DE4125969A1 - Starch hydrolysate rich in glucose prepn. - by hydrolysis of cereal enzyme extract, using alpha-amylase and glucoamylase - Google Patents

Starch hydrolysate rich in glucose prepn. - by hydrolysis of cereal enzyme extract, using alpha-amylase and glucoamylase

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Abstract

Native cereal enzyme extract, rich in protein and minerals, is hydrolysed in admixture with a starch suspension in a ratio of 1:2-10 wt.% and a dry matter content of 5-42 wt.%, with moderate stirring and for 0.3-4 hr, with addn. of an alpha-amylase, simultaneous addn. of a glucoamylase and with utilisation of the natural cereal beta-amylase present in the medium. Hydrolysis is at 45-67 deg.C and pH 4.0-6.8, to 98 dextrose equiv. units. USE/ADVANTAGE - A 1-stage process avoids starch liquefaction, and gives a shorter reaction time. 96-98 wt.% of the carbohydrate is glucose, and 4-2% is maltose. The hydrolysate is an additive for food compsns. and a material for biotechnological process, and prodn. of glucose syrup and grape sugar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines glucosereichen Stärkehydrolysates aus einer nativen Stärkesus­ pension mit dem Ziel des Erreichens einer hochglucosereichen, an löslichen Getreideinhaltsstoffen reichen Kohlenhydratlösung zur Benutzung als Zusatzstoff für die verschiedensten Nahrungs­ mittelzubereitungen, biotechnologischen Verfahren, zur Glucose­ sirup- und Traubenzuckerherstellung.The invention relates to a method for producing a glucose-rich starch hydrolysates from a native starch pension with the aim of reaching a high-glucose, Carbohydrate solution rich in soluble cereal ingredients for use as an additive for a wide variety of foods medium preparations, biotechnological processes, to glucose Syrup and dextrose production.

Stärkehydrolysate werden traditionell durch chemische, chemisch-physikalische bzw. biochemische Methoden hergestellt. Üblicherweise wird die Stärke in einer wäßrigen Suspension in einem ersten Reaktionsschritt verflüssigt. Verflüssigung heißt in diesem Falle der Abbau der thermisch vorbehandelten Stärke zu unterschiedlich großen Bruchstücken. Man unterscheidet neben der sauren Hydrolyse mit starken Mineralsäuren die Hydrolyse mit verflüssigenden und verzuckernden Amylasen, welche aus Bakterien oder Pilzkulturen gewonnen werden.Starch hydrolysates are traditionally made by chemical, chemical-physical or biochemical methods. Usually, the starch is in an aqueous suspension in liquefied in a first reaction step. Liquefaction is called in this case, the degradation of the thermally pretreated starch to different sized fragments. One differentiates next acid hydrolysis with strong mineral acids hydrolysis with liquefying and saccharifying amylases, which consist of Bacteria or fungal cultures are obtained.

Die verflüssigenden Amylasen bauen die thermisch verkleisterte Stärke endogen, d. h. vom Inneren des Moleküls aus, wahllos zu Dextrinen ab. Dieser Reaktionsschritt, der in einem erheblichen Maße den weiteren Abbau der polymeren Stärke zu den monomeren Bausteinen des Substrates beeinflußt, wird beispielsweise durch druckmechanische Säurebehandlung der Stärkesuspension (DE 27 54 924) oder mit alpha-Amylasepräparaten bakterieller Herkunft (DE 22 16 854) erreicht. Bei der kontinuierlichen Verflüssigung nach dem KROYER-Prinzip (BE 6 50 378) wird die Suspension durch schmale, ringförmige Spalte zwischen mit Dampf beheizten Rohren gepreßt und durch plötzliche Entspannung der Suspension hydro­ lysiert. Auch ist die Verarbeitung von Getreiden in wäßrigen Lösungen bei 40 bis 60°C unter Einsatz von alpha-Amylasen bzw. Glucoamylasen in einem Zeitintervall von 5 bis 15 Stunden und einer anschließenden Trennung der dabei erhaltenen Inhalts­ stoffe bekannt (DE 28 03 030).The liquefying amylases build the thermally gelatinized Starch endogenous, d. H. from the inside of the molecule, indiscriminately too Dextrins off. This reaction step, which in a considerable Measures the further degradation of the polymeric starch to the monomers Modules of the substrate affected, for example by pressure mechanical acid treatment of the starch suspension (DE 27 54 924) or with alpha-amylase preparations of bacterial origin  (DE 22 16 854) achieved. In continuous liquefaction according to the KROYER principle (BE 6 50 378), the suspension is passed through narrow, annular gap between steam heated pipes pressed and hydrated by sudden relaxation of the suspension lysed. Also, the processing of cereals in aqueous Solutions at 40 to 60 ° C using alpha-amylases or Glucoamylases in a time interval of 5 to 15 hours and a subsequent separation of the contents obtained known substances (DE 28 03 030).

