DE2166121A1

DE2166121A1 - Verfahren zur herstellung von verzuckerungsprodukten von staerke, die geeignete diaetetische und natuerliche suesstoffe darstellen

Info

Publication number: DE2166121A1
Application number: DE2166121*A
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Current assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Priority date: 1970-10-27
Filing date: 1971-10-26
Publication date: 1973-05-03
Also published as: DE2167078C2; DE2153232B2; DK143906C; DE2166121C3; FR2110070A5; DE2167078B1; CA973492A; US3868464A; GB1377223A; DK143906B; DE2153232C3; DE2153232A1; NL175071C; DE2166121B2; NL7114799A; NL175071B

Description

PATENTANWÄLTE MEISSNER &

DIPL.-ING. HANS MEISSNER DIPL.-ING. ERICH BOLTE

D 528 BREMEN, 6.11.1972

—] Sievogtstraße 21

Bundesrepublik Deutschland

Anmelder; Telefon o«i-3*2019

5031JI SEIICA. KiVISIDV, LTD. Telegramme: PATMEIS BREMEN

ITo. 8, 2-chome, Kyobashi,
Chuo-ku,

Tokoy / Japan

-J Unter Zeichen 7911

Verfahren zur Herstellung von Verzuckerungs-

produkten von Stärke

Die Erfindung betrifft"ein Verfahren zur Herstellung von Stärkeverzuckerungsprodukten durch Umsetzen von Stärkematerialien (einschließlich der Amyloseanteile derselben) mit einer bestimmten neuen Amylase, die bei der Züchtung von Stämmen verschiedener Streptomyces-Arten gewonnen wird. Die anfallenden Verzuckerungsprodukte bestehen im wesentlichen aus Maltose und stellen brauchbare diätetische und natürliche Süßstoffe dar. Gegebenenfalls können diese zunächst erhaltenen maltosehaltigen Verzuckerungsprodukte anschließend in Gegenwart eines Nickelkatalysators hydriert werden,, wobei die·Maltose in Maltit umgewandelt wird. Letzterer läßt sich ebenfalls als diätetischer Süßstoff sowie für verschiedene andere Zwecke verwenden.

Aus der deutschen Patentschrift (Patentanmeldung P 21

232.1) derselben Anmelderin ist es bekannt,- daß man beim Züchten von Stämmen bestimmter Streptomycesarten, insbesondere Streptomycee albus, Streptomyoes aureofaciens, Streptomyces hygroscopicus, Streptomyces hygroscopicus var. angustomyceticus, Streptomyces

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BAD ORIGtNAL

viridochromogen.es, Streptomy-ces flavus und Streptomyces tosaensiB nov. sp. oder von deren natürlichen oder künstlichen Varianten oder Mutanten in einem Kulturmedium,das übliche Kohlenstoffquellen und Stickstoff quellen enthält, wie sie' üblicherweise zum Züchten von Actinomyceten unter äroben Bedingungen zur Verfügung stehen, neue Amylasen gewinnen kann, deren optimale Wirkungen gegenüber Stärkematerialien sich bei einem pH-Wert im Bereich von 4,5 - 5,0 entfalten, wobei die Hydrolysegrenze der Stärke bei diesem Enzym nicht weniger als 757° eier theoretischen Maltosemenge beträgt und das Verhältnis von Glukose zu Maltose, die durch die Wirkung dieses Enzyms aus "' Stärke gebildet wgrdoa,nicht mehr als 0,06:1 G-ewichtsteile beträgt.

Diese in der genannten Patentschrift erwähnten Amylasen, die hinsichtlich ihres optimalen pH-Bereichs, der Grenzen bei der Hydrolyse von Stärke, der Aktivierung durch das Calciumkation und' das Ghloridanion nicht mit anderen bekannten Amylasen übereinstimmen, werden jetzt erfindungsgemäß zur Herstellung von Stärkeverzuckerungsprodukten verwendet, die als diätetische und natürliche Süßmittel brauchbar sind. Infolge des relativ niedrigeren optimalen pH-Bereiches und des höheren optimalen Temperaturbereiches sowie des verhältnismäßig hohen Wertes \ für die Grenze der Hydrolyse von Stärke, in Verbindung mit einem niedrigen Verhältnis von Glukose zu Maltose ist ihre Verwendung zur handelsmäßigen Herstellung von Maltose aus Stärke besonders vorteilhaft. Das ist, wie jetzt gefunden wurde, darauf zurückzuführen, daß der verhältnismässig niedrige optimale pH-Bereich und der höhere optimale .Temperaturbereich die Stärkehydrolyse in einem solchen pH-Bereich und bei einer solchen Temperatur zulassen, daß die Verschmutzung der Verzuckerungsmischung durch das Wachstum von unerwünschten Mikroorganismen verhindert wird, weil der relativ hohe Wert für die Grenze der Stärkehydrolyse eine vollständigere und wirksamere Hydrolyse der Stärke er-

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BAD ORIGfMAL

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mögliclrb und der niedrige Wert für das Verhältnis von Glukose zu Maltose zu einer "bevorzugten Bildung von Maltose führt; die Verzuckerung der Stärke unter vorwiegender Bildung von Maltose läßt sich daher glatter durchführen und die Ausbeute an Maltose ist im Vergleich zur Verwendung anderer "bekannter •Amylasen erheblich "besser.

1819 wurde von De Sau Suure entdeckt, daß Maltose in den Hydrolyseprodukten von Stärke vorliegt. 1947 erhielt dieses Produkt von Dubruntant den Namen "Maltose". Maltose ist chemisch ein Disaccharid, in dem zwei Moleküle D-Glukose in α-Form miteinander verbunden sind. Reine'Maltose, liegt in Form eines weiß gefärbten Pulvers vor, das in Wasser leicht; löslich ist (wenn· reine Maltose ein Molekül Wasser aufnimmt, kristallisiert das Hydrat), und Maltose hat einen Süßegrad, der der Hälfte bis zu einem Drittel von Rohrzucker entspricht, Maltose hat jedoch eine sehr gut schmeckende Süße und kann als Zucker bezeichnet werden, der für die menschliche Gesundheit bei der Verhinderung von Gewichtszunahmen und der Verhinderung von Zahnzerstörungen im Vergleich zu Rohrzucker günstiger ist. Maltose wird üblicherweise durch Hydrolyse von Stärke unter der \Yirkung von Malz hergestellt und wird daher häufig als Malzzucker bezeichnet. Bei der Umsetzung von Malz mit Stärke ist jedoch die Ausbeute an Maltose relativ gering, so daß die Verwendung von Malz zur handelsmäßigen Herstellung von Maltose nicht sehr günstig ist. Bei der Hydrolyse von Stärke unter Verwendung von Malz werden üblicherweise Hydrolysate erhalten, die einen relativ geringen Maltosegehalt von etwa 4-0 $, auf Trockengewicht sbasis bezogen, enthalten. Unterwirft man dieses Hydrolysat einer besonderen Behandlung-wie einer Fraktionierung oder einer Molekularsiebbehandlung, läßt es sich mehr oder weniger konzentrieren, jedoch nur bis zu einem Maltosegehalt von etwa 50 $· " . ■

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Es bestellt neuerdings eine grosse Nachfrage in der Konfektindustrie und Nahrungsmittelindustrie nach Maltose, da diese eine gut schmeckende Süße hat und als Süßstoff "besonders günstig ist. Die-Nachfrage steigt auch nach Maltose als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Maltit. Maltit läßt sich herstellen durch katalytisch^ Hydrierung von Maltose, · und die Nachfrage nach Maltit steigt deshalb, weil Maltit selbst ein Zucker ist, der weder am menschlichen Stoffwechsel teilnimmt- noch zu einem G-ewichtsanstieg führt und darüberhinaus aufgrund seiner charakteristischen physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften auch andere Anwendungen findet. Eine industriell brauchbare Herstellungsmethode für Maltose dürfte daher große Zukunft haben. :

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verzuckerungsprodukten von Stärke, die geeignete diätetische und natürliche Süßstoffe darstellen, ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Stärkematerial (einschließlich von Amylose ) in wässriger Dispersion mit einer bei der aeroben Züchtung bestimmter Streptomycesstamme, nämlich Streptomyces albus, Streptomyces aureofaciens, Streptomyces hygroscopicus, Streptomyces hygroscopicus var. angustomyceticus, Streptomyces viridochromogenes, Streptomyces flavus und Streptomyces tosaensis, gewonnenen Amylase, die ihre optimale ^v enzymatisch^ \7irksamkeit bei Stärkematerialien bei pH-Werten im Bereich von 4,5 - 5,0 entfaltet und bei'welcher die Grenze für die Hydrolyse von Stärke nicht weniger als 75 °!° der theoretischen Maltosemenge und das Verhältnis von G-lukose zu Maltose bei der Bildung der letzteren aus Stärke nicht mehr als 0,06 : 1 G-ewichtsteil betragen, umsetzt, bis die erhaltene wässrige Lösung der Verzuckerungsprodukte mindestens 70 °/o Maltose, auf Trockengewichtsbasis berechnet, enthält.

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Bei eiern Verfahren gemäi3 der Erfindung kann das Stärkematerial, das zur Umsetzung mit der Amylase aus den Streptomydes-Stämmen verwendet wird, ein beliebiges Stärke- oder stärkehaltiges Material, das aus süßen Kartoffeln, Kartoffeln, Maisstärke, Tapiokastärke, Reis, .Weizen oder Gerste usw. erhalten wird, einschliesslich Amylosen sein. Die Amylase aus Streptomyces, die bei dem Verfahren der Erfindung verwendet wird, kann ein rohes oder gereinigtes Produkt sein, welches bei der Züchtung eines Stammes der vorstehend genannten sieben Streptomyces-Arten erhalten worden ist. Vorteilhafterweise verwendet man die Amylase -aus den Streptomyces-Stämmen in l^xorm einer gereinigten pulverförmigen Masse. Es ist jedoch auch möglich, das KuIturfiitrat selbst direkt oder eine wässrige lösung einer Rohamylase oder einer gereinigten, jedoch nicht getrockneten Amylase zu verwenden.

