DE1955392A1 - Staerkehydrolysate und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Staerkehydrolysate und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1955392A1 DE19691955392 DE1955392A DE1955392A1 DE 1955392 A1 DE1955392 A1 DE 1955392A1 DE 19691955392 DE19691955392 DE 19691955392 DE 1955392 A DE1955392 A DE 1955392A DE 1955392 A1 DE1955392 A1 DE 1955392A1
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/14Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase

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Description

  • Stärkehydrolysate und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf Stärkehydrolysate und auf Verfahren zur Herstellung solcher Hydrolysate.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Stärkehydrolysats zur Verfügung, nach dem man eine wässrige Stärkeaufs chlämmung mit einer Säure oder einem Enzym behandelt, um die Stärke zu verflüssigen und eine wässrige Dispersion zu erzeugen, die praktisch frei von restlichen Stärkekörnern ist und einen messbaren Dextroseäquivalentwert nicht wesentlich über 3 aufweist, dann die genannte Dispersion mit einem dextrinbildenden Enzym behandelt, um ein Hydrolysat mit einem Dextroseäquivalentwert nicht wesentlich über 18 zu erhalten, man die Dextrinbildungsreaktion beendet und das so erzeugte Hydrolysat gewinnt.
  • Die Erfindung stellt außerdem ein Stärkehydrolysat mit einem Dextroseäquivalentwert nicht wesentlich über 18 und einer Saccharidzusammensetzung zur Verfügung, in der der Glucose anteil geringer als etwa 1 Gew.L und der Maltoseanteil geringer als etwa 6 Gew.-% ist, wobei das genannte Hydrolysat flüssig und trübungsfrei ist (mit einem Durchlaßgrad für Liohtr strahlen durch das Hydrolysat, das bei 10OC gehalten wird, innerhalb einer Zeitspanne von 48 Stunden von wenigstens 70 ), wenn die Konzentration der Festsubstanzen so viel wie 80 Gew.-% bei einem Produkt mit einem Dextroseäquivalentwert von 18 ausmacht.
  • Es ist bekannt, daß Stärke mittels Säuren oder Enzymen unter Erzeugung von Hydrolysaten, die Zucker enthalten und daher in Nahrungsmitteln verwendet werden können, hydrolysiert werden kann. Die süßenden Eigenschaften der Stärkehydrolysate hängen von dem Ausmaß der Umwandlung ab, das ist das Ausmaß, mit dem die Stärkemoleküle hydrolysiert werden. Ein übliches Verfahren zur Klassifizierung von Stärkehydrolysaten besteht darin, den Hydrolysegrad in Ausdrücken von Destroseäquivalenten (J).Ä.) zu messen, die ein Maß für den Gehalt an reduzierendem Zucker in dem Hydrolysat sind, berechnet als Dextrose und ausgedrückt als Prozentsatz von der gesamten Trockensubstanz. Der Dextroseäquivalentwert von einem Stärkehydrolysat wird nach dem Verfahren von Smogyi, M. bestimmt, das in dem Journal of Biological Chemistry, 160, 61 (1945) beschrieben ist0 Stärkehydrolysate mit einem Dextroseäquivalentwert unter 40 werden im allgemeinen als Produkte mit geringer Umwandlung angesehen, während Stärkehydrolysate mit einem~Dextroseäquivalentwert über 60 als Produkte mit starker Umwandlung beurteilt werden, und Produkte mit dazwischenliegenden Dextroseäquivalentwerten werden als reguläre oder durchschnittliche Umwandlungsprodukte bewertet. Die Hydrolysate mit regulärer oder starker Umwandlung werden im allgemeinen in Form von klaren, farblosen, nicht-kristalilsierbaren, viskosen Flüssigkeiten hergestellt, während die Produkte mit niedrigem Dextroseäquivalentwert in trockener, gepulverter Form hergestellt werden können.
  • Außer der vorstehenden Einteilung werden Stärkehydrolysate auch charakterisiert oder klassifiziert nach dem Verfahren, das zur Durchführung der Hydrolyse angewendet wird, d.h. ob die Hydrolysate mittels Säuren oder Enzymen umgewandelt worden sind. Die für diese Zwecke geeigneten Säuren und Enzyme sind bekannt. Die Eigenschaften oder Merkmale von Stärkehydrolysaten hängen von dem Grad der Umwandlung zu Zuckern wie auch von den für die Hydrolyse verwendeten Mitteln (Säure- oder Enzymbehand lung) ab. Demgemäß hängt der Typ eines Stärkehydrolysats, der für einen besonderen Zweck gewählt wird, zum großen Teil von seinen Eigenschaften ab. Allgemein ausgedrückt, werden Stärkehydrolysate mit hohen Dextroseäquivalentwerten im Hinblick auf eine Fermentierbarkeit, eine 'Ges chmackserhöhung, eine Hygroskopizität und auf die Süßkraft bevorzugt, während Stärkehydrolysate mit geringen Dextroseäquivalentwerten höhere Viskositäten aufweisen, im Hinblick auf ihr Kohäsionsvermögen und ihre schaumstabilisierenden Eigenschaften bevorzugt werden. Hydrolysate mit niedrigen Dextroseäquivalentwerten sind gute Verdickungsmittel und verzögern die Kristallisation von Zucker.
  • Daher sind Stärkehydrolysate mit niedrigen Dertroseäquivalenten besonders auf bestimmten Nahrungsmittelgebieten brauchbar, auf denen derartige Eigenschaften von Bedeutung sind.
  • Die Anwendbarkeit und die Benutzung von Produkten mit niedrigen Dextroseäquivalentwerten und insbesondere von Produkten mit einem Dextroseäquivalentwert von weniger als etwa 18 ist wegen bestimmter erheblicher Schwierigkeiten, die mit der Herstellung dieser Produkte verbunden ist, begrenzt gewesen. Stärkehydrolysate mit geringer Umwandlung, die nach den früher bekannten Verfahren hergestellt worden sind, enthalten im allgemeinen, wie festgestellt worden ist, wesentliche Mengen natUrlicher oder unumgewandelter Stärke und sind daher nicht einheitlich und haben die Neigung, sich unter Ausbildung von Schleiern zurückzubilden. Ferner sind solche Produkte nicht vollständig löslich und können, durch Zerfließen, klebrig werden und auch eine stärkere Süßkraft entwickeln, als es fllr viele Anwendungen erwünscht ist. Die Schwierigkeiten, denen man bei der Herstellung von Produkten mit geringer Umwandlung nach den bekannten Verfahren begegnet, wie auch die schlechten Eigenschaften dieser Produkte können möglicherweise auf bestinirnten Eigenschaften, die den Stärkekörnern eigen sind, und außerdem auf Unzulänglichkeiten bei den bekannten Hydrolyseverfahren beruhen.
