DE69713238T2

DE69713238T2 - Hoch Trehalose enthaltender Sirup

Info

Publication number: DE69713238T2
Application number: DE69713238T
Authority: DE
Inventors: Toshio Miyake; Katsuhide Okada; Takashi Shibuya
Original assignee: Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo KK; Hayashibara Biochemical Laboratories Co Ltd
Current assignee: Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo KK
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: TW491896B; US5916881A; DE69713238D1; EP0834516A1; KR19980032612A; KR100468930B1; EP0834516B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen stabilisierten Sirup mit dem höchst möglichen Gehalt an Trehalose, insbesondere auf einen Sirup mit einem hohen Gehalt an nichtkristalliner oder im wesentlichen nichtkristalliner Trehalose, welcher Trehalose zu einem Anteil, der über die Wasserlöslichkeit hinausgeht, sowie weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur im Molekül besitzen, gelöst enthält, sowie auf seine Verwendung, ebenso wie auf ein Verfahren zur Vermeidung der Kristallisation von Trehalose in einem Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt, auf einen Stoff zur Vermeidung der Kristallisation von Trehalose-Sirup, der als einen Wirkstoff mindestens ein Oligosaccharid besitzt, das eine Trehalose-Struktur im Molekül besitzt, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des Sirups.

Beschreibung des Standes der Technik

Trehalose oder α,α-Trehalose ist seit langem als ein nicht reduzierendes Saccharid, das aus Glucose-Molekülen besteht, bekannt. Wie in "Advances in Carbohydrate Chemistry" Vol. 18, pp. 201-225 (193), veröffentlicht von Academic Press, USA, und "Applied and Environmental Microbiology", Vol. 56, pp. 3,213-3,215 (1990) beschrieben wird, existiert Trehalose weit verbreitet in Mikroorganismen, Pilzen, Insekten etc., jedoch ist der Anteil relativ gering. Da nicht reduzierende Saccharide, einschließlich Trehalose, nicht mit Aminogruppen enthaltenden Substanzen, wie z. B. Aminosäuren und Proteinen, reagieren, induzieren sie weder die Amino-Carbonyl- Reaktion noch greifen sie die Substanzen an. Somit ist man davon ausgegangen, dass man nicht reduzierende Saccharide ohne Furcht, dass sie ein nicht zufriedenstellendes Verfärben und Verderben bewirken, einsetzen kann. Daher bestand eine große Nachfrage, Herstellverfahren für solche nicht reduzierenden Saccharide zu etablieren.
Bei der konventionellen Herstellung von Trehalose, wie sie in dem japanischen Patent Kokai No. 154,485/75 beschrieben wird, werden Mikroorganismen eingesetzt, oder es wird, wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 216,695/83 vorgeschlagen wird, Maltose unter Einsatz einer Kombination aus Maltose- und Trehalose- Phosphorylase in Trehalose umgewandelt. Das zuerst genannte Verfahren ist jedoch für eine Herstellung im industriellen Maßstab nicht vernünftig einsetzbar, da der in den Mikroorganismen als Ausgangsmaterial vorliegende Gehalt an Trehalose üblicherweise weniger als 15 Gew.-% (die Bezeichnung "Gew.-% " wird in der Patentbeschreibung als "%" abgekürzt, solange es nicht anderweitig spezifiziert wird), berechnet auf trockner und fester Basis (d.s.b.), beträgt und die Extraktions- und Reinigungsschritte kompliziert sind. Das zweite genannte Verfahren hat die folgenden Nachteile: Da Trehalose über Glucose-1-Phosphat gebildet wird, (i) kann Maltose als Substrat nicht in einer relativ hohen Konzentration eingesetzt werden; (ii) die enzymatischen Reaktionsabläufe der Phosphorylase sind reversible Reaktionen und die Ausbeute der gewünschten Trehalose ist relativ gering; und (iii) es ist tatsächlich schwierig, ihren Reaktionsablauf stabil zu halten und ihre Enzymreaktionen glatt weiter zu führen. Somit wurde keines dieser Verfahren als Herstellungsverfahren im Industriemaßstab realisiert.
Was die Herstellung von Trehalose betrifft, wird in der Rubrik mit dem Titel "Oligosaccharides" in dem Kapitel mit dem Titel "Current Status of Starch Application Development and Related Problems" in "Food Chemicals", No. 88, pp. 67-72 (August, 1992) berichtet, dass "auf diesem Gebiet berichtet worden ist, dass trotz breiter Anwendungsmöglichkeiten für Trehalose ihre enzymatische Herstellung über eine direkte Saccharid-Transfer-Reaktion oder eine hydrolytische Reaktion wissenschaftlich nahezu unmöglich." Man glaubte also, dass eine enzymatische Herstellung von Trehalose aus Stärke als Ausgangsmaterial wissenschaftlich sehr schwierig ist.
Es ist bekannt, dass partielle Stärke-Hydrolysate, die aus Stärke als Ausgangsmaterial, wie z. B. verflüssigte Stärke, Cyclodextrine und Malto- Oligosaccharide, hergestellt wurden, üblicherweise reduzierende Endgruppen als Endeinheiten besitzen. Auf diese partiellen Stärke-Hydrolysate wird in dieser Patentbeschreibung als "reduzierende partielle Stärke-Hydrolysate" Bezug genommen. Die Reduktionskraft solcher reduzierenden partiellen Stärke-Hydrolysate wird allgemein über den "Dextrose-Äquivalent-(DE)-Wert", bezogen auf ihre trockne und feste Basis, ausgedrückt. Es ist bekannt, dass unter den reduzierenden partiellen Stärke-Hydrolysaten diejenigen mit einem relativ hohen DE allgemein ein niedrigeres Molekulargewicht und eine niedrigere Viskosität besitzen, ebenso wie einen relativ hohen Grad an Süßkraft und Reaktivität, und leicht mit Substanzen reagieren, die Aminogruppen besitzen, wie z. B. Aminosäuren und Proteine, und so ein unbefriedigendes Verfärben, einen nicht zufriedenstellenden Geschmack und ein Verderben ihrer Qualität bewirken.
Diese Eigenschaften der reduzierenden partiellen Stärke-Hydrolysate verändern sich in Abhängigkeit von ihren DE-Werten und die Beziehung zwischen den reduzierenden partiellen Stärke-Hydrolysaten und ihren DE-Werten ist sehr wichtig. Es wurde jedoch angenommen, dass es unmöglich ist, die Abhängigkeit auf diesem Gebiet zu durchbrechen.
Der einzige Weg, die Abhängigkeit zu durchbrechen besteht darin, nicht reduzierende Saccharide aus partiellen Stärke-Hydrolysaten durch Hydrierung der Hydrolysate bei einem relativ niedrigen Wasserstoffdruck zu bilden, um ihre reduzierenden Endgruppen in Hydroxylgruppen umzuwandeln. Das Verfahren erfordert jedoch einen Autoklaven mit einem beträchtlich hohen Druck, verbraucht einen Überschuss an Wasserstoff und Energie und erfordert ebenfalls ein relativ hohes Maß an Kontroll- oder Sicherheitseinrichtungen, um Unfälle zu verhindern. Die reduzierenden partiellen Stärke-Hydrolysate als Ausgangsmaterial und die resultierenden Produkte unterscheiden sich, da die erst genannten aus Glucose- Einheiten bestehen und die zuletzt genannten, d. h. Zuckeralkohole der erhaltenen partiellen Stärke-Hydrolysate, aus Glucose- und Sorbitol-Einheiten bestehen, die Symptome wie Verdauungsschwierigkeiten und Diarrhöe hervorrufen können, wenn sie dem Körper zugeführt werden. Somit bestand eine große Nachfrage, ein Verfahren einzuführen, die Reduktionskraft der reduzierenden partiellen Stärke- Hydrolysate zu verringern oder ganz zu eliminieren, ohne die chemische Struktur der Glucose als dem wesentlichen Saccharid darin zu verändern.
Um diese Probleme zu lösen, beschrieben der Anmelder der vorliegenden Erfindung, wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 143,876/95 beschrieben ist, ein neuartiges, nicht reduzierende Saccharide bildendes Enzym, das nicht reduzierende Saccharide bildet, die eine Trehalose-Struktur als eine Endgruppe aus einem oder mehreren reduzierenden partiellen Stärke-Hydrolysaten mit einem Glucose- Polymerisationsgrad von mindestens 3 besitzen, und führten ein Verfahren zur Herstellung von nicht reduzierenden Sacchariden mit einer Trehalose-Struktur als eine Endgruppe und einem Glucose-Polymerisationsgrad von mindestens 3 sowie ein Verfahren zur Herstellung von Trehalose aus nicht reduzierenden Sacchariden ein.
Wie in dem japanischen Patent Kokai No. 213,283/95 beschrieben wird, beschreibt die Anmelderin der vorliegenden Erfindung ein neuartiges, Trehalose freisetzendes Enzym, welches spezifisch die Bindung zwischen einer Trehalose-Einheit und einer anderen Einheit in nicht reduziernden Sacchariden mit einer Trehalose-Struktur als einer Endgruppe und einem Polymerisationsgrad von mindestens 3 (das Enzym wird in der Patentbeschreibung im Folgenden als "Trehalose freisetzendes Enzym" bezeichnet) sowie ein Verfahren zur Herstellung von Trehalose mit einer relativ hohen Ausbeute unter Einsatz des vorgenannten nicht reduzierende Saccharide bildenden Enzyms und des Trehalose freisetzenden Enzyms. Die Anmelderin beschreibt ebenfalls in dem japanischen Patent Kokai No. 170,977/95 ein Maltose/Trehalose umwandelndes Enzym, welches direkt Maltose aus reduzierenden partiellen Stärke-Hyrolysaten in Trehalose umwandelt.
Danach fand die Anmelderin der vorliegenden Erfindung im Rahmen der Analyse des Einsatzes von Trehalose heraus, dass neben pulverförmigen, kristallinen Produkten, wie z. B. wasserhaltige und wasserfreie kristalline Trehalose, viel mehr ein Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt gefragt ist, welcher in einem Tank gelagert, mit Pumpen befördert, mit Tankwagen transportiert und leicht gehandhabt werden kann. Jedoch fand man, dass Trehalose eine relativ geringe Wasserlöslichkeit besitzt und eine ungesättigte Trehalose-Lösung eine relativ geringe Konzentration besitzt und dies den Bakterien ermöglicht, sich leicht zu vermehren, und zu einer bakteriellen Verunreinigung führt, während eine gesättigte Trehalose-Lösung bei Zimmertemperatur sehr instabil ist und dies dazu führt, dass Trehalose leicht zu kristallinem Trehalosehydrat kristallisiert und leicht sein homogenes Fließvermögen als ein Merkmal des Trehalose-Sirups verliert, was zu ernsthaften Störungen bei der Lagerung im Tank und der Förderungen mit Pumpen führt. Unter diesem Aspekt wurde ein stabiler Trehalose-Sirup mit dem höchst möglichen Anteil an Trehalose gefordert.
Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung forschte, um die vorgenannten Nachteile zu beheben, und fand heraus, wie es in den japanischen Patentanmeldungen Nos. 110,291195 und 112,159/96 beschrieben wird, dass ein Sirup, der mit Trehalose übersättigt ist und darüber hinaus weitere Saccharide enthält, bevorzugt ein solcher, der mit Trehalose übersättigt ist und weitere Saccharide zu einem nicht geringeren Anteil als dem der Trehalose enthält, besonders bevorzugt ein solcher, der 18.5-25 % Trehalose und weitere Saccharide zu einem nicht geringeren Anteil als dem der Trehalose und 25-35 Gew.-% Feuchtigkeit enthält, bei Zimmertemperatur stabil ist und der Zielsetzung der vorliegenden Erfindung entspricht. Nach weiterem Forschen fand man, dass der obige Sirup mit hohem Trehalose-Gehalt jedoch wegen seines unzureichenden Trehalose-Gehalts und seines relativ hohen DE insgesamt anfällig war. Daher bestand eine starke Nachfrage nach einem Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der ein tieferes DE und eine zufriedenstellende Stabilität bei Zimmertemperatur besitzt.