Im einzelnen wird das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt durchgeführt: die als Ausgangsmaterial benutzte Stärke wird zunächst mit Wasser gewaschen, um Fremdstoffe zu entfernen, und dann in Wasser auf eine geeignete Konzentration dispergiert. Eine Amylase aus Streptomyces kann dann unmittelbar mit der gewaschenen Stärke in der wässrigen Dispersion umgesetzt werden; im allgemeinen zieht man es jedoch vor, vor der Verzuckerungsbehandlung der Stärke mit der Streptomycesamylase die Stärke durch Umsetzung mit einer bekannten verflüssigenden Amylase, zum Beispiel bakterieller a-Amylase, zu verflüssigen. Zur Verflüssigung wird die Stärke bei einem pH-Wert von 5-6 und bei 70-90 G mit einer bekannten Amylase (zum Beispiel einer bakteriellen verflüssigenden Amylase, wie sie im Handel unter der Bezeichnung "Spitase SP-1" erhältlich ist) umgesetzt. Vorzugsweise verwendet man eine wässrige Stärkedispersion mit einer Starkekoiizentration von 30-40 Gewichts-^. Fach der Verflüssigung wird, die verflüssigende Amylase durch Erwärmen inaktiviert. Anschließend wird die verflüssigte. Stärke in der

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in der wässrigen Dispersion oder'Lösung mit der Streptomycesamylase verzuckert. Die Streptomycesamylase kann in Form des KuIturfiltrats, als aus dem KuIturfiltrat ausgefällte Rohamylase oder als Lösung einer teilweise gereinigten Amylase, die bei der Reinigung des KuIturfiltrats anfällt, oder als ausgefällte Amylase, die bei der Reinigung des KuIturfiltrats ausfällt, oder als gereinigte und getrocknete pulverförmige Amylase ver-■ wendet und zugegeben werden. Es ist günstig, wenn die Streptomycesamylase zu der verflüssigten Stärke in Anteilen von 100 bis 1000 Verzuckerungseinheiten vorzugsweise in einer Menge von 200 400 Verzuckerungseinheiten je 1 g Stärke zugegeben wird, wobei die Verzuckerungsstufe bei einem pH-Wert von 4-6 und bei 50 - 60 G durchgeführt werden sollte. Die Verzuckerungsumsetzung kann durchgeführt werden, bis eine wässrige Lösung des Verzuckerungsproduktes der Stärke mit einem Maltosegehalt von 70 oder mehr Gewichts-^ (auf Trockenbasis) vorliegt; danach kann die Verzuckerungsumsetzung abgebrochen werden, weil der Endpunkt erreicht ist. Anschließend wird das Enzym durch Erhitzen der verzuckerten Stärkelösung inaktiviert. Die inaktivierte Reaktionsmischung, d.h. die verzuckerte Stärkelösungl die mindestens

als 70 Gewichts-/'» Maltose enthält, kann dann gegebenenfalls solche

als Süßstoff verwendet ^rden. Man kann das gewonnene Verzuckerungsprodukt aber auch einer Mitration und/oder einem Konzentrierungsverfahren, dem sich ein Entfärbungsverfahren . und/oder ein Entsalzungsverfahren (wenn erforderlich) anschließt, unterwerfen»

Eine Entfärbung der Losung der verzuckerten Stärke, in der die Amylase durch Erhitzen inaktiviert ist, kann einfach durch Verwendung von Aktivkohle erfolgen. Die Entfärbung und auch die Entsalzung können jedoch auch mit beliebigen bekannten Ionenaustauscherharze^, die üblicherweise für diese Zwecke verwendet werden, durchgeführt werden. Die entfärbte und entsalzte Zuckerlösung, die auf diese Weise erhalten wird, kann anschließend durch Eindampfen eingeengt und, wenn erforderlich, getrocknet

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werden; man erhält so ein pulverförmiges Produkt, das im
wesentlichen aus Maltose besteht. Dieses Produkt kann als
gut schmeckender'natürlicher Süßstoff in der Ivonfektindustrie, !Nahrungsmittelindustrie, pharmazeutischen Industrie und für andere AnwencLungszwecke verwendet werden.

Nachstehend ist die Analyse eines Süßstoffs, der unter Verwendung von Amylase aus Streptomyces hygroscopicus gemäß der Erfindung hergestellt worden ist, angegeben:

Maltose 75,4 Gew.-fa

Glukose 3,1 Gew.-^

Uligo-Zueker ' - ' _

(einschließlich von Malztriose,
Maltoteträose usw.) 10,1 Gew.-fi

Dextrin 11,4 Gew.-?ä

Im folgenden werden die Bedingungen untersucht, unter denen die Verzuckerung von Stärke unter Verwendung der Amyläse aus Streptomyces hygroscopicus gemäß der Erfindung am besten
durchgeführt werden kann,-

(1) Untersuchung über den Einfluß der Keaktionstemperatur
auf die Verzuckerung* '

Stärke aus süßen Kartoffeln wurde zunächst unter folgenden Verflüssigungsbedingungen verflüssigt:

Stärkekonzentration i 30 $

süße Kartoffelstärke

Anteil an bakterieller : 0,2 fo

verflüssigender Amylase

(im Handel als "Spitase

_SP-1") zugegeben in fo Stärke _

pH : 6,0

Temperatur : 84-87°ö

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- 8 - ■ ■ . ■ ■ "

Die verflüssigte Stärke wurde dann bei einem Anfangs-pH-wert von 6,0 48 Stunden "bei verschiedenen Temperaturen von 55°C, 65°C und 70⁰C in.Gegenwart von 400 Einheiten der Amylase aus Streptomyces hygroscopicus je 1g Stärke verzuckert, üie Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

Tabelle 1

Veränderung

des Grades der Stärkehydrolyse (nachstehend LTH abgekürzt) in Abhängigkeit von der Zeit bei verschiedenen Reaktions-

temperaturen

Temperatur	16 Std.	22 dtd.	Zeit	40 Std*	44 Std.
	73	86	26 Std.	90	90
55⁰C	80	85	87	88	85
65⁰C	52	53	87	46	45
70⁰C		,50

Bemerkungen: Die Verzuckerungsreaktion wurde bei 4O⁰C durchgeführt . Es erfolgte jedoch keine Bestimmung des Grades der Stärkehydrolyse (MH), da unerwünschte Mikro-0rganismen in großer Menge gebildet wurden. ₍

Aus den vorstehend beschriebenen Versuchen kann man erkennen, daß eine Reaktionstemperatür von 55⁰C für das Verzuckerungsverfahren geeignet ist. Der Grad der Stärkehydrolyse (MH) wird durch folgende Gleichung angegeben:

Reduzierende Gesamtwirkung der MH = Produkte, berechnet als Maltose χ 100

Gesamtzuckermenge

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In der Gleichung entspricht "die G-esamtzuekermenge" der gesamten reduzierenden Wirkung der vollständig hydrolysieren Stärke, iDerechnet als Glukose; die reduzierende Wirkung wurde nach dein Titrationsverfahren von Somogyi bestimmt.

(2) Untersuchungen'über den Einfluß der Konzentration des Enzyms bei der Verzuckerunp;sreaktion.

Stärke aus süßen Kartoffeln wurde zunächst unter folgenden Bedingungen verflüssigt:

Stärkekonzentration : 3 °/°

Anteil der bakteriellen
verflüssigenden Amylase
(im· Handel als "Spitase
SP-1") zugegeben in <?Ό Stärke : 0,1 °,Ό

pH : 6,0

Tenraeratur * : 84-87°C

Die verflüssigte Stärke wurde anschließend bei einer Temperatur von 55 C. und einem Anfangs-pH-w'ert von 6,0 48 Stunden verzuckert, indem die Amylase aus Streptomyces hygroscopicus in verschiedenen xlnteilen von 50 Einheiten, 100 Einheiten, 200 Einheiten, 400 Einheiten, und 300 Einheiten je g der Stärke zugesetzt wurde, Von Zeit zu Zeit wurden Proben entnommen und der MH bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

Tabelle 2

Wert MH in Zeitintervallen bejT^es^rchiedenen Mengen Amylase bei der Verzuckerung

Anteil an verzuckernder
Amylase (Einheiten)

17 Std. 24 Std. 40 Std_o 48 Std.

50 u. 100 u. 200 u. 400 u. 800 u.

309 8 18/OS

40	44	67	64
57	63	77	69
70	72	73	74
81	81	82	82
96		104	106

Aus den vorstehenden Ergebnissen kann man erkennen, daß der Anstieg der IiH bei einer Amylasekonzentration von 800 u./g. Stärke maximal ist,, Aus wirtschaftlichen Gründen wird es in der Praxis jedoch vorgezogen, eine Konzentration von 400 u./g Stärke der verzuckernden Amylase aus Streptomyces hygroscopicus zu verwenden.

(3) Untersuchungen über den Einfluß der Stärkekonzentration auf die Verzuckerungsreaktion.

Ss wurden Versuche unter Verwendung von Stärke aus süßen Kartoffeln als Ausgangsmaterial durchgeführt, in welchen die " Stärke in verschiedenen Konzentrationen von 30 Gew.-$, 34 Gew.-^, 40 Gew.-$ und 45 Gew.-$ in y/ässriger Dispersion eingesetzt wurde.

