CS210221B1

CS210221B1 - A method of producing unrefined starch hydrolysates of the breast preparation broth

Info

Publication number: CS210221B1
Application number: CS84480A
Authority: CS
Inventors: Juraj Burianek; Juraj Zapletal; Eva Juristova
Original assignee: Juraj Burianek; Juraj Zapletal; Eva Juristova
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Spósob výroby nerafinovsných škrobových hydrolyzátov pre přípravu živných pód. Vynález Ja určený prs fermsntačný priemysel. Vynález rieši efektivnym spósobom pripravu lehko utilizoveteXných glycidov enzymovým postupom zo škrobnatých surovin. Škrobové podiely v obilných škroboch alebo núkach ea etekutia bakteriálnou alfaamylázou, ecukrenie ea převedla anyloglukozidázou a získaný hydrolyzát aa zbaví nerozpustného podielu mechanickou cestou. Roztok škrobových hydrolyzátov aa bez rafinácie a zahuetenia použije na pripravu živných pód, nerozpustný podiel ako krmivo. Uživatelom spósobu výroby móžu byť škrobárenskó, potravinářská alsbo chemická závody, resp, sami uživatelia výrobku, t.J. fermsntačný alebo farmaceutický priemysel.The method of production of non-refined starch hydrolysates for the preparation of nutrient soils. The invention is intended for the pharmaceutical industry. The invention solves an efficient method of preparing easily usable carbohydrates by an enzyme process from starchy raw materials. Starch fractions in cereal starches or nuts and etecutia with bacterial alpha-amylase, ecucrenia and ea converted with anyloglucosidase, and the obtained hydrolyzate and aa get rid of the insoluble part mechanically. The solution of starch hydrolyzates and without refining and thickening is used for the preparation of nutrient soils, the insoluble part as feed. Users of the production method can be starch, food or chemical plants, or the users of the product themselves, i.e. pharmaceutical or pharmaceutical industry.

Description

Vynález rieši efektivnym spósobom pripravu lehko utilizoveteXných glycidov enzymovým postupom zo škrobnatých surovin. Škrobové podiely v obilných škroboch alebo núkach ea etekutia bakteriálnou alfaamylázou, ecukrenie ea převedla anyloglukozidázou a získaný hydrolyzát aa zbaví nerozpustného podielu mechanickou cestou. Roztok škrobových hydrolyzátov aa bez rafinácie a zahuetenia použije na pripravu živných pód, nerozpustný podiel ako krmivo.The invention solves in an efficient way the preparation of easily utilizable carbohydrates by the enzymatic process from starch raw materials. Starch fractions in cereal starches or steels and liquefaction by bacterial alphaamylase, ecucrenia ea are transferred by anyloglucosidase and the hydrolyzate obtained is removed and the insoluble fraction is removed by mechanical means. The starch hydrolyzate solution, and without refining or thickening, will use an insoluble portion as feed for the preparation of the nutrient stages.

Uživatelom spósobu výroby móžu byť škrobárenskó, potravinářská alsbo chemická závody, resp, sami uživatelia výrobku, t.J. fermsntačný alebo farmaceutický priemysel.Users of the production process may be starch, food or chemical plants, or the users of the product themselves, i. the pharmaceutical or pharmaceutical industry.

