DE2803030C2 - - Google Patents
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- C08B30/04—Extraction or purification
- C08B30/042—Extraction or purification from cereals or grains
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
raffinierter Stärkehydrolysate aus stärkehaltigen
Zerealien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Der Begriff "stärkehaltige Zerealien" ist hier so zu
verstehen, daß er Weizen, Gerste und Roggen umfaßt.
Das gewöhnlich zur Herstellung von Stärkehydrolysaten
verwendete Ausgangsmaterial ist raffinierte Maisstärke.
Raffinierte Maisstärke wird durch Wässern oder Einweichen von
Maiskernen in Einweichwasser mit etwa 0,2% SO₂-Gehalt und
anschließendes Naßmahlen des eingeweichten Produkts
erzeugt, um eine Freisetzung der Stärkekörnchen zu bewirken.
Die Stärke wird dann von Proteinen, Keimen und
Fasern in Hochgeschwindigkeitszentrifugen, Hydrozyklonen,
Sieben oder Filtern getrennt.
Die so erzeugte raffinierte Maisstärke wird dann zu einem
hauptsächlich aus Dextrose bestehenden Hydrolysat hydrolysiert.
Die Hydrolyse kann durch eine Säure oder durch Enzyme
oder eine Kombination von Säure und Enzymen katalysiert
werden.
Schließlich wird das Hydrolysat durch Filtrieren und/oder
Behandeln mit einem Ionenaustauschermaterial oder Aktivkohle
raffiniert.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist in der US-PS
23 07 725 beschrieben.
Die Verwendung von Zerealien als stärkehaltigem Material
bietet einige Probleme, die bei der gewöhnlichen Maisstärke
hydrolyse nicht auftreten.
Wie Mais enthalten Weizen, Gerste und Roggen weitere Kohlenhydrate
als Stärke, wie Pentosane, die in Weizen, Gerste
und Roggen in einer Menge von 1,5 bis 3 Gewichtsprozent
vorliegen. Während jedoch die in Mais vorhandenen Pentosane
unlöslich sind und während der Hydrolyse unlöslich
bleiben und folglich leicht vom Stärkehydrolysat entfernt
werden können, neigen die in Weizen, Gerste und Roggen
enthaltenen Pentosane dazu, beim Erwärmen in Gegenwart von
Wasser in Lösung zu gehen, und verursachen bei der weiteren
Verarbeitung des Hydrolysats ernste Probleme.
So ist es aufgrund der verhältnismäßig geringen Molekülgröße
der in Lösung gegangenen Pentosane schwierg, diese
von dem gebildeten Stärkehydrolysat abzutrennen. Andererseits
können sie nicht in dem zu raffinierenden Stärkehydrolysat
verbleiben, da sie die Filtrationsgeschwindigkeit
des Ultrafiltrationsvorgangs und/oder den Energieverbrauch
eines solchen Vorgangs nachteilig beeinflussen. Weiter
macht das Vorhandensein in Lösung gegangener Pentosane in
einem Ultrafiltrationspermeat das Aufkonzentrieren dieses
Permeats schwierig. So neigt das Permeat, wenn es Pentosane
in einer Konzentration von 10 bis 12 Gewichtsprozent
enthält, dazu, beim Aufkonzentrieren oder Einengen in ein
Gel überführt zu werden.
Um die durch die Pentosane verursachten Probleme zu beseitigen,
ist vorgeschlagen worden (F. J. Simpson, Canadian
Journal of Technology, 33, 33-40, 1955), in aus Weizenmehl
hergestelltem Stärkebrei vorhandene Pentosane durch Verwendung
von Pentosanasen aus speziellen Bazillus-Stämmen zu
hydrolysieren.
Diese Lösung war nicht erfolgreich, weil sie auf der Verwendung
von Mehl beruht, d. h. einem fein gemahlenem Produkt,
und weil der Mahlvorgang zur Bildung der sogenannten "B-
Stärke" führt, d. h. einer Stärke, die sehr schwer oder sogar
unmöglich in ein Hydrolysat zu überführen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem sich die Pentosane
nicht störend auswirken.