Dieser meist bei Reaktionstemperaturen von <80°C und hohem Druck durchgeführte Reaktionsschritt dient als Vorbereitung für die sich anschließende enzymatische Verzuckerung. In diesem zweiten Reaktionsschritt werden die zum Beispiel von Bakterien­ alpha-Amylasen bereitgestellten Stärkebruchstücke (Dextrine) exogen, d. h. vom Molekülende aus, zu Glucose abgebaut. Tech­ nisch gestaltet sich der zweite Reaktionsschritt so, daß die aus dem ersten Reaktionsschritt stammende Dextrinsuspension auf ca. 70°C abgekühlt, auf den gewünschten pH-Wert eingestellt und mit einem Glucoamylasepräparat oder einer verzuckernden alpha-Amylase oder einem beta-Amylasepräparat (ER 23 51 174) verzuckert wird. Die Verzuckerung verläuft gewöhnlich bei <70°C, einem pH-Wert von 4,0 bis 7,0 und in einer Zeitspanne von bis zu 72 Stunden. In einem Hydrolyseprozeß nach der soge­ nannten "CORN PRODUCTS-Methode" wird ohne Verflüssigungsstufe gearbeitet, d. h. Verflüssigung und Verzuckerung finden gleich­ zeitig statt (NL 64 14 648). Die Stärkesuspension wird zunächst in einem Düsenkocher bei hoher Temperatur (140 bis 180°C) und turbulenter Strömung vorhydrolysiert. Dieses Vorhydrolysat wird nach Abkühlung auf 65°C mit einem Enzymgemisch, welches alpha- Amylase sowie auch beta-Amylase und/oder Glucoamylase enthält, behandelt.This usually at reaction temperatures of <80 ° C and high Pressure carried out reaction step serves as a preparation for the subsequent enzymatic saccharification. In this The second reaction step will be the example of bacteria starch fragments (dextrins) provided by alpha-amylases exogenous, d. H. from the molecular end, degraded to glucose. Tech The second reaction step is such that the from the first reaction step derived dextrin suspension cooled to about 70 ° C, adjusted to the desired pH and with a glucoamylase preparation or a saccharifying alpha-amylase or a beta-amylase preparation (ER 23 51 174) is saccharified. The saccharification is usually <70 ° C, a pH of 4.0 to 7.0 and in a period of up to 72 hours. In a hydrolysis process after the soge called "CORN PRODUCTS method" is without liquefaction stage worked, d. H. Liquefaction and saccharification are the same early (NL 64 14 648). The starch suspension is first in a jet cooker at high temperature (140 to 180 ° C) and prehydrolyzed turbulent flow. This prehydrolysate is  after cooling to 65 ° C. with an enzyme mixture which is alpha- Contains amylase as well as beta-amylase and / or glucoamylase, treated.

Auch dieses Verfahren ist in sich ein zweistufiger Vorgang, bei dem man eindeutig die zwei geschilderten Reaktionsschritte auf dem zur Erlangung der Reaktionsendprodukte Maltose bzw. Glucose unterscheiden kann.This method is also a two-step process you clearly the two described reaction steps to obtain the reaction end products maltose or glucose can differentiate.

