DE1567365B2 - Verfahren zur Herstellung von Stärkehydrolysaten mit niedrigem DE-Wert - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Stärkehydrolysaten mit niedrigem DE-WertInfo
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Description
Verfahren zu einem Darstellungsverhältnis des Endproduktes von höher als 2,0.
Das hier angeführte Darstellungsverhältnis bezieht sich auf den Quotienten, den man erhält, indem die
Summe der Prozentgehalte von Sacchariden auf Trockenbasis in einem Stärkehydrolysat mit einem
Polymerisationsgrad von 1 bis 6 durch den DE-Wert dividiert wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses zweistufig mit
bakterieller alpha-Amylase mit einer hierzwischenliegenden
Heizstufe von mehr als 95° C durchgeführt.
Bei der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens an wachsartigen Stärken erfolgt
die Konversion ohne diese dazwischenliegende Heizstufe, bei einer Temperatur von 85 bis 92° C in der
ersten Verfahrensstufe und bei einer Temperatur von unter 80° C in der zweiten Verfahrensstufe.
Bei den erfindungsgemäß hergestellten Stärkehydrolysaten ist es durch Senkung des Feuchtigkeitsgehaltes
möglich, ein Produkt mit einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 15 °/o zu erhalten.
Wie bereits zuvor beschrieben, kann das erhaltene Hydrolysat konzentriert bzw. mit herkömmlichen
Methoden raffiniert werden, um einen stabilen Sirup zu gewinnen, der im wesentlichen klar und sehr leicht
in Wasser löslich ist. Es besteht auch die Möglichkeit, diesen Sirup sprühzutrocknen, wobei Sirupfeststoffe
mit nur schwachen hygroskopischen Eigenschaften und hoher Wasserlöslichkeit erhalten werden.
Die als Ausgangsmaterial verwendeten Stärken sind Getreidestärken, z. B. Mais-, Sorghum- und
Weizenstärke, wachsige Stärken, wie wachsiger MiIo, wachsiger Mais und wachsiger Reis, sowie Wurzelstärken,
wie Kartoffel- und Tapiokastärke.
Ein bevorzugter Temperaturbereich bei der Einwirkung der alpha-Amylase beträgt von 70 bis
92° C.
Die Menge der zur Gewinnung des gewünschten Stärkehydrolysate erforderlichen bakteriellen alpha-Amylase-Zubereitung
hängt von der Wirksamkeit der bakteriellen alpha-Amylase-Zubereitung ab sowie
von der Konversionstemperatur des Konversionsmediums, dem DE — sofern anfänglich eine Hydrolyse
stattfindet —, dem pH-Wert des Mediums sowie dem am Schluß erwünschten DE. Es ist nicht
schwierig, geeignete Voraussetzungen zu finden. Man nimmt z. B. eine repräsentative bakterielle alpha-Amylase-Zubereitung
in einer Menge zwischen etwa 0,025 und etwa 0,1 Gewichtsprozent Stärke auf Trockenbasis. Zu den Konversionsbedingungen gehört
eine Temperatur von ungefähr 80° C und ein pH-Wert von etwa 7 für einen zur Erreichung des
gewünschten DE ausreichenden Zeitraum.
Das vorzugsweise verwendete Enzym für die Herstellung
des Hydrolysats mit niedrigem DE gemäß vorliegender Erfindung ist die in dem bisherigen
Verfahren allgemein mit bakterieller alpha-Amylase angegebene Art. Es handelt sich um eine stärkeverflüssigende,
hitzebeständige, hydrolytische alpha-Amylase. Auf der Basis konventioneller Fermentierungsmethoden
kann man geeignete bakterielle alpha-Amylase mit bestimmten Stämmen von Bacillus subtilis,
Bacillus mesentericus u. dgl. herstellen.