Die Starice wurde zunächst bei einem pH-Y/ert von 6,0 und bei einer Temperatur von 84-8-7 Counter Verwendung einer bakteriellen veriltissigenden Amylase (Spitase üP-1 ) in einer Menge von 0,1 . Gew.-Φ der Stärke (10 u./g Stärke) verflüssigt.

jjie verflüssigte Stärke wurde anschließend bei 55°C und einem Anfangs-pH-Wert von 6,C 48 Stunden unter Verwendung der Amylase aus Streptomyces hygroscopicus in Anteilen von 400 u. je g Stärke verzuckert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt.

	3	bei verschiedenen der Verzuckerung	83 87 80	(66) (71) (51)	40 Stunden	48	stunden
	Wert MH in Zeitint erhall en Konzentrationen Stärke bei	Zi 17 Stunden 24 Stunden	88 (69) 91 (71) 84 (63)	88 85 84	(69) (66) (67)
	Stärkekonzen tration (Gew.	76 (66) 78.(61) 81 (61)
	30 : 34 ■'
Tabelle

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Die in Klammern gegebenen Werte zeigen den bestimmten Gehalt an Maltose in Gewichtsprozent, bezogen auf Trockengewicht.

Aus den Ergebnissen von Tabelle 3 kann man erkennen, daß eine Stärkekonzentration von 34 i° günstige Ergebnisse gibt und daß eine Stärkekonzentration von 40 $ zur Verringerung des Anstiegs der MH und des Maltosegehalts führt.

(4) Untersuchungen über den Einfluß der Reaktionszeit auf die Verzuckerung.

Stärke wurde bei Temperaturen von.84-87 0 und bei verschiedenen Stärkekonzentrationen von 30 Gew.-fo, 34 Gew.-% und 40 Gew.-^i unter Verwendung von 0,1 ^c/o einer bakteriellen verflüssigenden Amylase (Spitase SP-1) in üblicher Weise verflüssigt und anschließend bei einem Anfangs-pH-i/ert von 6,0 und bei 55°C unter Verwendung der Amylase aus Streptomyces hygroscopicus in Anteilen von 400 u./g Stärke verzuckert. Die Beziehung zwischen der Verzuckerungszeit (in Stunden) und der MH ist grafisch in Pig. 1 der beigefügten Zeichnung erfaßt.

Aus ]?ig.<1 kann man erkennen, daß die IHR nicht ansteigt oder sogar nach 40 Stunden Umsetzung bei jeder der Stärkekonzentrationen etwas abfällt. Daher wird angenommen, daß eine Verzuckerungszeit von 40 Stunden für die Verzuckerung von Stärke, die unter Verwendung der Amylase aus Streptomyces hygroscopicus aufgearbeitet wird, geeignet ist.

Y/ie vorstehend gezeigt, kann ein Stärkematerial in eine wässrige Lösung des Stärkehydrolysat es umgewandelt werden - das sind die Verzuckerungsprodukte der Stärke, die 70 oder mehr Gewichtsprozent Maltose auf Trockengewichtsbasis berechnet enthalten indem man die verflüssigte Stärke in wässriger Dispersion mit einer Amylase behandelt, die durch Züchtung eines Stammes der weiter vorn genannten besonderen Streptomyces-Arten gebildet

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BAD ORIGINAL

wird. Diese Lösung des Stärkehydrolysates mit dem hohen Maltosegehalt kann direkt als Maltosematerial..verwendet Y/erden.

V/enn Maltose katalytisch mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hickelkatalysators, insbesondere Raney-Fickelkatalysators, hydriert wird, kann sie in Maltit umgewandelt werden, d.h. in 4-0-[a-D-'GlucopyranosylJ-D-glucit. Dieser Maltit hat einen Süßegrad, der dem von Rohrzucker entspricht, ist jedoch im Gegensatz zu Rohrzucker als diätetisches Mittel anzusehen. Das bedeutet, daß man bei Verwendung von Maltit bei Menschen und Tieren nur eine geringe Assimilation im Körper feststellen kann. Darüberhinaus hat Maltit verschiedene Vorteile, die darin bestehen, daß er durch Mikro-Organismen nur wenig fermentierbar ist, jedoch eine hohe Fähigkeit zum Zurückhalten von Feuchtigkeit besitzt. Der Zuckeralkohol Maltit wird daher vora^ichtlich eine umfangreiche Anwendung in der Ernährung, in der Pharmazie und bei Kosmetika usw. finden. Zur Herstellung von Maltit hat . man bisher einfach hochreine Maltose katalytisch mit Wasserstoff in bekannter Weise reduziert. Die Verwendung von hochreiner Maltose als Ausgangsmaterial und der für die katalytische Hydrierung der Maltose verv^endete Mckelkatalysator sind jedoch beide kostspielig, so daß es bisher schwierig war, Maltit mit seinen vorteilhaften Eigenschaften mit geringen Kosten herzustellen.

Maltose wird bisher üblicherweise durch Hydrolyse eines Stärkematerials mit Malz oder dessen Enzymen hergestellt. Ein solches Stärkehydrolysat, das durch Verzuckerung von Stärke mit Malz erhalten wird, hat einen Maltosegehalt von 40 % oder weniger. Es wurde folgender Versuch durchgeführt: 1000 Teile süßer Kartoffelstärke und 2 Teile einer bekannten bakteriellen Amylase wurden zu 1200, Teilen Wasser gegeben, die Mischung gut bewegt und langsam zu 400 Teilen heißem Wasser zugegeben, das unter Rühren auf 85 - 90 G erwärmt worden war» Die Mischung wurde 30 Minuten bei Temperaturen von 85 - 87°C gehalten, anschließend

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SAD

auf 55-6O⁰G gekühlt, mit 5 Teilen pulverisiertem Malz versetzt und anschließend "bei einem pH-Wert von 5 unter gleichen Temperaturen 2 Stunden gehalten, um die Verzuckerung der Stärke zu beenden. Bei diesem Versuch war die Zuckerzusammensetzung des so gebildeten Stärkehydrolysate β 0,2 % Glukose, 26,1 <fo Maltose, 27,2 <$> Oligo-Zucker und 6-6,5 f» Dextrin,, Der Maltosegehalt war sehr viel geringer; Daraus kann man entnehmen, daß alle Stärkehydrolysate, die bisher zur Verzuckerung von Stärke mit Malz zur Verfügung standen, nur einen sehr geringen Maltosegehalt hatten, -so daß komplizierte, kostspielige Reinigungsverfahren notwendig waren, um die erforderliche hochreine Maltose aus solchen rohen Stärkehydrolysaten herzustellen.

Die erfindungsgemäß gewonnene Lösung des Stärkehydrolysates,' die mindestens 70 Gew.-^ Maltose, auf Trockenbasis berechnet, enthält, weist üblicherweise etwa folgende Zusammensetzung aufi. 75,4$ Maltose, 3,1 ^ Glukose, 10,1 fo Oligo-Zucker und 11,4 # Dextrin. Ss wurde nun gefunden, daß die Lösung eines Stärkehydrolysates dieser oder einer ähnlichen Zusammensetzung mit Wasserstoff in Gegenwart eines Kickelkatalysators hydriert werden kann, wobei die Maltose ohne Schwierigkeiten in Maltit umgewandelt wird, und zwar auch dann, wenn die Maltose vorher nicht in hochreinem Zustand isoliert worden ist. Es wurde ferner gefunden, daß aus der so hydrierten Stärkehydrolysat-Lösung leicht eine Mischung aus Zuckeralkohole!), abgetrennt werden kann, die 70 oder mehr Prozent Maltit und 5 oder weniger Prozent Sorbit, auf Trockengewichtsbasis berechnet, etnhält. Diese Mischung von Zuckeralkoholen ist als solche als diätetischer Süßstoff geeignet, weil die anderen Bestandteile in der Mischung Sorbit, Maltotriit, Maltotetrait usw. sind, die selbst ebenfalls diätetische Süßstoffe sind. Durch die Erfindung wird daher die billigere Herstellung einer im wesentlichen aus Maltit bestehenden Mischung von Zuckerälkoholen, die als diätetischer Süßstoff geeignet ist, in technischem Maßstab möglich. Bei diesem Verfahren geht man von Stärke aus, wandelt diese mit einer Streptomyces-Amylase in ein maltosehaltiges Material um und hydriert

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BAD

anschließend das maltosehaltige Material in Gegenwart eines Eiickelkatalysators.

Aus der Stärkehydrolysat-Lösung, die 70 oder mehr Prozent Maltose und 4 oder weniger Prozent Glukose, auf Trockengewichtsbasis berechnet, enthält, wird nach der Hydrierung mit Wasserstoff in Gegenwart eines Mckelkatalysators letzterer zurückgewonnen. Die danach vorliegende wässrige Lösung einer Mischung von Zuckeralkoholen, die mindesteng 70 $ Maltit und bis zu 5 r> Sorbit (Trockengewichtsbasis) enthält, kann gegebenenfalls zu einem Sirup eingeengt oder getrocknet werden.

Die Stärkehydrolysat-Lüsung aus der Verzuckerungsstufe -kann erfindungsgemäß direkt der katalytischem! Hydrierung unterworfen werden. Vorzugsweise wird sie jedoch zunächst entsalzt, entfärbt und auf einen Peststoffgehalt von 50 - 60 Gew.-^ eingeengt, bevor sie hydriert wird. Gegebenenfalls kann der.Maltosegehalt in der Stärkehydrolysat-Lösung durch eine geeignete Behandlung erhöht werden, bevor die Lösung katalytisch hydriert wird,. Zur Erhöhung des Maltosegehalts der btärkehydrolysat-Lösung kann man diese beispielsweise-mit einem organischen Lösungsmittel, wie Methanol, Äthanol usw. behandeln, um die Oligo-Zucker und Dextrin auszufällen; man kann die Lösung auch mit Aktivkohle behandeln oder der Ultrafiltration unterwerfen oder in anderer bekannter geeigneter Yifeise behandeln. Wird eine solche Stärkehydrolysat-Lösung mit erhöhtem Maltosegehalt katalytisch hydriert, so hat die Endmischung der gewonnenen Zuckeralkohole natürlich einen erhöhten Maltitgehalt..