Die vorliegende Erfindung liefert (i) nichtkristallinen oder im wesentlichen nichtkristallinen, übersättigten Sirup, in dem Trehalose zu dem 1.3- bis 2.8-fachen Anteil der Menge an Trehalose gelöst ist, die erforderlich ist, um eine gesättigte Lösung zu bilden, sowie ein oder mehrere weitere Oligosaccharide, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Monoglucosyl-Trehalose, Diglucosyl-Trehalose und Triglucosyl- Trehalose besteht, gelöst sind, wobei, der Sirup ein DE von weniger als 20 aufweist, (ii) die Verwendung des Sirups, (iii) ein Verfahren zur Vermeidung der Kristallisation von Trehalose in einem Sirup mit einem hoch Trehalose-haltigen Sirup mit einem gesteigerten Trehalose-Gehalt und (iv) ein Verfahren zur Herstellung des Sirups.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung erforschten Verfahren zur Verhinderung der Kristallisation von Trehalose, um das oben genannte Ziel zu erreichen, und fuhren fort wissenschaftlich daran zu arbeiten, einen Trehalose-Sirup mit einer zufriedenstellenden Stabilität bei Zimmertemperatur einzuführen, der gelöste Trehalose in einer relativ großen Konzentration, vorzugsweise in einer Konzentration - von mehr als 25 Gew.-%, bezogen auf den Sirup, enthält. Als Ergebnis fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass Oligosaccharide, die eine Trehalose- Struktur im Molekül besitzen, spezifisch und wirksam die Kristallisation der Trehalose verhindern und sie führten die Erfindung damit zu Ende Gemäß der vorliegenden Erfindung liefert die Existenz von Oligosacchariden einen bei Zimmertemperatur stabilisierten Sirup mit hohem Trehalose-Gehalt, der mit Trehalose übersättigt ist, d. h. der Trehalose bis zu einer Menge des ca. 2.8-fachen des Anteils an Trehalose in einer gesättigten Lösung enthält. Der bevorzugte Anteil an Oligosacchariden, der eingebaut werden soll, beträgt mindestens 10%, bezogen auf die Trehalose, d.s.b., und der besonders bevorzugte Anteil an Wasser ist nicht höher als 35 Gew.-%, um eine bakterielle Verunreinigung zu vermeiden.
Der Sirup mit hohem Trehalose-Gehalt, der mit Trehalose übersättigt ist und darüber hinaus ein oder mehrere gelöste Oligosaccharide enthält, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen aufweisen, umfasst bei Zimmertemperatur übersättigte Trehalose- Lösungen, bevorzugt solche, die gelöste Trehalose bis zu einem Anteil des ca. 2.8- fachen, besonders bevorzugt bis zu einem Anteil des 1.3 - 2.8-fachen des Anteils an Trehalose, der für die Bildung einer gesättigten Lösung erforderlich ist, enthalten, bevorzugt solche, die einen Wassergehalt von nicht mehr als ca. 35 Gew. -% aufweisen, besonders bevorzugt ca. 25-35 Gew.-%, und mindestens 10% weitere Oligosaccharide, bezogen auf die Trehalose (d.s.b.), gelöst enthalten und solche, bei denen es sich um einen bei Zimmertemperatur nicht nichtkristallinen oder im wesentlichen nichtkristallinen Sirup handelt. Jedes beliebige Verfahren kann zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sirups eingesetzt werden, solange es den oben beschriebenen Sirup liefert; beispielsweise kann ein solcher Sirup entweder durch Lösen von Trehalose über Erhitzen in Wasser zu einem Anteil, der das Lösungsvermögen des Wassers überschreitet, und anschließendes Einlagern weiterer Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen aufweisen, in die wässerige Trehalose-Lösungen, oder durch Mischen der oben erwähnten übersättigten Lösungen mit hochkonzentrierten Lösungen weiterer Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur im Molekül aufweisen, um ihre Wirkung zu erzielen, hergestellt werden.
Der Wassergehalt des erfindungsgemäßen Sirups mit hohem Trehalose-Gehalt kann leicht gemessen werden, beispielsweise mit Hilfe des Trockenverfahrens über das Mischen mit Sand, das in "Denpunto-Kanren-Kogyo-Bunsekiho", herausgegeben von Denpunto-Gijutsu-Bukai, veröffentlicht von Kabushiki-Gaisha-Shokuhin-Kagaku- Shinbunsha, Tokyo, Japan (1991), beschrieben wird.
Die Trehalose, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist nicht auf spezifische Herstellverfahren beschränkt. Kristallines Trehalose-Hydrat kann vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. In der Regel können kostengünstige Trehalose-Produkte mit relativ geringer Reinheit, die weitere Saccharide als Verunreinigungen enthalten, eher zufriedenstellend eingesetzt werden als teure Trehalose-Produkte mit einer relativ hohen Reinheit. Beispiele für solche kostengünstigen Trehalose-Produkte mit relativ geringer Reinheit umfassen Sirup, der Trehalose enthält, die durch das Zusammenbringen von nicht reduzierende Saccharide bildenden Enzymen oder Trehalose freisetzenden Enzymen reduzierenden partiellen Stärke-Hydrolysaten hergestellt werden, wie es in den japanischen Patenten Kokai Nos. 143,876/95 und 213,283/95 beschrieben wird, die von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung angemeldet wurden, und solche die durch Zusammenbringen von Maltose/Trehalose umwandelnde Enzyme mit Maltose hergestellt werden, wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 170,977195 beschrieben wird. Ausgangsmassen, die durch Konzentrieren und Kristallisieren des Sirups zu Massen mit kristallinem Trehalose-Hydrat erhalten werden, können bei diesen Beispielen eingeschlossen werden. In der Regel enthalten die resultierenden Trehalose-Lösungen ca. 40-80% Trehalose (d.s.b.) und sie können wahlweise bei der vorliegenden Erfindung als Ausgangssirup eingesetzt werden.
Beispiele für weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen, umfassen Monoglucosyl-Trehalosen, wie z. B. α-Glucosyl-Trehalose und α- Isomaltosyl-α-Glucosid, Diglucosyl-Trehalosen, wie z. B. α-Maltosyl-Trehalose, α- Maltosyl-α-Maltose, α-Isomaltosyl-α-Maitosid und α-Isomaltosyl-α-Isomaltosid, und Triglucosyl-Trehalosen, wie z. B. α-Maltosyl-α-Maltotriosid und α-Maltotriosyl- Trehalose. Diese Oligosaccharide können wahlweise als wirksame Zusatzstoffe in einem Mittel zur Verhinderung der Kristallisation der Trehalose eingesetzt werden.
Der Effekt der Verhinderung der Kristallisation bei Trehalose kann zur Geltung gebracht werden, wenn im Trehalose-Sirup daneben ein oder mehrere weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen aufweisen, zu einem Anteil von mindestens 10%, bevorzugt mindestens 30%, bezogen auf das Verhältnis Oligosaccharide zu Trehalose (d.s.b.), vorliegen. Insbesondere werden Diglucosyl-Trehalosen höchst zufriedenstellend eingesetzt, da sie eine starke Wirkung zeigen. Bei Bedarf können ein oder mehrere weitere Saccharide, wie z. B. Mono-, Di- und höherwertige Saccharide wahlweise eingesetzt werden, um das erfindungsgemäße Verfahren zur Verhinderung der Kristallisation der Trehalose anzuwenden.
Der erfindungsgemäße Sirup kann auch direkt aus Stärken hergestellt werden. Beispiele für solche Herstellverfahren sind im folgenden beschrieben: Gemäß dem Verfahren, wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 213,283/95 beschrieben wird, das von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung angemeldet wurde, werden Stärke-Suspensionen mit Konzentrationen von 10% oder höher mit Säuren oder α- Amylasen zu flüssigen Lösungen mit einem DE von 5 oder weniger umgesetzt, die Lösungen werden mit Stärke abbauenden Enzymen, nicht reduzierende Saccharide bildenden Enzymen und Trehalose freisetzenden Enzymen umgesetzt, um Produkte mit ca. 40-60% Trehalose (d.s.b.) herzustellen, die Produkte werden mit einem oder mehreren Enzymen, ausgewählt aus α-Amylasen, β-Amylasen, Cyclomaltodextrin-Glucanotransferasen etc. umgesetzt und die erhaltenen Mischungen werden auf die übliche Weise mit Hitze behandelt, um den Rückstand zu deaktivieren, die Mischungen können dann mit Aktivkohle behandelt, entsalzt und unter Einsatz von Ionenaustauschern in H- und OH-Form gereinigt werden. Bei Bedarf können die so erhaltenen Lösungen mit Hilfe der Säulenchromatographie unter Einsatz eines stark sauren Kationenaustauschers, wie es in dem japanischen Patent Kokoku No. 50,319192 beschrieben wird, behandelt werden, um Monosaccharide als Verunreinigungen zu entfernen und den Gehalt an den gewünschten Sacchariden zu erhöhen, gefolgt von einer Konzentrierung der erhaltenen Lösungen, bis ein Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt erhalten wird, der einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 35 Gew.-% oder weniger aufweist und Trehalose zu einem Anteil, der das Lösungsvermögen des Wassers überschreitet, sowie weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen aufweisen, gelöst enthält.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt unter Einsatz von Maltotetraose bildenden Enzymen, kann der erfindungsgemäße Sirup beispielsweise gemäß dem Verfahren in dem japanischen Patent Kokai No. 143,876195, das von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung angemeldet wurde, durch Umsetzung von Lösungen mit einem hohen Maltotetraose-Gehalt mit nicht reduzierende Saccharide bildenden Enzymen, um ca. 30-60% Maltosyl-Trehalose (d.s.b.) zu bilden, Umsetzung der Maltosyl-Trehalose mit einem oder mehreren Enzymen, ausgewählt aus der Gruppe α-Amylase, Maltose bildene Amylase, Cyclomaltodextrin-Glucanotransferase etc. und Reinigen und Konzentrieren der erhaltenen Lösungen zu einem Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der einen Feuchtigkeitsanteil von ca. 35% oder weniger aufweist und Trehalose zu einem Anteil, der die Wasserlöslichkeit überschreitet, sowie weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen aufweisen, gelöst enthält, hergestellt werden.
Der so erhaltene Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt ist frei oder im wesentlichen frei von Kristallisation und leicht zu handhaben, selbst wenn man ihn bei Temperaturen von 15ºC oder weniger stehen lässt. Der Sirup hat (i) ein DE unter dem der konventionellen Stärke-Saccharide, bevorzugt ein DE von weniger als 20, (ii) eine relativ niedrige Reduzierbarkeit und (iii) eine relativ hohe Stabilität und (iv) er verändert seine Qualität nicht und zersetzt im wesentlichen keine Zusätze, wie z. B. Vitamine und Aminosäuren enthaltende Substanzen, wie z. B. Aminosäuren, Oligopeptide und Proteine, selbst wenn er mit solchen Zusätzen vermischt und verarbeitet wird. Deswegen kann er Sirup wahlweise als ein Sirup mit einer relativ niedrigen Viskosität und einer relativ niedrigen Süßkraft in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt werden. Bei Bedarf kann der Sirup einer Hochdruck-Hydrierung unterzogen werden, um seine Reduzierbarkeit zu minimieren.
Der erfindungsgemäße Sirup mit hohem Trehalose-Gehalt wird in vivo leicht mit Trehalase zu Glucose zersetzt und die weiteren Oligosaccharide, die eine Trehalose- Struktur besitzen und in dem Sirup enthalten sind, werden leicht durch α- Glucosidase und Verdauungsenzyme zu Glucose und Trehalose zersetzt. Die gebildete Trehalose kann dann leicht zu Glucose abgebaut werden. Somit kann der Sirup oral verabreicht werden, wird assimiliert, adsorbiert und von dem lebenden Organismus als Kalorien- und Energiequelle genutzt. Der Sirup kann ebenso als Süßstoff genutzt werden, der im wesentlichen kein Zahnkaries bewirkt, da er von Zahnkaries hervorrufenden Mikroorganismen fast nicht abgebaut wird.
