DE1916721B2 - Verfahren zur Gewinnung niedermolekularer Amylose - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung niedermolekularer Amylose, bei dem eine Stärkeaufschlämmung vorbehandelt und dann der Abbau mit a-l,6-Glucosidase durchgeführt wird.

Bekanntlich besteht Stärke einerseits aus einem Verband linearkettiger Moleküle, der gänzlich aus α-1,4-Einheiten der Dextrose besteht und Amylose genannt wird, andererseits aus einem großen Anteil verzweigter Moleküle, die Amylopektin genannt werden und im wesentlichen aus «-1,4-Gruppen, deren Verzweigungen dagegen aus «-1,6-Gruppen bestehen. Beide Bestandteile sind hochmolekulare Stoffe, von denen Amylose einen Polymerisationsgrad von über 1000 und das Amylopektin einen solchen von sogar über 2000 aufweisen. Amylose wird leicht rückläufig (retrograde) und neigt zum Ausfällen aus der Lösung, während Amylopektin in wäßriger Lösung hochviskos ist und leicht quillt. Da Stärke somit ein Gemisch von Molekülen mit derart verschiedenen Strukturen und Molekulargewichten ist, ist auch deren Verhalten unterschiedlich und nicht feststehend. Dies hat die praktische Anwendung verschiedener Stärken zum Leimen und Schlichten begrenzt.

In der Zeitschrift »Die Stärke« Nr. 4/10. Jahrgang, 1958 Seiten 79 bis 85, insbesondere auf Seite 81, ist eine allgemeine Darstellung darüber enthalten, was bei der Stärkeverzuckerung mit Enzymen vor sich geht. Bezüglich Amyloglucosidase (Amylo-l,6-«-Glucosidase) ist dort ausgeführt, daß diese in der Lage ist, höhermolekulare Stärkeabbauprodukte direkt bis zur Glucose abzubauen. Selbst die «-l,6-glucosidischen Bindungen an den Verzweigungsstellen des Amylopektins vermögen den Abbau nicht zu hemmen, so daß die Hydrolyse bis zu etwa 95% möglich ist, und zwar offenbar direkt bis zur Glucose. Λ-Amylase hat nach den Ausführungen in der Entgegenhaltung die Eigenschaft, die 1,4-a-gIucosidischen Bindungen des Stärkemoleküls vvaiiiiua tu 3L?at ιι>ιi, au \jau tu u\.gun■ QCi ΓιVGi GiVSC mehr oder weniger große Bruchstücke bzw. höhermoiekulare Stärkeabbauprodukte gebildet werden. Erst wenn der Verzuckerungsgrad etwa 25 Maltose-Äquivalente erreicht hat, erscheinen Oligosaccharide, Maltose und Glucose im Hydrolysat

Aus den Angaben, daß Amyloglucosidase den Abbau hochmolekularer Stärkeabbauprodukte bis zur Glucose bewirkt und daß dieser Abbau an den Verzweigungsstellen des Amylopektins keinen Halt macht, erhält der

ίο Fachmann keine Anregung, aus Aufschlämmungen hochmolekularer Stärke niedermolekulare gradkettige Amylose mittels Amyloglucosidasen zu erhalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, niedermolekulare Amylose lineargradkettiger Struktur durch Abbau vorzugsweise der Seitenkettenbindungen des Amylopektins, somit durch Begradigung der unregelmäßig verzweigten Struktur zu erhalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

a) Gelatinieren der Stärkeaufschlämmung durch Erhitzen aut 100 bis 170⁰C bis zu einem Abbaugrad von etwa 1 % D. E. oder Verflüssigen der Stärkeaufschlämmung mit Hilfe von «-Amyiase,

b) schnelles Abkühlen der gelatinierten bzw. verflüssigten Stärkeaufschlämmung auf 45 bis 50° C,

c) Behandeln der abgekühlten gelatinierten oder verflüssigten Stärkeaufschlämmung mit Pseudomonas- oder Aerobacter-«-1,6-Glucosidasen.

Vorzugsweise spritzt man die gelatinierte bzw. verflüssigte Stärkeaufschlämmung und gleichzeitig die «-1,6-Glucosidase in einen leistungsfähigen Vakuumkühler ein.

Eine solche niedermolekulare gradkettige Amylose ist wegen der später noch dargelegten Eigenschaften ein wünschenswertes Produkt.