Eine bevorzugte Methode zur praktischen Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt die nun folgenden Schritte:
1. Aufschlämmung von Maisstärke in Wasser zu einer Feststoff-Konzentration zwischen etwa 10
und etwa 50%;
2. Auflösung der Stärke durch Verkleisterung;
3. Behandlung des Gemisches mit bakterieller alpha-Amylase, wodurch die Stärke zu einem
DE zwischen etwa 2 und ungefähr 15 hydrolysiert wird;
4. Erhitzung des Stärkehydrolysates auf eine Temperatur,
die etwa 95° C übersteigt, vorzugsweise zwischen etwa 110 und 150° C;
5. Abkühlung des Stärkehydrolysates auf eine Temperatur, die niedriger ist als 95° C;
6. weitere Behandlung des Hydrolysates mit zusätzlicher bakterieller alpha-Amylase, wodurch
die Stärke zu einem DE zwischen ungefähr 15 und etwa 25 hydrolysiert wird, und
7. Gewinnung eines Stärkehydrolysat-Produktes, gekennzeichnet durch eine hohe Wasserlöslichkeit
und ein Darstellungsverhältnis von mehr als ungefähr 2,0.
Der erste Schritt, d. h. die LÖslichmachung der Stärke, kann z. B. durch Erhitzen eines Stärke-Wasser-Breis
auf eine die Gelatinierungstemperatur der Stärke übersteigende Temperatur oder durch Hinzufügen
von Trockenstärke zu erhitztem Wasser oder durch andere ähnliche Methoden erreicht werden.
Die Enzym-Zubereitung kann vor, während oder nach der Verkleisterung der Stärke zugeführt werden.
Wird die Enzym-Zubereitung jedoch vor der Auflösung der Stärke hinzugegeben, dann löst man
die Stärke vorzugsweise bei einer Temperatur von weniger als 95° C auf, damit das Enzym nicht seine
Wirksamkeit verliert.
Sobald das erwünschte DE in der ersten Hydrolysenstufe erreicht ist, erhöht man die Temperatur
auf wenigstens 95° C, vorzugsweise auf zwischen ungefähr 100 und 1500C; man kann die Temperatur
auch sogar auf 18O0C erhöhen. Erhöht man die
Temperatur allerdings auf einen Wert von über 95° C, ist es erforderlich, ausreichende Filtrierungswerte
zu erzielen und zu hohe Verluste an Stärkefeststoffen während der Filtrierungsstufe zu vermeiden.
Das in der ersten Enzymbehandlungsstufe hinzugefügte
Enzym wird in der Stufe zur Hitzebehandlung wirkungslos gemacht, wodurch die Zugabe von
zusätzlichem Enzym erforderlich wird, damit man das endgültige Hydrolysat-Produkt erhält.
Eine zweite bevorzugte Methode zur praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
umfaßt folgende Schritte: Die Aufschlämmung von wachshaltiger Stärke in Wasser bis zu einer Dichte
von 5 bis 30° Be, Auflösung der Stärke durch Verkleistern und Behandeln des Gemisches mit bakterieller
alpha-Amylase, wodurch die Stärke zu einem DE von 5 bis 25 hydrolysiert wird. Die Konversionsstufe wird innerhalb eines Temperaturbereiches von
etwa 50 bis ungefähr 95° C, vorzugsweise zwischen 85 und etwa 92° C, durchgeführt. Man hält das Gemisch
auf der Konversionstemperatur für einen Zeitraum von angefangen bei wenigen Minuten bis hin zu
1 bis 2 Stunden oder vielleicht sogar länger. Innerhalb dieser Zeit konvertiert die Stärke zu einem DE
von 5 bis 25.
Wenn das gewünschte DE in einer der Darstellungen des Verfahrens zur Durchführung einer Stärkehydrolyse
erreicht ist, kann die Konversion abge-
brachen werden, indem der pH-Wert auf 4,5 oder niedriger eingestellt wird oder indem das Konversionsgemisch
auf eine Temperatur gebracht wird, die die Inoktivierungstemperatur des Enzyms übersteigt,
oder die Konversion kann bei Temperaturen erfolgen, die genügend hoch sind, daß das Enzym bis zur Erreichung
des endgültigen DE-Wertes beträchtlich inaktiviert wird.
