DE1642702A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dextrose- und maltosehaltigen Produkten - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dr.-Ing. M. Louis *I C / 9 7 Π

DipUlng. W. Louis I P H ^ ' ^U *

Dipl. Ing. G. Louis A .' 3 s s ο η , -.-.-erU! 1-3

Karl· Kristian Kobs Kr0yer, »· .

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Dextrose und Maltosehaltigen Produkten·

109821/0187

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von daxtrose-und maltosehaltigen Produkten durch enzymatische Hydrolyse von stärkehaltigen Rohmaterialien.

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Dextrose- und maltosehaltigen Produkten wird raffinierte Stärke, wie Maisstärke, einer enzymatischen Hydrolyse oder einer Säurehydrolyse unterworfen. Die enzymatische Hydrolyse erfolgt normalerweise in zwei Stufen, indem das stärkehaltige Material zunächst mit einem Verflüssigungsenzym, wie Ql - Amylase und sodann mit einem Verzuckerungsenzym, wie Amylo-Glukosidase behandelt wird. Bei diesen bekannten Verfahren erfolgt normalerweise zwischen der Verflüssigung und der Verzuckerung oder nach letzterer eine Filtrierung oder eine ■ andere Reinigungsoperation zur Entfernung von Premdstoffen im gebildeten Produkt.

Raffinierte Maisstärke kann durch ein Verfahren hergestellt werden, wodurch die Maiskörner zuerst in Wasser geweicht werden, u.z.zwecks Trennung deren Bestandteile und um lösliches Protein, einen Teil der löslichen Kohlenhydrate und lösliche Mineralsalze zu entfernen. Die geweichten Maiskörner werden alsdann grob vermählen, wodurch die Keime freigemacht werden ohne beschädigt zu werden. Die Keime werden in besonderen Behältern entfernt, wo sie sich wegen ihres Oelgehaltes an der Oberfläche des Wassers legen werden. Der restliche Teil der Maiskörner wird in Wasser auf ge schlämmt vermählen und darauf über Siebe geführt, wo Schalen und Feinfaser entfernt werden. Schliesslich werden Gluten in Schleudern oder Hydrozyklonen entfernt, und es erfolgt zuletzt ein Konzentrieren und Trocknen der Stärke.

103821/0187

Um zu versuchen dies kompliziertes und arbeitserforderndes Verfahren zur Raffinierung von Stärke zu vermeiden, hat man versucht, dextrose-und maltosehaltige Produkte direkt aus Mais-Kilo-und Maniokmehl durch eine Säurehydrolyse herzustellen. Es hat sich indessen herausgestellt, dass in diesem !Falle Produkte mit einem so grossen Salzgehalt gebildet werden, dass sie selbst nach Ionwechsel nur für technische Zwedfce Anwendung finden· Es werden auch wesentliche Mengen von Aminosäuren gebildet, und das Endprodukt ist oft gefärbt.

Es hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, dass die Herstellung von dextrose-und maltosehaltigen Produkten von unraffinierten stärkehaltigen Materialien heraus möglich ist. Man hat so gefunden, dass der grösste Teil der Produkte, welche beim Raffinieren von Stärke nach dem oben bekannten Verfahren hiervon entfernt werden, durch eine passende Ausführung des Verfahrens im Hydrolysegemisch toleriert werden kann, wenn die Hydrolyse unter Anwendung von Enzymen durchgeführt wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist somit dadurch eigentümlich, dass das stärkehaltige Rohmaterial vermählen und von etwaigen Keimen und Schalen befreit wird, wonach das vermahlene Produkt in Wasser aufgeschlämmt wird, dass die Aufschlämmung alsdann unter Aufwärmung mit einem Enzym zur Freimachung und Verflüssigung der Stärke behandelt wird, und dass das verflüssigte Produkt danach einer Verzuckerung unterworfen wird, wobei während oder nach der Verflüssigung oder nach der Verzuckerung eine Trennung von im Endprodukt unerwünschten Stoffen erfolgt.

109821/0187

Nach, dem erfindungsgemässen Verfahren kann man somit unbehandeltes, stärkehaltiges Rohmaterial nach dessen Vermahlung und nachdem etwaige Schalen und Keime entfernt worden sind, anwenden. Es ist dies darauf zurückzuführen, dass während der Aufwärmung und der gleichzeitigen Enzymbehandlung eine Freimachung von Stärke erfolgt, welche in vielen Ausgangsmaterialien in einem Proteingitter gebunden ist u.z.dadurch, dass die Stärke bei der Aufwärmung gelatiniert und hierbei aus dem genannten Proteingitter heraus difundiert. Gleichzeitig mit dieser Difundierung erfolgt eine beginnende Verflüssigung der Stärke, d.h., eine Herabsetzung von deren Viskosität. Diese beginnende Verflüssigung wirkt dazu mit, die Freimachung der Stärke vom genannten Proteingitter zu fördern.

Abgesehen von etwaigen Schalen und Keimen bleiben die im Ausgangsmaterial vorhandenen Produkte, und welche bei den bekannten Verfahren bei der Herstellung des raffinierten Produktes entfernt werden, in dem Produkt zurück, welches einer Aufwärmung und Enzymbehandlung unterworfen wird. Diese Begleitstoffe werden erfindungsgemSss bei einer Trennungsbehandlung entfernt, welche entweder während oder nach der Verflüssigung oder nach der Verzuckerung erfolgt. Da wie oben erwähnt normalerweise eine Reinigung von entweder dem verflüssigten oder dem verzuckerten Produkt erfolgt, kann das erfindungsgemEsse Verfahren in den bekannten Vorrichtungen zur enzymatischen Hydrolyse von raffinierter Stärke durchgeführt werden; u.z.ohne dass besondere ÜJrennungsvorrichtungen erforderlich sind, indem die existierenden lediglich modifiziert zu werden brauchen.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass man bei der direkten Zerlegung von stärkehaltigen Materialien die Stärkeverluste vermeidet, welche mit den bekannten mechanischen Bearbeitungen von Rohmaterialien zur Herstellung von raffinierter Stärke verbunden sind.

Zweckmässige Ausgangsmaterialien zur Anwendung beim erfindungsgemässen Verfahren sind Mais, Weizen, Kartoffeln, Tapioca und Reis,

Bei der Anwendung von stärkehaltigen GetreideSorten als Ausgangsmaterialien beim obigen Verfahren mag es schwierig sein, eine Freimachung der Stärkekörner vom im Rohmaterial vorhandenen Protein zu erzielen, sodass die Verfltissigungsenzyme die Gelegenheit bekommen können, ihren Einfluss auf die Stärke zu üben. Die Stärke in Getreidesorten befindet sich in den Zellen des löndosperms, wo sie an Protein gebunden ist, das ein Netzwerk zu bilden scheint, worin die Stärkekörner gebunden sind.