Bei den Untersuchungen, die zur vorliegenden Erfindung geführt haben, wurde gefunden, daß — außer den seit langem bekannten Enzymen, wie Isoamylasen aus Hefen, R-Enzymen aus Ursprungspflanzen und Pullulanasen der Gattung Aerobacter, sowie den in letzterer Zeit gefundenen Enzymen, die aus Bakterien der Gattung Pseudomonas gewonnen wurden und Gegenstand der Patentanmeldung P 17 67 653.8 sind, — auch die aus den Gattungen Aglobacterium, Azobacter, Lactobacillus, Leuconostoc, Microbacterium, Nocardia, Pediococcus, Saricina, Serratia, Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus, Micrococcus und Erwina gewonnenen Enzyme, die Gegenstand der Patentanmeldung P 1916 740.9-41 sind, «-1,6-Glucosidgruppen von Stärke abzubauen im Stande sind.

Jedoch ist weniger über den Ablauf und die Bedingungen für die Wirksamkeit der genannten Enzyme, die gewisse spezifische Eigenheiten aufweisen, bekannt. Da die bakterielle Pullulanase und die Pseudomonas-Enzyme besonders hohe Aktivitäten zeigen, wurde der Abbau verschiedener Stärken durch diese Enzyme genauer untersucht und als Ergebnis ein neues Verfahren zur Gewinnung niedermolekularer Amylosen mit regelmäßigen Kettenlängen gefunden, das zunächsi: an Hand der Diagramme näher erläutert wird.
In diesen 2'eichnungen bedeutet:

W— wachsfarbige Maisstärke,
P- Kartoffelstärke,
SE— Pseudcmonas-Ep.zym,

AE- Aerobacter-Enzym,

die angefügte Zahl (50,150,1000)

— die Zahl der Einheiten je g Stärke (u/g).

SoL — der gelöste,

pptd — der ausgefallene Anteil des. Fertigproduktes,

EX — Extinktionskoeffizient,
L — Löslichkeit auf den Ordinaten;

RZ- Reaktionszeit in Stunden,

PG — ϊ' ülymerisaüonsgrad auf den Abszissen.

Fig. 1 und 2 zeigen die EK-Werte (in -log T) in Abhängigkeit von der Reaktionsdauer (RZ); die EK-Werte wurden mittels der Farbreaktion der Amylose als MaS für den Reaktionsablauf bestimmt

F i g. 3 zeigt die Abhängigkeit der Löslichkeit (L in mg/ml) von der Reaktionstemperatur,

F i g. 4 diejenige vom Polymerisationsgrad (PG) und

F i g. 5 die Abhängigkeit der Feuchtigkeitsabsorption (°/o Wasser) von der Reaktionsdauer (RZ).

Bei den Versuchen wurde vorzugsweise von wachsfarbiger Maisstärke ausgegangen, die nur aus Amylopektin besteht und dessen Abbauprodukte daher ebenfalls von einfacher Struktur sind. Nachdem diese Stärke als 5 bis 10%ige wäßrige Suspension durch allmähliches Erhitzen unter Rühren gelatiniert war, erhitzte man sie in einem Druckofen 30 min bei 1,5 bis 2 at bis zur vollständigen Gelatinierung und Dispergierung. Nach Abkühlen und Einstellen auf den pH-Wert 4,5 wurde eine aus der Bakterie der Pseudomonas-Gat tung (SE) erhaltene «-1,6-Glukosidase in einer Menge von 20 bis 50 u/g zugesetzt Wenn das Enzym in einer Menge von 50 bis 100 u/g angewandt war, verlief der Abbau in 20 bis 50 Stunden. In regelmäßigen Zeitabständen wurden der Mischung Proben entnommen, und unter Benutzung der Farbreaktion von Amylose der Reaktionsgrad ermittelt, indem man die durch Zusatz einer vorbestimmten Menge einer Jod-Kaliumjodid-Lösung bewirkte Blaufärbung den EK mit Licht der 570 πιμ-Wellenlänge bestimmte. Die Ergebnisse zeigt F i g. 1.