Der erfindungsgemäße Sirup mit hohem Trehalose-Gehalt kann zu qualitativ hochwertigen Hartbonbons ohne Trehalose-Kristalle aufgekocht werden. Als zufriedenstellende Eigenschaften besitzt der Sirup eine wirksame Kontrollfunktion für die Osmose, Formbarkeit, die Eigenschaft Glanz zu verleihen, die Fähigkeit Feuchtigkeit zu bewahren, Viskosität, die Fähigkeit die Kristallisation anderer Saccharide zu verhindern, geringe Fermentierbarkeit, die Fähigkeit die Rückbildung der gelierten Stärken zu verhindern etc.
Der Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt gemäß der vorliegenden Erfindung kann wahlweise als Süßstoff, Geschmacksstoff, Mittel zu Qualitätsverbesserung, Stabilisator, Verdünnungsmittel, Füllstoff, Bindemittel, Ausgangsstoff für die Pulverisierung etc. in Lebensmittelprodukten, Kosmetika, Arzneimitteln etc. eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt kann unversehrt als Gewürz zum Süßen eingesetzt werden. Bei Bedarf kann der Sirup zusammen mit entsprechenden Mengen eines oder mehrerer anderer Süßstoffe eingesetzt werden, z. B. pulverförmigem Sirup, Glucose, Maltose, Saccharose, Isomerzucker, Honig, Ahornzucker, Isomalto-Oligosaccharid, Galacto-Oligosacccharid, Fructo- Oligosaccharid, Lactosucrose, Sorbitol, Maltitol, Lactitol, Dihydrocharcon, Steviosid, α-Glycosyl-Steviosid, Rebaudiosid, Glycyrrhizin, L-Aspartyl-L-Phenylalanin- Methylester, Saccharin, Glycin und Alanin, sowie als Füllstoff, wie z. B. Dextrine, Stärken und Lactosen.
Der erfindungsgemäße Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt kann wahlweise mit kristallinem Trehalose-Hydrat vermischt werden, um die Qualität von Produkten, die kristallines Trehalose-Hydrat enthalten, zu verbessern. Zum Beispiel im Falle der Herstellung von Zuckerguss, weichen Süßigkeiten und Bonbons, die kristallines Trehalose-Hydrat enthalten, kann der erfindungsgemäße Sirup zu einem Anteil, der nicht höher ist als der des Trehalose-Hydrats, bevorzugt weniger als 50%, bezogen auf das Hydrat, in das kristalline Trehalose-Hydrat eingebaut werden, um diesen Produkten adäquate Feuchtigkeit, Formbarkeit und Haftvermögen zu verleihen und ihre anfänglich hohe Qualität auch nach der Verarbeitung für einen relativ langen Zeitraum zu bewahren.
Der erfindungsgemäße Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt hat eine relativ geringe Viskosität, ein relativ geringes DE und eine relativ geringe Süßkraft und kann als ein Ausgangstoff zum Pulverisieren eingesetzt werden. Pulverförmige Produkte, die aus dem Sirup erhalten werden, sind im wesentlichen frei von der Tendenz Feuchtigkeit zu speichern und zufriedenstellend in ihrer Hitzebeständigkeit, Säurebeständigkeit und Stabilität. Deswegen können die pulverförmigen Produkte wahlweise unbehandelt als Füllstoff, Zusatz oder Bindemittel eingesetzt werden, bei Bedarf können sie mit anderen Füllstoffen, Zusätzen, Bindemitteln und Bindern gemischt und vor ihrem Gebrauch zu Granulaten, Kugeln, Schrot-Stäbchen, Plättchen, Würfeln und Tabletten geformt werden. Die pulverförmigen Produkte können beispielsweise auch in Ausgangsmaterialien für Konfekt und Backwaren eingesetzt werden, wobei mit ihnen teilweise oder vollständig stärkehaltige Pulver, wie z. B. Weizenmehl, gemahlenes Korn und Stärken, ersetzt werden.
Der erfindungsgemäße Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt besitzt eine Süße, die gut mit Substanzen harmoniert, die einen bitteren, sauren, salzigen, zusammenziehenden, scharfen und delikaten Geschmack besitzen, und er besitzt eine zufriedenstellende Säure- und Hitzeverträglichkeit. Somit kann er wahlweise in Lebensmitteln allgemein als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung und Mittel zur Qualitätsverbesserung eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt kann in Gewürzen, wie z. B. Aminosäuren, Peptiden, Sojasaucen, pulverisierten Sojasaucen, "miso", "funmatsu-miso" (ein pulverförmiges Miso), "moromi" (ein verfeinertes Sake), "hishio" (eine verfeinerte Sojasauce), "furikake" (ein gewürztes Fischfleisch), Mayonnaise, Dressing, Essig, "sanbai-zu" (eine Sauce aus Zucker, Sojasauce und Essig), "funmatsu-sushi-zu" (pulverförmiger Essig für Sushi), "chuka-no-moto" (eine Fertigmischung für chinesische Gerichte), "tentsuyu" (eine Sauce für japanische, in Fett gebackene Lebensmittel), "mentsuyu" (eine Sauce für japanische Fadennudeln), Saucen, Ketchup, "yakiniku-no-tare" (eine Sauce für japanisches Grillfleisch), Curry- Mehlschwitze, Fertigmischungen für Eintopf, Fertigmischungen für Suppen, "dashi- no-moto" (Grundstock-Fertigmischung), Würze auf Basis von Nukleinsäuren, Würzmischungen, "mirin" (ein süßer Sake), "shin-mirin" (ein synthetischer Mirin), Sirup für den Gebrauch bei Tisch und Sirup für den Kaffee eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Sirup kann uneingeschränkt zum Süßen von "wagashi" (japanischem Kuchen), wie z. B. "senbei" (ein Reiskeks), "arare-mochi" (ein würfelförmiger Reiskuchen), "okoshi" (ein Hirse- und Reiskuchen), "mochi" (eine Reispaste), "manju" (ein bun mit einer Füllung aus Bohnenbrei), "uiro" (ein süßes Reisgelee), "an" (ein Bohnenbrei), "yokan" (ein süßes Bohnengelee), "mizu-yokan" (ein mildes Adzuki-Bohnengelee), "kingyoku" (eine Art Yokan), Gelee, Pao de Castella und "amedama" (ein Karamelbonbon nach japanischer Art); Süßigkeiten wie süße Brötchen (buns), Biskuit, Kekse, Plätzchen, Torte, Pudding, Buttercreme, Eiermilch-Creme, Windbeutel, Waffeln, Schaumpudding, Berliner, Schokolade, Kaugummi, Bonbons und Süßigkeiten; gefrorenem Dessert, wie Eiscreme und Sorbet; Sirup, wie z. B. "kajitsu-no-syrup-zuke" (eine konservierte Frucht) und "korimitsu" (ein Zuckersirup für gehobeltes Eis); Pasten, wie z. B. Mehlpaste, Erdnusspaste, Obstbrei und Aufstrich; verarbeiteten Früchten und Gemüse, wie z. B. Marmelade, Konfitüre, "syrup-zuke" (eingelegte Früchte) und "toka" (Konserven); Gurken und eingelegten Produkten, wie z. B. "fukujin-zuke" (rot gefärbte Rettichgurken), "bettara-zuke"(eine Art ganzer, frischer Rettichgurken), "senmaizuke" (eine Art in Scheiben geschnittener, frischer Rettichgurken) und "rakkyo-zuke" (eingelegte Schalotten); Vormischungen für Gurken und eingelegte Produkte, wie z. B. "takuan-zuke-no-moto" (eine Vormischung für eingelegten Rettich) und "hakusaizuke-no-moto" (eine Vormischung für frische weiße Rapsgurken); Fleischprodukten, wie z. B. Schinken und Wurst; Fischprodukten, wie z. B. Fischschinken, Fischwurst, "kamaboko" (eine gekochte Fischpaste), "chikuwa" (eine Art Fischpaste) und "tenpura" (eine japanische, in Fett gebackene Fischpaste); "chinmi" (Würze), wie z. B. "uni-no-shiokara" (gesalzene Eingeweide der Seegurke), "ika-no-shiokara" (gesalzene Eingeweide von Tintenfischen), "su-konbu" (aufbereiteter Tang), "sakisurume" (getrocknete Tintenfisch-Streifen) und "fugu-no-mirin-boshi" (ein getrockneter mit. Mirin gewürzter Schwellfisch); "tsukudani" (in Soja-Sauce eingekochte Lebensmittel), wie z. B. solche auf Basis von Tang, essbaren wilden Pflanzen, getrocknetem Tintenfisch, Fisch und Schalentieren; Beilagen, wie z. B. "nimame" (gekochte Bohnen), Kartoffelsalat und "konbu-maki" (eine Tangrolle); Milchprodukten, wie z. B. Yoghurt und Käse; Produkten in Flaschen und Dosen, wie z. B. solche auf Basis von Fleisch, Fisch, Obst und Gemüse; alkoholischen Getränken, wie z. B. synthetisches Sake, Wein und Liköre, alkoholfreien Getränke, wie z B Kaffee, Tee, Kakao, Saft, kohlensäurehaltige Getränke, Sauermilch- Getränke und Getränke, die Milchsäurebakterien enthalten; Fertiggerichten, wie z. B. Fertigmischungen für Pudding, Fertigmischungen für Pfannkuchen und "sokusekishiruco" (eine Fertigmischung für Adzukibohnen-Suppe mit Reiskuchen) und Fertigmischungen für Suppen; und Nahrungsmittel, wie z. B. Babynahrung, therapeutische Nahrungsmittel, Getränke, die mit Nährstoffen ergänzt sind, Peptidhaltige Nahrungsmittel, Gefrierkost, gekochte Reisprodukte und Nudeln; sowie zur Geschmacksverbesserung und Verbesserung der Qualität der oben genannten Lebensmittelprodukte eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt kann auch in Futtermitteln und Tiernahrung für Tiere, wie z. B. Haustiere, Geflügel, Bienen, Seidenraupen und Fische, eingesetzt werden, um deren geschmackliche Vorlieben zu verbessern. Der erfindungsgemäße Sirup kann wahlweise als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung und Stabilisator in anderen Produkten, wie z. B. Tabak, Zigaretten, Zahnpasta, Lippenstift, Rouge, Lippencreme, inwendige Medizin, Tabletten, Halstabletten, Lebertran in Tropfenform, Katechu, Mundspray, Mundwasser, Kosmetika und Arzneimittel in pastöser oder flüssiger Form eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt kann als Mittel zur Qualitätsverbesserung und Stabilisator eingesetzt werden für biologisch aktive Substanzen, die Gefahr laufen, ihre Wirkstoffe und ihre Aktivitäten zu verlieren, ebenso wie in homöopathischen Lebensmitteln und Arzneimitteln, die biologisch aktive Substanzen enthalten. Beispiele für diese biologisch aktiven Substanzen sind Lymphokine, wie z. B. α- β- und γ-Interferone, Tumor-Nekrosis-Faktor-α, (TNF-α), Tumor-Nekrosis-Faktor-β (TNF-β), Makrophage-Migrations-Inhibitor-Faktor, Anregungsfaktor zur Koloniebildung, Transfer-Faktor und Interleukin-2; Hormone, wie z. B. Insulin, Wachstumshormone, Prolactin, Erythropoietin, Follikel anregende Hormone; biologische Präparate, wie z. B. BCG-Impfstoff, Impfstoff gegen japanische Enzephalitis, Masern-Impfstoff, Polio-Lebendimpfstoff, Impfstoff gegen Pockenvirus, Tetanus-Toxoid, Trimeresurus-Antitoxin und menschliches Immunoglobulin; Antibiotika, wie z B Penicillin, Erythromycin, Chloramphenicol, Tetracyclin, Streptomycin und Kanamycin-Sulfat; Vitamine, wie z B Thiamin, Riboflavin, L- Ascorbinsäure, Lebertran, Carotenoid, Ergosterol und Tocopherol; Enzyme, wie z. B. Lipase, Elastase, Urokinase, Protease, β-Amylase, Isoamylase, Glucanase und Lactase; Extrakte, wie z. B. Ginseng-Extrakt, Schappschildkröten-Extrakt, Chlorella- Extrakt, Aloe-Extrakt und Propolis-Extrakt; lebende Mikroorganismen, wie z. B. Viren, Milchsäure-Bakterien und Hefe; und andere biologisch aktive Substanzen, wie z. B. Götterspeise. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Sirups werden die oben erwähnten biologisch aktiven Substanzen wahlweise in flüssiger, pastöser oder fester Form in homöopathischen Lebensmitteln und Arzneimitteln mit einer zufriedenstellend hohen Haltbarkeit und Qualität verarbeitet, ohne befürchten zu müssen, dass ihre Wirkstoffe und ihre Wirkungen verlorengehen oder inaktiv werden.
Wie oben beschrieben, umfassen die Verfahren zur Einlagerung des erfindungsgemäßen Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt konventionelle Methoden, wie z. B. Mischen, Kneten, Lösen, Schmelzen, Eintauchen, Durchdringen, Tränken, Begießen, Auftragen, Ummanteln, Besprühen, Injizieren, Auskristallisieren und Ausfällen. Der erfindungsgemäße Sirup wird im allgemeinen zu einem Anteil von 0.5% oder mehr, bevorzugt 1% oder mehr, eingelagert.
Die folgenden Versuche erläutern die vorliegende Erfindung ausführlicher:

Experiment 1

Einfluss der Zimmertemperatur auf die Wasserlöslichkeit der Trehalose

Die Wasserlöslichkeit der Trehalose bei Zimmertemperatur wurde wissenschaftlich untersucht, indem 10 Gewichtsanteile Wasser und 20 Gewichtsanteile kristallines Trehalose-Hydrat in ein Becherglas gegeben wurden, die Lösung unter Rühren bei 5, 10, 15, 20, 25, 30 oder 40ºC stehengelassen wurde, der Lösung eine Probe entnommen wurde, die Probe filtriert wurde und der Trehalose-Gehalt im Filtrat gemessen wurde, um die Löslichkeit der Trehalose in 100 g Wasser bei jeder der Temperaturen zu bestimmen, d. h. den Anteil (g) an Trehalose (d.s.b.), der sich in 100 g Wasser löst, um bei jeder der Temperaturen eine gesättigte Lösung zu ergeben. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 wiedergegeben: Tabelle 1
Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigten, dass es sich bei Trehalose um ein Saccharid handelt, das eine relativ geringe Wasserlöslichkeit besitzt und leicht bei Zimmertemperatur kristallisiert.

Experiment 2

Der Einfluss begleitender Saccharide auf die Wirkung zur Verhinderung der Trehalose-Kristallisation bei Trehalose-Sirup welcher Trehalose über die Wasserlöslichkeit hinaus gelöst enthält.

Trehalose wurde unter Erwärmen in Wasser zu dem 1.5-fachen Anteil ihrer Wasserlöslichkeit bei 10ºC gelöst und man ließ die Trehalose-Lösung an einem relativ kalten Platz stehen, um die Wirkung zur Verhinderung der Trehalose- Kristallisation durch Saccharide zu kontrollieren. Bezogen auf die Ergebnisse in Experiment 1 entsprach das 1.5-fache der Wasserlöslichkeit der Trehalose bei 10ºC 83 Gewichtsanteilen Trehalose-Anhydrid. In diesem Verhältnis wurden Versuchslösungen hergestellt, indem unter Erwärmen jeweils in einem Becherglas in 100 Gewichtsanteilen Wasser 83 Gewichtsanteile Trehalose sowie ein Saccharid zu einem Anteil von 10%, bezogen auf die Trehalose, aufgelöst wurden, d. h. 8.3 Gewichtsanteile des Saccharids, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Glucose, Maltose, Isomaltose, Lactose, Maftotriose, Panose, Maltotetraose, Sorbitol, Maltitol, Maltotriitol, Saccharose, Raffinose, Erlose, Sacchariden, wie z. B. α- Glucosyl-Trehalose oder Monoglucosyl-Trehalose, α-Maltosyl-Trehalose oder Diglucosyl-Trehalose und α-Maltotriosyl-Trehalose oder Triglucosyl-Trehalose, wie in dem japanischen Patent Kokai No. 143,876I95 von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung beschrieben wird; ein Saccharid, wie z. B. α-Isomaltosyl-α-Glucosid oder Monoglucosyl-Trehalose, wie in dem japanischen Patent Kokai No. 217,784/96 von der gleichen Anmelderin beschrieben wird; und einem Saccharid, wie z. B. α- Maltosyl-α-Maltosid oder Diglucosyl-Trehalose, wie in der japanischen Patentanmeldung No. 167,486194 von der gleichen Anmelderin beschrieben wird. Jede Lösung wurde an einem thermostatischen Ort bei 5, 10 oder 15ºC eine Woche stehengelassen, anschließend wurde das Vorhandensein von Trehalose-Kristallen makroskopisch beobachtet, um die Wirkung zur Verhinderung der Trehalose- Kristallisation durch die Saccharide zu bewerten.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 wiedergegeben: Tabelle 2
Anmerkung:
"*": "+" bedeutet, dass Trehalose auskristallisiert ist, und ,"-" bedeutet, dass keine Trehalose auskristallisierte
"**": jeder Wert bedeutet eine Zahl, mit der bei der jeweiligen Temperatur im Hinblick auf die Wasserlöslichkeit der Trehalose multipliziert werden muss.
"X": bedeutet 100 Gewichtsanteile Wasser
"Y": bedeutet 83 Gewichtsanteile Trehalose
Wie aus den Ergebnissen in Tabelle 2 ersichtlich ist, wurde aufgezeigt, dass die Kristallisation der Trehalose, wenn die Trehalose zu einem Anteil über dem der Wasserlöslichkeit gelöst wurde, spezifisch und wirksam durch das Lösen weiterer Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihrem Molekül besitzen, verhindert wurde; beispielsweise Monoglucosyl-Trehalosen, wie z. B. α-Glucosyl-Trehalose und α-Isomaltosyl-α-Glucosid, Diglucosyl-Trehalosen, wie z. B. α-Maltosyl-Trehalose und α-Maltosyl-α-Maltosid, sowie Triglucosyl-Trehalosen, wie z. B. α-Maltotriosyl- Trehalose. Die α-Maltotriosyl-Trehalose besitzt eine relativ geringe Wirkung zur Verhinderung der Trehalose-Kristallisation.

Experiment 3

Einfluss der Konzentrationen der Trehalose sowie der weiteren Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen, auf die Wirkung zur Verhinderung der Kristallisation von Trehalose bei einem Sirup, der Trehalose über die Wasserlöslichkeit hinaus enthält

Die Wirkung zur Verhinderung der Trehalose-Kristallisation wurde durch Lösen von Trehalose unter Erwärmen in Wasser zu einem Anteil des 1.5-, 2.0-, 2.5-, 2.8- oder 3.3-fachen der Wasserlöslichkeit bei 10ºC, das Lösen weiterer Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen, zu einem Anteil von 10, 30 oder 60%, bezogen auf die Trehalose (d.s.b.), und durch Stehenlassen der resultierenden Lösung bei einer relativ geringen Temperatur untersucht.
Basierend auf den Ergebnissen in Experiment 1 entsprachen das 1.5-, 2.0-, 2.5-, 2.8- und 3.3-fache der Wasserlöslichkeit der Trehalose in 100 Gewichtsanteilen Wasser bei 10ºC jeweils 83, 111, 138, 155 bzw. 182 Gewichtsanteilen Trehalose-Anhydrid (d.s.b) Mit diesem Verhältnis wurden Versuchslösungen mit den Zusammensetzungen, wie sie in Tabelle 3 wiedergegeben sind, durch Auflösen von Trehalose zu dem vorgegebenen Gewichtsanteil und entweder Monoglucosyl- Trehalose, d. h. α-Glucosyl-Trehalose, oder Diglucosyl-Trehalose, d. h. α-Maltosyl- Trehalose, im vorgegebenen Verhältnis unter Erwärmen in jeweils einem Becherglas mit 100 Gewichtsanteilen Wasser hergestellt, die Lösungen wurden an einem thermostatischen Ort bei 5, 10 oder 15ºC stehengelassen, um die Wirkung zur Verhinderung der Trehalose-Kristallisation zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 wiedergegeben: Tabelle 3
Anmerkung:
"*": "+" bedeutet, dass Trehalose auskristallisiert ist, und "-" bedeutet, dass keine Trehalose auskristallisierte
"**": jeder Wert bedeutet eine Zahl, mit der bei der jeweiligen Temperatur im Hinblick auf die Wasserlöslichkeit der Trehalose multipliziert werden muss.
"A": Wassergehalt in Gewichtsanteilen
"B": Trehalose-Gehalt in Gewichtsanteilen
"C": Monoglucosyl-Trehalose
"D": Diglucosyl-Trehalose] Fortsetzung Tabelle 3
Anmerkung: sehe oben
Wie aus den Ergebnissen in der Tabelle 3 ersichtlich, zeigte sich, dass unter den weiteren Oligosacchariden, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen aufweisen, die Mono- und Diglucosyl-Trehalosen eine zufriedenstellende Wirkung zur Verhinderung der Trehalose-Kristallisation zeigten, insbesondere zeigten die Diglucosyl-Trehalosen eine stärkere Wirkung. Selbst im Falle der Anwesenheit von Diglucosyl-Trehalose, wurde Kristallisation beobachtet, wenn Trehalose in Wasser zu einem Anteil, der das 2.8-fache der Wasserlöslichkeit oder das 3.0-fache der Wasserlöslichkeit überschreitet, gelöst war.