Bei den bekannten Verfahren zur Raffinierung von Stärke wird das Gluten entfernt, das zum grössten Teil aus Protein besteht, u.z.dadurch, dass man eine Aufschlämmung von Endospermteilchen, deren Proteinbestandteile beim Weichen derart umgebildet worden sind, dass sie nicht mehr an den Stärkekörnern festkleben, einem kräftigen Schleudern unterwirft, wobei die Aufschlämmung in eine leichtere vorzugsweise Protein enthaltende Fraktion,und in eine schwerere vorzugsweise Stärke enthaltende Fraktion,aufgeteilt wird.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren, wo als Ausgangsmaterial nicht raffinierte Stärke angewandt wird, sondern dagegen vermählende^stärkehaltiges Rohmaterial, erfolgt

OßlGlft INSPECTS)

nicht notwendigerweise ein Weichen des Ausgangsmaterials, weshalb es schwierig sein kann, die Stärke vom Proteingitter oder von den Proteinbestandteilen freizumachen.

Bei einer vorgezogenen Ausftihrungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird diese Freimachung dadurch gefördert oder erleichtert, dass ein Gemisch aus Verflüssigungsenzym und einer Aufschlämmung von vermahlenem, stärkehaltigem Rohmaterial, wovon etwaige Keime und Schalen entfernt sind, einer kräftig . pulsierenden vorwärtsschreitenden Bewegung unterworfen wird, während es gleichzeitig aufgewärmt wird.

Während dieser kräftig pulsierenden Bewegung, wo der Druck periodisch zwischen einem niedrigen und einem hohen Wert schwankt, erfolgt wechselweise eine Komprimierung und Expandierung des Stärkematerials, worin die Körner infolge der Aufwärmung unter Vorhandensein von Wasser stark aufquellen. Hierunter wird das Bersten der Zellenwände beschleunigt, welche die vom Protein zusammengebundenen Stärkekörner umgeben, und dies verursacht eine Erleichterung der Extraktion der Stärkekörner vom Proteingitter.

Es wird somit eine schnellere und effektivere Extraktion und Verflüssigung der Stärke als durch ein Verfahren erzielt, wo Verflüssigungsenzym und stärkehaltiges Rohmaterial in einem Behälter gemischt und aufgewärmt werden.

Bei der Anwendung von Maiskörnern als Äusgangsmaterial ist es vorteilhaft ein .Weichen der Maiskörner vorzunehmen, indem man hierdurch auf leichte und einfache Weise lösliche Proteine, lösliche Salze und Kohlenhydrate zusammen mit dem Weichwasser entfernen kann· Nach dem Weichen erfolgt eine feinvermahlung im Wasser, bevor die gebildete Aufschlämmung Aufwärmung unfi JtoEymbehandlung unterw crfen wird.

: 109821/0187 "

BAD ORfGfNAl.

Die Freimachung und die Verflüssigung der Stärke erfolgt vorzugsweise bei der für das angewandte Enzym optimalen Verflüssigungstemperatur. Bei der Anwendung von öL -Amyläse als Enzym beträgt diese Temperatur ungefähr 86⁰C. Die Freimachung und Verflüssigung der Stärke erfolgt normalerweise in einer Stufe und kann zu einem DE-Wert bis zu 35 durchgeführt werden. Es kann auch vorteilhaft sein, eine Freimachung und eine einleitende Verflüssigung der Stärke vorzunehmen, z.B.eine Behandlung bis zur Erreichung eines DE-Wertes von 1-5, und alsdann in demselben oder einem anderen Gerät eine weitere Verflüssigung bis zum obigen DE-Wert. Der Uebergang zur abschliessenden Verflüssigung kann z.B.dadurch gekennzeichnet sein, dass eine Zugabe einer weiteren Enzymmenge erfolgt·

Die Verflüssigung kann dadurch erfolgen, dass die Aufschlämmung von vermahlenem,stärkehaltigem Rohmaterial in einen Behälter geleitet und hier Enzym zugegeben wird, bevor das Gemisch von stärkehaltigem Material und Enzym in ein Gerät gepumpt wird, worin eine Aufwärmung zur Verflüssigungstemperatur erfolgt. Indessen enthalten die handelsüblichen Verflüssigungsenzyme geringere Mengen von proteolytischen Enzymen, welche optimale Aktivität bei !Temperaturen von 25-4o°C. haben» Diese proteolytischen Enzyme werden beim Aufenthalt im Behälter eine Zerlegung des im stärkehaltigem Rohmaterial enthaltenen unlöslichen Proteins bewerkstelligen, das namentlich bei stärkehaltigen Getreidesorten eine wesentliche Menge auemacht, sodass dies zu löslichem Protein umgebildet wird. Das Ergebnis ist, dass das Endprodukt, d*h· die dextrose-und iaaltosehaltigen Produkte einen unerwünscht grossen Gehalt an löslichen Proteinen bekommt, welche bei den bekannten Verfahren, wo als Atisgangsmaterial raffinierte Stärke

109821/0187

ORIGINAL INSPECTED

1B42702

angewandt wird, bei der Raffinierung der Stärke entfernt worden sind, während sie in unlöslicher Form vorlagen.

Bei "einer vorgezogenen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens kann man den Gehalt an löslichen Proteinen im Endprodukt begrenzen. Es wird dies dadurch erzielt, dass das Yerflüssigungsenzym der Aufschlämmung von vermahlenem, stärkehaltigem Rohmaterial unmittelbar vor oder während der Aufwärmung der Aufschlämmung zugegeben wird.

Durch die Zugabe des Verflüssigungsenzyms unmittelbar vor oder während der Aufwärmung der Aufschlämmung wird verhindert, dass die proteolytischen Enzyme, welche im Verflüssigungsenzym vorhanden sind, die Gelegenheit bekommen, das unlösliche Protein bei niedriger Temperatur zu zerlegen, wo sie,wie erwähnt, optimale Aktivität besitzen. Da die proteolytischen Enzyme temperaturempfindlich sind, indem sie bei Temperaturen von über za,4o°C. deaktiviert werden, werden sie auch nicht während der Aufwärmung die Möglichkeit bekommen, im wesentlichen Grade lösliche Proteine im Konvertierungsprodukt zu bilden·

Nach einer besonders vorgezogenen Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt die Verflüssigung in einem Rohrkonverter, wodurch die Aufschlämmung mittels einer Pulsationspumpe gepumpt wird, wobei das Enzym kontinuierlich der Aufschlämmung unmittelbar vor deren Einführung in die Pulsationspumpe zugegeben wird. Durch diese Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens, wodurch eine pulsierende

/erfolgt vorwärtsschreitende Bewegung der Aufschlämmung,wird gesichert, dass die Einwirkung der proteolytischen Enzyme auf das aufgeschlämmte stärkehaltige Material gleichmSssig und kurz wird,

10 9 8 2 1/0187

indem eine solche Einwirkung nur in der Zeitspanne zwischen der Zugabe des Enzyms und der Deaktivierung der proteolytischen Enzyme infolge der Aufwärmung des Gemisches erfolgen kann. In der Pulsationspumpe und im Rohrkonverter besteht mit anderen Worten keine Möglichkeit dafür, dass verschiedene Teile der Aufschlämmung verschiedene Aufenthaltszeit bekommen, bevor sie aufgewärmt werden unter Deaktivierung der proteolytischen Enzyme, und dass in diesen Teilen eine grössere Umbildung von unlöslichen Proteinen als in den übrigen Teilen der Aufschlämmung erfolgen kann·