  • Stärke ist ein natürlich auftretendes Polymer von a-D-Glucose, die durch Acetalbindungen verbunden ist. Die Acetalbindungen sind sowohl gegenüber einer Säure- als auch einer Enzymhydrolyse empfindlich, und beide Katalysatoren werden bei der Herstellung von Stärkehydrolysaten verwendet. Die Säurehydrolyse von Stärke ist als ein willkürlicher Prozess angesehen worden, und bei einer gegebenen Zeit weist ein durch Säure hydrolysiertes Stärkeprodukt ein Gemisch von vielen verschiedenen Molekülarten auf, die von der Monomerglucose über alle Stadien bis zu den Polymeren nahe der Teilchengröße von Stärke reichen können. Wegen des breiten Molekülgrößenbereighs, der bei der Säurehydrolyse erhalten wird, ist es üblich, die Umwandlung bis zu einem solchen Grad durchzuführen, daß die langen Polymeren nicht mehr mit Jod reagieren.
  • Demgemäß ist die Säurehydrolyse nicht gut zur Herstellung eines Produkts mit niedrigem Dextroseäquivalent, d.h. mit einem Dextroseäquivalentwert unter etwa 30, zu e geeignet. Obwohl der Hydrolysegrad verringert werden kann, um Produkte mit geringerem Dextroseäquivalent zu erzielen, verursachen die langen Polymeren, die in solchen Produkten vorhanden sind, eine schnelle Rückbildung unter gleichzeitigem Verlust der Löslichkeit und Klarheit. Ein anderer Nachteil von mit Säure hydrolysierter Stärke besteht darin, daß wesentliche Mengen Glucose in dem Produkt stets vorhanden sind, auch wenn der Umwandlungagrad auf einem niedrigen Stand gehalten wird.
  • Wegen des Vorhandenseins von Glucose und anderen Sacchariden mit niedrigem Molekulargewicht, neigen auch durch Säure hydrolysierte Produkte mit niedrigen Dextroseäquivalent zu einen hygroskopischen, klebrigen Verhalten und weisen eine Süßkraft auf, die größer ist, als sie für viele Anwendungen gewünscht wird.
  • Die Verwendung von Enzymen zum Hydrolysieren von Stärke hat in den letzten Jahren weitverbreitete Anwendung gefunden, und Enzyme werden im industriellen Maßstab zur Herstellung bestimmter Produkte eingesetzt. Enzyme haben gegenüber Säurekatalysatoren den Vorteil, daß sie für bestimmte Bindungen spezifisch sind. Ein Typ eines durch Mikroben erzeugten Enzyms, das gewöhnlich verwendet wird, ist alpha-Amylase.
  • Alpha-Amylase hat die Fähigkeit, mehr oder weniger willkürlich innerhalb des gesamten Stärkemoleküls 1-4-Bindungen bei einem kleinen Einfluß auf 1-6-Bindungen zu spalten. Darüberhinaus spaltet oder hydrolysiert alpha-Amylase nicht leicht die 1-4-Bindung in Maltose und Maltotriose. Dementsprechend ist berichtet worden, daß, wenn praktisch eine vollständige Umwandlung von Stärke mit alpha-Amylase bewirkt wird, Maltose und kleine Mengen von Trisacchariden und andere Polysaccharide mit niedrigem Molekulargewicht, insbesondere solche, die 1-6-Bindungen enthalten, in dem endgültigen Hydrolysat vorhanden sind.
  • Ein anderer Faktor, der einen Einfluß auf die Eigenschaften von Stärkehydrolysaten, die entweder durch Säure- oder durch Engiymhydrolyse hergestellt worden sind, ausübt, ist die Art und Weise, in der die Stärke gelatiniert, wenn sie in Wasser erwärmt wird. Die Moleküle von natürlicher Stärke sind in dem Stärkekorn mit einem unterschiedlichen Grad eng verknüpft, und solche Moleküle, die eng verknüpft sind, sind gegenüber der Wirkung von Enzymen nicht besonders empfindlich. Erst wenn die Stärkemoleküle durch Quellen und Gelatinieren in Wasser verteilt worden sind, findet eine wesentliche hydrolytische Spaltung statt. Bei einem Umwandlungsverfahren, bei dem die Stärke langsam erwärmt wird, werden die Moleküle,die eng verknüpft sind, langsamer verteilt oder gelatiniert und stehen daher dem Angriff von Säure oder Enzymen mit einer viel kleineren Geschwindigkeit zur Verfügung. Das Ergebnis dieser nicht-einhëitlichen Gelatinierungsgeschwindigkeit besteht darin, daß während der Zeit, in der alle widerstandsfähigen Moleküle dem Angriff zugänglich gemacht worden sind, die schneller verteilten Moleküle schon zu einem relativ kleinen Molekülbereich abgebaut worden sind. Wenn das gewünschte Produkt ein Produkt mit regulärem oder hohem Dextroseäquivälentwert ist, ist der nicht-einheitliche Abbau der Stärke kein schwerwiegendes Problem. Wenn jedoch ein Hydrolysat mit geringem Dextroseäquivalentwert hergestellt werden soll, ist die nicht-einheitliche Art des Gelatinierens besonders unerwünscht, weil ein großer Anteil sehr großer Moleküle einschließlich einiger vollständig erhalten gebliebener Stärkemoleküle noch vorhanden sein wird, wenn der gewünschte niedrige Dextroseäquivalentwert erreicht ist.
  • Eine andere unerwünschte Eigenschaft von nach den früher bekannten Verfahren hergestellten Stärkehydrolysaten mit niedrigem Dextroseäquivalentwert, die sich auf den nichteinheitlichen Abbau bezieht, ist die Neigung bestimmter größerer linearer Moleküle, sich wieder mit anderen Stärkemolekülbruchstücken unter Bildung großer relativ unlöslicher Aggregate zu vereinigen. Die Geschwindigkeit und das Ausmaß, mit dem bzw. mit der sich lineare Stärkemoleküle wieder zu unlöslichen Aggregaten vereinigen, ist eine Funktion der Kettenlänge, weil unter einer b6ætimmten Kettenlänge die Neigung zum Vereinigen nicht groß ist. Eine Wiedervereinigung in einem flüssigen Hydrolysat macht sich dadurch bemerkbar, daß ein Schleier auftritt und/oder eine Wandlung zu einem Gel oder einem Brei oder einer Paste mit geringer Löslichkeit in kaltem Wasser stattfindet.
  • Obwohl die Wiedervereinigung oder das rückläufige Verhalten von Stärkehydrolysaten hauptsächlich bei abgekühlten Hydrolysaten auftritt, wo es besonders unerwünscht ist, kann es auch in einem leichten Ausmaß während des Kochens stattfinden,wenn die Geschwindigkeit, mit der erwärmt wird, gering ist. Sobald sich dieses ereignet, neigen die Molekülaggregate dazu,während der nachfolgenden Behandlung unversehrt zu bleiben und vermehren so die Schwierigkeit, das Filtrat filtrieren zu können.