Bei Anwendung eines Aerobacter-Enzyms (AE) wird der pH-Wert auf 6 eingestellt (siehe F i g. 2\

Benutzt man ein Pseudomonas-Enzym (SE), so bildet die erhaltene Amylose dank ihrer Kristallinität Myzeline und scheidet sich aus der Lösung ab; daher ist sie nach Vollendung der Reaktion durch Zentriiugieren leicht abtrennbar. Die Ausbeute kann im Bereich von 80 bis 90% (von der Menge Ausgangsstärke) liegen. Das Produkt erhält nach mehrmaligem Waschen mit kleinen Wassermengen und Trocknen das Aussehen eines weißen Pulvers. Bei Bestimmung des durchschnittlichen Polymerisationsgrades (PG) durch Ermittlung dor reduzierenden Endgruppen nach der perijodatsauren Oxydationsmethode (vgl. in Buch »Methods in Carbohydrate Chemistry«, VoL V, 251/65) zeigt der gefällte Anteil (pptd.) 23 bis 24 Grad; dies stimmt gut üüerein mit den angenommenen Werten von 20 bis 30° für die Seitenkettenanteile des Amylopektins. Sicherheitshalber wurde die An- oder Abwesenheit von Strukturverzweigungen durch die sogenannte Smith-Abbaumethode (vgl. T. K. H a m i 11 ο n/F. Smith in »Journ. Amer. Chem. Soc.« 78, [19561 591Ou. 65 907) überprüft; diese zeigte etwa 2 Seitenketten. Obwohl es schien, daß einige sehr kurze Seitenketten verblieben waren, hatte das Produkt eine verhältnismäßig geringe Löslichkeit in Wasser, bildete Myzelin und schied sich leicht aus. Die

eigte uss

Kristallinitat und einer linearketügen Amylose mit verhältnismäßig kurzen Ketten an.

Der in der Reaktionslösung gelöste Produktanteil (SoL) gibt beim Konzentrieren ein weißes kristallines Pulver in einer Ausbeute von höchstens 20% der Ausgangsstärke. Dieser Anteil ist lölicher, hat aber offensichtlich weniger Seitenketten, als der gefällte Anteil (pptd); sein Polymerisationsgrad beträgt 17°, seine Seitenkettenzahl 1 bis 2; sein Molekulargewicht ist etwas geringer als dasjenige des gefällten Aneils. Die Röntgenstrahlenbrechung zeigt eine teilweise Kristallinität Deshalb ist dieses Produkt eine lösliche Amylose.

Wie erwähnt weisen die erfindungsgemäß erhaltenen linerarkettigen Amylosen einen bisher nicht vorsteübaren Polymerisationsgrad von 20 bis 30 auf. Die bekannten Verfahren zum Stärkeabbau mit einer Säure oder a-Amylase bewirkten nur einen regellosen Abbau; die erhaltenen Produkte stellen Gemische von Molekülen verschiedener Dimensionen dar, der Polymerisationsgrad liegt zwischen 1 und mehreren Zehnern oder sogar Hundertern; hinsichtlich ihrer Molekularstruktur handelt es sich um Mischungen geradkettiger und verzweigter Moleküle.

Im Gegensatz hierzu bestehen die gemäß der Erfindung gev/onnenen Amylosen aus einheitlichen Molekülen mit im allgemeinen gleichförmigen Kettenlängen und einer geradkettigen Molekularstruktur; sie sind kristallisierbar, genügend wasserlöslich, schwach reduzierbar, weit weniger viskos als Stärke und sogar weniger viskos als übliche Stärkesirupe mit Polymerisationsgraden von annähernd 2; auch fehlt ihnen die Süße der Stärkesirupe. Die Gewinnung derartiger Dextrine von konstanter Zusammensetzung war bisher unbekannt; demzufolge ist das neue Verfahren für die Stärkeindustrie von besonderer Bedeutung: die physikalischen Eigenschaften der neuen Amylosen können für die Herstellung wasserlöslicher eßbarer Filme, Membrane, Fasern und Schwämme vorteilhaft sein, während ihre chemische Struktur zur Bereitung von Sirupen ausschließlich aus Amylose durch deren Abbau mit Enzym oder Säure verwertbar ist; die Abwesenheit von *-l,6-Bindungen erleichtert zudem den Abbau mit Glucoamylase oder 0-Amylase und ermöglicht somit, die jeweiligen Abbaugeschwindigkeiten außerordentlich zu erhöhen.

Die vorstehenden Ausführungen gelten hauptsächlich für das Pseudomonas-Enzym (SE), während bei Anwendung des Aerobacter-Enzyms (AE)die enzymatische Aktivität sich etwas unterscheidet. Die erhaltenen Amylosen zeigen eine verhältnismäßig hohe Löslichkeit, sind schwer bis zu einer kristallinen Fällung zu fraktionieren, so daß das Fällen mit Butanol oder dss Konzentrieren der ganzen Masse erforderlich wird (siehe Näheres in den Beispielen).