Ein weiterer Weg, um zu entsprechenden Kohlenhydraten zu ge­ langen, ist der Einsatz spezieller Pilzamylasen. Mit diesen pilzlichen Präparaten ist es möglich, die Stärkeverflüssigung und die Verzuckerung in einem Prozeß zu führen (BE 6 56 171). In den EP 01 71 218, US 46 12 284 und US 46 18 579 wird die Direkt­ verzuckerung von Maisstärken unter Zusatz von pilzlicher Gluco­ amylase bei Temperaturen zwischen 50-60°C zur Herstellung glucosereicher Sirupe beschrieben. Ein gravierender Nachteil dieser Verfahren ist, daß dabei 10 bis 36 Ma-% der eingesetzten Stärke nicht hydrolysiert und somit unlöslich bleiben. Die unlösliche Stärke muß abgetrennt und in einem zweiten Prozeß bei <80°C weiterkonvertiert werden. Aus diesem Grund wird zur Effektivitätssteigerung der Hydrolyse bzw. speziell der Ver­ zuckerung ein Substrat empfohlen, welches durch sauren oder enzymatischen Stärkeaufschluß verflüssigt wurde (Firmenschrift der Firma International Bio-Synthetics; Enzympräparat: Mycolase). Bei diesem Verfahren wird bei einem pH-Wert von 5,6 in einer Zeitspanne von 12 bis 30 Stunden bis zu einem DE-Wert von 50 und einem Maltosegehalt von 60% hydrolysiert. Ausgangs­ substrat für diesen Prozeß bildet eine durch bakterielle alpha- Amylase verflüssigte Kornstärkesuspension mit einem DE-Wert von 19 und einem Trockensubstanzgehalt von 33%. Another way to get to carbohydrates long, is the use of special fungal amylases. With these fungal preparations, it is possible the starch liquefaction and saccharification in a process (BE 6 56 171). In EP 01 71 218, US 46 12 284 and US 46 18 579 is the direct saccharification of maize starches with the addition of fungal gluco amylase at temperatures between 50-60 ° C for the preparation high-glucose syrups. A serious disadvantage This method is that while 10 to 36% by mass of the used Starch does not hydrolyze and thus remain insoluble. The Insoluble starch must be separated and in a second process be further converted at <80 ° C. For this reason, becomes Increasing the efficiency of the hydrolysis or especially the Ver a substrate recommended by acidic or enzymatic starch digestion was liquefied (company publication the company International Bio-Synthetics; Enzyme preparation: Mycolase). In this process, at a pH of 5.6 in a period of 12 to 30 hours to a DE value of 50 and a maltose content of 60% hydrolyzed. output substrate for this process is one formed by bacterial alpha Amylase liquefied grain starch suspension with a DE value of 19 and a dry matter content of 33%.  

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Behandlung von Getreide­ stärken unter Einsatz einer hitzestabilen alpha-Amylase (BAN 240) und einer Glucoamylase durchzuführen. Es wird die Herstel­ lung einer Glucoselösung durch gleichzeitige Konvertierung der Stärke mit alpha- und Glucoamylase beschrieben. Gravierender Nachteil dieser Methode ist die niedrige Ausbeute an Glucose und der relativ hohe Gehalt an nichtumgesetzter Stärke, welcher nach der Konvertierung abgetrennt und in den Hydrolyseprozeß zurückgeführt werden muß. Weiterhin kann die lange Reaktions­ zeit gemessen am Umsatzgrad und dem relativ uneinheitlichen, weitgestreuten Kohlenhydratspektrum nicht befriedigen und wird als extremer Nachteil gewertet. Ein weiterer Nachteil ist die Verwendung der teuren, hitzestabilen alpha-Amylase bei einer für dieses Enzym sehr niedrigen Reaktionstemperatur von 50 bis 60°C. Das oben genannte Verfahren reiht sich mit den be­ schriebenen Nachteilen in den bekannten Stand der Technik hin­ sichtlich der Verfahrensführung ein. Der Vielfalt der zur An­ wendung kommenden Hydrolyseprozesse ist zu entnehmen, daß der Prozeß des Stärkeaufschlusses und der Verzuckerung immer ein unter Einsatz von ausschließlich externen Enzympräparaten energie- und zeitaufwendiger zweigeteilter Prozeß ist.It has already been suggested the treatment of cereals strengthen using a heat-stable alpha-amylase (BAN 240) and a glucoamylase. It will be the manufacturer a glucose solution by simultaneous conversion of the Starch with alpha and glucoamylase described. serious Disadvantage of this method is the low yield of glucose and the relatively high level of unreacted starch, which separated after the conversion and in the hydrolysis process must be returned. Furthermore, the long reaction time in terms of turnover and the relatively uneven, wide-ranging carbohydrate spectrum does not satisfy and will considered an extreme disadvantage. Another disadvantage is the Use of the expensive, heat-stable alpha-amylase in one for this enzyme very low reaction temperature from 50 to 60 ° C. The above method joins with the be described disadvantages in the known state of the art visibly the procedure. To the variety of to It can be deduced from the coming hydrolysis processes that the Process of starch digestion and saccharification always on using only external enzyme preparations energy and time consuming bipartite process is.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines glucosereichen Stärkehydrolysates zu schaffen, bei dem der Stärkeaufschluß und die Verzuckerung unter Vermeidung des energetisch aufwendigen Stärkeverflüssigungsschrittes in einem Verfahrensschritt bei einer Temperaturstufe in einer wesentlich verkürzten Reaktionszeit erfolgt. The object of the invention is a process for the preparation to provide a glucose-rich starch hydrolyzate in which the starch digestion and the saccharification while avoiding the energetically consuming starch liquefaction step in one Process step at a temperature level in a substantially shortened reaction time takes place.  