Ausserdem wird durch die Bewegung durch die Ventile der Pulsationspumpe eine turbulente Strömung erzielt, welche eine effektive Mischung von Enzym und aufgeschlämmtem,stärkehaltigem Material sox'ort nach der Zugabe der Enzyme sichert·

Als Pulsationspumpe wird vorzugsweise eine Membranpumpe angewandt, welche den Vorteil hat, dass sie keinen Anlass zur Verunreinigung der Aufschlämmung gibt, während diese sich im Membrangehäuse oder in den dazu gehörenden Ventilen befindet»

Lt.einer Modifikation dieses Verfahrens wird als Pulsationspumpe eine Membranpumpe angewandt, welche mit einer anderen Membranpumpe zur Dosierung von Verflüssigungsenzj/tm zur Aufschlämmung synchronisiert ist. Es wird hierdurch eine Dosierung der enzyme gesichert, welche immer der Geschwindigkeit angepasst ist, womit die Aufschlämmung durch die erste Membranpumpe unü in den Rohrkonverter geleitet wird·

Lt.einer weiter vorgezogenen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt die Enzymbehandlung zur Freimachung und Verflüssigung der Stärke in zwei Stufen, u.z, dadurch dass nach einer einleitenden Ensymbehandlumg su einer Temperatur von über loo°C. aufgewärmt wird, wonach naoh Ab-

109821/0187

kühlung wieder Enzym zugegeben wird. Durch die genannte Aufwärmung zu über loo°C. erfolgt eine Freimachung und beginnende Verflüssigung der Stärke, gefolgt von einer thermischen Zerlegung von Teilen der Stärkekörner· Das Produkt wird dadurch leichter zugänglich für die Einwirkung des Verflüssigungsenzyms, wie es auch für Verzuckerungsenzym während des letzten Teils des Verfahrens leichter zugänglich wird. Da indessen die Enzyme bei der Aufwärmung zu der hohen Temperatur verdorben werden, muss nach erfolgter Abkühlung wiederum Enzym zugegeben werden·

Fach beendeter Verflüssigung erfolgt wie erwähnt eine Verzuckerung.

Die Verzuckerung kann enzymatisch erfolgen, z.B.mittels Amylo-Glukosidase und fortsetzen bis zur Erzielung eines DE-Wertes ganz bis 98, z.B.im Falle wo man wünscht sogenanntes Total Zucker herzustellen.

In den Fällen wo man wünscht einen G-lukosesirup mit einem DE-Wert von zwischen 3o und 55 herzustellen, kann eine Verzuckerung mit einem Malzenzym, mit sowohl einer Amylo-Glukosidase und einem Malzenzym, oder mit Pilzamylase vorgenommen werden·

/des

Nach einer anderen Ausführungsform erfindungsgemässen

Verfahrens wird ein Glpkosesirup dadurch hergestellt, dass man nach Filtrierung des verflüssigten Produktes eine Säurehydrolyse vornimmt.

sirup

Bekannter Glukose^ welcher namentlich zur Herstellung von Konditorwaren, Marmelade und Bon Bons Anwendung findet, und welcher durch Säurehydrolyse von raffinierter Stärke hergestellt wird, hat normalerweise einen DE-Wert von zwischen 4o und 43 und den folgenden Gehalt an Sacchariden :

109821/0187

Monosaccharide 16,9 - 21,2%

. Disaccharide 13,2 - 14,5%

Irisaccharide 11,2 - 13,5%

Höhere Saccharide 58,7 - 5o,8%

Um ein Produkt mit annähernd demselben relativen Gehalt an Sacchariden und ungefähr demselben DE-Wert wie der genannte bekannte durch Säurehydrolyse hergestellte Glukosesirup, wird das wärme-und enzymbehandelte Produkt nach einer vorgezogenen Ausführungsform der Erfindung in zwei oder mehrere Fraktionen aufgeteilt, von denen eine oder mehrere dieser Fraktionen einer weiteren enzymatischen Verflüssigung zur Erzielung eines DE-Wertes von 2o-35 unterworfen, während die oder die restlichen Fraktionen einer enzymatischen Verzuckerung zur Erzielung eines DE-Wertes von 6o-85 unterworfen wird, wonach die verflüssigten Fraktionen mit den verzuckerten Fraktionen gemischt werden·

Dieses Verfahren ist auf der Erkenntnis basiert, dass Verflüssigungsenzyme und Verzuekerungsenzyme die Bildung von verschiedenen Zuckerarten unter Konvertierung der Stärke begünstigen. So v.erdet|)ei enzymatischer Konvertierung von Stärke mit dem Verflüssigungsenzym <^. -Amylase nur sehr wenig Dextrose gebildet und verhältnismässig grosse Mengen von Polysacchariden, und gleichzeitig Maltose in einer dem Gehalt des bekannten Glukosesirups entsprechenden Menge. Bei der enzymatischen Verzuckerung mit dem Verzuckerungsenzym Amylo-Glukosidase werden vorzugsweise Dextrose und sehr geringe Mengen von Polysacchariden gebildet·

Bei Aufteilung des teilweise verflüssigten Produktes in zwei Hauptfraktionen, deren gegenseitiges Gewichtsverhältnis passend abgestimmt ist, werden bei der nachfolgenden weiteren

Verflüssigung und Verzuckerung Produkte gebildet, welche wenn

109821/0187

sie gemischt werden, das gewünschte Saccharidspektrum und den gewünschten DE-Wert haben.

Es hat sich herausgestellt, dass auf diese Weise ein Glukosesirup hergestellt werden kann, welcher mit dem bekannten Glukosesirup grosse Ähnlichkeit hat, falls ein Gewichtsverhältnis von za.2:l - 3:1 zwischen der oder den Fraktionen, welcher zur Verflüssigung herausgenommen, und der oder den Fraktionen, welche zur Verzuckerung herausgenommen werden·

Bei einer Modifikation des beschriebenen Verfahrens, die auf derselben Erkenntnis wie letzteres basiert ist, wird das wärme-und enzymbehandelte Produkt einer weiteren enzymatischen Verflüssigung zur Erzielung eines DE-Wertes von 2o-35 unterworfen und das verflüssigte Produkt wird alsdann in zwei oder mehrere Fraktionen aufgeteilt, wovon mindestens eine einer Verzuckerung zur Erzielung eines DE-Wertes von 6o-85 unterworfen wird, wonach die Fraktionen wieder gemischt werden.

Durch Aufteilung des verflüssigten Produktes in zwei Hauptfraktionen, deren gegenseitiges Gewichtsverhältnis passend abgestimmt ist, kann bei der nachfolgenden Verzuckerung ein Produkt gebildet werden, das,wenn es mit der anderen Hauptfraktion , welche nur verflüssigt ist,gemischt wird, das gewünschte Saccharidspektrum und den gewünschten DE-Wert bekommt.