Geht man von anderen amylosehaltigen Stärken als der wachsfarbigen Maisstärke, z. B. von Kartoffelstärke aus, so bewirken die Amylosegehalte offensichtlich eine weitgestreute Verteilung der Polymerisationsgrade der Amylosemoleküle, deren durchschnittliche Poiymerisationsgrade demzufolge erhöht sind.

Die Konzentration der Stärke in den Reaktionslösungen lieft zwischen 5 und 10%. Bei einer Konzentration von 20% scheint die Reaktionsgeschwindigkeit sich zu verlangsamen; dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß das Dispergieren der Stärkeaufschlämmung bei 100 bis 130⁰C durchgeführt wird. Jedoch ist es durch Erhitzen unter Rühren bei einer Temperatur unterhalb der

jiig zeigte u

20

herab auf 100⁰C möglich, mehr als 25%ige gelatinierte Lösungen zu erhalten, die hochviskos sind und bei Temperaturerniedrigung zur Rückläufigkeit (retrograding) neigen. Daher werden die Lösungen zweckmäßigerweise in einen Vakuumkühler gespritzt und dort schnell abgekühlt. Gleichzeitig sprüht man eine vorbestimmte Enzymmenge in den Kühler, in welchem eine gründliche Vermischung mit der eingespritzten Lösung, eine schnelle Temperaturerniedrigung und ein Abbau unter Herabsetzung der Viskosität erfolgt. Andererseits kann das Enzym auch in eine große Lösungsmenge in einer ziemlich fortgeschrittenen Abbaustufe eingeführt und die Viskositätserniedrigung und Reaktionserleichterung durch Verdünnen der Lösung unter Rühren bewirkt werden. In beiden Fällen erreicht man eine Erhöhung der Konzentration der Reaktionslösung.

Beispiel 1

5 bis lO°/oige wäßrige Suspensionen gereinigter wachsfarbiger Maisstärke, klebriger Reisstärke und Kartoffelstärke werden bei Anwendung eines z. B. gemäß Patentanmeldung P 17 67 653.8 gewonnenen Pseudomonas-Enzyms (SE) auf den pH-Wert 4,0 bis 5,0 oder bei Benutzung eines Aerobacter-Enzyms (AE) nach Patentanmeldung P 17 67 654.9 auf den pH-Wert 5,8 bis 6,0 eingestellt und durch Erhitzen unter Rühren gelatiniert.

Zwecks Vollendung der Gelatinierung erhitzt man jede vorgelatinierte Lösung alsdann 20 bis 30 min unter einem Druck von 1,5 bis 2,0 kg/cm² und kühlt dann schnell auf 45° C ab. Nach Zugabe von 20 bis 100 u/g Enzym läßt man die Mischungen unter Rühren bei 45°C etwa 16 h reagieren und prüft den Reaktionsverlauf mittels Jod-Kaliumjodidlösung. Etwa 1 h nach Reaktionsablauf sinkt die Viskosität bemerkenswert Bei Anwendung des Pseudomonas-Enzyms tritt mit fortschreitender Reaktion ein Ausfallen der Amylose ein.

Durch Zusatz von 9 ml eines 0,1 N-Salzsäure je ml Reaktionslösung wird die Reaktion beendet und die Lösung nach der Anthron-Methode geprüft, indem man einer 10 rng Zucker entsprechenden Probe der Lösung 2 ml essigsaure Pufferlösung vom pH-Wert 4,0 und 0,5 ml einer 0,3%igen wäßrigen Jod-Kaliumjodidlösung zusetzt Sodann wird die Gesamtmenge auf 100 ml aufgefüllt und nach 30 min der Extinktionskoeffizient (EK) gemessen.

Sobald die Blaufärbung das Reaktionsende anzeigte, wird die Lösung durch Kochen eingedampft und in ein Pulver überführt Da bei Anwendung des Pseudomonas-Enzyms die Amylose ein Fällprodukt bildet, wird die Lösung auf etwa 20% Feststoff eingedampft und nach Abkühlen und Stehenlassen über Nacht der Niederschlag abgeschleudert und zu einer 20%igen Lösung gelöst, diese wieder gefällt, die Fällung abgeschleudert und bei 40 bis 50° C getrocknet, während die Mischung der beiden abgetrennten Lösungen im Vakuum eingedampft, getrocknet und gepulvert werden. Die Fäll- und Trennvorgänge sind am leichtesten durchführbar, wenn das Pseudomonas-Enzym angewandt und von wachsfarbiger Maisstärke oder klebriger Reisstärke ausgegangen wird.