  • Das Vorhandensein einer kleinen Menge natürlicher oder nicht abgebauter Stärke schließt praktisch üblicherweise benutzte Filtrierverfahren aus. Weil die relative Menge restlicher Stärke größer ist, wenn bei Produkten mit niedrigem Dextroseäquivalentwert eine begrenzte Stärkeumwandlung stattfindet, ist das mit dem Filtrieren verbundene Problem bei diesen Produkten noch größer. Ein erhebliches rückläufiges Verhalten und die damit verbundene Unlöslichkeit von wiedervereinigten Fragmenten erhöhen die Schwierigkeit der Filtration. Weil das Filtrieren eine Vorbedingung für die Herstellung eines als Nahrungsmittel geeigneten Stärkehydrolysate ist (d.h. ein Hydrolysat, das praktisch löslich ist und ein einheitliches Aussehen hat usw.), ist die Schwierigkeit beim Filtrieren von Hydrolysaten mit geringem Dextroseäquivalentwert eines der Haupthindernisse für eine industrielle Gewinnung von Stärkehydrolysatprodukten mit geringem Dextroseäquivalentwert.
  • Der Erfindung liegt daher in erster Linie die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Herstellung von Stärkehydrolysaten mit geringer Umwandlung zur Verfügung zu stellen, wobei diese Verfahren gegenüber den früheren Verfahren zur Stärkeumwandlung Vorteile besitzen sollen.
  • Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Erzeugung von Stärkehydrolysatprodukten mit geringer Umwandlung zu entwickeln, die einen guten Klarheitsgrad aufweisen und leicht filtriert werden können.
  • Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, vorteilhafte Verfahren zur Herstellung von Stärkehydrolysaten mit Dextroseäquivalentwerten nicht wesentlich über 18 zu entwickeln.
  • Die Erfindung soll ferner neue Stärkehydrolysatprodukte mit geringer Umwandlung zur Verfügung stellen.
  • Außerdem sollen nach der Erfindung Stärkehydrolysatprodukte mit Dextroseäquivalentwerten nicht über 18 und die eine große Klarheit, ein nicht-rückläufiges Verhalten und kein Zerfließen aufweisen, entwickelt werden.
  • Nach der Erfindung wird eine Stärke in Wasser mit einer Konzentration an Festeubstanzen von etwa 10 bis etwa 40 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-, aufgeschlämmt. Alle Arten von Stärke, Stärkeprodukten oder stärkeartigen Stoffen können verwendet werden, wie zum Beispiel Kartoffeln, Milokorn, Weizen, Süßkartoffeln, Tapioka und dergleichen. Reine Maisstärke wird jedoch bevorzugt. Zu der wässrigen Stärkeaufschlämmung wird alpha-Amylase, vorzugsweise bakterielle alpha-Amylase, oder eine Säure, wie Salzsäure, Oxalsäure oder Schwefelsäure und dergl., zugefügt. Die Aufschlämmung wird dann kurz bei einer relativ hohen Temperatur gehalten, um eine praktisch vollständige Verflüssigung der Stärke zu erzielen. In diesem Verfahrensstadium wird die Stärke verflüssigt, d.h., die Stärkekörner werden zu einem Brei verarbeitet, und die Stärke wird hydratisiert und in einem solchen Ausmaß dispergiert, daß eine hydrolytische Spaltung der Stärkemoleküle leicht bewirkt werden kann. Während dieser Verflüssigungestufe läßt man die Dextrinbildung aus der Stärke nicht bis zu einer Stufe fortschreiten, bei der der Dextroseäquivalentwert der Stärke wesentlich über 3 ist.
  • Demnach ist die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Verflüssigungsstufe, der Verfahrensabschnitt, in dem die Stärkekörner gequollen und dispergiert werden, und dieser Verfahrensabsohnitt wird fortgeführt, bis praktisch die gesamte Stärke gelatiniert worden ist, was durch das Fehlen von Doppelbrechung ermittelt wird. Es ist ein wesentliches Merkmal des erfindungsgeiäßen Verfahrens, daß die Dextrinbildung aus der Stärke unterdrückt wird oder nur in einem geringen Maße stattfindet, bis eine praktisch vollständige VerflUssigung erzielt wird, und die Verflüssigung daher unter Bedingungen durchgeführt wird, die ein Zuetandekoteen der gewünschten Ergebnisse erlauben. Die Vertltsgigung der Stärke kann in irgendeiner geeigneten Vorrichtung vorgenommen werden, die es ermöglicht, daß die Strkeaufschlenmung bei einer erhöhten Temperatur gehalten wird, und die vorzugiweise mit Einrichtungen zum Rühren der Aufschlämmung versehen ist. Eine hohe Temperatur, d.h. eine Temperatur über 900C, und vorzugsweise von etwa 920 bis 950", wird für diese Verfahrensstufe angewendet. Es bestehen voneinander abhängige Beziehungen zwischen der Temperatur, dem pH-Wert, der Zeit und der Art des verwendeten Behandlungsmittels im Hinblick auf das Zueiner standebringen .1 praktisch vollständigen Verflüssigung bei kleinster Dextrinbildung, und jede dieser Bedingungen läßt eine Veränderung innerhalb bestimmter Grenzen zu.
  • Zur Durchführung der Verflüssigung mit alpha-Amylase wird das Enzym im allgemeinen in Mengen von etwa 2500 bis 9000 und vorzugsweise von 3000 bis 6000 SKB-Einheiten je 454 g Stärke verwendet. Das pH der Stärkeaufschlämmung wird auf ein pH von etwa 6 bis 8, vorzugsweise von 6,5 bis 7,5, eingestellt, und die Aufschlämmung wird bei einer erhöhten Temperatur über 900C für kurze Zeit gehalten, um eine praktisch vollständige Verflüssigung der Stärke zu erzielen. So wird zum Beispiel mit einer gereinigten alpha-Amylase, die in Mengen von etwa 3600 bis 7200 SKB-Einheiten Je 454 g verwendet wird, eine praktisch vollständige Verflüssigung der Stärkeaufschlämmung mit einem Gehalt an Festsubstanzen von 20 bis 30 % und mit einem pH von 6,5 bis 7,5 im allgemeinen in einer Zeitspanne von 5 bis 20 Minuten bei Temperaturen von 90 bis 95°C erreicht.