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des
Patentanspruches 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, daß die
in Weizen, Gerste und Roggen enthaltenen Pentosane eng an
die feinen Fasern solcher Zerealien gebunden sind und daß
diese Fasern und die daran gebundenen Pentosane von dem
stärkehaltigen Produkt getrennt werden können, vorausgesetzt,
das Ausgangsmaterial wird hydratisiert und erweicht
und anschließend in milder Weise naß gemahlen.
Weiter wurde gefunden, daß, wenn das nach dem Abtrennen der
Fasern und der daran gebundenen Pentosane sowie von Keimen
und Gluten von dem hydratisierten und erweichten und
anschließend naß gemahlenen Ausgangsmaterial erhaltene
stärkehaltige Produkt sorgfältig mit Wasser gewaschen wird,
lösliche Pentosane, wenn vorhanden, entfernt werden können,
um ein raffiniertes, von Pentosanen im wesentlichen freies
Stärkeprodukt zu erhalten.
Vorzugsweise werden Weizenkörner als Ausgangsmaterial
eingesetzt.
Das Hydratisieren und Erweichen der Getreidekörner
erfolgt vorzugsweise mit Wasser bei einer Temperatur von
etwa 50°C, z. B. im Bereich von 40 bis 55°C.
Während der Hydratation oder Wässerung und Erweichung
quellen die Körner. Gewöhnlich sind nach 2 bis 3 h etwa
80% der Körner gequollen. Um jedoch vollständige Wässerung
und Erweichung der Körner zu erzielen, werden diese
5 bis 15 h mit Wasser in Berührung gehalten.
Das Wässern und Erweichen der Getreidekörner unterscheidet
sich von dem gewöhnlich bei der Herstellung von Stärkehydrolysaten
aus Maiskörnern angewandten Einweichvorgang. So
dient der Einweichvorgang zur Extraktion wasserlöslicher
Komponenten aus den Maiskörnern und dazu, diese intakt zu
lassen. Im Gegensatz dazu führt das Wässern und Erweichen
der Getreidekörner zu einer Extraktion von nur 1 bis 2
Gewichtsprozent löslicher Stoffe.
Weiter muß ein Einweichvorgang auf der Basis der Verwendung
von SO₂ zum Aufbrechen des Glutengitters ausreichend
lange, z. B. 24 bis 60 h, durchgeführt werden, um eine starke
Milchsäurebildung in Gang zu setzen und eine hohe
Stärkeausbeute zu erzielen. Die Hydratation oder das Wässern
und Erweichen der Körner mit Wasser erfolgt vorzugsweise
im Gegenstrom. Eine solche Gegenstromhydratation und
-erweichung kann in einem sogenannten Diffusor durchgeführt
werden, in dem die Körner mit Wasser in flachen Schichten
in Berührung gebracht werden, während sie von einem Ende
des Diffusors zum anderen Ende geführt werden. Die
Verwendung eines solchen Diffusors stellt sicher, daß ein
Aufbrechen der gequollenen Körner praktisch unterbleibt
und daß alle Körner dem Einfluß von Wasser für praktisch
die gleiche Zeit ausgesetzt sind. Dadurch, daß ein
Aufbrechen der gequollenen Körner vermieden wird, wird die
Extraktion an löslichen Stoffen auf einem verhältnismäßig
geringen Wert gehalten.
Ein besonders geeigneter Diffusor weist einen langgestreckten,
leicht geneigten Trog auf, der ein oder mehrere Schnecken
förderer zum Transport von festem Material vom unteren
Ende bis zum oberen Ende im Gegenstrom mit am oberen Ende
des Troges eingeführtem und am unteren Ende ausgebrachtem
Wasser enthält. Ein solcher Diffusor befindet
sich auf dem Markt. Die Verweilzeit der Getreidekörner
in einem solchen Diffusor liegt vorzugsweise bei etwa 6 h.