Beispiel 2

Wenn eine 30%ige Suspension von wachsfarbiger Maisstärke fortlaufend in eine mehrflügige Rührkolonne eingeführt und mit Direktdampf auf 160 bis 165° C erhitzt wird, erhält man eine durchsichtige, dickflüssige Lösung mit einem Abbaugrad von weniger als 1 % D. E die — mitsamt einer vorbestimmten Menge eine Pseudomonas- oder Aerobacter-Enzymlösung — ii einen Vakuumkühler eingespritzt werden. Beide Lösun gen vermischen sich hierbei in Nebelform unverzüglicl vollständig, worauf das Gemisch sofort in eine groß« Menge Reaktionslösung, die in einem Reaktionsgefäl vorliegt, unter Rühren eingeführt wird. Die durch schnittliche Verweilzeit in diesem Gefäß beträgt etwi

1 h.

Alsdann wird das Gemisch fortlaufend in eii Hauptreaktionsgefäß überführt, in welchem die Reak tion im Chargenbetrieb in 20 bis 40 h abläuft. Nach 1 bh

2 h verläuft die Reaktion unter Viskositätsabfall; sodanr herrschen die im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen Da die Lösung stark konzentriert ist, scheidet sie leich Fällungen ab.

Beispiel 3

Suspensionen verschiedener gereinigter Stärker werden auf 30 bis 35% und den pH-Wert 6 eingestellt Jede Suspension wird mit 5 u/g «-Amylase ah Verflüssigungsenzym versetzt, dann, wie im Beispiel 2 angegeben, in eine kontinuierliche arbeitende Verflüssi gungsvorrichtung — z. B. eine solche nach dei japanischen Patentschrift 4 26 978 — eingeführt und die Temperatur auf 100° C eingestellt Nach einer Verweil zeit von 5 bis 7 min erhält man viskose durchsichtige gleichförmig gelatinierte bzw. verflüssigte Stärkelösun gen mit dem niedrigen Abbaugrad von 1 bis 0,5% D. E. weiche gemäß Beispiel 2 schnell abgekühlt und mittel; ix-l,6-GIucodase abgebaut werden. Deren Viskosität is etwas geringer als diejenige der bei höheren Tempera türen von über 150°C erhaltenen Lösungen, wodurcf die Nachbehandlung erleichtert wird; dennoch werdet keine nennenswerten Unterschiede zwischen der beiderseitigen Produkten festgestellt

40 Zusammenfassende Versuchsergebnisse
(1) Konzentrationen

Im Beispiel 1 werden die Konzentrationen im Bereich von 5 bis 10% durch die mittels der Jod-Kaliumjodid Reaktion entstehenden Färbungen verglichen. Gleiche Ergebnisse zeigen Konzentrationen von über 10%, jedoch wird bei über 20% die Reaktion in unerwünschter Weise verlängert Im Beispiel 2 hat die Ausgangslösung ein Konzentration von 30%, und ein Vergleich mit den 30 bis 35%igen Lösungen gemäß Beispiel liefert gleichartige Ergebnisse.

55

60

(2) Enzymmenge

Führt man die Reaktion in 48 h durch, beträgt die Mindesfcnenge Enzym 20 u/g, während Mengen von 5 bis 10 u/g eine verlängerte Reaktionsdauer erforderr oder keine Amylolyse bewirken.

(3) Polymerisations- und Verzweigungsgrad

Die Ergebnisse der diesbezüglichen Prüfungen zeigt Tabelle I, in welcher die »SKZ«-Werte, die nach dei erwähnten Smith-Abbaumethode festgestellten Seiten kefenzahlen bedeuten (die übrigen Abkürzungen sind bereits weiter oben an Hand der Diagramme erläutert worden).

Tabelle 1

Ausgangs
stärke

Maische-Konz.