Gemäss einer vorgezogenen Ausführungsform des letzteren Verfahrens, wird das verflüssigte Produkt filtriert u.z. vorzugsweise bevor es in Fraktionen aufgeteilt wird. Bei dieser Filtrierung kann das im rohen Stärkematerial enthaltene Gluten, das nach Waschen und Trocknen ein Proteingehalt von 6o-65$ hat, ohne Zugabe von Filterhilfsstoffen entfernt werden, sodass das Gluten ζ.B.als Futtermittel direkt angewandt werden kann.

10 9 8 2 1/018 7

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens. Diese Vorrichtung ist dadurch eigentümlich, dass sie Organe zur Vermahlung von stärkehaltigem Rohmaterial und etwaiger Entfernung von Schalen und Keimen, Organe zur Aufschlämmung des vermahlenen Produktes in Wasser, Organe welcheäazu vorgesehen sind, unter Aufwärmung des aufgeschlämmten Produktes dasselbe mit einem Enzym zur Freimachung und Verflüssigung von Stärke zu behandeln, sowie Organe zur Verzuckerung des verflüssigten Produktes hat, wobei sie ferner Organe dazu umfasst, während oder nah der Verflüssigung oder nach der Verzuckerung im Endprodukt unerwünschte Stoffe abzutrennen.

Nach einer besonders vorgezogenen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bestehen die Organe zur Aufwärmung und Jänzymbehandlung zur Freimachung und Verflüssigung der Stärke aus einem oder mehreren Konverterrohren.

jiine andere erfindungsgemässe Vorrichtung zur Behandlung von Maiskörnern kann ausserdem Organe zum Weichen vermahlener Maiskörner haben, sowie Organe zur Abtrennung des Weichwassers und Peinvermahlung der Weichmasse. Eine weitere vorgezogene erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch eigentümlich, dass sie Organe zur Abkühlung des aufgewärmten und enzymbehandelten Produktes, sowie Orgaiw zur vermehrten Zugabe von Enzgm hat.

Eine weitere erfindungsemässe Vorrichtung ist dadurch eigentümlich, dass sie dazu Organe hat, ein Gemisch des Verflüssigungsenzyms und eine Aufschlämmung v©& vermahlenem stärkehaltigem Rohmaterial, wovon etwaige Keime und Schalen entfernt worden sind, einer pulsierenden Bewegung zu unterwerfen·

109821/018?

Die dazu vorgesehenen Organyre dem genannten Gemisch eine pulsierende vorwärtsschreitende Bewegung zu unterwerfen, bestehen vorzugsweise aus einer Pulsationspumpe, welche einem oder mehreren Konverterrohren angeschlossen ist·

Das Konverterrohr oder die Konverterrohre sind zweckmässig mit einem inneren Aufwärmungsrohr versehen, das derart ausgebildet ist, dass die StrSmungsbahn durch das Konverterrohr oder die Konverterrohre unregelmässig ist. Durch die Anwendung eines solchen inneren Aufwärmungsrohres kann eine schnelle Aufwärmung des genannten Gemisches erzielt werden, und die unregelmässige StrSmungsbahn veranlasst gleichzeitig eine Knet- und Umrührwirkung, welche das Bersten der den Stärkekörnern und dem Protein umgebenden Zellen fördert, und welche die Freimachung der Stärke vom Proteingitter erleichtert·

Eine andere erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst ausser dem Konverter zur Aufwärmung eines Gemisches aus einer Aufschlämmung von vermahlenem stärkehaltigem Rohmaterial und Ye rflüssigungsenzym zur Yerflüssigungstemperatur, ein Organ zur Zugabe von Yerflüssigungsenzym zur Aufschlämmung unmittelbar vor oder nachdem diese in den Konverter eingeleitet worden ist.

Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Konverterrohre und eine Membranpumpe zum Pumpen des Gemisches von aufgeschlämmt em vermahlenem stärkehaltigem Rohmaterial und Verfliissigungsenzym durch das Konverterrohr oder die Konverterrohre und eine hiermit synkronisierte andre Membranpumpe zur Dosierung des Verflüssigungsenzyms zur Aufschlämmung des vermahlenen stärkehaltigen Rohmaterials.

109821/0187

Die Erfindung wird nachstehend näher beschrieben u.z.unter Hinweis auf die Zeichnung, worin

Pig.l schematisch Strömungsdiagramme von fünf (Wr. 1-5) Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens zeigt, indem jedoch in der Zeichnung der ersten, gemeinsamen, Stufen nur ein Strömungsdiagramm gezeigt ist, und Eig. 2 schematisch eine vorgezogene Ausfiihrungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zeigt.

In der Zeichnung werden durch eine Leitung 1 Maiskörner oder ein anderes stärkehaltiges Rohmaterial in eine Vermahlungsanlage 2 geleitet. In der Anlage 2 erfolgt eine Vermahlung der Maiskörner, und Keime und Schalen werden durch eine Leitung 3 entfernt.

Das vermahlene Produkt passiert alsdann durch eine Leitung 4 nach einem Weichebehälter 5, worin durch eine Leitung 6 eine Zugabe von Wasser erfolgt. Vom Material im Weichebehälter 5 werden z.B.durch Schleudern oder durch kontinuierliches Waschen lösliche Stoffe, lösliche Proteine, Kohlenhydrate und Salze durch eine Leitung 7 zusammen mit dem Weichwasser entfernt·

Vom Weichebehälter 5 passiert die Weichmasse durch eine Leitung 8 nach einer Feinvermahlungsvorrichtung 9, wozu event. Wasser durch eine Leitung Io zugesetzt wird. Das feinvermahlene Produkt strömt alsdann durch eine Leitung 11 nach einer Vorrichtung zur Aufwärmung des feinvermahlenen Produktes und zur Behandlung desselben mit einem JSnzym, <£, -Amylase, das durch eine Leitung 13 zugegeben wird·

In der Vorrichtung 12 erfolgt eine Freimachung und eine einleitende Verflüssigung der Stärke, und das hierin behandelte Produkt, kann danach durch eins der in der Zeichnung gezeigten fünf Verfahren weiterbehandelt werden·

109821/0187

Durch Verfahren Nr.1 erfolgt in einer Vorrichtung 14, die event.ein Teil der Vorrichtung 12, z.B.ein Teil von einem oder mehreren Konverterrohren sein kann, eine weitere Verflüssigung des feinvermahlenen Produktes, Nach Beendigung dieser Verflüssigung, wird das Produkt durch eine Leitung 15 nach einem Gerät 16 geleitet, worin Amylo-Glukosidase durch eine Leitung 17 zugeleitet wird. Im Gerät 16 erfolgt hiernach eine Verzuckerung, und wenn man diese ueber eine Zeitspanne von 2-4 mal 24 Stunden erstreckt, kann sie in einem da&rtigen

man Umfange durchgeführt werden, dass ein Produkt mit einem DE-Wert von 95-98 bekommt. Das so gebildete Produkt macht nach Kristallisierung Dextrose oder nach Zerstäubungstrocknung das sogenannte Total Zucker aus·

Nach den Verfahren Nr,2, 3 , 4 und 5 wird in einem Gerät 14 entsprechend dem^eningen nach Verfahren Nr.1 angewandten eine Verflüssigung zur Erzielung eines maximalen DE-Wertes von 35 vorgenommen.