Wie oben erwähnt, sollte das Naßmahlen der gewässerten und
erweichten Körner sanft oder in milder Weise erfolgen, um
zu vermeiden, daß die Pentosane von den Fasern der Körner
freigesetzt werden.
Ist das Mahlen zu hart, gehen die Pentosane in Lösung und
können nicht von der Stärkefraktion getrennt werden. So
finden sich die Pentosane in dem Stärkehydrolysat, und die
oben angesprochenen Probleme treten auf.
Das Naßmahlen der gewässerten und erweichten Körner kann
in als solchen gut bekannten Mühlen erfolgen.
Nach dem Naßmahlen der gewässerten und erweichten Körner
werden die Fasern und die nicht-gelösten, an diese gebundenen
Pentosane sowie Keime und Gluten, die sich von den
Körnern bei der erörterten Vorbehandlung gelöst haben,
abgetrennt, um ein stärkehaltiges Produkt zu bilden, das von
unlöslichen Pentosanen praktisch frei ist. Das Abtrennen
erfolgt vorzugsweise durch Sieben, z. B. durch Verwendung
eines Siebs mit einer Maschengröße von etwa 350 µm.
Das abgetrennte Material wird vorzugsweise getrocknet, um
ein Nebenprodukt mit einem hohen Nährwert zu ergeben.
Nach dem Abtrennen der Fasern, unlöslicher Pentosane, der
Keime und des Glutens wird der Stärkebrei sorgfältig
gewaschen, um lösliche Komponenten, wie in Lösung gegangene
Pentosane, wenn vorhanden, Asche, Proteine, einschließlich
Gluten und Aminosäuren, zu entfernen.
Das Waschen kann auf einer Dekantiervorrichtung und vorzugsweise
zweistufig erfolgen, wobei frisches Wasser nach dem
ersten Waschvorgang zugesetzt und das Waschwasser der zweiten
Waschstufe zur ersten Stufe rückgeführt wird. Das
Waschwasser der ersten Waschstufe kann rückgeführt und zur
oben beschriebenen Stufe des Wässerns und Erweichens
verwendet werden.
Die gewaschene Stärkeaufschlämmung wird dann in an sich
bekannter Weise hydrolysiert. Die Hydrolyse umfaßt bevorzugt
eine saure oder enzymatische Verflüssigung oder eine kombiniert
saure und enzymatische Verflüssigung mit anschließender
Verzuckerung.
Wird die Stärkeaufschlämmung einer enzymatischen Verflüssigung
unterworfen, wird sie auf eine Temperatur zwischen 80
und 120°C erhitzt, und ein verflüssigendes Enzym, wie α -
Amylase, wird zugesetzt. Die gewählte Temperatur hängt von
der Art der verwendeten α -Amylase ab.
Das so gebildete verflüssigte Produkt wird dann, vorzugsweise
enzymatisch, verzuckert.
Die Auswahl des bzw. der verzuckernden Enzyms bzw. Enzyme
hängt von dem gewünschten Endprodukt ab. So führt eine
Verzuckerung mit Fungi-Amylase zu einem Sirup mit hohem Maltosegehalt,
während ein Sirup mit hohem Dextrosegehalt durch
Verwendung von Amyloglucosidase als Verzuckerungsenzym
erhalten wird. Die Verzuckerung erfolgt vorzugsweise bei
einer Temperatur zwischen 50 und 60°C.
Nach der Verzuckerung kann das unlösliche Gluten aus dem
gebildeten Hydrolysat entfernt werden. Die Abtrennung von
Gluten erfolgt vorzugsweise in einer Dekantiervorrichtung.
Die so erhaltene feste Phase kann getrocknet werden, um
ein Produkt mit hohem Nährwert zu bilden.