Enzym PG in

Tabelle II

SKZ

W	1 (D	SE	1000	Sol.	22,95	1,49
P	1 (D	SE	1000	pptd.	21,34	2,71
				Sol.	61,87	0,99
W	5(1)	SE	100	pptd.	22,42	1,39
				Sol.	34,72	1,50
W	5(1)	SE	20	pptd.	30,01	2,17
				Sol.	30,84	2,33
W	10	SE	50	pptd.	19,0	-
				Sol.	32,2	-
W	20(2)	SE	50	pptd.	20,1	-
				Sol.	34,0	-
	25	SE	50	pptd.	20	-
				1 oder	36	-
O), (2)	- behandelt	nach	Beispiel	2.

Tabelle II zeigt die Ergebnisse einer wiederholten Reaktion unter Anwendung von SE50 auf die gleiche Maisstärkelösung (W).

Tabelle III

Reak	Konz.	Gelöster	Anteil	Gefällter	Anteil
tions-
stufe	%	PG	SKZ	PG	SKZ
1.	5	19,86	3,4	32,53	3,1
2.	1	17,67	2,3	23,43	2,3
3.	i	17,27	2,2	23,19	2,3

Aus den beiden Tabellen ist zu ersehen, daß bei Anwendung von Enzym im großen Überschuß oder bei wiederholtem Reagieren die Maisstärkelösungen den

ι? Polymerisationsgrad (PG) 17 im gelösten Anteil (SoI.) und 23 im Niederschlag (pptd.) aufweisen. Bei Benutzung von Kartoffelstärke (P) hat die Amylose einen erhöhten Polymerisationsgrad im ausgefällten Anteil, jedoch praktisch keine Seitenketten. In anderen Fällen ist die Verzweigung äußerst gering; offensichtlich verblieben nur 1 oder 2 Seitenketten im Molekül.

(4) Ausbeuten

Die folgenden Tabellen HI und IV zeigen die bei den Untersuchungen festgestellten Ausbeuten (A).

Stärkeart

Konz.

Enzym

RZ

Ausbeute im
Sol.

pptd.

Gesamtausbeute

W	5	SE 100	48	9,4 (19,6)	90,6 (27,68)	77,1
W	10	SE 50	48	19,6 (20,1)	80,4 (34,3)	92,8
W	10	SE 50	48	21,8 (19,9)	78,2 (34,5)	96,8
W	10'	SE 50	48	14,1 (19,8)	85,9 (32,2)	81,1
W	5	5£150	48	31,2 (20,8)	68,8 (25,8)	99,3

(Zahlen in Klammern: durchschnittliche Polymerisationsgrade) Tabelle IV

Enzym	PG	A	PG	A	PG	A	sol.	Stärkeart	bei Anwendung von AE 50	60,9	erhaltenen Ergebnisse:	pptd.	PG im	SKZ	«
S£100	20-28				20	sol.
	90 :	Tapioka	Ausbeute im		10	24,01	2-3
SE 50	30-34	Mais	JO/.	pptd.	20	24,12
	80 :	Weizen	70,3	29,7	20	22,60	2-3
	24-23	51,9	48,1	20-18	25,96	1-0
	90 :	42,5	57,5	10	23.76		i
	(5) Ausbeuten und Polymerisationsgrade verschiedener Stärken:	Süßkartoffel 59,6	40,4			j
	Die Tabelle V zeigt die	Sago	39.1			I
	Tabelle V			j
SE 100-1000	W-Konz.
		pptd.
	5%	88,43
		68,41
	78,39	I
	63,79	I
	59.86

Fortsetzung

H'-Konz.

Stärkeart

Ausbeute im
sol.

Tapioka

Mais

Weizen

Süßkartoffel

Sago

60,8
52,8
49,0
58,6
51,1

Die gelösten Anteile der abgebauten Produkte verschiedener Stärken bestehen aus kleinen Amylosemolekülen vom Polymerisationsgrad 17 bis 20, wogegen die ausgefallenen Anteile (in 10% Butanol gelöst) höhere Molekulargewichte haben, vermutlich dank des ursprünglichen Amylosegehaltes, offensichtlich verbunden mit der verschiedenen Unregelmäßigkeit im Molekulargewicht.

(6) Löslichkeit

Zwecks Prüfung wurden Proben der Produkte bei vorbestimmter Temperatur in Wasser gelöst und über Nacht zwecks Ausfallens der Feststoffe bei konstanter Temperatur stehengelassen, worauf man den Zuckeranteil in der überstehenden Flüssigkeit mittels der Anthron-Methode als Maß für die Löslichkeit bestimmte. Diese wurde an den gelösten und ausgefällten Anteilen vieler verschiedener Oberflächen und Untergrundstärken unter Anwendung von 150 bis 1000 u/g verschiedener Enzyme aus den Pseudomonas- und Aerobacter-Gattungen bestimmt. Die aus den Fig.3 und 4 zu ersehenden Werte sind als Funktion der Polymerisationsgrade zu betrachten.