Es ist wünschenswert, bei relativ hohen Trockensubstanzgehalten bis zu etwa 50% und vorzugsweise
im Bereich zwischen ungefähr 20 und etwa 40% zu arbeiten, d. h. zwischen ungefähr 10 und etwa
20° Be. Wenn man bei einem hohen Gehalt an Trokkensubstanz arbeitet, werden sowohl das für die
Konversion erforderliche Behältervolumen als auch die Verdampfungskosten reduziert. Es ist jedoch
empfehlenswert, bei Konzentrationen des Trockengehalts außerhalb dieses Bereiches zu arbeiten.
Nach Abschluß der Enzymkonversion hat das sich bildende Stärkehydrolysat einen Feststoffanteil von so
weniger als 50%. In nicht abgeänderter Form ist es als geeignetes Produkt für die Anwendungsmöglichkeiten,
die schon erwähnt worden sind, einzusetzen. Außerdem kann das Stärkehydrolysat konzentriert
bzw. raffiniert werden und damit einen Sirup mit einem Feststoffanteil von mehr als 50% liefern. Im
allgemeinen wird in der Industrie einem Sirup mit hohem Feststoffanteil der Vorzug gegeben, weil er
vorteilhaft sowohl beim Transport als auch in der Anwendung ist.
Der Sirup kann auf konventionelle Art und Weise getrocknet werden und ergibt Sirup-Feststoffe, die
eine hohe Wasserlöslichkeit und Stabilität und auch niedriges hygroskopisches Verhalten aufweisen.
Das Raffinieren des Hydrolysates wird mit herkömmlichen Raffinierungsmethoden erreicht. Dazu
gehören die Behandlung mit Holzkohle, Ionenaustauscherharze, Filtrieren, Zentrifugieren u. dgl.
Das Hydrolysatprodukt der vorliegenden Erfindung kann zur Herstellung von Sirupen oder Sirupfeststoffen
konzentriert und/oder raffiniert werden. Wenn das DE des Hydrolysats erheblich unter 15 liegt,
z. B. bei 10, bildet sich bei den Sirupprodukten eine gewisse Trübung. Deshalb ist es vorteilhaft, Sirupfeststoffe
aus Stärkehydrolysaten mit einem DE-Wert weit unter 15 herzustellen. Man erhält die Sirupfeststoffe,
indem man den Feuchtigkeitsgehalt des Sirups auf weniger als 15% reduziert, vorzugsweise
auf ungefähr 4%. Die Sirupfeststoffe weisen eine 100%ige Wasserlöslichkeit auf, wobei die Lösung
in keiner Weise getrübt ist, wenn das DE 15 bis 25 beträgt.
Das Darstellungsverhältnis DP1-^oZDE ist eine
passende Methode zur Bestimmung der Eigenschaften des Hydrolysats oder Sirups. Beträgt das Darstellungsverhältnis
wenigstens etwa 2, dann ist das Produkt in hohem Maße wasserlöslich und weist fast
keinerlei Trübung auf. Liegt das Darstellungsverhältnis beträchtlich unter 2, z. B. bei 1,6 oder weniger,
dann ist das Produkt getrübt und weniger wasserlöslieh als solche Produkte, die ein Verhältnis von wenigstens
2 haben.
Die erfindungsgemäß hergestellten Hydrolysate, ob sie nun in Form von flüssigen oder konzentrierten
Sirupen oder in Form von trockenen Feststoffen vorliegen, zeichnen sich durch das Fehlen eines vorherrschenden
Geschmacks und geringer Süße aus, außerdem sind sie nicht hygroskopisch.
Sie sind vollkommen und leicht wasserlöslich. Bei ihrer Verwendung in Nahrungsmittelprodukten haben
sie nur eine sehr geringe Wirkung auf den Geschmack, während sie Fülle und Stabilität verleihen.
Diese Eigenschaften machen die erfindungsgemäß hergestellten Produkte besonders geeignet für die
Anwendungsbereiche, wie z. B. Trägersubstanzen für synthetische Süßmittel, Geschmacksstoffe, Färbemittel
und Essenzen; als sprühtrocknender Zusatz zu Kaffee- und Tee-Extrakten; als füllendes, körperverleihendes
und dispergierendes Mittel in synthetischer Sahne oder Kaffeemilch, Zutaten, die den Feuchtigkeitsgehalt
in Brot, Kuchen und Fleisch erhalten, sowie als Komponenten in Trockensuppen, fertigen
Backmehlen, Glasurmischungen, Gewürzmischungen und -zusammensetzungen, Getränkepulvern, Würzen,
Bratensaucen und Saucenmischungen sowie Gefrier-Milchprodukten. Außerdem sind sie sehr nützlich
bei der Zusammenstellung von Entklumpungsmitteln, Tablettenmischungen, geschlagenen Produkten,
Schutzüberzügen, Ballungsmitteln und Nahrungsmitteln und Getränken mit niedrigem oder reduziertem
Kalorienwert.