Gewöhnlich enthält ein auf diese Weise erhaltenes Hydrolysat
2 bis 4 Gewichtsprozent Proteine, bezogen auf das
Gewicht der Feststoffe, und ein größerer Anteil der
Proteine ist kolloidal, d. h. hat eine Teilchengröße von
weniger als 0,3 µm.
Der Hauptanteil der Proteine wird dann von dem Hydrolysat
abgetrennt, z. B. durch Ultrafiltration. Hierdurch können
80 bis 90 Gewichtsprozent der Proteine entfernt werden.
Die durch Ultrafiltration abgetrennten Proteine werden
vorzugsweise getrocknet, um ein Trockenprodukt mit einer
hohen Proteinkonzentration zu ergeben. Die gewonnenen
Proteine können auch der Fasern, Pentosane, Keime und Gluten
enthaltenden Fraktion, die von dem naßgemahlenen Produkt
abgetrennt wurde, zugesetzt werden, bevor die Fraktion
getrocknet wird.
Das durch die Ultrafiltration erhaltene Permeat kann lösliche
Proteine, z. B. 0,1 bis 0,6 Gewichtsprozent, und
Asche, z. B. 0,1 bis 0,3 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenen
Zucker, enthalten.
Daher wird das Permeat vorzugsweise weiter raffiniert.
So kann das Permeat mit Aktivkohle oder einem Ionenaustauscher
material in Berührung gebracht werden.
Das erhaltene raffinierte Hydrolysat kann weiter verarbeitet
werden, um Maltose- und/oder Dextrose-Sirupe, Dextrose-
Monohydrat, gesamtzucker- oder fruktosereiche Sirupe zu
ergeben.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß bis zu 90% der
in den Weizenkörnern enthaltenen Stärke nach dem erfindungs
gemäßen Verfahren in Zucker überführt werden können,
während nach den bislang angewandten Verfahren nur 74 bis
76% der Stärke umgewandelt werden. So sind, während etwa
2,2 t Weizen erforderlich sind, um 1 t Zucker nach einem
gewöhnlich angewandten Verfahren zu erzeugen, nur 1,75 t
Weizen erforderlich, um die gleiche Menge Zucker nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen.
Auch der Wasserverbrauch ist beträchtlich geringer bei der
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. So sind nur
1,5 m³ Wasser zur Verarbeitung von 1 t Weizen bei Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich, bei
einem herkömmlichen Verfahren dagegen etwa 8 m³.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden die
Proteine nach vollständiger Hydrolyse abgetrennt. Es ist
jedoch auch möglich, die Proteine von dem verflüssigten
Produkt, z. B. durch Ultrafiltration, abzutrennen.
Erfolgt die Proteinabtrennung vor der Verzuckerung, kann
das verzuckerte Produkt einer zusätzlichen Ultrafiltration
unmittelbar nach der Verzuckerungsstufe unterworfen werden.
Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
bietet den Vorteil, daß die Raffinationsstufe erleichtert wird.
So wird durch Entfernen der Proteine vor der Verzuckerung
verhindert, daß die Proteine in Lösung gehen oder während
der Verzuckerung in Kolloide überführt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme
auf die Fig. beschrieben, die das erfindungsgemäße
Verfahren schematisch veranschaulicht.
In der Fig. bezeichnet 1 einen Diffusor des DDS-Typs, in
dem Getreidekörner im Gegenstrom mit dem Diffusor 1 über
eine Leitung 2 zugeführtem Wasser behandelt werden. Die
gewässerten und erweichten Körner werden in eine Naßmühle 3
überführt, während das Wasser, das Asche, lösliche
Proteine und lösliche Pentosane enthält, in einen Erhitzer 4
geführt wird, in dem es 1 bis 5 min zum Sieden
erhitzt wird.
Das naßgemahlene stärkehaltige Material in Form eines
Breies oder einer Aufschlämmung wird auf ein Sieb 5
geführt, um Fasern mit daran gebundenen Pentosanen, Keime
und Gluten zu entfernen.
