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PROCEDE DE PREPARATION DE SIROPS D'AMIDON
Cette invention concerne un procédé de préparation économique de sirops d'amidon, qui sont moins visqueux et de compositions plus variées que des sirops d'amidon cndi- .,Paires. Cette préparation est obtenue par conversion de 'divers amidons par un acide ou un enzyme, en soumettant la matière de départ à l'action d'un Ó-1,6-glucosidase avant ou pendant la saccharification, en hydrolysant ainsi les molécules d'amylopectine ou autres liaisons -1,6-glucoside et facilitant l'action enzymatique des Ó- ou p-amylase ou simi- laires utilisés avec l'Ó-1,6-glucosidase pour la saecharifi- cation ;
on obtient un produit dans lequel l'oligosacchari- ,,de est décomposé en molécules à chaîne droite.
Des sirops d'amidon classiques convertis à l'aci- de ont des équivalents dextrose compris entre 20 et 60. Un
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tel sirop d"E.D. de 20 est trop visqueux pour être concen- tré et a un goût peu sucré, alors qu'un sirop d'E.D. de 60 est peu visqueux mais est plutôt sucré. Ainsi la valeur d'
E.D d'un sirop d'amidon détermine chaque composition de glucose, maltose et oligosaccharide, le goût sucré, la vis- cosité et d'autres propriétés de sirop en question. En d' autres mots, le goût sucré et la viscosité du produit ne peuvent pas être déterminés librement et indépendamment.
Par ailleurs, ces sirops convertis à l'acide utilisés comme matières de départ pour confiseries, sont désavantageux car leur goût sucré et leur saveur sont assez forts pour irriter la bouche.
D'un autre côté; des sirops convertis par enzyme conviennent pour la confiserie, car leur goût sucré et leur saveur sont douces. Mais ils sont généralement trop visqueux. On suppose que cette viscosité élevée est due à la ' présence de dextrine de haut poids moléculaire semblable à l'amylopectine et qui subsiste dans l'amidon. On doit remar- quer que les enzymes utilisés pour la conversion sont spé- cifiques du substrat. Par exemple, la liaison Ó-1,6-gluco- side empêche l'Ó= ou -amylase d'effectuer une complète décomposition de l'amidon ; ces enzymes par ailleurs produi- ; sent l'Ó- ou fi-dextrine limite, si bien que le produit a une . viscosité élevée car il n'est pas décomposé au degré désiré d'amylolyse libre.
Pour ces raisons, presque tous- les di- vers enzymes spécifiques connus comme amylases n'ont pas été utilisés jusqu'à maintenant pour produire des sirops d' : amidon.
On a essayé d'éliminer les inconvénients précédents ides procédés classiques et d'élaborer un procédé pour déter- 'miner librement la corrélation entre le goût sucré et la viscosité du sirop d'amidon en utilisant enzyme cu acide et aussi pour modifier à volonté le goût sucré et la saveur du produit en définissant la composition du sirop.
On a mainte- nant découvert qu'en utilisant une Ó-1,6-glucosidase qui hydrolyse la liaison Ó-1,6glucoside, c'est-à-dire l'obstacle aux actions enzymatiques des Ó- et -amylases, celles- ci peuvent agir librement et cela modifie aussi la structu- re moléculaire d'oligo-saccharide dans le produit en une dextrine à chaîne droite, plutôt que des structures ramifiées
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@ cela se produisait dans l'art antérieur, en diminuant @si la viscosité du produit. Cette découverte a conduit à présente intention,
Voici le principe du procédé de préparation de @ops d'amidoq utilisant des Ó-1,6-glucosidases.
Etant don- les inconvénients précédents du procédé de production de @ops d'amidon utilisant de l'acide seulement, la descrip- @@ se rapporte principalement à la préparation de sirops Sertis par enzymes. Pour la conversion, on utilise de xbreux enzymes amylolytiques comme -amylases -amylase, @co-amylase *-amylase saccharogène et isomérase. En théodiverses combinaisons de ces enzymes devraient donner sirops ayant goût et saveur, et de nombreuses composi- ns différentes.
En réalité, cependant, l'action enzymatides Ó- ou p-amylases s'arrête aux liaisons ce-1,6- dans molécule'amidon, en particulier sur les liaisons de lfication d'amylopectine ayant une structure ramifiée et mylolyse est stoppée ce qui est désavantageux. Cela prot des Ó- ou p-dextrines limites si fortement visqueuses @@ est difficile de concentrer le sirop lors de l'étape vante de préparation de sucreries. De plus, une modifiIon libre de la composition de maltose, glucose, etc. deat impossible.
Pour les raisons énoncées plus haut, on pense qu' est judicieux de dissoudre l'amidon dans l'eau où se pro- tune légère amylolyse et ensuite de le décomposer d'a- avec une Ó-1,6-glucosidase en formant une amylase à ±ne droite. Pour cela, on peut chauffer la solution a- @se d'amidon à moins de 180 C pour initier la dispersion La dissolution...On obtient alors une solution d'amidon gueuse complètement dispersée et dissoute.
Eventuellement, la suspension d'amidon peut être réfiée en présence d'a-amylase par chauffage pendant peu emps à 90 C environ qui est le point limite de désacti- .on de l'enzyme. Alors l'amylolyse s'arrête ; il y a distion et dispersion parfaites. Il est de plus possible-provoquer la dissolution en chauffant une bouillie d'an avec un pH quelque peu diminué, à 120 C ou plus, faut un court moment (par exemple environ 10 à 15 mn pour Dans tous les cas, on refroidit rapidement la solu-
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tion résultant deaulclon et on la fait réagir avec une a 1,6-g1ucosidase avant que la rétrogradation n'ait lieu. ' .
Alors, on peut obtenir une solution d'amylose qui peut être empiétement décomposée par une Ó- ou 13-amylase. Convenablement décomposée par [alpha]-, ss-amylase ou gluco-amylase, cette solution peut donner un sirop d'amidon qui renferme une quantité convenable d'oligosaccharide, maltose ou gluco- se selon le cas, et dans laquelle la dextrine résiduelle est principalement à molécules à chaîne droite. De cette façon, on obtient des sirops qui comprennent principalement du mal- tose et sont dépourvus de glucose et vice-versa.
Dans d'autres cas, on a une dextrine de faible viscosité comprenant
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principalement un ongo-saccharide à chaîne droite et à des degrés moindres, du glucose et du maltose. Des sirops d'a- midon ayant de telles compositions ne sont pas disponibles Industriellement et correspondent à des applications entiè- rement nouvelles. Lorsqu'un sirop à E.D. élevé, composé essentiellement de glucose, tend à se cristalliser. il est possible de convertir une moitié de la teneur en glucose en fructose par l'action de glucose isomérase, ce qui donne un sirop à saveur remarquable.