(7) Spezifische optische Rotation

Zwecks Prüfung derselben wurden 2 g einer jeden Probe in 100 ml einer 30%igen wäßrigen CaCb-Lösung gelöst, die festgestellten Rotationswerte zeigt Tabelle VI.

Tabelle VII

	Vl	PG im	PG	pptd.
ppul.	Enzym	sol.	32	49,58
39,2	SE	24,11	20	58,34
47,2	SE	16,63	23	82,72
51,0	SE Re SE	20,94		75,79
41,4	SE Re SE	26,34	23,0	51,93
48,9	SE	17,38	24,5
Tabelle	AE		21,3	(a) $
Stärke	AE		20,8	+194,90
W	SE	50 pptd.	25,8	+ 188,90
20 W	SE	50 sol.		+ 193,00
W	50 pptd. 50 pptd.	+ 175,29
W	50 sol. 50 jo/.	+ 176,0
W	1000	+ 163,25
P	100 BuOH-jo/.	+ 150,45
P	1000 jo/.	+ 163,77
30 W	150 jo/.	+ 182,71
W	150 pptd.

Re-Enzym erneut für die Reaktion der gleichen Probe benutzt. BuOH-so/. - in Butanol gelöst.

(8) Viskosität

Zur Prüfung benutzt man einen rotierenden Viskosimeter vom B-Typ mit 60 u/min und einem BL-Ansatz 40 (adapter). Die erhaltenen Werte sind verhältnismäßig niedrig. Die Ergebnisse zeigt Tabelle VU.

Produkt

PG Konz.

WSE 150 50/.

W SE 150 pptd.

P AE 1000 sol.

W AE 1000 sol.

20,78

25,79

24,53

23,05

P SE 1000 BuOH-jo/. 21,34

43"C DE-Syrup
Wasser

Viskosität	500C	400C
60°C
in centipoise	1,50	1,89
1,37	1,29	1,40
0,97	0,97	1,14
0,89	6,32	6,46
6,19	4,50	4,85
4,32	1,58	2,10
1,23	2,03	2,25
	1,42	1,84
	1,13	1,15
	3,01	3,96
	1,82	2,40
	1,15	1,48
	1,61	2,10
	1,20	1,75
	1,00	1,12

0,94 0.90

(9) Verunreinigungen

Untersuchungen Mengen:	ergaben beispielsweise	folgende
Produkt	Rohprotein	Asche
W SE 50 sol. W SE 50 pptd.	4,04% 0,205	0,072% 0,052

(10) Feuchtigkeitsabsorption

Wenn die Prüfung bei der relativen Feuchtigkeit von 80% und 30°C erfolgt, zeigen die gelösten und ausgefällten Anteile der Produkte beträchtliche Unterschiede in Absorptionsvermögen von Luftfeuchtigkeit. Diese Unterschiede spiegeln sich wieder in gewissen Werten der Löslichkeit. Die gefällten Anteile, die gewisse Grade an Kristallinität aufweisen, scheinen einen Wassergehalt in einer Menge wie Stärke eingeschlossen zu enthalten. Vergleiche hierzu F i g. 5.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung niedermolekularer Amylose, bei dem eine Stärkeaufschlämmung vorbehandelt und dann der Abbau mit «-1,6-Glucosidase durchgeführt wird, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

a) Gelatinieren der Stärkeaufschlämmung durch Erhitzen auf 100 bis 170⁰C bis zu einem Abbaugrad von etwa 1% D. E. oder Verflüssigen der Stärkeaufschlämmung mit Hilfe von a-Amylase,

b) schnelles Abkühlen der gelatinierten bzw. verflüssigten Stärkeaufschlämmung ai'f 45 bis 50⁰C,

c) Behandeln der abgekühlten gelatinierten oder verflüssigten Stärkeaufschlämmung mit Pseudomonas- oder Aerobacter-a-l.ö-Glucosidasen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die gelantinierte bzw. verflüssigte Stärkeaufschlämmung und gleichzeitig die «-1,6-Glucosidase in einen leistungsfähigen Vakuumkühler einspritzt.