Das abgetrennte Material wird in einen Trockner 6 geführt,
während die Aufschlämmung in eine erste Dekantiervorrichtung 7
und dann in eine zweite Dekantiervorrichtung 8
überführt wird. Nach dem ersten Dekantieren wird Wasser
über eine Leitung 9 zugeführt, und Dekantierwasser aus
der zweiten Dekantiervorrichtung 8 wird zur ersten
Dekantiervorrichtung 7 über eine Leitung 10 zurückgeführt.
Wasser von der ersten Dekantiervorrichtung 7 wird zum Diffusor 1
über die Leitung 2 rückgeführt. Frischwasser wird
über eine Leitung 11 in die Leitung 2 eingeführt.
Die in der zweiten Dekantiervorrichtung 8 erhaltene
Stärkeaufschlämmung wird in einen Strahlerhitzer 12 eingeführt,
in dem sie auf eine Temperatur von etwa 85°C
erwärmt wird. Bakterielle α -Amylase wird in den Strahler
erhitzer 12 über eine Leitung 13 eingeführt.
Das verflüssigte Produkt wird in einen Verzuckerungsbehälter
14 überführt, und Fungi-Amylase oder Amyloglucosidase
wird über eine Leitung 15 eingeführt. Die Temperatur des
Verzuckerungsbehälters 14 wird bei etwa 60°C gehalten.
Das verzuckerte Produkt wird auf einen Filter 16 gebracht,
um ein Filtrat, das in eine Ultrafiltrationsvorrichtung 17
geführt wird, und eine Glutenfraktion zu liefern, die mit
der auf dem Sieb 5 gebildeten festen Fraktion gemischt
wird.
Das in der Ultrafiltrationsvorrichtung 17 erhaltene
Permeat wird in eine Ionenaustauschersäule 18 gebracht,
während das Konzentrat entweder mit den auf dem Sieb 5
und Filter 16 gebildeten Fraktionen gemischt oder in
einem Trockner 19 getrocknet wird.
Nach Durchlauf durch die Ionenaustauschersäule 18 wird
das raffinierte Hydrolysat in einen Erhitzer gebracht, in
dem es zu einem Sirup aufkonzentriert wird, der weiter
verarbeitet werden kann. Der Auslauf aus der Ionenaustauschersäule
18 kann mit dem Konzentrat der Ultrafiltrations
vorrichtung 17 gemischt werden. Beim Erhitzen des Hydratationswassers
vom Diffusor 1 zum Sieden fällt die Hauptmenge
der Proteine und ein Teil der Pentosane aus. Die Fällung
wird von der überstehenden Flüssigkeit abgetrennt und mit
den auf dem Sieb 5 und dem Filter 16 gebildeten Fraktionen
gemischt. Die überstehende Flüssigkeit wird in einen
Verdampfer 21 überführt, in dem sie aufkonzentriert wird. Das
Konzentrat wird auch mit den auf dem Sieb 5 und dem Filter
16 gebildeten Fraktionen gemischt.
Die Erfindung wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die
folgenden Beispiele weiter beschrieben.
10 kg Weizenkörner wurden in den erwähnten Diffusor
eingebracht. Wasser mit einer Temperatur von 50 bis 55°C
und 0,2 Gew./Gew.-% SO₂ wurde im Gegenstrom zu einem
Weizenkornstrom durch den Diffusor geführt. Die Gesamt-
Verweilzeit in der Anlage betrug 8 h. Das zur Hydratation
verwendete Prozeßwasser erweichte die Weizenkörner, und geringe
Mengen an löslichen Stoffen wurden aus dem Weizen extrahiert.
Das Verhältnis (auf Gewichtsbasis) von Weizenkörnern zu
Wasser betrug 1 : 2.
Die Weizenkörner absorbierten in 2 h ihr Eigengewicht an
Wasser, und ihr Volumen verdoppelte sich.
