DE2448715A1 - Papain and -or ficin used in cereal decompsn process - gives faster mash iodine normality, higher final degree of fermentation and higher extract yields - Google Patents

Papain and -or ficin used in cereal decompsn process - gives faster mash iodine normality, higher final degree of fermentation and higher extract yields

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DE2448715A1 DE19742448715 DE2448715A DE2448715A1 DE 2448715 A1 DE2448715 A1 DE 2448715A1 DE 19742448715 DE19742448715 DE 19742448715 DE 2448715 A DE2448715 A DE 2448715A DE 2448715 A1 DE2448715 A1 DE 2448715A1
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Abstract

Disclosed is the 2-stage recovery of a cereal decompsn. prod. In the first stage 5-15% malt contg. >=80 SKB units per g was added to cereals and worked at 67-73 degrees C. In the second stage; amyloglucosidase or microbial and/or vegetable proteases was added and this stage (saccharification) carried out at 54-62 degrees C at a pref. pH of 5.5. The proteolytic enzyme action can largely (or totally) be carried out by adding papain and/or ficin to the mash initially. This modification leads to faster mash iodine normality, higher final degree of fermentation and higher extract yields. To achieve the same degree of decompsn. as in the Parent Patent, rather less protease needs to be added, thus effecting economies.

Description

Verbessertes Verfahren zur Gewinnung eines flüssigen oder getrocknetenAufschlußproduktes aus Cerealien Zusatz zu Patene.,. (Anmeldung P 23 20 425.3-41) Gemäß Patent... (Anmeldung P 23 20 425.3-41) wird Cerealien-Rohfrucht mit 4 - 20% Malz zu einer Maische angeteigt, diese auf eine Temperatur zwischen 67 0C und 73 OC erwärmt und 15 bis 180 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird auf 54 OC bis 62 0C abgekühlt und ein pH-Wert von 4,5 bis 5,5 eingestellt, worauf ein Amyloglucosidase und mindestens eine mikrobielle und/oder pflanzliche Protease enthaltendes Enzymgemisch zugefügt und die eingestellte Temperatur 15 bis 300 Minuten eingehalten wird. Danach erfolgt die übliche Separation und/oder Filtration sowie gewünschtenfalls die Konzentrierung und/oder Trocknung des als Filtrat anfallenden Aufschlußproduktes. Improved process for obtaining a liquid or dried digestion product made from cereals, added to paten.,. (Application P 23 20 425.3-41) According to patent ... (Application P 23 20 425.3-41) raw cereal fruit with 4 - 20% malt is made into a mash, this heated to a temperature between 67 0C and 73 0C and 15 to 180 minutes held at this temperature. It is then cooled to 54 ° C. to 62 ° C. and adjusted to a pH of 4.5 to 5.5, whereupon an amyloglucosidase and at least an enzyme mixture containing microbial and / or vegetable protease is added and the set temperature is maintained for 15 to 300 minutes. Then takes place the usual separation and / or filtration and, if desired, concentration and / or drying of the digestion product obtained as a filtrate.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung des Verfahrens nach Patent... (Anmeldung P 23 20 425.3-41)und besteht darin, daß die erforderliche proteolytische Enzymwirkung ganz oder überwiegend durch Papain und/oder Ficin beigebracht wird und diese Protease(n) bereits zu Maischbeginn - also vor der ersten Maischrast - der Maische zugesetzt wird (werden).The present invention relates to an improvement in the method according to patent ... (application P 23 20 425.3-41) and consists in the fact that the required proteolytic enzyme action brought entirely or predominantly by papain and / or ficin and this protease (s) already at the start of mashing - i.e. before the first mash rest - the mash is (are) added.