. Nach Verfahren Nr.2 wird das verflüssigte Produkt durch eine Leitung 19 nach einem Gerät 2o geleitet, wozu durch eine Leitung 21 Malzenzym geleitet wird. Nach Einwirkung des genannten Malzenzyms wird ein Glukosesirup gebildet, welcher nach etwaiger Reinigung einen DE-Wert von 3o-55 hat. Nach Verfahren 3 wird das verflüssigte Produkt durch eine Leitung 22 nach einem Gerät 23 geleitet, wo durch eine Leitung 24 Amylo-Glukosidase zugegeben wird. Nach Verzuckerung nach Einwirkung der Amyloglukosidase wird das Produkt durch eine Leitung 25 nach einem Gerät 26 geleitet, worin eine Zugabe von Malzenzym durch eine Leitung 27 erfolgt.

109821/0187

Das im Apparat 26 gebildete Produkt hat einen DB-Wert von zwischen 3o und 55.

Fach Verfahren Nr.4 v/ird das verflüssigte Produkt durch eine Leitung 28 nach einem Apparat 29 geleitet, worin unter Zugabe von Pilzamylase durch dne Leitung 3o eine Verzuckerung ebenfalls zum DB-Werte zwischen 3o und 55 vorgenommen wird. ^ Nach Verfahren Nr.5 wird das verflüssigte Produkt vom Apparat 14 durch eine Leitung 31 einemTiltrierapparat 32 zugeleitet. Von hier aus passiert das Filtrat durch eine Leitung 33 nach einem Apparat 34, worin nach Zuleitung von Säure durch eine Leitung 35 eine Säurehydrolyse erfolgt. Diese Säurehydrolyse wird ebenfalls beendet, wenn der DE-Wert zv/ischen 3o und 55 beträgt.

' In Fig.2 bezeichnet 41 ein Rohr zur Zuleitung einer Aufschlämmung von vermahlenem stärkehaltigem Rohmaterial nach einer Membranpumpe 42,welche ein Einlassventil 43 und ein Auspumpungsventil 44 hat. Die Membran 45 der Membranpumpe trennt zwei Räume u.z.einen Pumpenraum 46 und einen Oelraum 47. Der Oelraum 47 ist mittels eines Rohres 48 mit einem Zylinder 49 verbunden, worin ein Kolben 5o angeordnet ist, welcher mittels einer Kolbenstange 51 ₉ welche exzentrisch an einer umlaufenden Scheibe 52 befestigt Xa%₉ dazu gebracht werden kann, sich im Zylinder 49 Mn und her zu "bewegen· Der Zylinder 49» clas Rohr 48 und der Oelraum 47 sind alle mit OeI gefüllt. Das Rohr 48 ist ausserdem einem Rohr 53 angeschloßsen_s das mit einem OelraiM 54 dnar anderen Meiaferanpi»ipe 35 in Verbindung stellte Das RqIw 55 vilu fisr Oelrausi !54 sind soBiit ebenfalls ε-it ö@I gefüllte Bi-G Efeffitesspusps 5f« hat ein Mnlassveatil ^6 und ein BsL.eI1r7sK.tii 3?

&m Ώτ-as 41 2j2,/?@ses

Das Einlassventil 56 ist einem Rohr 59 zur Zuleitung von Verflüssigungsenzym angeschlossen.Der gezeigte Apparat umfasst ausserdem ein Rohr 6o, dass das Druckventil 44 mit einem Rohrkonverter 61 verbindet. Der Rohrkonverter besteht aus dem durchgehenden Rohr 6o,worum ein Wärmemantel 62 angeordnet ist» Der Wärmemantel· ist einem Erwärmungsrohr 64 angeschlossen, das im durchgehenden Rohr 6o angeordnet ist, unci welches derart gedreht ist, dass die Strömungsbahn im durchgehenden Rohr 6o des Rohrkonverters 61 ständig über die Länge hin des Rohrkonverters variiert.

Die Arbeitsweise des gezeigten Apparats ist wie folgt : Durch Rotation der Scheibe 52 werden in den beiden Membranpumpen 42 und 55 Pulsationen erzeugt, wo durch wechselweise Material durch die Einlassventile 43 und 56 eingesaugt und Material durch die Auslassventile 44 und-57 ausgepumpt wird. In der Membranpumpe 54 wird Verflüssigungsenzym durch das Rohr 59 eingesaugt, und dieses Verflüs sigungs enzym wird durch das Rohr 58 in das ,tohr 41 geleitet, wodurch eine Aufschlämmung von vermahlenem stärkehaltigem Material zugeleitet wird· Beim Einsaugen in der Pumpenkammer 46 der Membranpumpe 42 erfolgt eine gründliche Mischung von Verflüssigungsenzym und stärkehaltigem Rohmaterial· Von der Pumpenkammer 46 wird dies Gemisch in das Rohr 6o gedrückt und während der Pg^age durch den Rohrkonverter 61 zur Verflüssigungstemperatur erwärmt. Wahrend der Passage durch die unrege1-mässige Bahn des Rohrkonverters 61 wird das stärkehaltige Material kräftigen Scherspannungen ausgesetzt, wodurch ein tixotropischer Effekt entsteht, welcher den Transport des stärkehaltigen Materials durch den Roiirkonverter erleichtert,

109821/018?

Da das Verflüssigungsenzym der Auf sehlämmung von** vermahlenem'stärkehaltigem Rohmaterial unmittelbar "bevor diese Aufschlämmung in die Pumpenkammer 46 geleitet wird zugegeben wird, von wo aus sie schnell in den Rohrkonverter 61 geleitet wird, bekommen die im Verf liissigungsenzym vorhandenen proteolytischen Enzyme keine Möglichkeit im wesentlichen Grade die im stärkehaltigen Rohmaterial vorhandenen unlöslichen Proteine zu zerlegen.

Palis man die Geschwindigkeit zu ändern wünscht , womit die Aufschlämmung von stärkehaltigem Rohmaterial durch den Rohrkonverter 61 gepumpt wird, erfolgt dies durch Änderung der Drehgeschwindigkeit der Scheibe 52· Hierdurch wird die Pumpengeschwindigkeit der Membranpumpe 42 geändert, und gleichzeitig erfolgt eine entsprechende Änderung der Pumpengeschwindigkeit der Membranpumpe 55· Es heisst dies, dass die Dosierung von Verflüssigungsenzym zur Aufschlämmung von vermahlenem stärkehaltigem Rohmaterial in demselben Umfange geändert wird, wie die Geschwindigkeit der Zufuhr dieser Auf sehlämmung geändert wird.