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein nativer, protein- und mineralstoffreicher Getreideenzymextrakt (GE I) in Mischung mit einer Stärkesuspension in einem Mischungsverhältnis von 1 zu 2 bis 1 zu 10 Ma-% und einem Trockensubstanzgehalt von 5 bis 42 Ma-% unter mäßigen Rühren innerhalb von 0,3 bis 4,0 Stunden unter Einsatz einer alpha- Amylase, gleichzeitiger Zugabe eines Glucoamylasepräparates und bei Ausnutzung der im Medium vorhandenen natürlichen Ge­ treide-beta-Amylase bei einer Reaktionstemperatur von 45 bis 67°C und einem pH-Wert von 4,0 bis 6,8 bis zu 98 Dextrose­ äquivalenteinheiten hydrolysiert wird.According to the invention the object is achieved in that a native, protein and mineral rich cereal enzyme extract (GE I) mixed with a starch suspension in one Mixing ratio of 1 to 2 to 1 to 10% by mass and one Dry matter content of 5 to 42% by mass with moderate stirring within 0.3 to 4.0 hours using an alpha- Amylase, simultaneous addition of a glucoamylase preparation and by utilizing the natural Ge present in the medium treide-beta-amylase at a reaction temperature of 45 to 67 ° C and a pH of 4.0 to 6.8 up to 98 dextrose equivalent units is hydrolyzed.