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Lorsqu'on ajoute une im-ilr6-glucosidase à des sireps saccharifiés de diverses façons la doctrine ou oligosaccharide qui est contenu est parelHpnt dénazifié et donne des chaînes droites* Ainsi on peut modifier les sirops en produits de saveurs et propriétés physiques tout à fait différentes, avec une viscosité abaissée.
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Les amylases spécifiques, que l'on utilise d..rt$-- -- -¯¯. le, procédé de 1 ''invention, les ec-,5-lucos3.dases, sont connues depuis longtemps comme R-enzyme ouisoamylase et on les trouve dans des plantes et des levures. Plus récemment,
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on a isolé une variété pullula nase de bactérie (piochem, 21 33, 79 (1961) ) qu'on a utilisée pour étudier la structu- ra des polysaccharides. Leur activité enzymatique est si faible cependant, qu'on n'a rapporté pratiquement aucune découverte qui semble contribuer à l'industrie amylolytique.
La demanderesse a choisi des bactéries produi-
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sant 1' -1.6-glucosidase, parmi de nombreuses variétés de cultures bactériennes de ce type et de bactéries du sol ..Éié,, , M . 11:.
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dans divers endroits. Elle a réussi à séparer des espèces. - à fortes activités enzymatiques à partir des espèces sui- vantes, en plus d'une nouvelle espèce de Escherichia et
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Pseudomonas, de Micrococcus Agrobacterium, Azotobacter 1% Bacillus, Erwinia, Leuconostoc, Mycobacterium, Ped3ococca, Sarcina, Serratia, Staphylococcus, Streptococcus.
De plus, elle a aussi séparé des souches qui produisent des enzymes résistantes à la chaleur, à partir de Lactobacillus et Acti-
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nomycetales comme Nocardia, J Actinouyces Streptomyces, Mi- cromonospora et Cermonospora. Ces souches sont étudiées dans. les exemples de la présente invention.
Coma l'invention tend à produire des sirops contenant de l'oligosaccharide non-ramifiée, il est souhaita-
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ble d'utiliser de l'amidon amylosique, c'est-à-dire riche en amylose, ou l'amylose provenant de l'amidon ordinair e, mais cet amidon est coûteux et on l'évite pour des raisons , économiques.
Ainsi, on utilise plutôt de l'amidon de mais, de tapioca ou de pommes de terre.Alors que concentrations élevées d'amidon conviennent habituellement pour des sirops ordinaires, on obtient de bons résultats avec des concen-
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tratii3n5 .,quelque peu inférieures dans le procédé de la pré-* sente invention, en raison de la nature des enzymes mis en oeuvre* En conséquence, onutillse ici des concentrations d'. amidon comprises entre 30 et 40%
La liquéfaction est effectuée en continu alors
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que la sascharification est conduite en discontinu car cet- te démina est plus longue. La figure montre une vue
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schém&t1 du dispositif utilisé pour les expériences.
Dans un réserxeir d'alimentation d'amidon 1., on introduit un enzyme,¯l'acide et l'eau à des débits prédéterminés et on. a,usta=1ey pH et la concentration. La bjÀiÉàÎOE d'amidon ainsi faite, est pompée dans une chaudière,de liquéfaction 2 où elle est vigoureusement agitée et chàtfehe à une tern-" pérature suffisante pour que l'amidon se dissolve --....par in- jection directe de vapeur d'eau vive dans le récipient.
Puis, dans une chaudière de rétention 3 on- maintient la solu-
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üon".d' aLào pendant un certain temps pour ajuster son E.D., . puis on-,l'envoie à travers un détendeur dans un refroidis-
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Jeur µ,%L4e éclair, ou elle est rapidement refroidie à une température prédéterminés, alors qu'en même temps, on ajoute " ".i,'-:ii -,; .". j. ,, , . ¯ .":.¯' (.4.J..:""'¯...
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en continu à la charge, une quantité suffisante d'amylase ' pour la première conversion.
Le mélange est parfaitement a- gité dans un premier réservoir 6 de présaccharification, puis est pompé dans un premier réservoir 7 de saccharifica- tion, puis dans un second réservoir 8 de saccharification dans lequel cette opération est effectuée avec addition d' enzyme.La durée de séjour dans 2 qui est utile pour effec- tuer la liquéfaction est contrôlée par l'augmentation ou la diminution du nombre de passages de liquide dans 3. La durée de séjour pour la première saccharification est com- mandée par l'accroissement ou la diminution de la quanti- té de liquide emmagasinée dans le récipient.
La liquéfaction est plus ou moins aisée en fonc- tion du type de l'amidon. L'amidon de mais est difficile à . liquéfier on constate une forte dissolution et dispersion.
L'amidon de pommes de terre est dissout après addition d' un., enzyme liquéfiant et chauffage à 90 C pour minimiser 1' inactivation de l'enzyme. Il est rapidement liquéfié, puis convenablement décomposé. Lorsque le pH est légèrement abais- sé par addition d'acide, l'amidon de pommes de terre se dis- sout en très peu de temps.
Les enzymes utilisés dans ce but sont en'particu- lier : l'a-amylase provenant du Bacillus subtilis (produit industriel de Nagase Sangyo Co., ltd, appelé "Neos pitase") comme enzyme liquéfiant ( -amylase) un enzyme extrait du son de froment (brevet britannique n 1 130 398) ou du Ba- cillus polymyxa AIOC 8523, comme p-amylase et un produit enzymat3que de Rhizopus delemar (produit de Shin-Nihon Kagaku Co., ltd) comme glucoamylase. Comme Ó-1,6-glucosidase, on utilise un enzyme provenant de Pseudomonas amylo- deramosa AIOC 21 262 ou Escherichia intamedium ATCC 21 073.
Comme levures on met en oeuvre Streptomyces diastochronoges IFO 3337, Actinomyces grobisporus IFO 12208, Nocardia asteroides IFO 3384, Micromonospora IFO 12515, Ce:rmonospora viridis IFO 12207, et de plus Agrobacterium tumefaciens IFO 3085, Azotobacter indicas IFO 3744, Bacillus cereus IFO 3001, Erwinia aroidue IFO 3057, Lactobacillus plantarum ATCC 8008, Leuconostoc mesenteroides IFO 3426, Mycobacterium phlei IFO 3158, Micrococcus lysodeiktricus IFO 3333, Pedio- coccus acidilactici IFO 3884, Sarcina lutea IFO 3232, Serra-
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tia indica IFO 3759,
Staphylococcus aureus IFO 3061 ou
Streptococcus faecalis IFO 3128.