  • Wenn eine Säure, wie zum Beispiel Salzsäure, für die Verflüssigung verwendet wird, wird die Säure im allgemeinen in solchen Anteilen eingesetzt, daß eine Chlorwasserstoff-Normalität in der Stärkeaufschlämmung von 0,02 bis 0,12, und vorzugsweise von 0,02 bis 0,04, hergestellt wird. Die Aufachlämmung wird bei einer hohen Temperatur, wie zum Beispiel von 100° bis 160°C für eine kurze Zeitspanne gehalten, um eine praktisch vollständige Verflüssigung der Stärke zu erzielen. Bei einer Stärkeaufschlämmung zum Beispiel, die 20 bis 30 Gew.- Festsubstanzen enthält, wird eine Mineralsäure, wie zum Beispiel Salzsäure, in einer Menge zugefügt, daß der Säuregrad der Aufschlämmung auf etwa O,06-normal eingestellt wird. Die angesäuerte Aufschlämmung wird dann in ein Reaktionsgefäß gepumpt und etwa 3 bis 4 Minuten lang auf eine Temperatur von 1000C erwärmt. Die Aufschlämmung wird dann abgekühlt und durch Zugabe eines alkalischen Stoffes, wie zum Beispiel Natriumhydroxyd, neutralisiert.
  • Bei Anwendung von Säuren oder Enzymen wird die Verflüssigungsstufe in jedem Fall gemäß der Erfindung unter Bedingungen durchgeführt, die eine praktisch vollständige Gelatinierung der Stärke bewirken, wobei die Dispersion praktisch frei von restlichen Stärkekörnen ist und der meßbare Dextroseäquivalentwert der Stärkedispersion nicht über etwa 3 liegt.
  • Nachdem die Verflüssigung praktisch vollständig stattgefunden hat, wird die verflüssigte Stärke dann mit einem Enzymsystem zur Dextrinbildung behandelt, so daß ein endgültiges Hydrolysat erzeugt wird, das einen Dextroseäquivalentwert nicht wesentlich über 18 aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Stärkehydrolysat einen Dextroseäquivalentwert zwischen 8 und 18 auf. Bei dieser Dextrinbildungsstufe des Verfahrens werden die verflüssigten Stärkemoleküle nach und nach zu kürzeren Fragmenten hydrolysiert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren finden so die Verflüssigungs- und Dextrinbildungsreaktionen mehr nacheinander als gleichzeitig statt und führen so zu einem schmalen Größenbereich von Stärkefragmenten. Bei den bekannten Verfahren zur Stärkehydrolyse finden die Verflüssigung, die Dextrinbildung und die Verzuckerung gleichzeitig statt, und-weil die Geschwindigkeit der Dextrinbildung größer ist als die Geschwindigkeit, mit der die Verflüssigung stattfindet, insbesondere bei solchen Stärkefraktionen, die sich nur schwer in eine Paste oder einen Brei überführen lassen, findet eine beträchtliche Dextrinbildung statt, bevor eine vollständige Verflüssigung eingetreten ist, was zur Folge hat, daß das Stärkehydrolysat aus Stärkefragmenten mit weitem Größenbereich zusammengesetzt ist.
  • Die Dextrinbildungsstufe wird durch Behandlung der verflüssigten Stärkeaufschlämmung mit einem dextrinbildenden Enzym, wie zum Beispiel alpha-Amylase, insbesondere mit bakteriellen alpha-Amylasen, durchgeführt. Es ist vorteilhaft, die Dextrinbildungsstufe in Form einer Chargenumsetzung durchzuführen.
  • Das dextrinbildende Enzym wird im allgemeinen in solchen Mengen verwendet, daß etwa 300 bis 3000 SKB-Einheiten zur Verfügung stehen. Ein Überschuß an dem für die Verflüssigung verwendeten Mittel kann während der Dextrinbildungsstufe, die bei einer Temperatur von 650 - 85°C, vorzugsweise von 74O - 80°C, und bei einem pH von 7,0 - 9,0, vorzugsweise von 7,5 - 8,5, innerhalb einer zur Erzeugung des Hydrolysats mit dem gewünschten Dextroseäquivalentwert, vorzugsweise einem Wert zwischen 8 und 1&, erforderlichen Zeit verbleiben. Im allgemeinen wird unter diesen Bedingungen die Dextrinbildung oder die Stärkeumwandlung bis zu dem gewünschten Ausmaß in Zeitspannen von etwa 30 bis 120 Minuten erzielt. Wenn die Dextrinbildung bis zu dem gewünschten Ausmaß fortgeschritten ist und der gewünschte Dextroseäquivalentwert erreicht ist, kann die Reaktion durch Ansäuern des Hydrolysats auf ein pH von 4 oder darunter oder durch Erwärmen auf eine zur Inaktivierung des dextrinbildenden Enzyms geeignete Temperatur, wie zum Beispiel auf eine Temperatur von 10000 oder darüber, beendet werden. Das Hydrolysat kann dann in einfacher Weise unter Benutzung üblicher Filtrationseinrichtungen filtriert und gewünschtenfalls konzentriert werden.
  • Eine wesentliche Eigenschaft von Stärkehydrolysaten, die nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren hergestellt worden sind, ist der relativ geringe Gehalt an Fragmenten mit hohem Molekulargewicht, die, wie angenommen wird, eine Rückbildung, eine Gelbildung und das Entstehen eines Schleiers in dem Endprodukt verursachen. Die erfindungsgemäßen Hydrolysate enthalten im allgemeinen so geringe Mengen an Bestandteilen mit hohem Molekulargewicht, daß wäßrige Dispersionen flüssig und trübungsfrei bleiben bei allen Konzentrationen an Festsubstanzen unter den nachfolgend für bestimmte Dextroseäquivalentwerte angegebenen Höchetwerten: Maximale Konzentration an Fest-D.X. des Hydrolysats substanz unter Erhaltung des flüssigen und trübungsfreien Zustands *) 8 10 % 10 20 % 12 35% 14 50 % 16 65 ffi 18 80 % *) Unter dem Ausdruck "trübungsfreier Zustand ist zu verstehen, daß der Durchlaßgrad für Lichtstrahlen durch das bei 10 0C gehaltene Hydrolysat innerhalb von 48 Stunden wenigstens 70 % beträgt.
  • Die erfindungsgemäßen Stärkehydrolysate sind in der Hinsicht einheitlich, daß sie einen Dextroseäquivalentwert unter 18 aufweisen und nicht mehr als 1 Gew.-% Glucose enthalten und, wie oben dargelegt wird, trübungsfrei sind. Die Oligosaccharidzusammensetzung des endgültigen Hydrolysats mit Dextroseäquivalentwerten von 8 bis 18 ist im allgemeinen wie folgt (durch Chromatographie bestimmt) : Polymerisationsgrad (PG*) in Gew.-% D.Ä. des PG PG PG PG PG PG PG PG PG PG PG Hydrolysats 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 über 10 8 1 3,5 5 4,5 4 6,5 6 4 2,5 2 65 10 1 5 6,5 5,5 4,5 9 8 5 3 1 52 12 1 5,5 7,5 6,5 5,0 11 10 5,5 3 1 40 14 1 5,5 8,5 6,5 5,5 13 12 6 3 1 35 16 1 5,5 9,5 7 6 15 13,5 6 2,5 1 30 18 1 6,0 10 7 6,5 17 15,5 6 2,5 1 24 *) Unter PG ist der Polymerisationsgrad von Glucose zu verstehen.