Es ist günstig, wenn ein durch Mehrphasendekantation einer 25 bis 40 Ma-%igen Getreidemehlsuspension hergestellter Getreide­ enzymextrakt (GE I) mit einem Feinkornstärkeanteil von 40 bis 90% in der Trockensubstanz, einer Gesamttrockensubstanz von 5 bis 15%, einem Rohproteingehalt von 2 bis 6% in der Trocken­ substanz und einem beta-Amylasegehalt von 2000 bis 4000 U/g Trockensubstanz eingesetzt wird.It is favorable if a by Mehrphasendekantation a 25 cereals produced up to 40% by weight of cereal flour suspension enzyme extract (GE I) with a fine grain content of 40 to 90% in dry matter, a total dry matter of 5 to 15%, a crude protein content of 2 to 6% in the dry substance and a beta-amylase content of 2000 to 4000 U / g Dry substance is used.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn mit dem Getreideenzymextrakt (GE I) die zu konvertierende Stärke bis zu einem Trockensubstanzgehalt von 10 bis 35 Ma-% suspendiert wird. Zu dieser Suspension wird gleich­ zeitig eine bakterielle alpha-Amylase und ein Glucoamylaseprä­ parat in einer Massekonzentration von je 0,1 bis 0,3% bezogen auf die Stärketrockensubstanz dosiert. Diese Suspension wird mäßig gerührt und mittels Dampfstrahlinjektor mit einer Heiz­ rate von 1 bis 3 K/min bis zu einer Reaktionstemperatur von 60 bis 67°C erhitzt. Es ist günstig, eine bakterielle alpha- Amylase einzusetzen.In a further embodiment of the method according to the invention it is advantageous if with the grain enzyme extract (GE I) to converting starch up to a dry matter content of 10 to 35% by mass is suspended. This suspension will be the same early a bacterial alpha-amylase and a Glucoamylaseprä purchased in a mass concentration of 0.1 to 0.3% dosed to the starch dry substance. This suspension will moderately stirred and by means of Dampfstrahlinjektor with a heating rate of 1 to 3 K / min up to a reaction temperature of 60  heated to 67 ° C. It is beneficial to have a bacterial alpha Use amylase.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß bei gleichzeitigem Einsatz einer alpha-Amylase und eines Glucoamylasepräparates die Suspension innerhalb der für die Aufheizung notwendigen Zeit bei einem ph-Wert von 4,0 bis 6,8 in einem Prozeß in eine hochglucosehaltige Lösung von bis zu 96 Ma-% Glucose mit einem DE-Wert von 98 hydrolysiert wird. Typisch für das erfin­ dungsgemäße Verfahren ist, daß das entstehende Kohlenhydrat­ spektrum des fertigen Hydrolysates stets nur die Kohlenhydrate Glucose (96 bis 98 Ma-%) und Maltose (4 bis 2 Ma-%) enthält. Ein solcher erfindungsgemäßer Hydrolyseprozeß bildet neben der Zeit- und Energieeinsparung bei der Herstellung ein Produkt mit einem geringen Gehalt an Reversionsprodukten und dadurch be­ dingt sehr günstige Weiterverarbeitungseigenschaften sowohl für herkömmliche Reinigungsverfahren als auch für moderne chromato­ graphische und Membrantrennprozesse. Ein weiterer Vorteil ist, daß sich der Getreideenzymextrakt als Enzymlieferant in ein­ fachster Weise ohne aufwendige Technologien herstellen läßt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, hochglucose­ haltige Sirupe herzustellen. Diese haben gegenüber den herkömm­ lichen Glucosesirupen vor allem den Vorteil, daß durch den geringen Anteil anderer Konversionsprodukte dieses Hydrolysat einen hochwertigen Rohstoff für die Weiterverarbeitung in der Nahrungsgüterwirtschaft und der chemischen Industrie darstellt. Das dargestellte Verfahren sichert unter Ausnutzung der ge­ treideeigenen beta-Amylasen zur Hydrolyse von Getreidestärken eine hohe Kontinuität des Prozesses der enzymatischen Stärke­ hydrolyse in einem Verfahrensschritt bei einer relativ niedrigen Reaktionstemperatur zur Herstellung hochglucose­ haltiger Stärkehydrolysate.Surprisingly, it was found that at the same time Use of an alpha-amylase and a glucoamylase preparation the suspension within the necessary for heating Time at a pH of 4.0 to 6.8 in a process in a glucose-containing solution of up to 96% by weight glucose a DE value of 98 is hydrolyzed. Typical of the invention The process according to the invention is that the resulting carbohydrate spectrum of the finished hydrolyzate always only the carbohydrates Glucose (96 to 98% by mass) and maltose (4 to 2% by mass). Such an inventive hydrolysis process forms in addition to the Time and energy savings in producing a product with a low content of reversion products and thereby be causes very favorable processing properties for both conventional cleaning methods as well as modern chromato graphic and membrane separation processes. Another advantage is that the grain enzyme extract as an enzyme supplier in a easy way to manufacture without consuming technologies. With the method according to the invention, it is possible hochglucose containing syrups. These have compared to the conven Glucose syrup especially the advantage that through the small proportion of other conversion products of this hydrolyzate a high quality raw material for further processing in the Food industry and the chemical industry. The illustrated method secures taking advantage of ge treideeigene beta-amylases for the hydrolysis of cereal starches a high continuity of the process of enzymatic starch  hydrolysis in one step at a relative low reaction temperature for producing high glucose containing starch hydrolysates.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren in zwei Aus­ führungsbeispielen erläutert.In the following, the inventive method in two off example explained.