Während des Aufenthaltes im Rohrkonverter 61 wird das sich unter Erwärmung befindliche stärkehaltige Rohmaterial den Druckschwankungen ausgesetzt, welche vom Einpumpea des Materials von der Pumpenkammer 46 in ds.s Rohr 6o herrühren. Diese kräftig pulsierende Beeinflussung der Zellen, worin die Stärkekörner, welche während der Erwärmung gequollen sind, sich befinden, ruft ein wechselweises Zusammendrücken und Ausdehnen der Zellen hervor und verursadst,dass deren Wände bersten, sodass die Stärkekörner dem Verflüssigungsenzym leichter zugänglich werden. Ausserdem verursacht diese masßagenähnliche Behandlung der Zellen, dass die Stärkekörner

109821/0187

leichter vom Proteinnetzwerk befreit werden.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend an Hand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.

BEISPIEL I

132 kg Wasser, dem o,2$ SO₂ und 67 kg.vermahlener Mais zugegeben war, wurde 15 Stunden lang bei einer Temperatur von zwischen 35 und 45⁰C.umgerührt. Das gebildete Produkt wurde alsdann in einer Filterpresse filtriert und mit Wasser bei einer Temperatur von za.35°C gew_aschen bis der SOp-Gehalt dea Wassers za.35 Milliontenteile betrug. Das Produkt wurde wieder in Wasser aufgeschlämmt zur Erzielung einer Konzentration von za.3o$ und eines pH-Wertes von 6,7.

Es wurden o,17$oC-Amylase auf Trockengewichtbasis zugegeben, und die Aufschlämmung wurde durch eine Kolloidmühle geleitet, worin jedoch nur eine begrenzte Feinvermahlung erfolgte, um ein Verstopfen der Yentilpumpen zu vermeiden.

Die Aufschlämmung wurde sodann durch einen Konverter mit einer Geschwindigkeit von 531/Stunde gepumpt und zu einer Temperatur von 86-88⁰C.erwärmt. Die gesamte Aufenthaltsziet im Konverter betrug 8,5-9 Minuten.

Das gebildete Produkt war homogen und leicht strömend. Es hatte einen DE-Wert von za.4. Ein Teil des genannten Produktes wurde zur Erzielung eines DE-Wertes von za.27 weiterhin 15 Stunden lang verflüssigt.

Der pH-Wert des Konverterproduktes wurde kontinuierlich auf einen pH-Wert von 4 eingestellt,und es wurde Amyloglukosidase in einer Menge von 5,9 ml/kg.Stärke bei einer Temperatur von 60⁰C.zugegeben. Das Produkt wurde nachtsüber bei 60⁰C.in einem Behälter verzuckert. Es wurden Muster des Verzuekerungsgemisches genommen, und es stellte sich heraus, dass das nach 3 Stunden

109821/0167

genommene Muster einen Dü-Wert von 29 hatte, während ein nach za.6,5 Stunden genommenes Muster einen DE-Wert von 64 hatte. Das Produkt vom ?erzuckerungs"behälter wurde nach Ablauf von 2o Stunden filtriert, mittels o,5$ aktivierte Kohle entfärbt, wodurch es farblos wurde und einen befriedigenden Geschmack bekam.

BEISPIEL· II

bintkeimtes Maismehl wird bei einer Temperatur von 5o°C. geweicht. Nach dem Weichen wird eine Filtrierung und ein Waschen der V/eichmasse vorgenommen. Sodann wird eine Aufschlämmung mit einer Trockensubstanzkonzentration von 32$ hergestellt,una diaae Aufschlämmung wird einer Feinvermahlung unterworfen. Dem vermahlenen Produkt gibt man 0,1$ (K.-Amyläse zu,u.z.berechnet iru Verhältnis zum Trockensubstanzgehalt, und der pH-Wert wurde auf 6,8 eingestellt. Das Produkt wird sodann Io Minuten lang durch einen Konverter geleitet und zu einer Temperatur von 86-88⁰C. erwärmt. Während der Passage durch diesen Konverter erfolgt eine Freimachung der gelatinierten Stärke, die sich in einem Proteinnetzwerk befindet. Nach der Passage durch den Konverter hat das Produkt einen DE-Wert von 3,4.

Dieses Produkt wurde sodann drei Stunden lang in einem Behälter unter Umrühren bei einer Temperatur von 85⁰C. verflüssigt, v/onach der DE-Wert auf 4-lo gestiegen ist. Es wird eine Fraktion des verflüssigten Produktes genommen una der pH-Jert der Fraktion auf 4,ο eingestellt. Die Fraktion wird sodann auf eine Temperatur von 6o⁰C.abgekühlt und mittels AmylogluKosidase während einer Zeitspanne von 12 Stunden verzuckert. Hierdurch wird der DE-Wert auf za.83 erhöht.

109821 /01 87 _oWS1NA>-

Der restliche Teil des verflüssigten Produktes wird 12 Stunden lang bei einer Temperatur von 75⁰C gehalten, in welchem Zeitraum der DE-Wert auf 27»3 ansteigt. Gleichzeitig hat die Fraktion folgende Zusammensetzung bekommen : Monosaccharide : 5,3%, Disaccharide : 2o,4$, Trisaccharide : 11,1$ und höhere Saccharide : 65,2$.

Die beiden Fraktionen werden sodann in einem Verhältnis von 3:1 gemischt,und der pH-Wert auf 4_f5 eingestellt, wodurch die (λ. -Amylase vernichtet wird. Zur Vernichtung der Amylo-Glukosidase wird eine Aufwärmung bis 75⁰O.vorgenommen.

Das gebildete Produkt wird zur Trennung von unlöslichen Stoffen filtriert (welche als Viehfutter angewandt werden können), und das Filtrat wird durch Behandlung mit 1$ Aktiv Kohle entfärbt. Nach eineiu, Eindicken zwecks jirzielung eines Trockensubs-uanzgehaltes von 83,1$ hat das gebildete Produkt einen DE-Wert von 45,3 und einen ρ B-Wert von"5,ο·

Die Zusammensetzung des gebildeten Produktes ist aus der untenstehenden Tabelle I ersichtlich.

III

Es wurde ein Glukosesirup im wesentlichen nach demselben Verfahren,wie unter Beispiel II beschrieben,hergestellt.

Die Verzuckerung wurde indessen in diesem Falle nur bis zur .Erzielung eines Dü-Wertes von 6o aurchgeführt.