Die katalytisch^ Hydrierung kann im einzelnen wie folgt durchgeführt werden:

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BAD

Zu der Stärkehydrolysat-Lbsung aus der vorstellend beschriebenen Verzuckerungsstufe, die gegebenenfalls durch geeignete Mittel entsalzt, entfärbt und/oder eingeengt worden ist, wird ein iiickel-iiydrierungskatalysator gegeben, vorzugsweise in Anteilen von 5 Gew.-^ des Zuckergehaltes der Lösung. Ein für diese Hydrierung geeigneter Hickelkatalysator ist beispielsweise Raney—Hickel T-1, das nach einem Verfahren von Dominguez et al nergestellt worden ist; (vgl. "Journal of Organic ChemistrY" Band 26, beite 1635 (1961)).

Außer Raney-Nickel können auch Nickel auf Diatomeen-Erde, · . Eickelformiat u.a. als Hydrierungskatalysatoren bei dem erlindungsgemälden Verfahren zur Anwendung gelangen. Bei Verwendung von Raney-Nickel T-1 ist es günstig, wenn die btärkehydrolysat-Lusung zunächst auf einen Ünfangs-pH-Wert von y,0 eingestellt und die katalytische Hydrierungsreaktion bei einer Reaktions-τ , temperatur von 1OÜ-150 C in 2 bis 4 Stunden unter einem Wasserstoffdruck von 100 - 150 kg/cm (Gauge) in bekannter Weise durchgeführt wird.

Die hydrierte Stärkehydrolysat-Lösung wird filtriert oder zentrifugiert, um den Hickelkatalysator daraus abzutrennen und wiederzugewinnen. Der \¥iedergewonnene Katalysator kann in einem weiteren Ansatz zur Hydrierung von Stärkehydrolysat-Lösung verwendet werden. Der Hickelkatalysator kann 5 bis 6 Mal zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Der zurückbleibende Anteil reduzierender Zucker, wie sie später definiert werden, der am Ende der Hydrierungsstufe in der hydrierten Stärkehydrolysat-Lösung festgestellt wird, liegt üblicherweise bei 0,2 $ nach dem ersten Durchgang der Hydrierungsstufe, die mit frischem Hickelkatalysator durchgeführt wird, und steigt dann allmählich auf 1,0 beim fünften bis sechsten Durchgang, der mit wiedergewonnenem und wiederverwendetem Mickelkata-lysator arbeitet.

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BAD

Die vollständig hydrierte und vom Uickelkatalysator befreite Stärkehydrolysat-Lösung kann dann in "bekannter Weise mit Ionenaustauscherharzen entsalzt und durch-Abdampfen von Wasser eingeengt werden; der danach vorliegende wässrige Sirup besteht aus einer Mischung der Zuckeralkohole mit einem Gehalt von 70 io oder mehr Maltit und 5 % oder weniger Sorbit, auf Trockengewichtsbasis berechnet. Gegebenenfalls kann der Sirup bis zur Trockne eingeengt werden.

Um die Gesamtmenge Uickelkatalysator, die in der katalytischen Hydrierungsstufe erforderlich ist, während der aufeinanderfolgenden Durchgänge zu verringern, kann der einmal verwendete Katalysator aus der Reaktionsmischung nach einem Durchgang wiedergewonnen und anschließend im nächsten Durchgang wieder verwendet werden. Bei der Wiederverwendung des zurückgewonnenen Katalysators können jedoch - wenn die Katalysatormenge in der Stärkehydrolysat-Lösung zu gering ist, um die gewünschte Hydrierung der Maltose und Glukose zu bewirken - unerwünschte Nebenreaktionen aufgrund der Tatsache auftreten, daß dann als Reaktionsbedingungen relativ hohe Temperaturen und Drucke notwendig sind, durch die die Qualität des Endproduktes zerstört wird. Wenn dagegen die Katalysatormenge zu groß ist, ist der Verlust an Katalysator bei der Wiedergewinnung zu groß und hat wirtschaftliche Nachteile. Bei einer Wiederverwendung des zurückgewonnenen Katalysators ist es daher wünschenswert, daß die Katalysatormenge in der Stärkehydrolysatlösung in einem Durchgang ein bestimmtes Mindestmaß erreicht. Wenn der Katalysator zurückgewonnen und wiederholt wiederverwendet wird, fallen die Wirksamkeit des und der Anteil an wiedergewonnenem Katalysator allmählich mit der Zeit der Wiederverwendung ab. Wenn der zurückgewonnene Katalysator einige Male in aufeinanderfolgenden Durchgängen wiederverwendet worden ist, ist er erschöpft und hat nur noch geringe katalytische Wirksamkeit; diese reicht nicht aus, um die gewünschten Reaktionen mit befriedigender Geschwindigkeit herbeizuführen, wodurch unerwünschte Nebenreaktiönen

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SAD ORfOlNAL

auftreten, die die Qualität des Endproduktes "beeinträchtigen. Ist der zurückgewonnene Katalysator erschöpft und weist nur noch geringe Aktivität auf, so muß natürlich eine Wiederverwendung desselben ausgeschlossen werden. Dieser erschöpfte, zurückgewonnene Katalysator hat aber noch eine katalytische Restaktivität, so daß es unwirtschaftlich ist, ihn unmittelbar als Abfall wegzuwerfen. Es wurde nun überraschenderweise festgestellt, daß die iiydrierungsstufe des erfindungsgeinäßen Verfahrens normal und erfolgreich über viele aufeinanderfolgende Durchgänge mit einer befriedigenden Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, ohne daß unerwünschte Kebenreaktionen auftreten, wenn man einen geringen Anteil frischen Nickelkatalysators zu dem erschöpften zurückgev/onnenen Katalysator gibt und den auf diese Weise reaktivierten wiedergewonnenen Katalysator in anschließenden ■ Durchgängen der Hydrierungsphase wieder verwendet. Das bedeutet mit anderen Worten, daß man durch Zugabe eines geringen Anteils an frischem ITickelkatalysator zu dem zurückgewonnen Katalysator^ der erschöpft ist aufgrund der Wiederverwendung in mehreren aufeinanderfolgenden Durchgängen der Hydrierungsstufe, eine befriedigende normale Hydrierung in weit mehr aufeinanderfolgenden Durchgängen erreichen kann. Dabei wird eine minimale Menge des Nickelkatalysators verwendet, der wiederholt zurückgewonnen, wiederverwendet und durch Zugabe eines geringen Anteils an frischem Nicke!katalysator reaktiviert wird.

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist es zweckmäßig, den Anteil an frischem ergänztem ITickelkatalysator so klein wie möglich zu halten. Damit eine wiederholte Verwendung des zurückgewonnenen Katalysators bei kontinuierlicher Gewinnung eines Endproduktes guter Qualität möglich ist, ist es notwendig, ungefähr die Zeitspanne zu bestimmen, nach welcher eine Ergänzung mit frischem Katalysator erforderlich ist. E.s wurde festgestellt, daß bei der katalytischen Hydrierung einer Stärkehydrolysat-Lösung unter Verwendung des vorstehend erwähnten Raney-Nickels T-1i

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BAD

die erforderliche Mindestmenge an Eackelkatalysator, die dem Verfahren zugeführt werden muß, die zur Ergänzung erforderliche Menge an frischem Fickelkatalysator und die Zeit bis zur Zugabe der ergänzenden Menge an frischem Katalysator dadurch bestimmt werden können, daß man die Restmenge an reduzierenden Zuckern, wie sie nachstehend für die Stärkehydrolysat-Lösung definiert wird, die vollständig hydriert worden ist, prüft. Die Restmenge reduzierender Zucker wird nach folgender Gleichung berechnet:

"Restmenge reduzierender Zucker" =

(Anteil reduzierender Zucker in der Stärke) (Hydrolysatlösung nach der katalytischen Hydrierung) -^- -iqq

(Anteil reduzierender Zucker in der Stärke) (Hydrolysatlösung vor der katalytischen Hydrierung)

Dabei bedeutet "der Anteil an reduzierendem Zucker" die Gesamtmenge an reduzierenden Zuckern, berechnet als Maltose, wie sie nach dem Titrationsverfahren von Somogyi gemessen wird*

Der Grad der katalytischen Hydrierung kann auch als "Umwandlungsgrad (°/o)ⁿ bestimmt werden, der wie folgt definiert ist:

"Umwandlungsgrad ($)" =

100 - (fo "Restmenge reduzierender Zucker" wie vorstehend definiert).

Die Vierte der Untersuchung sind grafisch in I¹Ig. 2 dargestellt; der Anteil des zugegebenen Katalysators (Gew.-^, bezogen auf den Anteil an reduzierendem Zucker, der in der Stärkehydrolysat-Lösung vorliegt) ist auf den Umwandlungsgrad (^cß>) bezogen, bei dem die Hydrierung in drei Stunden bei einer Temperatur von 130⁰G ein Maximum erreicht. Aus der Kurve von Pig. 2 kann man erkennen, daß das Verhältnis der Katalysatorbelastung mindestens 4 Gew.-fo

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SAD QRiGINAt

des Anteils der reduzierenden Zucker in der Stärkehydrolysat-Lösung entsprechen muß, um die Hydrierung bis zu einem "Umwandlungsgrad" von 99 f° durchzuführen (d.h., daß dann die "restliche Menge an reduzierenden Zuckern" 1 fo beträgt) und daß eine Mindestmenge an Katalysator von 5 $ erforderlich ist, um einen Umwandlungsgrad von etwa 100 $> zu erreichen (d.h., daß dann die "restliche Menge an reduzierenden Zuckern" gleich 0,2$ ist). Es kann dann keine Verbesserung im G-rad der Umwandlung mehr erreicht werden, sogar, wenn die Menge an Katalysator über 5 f° beträgt. Wenn daher die katalytische Hydrierung der Stärkehydrolysat-Lösung mit einem Katalysatoranteil von über 5 Gew.-$ der Menge der reduzierenden Zucker durchgeführt wird, kann im wesentlichen keine Verbesserung gegenüber einem 5 folgen Katalysatoranteil erreicht werden. Daraus ergibt sich, daß die erforderliche Katalysatormindestmenge von 5 Gew.-% der Menge der reduzierenden Zucker entsprechen soll, die in der zu hydrierenden Stärkehydrolysat-Lösung vorliegen. .