Experiment 4

Der Einfluss des Feuchtigkeitsgehalts auf die bakterielle Verunreinigung von Sirup, der Trehalose über die Wasserlöslichkeit hinaus enthält

Ein Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der Trehalose und weitere Saccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen aufweisen enthält, wurde eingesetzt, um den Einfluss des Feuchtigkeitsgehaltes auf die bakterielle Verunreinigung und die Wirkung zur Verhinderung der Trehalose-Kristallisation zu untersuchen. Wie in der Tabelle 4 gezeigt wird, wurden die Versuchslösungen durch Auflösen von Monoglucosyl-Trehalose, d. h. α-Glucosyl-Trehalose, und Diglucosyl-Trehalose, d. h. α-Maltosyl-Trehalose, in wässerigen Lösungen, die durch Lösen von Trehalose unter Erwärmen in 100 Gewichtsanteilen Wasser zu einem Anteil des 1 : 3- bis 1.4-fachen der Wasserlöslichkeit bei 15ºC erhalten worden waren, zu Trehalose-Sirup mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20-40 Gew.-% hergestellt. Der Sirup wurde jeweils in Bechergläser gegeben und bei 15ºC für zwei Monate stehengelassen, um makroskopisch sowohl die Bildung von Trehalose-Kristallen als auch die bakterielle Verunreinigung, die auf der Oberfläche des Sirups ausgebildet hatte, zu untersuchen. Tabelle 4
Anmerkung:
"*": "+" bedeutet, dass bakterielle Verunreinigung gefunden wurde und "-" bedeutet, dass keine bakterielle Verunreinigung gefunden wurde
"**": "+" bedeutet, dass eine Kristallisation stattfand und "-" bedeutet, dass keine Kristallisation stattfand
Wie aus den Ergebnissen in Tabelle 4 ersichtlich ist, wurde die Kristallisation der Trehalose in dem Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt gemäß der vorliegenden Erfindung zufriedenstellend verhindert und es wurde offenbart, dass keine Trehalose- Kristallisation in Sirup, der Trehalose zu einem Anteil von ca. dem 2.8-fachen der Wasserlöslichkeit gelöst hatte, beobachtet wurde und dass der erfindungsgemäße Sirup mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 35 Gew.-% oder weniger bei Zimmertemperatur stabil und frei von bakterieller Verunreinigung ist.
Im Folgenden sind die bevorzugten Beispiele der vorliegenden Erfindung aufgeführt. Die Beispiele A und B beschreiben den erfindungsgemäßen Sirup mit hohem Trehalose-Gehalt sowie die Verbindungen, ihn denen derselbe eingesetzt wird.

Beispiel A-1

Zu einer Suspension von 33 Vol.-% Kornstärke wurde so viel Calciumcarbonat gegeben, um eine Endkonzentration von 0.1 Gew.-% zu erhalten, die Suspension wurde auf pH 6.5 eingestellt, pro g Stärke mit 0.2% "TERMAMYL 60L®", einer α- Amylase-Sorte, die von Novo Industri A/S Copenhagen, Denmark, vertrieben wird, vermischt und für 15 Minuten einer Enzymreaktion bei 95ºC unterzogen. Die Reaktionsmischung wurde in einem Autoklaven für 15 Minuten auf 120ºC erhitzt, dann auf 45ºC gekühlt und sukzessive jeweils pro Gramm Stärke mit 5 Einheiten eines Maltotetraose bildenden Enzyms, das von Hyashibara Biochemical Laboratories, Inc., Okyama, Japan, vertrieben wird, wie es in dem japanischen Patenbt Kokoku No. 89,916/95 beschrieben wird, 1,000 Einheiten einer Isoamylase, die von Hayashibara Biochemical Laboratories, Inc. vertrieben wird, und 5 Einheiten eines nicht reduzierende Saccharide bildenden Enzyms, so wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 143,876/95 beschrieben wird, versetzt, anschließend wurde die Lösung auf pH 6.0 eingestellt und für 48 Stunden einer Enzymreaktion bei 45ºC unterzogen. Die Reaktionsmischung wurde für 10 Minuten auf 95ºC erhitzt, um die restlichen Enzyme zu deaktivieren, gekühlt und filtriert. Das resultierende Filtrat wurde auf konventionelle Weise mit Aktivkohle entfärbt, entsalzt und mit Ionenaustauschern in der H- und OH-Form gereinigt und konzentriert, um einen Sirup mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 30 Gew.-% in einer Ausbeute von ca. 90 % (d.s.b.) zu erhalten. Der Sirup hatte ein DE von ca. 15 und enthielt ca. 2% α- Glucosyl-Trehalose und ca. 60% α-Maltosyl-Trehalose (d.s.b.) und kann wahlweise als Mittel zur Verhinderung der Kristallisation von Trehalose eingesetzt werden.
Fünfzig Gewichtsanteile des Sirups, 39 Gewichtsanteile "TREHAOSE®", ein kristallines Trehalose-Hydrat, das von Hayashibara Shoji, Inc., Okayama, Japan, vertrieben wird, und 11 Gewichtsanteile Wasser wurden unter Erwärmen zu einem Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt und einem Feuchtigkeitsanteil von ca. 30 Gew.-% sowie einem DE von ca. 8 gelöst. Bei dem Produkt handelt es sich um einen Sirup mit einem relativ niedrigen DE, einer relativ geringen Viskosität und einer relativ geringen Süße, welcher Trehalose zu einem Anteil des ca. 1.9-fachen der Wasserlöslichkeit von Trehalose bei 15ºC sowie ca. 62% weitere Oligosacccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen, bezogen auf den Trehalose- Gehalt (d.s.b.), enthält Obwohl es sich bei dem Sirup um eine übersättigte Lösung handelt, ist er gut gegen das Auskristallisieren von Trehalose geschützt, stabil bei Zimmertemperatur und leicht zu handhaben und er kann wahlweise als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung, oder Ausgangsstoff für den pulverförmigen Einsatz in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt werden.

Beispiel A-2

Als Ausgangsmaterial wurde eine Saccharid-Lösung, die α-Glucosyl-Trehalose und cc-Maltosyl-Trehalose enthielt und nach dem Verfahren in Beispiel A-1 erhalten wurde, säulenchromatographisch unter Einsatz einer Säule, die mit "XT-1016 (Na- Form, Polymerisationsgrad von 4%)" gepackt war, ein stark saurer Alkalimetall- Kationenaustauscher, der von Tokyo Organic Chemical Industries, Ltd., Tokyo, Japan, vertrieben wird, behandelt; das Harz wurde in 4 ummantelte Edelstahl- Kolonnen mit einem Innendurchmesser von 5.4 cm gepackt und die Kolonnen wurden kaskadenförmig in Reihe angeordnet, um eine Gesamttiefe des Gelbades von ca. 20 m zu erhalten. Während die Innentemperatur der Säule auf 55ºC gehalten wurde, wurden 5 Vol.-% der Saccharid-Lösung auf das Harz gegeben und fraktioniert, indem die Säule bei einer SV (Fließgeschwindigkeit) von 0.13 mit 55ºC heißem Wasser beschickt wurde. Die mit Mono- und Disacchariden angereicherten Fraktionen wurden entfernt, während die mit α-Maltosyl-Trehalose angereicherten Fraktionen gesammelt, gereinigt und zu einem Sirup mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 30 Gew.-% konzentriert wurde. Das Produkt hatte ein DE von ca. 9 und enthielt ca. 65% α-Maltosyl-Trehalose (d.s.b.) und es kann wahlweise als Mittel zur Verhinderung der Kristallisation von Trehalose eingesetzt werden.
Vierzig Gewichtsanteile des Sirups wurden mit 46 Gewichtsanteilen kristallinem Trehalose-Hydrat und 14 Gewichtsanteilen Wasser vermischt und die Mischung wurde unter Erwärmen zu einem Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt und einem Feuchtigkeitsanteil von ca. 30 Gew.-% sowie einem DE von ca. 4 gelöst. Bei dem Produkt handelt es sich um einen Sirup mit einem relativ niedrigen DE, einer relativ geringen Viskosität und einer relativ geringen Süße, welcher Trehalose zu einem Anteil des ca. 2.3-fachen der Wasserlöslichkeit von Trehalose bei 15ºC sowie ca. 45 % weitere Oligosacccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen, bezogen auf den Trehalose-Gehalt (d.s.b.), gelöst enthält. Obwohl es sich bei dem Sirup um eine übersättigte Lösung handelt, ist er zufriedenstellend gegen das Auskristallisieren von Trehalose geschützt, stabil bei Zimmertemperatur und leicht zu handhaben. Daher kann er wahlweise als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung, oder Ausgangsstoff für den pulverförmigen Einsatz in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt werden.

Beispiel A-3

In Beispiel A-1 wurde die Reaktionsmischung, nachdem sie für 10 Minuten auf 95±00 erhitzt worden war, um die restlichen Enzyme zu deaktivieren, darüber hinaus mit 2 Einheiten "β-AMYLASE #15", einer β-Amylase-Sorte, die von Nagase Biochemicals, Ltd., Kyoto, Japan, vertrieben wird, vermischt und anschließend für 20 Stunden einer Enzymreaktion bei 50ºC unterzogen. Die so erhaltene Reaktionsmischung wurde erhitzt, um die restlichen Enzyme zu deaktivieren, und auf konventionelle Weise entfärbt, entsalzt und gereinigt und anschließend wurde die gereinigte Lösung konzentriert, um einen Sirup mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 60 Gew.-% mit einer Ausbeute von ca. 90% (d.s.b.) zu ergeben. Um den Gehalt an Diglucosyl- Trehalosen zu erhöhen, wurde der Sirup als Ausgangsmaterial chromatographisch gemäß dem Verfahren in Beispiel A-2 verarbeitet, mit der Ausnahme, dass "DOWEX 50 W-X4 (Ca&spplus;&spplus;-Form)", ein stark saures Alkali-Kationen-Austauscherharz, das von Dow Chemical Co., Midland, Michigan, USA vertrieben wird, eingesetzt wurde, um eine mit Diglucosyl-Trehalosen angereicherte Fraktion zu erhalten, anschließend wurde die Fraktion zu einem Sirup mit einem Feuchtigkeitsanteil von ca. 30 Gew.-% gereinigt und konzentriert. Der Sirup hatte ein DE von ca. eins und enthielt ca. 90% Diglucosyl-Trehalosen (d.s.b.), wie z. B. α-Maltosyl-Trehalose, und er kann wahlweise als Mittel zur Verhinderung der Kristallisation von Trehalose eingesetzt werden.
Zu 35 Gewichtsanteilen des Sirups wurden 50 Gewichtsanteile kristallines Trehalose- Hydrat und 15 Gewichtsanteile Wasser gegeben und die Mischung wurde unter Erwärmen zu einem Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt und einem DE von 1 oder weniger sowie einem Feuchtigkeitsanteil von ca. 30 Gew.-% gelöst. Bei dem Produkt handelt es sich um einen Sirup mit einem relativ niedrigen DE, einer relativ niedrigen Viskosität und einer relativ geringen Süße, welcher Trehalose zu einem Anteil des ca. 2.4-fachen der Wasserlöslichkeit von Trehalose bei 15ºC sowie ca. 50 % weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen und α-Maltosyl-Trehalose als Hauptbestandteil enthalten, bezogen auf den Trehalose-Gehalt (d.s.b.), gelöst enthält. Obwohl es sich bei dem Produkt um eine übersättigte Lösung von Trehalose handelt, ist es vor dem Auskristallisieren der Trehalose zufriedenstellend geschützt, bei Zimmertemperatur stabil und leicht zu handhaben. Daher kann es wahlweise als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung, oder Ausgangsstoff für den pulverförmigen Einsatz in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt werden.