Die Zusammensetzung des verflüssigten Produktes vor der

-* Mischung mit dem verzuckerten Produkt war wie folgt : Monoo

saccharide 6,9$, Disaccharide : 18,9$, Trisaccharide : 8,7'/*>

^ und höhere Saccharide : 65,5$ und der Dii-Wert war 33,3· ο Fach Mischen, Filtrieren, .entfärben und .üindicken wurde

<» ein Produkt mit einem Trockensubstanzgehalt von 81,6$,einen

DE-Wert von 4o,2 unci einen pH-Wert von 5,ο erzielt. Die Zusammen. setzung dieses Sirups erhellt aus der untenstehenden Tabelle

TABELLE I

Beispiel II Beispiel III

DE-Wert	45,3	4o,2
Mono saccharide	.18,6/.	16,4%
Disaccharide	15,4%	2o,l%
Trisaccharide	9,1%	6,1%
Höhere Saccharide	56,9%	57,4%

BEISPIEL IY

Entkeimtes Maismehl wurde einem Waschen zur Entfernung von löslichen Bestandteilen unterworfen und alsdann erfolge eine Filtrierung. Es wurde sodann eine Aufschlämmung mit einer Trockensubstanzkonzentration von 32% hergestellt, und diese Aufschlämmung wurde einer Peinvermahlung unterworfen. Dem vermahlenen Produkt wurde o,l%tk- Amylase zugegeben, berechnet im Verhältnis zum Trockensubstanzgehalt, und der pH-Wert wird auf 6,8 eingestellt. Das Produkt wurde sodann in einer Zeitspanne von Io Minuten durch einen Konverter geleitet und zu einer Temperatur von 86-88⁰G. erwärmt. Während der Passage durch diesen Konverter erfolgte eine Freimachung der gelatinierten Stärke, die sich in einem Proteinnetzwerk befand. Fach der Passage durch den Konverter hatte das Produkt einen DE-Wert von 3,4.

Dieses Produkt wurde sodann bei einem pH-Wert von 6,7 und einer Temperatur von 85⁰C. während einer Zeitspanne von Stunden verflüssigt, wodurch der DE-Wert auf 24,8 anstieg. Uach der Verflüssigung wurde der pH-Wert auf 4,ο eingestellt und es erfolgte eine Filtrierung, wodurch ein Filterrest gebildet

109821/0187

wurde, welcher 14,3% des entkeimten Maismehls ausmachte. Dieser Filterrest, welcher hauptsächlich aus Gluten bestand, enthielt 6o,8# Protein. Bs wurde eine Fraktion von 35$ des verflüssigten Produktes genommen, und diese Fraktion wurde auf eine Temperatur von 6o°C abgekühlt und mittels o,3$ Amylo-Glukosidase während einer Zeitspanne von 13 Stunden verzuckert. Hierdurch erhöhte sich der DE-Wert auf 72,4.

Die beiden Fraktionen wurden gemischt und das gebildete Produkt alsdann zur Trennung von kolloiden und unlöslichen Stoffen filtriert. Das Filtrat wurde einem Iontausch unterworfen und durch Behandlung mit o,2$ Aktivkohle entfärbt. Nach Eindicken hatte das gebildete Produkt einen DE-Wert von 42,7.

Die Zusammensetzung des gebildeten Produktes ist aus der untenstehenden Tabelle 2 ersichtlich.

BEISPIEL V.

Es wurde ein Glukosesirup im wesentlichen nach demselben Verfahren, wie unter Beispiel IV beschrieben^hergestellt.

Die Verflüssigung wurde indessen in diesem Falle nur bis zur Erzielung eines DE-Wertes von 24,5 durchgeführt und die Verzuckerung der ausgenommenen Fraktion bis zu einem DE-Werte von 7o im laufe von Io Stunden.

Nach Mischen, Filtrieren, Iontausch, Entfärben und Eindicken wurde ein Produkt mit einem DE-Wert von 4o,4 erzielt.

TABELLE 2, BEISPIEL IV BEISPIEL V

DE-Wert 42,7 4o,4

Monosaccharide

Disaccharide

Srleäecfaaride

Höhere Saccharide

109821/0187

22,1*	18,5*
15,7*	15,7*
4,3*	6, o*
57,9*	59,8*

BEISPIEL YI
von Total Zucker

Entkeimtes Maismehl wurde in Wasser in einer Konzentration von 3o,7 Gewichtsprozent aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wurde dann durch eine Mühle zur feinvermahlung geleitet, und der pH-Wert auf 6,8 eingestellt. Die Aufschlämmung wurde danach in einen !Converter eingeleitet, während öl -Amylase mit Hilfe einer Dosierpumpe in einer Menge von 1 g pr. Kg. Trockensubstanz kontinuierlich zugesetzt wurde. Die Aufenhaltszeit im Konverter war 12,1 Minuten, und die Temperatur war 85-87 C. Das vom Konverter strömende Produkt hatte einen DE-Wert von 3,4. Eine weitere Verflüssigung wurde in einem Behälter mit einem Rührer hei einer Temperatur von 85°C durchgeführt bis ein DE-Wert von 3,8 erreicht wurde. Die dafür erforderliche Zeitspanne war 7 Stunden. Das Produkt wurde danach in einer Filterpresse filtriert, und die Temperatur des Filtrates wurde zu 6o°0 herabgesetzt, und der pH-Wert auf 4,1 eingestellt. 5,9 ml Amylo-Glukosidase pr.Kg. Trockensubstanz wurde dann zugesetzt (entsprechend 176 Glucamylaseeinheiten pro Kg Trocken- «ubötanz.

TTach Filtrierung mit o,2^c/o Aktiv-Kohle wurde das erhaltene Produkt in einer Kation- und Anion^ausehkolonne demineralisiert. Iiach einer weiteren Behandlung mit o,2$ Aktiv-Kohle wurde das Produkt zur Bildung eines farblosen vollständig hellen Sirups mit einer Konzentration von 85,5 Brix konzentriert.

Der iJirup wurde bei Kühlung zur Bildung einer weissen Masse, die zur Bildung von Total Zucker pulverisiert werden kann kristallin! ort.

109821/0187

26 1BA2702

BEISPIEL VII

Herstellung von Dextrose.

Die Verflüssigung wurde bei einem Verfahren entsprechend dem Verfahren nach Beispiel VI durchgeführt zur Erreichung eines DE-Werts von 2o. Die Temperatur des Produkts wurde zu 6o° herabgesetzt, und Säure wurde zugesetzt, um einen pH-Wert von 4,5 zu erhalten. Amyloglukosidase wurde dann in einer Menge entsprechend 175 G-lucamylaseeinheiten pro Kg. Stärke zugesetzt, und das so erhaltene Produkt wurde in 72 Stunden verzuckert. Das Produkt erhielt dabei einen DE-Wert von 95,o. Fach Filtrierung und Entfärbung in zwei Stufen unter Verwendung von einer Totalmasse von 1,2/6 Aktiv-Kohle wurde das Produkt bis 72° Brix konzentriert, !lach Zusetzung von keimbildenden Kristallen wurde das Produkt unter genauer Abkühlung von 45° bis 29⁰C auskristallisiert. Das verwendete Kristallisierungsgerät enthnelt nach 72 Stunden 47$ Kristalle, und die Flüssigkeit wurde dann in einem Schleuder entfernt. Die Dextrosekristalle wurden im Schleuder gewaschen, und nach Trocken in einem Trockengerät, worin eine schwebende Schicht mit einer Temperatur von 55 C aufrechterhalten wurde, wurde Dextrosemonohydrat mit folgenden Eigenschaften erhalten: Trockensubstanz 91,oft

hl T ■ ⁵²-⁵

Asche ο, ο 2°/o

Stickstoff o,oo3$

Farbe weiss

BAD ORiGINAL 109821/0187*

Claims (1)

1. -2?- 16Λ 2 7 O 2

   Patentansprüche .