Es wurden noch weitere Versuchsreihen durchgeführt. Wenn der Katalysator in der erforderlichen Mindestmenge von 5 i° in den ersten Durchgang der katalytischen Hydrierung der Stärke— hydrolysat-Lösung gegeben, anschließend zurückgewonnen und in den weiteren aufeinanderfolgenden Durchgängen der Hydrierungsstufe unter Zurückgewinnung (so weit wie möglich) jeweils wiederverwendet wird, so zeigte sich, daß eine 5 bis 6malige Wiederverwendung des zurückgewonnenen Katalysators in aufeinanderfolgenden Durchgängen der Hydrierungsstufe möglich ist, ohne daß ein merklicher Abfall des Umwandlungsgrades der Stärkehydrolysat-Lösung während der Hydrierung eintritt und ohne daß ein, Anteil an frischem Katalysator zugegeben werden muß, obwohl etwas Katalysator während der Wiedergewinnung in jedem Durchgang verlorengeht. '

Zum Beispiel erreicht im 6. Durchgang die Restmenge der reduzierenden Zucker in der Stärkehydrolysat-Lösung nach be-

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endeter katalytischer Hydrierung etwa 1 fo oder weniger. Durch die Zugabe von frischem Katalysator in geringer Menge von 1 bis 3 Gew.-^c/o, bezogen auf den Anteil an reduzierendem Zucker in der zu hydrierenden Stärkehydrolysat-Lösung wird der erschöpfte zurückgewonnene Katalysator reaktiviert und dieser frische Katalysator kann dann wieder in weiteren Durchgängen der katalytischen Hydrierungsphase verwendet werden, ohne daß sich ein Abfall des Umwandlungsgrades unter 99 fo in den weiteren Durchgängen zeigt. Wird beispielsweise ein Anteil von 1 Gew.-fo an frischem Katalysator zugegeben, so steigt durch die Reaktivierung die Zeit für die mögliche Wiederverwendung des zurückgewonnenen Katalysators. Bin mit einem Anteil von 1 Gew.-fo reaktivierter Katalysator kann für zwei weitere Durchgänge wiederverwendet werden, während ein mit einem Anteil von 3 Gew.-$ reaktivierter Katalysator für 4 bis 5 weitere Durchgänge wiederverwendet werden kann» Es ist also möglich, zurückgewonnenen Katalysator lange wiederzuverwenden, wenn man zunächst den erschöpften zurückgewonnenen Katalysator mit 1 f> frischem Katalysator reaktiviert und zweimal wiederverwendet, dann den zurückgewonnenen bereits einmal reaktivierten und wieder erschöpften (so, caß bei der nachfolgenden Wiederverwendung der Umwandlungsgrad unter 99 f° fallen würde) Katalysator erneut mit 1 fo frischem Katalysator reaktiviert und wieder zweimal wiederverwendet,, dann wieder mit 1 fo frischem Katalysator reaktiviert und zweimal wiederverwendet usw.

Die katalytisch^ Hydrierung der Stärkehydrolysat-Lösung muß jeweils so weit geführt werden, daß der Umwandlungsgrad am Ende der Hydrie rungs stufe 99 fo oder mehr beträgt, damit ein Endprodukt mit einer guten Qualität erhalten wird_o Es ist daher notwendig, frischen Katalysator zu dem erschöpften zurückgewonnenen Katalysator zu geben, wenn der Umwandlungsgrad unter 99 fo oder etwa dabei liegt.

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Aus den vorstehenden Untersuchungen kann man schließen, daß es für eine wiederholte Zurückgewinnung und Wiederverwendung des Fickelkatalysators in wirksamer und wirtschaftlicher Weise vorteilhaft ist, den frischen Nickelkatalysator zu Beginn in den ersten Durchgang der katalytischen Hydrierung der Stärkehydrolysat-Lösung in einer Menge von 5 Gew.-$, auf der Basis des Anteils an reduzierenden Zuckern dieser Lösung, zu ^eben, dann den Katalysator wiederholt zurückzugewinnen und wiederzuverwenden, so daß fünf Ms sechs aufeinanderfolgende Ansätze der Stärkehydrolysat-Lö'sung katalytisch hydriert werden können, wobei frischer Katalysator in einer Menge von ,1 bis 3 Gew.-^ (auf der Basis des Anteils an reduzierenden Zuckern in der Stärkehydrolysat-Lösung) zu dem zurückgewonnenen Katalysator gegeben wird, wenn letzterer in einem solchen Ausmaß erschöpft ist, daß der damit erreichte Umwandlungsgrad auf einen Prozentsatz von etwa 99 °/° abgefallen ist, d.h. so weit erschöpft ist, daß die restliche Menge der reduzierenden Zucker etwa 1 $ in der Stärkehydrolysat-Lösung entspricht, wenn sie bei vollendeter Hydrierung gemessen wird. Der zurückgewonnene Katalysator, zu dem frischer Katalysator gegeben worden ist, kann dann wieder verwendet werden und diese Zurückgewinnung, Ergänzung und Wiederverwendung des Katalysators kann wiederholt werden.

Das. vorstehend beschriebene Verfahren wird nachfolgend noch weiter erläutert. Es wurde versucht festzustellen, welche Beziehung zwischen verschiedenen Mengen des frischen zugegebenen Katalysators ( in G-ew.-?& auf der Basis der Menge an reduzierenden Zuckern in der Stärkehydrolysat-Lösung, gemessen nach dem litrationsverfahren von Somogyi) und dem erschöpften zurückgewonnenen Katalysator besteht. Es wurde weiter untersucht, wie groß die Anzahl der möglichen weiteren Durchgänge bei der katalytischen Hydrierung der Stärkehydrolysat-Lösung ist, wenn mit dem Katalysator noch ein befriedigendes Ergebnis erzielt werden soll. Weiter wurde die durchschnitt- *zurückgewonnenen, reaktivierten

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liehe Katalysatorbelastung für jeden Durchgang des Verfahrens bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.

	Tabelle 4	mittlere Katalysator menge in jedem Durchgang (Gew.-$)
Ergänzter Anteil an frischem Katalysator (Gew.-#)	Anzahl weiterer möglicher Durchsätze	0,91 io
0,5 io	0 .	' 0,75 io
1,0 io	2	0,78 %
2,0 fo	3	0,80 io .
3,0 io	4	0,82 io
4,0 io	5	0,83 °/o
5,0 io	6

Mit Bezug auf Tabelle 4 wurde die mittlere Katalysatormenge

für jeden Durchgang nach folgender Gleichung berechnet:

5 io (das ist die Anfangsmenge " (ergänzter Anteil frischer

an Katalysator für den + Katalysator in ^) ersten Durchgang)

6 (das ist die Anzahl der (Anzahl weiterer möglicher

Durchgänge ohne Ergänzung Durchgänge) durch frischen Katalysator) .

Aus den Ergebnissen von Tabelle .4 kann man erkennen, daß bei einer Ergänzung mit 1,0 bis 3,0 $ frischem Katalysator die mittlere Katalysatorbelastung für jeden Durchgang auf einem Minimum gehalten werden kann, im Vergleich zu anderen Fällen, wo der frische Katalysator in kleineren und höheren Anteilen von 0,5 und 4 io zugegeben worden war»

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B*ei der Durchführung der katalytischen Hydrierung der Stärkehydrolysat-Lösung ist es daher besonders wirtschaftlich, wenn man·den frischen Nickelkatalysator in den ersten Durchgang der Hydrierung in einer Menge von 5 Gew.-$, bezogen auf den Anteil an reduzierenden Zuckern in ,der Stärkehydrolysat-Lösung, gibt und dann den zurückgewonnenen Nickelkatalysator in dem zweiten Durchgang und anschließenden weiteren Durchgängen der

Hydrierung wiederverwendet und dabei mit frischem Katalysator in Anteilen von 1 bis 3 Gew.-^ (bezogen auf den Anteil an reduzierenden Zuckern in der Stärkehydrolysat-Lösung) versetzt, wenn der zurückgewonnene Katalysator so weit erschöpft ist, daß die Restmenge an reduzierenden Zuckern in der Stärkehydrolysat-Lösung am Ende eines Durchganges etwa 1 fo beträgt.

In der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Verzuckerung -des Stärkemateriales nach voraufgegangener Verflüssigung desselben durch eine bekannte verflüssigende Amylase. Man kann' auch direkt von Amylose ausgehen und die Umsetzung gemäß der Erfindung mit einer Streptomyces-Amylase durchführen und dann gegebenenfalls ■ die Hydrierung anschließen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. - - . - ■

Beispiel 1 ^ ·

Zu einer wässrigen Dispersion von'9 kg Kartoffelstärke in 12 1 ■ Leitungswasser, die mit Natronlauge auf einen Anfangs-pH-Wert von 6,0 eingestellt worden war, wurden 0,1 $ einer bekannten bakteriellen verflüssigenden Amylase (im Handel erhältlich als "Spitase'" von der IFa. Nagase Sangyo Co. Ltd., Japan) zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde dann tropfenweise zu 18 1 heißen Wassers gegeben, während die Temperatur bei 70-73 C gehalten wurde, so daß die Verflüssigung der Stärke vollendet werden konnte. Danach wurde.die. verflüssigende Amylase durch 5minütiges

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Erhitzen der Lösung auf 10O⁰O inaktiviert. Nach Abkühlen der Lösung auf eine Temperatur von 55°C wurde rohe Streptomyces- , Amylase, vorzugsweise eine Amylase, die gemäß Beispiel 1 im .