Wenn die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Stärkehydrolysatprodukte oder die hieraus
gewonnenen Sirupe oder Sirupfeststoffe als Lösungen mit einer Feststoffkonzentration von weniger
als 40 Gewichtsprozent verwendet werden, finden sie besonders Anklang auf Grund ihrer geringen Süße,
des fehlenden vorherrschenden Geschmacks, des geringen hygroskopischen Verhaltens und der leichten
Löslichkeit. Sie verleihen Dichte und gute Eigenschaften im Mund, ohne dabei die Viskosität oder
den Geschmack merklich zu beeinflussen. Bei Feststoffkonzentrationen über ungefähr 40% tragen die
Lösungen. beträchtlich zu den Viskositätseigenschaften eines jeden Systems bei, bei dem sie eingesetzt
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert. Die DP-Verteilung
ist, falls angegeben, als Prozentzahl des gesamten Kohlehydratgehaltes ausgedrückt.
Unmodifizierte Maisstärke wurde in Wasser aufgeschlämmt zur Bildung einer wäßrigen Suspension, die
28 bis 32 Gewichtsprozent der unmodifizierten Stärke
enthielt. Der pH-Wert lag bei 7,5 bis 8,0. Zu diesem Gemisch wurde eine bakterielle alpha-Amylase in
einer Menge von 0,05%, bezogen auf Stärkefeststoffe, zugegeben. Innerhalb eines Zeitraumes von
30 Minuten wurde diese Stärkesuspension in einen mit einem Rührwerk ausgestatteten Behälter, der auf
einer Temperatur von 90 bis 92° C gehalten wurde, eingebracht. Nach vollständiger Zugabe der Stärke
wurde die Verflüssigung 60 Minuten lang fortgeführt, währenddessen sich das Hydrolysat in einem DE-Bereich
von 2 bis 5 befand. Daraufhin wurde die verflüssigte Stärke auf 150° C erhitzt und 8 Minuten
lang auf dieser Temperatur belassen. Die Hitzebehandlung zerstörte die verbleibende Enzymwirksamkeit
und ergab verbesserte Filtrierungswerte und nach der Filtrierung niedrigere Ausbeuteverluste.
Eine weitere Verzuckerung bis zum endgültigen DE wurde erreicht durch Hinzufügen einer größeren
Menge bakterieller alpha-Amylase nach Abkühlung des verflüssigten Stärkehydrolysate auf eine für die
Konversion geeignete Temperatur. Die verflüssigte Stärke wurde auf 80 bis 85° C abgekühlt und bakterielle
alpha-Amylase in einer Menge von 0,02 Gewichtsprozent
von Stärkefeststoffen zugegeben. Nach
einer Konversion von 14 bis 20 Stunden erreicht man die gewünschte endgültige DE-Zahl von 20.
Das Stärkehydrolysat-Endprodukt wurde analysiert und folgende analytische Werte gefunden:
Tabelle 1 | DPi | DPj | DPs | DP« | DPs | DP« | DP? | Darstellungs- c verhältnis |
DE | ||||||||
20,7 2,4
7,5
10,8 8,0 6,8
15,1 49,4
•2,4
Aus den obigen Werten kann man ersehen, daß 15 des Sirups wurden zusätzlich bis zur Trockne verdas
sich aus Beispiel 1 ergebende Produkt ein Dar- dampft, wodurch Sirupfeststoffe von niedrigem DE
Stellungsverhältnis von etwa 2,4 aufweist. entstanden.
30
Zu einigen unterschiedlichen Chargen wäßriger Stärkesuspensionen, die in der unten angegebenen
Tabelle 2 aufgeführt sind, enthaltend je 30 Gewichtsprozent Stärke mit einem pH-Wert von 7,2, wurde
bakterieller alpha-Amylase in einer Menge von 0,025% auf einer Stärkefeststoff-Basis hinzugefügt.