210 221210 221

Predmetom vynálezu je spdsob vÝrooy neraflnovaných Škrobových hydrolyzátov, získaných enzýmovým postupom zo Škrobových surovin, najmft z kukuřičných aúk a šrotov. Škrobové podlely sa atekutla bakterlálnou alfa-amylázou získanou fermentáciou Baclila eubtilie kmeňa A 32 alebo izolátov z tohoto kneňa, scukrenle aa převedlo obvyklým apdaobom amyloglukozidázou na obsah redukujúcich cukrov vyjádřených ako glykóza najmanej 60 % v bučlne. Získaný hydrolyzát aa zbaví narozpuatnýeh aprievodných látok mechanickou cestou, s výhodou ceděním alebo filtrácíou, roztok Škrobových hydrolyzátov e rozpustných bielkovín aa Sálej narafinuja a nazahuaťuja, ala aa priamo použije na přípravu živných pdd pra fermentačné účely bez pradchodzaj inaktivácie anzýmov. Xnaktivácia aa združl ao atarilizáciou živných pdd před fermentáciou. Oddálený nerozpustný podiel aa spracuje obvyklým epdeobom na krmivá,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the production of unrefined starch hydrolysates obtained by an enzymatic process from starch raw materials, in particular from maize and corn. The starch was ateutla by bacterial alpha-amylase obtained by fermentation of Bacillus eubtilia of strain A 32 or isolates from this knee, scukrenle and and converted by conventional apdaobe amyloglucosidase to reducing sugars expressed as glycose at least 60% in the cell. The obtained hydrolyzate aa is freed of liquid and accompanying substances by mechanical means, preferably by screening or filtration, a solution of starch hydrolyzates and soluble proteins aa Saline is used and directly used for the preparation of nutrient pdd for fermentation purposes without any inactivation of the anise. Xnactivation aa associated with atarilization of nutrient pdd prior to fermentation. The delayed insoluble matter aa is processed into a feed by a conventional epdeobe,

Doterajái epdaob přípravy živných pdd pre fermentačnú výrobu spočívá v použití aacharózy ako hlavného energetického zdroje výživy produkčných kmenov v živných pddach. Použitie Škrobových hydrolyzátov vyrobených obvyklým apdaobom vrátana rafinácie povrehovoaktivnymi látkami, zahuaťovanla, izolácie apod. je ekonomicky neúnosná.To date, the preparation of nutrient pdd for fermentation production is based on the use of aacharose as the main energy source of nutrients of the production strains in nutrient pddas. Use of starch hydrolysates produced by the usual apdaob including refining with surfactants, thickeners, isolation, etc. is economically unbearable.

Nevýhody aúčaanáho atavu apočlvajú vo vyaokoj spotřebě rafinovaných a Izolovaných eacharidov, ktoré eú vo evetovom meradle úzkoprofilové, pri zložitej a nákladnej výroba eú náročná na tepelnú i elektrická energiu, vysokú spotřebu práce i propravných nákladov. Rozpúšťanim izolovaných pevných eacharidov v živných pddach dochádza k naúčelnámu krlženiu výrobných procesov.The drawbacks of awaited attitude are due to the ease of consumption of refined and isolated eacharids, which are narrowly profiled on a global scale, while the complex and costly production of eu is demanding in terms of heat and electricity, high labor consumption and transport costs. Dissolution of isolated solid eacharides in nutrient soils results in purposeful delay in production processes.