Patent (Patentanmeldung P 21 53 232.1) hergestellt

worden ist, in Anteilen von 400 Einheiten je g Stärke zugegeben. Die Mischung wurde dann auf einen Anfangs-pH-Wert von 6,0 eingestellt und 40 Stunden bei 55°C gehalten, um die Verzuckerung vollständig zu machen. Nach beendeter Verzuckerung wurde die Reaktionsmischung filtriert, in üblicher \¥eise mit Aktivkohle entfärbt und dann mit Hilfe eines bekannten ent- ■ salzenden Ionenaustauscherharzes entsalzt. Die so behandelte Mischung wurde anschließend durch Abdampfen von Wasser im 'Vakuum so eingeengt, daß man 10 kg eines klaren und farblosen ' Sirups aus Stärkehydrolysat erhielt, der 3,6 fo Glukose, 72,5 f> Maltose-, 10,3 f° Maltotriose und 13,6 fo Dextrin enthielt (der Was sergehalt betrug 25 Gew. -$>)., die als flüssiger natürlicher Süßstoff geeignet war, der hauptsächlich Maltose enthielt.

Beispiel 2

9 kg süße Kartoffelstärke wurden in 12 1 Leitungswasser dispergiert. Zu der Dispersion aus Stärke wurden 0,1 fo einer bekannten bakteriellen verflüssigenden Amylase gegeben, nachdem der pH-Wert auf 6,0 eingestellt worden war. Die Stärkedispersion wurde dann tropfenweise zu 18 1 heißen Wassers gegeben,-während die Temperatur der Mischung bei 84-87 C gehalten wurde, so daß die Dextrinisierung der Stärke vollendet wurde. Die bakterielle verflüssigende Amylase wurde dann durch 5minütiges Erhitzen auf 100⁰C inaktiviert. Nach Abkühlen der verflüssigten Stärkelösung auf 55 0 wurde die rohe Streptomyces-Amylase (vgl. Beispiel 1) in Anteilen von 400 Einheiten je g Stärke 'zugegeben. Die Mischung wurde auf einen pH-Wert von 6,0 eingestellt und zur Verzuckerung 40 Stunden bei 55⁰O gehalten.

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Nach beendeter Verzuckerung wurde die Reaktionsmischung filtriert, in üblicher Weise mit Aktivkohle entfärbt und mit einem bekannten entsalzenden Ionenaustauscherharz, entsalzt. Die so behandelte Mischung wurde durch Abdampfen von Wasser unter Vakuum eingeengt, so daß man 9,6 kg eines^klaren und farblosen Sirups erhielt, der 3,1 fo Glukose, 73»6 f° Maltose, 9»8 fo Maltotriose und 13,6 f> Dextrin enthielt (der Wassergehalt betrug 25 Gew.~f°) der als flüssiger natürlicher Süßstoff,

»
der hauptsächlich Maltose enthielt, geeignet ist.

Beispiel 3 ■ -

9 kg Maisstärke wurden in 12 1 Leitungswasser dispergiert und zu der erhaltenen Dispersion wurden Q,3 % einer be&annten bakteriellen verflüssigenden Amylase gegeben, nachdem der pH-Wert auf 6,0 eingestellt worden war. Die Stärkedispersion wurde dann mit 0,02 fo Oalciumhydroxyd auf einen pH-Wert von" 6,3 eingestellt und bei 92-93°C gehalten, wobei eine erste Verflüssigung eintrat. Nach dieser ersten Verflüssigung wurde die Dispersion 10 Minuten bei 12T⁰O behandelt und anschließend mit 0,05 fo einer bakteriellen verflüssigenden Amylase versetzt, wodurch eine zweite Verflüssigung eintrat. Nach. Beendigung der Verflüssigung wurde die verflüssigende Amylase durch 5minütiges Erhitzen auf 100°0 inaktiviert. Nach Abkühlen der verflüssigten Stärkelösung auf 55⁰C wurde rohe Streptomyces-Amylase (vergl, Beispiel 1) in Anteilen von 400 u./g Stärke zugegeben. Die Verzuckerun,
40 Stunden ein.

Die Verzuckerung trat bei einem pH-Wert von 6,0 bei 55 0 in

Nach beendeter Verzuckerung wurde die Reaktionsmischung filtriert, in üblicher Weise mit Aktivkohle entfärbt und mit einem entsalzenden Ionenaustauscherharz entsalzt und schließlich so weit eingeengt, bis 10,5 kg eines klaren und farblosen Sirups aus dem Stärkehydrolysat vorlagen, der 4,1 f° Glukose, 71,3 fo Maltose, 11,7 f> Maltotriose und 12,9 fo Dextrin enthielt

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.- 26 -

(der Wassergehalt betrug 25 $), der als flüssiger natürlicher Süßstoff geeignet war, der hauptsächlich Maltose enthielt.

Beispiel 4

15 kg süßer Kartoffelstärke wurden in Wasser dispergiert und mit 1 tfa einer bakteriellen verflüssigenden Amylase versetzt. Die Verflüssigung wurde bei einer !Temperatur von 84-87°0 und bei einem pH-Wert von 6,0 durchgeführt und anschließend Amylase aus Streptomyces hygroscopicue in einer Menge von 400 u./g Stärke zugegeben. Die Verzuckerung erforderte bei einem Anfangs-pH-Wert von 6,0 40 Stunden bei 55⁰GJ die anfallende Verzuckerungsmischung wurde dann filtriert. Man erhielt 78 1 Stärkehydrolysat.

Das liltrat (78 l) wurde auf ein Volumen von 42 1 eingeengt und durch "eine Kolonne eines entfärbenden Ionenaustauscherharzes mit einer Geschwindigkeit von SV=2 hindurchgeführt„ Anschiie feld wurde das Kulturfiltrat an einer Kolonne eines Ionenaustauscherharzes entsalzt, so daß 48 1 entsalzte Lösung erhalten wurden. Diese Lösung wurde auf 20B 1 eingeengt und sprühgetrocknet, so daß man 17 kg eines trockenen pulverartigen Produktes mit einem Gehalt von 5,2 fo Glukose, 70,6 fo Maltose, 9,7 $> Maltotriose, 10,5 i> Dextrin und 4,0 $ Wasser erhielt, das als diätetischer und natürlicher Süßstoff, der im wesentlichen Maltose enthielt, geeignet ist.

Beispiel 5

9 kg süße Kartoffelstärke wurden in 12 1 Leitungswasser dispergiert, auf einen pH-Wert von 6,0 eingestellt und mit 0,1 ?5 einer bakteriellen verflüssigenden Amylase versetzt. Die Mischung wurde dann tropfenweise in 18 1 heißes Wasser gegeben, wobei die Temperatur bei 84-87°0 gehalten wurde. Auf diese Weise wurde die Verflüssigung der Stärke vollendet. Anschließend wurde die bakterielle verflüssigende Amylase

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durch. 5 Minuten Erhitzen auf 10O⁰G inaktiviert. Die Lösung wurde abgestellt und mit einem KuIturfiltrat, das die Amylase aus .ötreptonQrces hygroscopieus in einer Menge von 400 u./g Stärke enthielt/ versetzt, sobald die Temperatur auf 65- C abgesunken war. Die Verzuckerungsreaktion wurde danach bei einem .
führt.

einem Anfangs-pH~Wert von 6,0 in. 40 Stunden bei 55°C durehge-

Das Kulturfiltrat, das die Anblase aus ötreptomyces hygroscopious enthielt, wurde auf folgende Weise hergestellt: Streptomyces hygroseopicus (ATOC. Hummer 21722) wurde bei 28⁰G 24 Stunden in 900 ml eines Mediums mit einem Gehalt von 2 i° Maismehl, 1 fo \Teizenkeime und 0,5 $ Fermentmedium bei einem pH-Wert von 7,0 in einem 2 1 Glas-Gärbottich: unter Belüftung und Bewegung einer" Schüttelkultur unterworfen, um die Impfkultür herzustellen. Gleichzeitig wurden 50 1 eines Produktionsmediums, das 3 i° Maisstärke, 1 fo entrahmte Milch., 0,2 °fa Kaliumdihydrogenphosphat, 0,05 fl Magnesiumsulfat, 0,01 <fo Mangansulfat, sowie eine ausreichende Menge eines Entschäumungsmittels enthielt, in einen 60 1 IPermentierungsbehälter gegeben, 30 Minuten bei 121⁰C sterilisiert und abgekühlt. Dieses sterilisierte Medium wurde dann mit der vorstehend beschriebenen Impfkultur versetzt und bei 28°C 85 Stunden unter Belüftung und Bewegung bebrütet* Die anfallende Eulturbrühe wurde filtriert und man erhielt 27 eines KuI turf iltrat es, das eine Yiirksamkeit von 2000 u./ml hatte.

Die vorstellend beschriebene Verzuckerungsreaktion wurde auf die genannte Yfeise vollendet und die anfallende Eeaktionsmischung filtriert und in üblicher Vieise mit Aktivkohle entfärbt und mit einem entsalzenden Ionenaustauseherharz entsal^zt. Die entfärbte und entsalzte Reaktionsmischung wurde durch Abdampfen von Wasser eingeengt; man erhielt 10,6 kg eines farblosen und klaren Sirups, der 4,2 % Glukose, 74,2 ^ Maltose, 9,8 io Maltotriose und 11,8 $ Dextrin enthielt (der Wassergehalt betrug 25 Gew.-^) und der als diätetischer und natürlicher Süßstoff geeignet war, der hauptsächlich Maltose enthielt.