Jede der Stärkesuspensionen wurde, wie Beispiel I beschreibt, verflüssigt und 15 Minuten lang auf
120° C erhitzt. Nach Abkühlen auf 60° C und Wiedereinstellen des pH-Wertes auf ungefähr 7,2 wurde
zusätzlich Enzym zu Teilen des betreffenden verflüssigten Stärkehydrolysate hinzugefügt, um das verflüssigte
Stärkehydrolysat weiter bis zu den gewünschten DE-Werten im Bereich von 5 bis 25 zu verzukkern.
Die Konversionen fanden bei 60° C statt und dauerten ungefähr 48 Stunden an. Die bei der Verzuckerung
eingesetzten Enzymmengen und die erreichten DE-Werte waren folgende:
Stärke | Enzymmenge | 0,002 | 0,009 | 45 |
17,4 | 24,7 | |||
(Stärkefeststoffe in °/o) | — | 20,4 | ||
Kartoffel | 0,001 | 17,4 | 23,6 | |
Weiße Süßkartoffel | 12,3 | 17,1 | 23,1 | |
Sorghum | 7,4 | 18,5 | 23,5 | |
Tapioka | 13,0 | 17,0 | 22,8 | 55 |
Weizen | 13,3 | 15,5 | 22,2 | |
Reis | 13,3 | — | 20,8 | |
Sago | 13,0 | |||
Maranta | 11,8 | |||
9,5 |
60
Im Anschluß an die Konversion wurden die entstehenden Hydrolysate auf einen pH-Wert von 4,0
eingestellt und bei 60° C für eine Zeit von 30 Minuten mit aktivierter Kohle in einem Bereich raffiniert,
dem 1 % der Hydrolysat-Trockensubstanz entspricht. Danach wurden die Hydrolysate filtriert und auf eine
Feststoff-Konzentration von 65% verdampft, wobei ein Sirup mit niedrigem DE entstand. Einige Teile
;;; :- ; Beispiel III ;: ^
Es wurde eine wäßrige Stärkeaufschlämmung hergestellt,
die 30 Gewichtsprozent von Feststoffen einer wachsigen Milostärke enthielt. Die Temperatur der
Aufschlämmung wurde erhöht und zwischen 85 und 92° C gehalten. Eine bakterielle alpha-Amylase-Zubereitung
wurde über einen Zeitraum von etwas länger als 30 Minuten in einer Menge hinzugegeben, die
etwas mehr als 0,025 Gewichtsprozent von Stärke darstellt. Danach wurde das Gemisch noch einmal
30 Minuten lang auf der gleichen Temperatur gehalten. Anschließend wurde die Temperatur auf unter
80° C gesenkt und die Konversion bis zur Erreichung des , gewünschten DE-Wertes fortgeführt. Danach
wurde die Temperatur des Gemisches plötzlich auf ungefähr 120° C erhöht, um eine Inaktivierung des
Enzyms zu erreichen und die Konversion zu Ende zu bringen. :' :":"\:
Das Verfahren dieses Beispiels wurde fortgeführt, und Enzymhydrolysate mit DE-Werten von 10, 20
und 25 wurden filtriert sowie konzentriert zur Bereitstellung von Beispielen für Sirupe. Das Hydrolysat
von 10 DE wurde filtriert und auf 65 bis 70 Gewichtsprozent Feststoffe konzentriert. Der Sirup erwies
sich als außergewöhnlich klar. Es wurden auch Hydrolysate mit DE-Werten von 20 und 25 filtriert
und auf 75 bzw. 80 Gewichtsprozent Feststoffe konzentriert, die auch eine außergewöhnliche Klarheit
und keinen milchigtrüben Charakter aufwiesen.
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung von Sirupen mit niedrigem DE, die die hervorragende Eigenschaft
besitzen, daß sie keine Trübung zulassen, aus drei verschiedenen wachsigen Stärken.
