DE2142362A1

DE2142362A1 - Verfahren zur Gewinnung niedermoleku larer korniger Dextrine

Info

Publication number: DE2142362A1
Application number: DE19712142362
Authority: DE
Inventors: Okayama Sugimoto Kaname (Japan)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-09-02
Filing date: 1971-08-24
Publication date: 1972-03-09
Also published as: US3799805A; DE2142362B2; BE772105A

Description

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• COCO München 22

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Ken Hayashibara kho 7185

SJ/Br

Verfahren zur Gewinnung niedermolekularer körniger Dextrine

Die Erfindung /betrifft ein Verfahren zur Gewinnung niedermolekularer körniger Dextrine mit geringer Molekularstreuung durch Stärkeabbau mittels Säuren*

Ein derartiger Stärkeabbau erfolgt üblicherweise durch mehrtägiges Behandeln von Stärkekörnern in verdünnten wässrigen Säuren unterhalb der Raumtemperatur , worauf das Produkt entsäuert und getrocknet wird. Da der Quell- und Gelatinierpunkt der Stärkekörner bei etwa 60° 0 liegt, wurde bisher der Stärkeabbau zur Verhütung der Stärkegelatinierung bei einer Temperatur unterhalb der Baumtemperatur durchgeführt. Die deshalb zwangsläufig mehrere Tage dauernde Stärkebehandlung war daher unwirtschaftlich· Vorzugsweise bei der Gewinnung niedermolekularer Dextrine, die stark wasserlöslich sind, war eine niedrige

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Behandlungstemperatur besonders notwendig, widrigenfalls die Ausbeute sank. Würde man nämlich die Reaktionstemperatur auf über 37° G erhöhen, so wurden die Stärkekörner quellen, mit Fortschreiten des Abbaues die Körner löslich und gegebenenfalls niedermolekulare Dextrine vom Polymerisationsgrad unter etwa 28 herausgelöst werden. Demnach war die Umwandlung unversehrter Stärkekörner in Dextrine nach den bekannten Verfahren unmöglich. .

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit in der Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung niedermolekularer Dextrine in erhöhter Ausbeute und in verkürzter Zeit ohne Gelatinierung der Stärkekörner. Die Schwierigkeit bestand in der zur Verringerung der Reaktionsdauer zwangsweise notwendigen Erhöhung der Reaktionstemperatur, gleichzeitig jedoch in der Vermeidung einer der Temperaturerhöhung naturgemäß folgenden Quellung, Gelatinierung und Elution der Stärkekörner. Überraschenderweise wurde gefunden, daß diese Aufgabe, nämlich die gleichzeitige Verhinderung einer Stärkegelatinierung und eines teilweisen Inlösungsgehens der gebildeten Dextrine und Oligosaccharide, durch Mitverwendung wasserlöslicher organischer Lösungsmittel mit Erfolg gelöst wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewinnung niedermolekularer · körniger Dextrine durch Abbau von Stärtekörnern mittels

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verdünnter wässriger Säuren ist dadurch, gekennzeichnet, daß man den Stärkeabbau durch Erwärmen der Stärkekörner mit Lösungen der Säuren in einem Gemisch von Wasser und mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln bei über 60° 0, vorzugsweise etwa 65° 0 durchführt.

Als Lösungsmittel werden gemäß der Erfindung vorzugsweise niedere Alkenole, wie Äthanol, Methanol, n-Propanol und iso-Propanol, sowie Aceton und niedere Fettsäuren bzw. deren Gemische angewandt. In Gegenwart derartiger, mit Wasser mischbarer Lösungsmittel kann die Eeaktionstemperatur bis zu den Temperaturen, bei welcher die Stärkekörner üblicherweise gelatinieren, gefahrlos erhöht, dadurch die Reaktionsdauer im beträchtlichen Ausmaße verkürzt und in hoher Ausbeute Dextrine von niedrigen Polymerisat!onsgraden (P.G.) gewonnen werden.

Während beispielsweise zur Gewinnung von Dextrinen vom P.G. etwa 28/29 bei 37° C bei Anwendung einer rein wässrigen 1IT-SaIzsäure oder -Schwe—felsäure eine Reaktionsdauer von 18 Tagen, bei Anwendung einer wässrigen 1N-Salpetersäure sogar eine Dauer von 60 Tagen erforderlich ist, läßt sich bei Verwendung einer Lösung von IN-Salzsäure in 70%ige^ Äthanol die Reaktionstemperatur auf über 65° 0 erhöhen und damit die Reaktionsdauer auf unter 12 Stdn. erniedrigen.