Es wurde nämlich gefunden, daß auf diese Weise eine noch günstigere proteolytische Aufschlußwirkung bei sonst gleichen Bedingungen und Enzymeinsatzmengen als beim Verfahren des Hauptpatentes erzielt werden kann. überraschenderweise führt die neue erfindungsgemäße Arbeitsweise darüberhinaus auch zur schnelleren Jodnormalität der Maische, sowie zu höherem Endvergärungsgrad und höherer Extraktausbeute. Zur Erzielung einer etwa gleichen Aufschlußwirkung wie beim Verfahren nach dem Hauptpatent kann die Proteasen-Einsatzmenge verringert und das Verfahren somit wirtschaftlicher gestaltet werden.It has been found that in this way an even more favorable proteolytic digestion effect under otherwise identical conditions and amounts of enzyme used than can be achieved in the process of the main patent. surprisingly leads the new method of operation according to the invention also leads to faster iodine normality the mash, as well as to a higher degree of final fermentation and higher extract yield. To the Achieving about the same digestion effect as in the process according to the main patent the amount of proteases used can be reduced, making the process more economical be designed.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sieht somit vor, daß die vermahlene Rohfrucht mit 5 bis 15 % eines Malzes von mindestens 80 SKB-Einheiten pro Gramm und mit Papain und/oder Ficin zu einer Maische angeteigt wird. Diese Maische wird bei einer Temperatur von 67 bis 70 OC einer ersten Maischrast von 30 bis 120 Minuten Dauer unterworfen. Anschließend wird sie auf 54 bis 62 0C abgekühlt, mit Amyloglucosidase und Bakterienprotease versetzt und einer zweiten Maischrast von 30 bis 120 Minuten Dauer unterworfen. Danach wird die Maische in üblicher Weise - z.B. über Vakuum-Drehfilter - filtriert.The method according to the present invention thus provides that the ground raw fruit with 5 to 15% of a malt of at least 80 SKB units per gram and made into a mash with papain and / or ficin. This mash A first mash rest of 30 to 120 is made at a temperature of 67 to 70 OC Minutes duration. It is then cooled to 54 to 62 ° C., with Amyloglucosidase and bacterial protease added and a second mash rest of Subjected to 30 to 120 minutes duration. After that, the mash is made in the usual way - e.g. through a rotary vacuum filter - filtered.

Die der Maische zuzugebenden Enzymeinheiten pro kg eingesetzte Cerealien bewegen sich gemäß der Erfindung in folgenden Grenzen: 100 bis 300 Proteaseeinheiten als Papain und/oder Ficin 1000 bis 3000 Amyloglucosidaseeinheiten als pilzliche Amyloglucosidase gewünschtenfalls 30 bis 90 Proteaseeinheiten als Bakterienprotease Die Definitionen und Methoden zur Enzymaktivitätsbestimmung sind in Hauptpatent... (Anmeldung P 23 20 425.3-41) beschrieben.The enzyme units to be added to the mash per kg of cereals used move according to the invention within the following limits: 100 to 300 protease units as papain and / or ficin 1000 to 3000 amyloglucosidase units as fungal Amyloglucosidase, if desired, 30 to 90 protease units as bacterial protease The definitions and methods for determining enzyme activity are in the main patent ... (Registration P 23 20 425.3-41).

Zweckmäßigerweise werden Papain und/oder Ficin einerseits sowie die Amylglucosidase und die gewünschtenfalls verwendete Bakterienprotease andererseits der Maische jeweils als standardisiertes Enzym bzw. Enzymgemisch zugesetzt. Zu derartigen standardisierten Präparaten gelangt man, indem man die Enzyme mit einer enzymfreien Substanz, z. B. Maisstärke, Lactose, auf die gewünschte Aktivität abmischt oder durch Abmischen unterschiedlich aktiver Enzymchargen.Appropriately, papain and / or ficin on the one hand and the Amyl glucosidase and the bacterial protease used if desired on the other hand added to the mash as a standardized enzyme or enzyme mixture. To such One arrives at standardized preparations by mixing the enzymes with an enzyme-free one Substance, e.g. B. corn starch, lactose, or mixed to the desired activity by mixing differently active enzyme batches.