Uvedená nevýhody odstraňuje navrhovaný postup, ktorý spočívá v tom, že v euepeňzii Škrobových látok, a výhodou kukuričnej múky alebo kukuřičného šrotu e vodou pri obsahu auiiny 200 - 400 kg v i m³ aa upraví hodnota pH na 5,2 - 7, do suspenzie ea za stálého miešania přidá alfa-amyláza získaná fermentáciou Bacilla eubtilie kneňa A 32 alebo Izolátov z tohoto kmene v množstve 4 - B kg preparátu o aktivita 2 500 jednotiek DA/g na i tonu sušiny Škrobu, t.j. 10 000 až 20 000 jednotiek OA na 1 kg sušiny Škrobu, Jednotka dextrlnačnej aktivity (OA) ja množstvo enzýmu potřebné k pramene 1 ag škrobu na vyeokomolekulárna daxtríny za 1 ainútu reakcie. Množstvo enzýmováho preparátu aa přidá postupná v dvoch dávkách alebo jednorázovo. Pri postupnom etekucovaní aa přidá 1/3 až 2/3 z celkového množatva enzýmováho preparátu do suspenzie a upravenou hodnotou pH a euepenzia ea za atáleho miešania postupná zohriava priamou parou nad bod mazovatenla příslušného škrobu a pri tejto teplota aa udržuje za stálého miešania podobu 15 - 90 minút, potom aa teplota zvýši na 100 - 140 °C, na tejto hodnoto aa udržuje 5 - 20 minút, expanzlou aa teplota zníži na bod varu a hydrolyzát aa dalej ochladí na teplotu 70-85 °C. Po ochládáni hydrolyzátů aa přidá zvyšok enzýmováho preparátu a za stálého miešania aa nechá pdsobiť 45 - 200 minút. Potom aa upraví hodnota pH na 4 - 5, teplota aa zníži na 55 - 65 °C, přidá sa amyloglukozldáza. Scukrenle ea převedla obvyklým apdaobom na obsah redukujúcich cukrov vyjádřených ako glukóza najmanej 60 % v sušina. Produkt aa zbaví nerozpustného podielu mechanicky, a výhodou cedenlm alebo filtráoiou <a použije ea priamo na přípravu živnoj pódy bez inaktivácie enzýmu, Inaktivácia aa převedla zdrůženým postupom súčasne pri eterilizácii hotových živných p6d. Nerozpustný podiol sa spracuje obvyklým epdeobom na krmivá.The above-mentioned disadvantages are overcome by the proposed process, which consists in the e-money of starch substances, preferably corn flour or maize meal with water at a content of 200-400 kg vim ³ aa and adjusting the pH to 5.2-7, into a suspension and with continuous mixing, add alpha-amylase obtained by fermentation of Bacilla eubtilia knee A 32 or isolates from this strain in an amount of 4 - B kg of a preparation with an activity of 2,500 units DA / g per ton of starch dry matter, ie 10,000 to 20,000 units OA per kg starch dry matter, the unit of dextributive activity (OA) is the amount of enzyme required to strand 1 g of starch per high molecular weight daxtrins per 1 minute of reaction. The amount of enzyme preparation aa is added sequentially in two doses or once. Upon gradual flow, aa adds 1/3 to 2/3 of the total amount of enzyme preparation to the suspension and adjusted pH and euepension ea with stirring while gradually heating directly over the lubricating point of the starch in question and at this temperature aa maintains 15 - 90 minutes, then aa temperature is raised to 100-140 ° C, at this value aa is maintained for 5-20 minutes, expanding aa temperature to boiling point and the hydrolyzate aa further cooled to 70-85 ° C. After cooling of the hydrolyzates aa, the remainder of the enzyme preparation is added with stirring and allowed to stand for 45-200 minutes. Then aa adjusts the pH to 4-5, the temperature aa decreases to 55-65 ° C, amyloglucosidase is added. Scukrenle ea was converted by conventional apdaob to the content of reducing sugars expressed as glucose of at least 60% in dry matter. The product aa is freed of insoluble matter mechanically, preferably by cedation or filtration, and is used directly in the preparation of the feed stage without enzyme inactivation. Inactivation aa is transferred by a delayed process simultaneously in the eterilization of the finished nutrient p6d. The insoluble podiol is processed into a conventional feed epdeobe.

Pri jednoetupňovom atekucovaní aa do 8uapenzie škrobnatých látok a upravenou hodnotou pH ne 6,2 - 7 a obsahom sušiny 200 - 400 kg v 1 m³ přidá celé množstvo enzymového preparátu bakteriálnej alfa-amylázy zíekanej fermentóclou Bacilla subtilis A 32 alebo izolátov tohoto kmena. Suspenzia sa ze stálého miešanla zohrieva priamou parou na teplotu převyšujúcu bod mazovatonia příslušného škrobu použitej suroviny a pri tejto teplote sa udržuje 30 - 300 minút. Potom sa hydrolyzát vyhřeje ne teplotu 100 - 140 °C, táto teplota ea udržuje 6-20 minút, Qalšl poβtup (ochladenie, ecukrovanie amyloglukozidázou, oddelenie nerozpustného podielu) je rovnaký eko pri výrobě e použitím postupného stekucovania.In a single-stage fluidization, up to 8 starch substances and a pH adjusted to 6.2-7 and a dry matter content of 200-400 kg / m ^{3, it} adds the entire amount of the bacterial alpha-amylase enzyme preparation recovered by Bacilla subtilis A 32 fermenter or isolates of this strain. The slurry is heated from direct stirring to direct temperature above the lubricate point of the respective starch of the feedstock used and maintained at this temperature for 30-300 minutes. Then the hydrolyzate is heated to a temperature of 100-140 ° C, maintained at this temperature and maintained for 6-20 minutes. The next procedure (cooling, amyloglucosidase saccharification, insoluble fraction separation) is the same as in the production using successive liquefaction.