Beispiel 1example 1

Mittels einer Mehrphasendekantation wird aus einer 30 Ma-%igen Weizenmehlsuspension, welche vor dem Trennprozeß 10 bis 30 Minuten bei einer Temperatur zwischen 35-40°C temperiert wurde, ein Getreideenzymextrakt (GE I) hergestellt. Dieser Ex­ trakt ist eine 5 bis 15 Ma-%ige Suspension und wird mit einer Weizenstärke bis auf einen Trockensubstanzgehalt von 27 Ma-% konzentriert.By means of a Mehrphasendekantation becomes from a 30 Ma-% Wheat flour suspension, which before the separation process 10 to 30 Tempered at a temperature between 35-40 ° C minutes was made, a cereal enzyme extract (GE I). This ex is a 5 to 15% by mass suspension and is treated with a Wheat starch to a dry matter content of 27% by mass concentrated.

Diese Suspension besitzt folgende analytische Daten:This suspension has the following analytical data:

Trockensubstanzgehalt [%]Dry matter content [%] 27,027.0 pH-WertPH value 5,25.2 Stärkegehalt in TS [%]Starch content in TS [%] 87,587.5 Viskosität [mPas]Viscosity [mPas] 21,721.7 Proteingehalt (n. Bradford) [%]Protein content (n. Bradford) [%] 16,816.8

Beispiel 2Example 2

In einem beheizbaren Reaktionsbehälter werden 500 kg der nach Beispiel 1 hergestellten Suspension vorgelegt und 0,1 Ma-% einer bakteriellen alpha-Amylase (Rohalase A3, Fa. Roehm, BRD) und 0,2 Ma-% Glucoamylase (Amigase; Fa. Ghist-Brocades, Nieder­ lande) bezogen auf die Stärketrockensubstanz dazugegeben. An­ schließend wird die Suspension unter mäßigem Rühren mittels Dampfstrahlinjektor während einer Aufheizzeit von 60 min auf die erforderliche Reaktionstemperatur von 65 bis 67°C aufge­ heizt und für 3 Stunden dort belassen. Daran anschließend wird das Hydrolysat zentrifugiert und analysiert.In a heated reaction vessel, 500 kg of after Example 1 prepared suspension and 0.1% by mass a bacterial alpha-amylase (Rohalase A3, Roehm, Germany) and 0.2 M% glucoamylase (Amigase, Ghist-Brocades, Nieder Lande) added to the starch dry substance. to  closing the suspension with moderate stirring means Steam injector during a heating time of 60 min on the required reaction temperature of 65 to 67 ° C up heats and leaves there for 3 hours. Then it will be the hydrolyzate is centrifuged and analyzed.

Analyse des WeizenstärkehydrolysatesAnalysis of wheat starch hydrolyzate Kohlenhydratfeststoffgehalt [%]Carbohydrate solids content [%] 28,828.8 Viskosität [mPas]Viscosity [mPas] 28,128.1 Proteingehalt (n. Bradford) [%]Protein content (n. Bradford) [%] 1,21.2 DE-WertDE value 98,198.1 Kohlenhydratspektrum @carbohydrate spectrum @ Glucose [%]Glucose [%] 96,296.2 Maltose [%]Maltose [%] 3,83.8 <G 2 [%]<G 2 [%] --

Analysewerte während der Hydrolyse Analytical values during the hydrolysis

Die Hydrolyse verläuft ohne signifikante Viskositätserhöhung. Sie läßt sich in den unterschiedlichsten in der chemischen Technik und in der Nahrungsgüterwirtschaft gebräuchlichen Reaktoren ohne großen Steueraufwand realisieren.The hydrolysis proceeds without significant increase in viscosity. It can be found in a variety of chemical Engineering and in the food industry economy in use  Realize reactors without large tax expense.