Zu 30gewichtsprozentigen wäßrigen Suspensionen aus unmodifizierten wachsigen Maisstärken bzw.
wachsigen Reisstärken oder wachsigen Milostärken mit einem pH-Wert von je 7,2 wurde eine bakterielle
alpha-Amylase-Zubereitung in einer Konzentration von 0,025 auf einer Stärkefeststoff-Basis hinzugegeben.
Jeder der Stärkesuspensionen wurde auf 90 bis 92° C erhitzt über einen Zeitraum von 60 Minuten
und weitere 60 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, um ein DE von etwa 5 zu erzielen.
Durch eine Einstellung des pH-Wertes auf weniger als 4,5 wurde die Wirksamkeit der alpha-Amylase
zerstört. Nach Abkühlen auf 60° C und Neueinstellung des pH-Wertes auf 7,2 wurde noch zusätzlich
509 531/292
Enzym zugegeben, und die Hydrolyse wurde bis zur Erreichung der betreffenden DE-Werte von 10, 15,
18 und 20 bei 60° C 48 Stunden lang fortgeführt.
Annähernder
DE-Wert
DE-Wert
Erforderliche
Enzymmenge
auf Stärkebasis
Enzymmenge
auf Stärkebasis
5 | 0,025 |
10 | 0,0011 |
15 | 0,0022 |
18 | 0,0044 |
20 | 0,0088 |
15
Im Anschluß an die Konversion wurde der pH-Wert der entstandenen Hydrolysate auf 3,8 bis 4,0
eingestellt und bei 60° C eine Zeit von 30 Minuten mit aktivierter Kohle in einem Bereich raffiniert, dem
1 % der Hydrolysat-Trockensubstanz entspricht, und ao filtriert. Die Filtrate wurden auf pH 5,0 eingestellt
und auf 50C abgekühlt, um die Trübung zu fördern.
Die folgende Tabelle 3 bringt typische Saccharid-Analysen von Hydrolysaten mit niedrigem DE, wie
man sie gemäß den Verfahren in den Beispielen I bis IV erhält. DP bedeutet den Polymerisationsgrad,
DP1 stellt die gesamte Menge, ausgedrückt in Gewichtsprozent
auf Trockenbasis, von Monosacchariden dar, die in dem Hydrolysat enthalten sind. DP2
bedeutet die Gesamtmenge an Disaccharide^ die in dem Hydrolysat enthalten ist usf.
Für Vergleichszwecke zeigt die Tabelle 3 ebenfalls die Analysen von typischen Säurehydrolysaten.
Aus Tabelle 3 kann man klar ersehen, daß die Hydrolyse einer wachsigen Stärke mit bakterieller alpha-Amylase
zu einem DE zwischen 5 und 25 ein Darstellungsverhältnis von wenigstens 2,0 liefert, während
es bei der Säurehydrolyse absolut unmöglich ist, ein Hydrolysat mit diesem Verhältnis zu erreichen.
Man beobachtete, daß die durch Enzymhydrolyse von Stärke hergestellten Hydrolysate eine außergewöhnliche
Klarheit und keinerlei milchigtrübe Eigenschaften aufwiesen, während die Säurehydroly-
sate ganz entschieden milchig waren und nur weni;
Klarheit zeigten, außer bei einem DE von mehr al wenigstens 25.
Es wurde also gezeigt, daß die erfindungsgemäße: Hydrolysate und Sirupe weitaus leichter wasserlös
lieh sind und verbesserte Klarheit und keine milchig trüben Merkmale aufwiesen im Vergleich zu Säure
konversionsprodukten, die ständig zur Verfügung stehen.