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Beispiel 6 . . '

Dae Verfahren von Beispiel 5 wjirde wiederholt, jedoch wurde ' das filtrat der Kultur von Streptomyces·hygrosöGpiDUs durch ein gereinigtes Amylasepräparat ersetzt, das durch Zugabe von Ammoniumsulfat au dem KuXturfiltrat erhalten worden war, wobei die rohe Amylase ausfiel und einer Elektrodialyse unterworfen wurde» Es wurden 10,2 Jcg eines farblosen, klaren Sirups erhalten, der 3,2 fo Glukose, 74,2 fd Maltose, 8,B $ Maltotriose und 14,0 f> Dextrin enthielt (Wassergehalt 25-$5, der als diätetischer und natürlicher Süßstoff geeignet war.

Das benutzte gereinigte Amylasepräparat aus Streptomyees hygroscopicuB wurde in folgender Weise hergestelltj 10 1 des KuIturfiltrats von Beispiel $ wurden mit Ammoniumsulfat bis zu einer Sättigung voiifiö fo versetztj^^ der gebildete Niederschlag wurde abzentrifugierl^ und in έ Itlasser gegeben. Die erhaltene '#ässrige Äsung wurde einer Blektrodialjree mit einem ionenaüstaMscherharz bei 5⁰O unter solchen j&&äingungen. untersrorfen, daß der elektrische Strom ^ Btundeiii bei einer konstanten Bpannung van 10 ψ tsnd bei einei? laaxifflalen Äffipeie-* leistung von ^,2 A hindurchgeftihri? wuräf ΓJ.u£ diese Weise"^; wurde das Ämmoniumsulf^^at entfernt und ^^®an erhielt eine Lösung der gereinigten Amylase. ^:-\

Beispiel 7 -- · _Λ . :

Das Verfahren von Beispiel 4 wurde wiederholt, jedoöh wurde die trockne, pulverförmige Amylase aus Streptoiayces hygroscopicus durch eine Amylase ersetzt, die durch Zugabe von Äthanol gu dem Kuiturfiltrat von Streptomyees hygroscopicus erhalten wurde» Dieseausgefällte Amylase wurde zu der Stärkedispersion in einer ' Menge, von 400 u*/g Stärke gegeben. Man erhielt 17*4 g eines pulverförmigen Produktes, das 5,0 # Glukose* 72,5 $> Maltose, 8,5-f° Maltotriose, 12,0 fo Dextrin und 4*0 fo Y/asser enthielt« Dieses Produkt war ein geeigneter diätetischer und natürlicher Süßstoff.

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Die in diesem Beispiel verwendete ausgefällte Amylase wurde nicht getrocknet und: in folgender Weise hergestellti 10 1 des KuIturfiltrats von Beispiel 5 wurden auf ein Volumen von einem Fünftel des Originalvolumens eingeengt und dann mit der doppelten Menge kaltem Äthanol versetzt. Dei? entstandene Niederschlag wurde ohne Trocknen, als Enzympräparat verwendet»

Beispiel 8 ; _r

12 kg Kartoffelstärke wurden in 14 1 Leitungiswasser dispergiert, auf einen pH-Wert von 6,0 eingestellt: und dann unmittelbar mit Amylase aus Streptomyces hygrosoO|)ieus in einer Menge von 200 Einheiten 3eg Stärke versetzt« Die wässrige Lösung wurde bei einer Temperatur von 7Q~72°G tropfenweise in 14 1 heißen Wasser gegeben, um die Yerfliiasigung der Stärke zu beenden. Danach ließ man die Mischung auf 55 0 abkühlen und versetzte mit einer weiteren Menge Amylase aus Streptomyces hygroscopicus mit einer Wirksamkeit von 200 Einheiten je g Stärke. Die Verzuckerung erforderte bei 55⁰O 48 Stunden. \ Nach beendeter Verzuckerung wurde die Reaktionsmischung filtriert* in üblicher Weise mit Aktivkohle entfärbt und mit einem ent*- salzenden Ionenaustauscherharz entsalzt. Die entfärbte und entsalzte lösung wurde eingeengt; man erhielt einen klaren und * farblosen Sirup, der 4,9 f» Glukose, 70,0 i» Maltose, 9_f2 $> Maltotriose und 15,9 f» Dextrin enthielt (Wassergehalt 25 ^), der als diätetischer und natürlicher Süßstoff- geeignet ist.

Beispiel 9 ■ ·

6 kg Maisstärke wurden in 8 1 Leitungswasser dispergiert, auf einen pH-Wert von 6,0 eingestellt und dann mit 0j2 ^ einer· bekannten bakteriellen verflüssigenden Amylase versetzt. Die iwässrige Mischung wurde mit Kalziumhydroxyd auf einen pH-Wert von 6,0 eingestellt und dann tropfenweise zu 6 1 heißem Wasser gegeben. Die erste Verflüssigung erfolgte bei 92-93⁰O. Nach vollendeter erster Dextrinisierung wurde die verflüssigte

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Stärkelösung bei 120⁰O behandelt. Die zweite Verflüssigung . , J erfolgte dann nach Zugabe von 0,05 ?° der gleichen bakteriellen verflüssigenden Amylase. , " - ...

Nach beendeter Verflüssigung der Stärke wurde das Enzym durch 5minütiges Erhitzen auf 100⁰C inaktiviert, lach dem Abkühlen auf eine Temperatur von 55⁰C wurde die verflüssigte Stärkelösung mit einem trocknen pulverförmigen Amylasepräparat ; aus Streptomyces hygroseopieus mit einer Aktivität von 400 Einheiten je g Stärke versetzt. Die Verzuckerung erfolgte bei einem Anfangs-pH-Wert von 6,0 bei einer !Temperatur von 55⁰G in 40 Stunden,

Nach beendeter Verzuckerung wurde die Reaktionsmischting filtriert. Das Piltrat (24 I)'wurde in üblicher Weise entfärbt, entsalzt und auf einen Feststoffgehalt von 50 $ eingeengt. Der gewonnene Stärkehydrolysat-Sirup, der 4»1 $> G-lukose, 71,3 $> Maltose, .11,7 i* Oligo-Zucker und 12,9 $ Dextrin enthielt, wurde mit 250 g eines Raney-Niekelkatalysators versetzt und auf einen Anfangs-pH-Wert von 9»0 eingestellt* Die Hydrierung, erfolgte in einem Autoklaven mit einer Kapazität von 50 1, der mit einem Rührwerk versehen war, bei 130⁰C in 3 Stunden

ο ·

bei einem Wasserstoff druck von 100 kg/cm . Nach be endet ei* Hydrierung wurde der Katalysator aus der Reaktionsmischung entfernt.. Der abgetrennte bzw. zurückgewonnene Katalysator wurde einem zweiten Ansatz aus bei der weiteren Stärkeverzuckerung gewonnenem Stärkehydrolysät-Sirup zugesetzt, der dann unter den gleichen Hydrierungsbedingungen, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, hydriert wurde.

In dem Mltrat der Reaktionsmischung aus dem Hydrie rungs verfahren wurde der Restgehalt der reduzierenden Zucker nach dem Verfahren von Somogyi bestimmt. Es würde gefunden, daß der Restanteil der reduzierenden Zucker (wie vorstehend definiert) \n dem liltrat, d.h. der katalysatorfrei eh Reaktionsmischung,

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21S6121 -

; das beim ersten Durchgang der Hydrierung . erhalten wurde, , 0,21 fo "betrug. Weitere Ansätze des Sirups aus dem stärkehydrolysat wurden in auf ie inanderf olgenden Durchgängen unter

·*■ ■■ - - ■".-'■-■- -

den gleichen Hydrierungshedingungen hydriert, wobei der/ Katalysator jeweils zurückgewonnen und wiederverwendet wurde. Die Restmenge an reduzierenden Zuckern steigt in den folgenden Ansätzen allmählich an und erreicht nach dem sechsten Durchgang der Hydrierung einen Wert von 1/03 f° in der katalysatorfreien Reaktiönsmiflehung· -

Nach diesem sechsten Durchgang der Hydrierung wurden 50 g frischer Raney-lfiekelkatalysatQr zu dem zurückgewonnenen Katalysator gegeben. Der auf diese Weise reaktivierte Katalysator wurde beim siebten Durchgang des Hydrierungsverfahrens wiederverwendet. Die Zurückgewinnung und die Y/iederver-Wendung des Katalysators erfolgte auch noch in weiteren Durchgängen des Hydrierungsverfahrens·

Die Reaktionsmischung, die bei aufeinanderfolgenden Durchgängen dee Hydrierungsverfahrens erhalten wurde, wurde jedesmal filtriert» entsalzt und Eingeengt, so daß man eine wässrige, klare und farblose Mischung der Zuckeralkohole erhielt, die einen Feststoffgehalt von 75 # besitzt und nicht weniger als •70 $ Haltit und geringere Mengen an Sorbit, Maltotriit und ändtrpn Produkten enthält* Die Ausbeute an Zuckeralkoholen i$ Durohgöng betrug etwa 6,6 fcg. ,

10

Das Verfahren von Beispiel 9 wird mit der Ausnahme wiederholt, _: daß Anete|l.e von Maisstärke sfilße Kartoffelstärke verwendet \ imrde, di· in üblicher Weise verflüssigt wurde. Die Verzuckerung j. wurde mit #inem trocknen, pulverförmigen Präparat der Amylase aus Streptomycee hygröseopicue,durchgeführt. Es wurde ein .wässriger Sirup des Stärkehyärolysates erhalten, der 3^1 i<> Glukose, 73,6 ^Maltose, 10>S fo Oligo-Zucker und 13*4 fo Dextrin

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enthielt. Dieser Sirup wurde katalytisch hydriert, filtriert, entsalzt und in der im Beispiel 9 beschriebenen Weise zu einer, wässrigen klaren und farblosen Mischung eingeengt, die 70 fo , Maltit und geringere Anteile an Sorbit, Maltotriit und anderen Produkten enthielt und deren Feststoff gehalt bei 75 fo lag*

Beispiel 11

Das Verfahren von Beispiel 9 wurde unter Verwendung von Kartoffelstärke anstelle von Maisstärke durchgeführt. "Die Stärke wurde in üblicher Weise verflüssigt und die verflüssigte Stärke mit der Amylase von Streptomyces hygroscopicus verzuckert.