Beispiel A-4

Calciumcarbonat wurde zu einer Suspension von 30 Vol.-% Kornstärke gegeben, um eine Endkonzentration von 0.1 Gew.-% zu ergeben, und die Mischung wurde auf pH 6.5 eingestellt, pro g Stärke mit 0.2 Gew.-% "TERMAMYL 60L ", einer α-Amylase- Sorte, die von Novo Industri A/S Copenhagen, Denmark, vertrieben wird, und für 15 Minuten einer Enzymreaktion bei 95ºC unterzogen. Die Mischung wurde für 10 Minuten bei 120ºC im Autoklaven behandelt, auf 45ºC gekühlt, jeweils pro g Stärke mit einer Einheit "NEO-SPITASE®", einer α-Amylase-Sorte, die von Nagase Biochemicals, Ltd., Kyoto, Japan, vertrieben wird, 1,000 Einheiten Isoamylase sowie 5 Einheiten eines nicht reduzierende Saccharide bildenden Enzyms, wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 143,786195 beschrieben wird, vermischt, anschließend auf pH 6.0 eingestellt und für 48 Stunden bei 45ºC umgesetzt. Die so erhaltene Reaktionsmischung wurde erhitzt, um die restlichen Enzyme zu deaktivieren und auf konventionelle Weise entfärbt, entsalzt, gereinigt und konzentriert, um einen Sirup mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 30 Gew.-% mit einer Ausbeute von ca. 90% (d.s.b.) zu erhalten. Der Sirup besaß ein DE von ca. 11 und enthielt ca. 5% α- Glucosyl-Trehalose und ca. 12% α-Maltosyl-Trehalose (d.s.b.) Das Produkt kann wahlweise als Mittel zur Verhinderung der Kristallisation von Trehalose eingesetzt werden.
Zu 50 Gewichtsanteilen des Sirups wurden 38 Gewichtsanteile kristallines Trehalose- Hydrat und 12 Gewichtsanteile Wasser gegeben und die Mischung wurde unter Erwärmen zu einem Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt und einem DE von ca. 6 sowie einem Feuchtigkeitsanteil von ca. 30 Gew.-% gelöst. Das Produkt besaß eine relativ niedriges DE, eine relativ geringe Viskosität und Süße, hatte Trehalose zu einem Anteil des ca. 1.9-fachen der Wasserlöslichkeit von Trehalose bei 15ºC gelöst und enthielt, bezogen auf den Trehalose-Gehalt (d.s.b.), ca. 58% weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen. Obwohl es sich bei dem Produkt um eine übersättigte Lösung von Trehalose handelt, ist es zufriedenstellend vor dem Auskristallisieren von Trehalose geschützt, bei Zimmertemperatur stabil und leicht zu handhaben. Daher kann das Produkt wahlweise als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung, oder Ausgangsstoff für den pulverförmigen Einsatz in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt werden.

Beispiel A-5

Kornstärke wurde zu einer 10 Vol.-% Suspension aufgearbeitet, die dann mit α- Amylase zu einer flüssigen Lösung zusammengebracht wurde. Zu der resultierenden Lösung wurden jeweils pro g Stärke 3 Einheiten eines nicht reduzierenden Saccharide bildenden Enzyms, wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 213,283/95 beschrieben wird, 5 Einheiten eines Trehalose freisetzenden Enzyms, 1,000 Einheiten Isoamylase und eine Einheit eines Maltotetraose bildenden Enzyms gegeben, auf pH 6 eingestellt und einer Enzymreaktion für 48 Stunden bei 40ºC unterzogen. Die Reaktionsmischung wurde erhitzt, um die restlichen Enzyme zu deaktivieren, und auf konventionelle Weise entfärbt, entsalzt, gereinigt und konzentriert, um einen Sirup mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 30 Gew.-% und einem DE von ca. 15 in einer Ausbeute von ca. 90% (d.s.b.) zu ergeben. Das Produkt ist ein relativ niedrig viskoser und wenig süßer Sirup, der Trehalose zu einem Anteil des ca. 1.9-fachen der Wasserlöslichkeit von Trehalose bei 15ºC und, bezogen auf den Trehalose-Gehalt (d.s.b.), ca. 30% weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen, gelöst enthält. Obwohl es sich bei dem Produkt um eine übersättigte Lösung von Trehalose handelt, ist es zufriedenstellend vor dem Auskristallisieren von Trehalose geschützt, bei Zimmertemperatur stabil und leicht zu handhaben. Daher kann das Produkt wahlweise als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung, oder Ausgangsstoff für den pulverförmigen Einsatz in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt werden.

Beispiel A-6

Ein Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-5 erhalten wurde, wurde in einen Autoklaven gegeben, mit 10% Raney-Nickel vermischt, unter Rühren auf eine Temperatur von 90-120ºC gebracht und die Hydrierung wurde durch Erhöhen des Wasserstoff-Druckes auf 20-120 kgf/cm² vervollständigt. Danach wurde das Raney-Nickel entfernt und die Mischung wurde auf die übliche Weise entfärbt, gereinigt und konzentriert, um einen Sirup mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca 30 Gew.-% in einer Ausbeute von ca. 90% (d.s.b.) zu erhalten. Das Produkt löst Trehalose zu einem Anteil des ca. 1.9-fachen der Wasserlöslichkeit bei 15ºC und enthält ca. 30% weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen, bezogen auf die Trehalose (d.s.b.). Obwohl es sich bei dem Produkt um eine übersättigte Lösung von Trehalose handelt, ist es zufriedenstellend vor dem Auskristallisieren der Trehalose geschützt, im wesentlichen nicht reduzierbar, relativ hoch stabil und leicht zu handhaben. Daher kann das Produkt wahlweise als Süßstoff, Mittel zu Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung, Süßstoff mit geringer Zahnkariesbildung und kalorienarmer Süßstoff in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt werden.

Beispiel A-7

Calciumcarbonat wurde zu einer Suspension von 30 Vol.-% Kornstärke gegeben, um eine Endkonzentration von 0.1 Gew.-% zu ergeben, und die Mischung wurde auf pH 6.5 eingestellt, pro g Stärke mit 0.2 Gew.-% "TERMAMYL 60L®", einer α-Amylase- Sorte, die von Novo Industri A/S Copenhagen, Denmark, vertrieben wird, versetzt und für 15 Minuten einer Enzymreaktion bei 120ºC unterzogen. Die Reaktionsmischung wurde für 10 Minuten bei 120ºC im Autoklaven behandelt, auf 45ºC gekühlt, jeweils pro g Stärke mit einer Einheit "NEO-SPITASE®", einer et- Amylase-Sorte, die von Nagase Biochemicals, Ltd., Kyoto, Japan, vertrieben wird, 5 Einheiten eines nicht reduzierende Saccharide bildenden Enzyms, wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 143,786/95 beschrieben wird, versetzt, dann auf pH 6.0 eingestellt und für 48 Stunden bei 45ºC umgesetzt. Die so erhaltene Reaktionsmischung wurde erhitzt, um die restlichen Enzyme zu deaktivieren, auf konventionelle Weise entfärbt, entsalzt, gereinigt und konzentriert, um einen Sirup mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 30 Gew.-% in einer Ausbeute von ca. 90% (d.s.b.) zu erhalten. Der Sirup besaß ein DE von ca. 8 und enthielt ca. 4% α- Glucosyl-Trehalose und ca. 7% α-Maltosyl-Trehalose (d.s.b.). Das Produkt kann wahlweise als Mittel zur Verhinderung der Kristallisation von Trehalose eingesetzt werden.
Zu 55 Gewichtsanteilen des Sirups wurden 35 Gewichtsanteile kristallines Trehalose- Hydrat und 10 Gewichtsanteile Wasser gegeben und die Mischung wurde unter Erwärmen zu einem Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt mit einem DE von ca. 5 und einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 30 Gew.-% aufgelöst. Das Produkt besaß ein relativ niedriges DE und eine relativ geringe Süße sowie eine relativ hohe Viskosität, hatte Trehalose zu einem Anteil des ca. 1.7-fachen der Wasserlöslichkeit bei 15ºC gelöst und enthielt, bezogen auf Trehalose (d.s.b.), ca. 20% weitere Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur in ihren Molekülen besitzen. Obwohl es sich bei dem Produkt um eine übersättigte Lösung von Trehalose handelt, ist es zufriedenstellend vor dem Auskristallisieren der Trehalose geschützt, bei Zimmertemperatur stabil und leicht zu handhaben. Daher kann das Produkt wahlweise als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung oder Ausgangsstoff für den pulverförmigen Einsatz in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt werden.

Beispiel B-1

Ein Milchsäure-Bakterien enthaltendes Getränk

Einhundertundfünfundsiebzig Gewichtsanteile entrahmte Milch und 150 Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-5 erhalten wurde, wurden in 1,200 Gewichtsanteilen Wasser gelöst und die Lösung wurde bei 65ºC für 30 Minuten sterilisiert, auf 40ºC gekühlt und auf konventionelle Art mit 30 Gewichtsanteilen eines Startmaterials geimpft und bei 37ºC für 8 Stunden umgesetzt, um ein Getränk zu erhalten, das Milchsäure- Bakterien enthielt und einen zufriedenstellendes Aroma und einen befriedigenden Geschmack besaß. Das Produkt bewahrt die Bakterien stabil und fördert, weil es Oligosaccharide enthält, auf zufriedenstellende Weise das Wachstum der Bifido- Bakterien.

Beispiel B-2

Kaffee

Einhundert Gewichtsanteile geröstete Kaffeebohnen wurden pulverisiert und mit 1,000 Gewichtsanteilen heißem Wasser extrahiert, um ca. 860 Gewichtsanteile eines Kaffee-Extraktes zu erhalten. Ca. 450 Gewichtsanteile des Extraktes wurden mit 150 Gewichtsanteilen eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-3 erhalten wurde, und ca. 400 Gewichtsanteilen Wasser, das eine geeignete Menge Natriumhydrogencarbonat enthielt, homogen zu einem Kaffee mit einem pH von ca. 7 vermischt. Der Kaffee wurde auf konventionelle Weise in Dosen gegeben, die dann für 30 Minuten auf 120ºC erhitzt wurden, um einen Dosenkaffee zu erhalten. Das Produkt ist ein Kaffee von hoher Qualität mit einem zufriedenstellenden Geschmack und Aroma. Es behielt den Geschmack und das Aroma, nachdem man es in einem Automaten für einen Monat bei 60ºC stehenließ. Wenn es während des Sommers gekühlt genossen wird, ist es immer noch ein hochwertiger Kaffee mit einem Aroma und einem Geschmack von hoher Qualität.