L'activité de chaque enzyme utilisé est détermi- née de la façon suivante. Dans le cas de l'[alpha]-amylase, on prépare une solution consistant en 1 g d'amidon de pommes de terre anhydre, 1 ml de solution tampon d'acide acétique
M/10 et 8 ml d'eau. Dans des tubes à essais de 18 mm de diamètre intérieur, on verse cette solution ainsi que 1 ml des solutions d'enzyme à diverses concentrations. On se- coue fortement ces tubes et les chauffe dans de l'eau bouil- lante ; puis, lorsque l'amidon s'est gélatinisé, on main- tient à 65 C pendant 15 mn, puis on les replace dans l'eau bouillante pendant 10 mn pour désactiver l'enzyme. Après " un refroidissement dans l'eau à 17 C pendant 3 mn, on ajoute dans chaque tube, 1 ml d'une solution de fuchsine à 0,1%, on bouche ces tubes et les culbute deux fois.
Parmi les so- lutions qui sont colorées ainsi de façon uniforme sans que il y ait de bouche, on repère celle qui correspond à la plus petite concentration d'enzyme et son activité sert d' unité.
L'activité de la -amylase est déterminée de la façon suivante. On mélange et fait réagir 30 mn à 40 C, 5 ml d'une solution d'amidon 1% soluble, 4 ml de solution tampon acide acétique M/10 et 1 ml de solution d'enzyme à diverses concentrations. On estime le sucre réducteur ainsi produit, en termes de maltose ; l'activité de la solution d'enzyme qui donne 10 mg de maltose ainsi déterminé, correspond à une unité.
Pour déterminer l'activité de la gluco-amylase, on mélange et fait réagir 30 mn à 40 c, 5 ml d'une solution d'amidon soluble à 1%, 4 ml de solution tampon acide acéti-' que M/10 à pH 4,5 et 1 ml de solution d'enzyme. Le sucre réducteur obtenu est apprécié en termes de glucose et l'activité enzymatique de l'échantillon que fournit 10 mg de glucose est considérée comme l'unité.
L'activité de l'Ó-1,6-glucosidase est ainsi détermina. On fait réagir 30 mn à 40 C, 1 ml d'une solution d'enzyme, 5 ml de solution d'amidon donnant du gluten et soluble à 1%, et 1 ml d'une solution tampon acide acétiquef M/2. On verse 0,5 ml de cette solution dans une solution
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comprenant 0,5 ml d'une solution 1,2-IK de 0,01 M et 15 ml ' d'aclde sulfurique 0,01 @. Le mélange devient immédiatement pourpre bleuâtre..
A ce moment et au bout de 15 mn, on mesure le coefficient d'extinction de la couleur avec une lumière de 620 m# de longueur d'onde et l'on calcule la différence entre la valeur mesurée après 15 mn et celle'qui est abte- nue tout de suite après la réaction.. L'activité d'une solu- tion d'enzyme qui donne la différence de 0,01 est considé- rée comme l'unité.
Préparation des solutions d'enzyme..
(1) On ensemence la quantité d'une boucle de platine d' Escherichia intamedium ATCC 21073 dans 100 ml de milieu de culture contenant 0,5 % de maltose, 0,8 % de peptone et 0,5 % de nitrate de sodium dans un flacon Sakguchi de 500 ml. L'activité de 1'Ó-1,6-glucosidase devient maximum dans le milieu lorsqu'on a secoué celui-ci dans une machine à se- couer à va-et-vient, à raison de 125 allers-et-retours par minute, à 30 C pendant 48 heures. Le champignon est ensuite séparé par centrifugation et l'on obtient une solution d'' enzyme.
Lors de la purification de l'a@zyue dapuis la so- lution cohtenant l'isoamylase, on sépare des fractions qui précipitent dans du sulfate d'ammonium de 15 à 48% on uti- lise l'enzyme déshydraté et séché sous forme de solution d' enzyme d'une concentration prédéterminée en fonction de la quantité à utiliser. Le pH optimum est de 5,5 à 6,0 et la meilleure température est de 45 C (2) L'a-1,6-g1ucosidase provenant du Pseudomonas amyle-- deramose SB-15 ATCC 2262 est préparée de la façon suivante.
La souche est ensemencée dans un milieu stérilisé de pH 7, contenant 2% de maltose, 0,2% de glutamate de sodium, 0,3% da (NH4)2HPO4, O,1% de KH2PO4 et 0,05 % de MgSO4' 7H2O et on secoue le milieu à 38 C pendant 120 Heures. Après déve- loppement de-la souche, on détermine une activité enzymati- que de 180 à 220 unités/ml dans la solution. La solution ast alors séparée par centrifugation à 10 000 tours pendant 10 en:on élimine les champignons et obtient un liquide surnageant. Ce liquide est refroidi, agité et additionné d'
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4cétene froid jusqu'à 'une concentration de 75% à laquelle i'.... enzyme précipite.
L'enzyme est recueilli par centrifugation,-' puis lyophilisé sous vide ; on obtient lta-116-glucosidase en poudre avec un rendement de 80 à 90%. Le produit est sta 1;. , }?': l'état sec. On peut purifier le produit en associai, " : "1" ).-- x> . une opération supplémentaire telle que relarguage avec du ,. ,'j,,¯,. suiâr d'ammonium. Pour l'activité optimum, le pu optimum r esç,. et le produit est stable de pH 3 à 6.
On tràvaLU6../(i ]" e 1 -L ...s.=5 u'' y,^ ' ' '';" ;g, .,' 1±'1 -¯ 5C)8C"....4.;Jl!\;,:;;--$)r .... - ..: ";..... \,.., bzz" 1."'" !"""7' '" A"- , <',.;:: "," , (,,'"' -:-#o:-" ,?,,,"i1 .JIf' ,. ...., '4- ". }4.,'1.,.." Y,) il Le lactobacillus h1antaÉum ATCC 8006 est ensemence dans 7 ml de milieu stérilisa, contenant 1% de peptone, p5% . d'eait de levure, 09 1% de 4' 0,05% de NaC3i 0,05% de 1g0,, 7H,:P, 0,001% de F-04, 7HPI, 0,0002% de MnS04' 4Ht; 0,7% d'amidon liquéfié et 0#5% de maltose. Apiés une culture stationnaire de 1 jour à 30 C on l'a placé dans une cuve de 10 et à nouveau soumis à la culture stationnaire à 30 C pendant 2 jours. La croissance terminée, le pH est de 4,0, l'exo-activité est de 16, l'endo-activité est de 17
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et le total est de 33 unités/n1. ,,,, ;.
Le micrococcus lysodeiktricus IFO 3333 provenant de culture fraîche inclinée, est inoculé à raisjoa d'une boM" cle de platine chaque fois, dans quatre mil#eux-d+ uitttre'" de 100 ml chacun et de pH 7,0. contenant 1% de maltose, 0,5% de peptone, 0,25% d'extrait de levure, 0,2% d'urée, 0,2%
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d'extrait de viande, 0,1% de K2HP04' 0,45% de KCl et 0,05% de !%SO 4 7H20 et cultivé pendant un jour. Ces quatre milieux sont transférés dans des pots de 20 et on effectue une culture aérée en agitant à 200 tours, à 30 C pendant 3 jours.