  • Zum Beispiel PG1 = Glucose, PG2 = Maltose usw..
  • Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung und deren Vorteile noch weiter.
  • Beispiel 1 Eine Stärkeaufschlämmung wurde unter Benutzung unmodifizierter industrieller Maisstärke, Wasser, alpha-Amylase und Calciumchlorid hergestellt. Die Aufschlämmung hatte die folgende Zusammensetzung: granulierte Stärke 1200 g Leitungswasser 4800 g CaC12 0,6 g alpha-Amylase 5 g entsprechend (3300 SKB-Einheiten/g) 6000 SKB-Einheiten/ 454 g Stärke pH 7,7 Die Stärkeaufschlämmung wurde mit eingestellter Geschwindigkeit in einen Zweistufenkonverter gepumpt, der aus 2 Rundbodenkolben mit Heizmänteln und Rührern bestand. Peristaltische Pumpen wurden angewendet, um das Material durch das System zu bewegen.
  • Die folgenden stationären Zustandsbedingungen wurden für jede Stufe eingestellt: 1.Stufe 2.Stufe (Verflüssigung) (Dextrinbildung) Volumen 500 ccm 1000 ccm Eintrags- und Abzugsgeschwindigkeit 25 ccm/Minute 25 ccm/Minute Verweilzeit 20 Minuten 40 Minuten Temperatur, oC 91 76 Eine Lösung von alpha-Amylase wurde tropfenweise in die zweite Konverterstufe mit einer Geschwindigkeit eingetragen, so daß 600 SKB-Einheiten Amylase je 454 g Stärke zur Verfügung gestellt wurden. Das ufmgewandelte Hydrolysat, das kontinuierlich aus dem Kolben der zweiten Stufe abgezogen wurde, wurde durch Zugabe von verdünnter Salzsäure auf ein pH von 5,5 eingestellt, um die Dextrinbildung zu beenden.
  • Das hergestellte ilydrolysat hatte einen Dextroseaquivalentwert (D.Ä.) von 12,3. Eine Probe des rohen Hydrolysats konnte leicht unter Benutzung einer geringen Menge eines Filterhilfsmittels und Verwendung einer standardmässigen Laboratoriumsfiltrationseinrichtung filtriert werden.
  • Beispiel 2 Calciumchlorid und alpha-Amylase wurden zu 8 1 Stärkemilch hinzugefügt und auf diese Weise eine Aufathlsmmung mit der folgenden Zusammensetzung erhalten: Trockene Stärke 2200 g CaC12 0,8 g alpha-Amylase 2,4 g (entsprechend 6000 SEB-Einheiten/454 g Stärke) pH 7,8 Wasser 6600 g Die Stärkeaufschlämmung wurde durch eine Anlage aus drei Reaktionsgefäßen mit in Betrieb befindlichen Rührern der Reihe nach unter Verwendung peristaltischer Pumpen gepumpt und dadurch ein kontinuierlicher Strom in jedes Reaktionsgefäß hinein und aus jedem Reaktionsgefäß heraus aufrechterhalten. Das erste Reaktionsgefäß wurde für die primäre Verflüssigungsstufe benutzt, während das zweite und das dritte Reaktionsgefäß für die Dextrinbildungsstufe eingesetzt wurden. In dem ersten Reaktionsgefäß wurden starke Rührbedingungen eingehalten, und die Stärkeaufschlämmung wurde so eingetragen, daß sie vollständig dispergiert wurde und meiatens in dem Augenblick des Eintragens in das Reaktionsgefäß sofort gelatinierte.
  • Die folgenden stationären Zustandsbedingungen wurden in jeder Konverterstufe eingestellt: Verflüssigung Dextrinbildung 1. Stufe 2.Stufe 3.Stufe Amylas e-SKB-Einheiten/454 g 6000 600-Volumen, ccm 1000 500 500 Eintrags- und Abzugsgeschwindigkeit, ccm/Minute 50 50 50 Verweilzeit, Minuten 20 10 10 Temperatur, oC 91 76 76 Von der dritten Stufe wurden Proben entnommen und bis zu einem pH von 3,5 angesäuert. Eine zusammengesetzte Probe wurde filtriert, mit Entfärbungskohle behandelt und zu einem farblosen Sirup eingedampft, der 72 % Festsubstanzen enthielt und einen Dextroseäquivalentwert von 15,6 aufwies. Ein merklicher Schleier wurde bei einem Aufbewahren bei Raumtemperatur nicht beobachtet.
  • Beispiel 3 Eine Stärkeaufschlämmung mit 20 % Feetsubstanzen wurde auf folgende Weise hergestellt: Granulierte Stärke 3560 g Leitungswasser 12440 g CaCl2 3,2 g pH 7,5 Amylase 2400 oder 4800 SKB-Einheiten/454 g Stärke, wie unten angegeben ist.
  • Die Stärkeaufschlämmung wurde kontinuierlich durch ein fur die Verflüssigung vorgesehenes Reaktionsgefäß, das mit einem in Betrieb befindlichen Rührer ausgestattet war, und dann durch ein röhrenförmig es 1,27 cm-Reaktionsgefäß von 30,5 m gepumpt.
  • Die stationären Zustandsbedingungen waren folgendermaßen:
    V e r f l ü s s i g u n g D e x t r i n b i l d u n g
    Verweil- Produkt Verweil- Produkt
    Temp. Amylase pH zeit D.Ä. Temp. Amylase pH zeit D.Ä.
    95°C 2400 7,5 5 Min. 1,4 76°C 1200 7,0 50 Min. 6,4
    95°C 4800 7,5 5 Min. 1,9 76°C 1200 7,0 50 Min. 14,9
    95°C 2400 7,5 10 Min. 1,4 76°C 1200 7,0 75 Min. 12,2
    95°C 4800 7,5 10 Min. 2,1 76°C 1200 7,0 75 Min. 12,2
    Beispiel 4 Eine wässrige Aufschlämmung aus unmodifizierter industrieller Maisstärke wurde auf 120 Bs eingestellt und mit Salzsäure folgendermaßen angesäuert: 120 Bs Stärkeaufschlämmung 220,3 Liter 5 n-Salzsäure 2,3 Liter End-pH der Stärkeaufschlämmung 1,8 Die Stärkeaufschlämmung wurde kontinuierlich durch einen eingestellten Kocher (Modell Kroyer) gepumpt, in dem die Stärke schnell auf eine Temperatur von 96 - 980C erwärmt und dann auf dieser Temperatur für eine zum Verflüssigen der Stärke und Hydrolysieren bis zu einem Dextroseäquivalentwert von etwa 3 ausreichende Zeitspanne gehalten wurde. Von der verflüssigten Stärke wurden Proben entnommen und bis zu einem pH von etwa 7,5 durch Zugabe von 2 n-Natriumhydroxyd neutralisiert.
