g
kohlensäurehaltiges Wasser 520 g
Wasser 385 g

Test hinsichtlich der Wirkung zur Beseitigung von Verstopfung

Das Getränk wurde 10 Personen (5 Männern und 5 Frauen) mit Verstopfung in einer Menge von 200 ml/Tag zum Testen gegeben. Zwei Tage später hatten 8 Personen wieder eine normale Darmtätigkeit. Tabelle 1 Verstopfung harter Stuhl normaler Stuhl weicher Stuhl Durchfall Tag

Vergleichsbeispiel 1

Maltodextrin (PlNE DEX #1; Produkt der Fa. Matsutani Chem. Ind. Co., Ltd.), das einen DE-Wert aufwies, der äquivalent demjenigen des Dextrins war, das in Beispiel 7 erhalten wurde, wurde auf 50 % aufkonzentriert. 0,2 % Transglucosidase wurden dem Konzentrat zugesetzt, um für die Zeit von 48 h eine Reaktion zu bewirken. Dadurch wurde ein Saccharid mit der folgenden Zusammensetzung erhalten:
DP1 65 %; DP2 10,5 % (Maltose 2,3 %; Kojibiose 2,5 %; Isomaltose 5,7 %); DP3 6,2% Maltotriose 1,2 %, Panose 3,8 %; Isomaltotriose 1,2 %); DP4 und darüber 18,3 %; Gehalt in unverdaulichem Dextrin 5,0 %.
In den Beispielen 4 bis 7 und in Vergleichsbeispiel 1 wurde der Gehalt an unverdaulichem Dextrin durch die folgende Verfahrensweise bestimmt:

Verfahren zur Bestimmung des Gehalts an unverdaulichem Dextrin

1 g der Probe wurde exakt eingewogen, und es wurden der Probe 50 ml Wasser zugesetzt. Der pH-Wert der Lösung wurde auf 5,8 eingestellt, und 0,1 ml α-Amylase (TERMAMYL 120L; Produkt der Fa. Novo Industri A/S) wurden der Lösung zugesetzt. Dem folgte eine Reaktion bei 95 ºC für die Zeit von 30 min. Die Reaktionsmischung wurde abgekühlt und ihr pH-Wert wurde danach auf 4,5 eingestellt. Die resultierende Mischung wurde mit 0,1 ml Amyloglucosidase (ein Produkt der Fa. Sigma) bei 60 ºC 30 min lang umgesetzt. Die Reaktionsmischung wurde danach auf 90 ºC erwärmt, um die Reaktion zum Abschluß zu bringen. Die Reaktionsmischung wurde filtriert, das Filtrat wurde auf 5 % aufkonzentriert und danach der HPLC unterworfen. Die Menge an Glucose wurde aus der Zusammensetzung des Zuckers bestimmt.
Der Gehalt an unverdaulichem Dextrin war durch die folgende Gleichung gegeben:
Gehalt an unverdaulichem Dextrin (%) = 100 - Glucose (%)

Beispiel 9

Eine Menge von 10 kg eines Pyrodextrins (ARABlX #7; Produkt der Fa. Matsutani Chem. Ind. Co., Ltd.) wurde in 20 kg Wasser gelöst. Der pH-Wert der Lösung wurde auf 5,5 eingestellt, und der Lösung wurden 0,2 Gew.-% α-Amylase zugesetzt (KLEISTASE KD; ein Produkt der Fa. Daiwa Kasei K.K.), um eine Reaktion bei 85 ºC für die Zeit von 1 h zu bewirken. Die Reaktionsmischung wurde danach 15 min lang auf 120 ºC erwärmt, um die Einwirkung der Amylase zu beenden. Die Reaktionsmischung wurde auf 55 ºC abgekühlt und ihr pH-Wert wurde danach auf 4,5 eingestellt. Die Mischung wurde mit 0,1 Gew.-% Glucoamylase (Produkt der Fa. Daiwa Kasei K.K.), die der Mischung zugesetzt worden war, für die Zeit von 36 h zur Verzuckerung umgesetzt. Darauf wurde der pH-Wert der Reaktionsmischung auf 3,5 eingestellt, um die Einwirkung der Glucoamylase zu beenden. Die Mischung wurde danach mit Aktivkohle und einem Ionenaustauschharz gereinigt und danach unter Erhalt von 15 kg einer 50 %-igen Lösung aufkonzentriert. Die Lösung hatte die folgende Saccharid-Zusammensetzung: 51,2 % Glucose, 2,2 % Disaccharid, 3,9 % Trisaccharid und 42,8 % Tetra- bis Polysaccharide.
Man schickte eine 100 ml-Menge der Lösung bei SV = 0,25 durch eine Säule, die mit 5 l XFS-43279.00 (ein Produkt der Fa. Dow Chemical Co.) gepackt war. Dies ist ein stark saures Kationaustauschharz des Alkalimetall-Typs. Danach wurde Wasser durch die Säule geschickt und so ein Dextrin mit hohem Molekulargewicht gewonnen. Das Dextrin hatte die folgende Zusammensetzung: 4,4 % Glucose, 1,2 % Monosaccharid, 1,7 % Trisaccharid und 92,1 % Tetra- bis Polysaccharide, einen Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser von 83.9 %, bestimmt nach dem Prosky-AOAC-Verfahren.