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Le pH final est de 8,2, l'exo-activité est de 12, 1lendo-ac----- tivité est de 39 et le total est de 51 unités/ml.
Les deux premiers liquides de culture sont séparés par centrifugation ; les éléments de champignons sont recueillis, lavés une fois à l'eau pure, mis en suspension dans une solution tampon à pH 7,0 contenant 0,1% de SDS, agités à 30 C pendant 2 jours pour effectuer l'autolyse et finalement se** parés par centrifugation. Dans chaque liquide surnageant, on ajoute du sulfate d'ammonium pour obtenir la saturation à 0,8 Les précipités résultants sont dissous dans l'eau, dialyses contre l'eau pendant un jour et soumis à la séparation
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par centrifugation. Les liquides surnageants obtenus ser- vent respectivement de solutions d'enzyme.
Les pH optima sont de 5 à 6,5 pour Lactobacillus et autour de 6-7 pour micrococcus. Les températures optima sont autour de 45 C pour ce dernier et voisines de 50 à 60 C pour Lactobacillus ; cela suggère qu'ils ont une résistance à la chaleur supérieure à celle des autres enzymes.
(4) Les espèces appartenant aux Actinomycetales c'est-à- ' dire Streptomyces, Actinomyces, Nocardia, Micromonospera, et Cermonospera sont inoculées chacune à raison d'une boucle de platine, dans un milieu liquide de culture de pH 7,0, stérilisé de façon habituelle à 120 C pendant 20 mn et con- tenant 1% d'amidon liquéfié, 0,5% de peptone, 0,5% d'extrait de viande et 0,5 de sel et soumises à la culture avec se- cousses dans une fiole de 1 1 à 30 C pendant 4 jours.
La solution d'enzyme est relarguée avec de l'aci- de sulfurique à saturation 0,4-0,6, traitée par une solu- tion tampon acétique' 0,02 N, de pH 7 adsorbée sur DEAE- cellulose et éluée avec une solution tampon acétique 0,02 N et une solution de NaCl 0,5 N, pour effectuer une purifica- tion partielle ; on obtient ainsi le produit pur. Le pH optimum est de 5,0 à 7,0 et la température optimale est de
50 à 60 C/ce que semble montrer que le produit présente une meilleure stabilité thermique que d'autres enzymes.
(5) Les 11 autres espèces productrices d'enzymes, c'est- à-dire Agrobacterium, Azotobacter, Bacillus, Erwinia, Leu- conostoc, Mycobacterium, Pediococcus, Sarcina, Serratia,
Staplylococcus et Streptococcus sont soumises à la culture avec secousses, chacune dans un milieu de culture stérili- sé contenant 1,0% de peptone, 0,5% d'extrait de levure, 0,1% de K2HPO4 0,05% de NaCl, 0,05% de MgSO4 7H2O, 0,001% de
FeSO4'7H2O et 1,4% d'amidon liquéfié, pendant 4 jours dans une fiole'de 1 1.
Les champignons sont séparés par centri- fugation et mis en suspension dans une solution tampon con- -tenant 0,1% de SDS, puis soumis à une agitation-rotation pendant 2 jours pour effectuer l'autolyse. On recueille le liquide surnageant obtenu ainsi et le liquide surnageant de la solution de culture. La purification est effectuée de
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telle façon qu'après relarguage avec du sulfate d'ammonium à saturation 0,8, les précipités sont dissous dans l'eau, dialyses pendant 24 h. et soumis à une séparation par cen- %rifugation. Le liquide surnageant résultant sert de solu- tion d'enzyme.
Le pH optimum est d'environ 5 à 7 et la tem- pérature optimale est de 45 à 50 C (6) Le Bacillus polymyxa qui produit un. enzyme du type -, est soumis à une culture avec secousses à 30 C pendant 4 jours, dans un milieu de culture stérilisé contenant 2% d'amidon soluble, 0,5% de NH4Cl; 0,1% d'extrait de levure, 0,055% de K2HPO4' 0,014% de NaHPO4 0,025% de MgSO4 et 0,5% de CaCO3 dans une fiole de 1 1. La solution de culture est soumise à une séparation par centrifugation pendant 10 Mn.
Les éléments mycologiques sont mis en suspension dans 2 ml de solution tampon acétique de pH 6,0 + 3 ml d'eau, tournis à un traitement aux ultrasons pendant 20 mn, puis à Une centrifugation. Le liquide surnageant résultant sert de solution d'enzyme.
La solution amylolysée est purifiée avec du car- @one activé ou par échange d'ion ;chaque composant est sé- @aré par chromatographie sur papier et puis extrait à l'eau. les composants sont hydrolysés et ensuite déterminés par la méthode de Somogyi. On indique chaque composant en pourcen- :age par rapport à la quantité de saccharide totale trouvée.
Les vitesses de décomposition du liquide après li- puéfaction et du liquide saccharifié, sont calculées en pour- ntage par rapport à 0,9 x saccharide total, après décompo- tion par HC1 de saccharides réducteurs, directs, selon la méthode de Lane-@ynon-
Dans les expériences (1) et (2) lés vitesses de composition dues à la liquéfaction sont basses, et les soutions sont fortement visqueuses. Pour cela on refroidit vivement chaque solution d'essai, on la mélange avec l'enzyme Ó agite vigoureusement dans le récipient de mélange-présacharification afin d'éviter sa rétrogradation. Dans tous les @s, on ajuste le pH à 6,0 et maintient la température à ins de 50 C.
On prolonge le temps de séjour jusqu'à 20-30 heures pour effectuer une réaction adéquate. Dans les expéiences (3), (4) et (5), on ajuste la quantité de ss-amylase
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ou gluco-amylase pour contrôler la vitesse d'amylolyse dans chaque essai.
Puisque la seconde étape de saccharification détermine la composition du sirop résultant, on doit ajuster la quantité d'enzyme ajoutée et la durée d'opération. Dans l' expérience (1), l'amylase produite par la décomposition des liaisons -1,6-glucoside, est complètement liée à 1' -amylase et l'on obtient un sirop de faible viscosité composé essen- tiellement d'oligosaccharide et de petites quantités de glu- cose et maltose. Dans l'expérience (2), on utilise une L- snzyme et un ss-amylase pour produire un sirop composé principalement de maltose et ce sircp est soumis à l'action d' @-amylase pour décomposer la dextrine résiduelle.
Le sirop enfin obtenu est facile à concentrer pour faire des sucre- ries et il est de bonne qualité, car le maltose en est le principal constituant. Selon l'expérience (3), on produit un sirop contenant de l'ollgosaccharide à chaîne droite, composé principalement de glucose, dans la première étape de saccharification ; ce sirop est très sucré et a beaucoup de saveur. Les expériences (4) et (5) fournissent toutes deux des sirops comprenant surtout du maltose. Dans l'expé- ricnce (6), l'amidon est complètement hydrolyse par l'Ó-amy- lase et ensuite par l'Ó-1,6-glucosidase pour réduire davantage la viscosité.. Le sirop résultant, composé principale** ment d'oligosacchariie, présente une viscosité relativement basse.