Navrhovaný postup je investičně i prevádzkove nenáročný, umožňuje výrobu v bezproetrednej blízkosti fermentačných závodov pri minimálnych přepravných nákladoch, vylučuje zbytočne nákladné izolačně a rafinačné procesy náročné na ludekú prácu, tepelnú i elektrická energiu. Vyrobený tekutý produkt sa bez ťažkoeti přepravuje a dávkuje, 3eho výroba sa Sálej reguluje ekutočnou potřebou, takže nie je potřebná ekledovanle vščšlch zásob. Podlá navrhovaného postupu je možné regulovat zastúpenie nízko- a strednomolekulárnych sacharidov podlá osobitných požiedavlek jednotlivých produkčných kmeňov na skladbu fermentačných pdd. Zo škrobových hydrolyzátov sa okrem produktov hydrolýzy škrobu využívá i značná časť organických dusíkatých látok. Pri výrobě podlá navrhovaného postupu nevznikajú odpadně technologická vody. Výhodou uvedeného nového spósobu výroby je lahká realizovatelnost.The proposed procedure is investment and operationally demanding, enables production in the immediate vicinity of fermentation plants at minimum transport costs, eliminates unnecessarily expensive insulation and refining processes that require labor, heat and electricity. The liquid product produced is transported and dispensed without difficulty, the production of which is controlled by an actual need, so that no inventory is needed. According to the proposed procedure, it is possible to control the proportion of low- and medium-molecular carbohydrates according to the specific requirements of the individual production strains for the composition of fermentation pdd. Of the starch hydrolysates, in addition to starch hydrolysis products, a large proportion of organic nitrogen compounds are used. The production process according to the proposed process does not produce waste water. The advantage of this new method of production is its easy feasibility.

Přiklad 1Example 1

Z jemne mletej kukuričnej múky zbavenej mechanickou cestou kllčkov sa pripravi vodná suspenzia v homogenizačnej nádrži s miešadlom tak, že k určitému množstvu vody sa za stálého miešanla přidává kukuřičná múka do obsahu sušiny 300 kg v 1 m³ suspenzia. Pomocou 10 % roztoku uhličitanu sodného sa upraví pH euepenzie na hodnotu 6,2 a na 1000 kg sušiny škrobu sa pridajú 3 kg enzýmového preparátu bakteriálnej alfa-amylázy o aktivitě 2 500 jednotiek DA/g. Za etáleho miešanla sa eupenzla vyhrieva priamou parou počas 30 minút na teplotu 76 °C, pri tejto teplote sa udržuje za stálého miešanla 1 hodinu. Stekutený produkt ea Sálej vyhřeje na teplotu 120 °C; této teplota sa udržuje 15 minút. Potom sa produkt ochladl na teplotu 75 °C a pridajú sa 3 kg enzýmového preparátu bakteriálnej alfaamylázy o aktivitě 2 500 jednotiek DA/g. Teplota 75 °C sa udržuje 2 hodiny. Po ochladeni na teplotu 60 - 65 °0 a úpravě pH pomocou 10 % roztoku HC1 na hodnotu 4,5 sa přidá amyloglukozidéze o aktivitě 150 jednotiek OA/g v množstve 2 kg na 1 t sušiny produktu. Scukrovanie upraveného etekuteného produktu trvá 48 - 55 hodin pri teplote 60 - 65 °C a pri udržiavani hodnoty pH no 4,5 - 5. Nerozpustné látky sa odstránia filtráciou, premyjú vodou o teplote 40 °C a po odvodněni sa epracujú na krmivo obvyklým epčsobom. Výluh sa použije na pripravu východzej suspenzie kukuričnej múky.From the finely ground corn flour deprived of mechanical slices, an aqueous suspension is prepared in a homogenizer tank with a stirrer by adding corn flour to a certain amount of water with a constant stirrer to a dry matter content of 300 kg in 1 m ^{3 of} suspension. The pH of the euepension is adjusted to 6.2 with a 10% sodium carbonate solution and 3 kg of a bacterial alpha-amylase enzyme preparation of 2500 DA / g activity are added per 1000 kg of starch dry matter. With vigorous stirring, eupenzla was heated to 76 ° C with direct steam for 30 minutes, maintained at this temperature with stirring for 1 hour. Liquid product ea is heated to 120 ° C; this temperature is maintained for 15 minutes. Then the product was cooled to 75 ° C and 3 kg of a bacterial alphaamylase enzyme preparation having an activity of 2500 DA / g were added. The temperature was maintained at 75 ° C for 2 hours. After cooling to 60-65 ° C and adjusting the pH to 4.5 with 10% HCl, amyloglucosidase with an activity of 150 OA / g is added in an amount of 2 kg per 1 t of product dry matter. The saccharification of the treated liquefied product takes 48-55 hours at a temperature of 60-65 ° C and a pH of no 4.5-5. . The extract is used to prepare an initial suspension of corn flour.