Das Stärkehydrolysat läßt sich nunmehr mit herkömmlicher Raffinations- und Trenntechnik von der hitzekoagulierbaren Pro­ teinfraktion problemlos abtrennen und über Verdampfer oder Sprühtrockner zu einem Hochglucosesirup bzw. zu einem ge­ trockneten standardisierten Produkt weiterverarbeiten.The starch hydrolyzate can now be compared with conventional Refining and separation technique of the heat coagulatable Pro Separate easily and via evaporator or Spray dryer to a high-glucose syrup or a ge dry processed standardized product.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines glucosereichen Stärkehydro­ lysates, dadurch gekennzeichnet, daß ein nativer, protein- und mineralstoffreicher Getreideenzymextrakt in Mischung mit einer Stärkesuspension in einem Mischungsverhältnis von 1 zu 2 bis 1 zu 10 Ma-% und einem Trockensubstanzgehalt von 5 bis 42 Ma-% unter mäßigen Rühren innerhalb von 0,3 bis 4,0 Stunden unter Einsatz einer alpha-Amylase, gleich­ zeitiger Zugabe eines Glucoamylasepräparates und bei Aus­ nutzung der im Medium vorhandenen natürlichen Getreide­ beta-Amylase bei einer Reaktionstemperatur von 45 bis 67°C und einem pH-Wert von 4,0 bis 6,8 bis zu 98 Dextrose­ äquivalenteinheiten hydrolysiert wird.1. A process for preparing a glucose-rich starch hydro lysate, characterized in that a native, protein and mineral-rich cereal enzyme extract in admixture with a starch suspension in a mixing ratio of 1 to 2 to 1 to 10% by mass and a dry matter content of 5 to 42 Ma % with moderate stirring within 0.3 to 4.0 hours using an alpha-amylase, simultaneous addition of a Glucoamylasepräparates and from the use of existing in the medium natural cereal beta-amylase at a reaction temperature of 45 to 67 ° C and a pH from 4.0 to 6.8 up to 98 dextrose equivalent units is hydrolyzed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Mehrphasendekantation einer 25 bis 40 Ma-%igen Ge­ treidemehlsuspension hergestellter Getreideenzymextrakt mit einem Feinkornstärkeanteil von 40 bis 90% in der Trocken­ masse, einer Gesamttrockensubstanz von 5 bis 15 Ma-%, einem Rohproteingehalt von 2 bis 6% in der Trockensubstanz und einem beta-Amylasegehalt von 2000 bis 4000 U/g Trockensub­ stanz eingesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a by Mehrphasendekantation a 25 to 40% by mass Ge cereal enzyme extract produced with wheatmeal suspension a fine grain starch content of 40 to 90% in the dry mass, a total dry matter of 5 to 15% by mass, one Crude protein content of 2 to 6% in the dry matter and a beta-amylase content of 2000 to 4000 U / g dry sub is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Getreideenzymextrakt die zu konvertierende Stärke bis zu einem Trockensubstanzgehalt von 10 bis 35 Ma-% suspendiert wird, anschließend gleichzeitig eine alpha- Amylase und ein Glucoamylasepräparat von je 0,1 bis 0,3 Ma-% bezogen auf die Stärketrockensubstanz zugegeben wird und die erhaltene Suspension bei mäßigem Rühren mit einer Heiz­ rate von 1 bis 3 K/min bis zu einer Reaktionstemperatur von 60 bis 67°C erhitzt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized that with the grain enzyme extract to be converted Starch up to a dry matter content of 10 to 35% by mass is suspended, followed by an alpha- Amylase and a glucoamylase preparation of 0.1 to 0.3% by mass each is added based on the starch dry substance and  the suspension obtained with moderate stirring with a heating rate of 1 to 3 K / min up to a reaction temperature of 60 to 67 ° C is heated. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bakterielle alpha-Amylase eingesetzt wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized that bacterial alpha-amylase is used.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997012525A1 (en) * 1995-10-06 1997-04-10 Biowheat Ab A method for production of nutrition physiological valuable products and a plant for accomplishing the method
EP0789075A1 (en) * 1996-01-29 1997-08-13 Bayer Ag Enzymatic mixtures and process for the desizing of starch containing tissues
WO1998012342A1 (en) * 1996-09-17 1998-03-26 Amylum Belgium N.V. Glucose syrup having specific properties and process for obtaining the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997012525A1 (en) * 1995-10-06 1997-04-10 Biowheat Ab A method for production of nutrition physiological valuable products and a plant for accomplishing the method
AU706802B2 (en) * 1995-10-06 1999-06-24 Biowheat Ab A method for production of nutrition physiological valuable products and a plant for accomplishing the method
EP0789075A1 (en) * 1996-01-29 1997-08-13 Bayer Ag Enzymatic mixtures and process for the desizing of starch containing tissues
US5769900A (en) * 1996-01-29 1998-06-23 Bayer Aktiengesellschaft Enzyme mixtures and processes for desizing textiles sized with starch
WO1998012342A1 (en) * 1996-09-17 1998-03-26 Amylum Belgium N.V. Glucose syrup having specific properties and process for obtaining the same

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