  • Die Proben wurden auf 780C abgekühlt und mit bakterieller alpha-Amylase 1 - 2 Stunden lang behandelt, um eine Umwandlung bis zu einem Dextroseäquivalentwert weniger als 18 zu erzielen.
  • Die Umwandlung wurde durch Ansäuern bis zu einem pH von 4, wodurch die Amylase inaktiviert wurde, beendet.
  • Die Bedingungen und Ergebnisse für zwei Beispiele, die nach dem vorstehend beschriebenen Säure-Enzymverfahren hergestellt worden sind, werden nachfolgend angegeben Bedingungen
    Beispiel V e r f l ü s s i g u n g D e x t r i n b i l d u n g Produkt
    Nr. Konz. Temp. Verweil- D.Ä. pH Temp. Amylase Verweil- D.Ä.
    HCl °C zeit. GP-Einheiten/ zeit.
    454 g
    1 0,06n 98°C 3 Min., 2,6 7,2 76°C 600 60 Min. 15,5
    35 Sek.
    2 0,06n 100°C 3 Min., 3,7 7,5 76°C 800 60 Min. 16,9
    35 Sek.
  • Ergebnisse - Sacchariverteilung
    Beispiel % Zusammensetzung
    Nr. D.Ä. PG
    1 2 3 4 5 6 7
    1 15,5 0,51 4,29 7,37 7,48 5,72 10,2 11,8
    2 16,9 0,10 5,54 8,76 6,94 4,81 12,9 9,20
    Diese Ergebnisse zeigen, daß, wenn die Stärke mit Säure bis zu einem Dextroseäquivalentwert von etwa 3 verflüssigt und anschließend eine enzymatische Dextrinbildung bewirkt wird, das erhaltene Produkt eine Saccharidverteilung aufweist, die genau derjenigen gleicht, die durch enzymatische Verflüssigung erzeugt wird, d.h., der Glucosegehalt beträgt weniger als 1, und der Maltosegehalt liegt nicht über 6 . Die Hydrolysate können ferner zu einem Sirup konzentriert werden, der eine Konzentration an Festsubstanzen von 60 % aufweist, und solche Sirupe bleiben bei 1000 länger als 48 Stunden lang klar.
  • Daraus ist ersichtlich, daß entweder eine Säure- oder eine Enzymverflüs 5 igung zur Durchführung der Erfindung angewendet werden kann, wobei der wesentliche Faktor darin besteht, daß der beim Verflüssigen durch Säure oder Enzym erzielte Dextroseäquivalentwert einen Dextroseäquivalentwert von etwa 3 nicht überschreitet.
  • Beispiel 5 Dieses Beispiel erläutert die Wirkung der Anfangstemperatur, die bei der Verflüssigungsstufe angewendet wird, auf die Filtrationsgeschwindigkeit, auf eine Trübung und auf eine Schleierbildung in dem Endhydrolysat.
  • Eine Stärkeaufschlämmung mit 20 % Festaubstanzen wurde folgendermaßen hergestellt: Granulierte Stärke 3560 g Leitungswasser 12440 g CaCl2 3,2 g pH 7,5 Amylase 3000-6000 SKB-Einheiten/ 454 g Stärke, wie unten angegeben ist.
  • Die Stärkeaufsohlämmung wurde durch einen zusammenhängenden Laboratoriumskonverter gepumpt, der aus zwei Reaktionsgefäßen mit in Betrieb befindlichen Rührern bestand. In den beiden Reaktionsgefäßen wurde das Verflüssigen durchgeführt.
  • In dem zweiten Reaktionsgefäß wurde eine intermediäre Verflüssigungsatufe bei einer Temperatur vorgesehen, die höher war als die bei der ersten Verflüssigungsstufe angewendete Temperatur. In allen Fällen wurde nach dem Verflüssigen die Dextrinbildung in einem rohrförmigen Reaktionsgefäß ausgeführt. Weitere alpha-Amylase wurde direkt vor dem rohrförmigen Reaktionsgefäß zugefügt. Proben der rohen Hydrolysate wurden bezüglich ihrer Filtrierbarkeit und des Grdbungsgrads verglichen. Die Schleierbildung wurde nach dem Piltrieren und einem Konzentrieren bis zu einem Gehalt an Festsubstanzen von 50 % gemessen.
  • Die nach Einstellung eines stationären Zustands bestehenden Bedingungen werden in der nachfolgenden Tabelle angegeben.
    Verflüssigungsstufe Dextrinbildungsstufe
    Zwischen-
    1. Stufe stufe 2. Stufe Rohprodukt
    Temp. Amylase pH Ver- D.Ä. Temp. Ver- pH Temp. Amylse Zeit Filtra- Trü- D.Ä. Klar-
    °C weil- °C weil- tions- bung heit
    zeit zeit. ge- %
    schwin-
    digkeit*
    76 3000 7,5 30 0,3 -- -- 7 76° 300 50 25 ccm 45 16,3 gut
    Min. Min.
    76 " " " " 97°C 10 7 76° 1800 50 88 ccm 6,5 16,7 schlecht
    Min. Min.
    91 6000 7,5 30 3,2 -- -- 7 76° 1200 50 4 Min., 2,0 13,6 gut
    Min. Min. 30 Sek.
    91 " " " " 97°C 10 7 76° 1800 75 2 Min., 0,5 12,3 gut
    Min. Min. 30 Sek.
  • * Filtrationsgeschwindigkeit: Volumen des Filtrats in 10 Minuten durch einen 9 cm-Trichter bei einem Vakuum von 740 mm Hg oder die Zeit, um 100 ccm Hydrolysat zu filrieren.
  • Vorstehender Tabelle kann entnommen werden, daß die in der Probe vorhandene Trübung, die bei einer konstanten Temperatur von 760C verflüssigt worden war, sehr groß war, und daß die Filtrationsgeschwindigkeit der Probe sehr klein war. Die Klarheit der Probe war jedoch sehr gut. Gleichfalls wies die Probe, die bei einer Anfangstemperatur von 760C verflüssigt worden war, und bei der das Verflüssigen bei einer Temperatur von 970C beendet worden war, eine relativ starke Trübung und eine kleine Filtrationsgeschwindigkeit auf. Die Klarheit dieser Probe war ebenfalls schlecht. Im Gegensatz dazu wiesen die beiden Proben, die bei den höheren Temperaturen verflüssigt worden waren, eine geringe Trübung auf, und die Filtrationsgeschwindigkeit war bei diesen beiden Proben gut.