Přiklad 2Example 2

Postup podlá přikladu 1 s tým rozdielom, že etekutenie ea převedlo jednorázovo celou dávkou bakteriálnej omylázy po dobu 3 hodin, teplote 75 °C a hodnotě pH 6,2 před vyhriatím na teplotu 120 °0.The procedure of Example 1 was followed, except that the liquefaction ea was transferred in a single dose of bacterial omylase for 3 hours, at a temperature of 75 ° C and a pH of 6.2 before heating to 120 ° 0.

Přiklad 3Example 3

Postup podlá přikladu 1 a tým rozdielom, že oddeXovanie nerozpustných látok oa provedla ceděním cez hustá šitá bez filtrácie.The procedure of Example 1, except that the separation of the insoluble matter was carried out by screening through a dense sieve without filtration.

Claims

EXAMPLE 3 The procedure of Example 1 except that the separation of insoluble matter was carried out by thick sewing without filtration. BEFORE THE MET. A method for producing unrefined starch hydrolysates for the preparation of nutrient stages in the fermentation industry as a major glucose component for the production of production strains, characterized in that the starch enzymatic starch in the starch feedstock suspensions is converted by bacterial alpha-amylase obtained by fermentation of Bacilla subtills strain A 32 or isolates thereof. a bacterial alpha-amylase enzyme preparation in a total amount of 10,000-20,000 OA units is added to the starch raw material feed, with the advantage of corn flour or corn meal with water in the 200 - 400 kg in 1 m 3 slurry. per 1 kg of starch, namely 1/3 to 2/3 of the enzyme preparation, are added to the suspension after adjusting the pH to 5.2-7, while the slurry is slowly heated to the temperature above the corresponding starch of the raw material used, with this heat the product is kept constant for 15 to 90 minutes then the temperature is raised to 100-140 ° C, this temperature is maintained for 5-20 minutes, the product temperature is lowered to boiling point by expansion, and the product is cooled to 70-85 ° C, added the bacterial alpha-amylase enzyme preparation. the temperature of 70 - 85 ° C is allowed to work for 45 - 200 minutes, then the pH of the product is adjusted to 4-5, the temperature ea is reduced to 55 - 65 ° C and the product is sacrificed by amyloglucoside in the usual manner for the content of reducing sugars expressed as glucose of at least 60 % in euSine, the product is insoluble, mechanically, preferably by one or more filtration, used to prepare the nutrient broth, and the inactivation of the enzymes is carried out simultaneously with the sterilization of the live fall; insoluble matter and, as usual, feeds.

2. Process according to claim 1, characterized in that the starch stekutenis in starch suspensions by means of bacterial alpha-amylase obtained by fermentation of Bacilla subtills strain A 32 or its isolates is carried out in one step by suspending the starch suspension after adjusting the pH to 5.2. The whole amount of the enzyme preparation is added with constant agitation, the temperature of the suspension e is gradually increased above the set point of the starch of the raw material used and in this heat the suspension is kept for 30 - 300 minutes, then the temperature is raised to 100-140 ° C. and held for 5 - 20 minutes. MTZ O 21 R