Die hydratisierten und erweichten Körner wurden durch eine
grobe Zahnscheibenmühle geführt, die die Körner völlig
aufbrach und so Stärke, Gluten, Keime und Fasern freisetzte.
Der Stärke, Gluten, Fasern, Keime und lösliche Stoffe
enthaltende Milchbrei wurde über ein Sieb geführt, z. B. ein
Sieb des DSM-Typs, um eine Fasern und Keime enthaltende
Fraktion zu entfernen. Die Fraktion wurde getrocknet und
zu einem Kuchen verarbeitet. Die rohe Stärke/Gluten-
Aufschlämmung wurde durch eine Zentrifuge des Dekantiertyps
geleitet, wodurch die Aufschlämmung aufkonzentriert und im
Gegenstrom mit frischem Wasser gewaschen wurde, um den
Gehalt an löslicher Asche und löslichem organischem Material
herabzusetzen. Die überstehende Flüssigkeit wurde zur
Hydratations- und Erweichungsstufe rückgeführt. Das Einengen
der teilweise raffinierten Aufschlämmung wurde auf 30%
Trockensubstanz eingestellt, bezogen auf Stärke, und die
Aufschlämmung wurde mit bakterieller α -Amylase in einem
Strahlerhitzer bei 85°C verflüssigt. Nach der Verflüssigung
wurde die Temperatur der Aufschlämmung auf 60°C und
der pH auf 4,8 eingestellt. Amyloglucosidase-Enzym wurde
zugesetzt, und das erhaltene Produkt wurde etwa 72 h lang
verzuckert. Das verzuckerte Hydrolysat wurde durch eine
Dekantiervorrichtung geführt, um den unlöslichen Glutenanteil
zu entfernen. Der Glutenanteil wurde mit frischem Wasser
abgesüßt. Das Hydrolysat aus der Dekantiervorrichtung bestand
aus Zuckern und hauptsächlich kolloidalen Proteinen, die
durch Porenöffnungen von 0,1 bis 0,3 µm, z. B. durch ein
Mikroporenfilter, zu gelangen vermögen.
Das Hydrolysat wurde in einer Ultrafiltrationsvorrichtung
raffiniert. Das kolloidale Material wurde durch die Ultrafiltrations-
Diaphragmen voll zurückgehalten. Das anfallende
Hydrolysat (Permeat) aus der Ultrafiltrationsvorrichtung
war wasserklar und wurde durch herkömmliche Ionenaustausch
behandlung weiter raffiniert.
Das Permeat enthielt etwa 0,3% Asche und 0,5% lösliche
Proteine auf Trockenzuckerbasis.
Die konzentrierte Hydratationsflüssigkeit, die Fasern und
Keime von den DSM-Sieben, der Proteinanteil von den
Dekantiervorrichtungen und das Konzentrat aus der Ultrafiltrations
vorrichtung wurden zusammengemischt und getrocknet,
um ein qualitativ hochwertiges Tierfutter-Rohmaterial zu
ergeben.
Die folgende Tabelle zeigt die Trockensubstanzverteilung
bis zur abschließenden Raffination des Hydrolysats.
250 g Roggen - Sorte Caro-Kurz - (216 g Trockensubstanz mit
einem Gehalt von 135 g Stärke) wurden 8 h bei 50°C in 750 g
Wasser eingeweicht, dem 0,4 g NaHSO₃ zugesetzt worden waren.
Nach dem Einweichen wurden die Roggenkörner mild mit Wasser
bei einer Konzentration von 15% Trockensubstanz naßgemahlen,
um eine Zerstörung der Fasern zu vermeiden. Die Fasern
wurden durch Sieben entfernt, und die unlöslichen Anteile
(Stärke/Protein) durch Zentrifugieren abgetrennt. Die
Konzentration der geklärten Lösung, die 1,5% Trockensubstanz
enthielt, wurde auf 0,5% Trockensubstanz eingestellt, und
die Viskosität wurde bei 25°C gemessen. Sie betrug 1,778.