Beispiel B-3

Ein mit Trehalose angereichertes Getränk

Zu 695 Gewichtsanteilen eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-7 gewonnen wurde, wurden 3 G. Ewichtsanteile Zitronensäure, eine adäquaten Menge Grapefruit-Aroma, 100 Gewichtsanteile einer wässerigen Mineral/Vitamin-Lösung, die aus 0.015% Calciumlactat, 0.025% Kaliumchlorid, 0.009% Magnesiumchlorid-Heptahydrat, 0.122 Mononatriumglutamat, 0.3% L-Ascorbinsäure, 0.002% Thiamin, 0.001% Riboflavin und 0.002% Pyridoxin bestand, und Wasser gegeben. Die Mischung wurde mit Wasser aufgefüllt, um eine Gesamtvolumen von 1,000 Gewichtsanteilen zu ergeben, die dann auf konventionelle Weise in Dosen injiziert wurden und unter Erhitzen sterilisiert wurden, um ein Getränk zur Ergänzung des Energiebedarfs zu erhalten. Bei dem Produkt, das Saccharide einschließlich Trehalose zu einem Anteil von ca. 50% enthält, handelt es sich um ein Getränk, das leicht einzunehmen ist, eine geringe Süße und eine geeignete Viskosität besitzt, welches auf zufriedenstellende Weise als Ration für den Notfall und leicht einzusetzendes Getränk zur Ergänzung des Energiebedarfs, das kurz bevor oder während des Sports und physischen Anstrengungen eingenommen wird, eingesetzt werden kann.

Beispiel B-4

Hartbonbon

Einhundert Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-1 erhalten wurde, wurde unter Erhitzen bei einem reduziertem Druck konzentriert, um den Feuchtigkeitsgehalt auf unter 2 Gew.-% zu verringern. Das Konzentrat wurde mit 0.5 Gewichtsanteilen Zitronensäure und adäquaten Mengen eines Limonen-Aromas sowie Färbungsmittels gemischt und die Mischung wurde auf konventionelle Weise zu dem gewünschten Produkt geformt. Das Produkt ist ein qualitativ hochwertiges Hartbonbon mit zufriedenstellenden Beißeigenschaften und Geschmack, sowie frei von kristallisierenden Sacchariden und Veränderungen der Form.

Beispiel B-5

Ann (verarbeitete Bohnen)

Zehn Gewichtsanteile Adzuki-Bohnen als Ausgangsmaterial wurden auf konventionelle Weise mit Wasser vermischt und gekocht, um den bitteren Geschmack und den Geschmack nach Asche zu entfernen, anschließend wurden die wasserlöslichen Verunreinigungen entfernt, um ca. 21 Gewichtsanteile Adzukitsubuan, verarbeitete Adzuki-Bohnen, die ihre Form beibehalten, zu erhalten. Zu dem Produkt wurden 14 Gewichtsanteile Saccharose, 5 Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-2 erhalten wurde, und 4 Gewichtsanteile Wasser gegeben und die Mischung wurde gekocht, mit einer geringen Menge Salatöl vermischt und geknetet, wobei darauf geachtet wurde, dass die Bohnen nicht zermatscht werden, um ca. 35 Gewichtsanteile des gewünschten Produktes zu erhalten. Das Produkt besitzt keine verbrannte Farbe, sondern es hat zufriedenstellende Beißeigenschaften, einen zufriedenstellendes Aroma und Geschmack und es kann auf geeignete Weise als Ausgangsstoff für süße Brötchen mit Bohnenmarmelade, "manju" (ein süßes Brötchen mit einer Bohnenmarmeladen-Füllung), "dango" (ein Knödel), "monaka" (eine mit Bohnenmarmelade gefüllte Waffel), Eiscreme und Sorbets eingesetzt werden.

Beispiel B-6

Erdbeermarmelade

Fünfzehn Gewichtsanteile frische Erdbeeren, 6 Gewichtsanteile Saccharose, 2 Gewichtsanteile Maltose, 4 Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-2 erhalten wurde, 0.05 Gewichtsanteile Pektin und 0.01 Gewichtsanteile Zitronensäure wurden in einen Topf gegeben und zu Marmelade verkocht, anschließend wurde die Marmelade in Gläser gegeben. Bei dem Produkt handelt es sich um eine qualitativ hochwertige Marmelade mit einem zufriedenstellenden Aroma, Geschmack und Farbe.

Beispiel B-7

Bun (Süßes Brötchen)

Einhundert Gewichtsanteile Weizenmehl, 2 Gewichtsanteile Hefe, 5 Gewichtsanteile Zucker, 2 Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-4 erhalten wurde, und 0.1 Gewichtsanteile Hefe- Nährstoff wurden auf konventionelle Weise mit Wasser geknetet und bei 26ºC für 2 Stunden umgesetzt, um die Hefe zur Gärung zu bringen, anschließend wurde die Mischung für 30 Minuten gealtert und dann gebacken. Bei dem resultierenden Produkt handelt es sich um ein qualitativ hochwertige süßes Brötchen mit einer zufriedenstellenden Farbe und Konsistenz, einer adäquaten Elastizität und einer milden Süße.

Beispiel B-8

Eiermilch-Creme (Vanille-Sauce)

Einhundert Gewichtsanteile Kornstärke, 100 Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-1 erhalten wurde, 80 Gewichtsanteile Maltose, 20 Gewichtsanteile Saccharose und 1 Gewichtsanteil Salz wurden ausreichend gemischt, anschließend mit 280 Gewichtsanteilen frischen Eiern vermischt und schrittweise mit 1,000 Gewichtsanteilen Milch vermischt und unter Rühren erhitzt. Das Erwärmen wurde eingestellt, sobald der gesamte Inhalt geliert war und halb durchsichtig aussah, und die Mischung wurde gekühlt, mit einer adäquaten Menge Vanille-Aroma vermischt, gewogen, eingefüllt und zum gewünschten Produkt verpackt. Das Produkt besitzt einen weichen Glanz und eine milde Süße und einen milden Geschmack und weist eine relativ lange Haltbarkeit auf, da die Rückbildung der gelierten Stärke sehr gut verhindert wird.

Beispiel B-9

Gyuhi (Stärkepaste)

Vier Gewichtsanteile klebrige Reisstärke wurden in 6 Gewichtsanteilen Wasser suspendiert und die Suspension wurde in einen Kiste gegeben, die mit einem nassen Tuch bedeckt war, bei 100ºC für 20 Minuten verdampft, mit 6 Gewichtsanteilen eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-1 erhalten wurde, vermischt und mit 2 Gewichtsanteilen Zucker ausreichend geknetet, anschließend wurde die Mischung zu einem gyuhi geformt. Das Produkt besitzt ein zufriedenstellendes Aroma und Geschmack. Die Rückbildung der gelierten Stärke ist sehr gut unterdrückt, was die Haltbarkeit zufriedenstellend verlängert.

Beispiel B-10

Zuckerguss

Achtzig Gewichtsanteile eine Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-2 erhalten wurde, wurde unter Erwärmen mit 1.2 Gewichtsanteilen eines Emulgators (ein Zuckerester) vermischt und darüber hinaus mit 107 Gewichtsanteilen "TREHAOSE®", einem kristallinen Trehalose-Hydrat, das von Hayashibara Shoji, Inc., Okayama, Japan, vertrieben wird, vermischt und anschließend bei 45ºC mit 7.5 Gewichtsanteilen Öl und Fett vermischt, um einen Zuckerguss zu erhalten. Das Produkt besteht aus feinen Trehalose-Kristallen und besitzt eine zufriedenstellende Formbarkeit ohne Klebrigkeit und eine relativ lange Haltbarkeit.

Beispiel B-11

Weichbonbon

Sechzig Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehlaose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-4 erhalten wurde, und 180 Gewichtsanteile kristallines Trehalose-Hydrat wurden gemischt und unter Erhitzen konzentriert, und das Konzentrat wurde mit 15 Gewichtsanteilen einer 20 Vol.-%igen Pullulan-Lösung und 60 Gewichtsanteilen einer 20 Vol.-%igen Agar-Lösung vermischt und unter Erhitzen konzentriert. Das resultierende Konzentrat wurde mit 70 Gewichtsanteilen Milchrahm, 120 Gewichtsanteilen Magermilch, 1.5 Gewichtsanteilen Zuckerester und 40 Gewichtsanteilen Margarine vermischt und anschließend unter Erhitzen konzentriert, um ein Brix 85 zu ergeben. Die so erhaltene Mischung wurde auf konventionelle Weise zu Weichbonbons geformt, die feine Trehalose-Kristralle enthalten und ein mit Milch angereichertes Aroma besitzen und keine Klebrigkeit gegenüber den Zähnen aufweisen. Da es kein Zucker enthält, handelt es sich um ein Bonbon für die Gesundheit mit geringer Gefahr Zahnkaries hervorzurufen.

Beispiel B-12

Bonbon

Fünf Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-5 erhalten wurde, 300 Gewichtsanteile kristallines Trehalose- Hydrat und 115 Gewichtsanteile Wasser wurden vermischt und die Mischung wurde unter Erwärmen gekocht, um ein Brix 70 zu ergeben, auf 80ºC gekühlt, mit 40 Gewichtsanteilen Branntwein vermischt und auf konventionelle Weise zu einem Bonbon geformt. Bei dem Produkt handelt es sich um ein qualitativ hochwertiges Bonbon, das feine Trehalose-Kristalle enthält, ein mit Branntwein angereichertes Aroma besitzt und während der Lagerung wenig verdirbt.

Beispiel B-13

Schinken

Fünfzehn Gewichtsanteile Salz und 3 Gewichtsanteile Kaliumnitrat wurden zu 1,000 Gewichtsanteilen Schinken gegeben und diese wurden zusammen homogen gemahlen, anschließend aufgehäuft und über Nacht an einem relativ kalten Platz stehengelassen. Der erhaltene Schinken wurde für eine Woche in eine Salzlösung, die aus 440 Gewichtsanteilen Wasser, 100 Gewichtsanteilen Salz, 3 Gewichtsanteilen Kaliumnitrat, einer adäquaten Menge an Gewürzen und 60 Gewichtsanteilen eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-3 erhalten wurde, eingelegt und auf konventionelle Weise mit Wasser gewaschen, rund gewickelt, geräuchert, gekocht, gekühlt und verpackt, um das gewünschte Produkt zu erhalten. Bei dem Produkt handelt es sich um einen schön gefärbten, mit Aroma und Farbe angereicherten, qualitativ hochwertigen Schinken.

B-14

Tsukudani (in Sojaöl gekochte Lebensmittel)

Zweihundertundfünfzig Gewichtsanteile Tang, der vom Sand befreit, mit Säure behandelt und zu Würfeln geschnitten worden war, die dann mit 212 Gewichtsanteilen Sojaöl, 318 Gewichtsanteilen einer Aminosäure-Lösung, 70 Gewichtsanteilen eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-1 erhalten wurde, und 20 Gewichtsanteilen Saccharose vermischt wurden, wurden darüber hinaus unter Kochen mit 12 Gewichtsanteilen Natriumglutamat und 8 Gewichtsanteilen Karamel vermischt und zu dem gewünschten Produkt gekocht. Bei dem Produkt handelt es sich um ein tsukudani, welches wenig Zahnkaries hervorruft, das einen zufriedenstellenden Geschmack, Aroma und Glanz aufweist und den Appetit anregt.