Es wurde ein wässriger Sirup erhalten, der 3,6 fo Glukose, 72,5 $> Maltose, 10,3 f> Oligo-Zucker und 13,6 fo Dextrin enthielt. Dieser Sirup wurde katalytisch hydriert, filtriert und in gleicher Weise wie im Beispiel 9 eingeengt. Man erhielt eine wässrige, klare und farblose Mischung von Zuckeralkoholen, die 72 fo Maltit und geringere Anteile an Sorbit, Maltotriit und anderen Produkten enthielt und einen Feststoffgehalt von 75 Gew.-fo besaß.

Beispiel 12 .

Verzuckerungsverfahren von Beispiel 9 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß das trockne, pulverförmige Präparat der Amylase aus Streptomyces hygroscopicus durch ein Külturfiltrat ersetzt wurde, das durch bloßes Filtrieren der Külturbrühe von Streptomyces hygroscopicus erhalten worden ist. Es wurde ein wässriger Sirup erhalten, der 4»1 $ Glukose, 72»3 f> Maltose, 10,1 fo Oligo-Zucker und 13,5 fo Dextrin enthielt. Durch katalytische Hydrierung dieses Sirups unter den im Beispiel 9 beschriebenen Bedingungen erhielt man ein Gemisch, das 71 f> Maltit und geringere Anteile an Sorbit, Maltotriit und anderen Produkten enthielt.

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Beispiel 13

Die katalytische Hydrierung des Sirups aus' dem Stärkehydrolysat wurde nach den Bedingungen des Beispiels 9 durchgeführt, wobei der erste Durchgang der Hydrierung mit Raney-Nickelkatalysator in einer Menge von 5 Gew.-^, bezogen auf den Anteil an reduzierenden Zuckern in dem Sirup, durchgeführt wurde» . Der Katalysator wurde zurückgewonnen und nacheinander in . sechs Durchgängen des Hydrierungsyerfahrens wiederverwendet und dann verworfen. Bei den aufeinanderfolgenden sechs Durchgängen erhielt man wässrige Mischungen von Zuckeralkoholen mit Jeweils, etwa gleicher Zusammensetzung.

Beispiel 14 ■■■·.-.

Bei der katalytischem Hydrierung des Sirups aus dem Stärkehydrolysat gemäß Beispiel 9 wurde der erste Durchgang des Hydrierungsverfahrens mit 5 Gew.-$ Raney-Nickelkatalysator., "bezogen auf die Menge der reduzierenden Zucker des Sirups, durchgeführt und der Katalysator zurückgewonnen und in aufeinanderfolgenden sechs Durchgängen der Hydrierung wiederver— wendet. Der zurückgewonnene Katalysator aus dem sechsten Durchgang wurde durch Zugabe von 3 $ (150 g) .frischem Raney— ETicke!katalysator, bezogen auf die Menge der reduzierenden Zucker im Sirup, ergänzt, bevor er für den siebten Durchgang wiederverwendet wurde» Der Katalysator wurde dann wieder zurückgewonnen und in weiteren Durchgängen der katalytiachen Hydrierung wiederverwendet, wobei jeder Durchgang wässrige Mischungen von Zuckeralkoholen ergab mit etwa der gleichen Zusammensetzung, wie sie im Beiipiel 9 erhalten wurde.

Beispiel 15

100 g einer Amylose wurden in 3 3, 0,2 η wässriger Natronlauge unter Erhitzen gelöst, dann au£ i65'°G abgekühlt, auf einen pH-Wert voÄ 6,0 eingestellt und a^eehließend mit StreptomyOes

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hygroscopieus-Amylase in Anteilen von 1000 Einheiten je g Amylose versetzt. Die Verzuckerungsreaktion wurde 40 Stunden bei 62 C durchgeführt. Mach beendeter Verzuckerung wurde das Enzym durch Erhitzen inaktiviert. Die Reaktionsmischung wurde ir üblicher Weise filtriert, entfärbt, entsalzt und dann auf einen Feststoffgehalt von 50 fa eingeengt. Man erhielt einen wässrigen Sirup des Stärkehydrolysates, der 1,0 fo Glukose, 82,5 $> Maltose und .16,5 f° Oligo-Zucker (!Prockengewichtsbasis) enthielt. Dieser Sirup (0,2 l) wurde mit 4,5 g Raney-Iiickelkatalysator versetzt,, auf einen Anfangs-pH-Wert von 9,0 eingestellt und anschließend bei einer Reaktionstemperatur γοη 130⁰G 5 Stunden unter einem Wasserstoffdruck von 100 kg/cm katalytisch hydriert, Die Reaktionsmischung wurde durch filtrieren vom Katalysator getrennt, entsalzt und anschließend eingeengt, so daß man 120 g einer wässrigen Mischung von Zuckeralkoholen erhielt, deren Feststoff gehalt 75 "/<> betrug und die 80 <?<> Mal tit» 2,5 ?£ Sorbit und als Rest Maltotriit und andere Alkohole enthielt»

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Verzuckerungsprodukten von Stärke, die geeignete diätetische und natürliche Süßstoffe darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Stärkematerial (Amylosen eingeschlossen) in wässriger Dispersion mit einer "bei der aeroben Züchtung "bestimmter Streptomyces— Stämme, nämlich Streptomyces albus, Streptomyces aureofaciens, Streptomyces hygroscopicus, Streptomyces hygroscopicus var. angustomyeeticus, Streptomyces viridochromoge— nes, Streptomyces flavus oder Streptomyces tosaensis, gewonnenen Amylase, die ihre optimale enzymatisch^ Wirksamkeit gegenüber Stärkematerialien bei pH-Werten im Bereich von 4,5 "bis 5,0 entfaltet und bei welcher die Grenze für die Hydrolyse von Stärke nicht weniger als 75 fo ,der theoretischen Maltosemenge und das Verhältnis von Glukose zu Maltose bei der Bildung der letzteren aus Stärke nicht mehr als 0,06 : 1 Gewichtsteil beträgt, umsetzt, bis die erhaltene wässrige Lösung der Verzuckerungsprodukte mindestens 70 $ Maltose, auf Trockengewichtsbasis berechnet, enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

man die Stärke bzw. das Stärkematerial zunächst in wässriger Dispersion mit Hilfe einer bekannten verflüssigenden Amylase verflüssigt und die anfallende Lösung der verflüssigten Stärke zur Inaktivierung der Amylase erhitzt und dann erst mit der Amylase aus den besonderen Streptomycesstämmen behandelt, zur Inaktivierung dieser Amylase nochmals erhitzt und gegebenenfalls filtriert, entfärbt und/oder entsalzt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung mit einer mit Streptomyces hygroscopicus gewonnenen Amylase in 40 Stunden bei etwa 55°C durchführt.

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4· Verfahren nach, den Ansprüchen 1 "bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die nach der Verzuckerung des Stärkematerials "bzw. des mindestens teilweise hydrolysierten Stärkemateriales oder der Amylose mit einer Streptomyces-Amylase vorliegende Stärkehydrolysat-Lösung, die einen Gehalt von mindestens 70 $ Maltose und bis zu 4 i» Glukose, auf Trockengewichtsbasis berechnet, aufweist» mit Wasserstoff in Gegenwart eines Mekelkatalysators katalytisch hydiert, den Fickelkatalysator von der hydrierten Stärkehydrolysat-Lösung abtrennt und die verbleibende wässrige Lösung einer Mischung von Zuckeralkoholen, die mindestens 70 $ Maltit und bis zu 5 $ |, Sorbit, auf Trockengewichtsbasis berechnet, enthält, gegebenenfalls zu einem Sirup oder zur Trockne eindampft.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einem ersten Ansatz der Stärkehydrolysat-Lösung aus der Verzuckerungsstufe den Nickelkatalysator in einer Menge von 5 Gew.-^, bezogen auf den Anteil an reduzierenden Zuckern in der Stärkehydrolysat-Lösung, zugibt, danach diesen ersten Ansatz der Stärkehydrolysat-lJösung in einem errten Durchgang hydriert, den Nickelkatalysator aus der hj- -ten Stärkehydrolysat-Lösung abtrennt und in einen zweiten Ansatz, der in einem zweiten Durchgang hydriert wird, einbringt und so den Katalysator mehrere Male auch noch in weiteren Ansätzen von Stärkehydrolysat-Lösung verwendet, bis der aus dem letzten Durchgang dieser weiteren Ansätze abgetrennte Katalysator so erschöpft ist, daß die Restmenge der reduzierenden Zucker in der hydrierten Stärkehydrolysat-Lösung etwa 1 i° entspricht, dann zu diesem erschöpften zurückgewonnenen Katalysator etwa 1-3 Gew.-^, bezogen auf den Anteil an reduzierenden Zuckern in der zu hydrierenden Stärkehydrolysat-Lösung, frischen ETickelkatalysator

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