IO
Typische Saccharid-Analysen
Hydrolysat- | DE | 0,1 | 10 | 15 | 20 | 25 |
Zusammensetzung | 5 | 1 1 | ||||
A. Enzym-Hydiolyse | 1 8 | 0,3 | 0,7 | 1,4 | 2,4 | |
DP1 | 1,8 | 3,4 | 55 | 76 | 97 | |
DP9 | 1,8 | 4,3 | 6,9 | 9,4 | 1?0 | |
DP, | 3,3 | 3,5 | 5,2 | 6,9 | 8,6 | |
DP | 89,9 | 3,6 | 5,5 | 7,4 | 9,3 | |
DP, | 10,1 | 7,0 | 10,6 | 14,3 | 18,0 | |
DPe | 77,9 | 65,6 | 53,0 | 40,0 | ||
DP7 und höher | 2,0 | 22,1 | 34,4 | 47,0 | 60,0 | |
Gesamt DP1 -> 6 | ||||||
Darstellungs | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,4 | ||
verhältnis | ||||||
B. Säure-Hydrolyse | ||||||
Verfahren nach | — | |||||
früheren | — | |||||
Veröffentlichungen | — | 2,3 | 3,7 | 5,5 | 7,7 | |
DP1 | — | 2,8 | 4,4 | 5,9 | 7,5 | |
DP2 | — | 2,9 | 4,4 | 5,8 | 7,2 | |
DP3 | — | 3,0 | 4,5 | 5,8 | 7,2 | |
DP4 | — | 3,0 | 4,3 | 5,5 | 6,5 | |
DP, | — | 2,2 | 3,3 | 4,3 | 5,2 | |
DPn | 83,8 | 75,4 | 67,2 | 60,7 | ||
DP7 und höher | 16,2 | 24,6 | 32,8 | 41,3 | ||
Gesamt DP1 -> 6 | ||||||
Darstellungs | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1,7 | ||
verhältnis |
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Stärkehydro- und glättende Substanz in Puddingen, Suppen unc
lysaten mit niedrigem DE-Wert durch stufenwei- 5 gefrorenen Nachspeisen gleich gut geeignet.
ses Konvertieren eines wäßrigen Stärkebreies mit Die Herstellung von Sirupen mit niedrigem DE:
Enzymen, dadurch gekennzeichnet, daß nämlich weniger als 28 bis 30, aus Stärken nach bisman
einen wäßrigen Stärkebrei mit einem Fest- herigen Verfahren ist recht unpraktisch. Bisherige
stoffgehalt von 10 bis 5O°/o in einer ersten Stufe Bemühungen zur Herstellung von Sirupen mit niedribei
einer Temperatur von 60 bis 95° C und bei io gem DE aus Stärken nach Verfahren, wie sie bisher
einem pH-Wert von 6 bis 8 der hydrolytischen angewendet worden sind, schlugen fehl auf Grund vor
Einwirkung einer bakteriellen alpha-Amylase un- außerordentlich schlechten Filtrierungswerten, Austerwirft, bis eine löslich gemachte Stärke mit beuteverlusten und starker Unlöslichkeit der Sirupeinem
DE-Wert von höchstens 15 erhalten wor- feststoffe.
den ist, daß man dann im Falle der enzymatischen 15 Weiterhin ist aus der US-PS 25 71 541 ein Zwei-Hydrolyse
von nicht wachsartigen Stärken das stufenverfahren zur Hydrolyse von Maisstärke beProdukt
einer Hitzebehandlung bei über 95° C, schrieben, wobei das Ausgangsmaterial außer der
vorzugsweise 100 bis 150° C, unterwirft, und so- Stärke Protein und öl als Verunreinigungen enthält,
dann in einer zweiten Stufe die flüssig und löslich Die Anfangshydrolyse erfolgt durch Säure und Wärme
gemachte Stärke bei einer Temperatur von 50 bis 20 bis zu einem DE-Wert von 16 bis 24, und in der
95° C und einem pH-Wert von 6 bis 8 der Ein- zweiten Stufe wird das Hydrolysat dann weiter mit
wirkung von bakterieller alpha-Amylase unter- einem diastatischen Enzym zu einem DE-Endwen
wirft bis zur Erzielung eines DE-Wertes von von 26 bis 40 umgewandelt. Ebenso betreffen die
5 bis 25. US-PS 30 39 935 und 3197 338 stark süße Pro-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 dukte mit hohem DE-Wert und Verfahren zu ihrer
kennzeichnet, daß man bei Einsatz wachsartiger Herstellung. In der CH-PS 4 67 862 ist zwar ein
Stärke ohne Hitzebehandlung zwischen den bei- Stärkeprodukt mit einem sehr niedrigen DE-Wen
den Stufen die erste Verfahrensstufe bei einer beschrieben, das Produkt dient jedoch zum Streichen
Temperatur von 85 bis 92° C und die zweite von Papier. Weitere solche Papierleimungsmittel sind
Verfahrensstufe bei einer Temperatur von unter 30 in der US-PS 31 49 049 und in »Die Stärke« (1962),
80° C durchführt. S. 197 bis 209, beschrieben. In der US-PS 32 80 006
ist ein Verfahren zur Erzeugung von Dextroselösungen beschrieben, wobei jedoch Produkte mit DE-Werten
über 90 in dem dort beschriebenen zweistu-
35 figen Verfahren erhalten werden, wobei in der ersten
Stufe alpha-Amylase und in der zweiten Stufe Amyloglycosidase als Enzyme verwendet werden.