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Ein wesentliches Merkmal des neuen Verfahrens "besteht in der Gewinnung von niedermolekularen Dextrinen, die einen hohen Gehalt an geradkettigen Bestandteilen aufweisen. Demzufolge lassen sich die· erhaltenen Dextrine in einem höheren Grad mit Beta-rAmylasen hydrolisieren, als dies mit üblichen Dextrinen möglich ist. Die Erhöhung des Gehaltes an geradkettigen Molekülen ist die !folge der Abspaltung der in den anwesenden Amylopektinmolekülen enthaltenen Verzweigungen, wodurch sich seinerseits eine verstärkende Auswirkung der Beta-Amylolyse ergibt. Hieraus folgt die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Dextrinprodukte als Ausgangsstoff zur Herstellung von stark maltosehaltigen Sirupen mittels Beta-Amylase.

In den nachfolgenden Beispielen betreffen die Mengenangaben Gewichtsprozente.

Beispiel 1

Zu einem Gemisch von

20 g Süßkartoffelstärke mit 18 % Feuchtigkeit und 50 ml eines 65 %igen wässrigen Äthanols

wird eine genügende Menge Salzsäure zugesetzt, damit in der Gesamtmischung eine 1N-HC1 vorliegt. Man läßt das Gemisch bei

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65° C 24 h stehen, entsäuert dann, wäscht mit Äthanol und trocknet. Ausbeute 70 %. Das erhaltene Dextrinprodukt hat -einen P.G. von 24,8» Ein Hydrolyseversuch ergibt, daß der

«liegt
"Bydrolysegrad "bei 70,2 %ζ wogegen die Ausgangsstärke einen solchen von lediglich 58 % aufweist.

Beispiel 2

Man arbeitet ähnlich wie im Beispiel 1, versetzt jedoch Süßkartoffelstärke mit einer Lösung von 1N-Schwefelsäure im 75#igen wässrigen Äthanol. Die Umsetzung erfolgt bei 65° C in 72 h; hierauf wäscht man das Abbauprodukt mit Äthanol und trocknet. Es west einen P.G. im Bereich zwischen 10 und 30, im Mittel von. 22,1 auf. Ausbeute 60 %. Der Beta-Amylolyse-Bereich liegt bei 78,1 %\ das Produkt enthalt somit hauptsächlich geradkettige Dextrine.

Beispiel 3

100 g Maisstärke werden mit 300 ml eines 70%igen wässrigen Äthanols, das auf 11T-HOl eingestellt ist, versetzt. Das Gemisch erwärmt man in einem mit Rückflußkühler versehenen ErIenmeyerkolben 20 h bei 65° 0, filtriert dann, läßt den Niederschlag zwecks Entfernung der HCl 2 h in 200 ml 80%igem Methanol liegen, filtriert und trocknet. Das Produkt ist in warmem Wasser löslich. Ausbeute 67 %, P.G. 25,5, Beta-Amylolyse-Grad der 1 %igen Lösung 75,5 %.

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- 6 Beispiel 4

Man vermischt 100 g Stärke von wächsernem Mais mit 200 ml eines 60 %igen wässrigen Acetone, das auf 1N-H₂SO^ eingestellt ist, erwärmt das Gemisch 70 h bei 60° C im vorgenannten Erlenmeyerkolben, filtriert, wäscht zur Entfernung der H₂SO^ mit 70 %igem wässrigen Aceton und trocknet. Ausbeute 72 %, P.G. 75,5 %.,

Beispiel 5

Entsprechend Beispiel 2 taucht man Süßkartoffelstärke in auf 1N-H₂SO^ eingestelltes wässriges Äthanol und behandelt die Mischung 72 h bei 65° Q. Das entsäuerte und gewaschene Produkt löst man mit Vasser zu einer 25 %igen Dextrinlösung, stellt diese auf pH 6,0 ein, gibt 5 Einheiten (je g Stärke) einer aus Weizenkleie extrahierten Beta-Amylase zu und verzuckert sie in 10 h bei 60° 0. Die erhaltene Zuckerlösung wird mit Aktivkohle entfärbt, mit Ionenaustauscher gereinigt und zu einem 75 %igen stabilen Maltosesirup eingedampft, der eine im Verhältnis zu üblichen Maltosesirupen niedrigere Viskosität aufweist.

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Claims

2H2362 24-. August 1971 kho 7185 SJ/Br Patentansprüche

1. Verfahren zur Grewinnung niedermolekularer körniger Dextrine mit geringer Molekularstreuung durch Abbau von Stärkekörnern mittels verdünnter wässriger Säuren, dadurch gekennzeichnet , daß man den. Stärkeabbau durch Erwärmen der Stärkekörner mit Lösungen der Säuren in einem Gemisch von Vasser und mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln bei über 60° G_t vorzugsweise etwa 65° C,
durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Äthanol, Methanol, n-Propanol, iso-Propanol, Aceton und/oder eine niedere Fettsäure anwendet.

3. Verwendung der VerfahrensjTodukte nach Anspruch 1 zur Herstellung maltosereicher Sirupe durch Beta-Amyloiyse.

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