  • Die Klarheit dieser Proben war ebenfalls gut. Die zunächst bei 91°C verflüssigte Probe, bei der das Verflüssigen bei 97°C beendet wurde, war bezüglich der Filtrationsgeschwindigkeit und einer Trübungsbildung überlegen. Diese Werte erläutern die Bedeutung, die der Durchführung der Verflüssigungsstufe gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer hohen Temperatur, d.h. bei einer Temperatur über 900C, zukommt.
  • Figur 1 der Zeichnung ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der für das Verflüssigen angewendeten Temperatur und der Filtrationsgeschwindigkeit des endgültigen Stärkehydrolysats erläutert. Wie den angegebenen Werten entnommen werden kann, war die Filtrationsgeschwindigkeit des verflüssigten Stärkehydrolysats bei einer Temperatur von 950C wesentlich besser als die der Stärkehydrolysate, bei denen das Verflüssigen bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt worden war.
  • Ein Stärkehydrolysat mit geringem Dextroseäquivalentwert, das nach der Erfindung hergestellt worden ist, wurde mit Stärkehydrolysaten, die nach den fruher bekannten Verfahren gewonnen worden sind, verglichen. Die Stärkehydrolysate wurden dabei folgendermaßen hergestellt: Verfahren 1 - Umwandlungsverfahren nach der Erfindung Eine Stärkeaufschlämmung wurde folgendermaßen hergestellt: Granulierte Stärke 3700 g Leitungswasser 12 Liter CaCl2 3,2 g alpha-Amylase 12,5 g (12000 SKB-Einheiten/454 g Stärke) pH 7,7 Die Stärkeaufschlämmung wurde in kontinuierlicher Weise in einem Reaktionsgefäß, das mit einem in Betrieb befindlichen Rührer versehen war, bei 91 - 92°C mit einer Verweilzeit von 25 Minuten verflüssigt. Proben der verflüssigten Stärke wurden dann chargenweise dem Dextrinbildungsverfahren mit 1200 SKB-Einheiten Amylase/454 g bei 760C für 10, 30 und 60 Minuten unterworfen. Die Dextrinbildung wurde durch Ansäuern bis zu einem pH von 3,5 beendet.
  • Verfahren 2 - Bekanntes Enzymumwandlungaverfahren Es wurde eine Stärkeaufschlämmung mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt: Granulierte Stärke 935 g Leitungswasser 3065 g CaC12 0,8 g alpha-Amylase 0,77 g (300 SKB-Einheiten/454 g Stärke) pH 7,0 Die Stärkeaufschlämmung wurde gerührt und langsam auf 760C erwärmt und bei dieser Temperatur 15 Minuten lang gehalten.
  • Die Stärkeaufschlämmung wurde dann 10 Minuten lang auf 970C erwärmt, auf 7600 abgekühlt und dann erneut mit alpha-Amylase (1200 SKB-Einheiten/454 g) behandelt. Die Proben wurden nach 10 und 60 Minuten entnommen und bis zu einem pH von 3,5 angesäuert.
  • Verfahren 3 - Bekanntes Säureumwandlungsverfahren Eine Aufschlämmung von Stärke und Säure wurde unter Verwendung von 400 g granulierter Stärke und 1600 g 0,06 n-Salzsäure hergestellt. Die Stärkeaufschlämmung wurde gerührt und langsam erwärmt, so daß die Temperatur nach 1 Stunde 97°C erreichte.
  • Die Proben wurden nach 90, 113 und 140 Minuten entnommen und bis zu einem pH von 4-5 mit Natriumcarbonat neutralisiert.
  • Die Proben von jedem der drei Umwandlungsverfahren wurden hinsichtlich der Leichtigkeit, mit der filtriert werden kann, und der Trübung (d.h. suspendierter Pestsub9tanzen) verglichen. Nach dem Filtrieren und Eindampfen bis zu einem sirupartigen Zustand wurden die Hydrolysate nach Unterschieden im Klarheitsgrad untersucht. Die Ergebnisse werden in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben.
  • Vergleich von Strärkehydrolysaten mit niedrigem Dextroseäquivalentwert - hergestellt nach verschiedenen Verfahren Rohes Hydrolysat Endgültiger Sirup Filtrations- % Trocken geschwindig- Trübung substanz D.Ä. Klarheit keit * Vol.-% ccm/Minute Verfahren 1 80/10 6 48 8 undurchsichtiges Gel 100/6 2 64 15 klar 100/6 3 71 17 klar Verfahren 2 9/10 2,5 67 15 undurchsichtiges Paste 15/10 2,0 61 17 Schleier Verfahren 3 100/3 15 58 13 undurchsichtiges Paste 100/4 10 68 18 undurchsichtiges Paste 100/3 10 72 33 undurchsichtiges Paste * Filtrationstest - 100 ccm rohe Probe + 1 g Filter Cel wurden bei Raumtemperatur durch ein 9 cm-Buchner-Trichter unter einem Vakuum von 711 mm Hg filtriert.
  • Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß das rohe Hydrolysat, das nach der Erfindung hergestellt worden ist (Verfahren 1), viel leichter zu filtrieren war als das nach dem Verfahren 2 hergestellte Hydrolysat. Ein anderer markanter Unterschied bei den drei Verfahren liegt in dem Klarheits- und Beständigkeitsgrad des endgültigen Sirups, der nach jedem Verfahren erhalten wurde. Alle nach Verfahren 3 gewonnenen Konzentrate (Säurehydrolyse) wurden innerhalb von 24 Stunden bei Raumtemperatur undurchsichtige Gele oder Pasten. Es ist daher offensichtlich, daß Hydrolysate mit geringem Dextroseäquivalentwert nach den bekannten Säureumwandlungsverfahren einen ziemlich hohen Anteil an längerkettigen Molekülen enthalten, die eine Rückbildung und-eine Gelbildung induzieren.
  • Das Endprodukt der beiden Verfahren 1 und 2 war in einem ausgeprägten Maße dem Endprodukt des Säureverfahrens (Verfahren 3) bezüglich der Klarheit und einer Rückbildung überlegen. Für einen gegebenen Dextroseäquivalentwert jedoch war das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt wesentlich besser als das nach einem der bekannten Umwandlungsverfahren hergestellte Produkt. Die Unterschiede bezüglich der Klarheit und der Rückbildungseigenschaften beweisen eindeutig, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine einheitlichere Hydrolyse bewirkt, bei dem das Hydrolysat nur wenig langkettige lineare Moleküle aufweist, die, wie angenommen wird, für die Schleierentstehung und die Rückbildung verantwortlich sind.