Dans l'expérience (7), la liquéfaction est effectuée à l'aide d'un acide, et comme le produit résultant a une forte teneur en glucose, les liaisons ce-1,6-glucoside sont ouvertes et une partie du glucose est isomérisée en fruc- tose par l'issomérase. Ces traitements fournissent un bon sirop franc d'un goût sucré délicatement modifié.
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érature c>C 50 45 45 45 45 50 ........ 6,0 6,0 6,0 5,5 ,6,0 ,6,0 - 6i5,'n:".,:.
D....... iâ 70 51 55 - 51- 49 urée h . 10 10 20 i0 10 15 20 coposan : al3go- malt- gluco- Malt- Malt- 01i90- Glucosacch. ose se ose ose sacch. se' Mal- , . . tose ;^,t...-< Fructose IltI31et1t 93 96 97 98 98 .%' z5
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Notes : Notes: (produit industriel) B=p-amylase (enzyme provenant de son de forment et enzyme provenant de polymyxa) R=glucoamylase (produit industriel)
L=Enzyme provenant de lactobacillus et enzymes provo- nant de levures
I=enzyme provenant de Pseudomonas.
P=Pullulanase et nouveaux enzymes provenant d'espèces autres que Lactobacillus, Pseudomonas ou levures.
Dans le cas des produits P et B, on a fait des ex- périences sur divers enzymes sans remarquer de différences dans les produits obtenus. Pour cela, on n'a cité qu'un exem- ple les utilisant.
Ainsi que l'indique le tableau, dans les expérien- ces 1 et 6, les composants principaux sont des oligosacchari- des, le goût sucré est faible, la viscosité est convenable, la propriété hydroscopique est médiocre, il n'y a pas de trouble mêm aux concentrations élevées ; ils conviennent comme matières de départ pour fabriquer des sucreries dures . ou des produits similaires. A savoir, on obtient des produits *; qui présentent des propriétés non-cristallines, non-hydrosco- piques et de rétention d'humidité.
De plus, ils ont d'autres propriétés intéressantes qui les rendent convenable pour des gateaux en général, des boissons sucrées et des conserves, comme additifs pour crème artificielle, chewing-gum, café en poudre, thé en poudre, soupe en poudre, etc. et comma stabi- lisants de crèmes glacées. Les produits des expériences N 3 et 7 ont ure bonne saveur et un bon goût sucré et puisqu'ils contiennent une quantité convenable d'oligosaccharides et qu'ils empêchent la cristallisation, ils peuvent servir de ¯ matières de départ pour des sucreries dures.
De plus, lors- qu'on les utilise comme additifs pour des conserves, comme ; des gâteaux japonais et gâteaux occidentaux, boissons, fruits, poissons et viandes, ils montrent une saveur et un goût sucré doux, élégants et naturels.
Les produits des expériences 2,4 et 5 contiennent du maltose et des quantités convenables d'oligosaccharides 7 et ils ont un goût sucré doux. Même s'ils sont mis sous forme de foudres, leur propriété hygroscopique est realti-
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ment médiocre et ils peuvent être ajoutés comme agents doucissants ou comme charges dans de diverses boissons en udre et d'aliments en poudre et de plus, ils peuvent ser- r pour des gâteaux japonaix, gâteaux occidentaux et conser- es. gG. Comme décrit plus haut, on peut produire à volonté au choix, des gelées de millet plus ou moins sucrées, pré- ntant toute une gamme de viscosités, saveurs et goûts surés.
Le trouble et la séparation des cristaux dans les nées de millet peuvent être contrôlés à volonté. L'imper** @nce industrielle de l'invention présente est grande, puisle selon l'invention. les méthodes classiques de production gelées de millet ayant des propriétés et des compositions citées, effectuées au moyen de saccharification par des en- pesés et des acides, sont complètement changées et les pro- @its demandés par des utilisateurs peuvent être produits à @lonté.
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PROCESS FOR PREPARING STARCH SYRUPS
This invention relates to a process for the economical preparation of starch syrups, which are less viscous and of more varied composition than solid starch syrups. This preparation is obtained by converting various starches by an acid or an enzyme, subjecting the starting material to the action of Ó-1,6-glucosidase before or during saccharification, thereby hydrolyzing the molecules of. amylopectin or other -1,6-glucoside linkages and facilitating the enzymatic action of Ó- or p-amylase or the like used with Ó-1,6-glucosidase for saecharification;
a product is obtained in which the oligosacchari- ,, de is broken down into straight chain molecules.
Conventional starch syrups converted to acid have dextrose equivalents between 20 and 60. One
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Such an E.D. 20 syrup is too viscous to be concentrated and has a low taste, whereas an E.D. 60 syrup is low viscous but is rather sweet.
E.D of a starch syrup determines each composition of glucose, maltose and oligosaccharide, the sweetness, viscosity and other properties of the syrup in question. In other words, the sweetness and the viscosity of the product cannot be freely and independently determined.
On the other hand, these acid converted syrups used as starting materials for confectionery are disadvantageous because their sweet taste and flavor are strong enough to irritate the mouth.
On another side; enzyme-converted syrups are suitable for confectionery because their sweet taste and flavor are mild. But they are usually too viscous. This high viscosity is believed to be due to the presence of high molecular weight dextrin similar to amylopectin which remains in starch. It should be noted that the enzymes used for the conversion are substrate specific. For example, the Ó-1,6-glucoside bond prevents Ó = or -amylase from effecting complete decomposition of starch; these enzymes also produced; smells of borderline Ó- or fi-dextrin so product has one. high viscosity because it is not broken down to the desired degree of free amylolysis.
For these reasons, almost all of the various specific enzymes known as amylases have not heretofore been used to produce starch syrups.
An attempt has been made to eliminate the foregoing disadvantages of conventional methods and to develop a method for freely determining the correlation between sweetness and viscosity of starch syrup using the acidic enzyme and also for modifying at will. sweet taste and flavor of the product by defining the composition of the syrup.
It has now been discovered that by using an Ó-1,6-glucosidase which hydrolyzes the Ó-1,6glucoside bond, i.e. the obstacle to the enzymatic actions of Ó- and -amylases, these- these can act freely and this also changes the oligosaccharide molecular structure in the product to a straight chain dextrin, rather than branched structures
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@ this occurred in the prior art, by decreasing @if the viscosity of the product. This discovery led to present intention,
Here is the principle of the process for preparing @ops amidoq using Ó-1,6-glucosidases.