Der überraschende Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt nun darin, daß ein Stärke-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- 40 hydrolysat-Produkt mit niedrigem DE-Wert erhalten
lung von Stärkehydrolysaten mit niedrigem DE-Wert wird, wobei dieses in Sirupform klar und stabil ist,
durch stufenweises Konvertieren eines wäßrigen das Produkt keinen vorherrschenden Nebengeschmack
Stärkebreies mit Enzymen. besitzt, eine geringe Süße aufweist und nicht hygro-
DE ist eine Abkürzung für »Dextrose-Äquivalent«, skopisch ist. Auch ist das erfindungsgemäß hergedas
einen allgemein gebräuchlichen Ausdruck für die 45 stellte Produkt gut wasserlöslich. So sind die nach
Beschreibung des Gesamtgehaltes an reduzierenden dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Pro-Zuckern
in einem Material, berechnet als Dextrose dukte bei einer Verwendung in Nahrungsmitteln sehr
und ausgedrückt als prozentuale Trockensubstanz, gut geeignet, da die Sirupprodukte den Geschmack
darstellt. nur minimal beeinflussen und gleichzeitig den Nah-
Das herkömmliche Verfahren zur Herstellung von 50 rungsmittelprodukten Fülle, Viskosität, Körper und
Stärkekonversionssirupen mit niedrigem DE besteht Stabilität verleihen.
in der Säurehydrolyse von Stärke. Die Hauptbeto- Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich
nung bei der Herstellung von industriellen Stärke- dadurch aus, daß man einen wäßrigen Stärkebrei mit
hydrolysat-Sirupen liegt auf Stabilität, Klarheit und einem Feststoffgehalt von 10 bis 50% in einer ersten
nichtkristallisierenden Eigenschaften. 55 Stufe bei einer Temperatur von 60 bis 95° C und bei
Für nicht vorschmeckende Sirupe und Sirupfest- einem pH-Wert von 6 bis 8 der hydrolytischen Einstoffe
von geringer Süße und niedrigem hygroskopi- wirkung einer bakteriellen alpha-Amylase unterwirft,
schem Verhalten bei einem niedrigen DE-Grad gibt bis eine löslich gemachte Stärke mit einem DE-Wen
es auf dem Markt noch große Möglichkeiten. Der- von höchstens 15 erhalten worden ist, daß man dann
artige Sirupe, Hydrolysate und Sirupfeststoffe sind als 60 im Falle der enzymatischen Hydrolyse von nicht
Basis für die Herstellung von Nahrungsmitteln sowie wachsartigen Stärken das Produkt einer Hitzebehandals
körperverleihende Substanzen und als Zusatz mit lung bei über 95° C, vorzugsweise bei 100 bis 150° C.
nicht süßen, wasserfesthaltenden und nicht hygro- unterwirft, und sodann in einer zweiten Stufe die
skopischen Eigenschaften geeignet. Außerdem sind flüssig und löslich gemachte Stärke bei einer Tempe
sie als Trägersubstanz für synthetische Süßmittel, als 65 ratur von 50 bis 95° C und einem pH-Wert vor
geschmacksverstärkende Substanz, als Zutat zu Fär- 6 bis 8 der Einwirkung von bakterieller alphabemitteln,
als sprühtrocknender Zusatz zu Kaffee- Amylase unterwirft bis zur Erzielung eines DE
oder Tee-Extrakten, als füllendes, körperverleihen- Wertes von 5 bis 25.. Vorzugsweise führt man dat
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