  • Figur 2 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehungen von Dextroseäquivalentwerten und dem maximalen Prozentgehalt an Festsubstanzen erläutert, die in den Stärkehydrolysaten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und den bekannten Verfahren hergestellt worden aind, vorhanden sein können, wobei die Hydrolysate flüssig und frei von einem Schleier (einer Trübung) bleiben. Die in Figur 2 angegebenen Werte zeigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren zu Stärkehydrolysaten führt, die flüssig und trübungßfrei bei viel höheren Konzentrationen an Festsubstanzen bleiben, als die Stärkehydrolysate, die nach den bekannten Säure- oder Enzymverfahren erhalten werden können.
  • Wie oben aufgezeigt worden ist, wird die Dextrinbildungsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem pH in dem Bereich von 7,0 bis 9,0 und vorzugsweise bei einem pH von 7,5 bis 8,5 durchgeführt. Die Filtrierbarkeit der Stärkehydrolysate wird in bemerkenswerter Weise durch das verwendete pH bei der Dextrinbildungsstufe beeinflußt. Der Einfluß des pH-Werts wird graphisch durch die in Figur 3 angegebenen Werte erläutert. Diese Werte wurden durch Verflüssigung eines Stärkehydrolysats bei einer Temperatur über 900C und nachfolgende Durchführung der Dextrinbildung bei einer Temperatur von 760C mit bakterieller alpha-Amylase bei verschiedenen pH-Werten erhalten. Den graphisch dargestellten Werten kann entnommen werden, daß die Filtrationsgeschwindigkeit der Stärkehydrolysate besser war, wenn höhere pH-Werte bei der Dextrinbildungsstufe angewendet wurden. Dieses trifft für Stärkehydrolysate mit geringen Dextroseäquivalentwerten zu, obwohl gerade solche Produkte im allgemeinen schwerer filtriert werden können.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus der vorstehenden Erörterung klar hervor. Es ist zu ersehen, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren einheitliche Stärkehydrolysate mit einem geringen Dextroseäquivalentwert (18 oder geringer) erhalten werden. Diese Stärkehydrolysate, die nicht mehr als 1 % Glucose oder 6 ffi Maltose enthalten, bleiben trübungsfrei, auch wenn der Gehalt an Festsubstanzen sogar 80 % für ein Produkt mit einem Dextroseäquivalentwert von 18 beträgt. Außerdem können die Stärkehydrolysate mit geringer Umwandlung leicht unter Anwendung üblicher Filtrationstechniken filtriert werden und zeigen nur eine kleine Neigung zu einer Rückbildung in Lösung auf. Die einzigartigen oder neuen Stärkehydrolysate sind besonders für eine Verwendung in Nahrungsmitteln geeignet, bei denen nicht-rückbildende Eigenschaften und die Fähigkeit, nicht zu verfliessen oder nicht zu zergehen, besonders wichtig sind, wie zum Beispiel bei Zuckerglasuren und Geleeüberzügen, Eaffeebleichmitteln, Prucht- und Getränkepulvern, Gewürzmischungen und Nahrungsmitteln, bei denen ein milder Geschmack, ein schwacher süßer Geschmack und eine geringe Neigung, zusammenzubacken oder klebrig zu werden, von Bedeutung sind.
  • In der gesamten Beschreibung ist die Enzymaktivität in Form von SKB-Einheiten ausgedrückt worden, die nach dem Untersuchungsverfahren von Sandtedt, R.M., Kneen, E. und Blish, M.J., beschrieben in Cereal Chemistry 16, 712 (1939), ermittelt worden sind.
  • Patentansprüche :

Claims (10)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren Zur Herstellung eines Stärkehydrolysats, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Aufschlämmung von Stärke mit einer Säure oder einem Enzym zur Verflüssigung der Stärke und zur Erzeugung einer wäßrigen Dispersion, die praktisch frei von restlichen Stärkekörnern ist ud einen meßbaren Dextroseäquivalentwert nicht wesentlich über eta 3 aufweist, behandelt dann die genannte Dispersion mit einem dextrinbildenden Enzym unter Bildung eines Hydrolysats mit einem Dextroseäquivalentwert nicht wesentnieK über 18 behandelt, die dextrinbildende Reaktion beendet und das so erzeugte Hydrolysat gewinnt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verflüssigung mittels einer Säure oder eines Enzyms bei einer Temperatur über 9000 ausführt und die dextrinbildende Stufe bei eier Temperatur unter 850C ausführt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verflüssigung unter Verwendung von alpha-Amylase bei einem pH von etwa 6 - 8 ausführt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeicS,et, daß man die Verflüssigung unter Verwendung von alpha Amylase bei einer Tenperatur von etwa 92 bis 95°C und bei einem pH von etwa 6,5 bis 7,5 ausführt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verflüssigung unter Verwendung einer Säure bei einer Temperatur von etwa 100 bis 160°C ausführt.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dextrinbildung unter Verwendung einer bakteriellen alpha-Amylase bei einer Temperatur von etwa 65 bis 850C und einem pH von 7 bin 9 ausführt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dextrinbildung bei einer Temperatur von etwa 74 bis 80°C und bei einem pH von etwa 7,5 bis 8,5 ausführt.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dextrinbildung unter solchen Bedingungen ausführt, daß ein Hydrolysat mit einem Dextroseäquivalentwert von etwa 8 bis 18 erhalten wird.
  9. Stärkehydrolysat mit einem Dextroseäquivalentwert nicht wesentlich über 18 und einer Saccharidzusammensetzung, bei der der Anteil an Glucose geringer als etwa 1 Gew.-% ist und der Anteil an Maltose geringer als etwa 6 Gew.-% ist, wobei das genannte Hydrolysat flüssig und trübungsfrei ist (mit einem Durchlaßgrad für Lichtstrahlen durch das Hydrolysat, das bei 10°C gehalten wird, innerhalb einer Zeitspanne von 48 Stunden von wenigstens 70 ), wenn die Konzentration an Festsubstanzen so viel wie 80 Gew.-% für ein Produkt mit einem Dextroseäquivalentwert von 18 ausmacht.
  10. 10. Stärkehydrolysat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Hydrolysat flüssig und trübungsfrei bleibt bei einer Xonzentration an estsubstanzen unter den folgenden Höchstwerten flir die angegebenen DeEtroseäquivalentwerte: Dextroseäquivalent höchste Konzentration unter des Hydrolysats Beibehaltung des flüssigen und und trübungsfreien Zustands 8 10 ffi 10 20 % 12 35 %0 14 50 % 16 65 % 18 80 %
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