In view of the foregoing drawbacks of the process for producing starch pops using acid only, the description relates primarily to the preparation of enzyme crimped syrups. For the conversion, a number of amylolytic enzymes such as -amylases -amylase, saccharogenic co-amylase * -amylase and isomerase are used. In theodiverse combinations of these enzymes should give syrups having taste and flavor, and many different compounds.
In reality, however, the action of Ó- or p-amylase enzymatides stops at the ce-1,6- bonds in the starch molecule, in particular on the amylopectin binding bonds having a branched structure and myolysis is stopped this. which is disadvantageous. This protects the so highly viscous borderline Ó- or p-dextrins that it is difficult to concentrate the syrup in the vaunted candy preparation step. In addition, a free modification of the composition of maltose, glucose, etc. deat impossible.
For the reasons stated above, it is believed to be advisable to dissolve the starch in water where slight amylolysis occurs and then to decompose it from α- with Ó-1,6-glucosidase forming a amylase on the right. For this, the starch base solution can be heated to less than 180 ° C. in order to initiate the dispersion. Dissolution ... This gives a completely dispersed and dissolved waxy starch solution.
Optionally, the starch suspension can be removed in the presence of α-amylase by heating for a short time at about 90 ° C. which is the limit point for deactivation of the enzyme. Then the amylolysis stops; there is perfect distion and dispersion. It is furthermore possible to induce dissolution by heating a slurry of year with a somewhat reduced pH, to 120 C or more, takes a short time (for example about 10 to 15 minutes for In all cases, it is cooled rapidly the solution
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reaction resulting from ulclon and reacted with a 1,6-glucosidase before retrogradation takes place. '.
Then, an amylose solution can be obtained which can be impingement decomposed by Ó- or 13-amylase. Suitably decomposed by [alpha] -, ss-amylase or gluco-amylase, this solution can give a starch syrup which contains a suitable quantity of oligosaccharide, maltose or glucose as the case may be, and in which the residual dextrin is mainly straight chain molecules. In this way, syrups are obtained which mainly comprise maltose and are devoid of glucose and vice versa.
In other cases, we have a low viscosity dextrin comprising
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mainly a straight chain ongo-saccharide and in lesser degrees, glucose and maltose. Starch syrups having such compositions are not commercially available and correspond to entirely new applications. When a high E.D. syrup, composed primarily of glucose, tends to crystallize. it is possible to convert half of the glucose content into fructose by the action of glucose isomerase, resulting in a syrup with a remarkable flavor.
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When an im-ilr6-glucosidase is added to sireps saccharified in various ways the doctrine or oligosaccharide which is contained is parelHpnt denazified and gives straight chains * Thus one can modify the syrups into products of quite different flavors and physical properties , with a lowered viscosity.
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Specific amylases, which are used d..rt $ - - -¯¯. The process of the invention, ec-, 5-lucos3.dases, have long been known as R-enzyme ouisoamylase and are found in plants and yeasts. More recently,
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a variety of bacteria pullula nase (piochem, 2133, 79 (1961)) was isolated which was used to study the structure of polysaccharides. Their enzymatic activity is so low, however, that virtually no findings have been reported which appear to contribute to the amylolytic industry.
The Applicant has chosen bacteria which produce
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sant 1 '-1.6-glucosidase, among many varieties of such bacterial cultures and soil bacteria. 11 :.
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in various places. She succeeded in separating cash. - with strong enzymatic activities from the following species, in addition to a new species of Escherichia and
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Pseudomonas, from Micrococcus Agrobacterium, Azotobacter 1% Bacillus, Erwinia, Leuconostoc, Mycobacterium, Ped3ococca, Sarcina, Serratia, Staphylococcus, Streptococcus.
In addition, she also separated strains that produce heat-resistant enzymes from Lactobacillus and Acti-
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nomycetales such as Nocardia, J Actinouyces Streptomyces, Mi- cromonospora and Cermonospora. These strains are studied in. the examples of the present invention.
As the invention tends to produce syrups containing unbranched oligosaccharide, it is desired.
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It is possible to use amylose starch, that is to say starch rich in amylose, or amylose from ordinary starch, but this starch is expensive and is avoided for reasons, economic.
For example, corn, tapioca or potato starch is used instead. While high concentrations of starch are usually suitable for ordinary syrups, good results are obtained with high concentrations.
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Tratii3n5., somewhat lower in the process of the present invention, due to the nature of the enzymes involved. Accordingly, concentrations of. starch between 30 and 40%
Liquefaction is carried out continuously so
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that the sascharification is carried out discontinuously because this demina is longer. The figure shows a view
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diagram & t1 of the device used for the experiments.
Into a starch feed tank 1. Enzyme, acid and water are introduced at predetermined flow rates and. a, usta = 1ey pH and concentration. The starch mixture thus made is pumped into a liquefaction boiler 2 where it is vigorously stirred and cooled to a temperature sufficient for the starch to dissolve by direct injection of the starch. live water vapor in the container.
Then, in a retention boiler 3, the solution is maintained.
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üon ".d 'aLào for a while to adjust its E.D.,. then on-, sends it through an expansion valve into a cooled-
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Jeur µ,% L4th flash, or it is rapidly cooled to a predetermined temperature, while at the same time adding "" .i, '-: ii - ,; . ". j. ,,,. ¯." :. ¯ '(.4.J ..: ""' ¯ ...
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continuously charged, a sufficient amount of amylase for the first conversion.
The mixture is perfectly agitated in a first pre-accharification tank 6, then is pumped into a first saccharification tank 7, then into a second saccharification tank 8 in which this operation is carried out with the addition of enzyme. residence time in 2 which is useful for effecting liquefaction is controlled by increasing or decreasing the number of liquid passages in 3. The residence time for the first saccharification is controlled by increasing or decreasing of the amount of liquid stored in the container.
Liquefaction is more or less easy depending on the type of starch. Corn starch is difficult to. liquefy there is a strong dissolution and dispersion.
The potato starch is dissolved after addition of a liquefying enzyme and heating to 90 ° C to minimize inactivation of the enzyme. It is rapidly liquefied, then suitably decomposed. When the pH is slightly lowered by the addition of acid, the potato starch will dissolve in a very short time.
The enzymes used for this purpose are in particular: α-amylase from Bacillus subtilis (industrial product of Nagase Sangyo Co., ltd, called "Neos pitase") as a liquefying enzyme (-amylase) an enzyme extracted from wheat bran (British Patent No. 1,130,398) or Bacillus polymyxa AIOC 8523, as p-amylase and an enzyme product of Rhizopus delemar (product of Shin-Nihon Kagaku Co., ltd) as glucoamylase. As Ó-1,6-glucosidase, an enzyme from Pseudomonas amyloderamosa AIOC 21,262 or Escherichia intamedium ATCC 21,073 is used.