Die Konzentration der Pentosane in der geklärten Lösung
betrug 12,1%.
Das durch Zentrifugieren abgetrennte Stärke/Protein-Gemisch
wurde mit α -Amylase verflüssigt und dann mit Amyloglucosidase
verzuckert und die unlöslichen Proteine abzentrifugiert.
Die durch kolloidales Material trübe Glucoselösung wurde in
eine völlig klare Glucoselösung durch Ultrafiltration überführt.
Das durch Ultrafiltration erhaltene Konzentrat wurde durch die Ultrafiltrationseinheit
gepumpt, bis sie weniger als 1% Glucose enthielt.
Das Konzentrat hatte zu diesem Zeitpunkt eine niedrige
Viskosität und blockierte die Ultrafiltrationseinheit nicht.
500 g Gerste - Futtergerste - (440 g Trockensubstanz mit
einem Gehalt von 317 g Stärke) wurden 6 h bei 50°C in 1500 g
Wasser mit 0,1 Gew./Gew.-% SO₂ erweicht. Nach dem Erweichen
wurden die Körner mit Wasser bei einer Konzentration
von 12% Trockensubstanz naßgemahlen, um übermäßige
Faserzerstörung zu vermeiden. Die Fasern wurden mit einem 350-
µm-Sieb abgetrennt, und die durch die Siebe gehenden unlöslichen
und hauptsächlich aus Stärke und Proteinen bestehenden
Stoffe wurden abzentrifugiert. Die überstehende
Flüssigkeit aus der Zentrifugierstufe enthielt 1,3% Trockensubstanz.
Die Lösung wurde durch Filtrieren geklärt, und
die Konzentration wurde auf 0,5% Trockensubstanz eingestellt.
Die Viskosität wurde bei 25°C gemessen und betrug
1,326 (Wasser = 1,000). Die Pentosan-Konzentration in der
geklärten Lösung betrug 8,75% auf Trockensubstanzbasis.
Das durch Zentrifugieren abgetrennte Stärke/Protein-Gemisch
wurde mit α -Amylase verflüssigt und dann mit Amyloglucosidase
verzuckert und die unlöslichen Proteine abzentrifugiert.
Die kolloidales Material enthaltende Glucoselösung
wurde in eine vollständig klare Glucoselösung durch
Ultrafiltration überführt. Das
durch Ultrafiltration erhaltene Konzentrat wurde durch
die Ultrafiltrationseinheit gepumpt, bis sie weniger als
1% Glucose enthielt. Das Konzentrat hatte zu diesem
Zeitpunkt eine geringe Viskosität und blockierte die Ultrafiltrations
einheit nicht.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung raffinierter Stärkehydrolysate
aus stärkehaltigen Zerealien, wobei die Getreidekörner in wäßrigen
Lösungen erweicht und naßvermahlen werden, das Mahlprodukt
vom Keim befreit, gewaschen und hydrolysiert wird und das Hydrolysat
schließlich raffiniert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Erweichung bei 40 bis 60°C über 5 bis 15 Stunden durchgeführt wird,
- b) die Naßvermahlung unter so milden Bedingungen durchgeführt wird, daß ein Freisetzen der Pentosane von den Fasern der Körner vermieden wird,
- c) mit den Keimen die Fasern mit den daran gebundenen Pentosanen und das Gluten aus dem vermahlenen Produkt abgetrennt werden und
- d) nach dem Entfernen der löslichen Komponenten nach dem Waschen die raffinierte, stärkehaltige Fraktion hydrolysiert und schließlich das gebildete Hydrolysat raffiniert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Hydratisieren und Erweichen der Getreidekörner im Gegenstrom
erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Hydratisieren und Erweichen der Getreidekörner in einem
Diffusor erfolgt.
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