In den folgenden beiden Beispielen werden die Ausführungsformen nach Patent... (Anmeldung P 23 20 425.3-41) und nach vorliegender Erfindung gegenübergestellt: Beispiel 1: Verfahrensweise nach Patent... (Anmeldung P 23 20 425.3-41) 90 g Gerstenrohfrucht und 10 g Weizendarrmalz mit 100 SKB-Einheiten pro Gramm wurden bis zu einem Feinmehlanteil von etwa 76 % vermahlen. Die derart zerkleinerten Rohstoffe wurden mit 280 ml entionisiertem Wasser von 40 OC in einem Edelstahlbecher eines den Richtlinien der European Brewery Convention (EtC) entsprechenden Maischbades eingeteigt. Der pH-Wert dieser Maische betrug 5,6. Unter Rühren (80 - 100 Umdrehungen pro Minute) wurde innerhalb von 20 Minuten auf 58 0C abgekühlt, der pH-Wert mit Citronensäure auf 5,0 gesenkt und als Enzyme wurden in Form eines Gemisches zugesetzt: 0,153 g Amyloglucosidase mit 1300 Amyloglucosidaseeinh./ Gramm 0,010 g Papain mit 2800 Proteaseeinheiten/Gramm 0,015 g Bakterienprotease mit 280 Proteaseeinheiten/Gramm Nach dem Enzymzusatz wurde die Temperatur von 58 0C 60 Minuten lang gehalten. Dann wurde der Maischbecher zur Enzyminaktivierung 15 Minuten in ein kochendes Wasserbad gestellt. Der Becherinhalt wurde mit entionisiertem Wasser auf 650 g aufgefüllt und über Faltenfilter filtriert. Im Filtrat wurden die in Tabelle 1 wiedergegebenen Analysendaten ermittelt.In the following two examples, the embodiments according to Patent ... (Application P 23 20 425.3-41) and compared according to the present invention: Example 1: Procedure according to patent ... (Application P 23 20 425.3-41) 90 g barley raw fruit and 10 g of lean wheat malt with 100 SKB units per gram were made up to a fine flour content milled by about 76%. The raw materials comminuted in this way were deionized with 280 ml 40 OC water in a stainless steel beaker according to the guidelines of the European Brewery Convention (EtC) corresponding mash bath. The pH of this mash was 5.6. With stirring (80-100 revolutions per minute) within 20 Minutes cooled to 58 0C, the pH value lowered with citric acid to 5.0 and as Enzymes were added as a mixture: 0.153 g amyloglucosidase with 1300 Amyloglucosidase units / gram 0.010 g papain with 2800 protease units / gram 0.015 g bacterial protease with 280 protease units / gram. After the addition of the enzyme, the Maintained temperature of 58 0C for 60 minutes. Then the mash cup was used to inactivate the enzyme Put in a boiling water bath for 15 minutes. The beaker contents were deionized with Water made up to 650 g and filtered through a fluted filter. In the filtrate were the Analysis data shown in Table 1 was determined.

Tabelle 1: Analysendaten der nach Beispiel L gewonnenen Würze Zeit bis zur Jodnormalität +), min .............................. 58 Extraktgehalt, g/100 g...,... . . . . 11 , Endvergärungsgrad, % ............................................ 78,7 Gesamt-Stickstoffgehalt, mg/100 ml 113,0 Formol-Stickstoffgehalt, mg/100 ml .............................. 25,1 gerechnet ab Erreichen von 70 °C (1. Maischrast) Die Analysendaten wurden nach den im Patent... (Anmeldung P 23 20 425.3-41) beschriebenen Methoden ermittelt.Table 1: Analysis data of the wort obtained according to Example L Time up to iodine normality +), min .............................. 58 extract content, g / 100 g ..., .... . . . 11, final degree of fermentation,% ............................................ 78.7 total nitrogen content, mg / 100 ml 113.0 formol nitrogen content, mg / 100 ml .............................. 25.1 calculated from reaching 70 ° C (1st mash rest) The analysis data were based on those described in the patent ... (application P 23 20 425.3-41) Methods determined.

Beispiel 2: Verfahrensweise nach vorliegender Erfindung 90 g Gerstenrohfrucht und 10 g Weizendarrmalz wurden bis zu einem Feinmehlanteil von etwa 76 % vermahlen. Die derart zerkleinerten Rohstoffe wurden mit 0,010 g Papain mit 2800 Proteaseeinheiten/Gramm versetzt und mit 280 ml entionisiertem Wasser von 40 °C in einem Edelstahlbecher eines den Richtlinien der European Brewery Convention (EBC) entsprechenden Maischbades eingeteigt. Der pH-Wert dieser Maische betrug 5,6. Unter Rühren (80 - 100 Umdrehungen pro Minute) wurde innerhalb von 20 Minuten auf 58 0C abgekühlt, der pH-Wert mit Citronensäure auf 5,0 gesenkt und folgende Enzyme wurden zugesetzt: 0,153 g Amyloglucosidase mit 1300 Amyloglucosidaseeinh./Gramm 0,015 g Bakterienproteinase mit 280 Proteaseeinheiten/Gramm Nach dem Enzymzusatz wurde die Temperatur von 58 0C 60 Minuten lang gehalten. Dann wurde der Maischbecher zur Enzyminaktivierung 15 Minuten in ein kochendes Wasserbad gestellt. Der Becherinhalt wurde mit entionisiertem Wasser auf 650 g aufgefüllt und über Faltenfilter filtriert. Im Filtrat wurden die in Tabelle 2 wiedergegebenen Analysendaten ermittelt.Example 2: Procedure according to the present invention 90 g of raw barley fruit and 10 g of thin wheat malt were ground to a fine flour content of about 76%. The raw materials comminuted in this way were mixed with 0.010 g of papain with 2800 protease units / gram and with 280 ml of deionized water at 40 ° C in a stainless steel beaker a mash bath that complies with the guidelines of the European Brewery Convention (EBC) made into a paste. The pH of this mash was 5.6. While stirring (80-100 revolutions per minute) was cooled to 58 ° C. within 20 minutes, the pH value as well Citric acid decreased to 5.0 and the following enzymes were added: 0.153 g amyloglucosidase with 1300 amyloglucosidase units / gram 0.015 g bacterial proteinase with 280 protease units / gram After the enzyme had been added, the temperature was kept at 58 ° C. for 60 minutes. then the mash cup was placed in a boiling water bath for 15 minutes to inactivate the enzyme posed. The cup contents was increased to 650 with deionized water g filled up and filtered through a fluted filter. In the filtrate were those in Table 2 reproduced analysis data determined.