As yeasts, Streptomyces diastochronoges IFO 3337, Actinomyces grobisporus IFO 12208, Nocardia asteroides IFO 3384, Micromonospora IFO 12515, Ce: rmonospora viridis IFO 12207, and more Agrobacterium tumefaciens IFO 3085, Azotobacterium indicillas IFO 3085, Azotobacterium indicillas IFO 3085, Azotobacterium indicillas 300 Erwinia aroidue IFO 3057, Lactobacillus plantarum ATCC 8008, Leuconostoc mesenteroides IFO 3426, Mycobacterium phlei IFO 3158, Micrococcus lysodeiktricus IFO 3333, Pedio- coccus acidilactici IFO 3884, Sarcina lutea IFO 3232, Serra-
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tia indica IFO 3759,
Staphylococcus aureus IFO 3061 or
Streptococcus faecalis IFO 3128.
The activity of each enzyme used is determined as follows. In the case of [alpha] -amylase, a solution consisting of 1 g of anhydrous potato starch, 1 ml of acetic acid buffer solution is prepared.
M / 10 and 8 ml of water. This solution along with 1 ml of the enzyme solutions at various concentrations is poured into test tubes with an internal diameter of 18 mm. These tubes are strongly shaken and heated in boiling water; then, when the starch has gelatinized, they are maintained at 65 ° C. for 15 min, then they are replaced in boiling water for 10 min to deactivate the enzyme. After cooling in water at 17 ° C. for 3 min, 1 ml of a 0.1% fuchsin solution is added to each tube, these tubes are closed off and tumbled twice.
Among the solutions which are thus stained uniformly without the presence of a blockage, the one which corresponds to the smallest concentration of enzyme is identified and its activity serves as a unit.
The activity of -amylase is determined as follows. 5 ml of a 1% soluble starch solution, 4 ml of M / 10 acetic acid buffer solution and 1 ml of enzyme solution at various concentrations are mixed and reacted for 30 min at 40 ° C.. The reducing sugar thus produced is estimated in terms of maltose; the activity of the enzyme solution which gives 10 mg of maltose thus determined corresponds to one unit.
To determine the activity of the gluco-amylase, mixed and reacted for 30 minutes at 40 c, 5 ml of a 1% soluble starch solution, 4 ml of M / 10 acetic acid buffer solution at pH 4.5 and 1 ml of enzyme solution. The resulting reducing sugar is assessed in terms of glucose and the enzymatic activity of the sample provided by 10 mg of glucose is taken as unity.
The activity of Ó-1,6-glucosidase is thus determined. 1 ml of an enzyme solution, 5 ml of a starch solution giving gluten and soluble at 1%, and 1 ml of an acetic acid buffer solution M / 2 are reacted for 30 min at 40 ° C. 0.5 ml of this solution is poured into a solution
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comprising 0.5 ml of a 1.2-IK solution of 0.01 M and 15 ml of 0.01 M sulfuric acid. The mixture immediately turns bluish purple.
At this time and after 15 min, the extinction coefficient of the color is measured with a light of 620 m # wavelength and the difference between the value measured after 15 min and that which is calculated is calculated. is abated immediately after the reaction. The activity of an enzyme solution which gives the difference of 0.01 is taken to be unity.
Preparation of enzyme solutions.
(1) The amount of a platinum loop of Escherichia intamedium ATCC 21073 is inoculated in 100 ml of culture medium containing 0.5% maltose, 0.8% peptone and 0.5% sodium nitrate in a 500 ml Sakguchi bottle. The activity of Ó-1,6-glucosidase becomes maximum in the medium when the medium has been shaken in a reciprocating machine, at the rate of 125 back and forth movements per. minute, at 30 C for 48 hours. The fungus is then separated by centrifugation and an enzyme solution is obtained.
In purifying the oxygen from the solution containing the isoamylase, fractions are separated which precipitate from 15 to 48% ammonium sulphate, the dehydrated and dried enzyme is used. enzyme solution of a predetermined concentration depending on the amount to be used. The optimum pH is 5.5-6.0 and the best temperature is 45 ° C (2) α-1,6-glucosidase from Pseudomonas amyl-- deramose SB-15 ATCC 2262 is prepared as follows .
The strain is inoculated into a sterilized medium of pH 7, containing 2% maltose, 0.2% sodium glutamate, 0.3% da (NH4) 2HPO4, O, 1% KH2PO4 and 0.05% MgSO4 '7H2O and the medium is shaken at 38 ° C. for 120 hours. After growth of the strain, an enzyme activity of 180 to 220 units / ml in the solution is determined. The solution was then separated by centrifugation at 10,000 revolutions for 10 minutes: the fungi were removed and a supernatant liquid was obtained. This liquid is cooled, stirred and added with
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Cold ketene to 75% concentration at which the .... enzyme precipitates.
The enzyme is collected by centrifugation, - 'then lyophilized under vacuum; powdered lta-116-glucosidase is obtained with a yield of 80 to 90%. The product is sta 1 ;. ,}? ': the dry state. The product can be purified by a combination of an additional operation such as salting out with ammonium content. For optimum activity, the product can be purified. pu optimum r esç ,. and the product is stable from pH 3 to 6.
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and the total is 33 units / n1. ,,,,;.
Micrococcus lysodeiktricus IFO 3333, from fresh slant culture, is inoculated with one boM "key of platinum each time, in four milliliters of 100 ml each and pH 7.0. containing 1% maltose, 0.5% peptone, 0.25% yeast extract, 0.2% urea, 0.2%
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of meat extract, 0.1% K2HPO4, 0.45% KCl and 0.05%!% SO 4 7H20 and grown for one day. These four media are transferred to pots of 20 and an aerated culture is carried out with shaking at 200 revolutions at 30 ° C. for 3 days.
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The final pH is 8.2, the exo-activity is 12.1 endo-activity is 39 and the total is 51 units / ml.
The first two culture liquids are separated by centrifugation; the mushroom elements are collected, washed once with pure water, suspended in a buffer solution at pH 7.0 containing 0.1% SDS, stirred at 30 C for 2 days to effect autolysis and finally are ** trimmed by centrifugation. In each supernatant liquid, ammonium sulfate is added to achieve saturation at 0.8 The resulting precipitates are dissolved in water, dialyzed against water for one day and subjected to separation.
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by centrifugation. The supernatant liquids obtained serve respectively as enzyme solutions.
The optimum pHs are 5 to 6.5 for Lactobacillus and around 6-7 for micrococcus. The optimum temperatures are around 45 C for the latter and around 50 to 60 C for Lactobacillus; this suggests that they have higher heat resistance than other enzymes.
(4) The species belonging to the Actinomycetales, that is to say Streptomyces, Actinomyces, Nocardia, Micromonospera, and Cermonospera are each inoculated at the rate of a platinum loop, in a liquid culture medium of pH 7.0, sterilized in the usual way at 120 C for 20 min and containing 1% liquefied starch, 0.5% peptone, 0.5% meat extract and 0.5 salt and subjected to cultivation with se - pods in a flask at 1 1 at 30 C for 4 days.