   1. Verfahren zur Herstellung von dextrose-und aaltosehaltigen Produkten durch. Hydrolyse von stärkehaltigen Rohmaterialien unter Anwendung von Enzymen, dadurch gekennzeichnet , dass das stärkehaltige Rohmaterial vermählen und von etwaigen Keimen und Schalen befreit wird, wonach das vermahlene Produkt in Wasser aufgeschlämmt wird, dass die Aufschlämmung alsdann unter Erwärmung mit einem Enzym zur Freimachung und Verflüssigung der Stärke behandelt wird, und dass das verflüssigte Produkt sodann einer Verzuckerung unterworfen wird, wobei während oder nach der Verflüssigung oder nach der Verzuckerung eine Trennung von im Endprodukt unerwünschten Stoffen vorgenommen wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch von Verflüssigungsenzym und einer Aufschlämmung von vermahlenem stärkehaltigem Rohmaterial, wovon etwaige Keime und Schalen entfernt worden sind, einer kräftig pulsierenden vorwärtschreitenden Bewegung unterworfen wird, während gleichzeitig das Gemisch erwärmt wird,

   3. Verfahren nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Verflüssigung in ein.em Rohrkonverter erfolgt, wodurch die Aufschlämmung mittels einer Pulsationspumpe gepumpt wird,

   4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als stärkehaltiges Ausgangsmaterial Maiskörner angewandt werden, dadurch gekennze ichnet ,dass die Maiskörner nach der Vermahlung in Wasser geweicht werden, und dass die Weichiaasse alsdann feinvermahlen wird, bevor das fe.invermählene Produkt in Wasser mit einem Enaym behandelt wird*·

   109 821/0187 _6AD

   5. Verfahren nach den Ansprüchen l-4i dadurch g e kennzeichnet , dass die Enzymbehandlung gur Befreiung und Verflüssigung der Stärke "bei der für das angewandte Enzym optimalen Verflüssigungstemperatur erfolgt.

   6· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Enzymbehandlung zur Befreiung und Verflüssigung der Stärke in zwei Stufen erfolgt, u.z.dadurch dass nach einer einleitenden Enzymzugabe zu einer Temperatur von über loo°C. erwärmt wird, wonach nach Abkühlung wiederum Enzym zugegeben wird·

   7· Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet , dass das verflüssigte Produkt filtriert wird, und dass das Piltrat alsdann durch Säurebehandlung verzuckert wird·

   8. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet , dass das Verflüssigungsenzym der Aufschlämmung von vermahlenem stärkehaltigem Rohmaterial unmittelbar vor oder während der Erwärmung der Aufschlämmung zugegeben wird.

   9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe von Verflüssigungsenzym mittels einer Membranpumpe erfolgt, welche mit einer Membranpumpe zum Pumpen der Aufschlämmung durch ein oder mehrere Konverterrohre synchronisiert ist,

   Io · Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das wärme-und enzymbehandelte Produkt in zwei oder mehrere Fraktionen aufgeteilt wird, und dass eine oder mehrere dieser Fraktionen einer weiteren enzymatischen Verflüssigung zur Erzielung eines DE-Wertes von 2o-35 unterworfen wird, während die betreffende oder die restlichen

   109821/0187

   BAD ORIGINAL

   Fraktionen einer weiteren enzymatischen Verflüssigung zur Erzielung eines DE-Wertes von 6o-85 unterworfen werden, wonach die verflüssigten und verzuckerten Fraktionen gemischt werden.

   11. Verfahren nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet , dass ein Gewichtsverhältnis zwischen der oder den Fraktionen angewandt wird, welche einer weiteren Verflüssigung unterworfen werden sollen, und der oder den Fraktionen, welche verzuckert werden sollen, von za. 2:1-3:1.

   12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wärme-und enzymbehandelte Produkt einer weiteren enzymatischen Verflüssigung zur Erzielung eines DE-Wertes von 2o-35 unterworfen wird, und dass das verflüssigte Produkt alsdann in zwei oder mehrere Fraktionen aufgeteilt wird, von denen mindestens eine einer Verzuckerung zur Erzielung eines DE-Wertes von 6o-85 unterworfen wird, sowie dass die Fraktionen wiederum gemischt werden.

   13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das verflüssigte Produkt filtriert wird, bevor das Filtrat in Fraktionen aufgeteilt wird.

   14o Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Organe zur Vermahlung von stärkehaltigen Rohmaterialien und etwaiger entfernung von Schalen und Keimen, Organe zur Aufschlämmung des vermahlenen Produktes in Wasser, Organe dazu während der Erwärmung des aufgeschlämmten Produktes dasselbe mit einem Enzym zur Befreiung und Verflüssigung von Stärke, sowie Organe zur Verzuckerung des verflüssigten Produktes hat, wobei sie ferner Organe dazu umfasst,während oder nach der Verflüssigung oder nach der Verzuckerung im Endprodukt unerwünschte Stoffe zu trennen·

   109821/0187

   15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Organe zur Erwärmung und Enzymbehandlung zur Befreiung und Verflüssigung der Stärke aus einem oder mehreren Konverterrohren bestehen.

   16· Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , dass das Konverterrohr oder die Rohre ein inneres Erwärmungsrohr hat, das derart ausgebildet ist, dass die Strömungsbahn durch das Konverterrohr unregelmässig verläuft.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass sie ausserdem dazu Organe hat, ein Gemisch von Verflüssigungsenzym und dem aufgeschlämmten Produkt , wovon etwaige Keime und Schalen entfernt worden sind, einer vorwärtsschreitenden pulsierenden Bewegung zu unterwerfen.

   18· Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Organe womit das Gemisch von

   Verflüssigungsenzym und Aufschlämmung einer pulsierenden vorist wärtsschreitenden Bewegung zu unterwerfen, aus einer Pulsationspumpe bestehen, welche einem oder mehreren Konverterohren angeschlossen ist·

   19· Vorrichtung nach Anspruch 14 zur Behandlung eines Rohmateriales aus Maiskörnern bestehend, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem Organe zum Weichen von vermahlenen Maiskörnern, sowie Organe zur Trennung des Weichwassers und Feinvermahlung der Weichmasse hat.

   2o· Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass sie ausserdem Organe zur Abkühlung des erwärmten und enzymbehandelten Produktes und Organe zur erneuten Zugabe von Enzym hat,

   109821/0187

   21. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie, ausser einem Konverter zur Erwärmung eines Gemisches von einer Aufschlämmung von vermahlenem stärkehaltigem Rohmaterial und Verflüssigungsenzym zur Verflüssigungstemperatur,ein Organ zur Zugabe von Verflüssigungsenzym zur Aufschlämmung»unmittelbar vor oder nachdem diese in den Konverter geleitet worden ist,hat.

   109821/0187