Tabelle 2: Analysendaten der nach Beispiel 2 gewonnenen Würze Zeit bis zur Jodnormalität +), min. .............................. 52 Extraktgehalt, g/100 g ............... 11,72 Endvergärungsgrad, % .............................................. 82,2 Gesamt-Stickstoffgehalt, mg/100 ml ................................ 131,0 Formol-Stickstoffgehalt, mg/100 ml ................................ 33,2 +) gerechnet ab Erreichen von 70 °C (1. Maischrast) - Patentansprüche -Table 2: Analysis data of the wort obtained according to Example 2, time up to iodine normality +), min. .............................. 52 extract content, g / 100 g ............... 11.72 final degree of fermentation,% ......................... ..................... 82.2 total nitrogen content, mg / 100 ml ................................ 131.0 formol nitrogen content, mg / 100 ml ................................ 33.2 +) calculated from reaching 70 ° C (1st mash rest) - claims -

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1.Verbessertes Verfahren zur Gewinnung eines Aufschlußproduktes aus Cerealien nach Patent... (Anmeldung P 23 20 425.3-41) unter Zusatz von Malz und Enzymen in zwei Verfahrensstufen, von denen die erste (die Verflüssigungsphase) temperaturmäßig höher liegt als die zweite (die Verzuckerungsphase) und die zweite bei Temperaturen von 54 - 62 °C, einem pH von 4,5 bis 5,8, vorzugsweise 5,5 und unter Zusatz von Amylglucosidase sowie gewünschtenfalls mikrobiellen und/oder pflanzlichen Proteasen durchgeführt wird und bei welchem in der ersten Verfahrensstufe als a-Amylasequelle Malz von mindestens 80 SKB-Einheiten pro Gramm in Mengen von 5 - 15 % eingesetzt und bei Temperaturen zwischen 67 0C und 73 OC gearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu Maischbeginn Papain und/oder Ficin der Maische zugesetzt wird. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Improved method of extraction of a digestion product made from cereals according to patent ... (Application P 23 20 425.3-41) with the addition of malt and enzymes in two process stages, the first of which (the liquefaction phase) is higher in temperature than the second (the saccharification phase) and the second at temperatures of 54-62 ° C, a pH of 4.5 to 5.8, preferably 5.5 and with the addition of amylglucosidase and, if desired, microbial and / or plant proteases is carried out and in which in the first stage of the process as a source of α-amylase malt of at least 80 SKB units per gram in amounts of 5 - 15% are used and temperatures between 67 0C and 73 OC are used, characterized in that papain and / or ficin are added to the mash at the start of mashing will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro kg der eingesetzten Cerealien 100 bis 300 Proteaseeinheiten als Papain und/oder Ficin, 1000 bis 3000 Amyloglucosidaseeinheiten als pilzliche Amyloglucosidase sowie gewünschtenfalls 30 - 90 Proteaseeinheiten als Bakterienprotease zugesetzt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that per kg of cereals used 100 to 300 protease units as papain and / or ficin, 1000 to 3000 amyloglucosidase units as fungal amyloglucosidase and if desired 30 - 90 protease units can be added as bacterial protease. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zugesetzte Papain und/oder Ficin mit einer enzymfreien Substanz oder durch Abmischen unterschiedlich aktiver Chargen auf konstante Proteaseaktivität standardisiert ist.3. The method according to claim 2, characterized in that the added Papain and / or ficin with an enzyme-free substance or by mixing differently of active batches is standardized for constant protease activity. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vor der 2. Maischrast zuzusetzenden Enzyme Bakterienprotease und Amylglucosidase in Form eines mittels enzymfreier Substanz oder durch Abmischen unterschiedlich aktiver Chargen standardisierten Gemisches zugesetzt werden.4. The method according to claim 2, characterized in that the before the 2nd mash rest to be added enzymes bacterial protease and amylglucosidase in Form of a substance with different levels of activity by means of an enzyme-free substance or by mixing Batches of standardized mixtures can be added.
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EP0229979A3 (en) * 1986-01-20 1988-08-10 Wendeln Jr. Gmbh B. Process for the enzymatic degradation of rests of bread and use of the degradation product obtained

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