Beispiel 10

4 l Wasser wurden 2 kg eine Pyrodextrins zugesetzt (Avedex 36LAC, ein Produkt der Fa. Avebe). Der pH-Wert der Lösung wurde auf 6,0 eingestellt,und 4 g α-Amylase (TERMAMYL 60L; Produkt der Fa. Novo Industri A/S) wurden der Lösung zugesetzt. um eine Reaktion bei 95 ºC für die Zeit von 1 h zu bewirken. Die Reaktionsmischung wurde 15 min lang bei 140 ºC gehalten, um die Enzymaktivität zu beenden. Die Mischung wurde danach in derselben Weise wie in Beispiel 1 behandelt. So erhielt man 1.800 g eines fiüssigen Produkts (Konzentration 50 %) mit einem hohen Gehalt an unverdaulichem Dextrin.
Der pH-Wert der Lösung (1,0 kg) wurde durch Zugabe von 2 ml einer 8 %-igen Lösung von sec-Natriumphosphat und einer 2 %-igen Lösung von Natriuimhydroxid auf einen Wert von 9,5 eingestellt. Die Lösung wurde in einen Autoklaven gegeben, und der Lösung wurden 0,1 kg Raney-Nickel zugegesetzt. Wasserstoffgas wurde in den Autoklaven bis zu einem Druck von 93 kg/cm² bei 25 ºC eingefüllt. Die Mischung wurde danach auf 130 ºC erwärmt, um für 90 min eine Reaktion zu bewirken. Man ließ die Reaktionsmischung abkühlen und filtrierte sie danach unter Zugabe von Aktivkohle. Das Filtrat wurde mit einem Ionenaustauschharz entsalzt und aufkonzentriert. So erhielt man 0,7 kg einer 70 %-igen Lösung. Die Lösung war farblos, transparent und konsistent und hatte einen Gehalt an für die Ernährung geeigneter Faser von 82 % (bestimmt nach dem Prosky-AOAC-Verfahren).
Das Produkt vor der Fraktionierung mit dem Ionenaustauchharz (nachfolgend als "A" bezeichnet) wurde hinsichtlich der Eigenschaften mit dem Produkt verglichen, wie es nach der Fraktionierung mit dem Harz erhalten worden war (nachfolgend als "B" bezeichnet). Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 2 Süße* Viskosität** mittleres Molekulargewicht Hygroskopizität Anmerkungen: * relativ zu Sucrose, die als 100 angenommen wird;
In Bezug auf die Hygroskopizität blieb das Produkt frei von Zerfließen, unabhängig von der Fraktionierung, wenn man es bei 25 ºC und 81 % RH 100 h lang stehen ließ.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines eine diätetische Faser enthaltenden Dextrins, gekennzeichnet durch das Lösen eines Pyrodextrins in Wasser und das Hinzufügen von α-Amylase zur Einwirkung auf die Lösung, wobei:

(a) das genannte Pyrodextrin durch gleichmäßiges Zumischen von Stärke zu einer wässrigen Lösung einer Mineralsäure, Vortrocknen der Mischung bei 100ºC bis 120ºC und Rösten der vorgetrockneten Mischung 1 bis 5 Stunden lang bei 150ºC bis 220ºC erhalten wird,

(b) das genannte Pyrodextrin in Wasser auf eine Konzentration von 30 bis 50 Gew% gelöst und auf einen pH von 5.5 bis 6.5 neutralisiert wird,

(c) α-Amylase in einer Menge von 0.05 bis 0.2 Gew%, ausgehend von Pyrodextrin, zu der Lösung hinzugefügt wird,

(d) die Lösung 30 Minuten bis 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 85ºC bis 100ºC gehalten wird, und dann

(e) die Temperatur erhöht wird, um die Aktivität der α-Amylase zu beenden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

(f) das in Schritt (e) erhaltene Oextrin in dem Ausmaß hydriert wird, daß es von der reduzierenden Endgruppe frei wird.

3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß: (g) das in Schritt (e) erhaltene Dextrin mit Transglucosidase und/oder β-Amylase in einer Menge von 0.05 bis 0.2 Gew%, ausgehend von Pyrodextrin, 24 bis 48 Stunden lang behandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

(h) das in Schritt (e) erhaltene Dextrin mit Glucoamylase in einer Menge von 0.05 bis 0.2 Gew%, ausgehend von Pyrodextrin, 24 bis 48 Stunden lang behandelt wird,

(i) die Mischung gefiltert, desodorisiert und entsalzt wird, um eine Lösung von Dextrin mit hoher Reinheit zu erhalten,

und

(ä) die Lösung unter Verwendung eines stark sauren Kationenaustauscherharzes chromatografiert wird, um das eine diätetische Faser enthaltende Dextrin zu sammeln.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß:

(k) das mit Transglucosidase und/oder β-Amylase behandelte Dextrin in dem Ausmaß hydriert wird, daß es von der reduzierenden Endgruppe frei wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß:

(l) das das mit Glucoamylase behandelte Dextrin vor Schritt (i) mit Transglucosidase in einer Menge von 0.05 bis 0.2 Gew%, ausgehend von Pyrodextrin, bei 50 bis 65ºC, 24 bis 48 Stunden lang behandelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß: (f') das in Schritt (j) erhaltene Dextrin in dem Ausmaß hydriert wird, daß es von der reduzierenden Endgruppe frei wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß: (f') das in Schritt (j) erhaltende Dextrin in dem Ausmaß hydriert wird, daß es von der reduzierenden Endgruppe frei wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß:

das Pyrodextrin durch Rösten einer Mischung von Stärke und zumindest einem der Monosaccharide und Oligosaccharide in einer Menge von 1 bis 10 Gew%, ausgehend von der Stärke, erhalten wird.