The enzyme solution is salted out with 0.4-0.6 saturated sulfuric acid, treated with 0.02 N acetic buffer solution, pH 7 adsorbed on DEAE-cellulose and eluted with 0.02 N acetic buffer solution and 0.5 N NaCl solution, to effect partial purification; the pure product is thus obtained. The optimum pH is 5.0 to 7.0 and the optimum temperature is
50 to 60 C / which seems to show that the product has better thermal stability than other enzymes.
(5) The 11 other enzyme-producing species, i.e. Agrobacterium, Azotobacter, Bacillus, Erwinia, Leuconostoc, Mycobacterium, Pediococcus, Sarcina, Serratia,
Staplylococcus and Streptococcus are subjected to shaking culture each in sterilized culture medium containing 1.0% peptone, 0.5% yeast extract, 0.1% K2HPO4 0.05% NaCl , 0.05% MgSO4 7H2O, 0.001%
FeSO4'7H2O and 1.4% liquefied starch, for 4 days in a 1 liter flask.
The fungi are separated by centrifugation and suspended in a buffer solution containing 0.1% SDS, then subjected to rotating stirring for 2 days to effect autolysis. The supernatant liquid thus obtained and the supernatant liquid of the culture solution are collected. Purification is carried out from
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such that after salting out with ammonium sulfate at 0.8 saturation, the precipitates are dissolved in water and dialyzed for 24 h. and subjected to separation by centrifugation. The resulting supernatant liquid serves as an enzyme solution.
The optimum pH is around 5 to 7 and the optimum temperature is 45 to 50 C (6) Bacillus polymyxa which produces a. - type enzyme, is cultured with shaking at 30 ° C. for 4 days, in sterilized culture medium containing 2% soluble starch, 0.5% NH4Cl; 0.1% yeast extract, 0.055% K2HPO4 '0.014% NaHPO4 0.025% MgSO4 and 0.5% CaCO3 in a 1 1 flask. The culture solution is subjected to separation by centrifugation for 10 Mn.
The mycological elements are suspended in 2 ml of acetic buffer solution of pH 6.0 + 3 ml of water, subjected to ultrasound treatment for 20 min, then to centrifugation. The resulting supernatant liquid serves as an enzyme solution.
The amylolyzed solution is purified with activated carbon or by ion exchange, each component is separated by paper chromatography and then extracted with water. the components are hydrolyzed and then determined by the Somogyi method. Each component is reported as a percentage of the total amount of saccharide found.
The rates of decomposition of the liquid after liquefaction and of the saccharified liquid are calculated in percentage with respect to 0.9 x total saccharide, after decomposition by HCl of reducing, direct saccharides, according to the method of Lane- @ ynon-
In experiments (1) and (2) the composition rates due to liquefaction are low, and the soutions are highly viscous. For this, each test solution is cooled vigorously, mixed with the enzyme Ó vigorously stirred in the mixing-presacharification vessel in order to avoid its retrogradation. In all @s, the pH is adjusted to 6.0 and the temperature is maintained at ins of 50 C.
The residence time is extended up to 20-30 hours to effect an adequate reaction. In experiments (3), (4) and (5), we adjust the amount of ss-amylase
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or gluco-amylase to monitor the rate of amylolysis in each test.
Since the second saccharification step determines the composition of the resulting syrup, one must adjust the amount of enzyme added and the operating time. In experiment (1), the amylase produced by the decomposition of the -1,6-glucoside linkages is completely bound to 1 '-amylase and a low viscosity syrup is obtained which consists mainly of oligosaccharide and. small amounts of glucose and maltose. In experiment (2), L-snzyme and ss-amylase are used to produce a syrup composed mainly of maltose and this sircp is subjected to the action of @ -amylase to decompose the residual dextrin.
The syrup finally obtained is easy to concentrate for making sugar factories and it is of good quality, since maltose is its main constituent. According to experiment (3), a syrup containing straight chain ollgosaccharide, mainly composed of glucose, is produced in the first step of saccharification; this syrup is very sweet and has a lot of flavor. Experiments (4) and (5) both provide syrups comprising mainly maltose. In Experiment (6), the starch is completely hydrolyzed by Ó-amylase and then Ó-1,6-glucosidase to further reduce the viscosity. The resulting syrup, main compound * * ment oligosacchariie, has a relatively low viscosity.
In experiment (7), the liquefaction is carried out using an acid, and since the resulting product has a high glucose content, the ce-1,6-glucoside bonds are opened and part of the glucose is isomerized to fructose by isomerase. These treatments provide a good straight syrup with a delicately modified sweet taste.
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Notes: Notes: (industrial product) B = p-amylase (enzyme from form bran and enzyme from polymyxa) R = glucoamylase (industrial product)
L = Enzyme from lactobacillus and enzymes from yeast
I = enzyme from Pseudomonas.
P = Pullulanase and new enzymes from species other than Lactobacillus, Pseudomonas or yeasts.
In the case of products P and B, experiments were carried out on various enzymes without noticing any differences in the products obtained. For this, only one example using them has been cited.
As shown in the table, in Experiments 1 and 6, the main components are oligosaccharides, the sweetness is weak, the viscosity is suitable, the hydroscopic property is poor, there is no cloudiness even at high concentrations; they are suitable as starting materials for making hard candies. or similar products. Namely, one obtains products *; which exhibit non-crystalline, non-hydroscopic and moisture-retaining properties.
In addition, they have other interesting properties which make them suitable for cakes in general, sweet drinks and preserves, as additives for artificial cream, chewing gum, coffee powder, tea powder, soup powder, etc. . and ice cream stabilizers. The products of Experiments Nos. 3 and 7 have a good flavor and a good sweet taste and since they contain a suitable amount of oligosaccharides and prevent crystallization, they can serve as starting materials for hard sweets.
In addition, when used as additives for preserves, such as; from Japanese cakes and western cakes, drinks, fruits, fish and meats, they show a sweet, elegant and natural flavor and sweet taste.
The products of Experiments 2, 4 and 5 contain maltose and suitable amounts of oligosaccharides 7 and have a mild sweet taste. Even if they are put in the form of thunderbolts, their hygroscopic property is realti-
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poorly and they can be added as sweetening agents or as fillers in various powdered drinks and foods and further, they can be used for Japanese cakes, western cakes and preserves. gG. As described above, you can produce at will, more or less sweet millet jellies, presenting a whole range of viscosities, flavors and tastes.
Cloudiness and crystal separation in millet seedlings can be controlled at will. The industrial impermeability of the present invention is great, then according to the invention. the conventional methods of producing millet jellies having the properties and compositions mentioned, carried out by means of saccharification by weighers and acids, are completely changed and the products demanded by users can be produced at will.