Beispiel B-15

Kosmetische Creme

Zwei Gewichtsanteile Polyoxyäthylenglykol-Monostearat, 5 Gewichtsanteile selbst emulgierendes Glycerin-Monostearat, 2 Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-3 erhalten wurde, 1 Gewichtsanteil α-Glycosylrutin, 1 Gewichtsanteil flüssiges Paraffin, 10 Gewichtsanteile Glyceryl-Trioctanoat und eine adäquate Menge eines Antiseptikums wurden auf konventionelle Weise unter Erhitzen gelöst. Die erhaltene Lösung wurde mit 2 Gewichtsanteilen L-Milchsäure, 5 Gewichtsanteilen 1,3-Butylenglycol und 66 Gewichtsanteilen destilliertem Wasser vermischt und die Mischung wurde in einem Rührbehälter emulgiert und anschließend unter Rühren mit einer adäquaten Menge Aromastoff vermischt, um eine kosmetische Creme zu erhalten. Da das Produkt eine wirksame Antioxidationskraft und eine zufriedenstellende Stabilität besitzt, kann es wahlweise als Sonnenschutz, Mittel zur Verbesserung der Haut oder Mittel zum Aufhellen der Haut eingesetzt werden.

Beispiel B-16

Zahnpasta

Zusammensetzung Gewichtsanteil

Dicalciumhydrogenphosphat 45.0
Pullulan 2.95
Natriumlaurylsulfat 1.5
Glycerin 20.0
Polyoxyäthylen-Sorbitan-Laurat 0.5
Antiseptikum 0.05
Ein Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-6 erhalten wurde 12.0
Maltitol 5.0
Wasser 13.0
Die Bestandteile in der Zusammensetzung wurden auf konventionelle Weise zu einer Zahnpasta vermischt. Das Produkt besitzt eine milde Süße und kann speziell für Kinder eingesetzt werden.

Beispiel B-17

Salbe für Verletzungen

Zweihundert Gewichtsanteile eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-3 erhalten wurde, und 360 Gewichtsanteile Maltose wurden mit 50 Gewichtsanteilen Methanol, in dem 3 Gewichtsanteile Jod gelöst waren, vermischt und darüber hinaus mit 140 Gewichtsanteilen einer 14 Vol.- %igen wässerigen Pullulan-Lösung versetzt, um eine Salbe für Verletzungen mit einem zufriedenstellenden Haftvermögen zu erhalten. Da das Produkt durch das Jod eine wirksame antiseptische Kraft zeigt und wegen der Trehalose und Maltose als ein Mittel zur Energieergänzung für lebende Zellen wirkt, verkürzt es die Heilungsperiode und heilt die verwundeten Stellen vollständig.

Beispiel B-18

Nahrungsmittel für Intubationsnahrung

Es wurde eine Verbindung hergestellt, die aus 20 Gewichtsanteilen eines Pulvers mit einem hohen Trehalose-Gehalt, das durch Sprühtrocknen eine Sirups mit einem hohen Trehalose.-Gehalt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-2 erhalten wurde, hergestellt wurde, 1.1 Gewichtsanteilen Glycin, 0.4 Gewichtsanteilen Natriumglutamat, 0.4 Gewichtsanteilen Calciumlactat, 0.1 Gewichtsanteilen Magnesiumcarbonat, 0.01 Gewichtsanteilen Thiamin und 0.01 Gewichtsanteilen Riboflavin bestand. Proben mit fünfundzwanzig g der Verbindung wurden in mit Aluminium beschichtete kleine Beutel eingefüllt und hitzeversiegelt, um das gewünschte Produkt zu erhalten. Ein Beutel des Produktes wird in ca. 33-500 ml Wasser zu einem Mittel zur Ergänzung der Nahrung gelöst und dann über die Nasenhöhle, den Magen und den Darm verabreicht. Das Produkt kann wahlweise als parenterale Nahrungsergänzung für Menschen und Haustiere eingesetzt werden.

Beispiel B-19

Flüssiges Interferon

Ein natürliches menschliches Interferon-γ-Präparat, hergestellt von Hayashibara Biochemical Laboratories, Inc., Okayama, Japan, und vertrieben von Cosmo Bio Co., Ltd., Tokyo, Japan, wurde auf konventionelle Weise auf eine stationäre Kolonne mit Gegenkörpern für menschliches Interferon-γ gegeben, um das Interferon zu adsorbieren, anschließend wurde Kalbsserum-Albumin als Stabilisator durch die Kolonne gegeben, der überschüssige Anteil an Albumin wurde entfernt, der pH wurde verändert und das Interferon wurde durch Beschicken mit einer physiologischen Salzlösung, die 7% (d.s.b.) eines Sirups mit einem hohen Trehalose-Gehalt enthielt, der nach dem Verfahren in Beispiel A-3 erhalten wurde, eluiert. Das Eluat wurde über eine Membran filtriert und keimfrei in Ampullen eingefüllt, die 105 Einheiten Interferon pro ml enthalten. Das Produkt kann wahlweise eingesetzt werden, um Menschen oral oder parenteral in einer Dosis von 1-20 ml pro Erwachsener pro Tag zur Behandlung von Viruserkrankungen, allergischen Erkrankungen, Rheumatismus, Diabetes und bösartigen Tumoren verabreicht zu werden. Die Trehalose und Diglucosyl-Trehalose, wie z. B. α-Maltosyl-Trehalose, die in dem Produkt enthalten ist, wirkt als Stabilisator für das Interferon, um die Wirksamkeit aufrecht zu erhalten, selbst wenn es bei 4ºC oder 25ºC für 20 Tage aufbewahrt wird.
Wie aus dem oben Gesagten offensichtlich wird, liefert die vorliegende Erfindung einen Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der stabil ist, bei Zimmertemperatur frei, oder im wesentlichen frei von Kristallisation ist und im wesentlichen frei von bakterieller Verunreinigung ist. Im Gegensatz zu konventionellen kristallinen Trehalose-Pulvern, erfordert der erfindungsgemäße Sirup keinen Lösungsschritt und er kann leicht gehandhabt, in Tanks gelagert, mit Pumpen gefördert und mit Tankwagen transportiert werden. Im Vergleich mit den konventionellen stärkehaltigen Sacchariden handelt es sich bei dem Sirup um eine neuartige Sorte von Sirup, der einen relativ niedriges DE und eine relativ geringe Viskosität sowie eine Süße auf einem hohen Niveau besitzt, der wahlweise als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung und Ausgangsmaterial für den pulverförmigen Einsatz bei der Produktion von Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt werden.
Somit liefert die Bereitstellung der vorliegenden Erfindung einen Sirup mit einem hohen Trehalose-Gehalt, der bei Zimmertemperatur eine zufriedenstellende Stabilität aufweist, was bisher zwar gefordert, aber noch nicht erreicht wurde, und die Erfindung wird sich in noch nicht abzuschätzender Weise auf das Gebiet der Lebensmittelindustrie, der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie auswirken.

Claims

1. Sirup mit einer Übersättigung an nichtkristalliner oder im wesentlichen nichtkristalliner Trehalose,

i) in dem die Trehalose zu dem 1.3- bis 2.8-fachen Anteil der Menge an Trehalose, die zur Bildung einer gesättigten Lösung erforderlich ist, sowie ein oder mehrere weitere Oligosaccharide, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Monoglucosyl-Trehalose, Diglucosyl-Trehalose und Triglucosyl-Trehalose besteht, gelöst sind und

ii) der ein DE von weniger als 20 besitzt. ·

2. Sirup gemäß Anspruch 1, der nicht mehr als 35 Gew.-% Feuchtigkeit aufweist.

3. Sirup gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, der mindestens 10 Gew.-% der besagten weiteren Oligosaccharide, bezögen auf die besagte Trehalose auf trockner und fester Basis, enthält.

4. Sirup gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, welcher bei 15ºC nicht oder im wesentlichen nicht kristallisiert.

5. Eine Verbindung, die mindestens 0.5 Gew.-% des besagten Sirups gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche enthält.

6. Verbindung gemäß Anspruch 5, welche in Form eines Lebensmittelproduktes, Kosmetikartikels oder Arzneimittels vorliegt.

7. Verfahren zur Vermeidung der Kristallisation von Trehalose in einem Sirup mit einer Übersättigung an Trehalose, der einen DE von weniger als 20 aufweist, welches einen Schritt umfasst, Trehalose zu dem 1.3- bis 2.8-fachen Anteil der Menge an Trehalose, die zur Bildung einer gesättigten Lösung daraus erforderlich ist, sowie ein oder mehrere weitere Oligosaccharide, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Monoglucosyl-Trehalose, Diglucosyl-Trehalose und Triglucosyl-Trehalose besteht, aufzulösen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Anteil der besagten weiteren Oligosaccharide, die gelöst sein sollen, mindestens 10 Gew.-%, bezogen auf die besagte Trehalose auf trockner und fester Basis, beträgt.

9. Der Einsatz eines Mittels zur Verhinderung der Kristallisation eines Sirups mit einer Übersättigung an Trehalose, der ein DE von weniger als 20 aufweist und in dem Trehalose zu dem 1.3- bis 2.8-fachen Anteil der Menge an Trehalose, die zur Bildung einer gesättigten Lösung daraus erforderlich ist, gelöst ist, wobei dieses Mittel als wirksame Komponente ein oder mehrere Oligosaccharide, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Monoglucosyl- Trehalose, Diglucosyl-Trehalose und Triglucosyl-Trehalose besteht, umfasst.

10. Verfahren zur Herstellung eines Sirups mit einer Übersättigung an nichtkristalliner oder im wesentlichen nichtkristalliner Trehalose, welches entweder i) die Bereitstellung eines übersättigten Trehalose-Sirups, in dem ein weiteres Oligosaccharid, das eine Trehalose-Struktur im Molekül aufweist, gelöst ist, oder ii) die Bereitstellung eines übersättigten Trehalose-Sirups und das Auflösen weiterer Oligosaccharide, die eine Trehalose-Struktur im Molekül aufweisen, umfasst.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der besagte Trehalose-Sirup Trehalose zu einem Anteil von bis zu dem 2.8-fachen des Anteils an Trehalose, der zur Bildung einer gesättigten Lösung erforderlich ist, enthält.

12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei der besagte Trehalose-Sirup einen Feuchtigkeitsgehalt von nicht mehr als 35 Gew. -% aufweist.

13. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, wobei der besagte Trehalose-Sirup mindestens 10 Gew.-% des besagten weiteren Oligosaccharids, bezogen auf die besagte Trehalose auf trockner und fester Basis, enthält.

14. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, wobei es sich bei dem besagten weiteren Oligosaccharid um eines oder mehrere Mitglieder, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Monoglucosyl-Trehalose, Diglucosyl-Trehalose und Triglucosyl-Trehalose besteht, handelt.

15. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, wobei der besagte Trehalose-Sirup bei 15ºC nicht oder im wesentlichen nicht kristallisiert.