DE964580C

DE964580C - Verfahren zur Herstellung von haltbarem, hochverzuckertem Staerkesirup

Info

Publication number: DE964580C
Application number: DED19635A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Gerd Grae Dipl-Chem
Original assignee: CPC Maizena GmbH
Current assignee: CPC Maizena GmbH
Priority date: 1955-01-27
Filing date: 1955-01-27
Publication date: 1957-05-23

Description

Verfahren zur Herstellung von haltbarem, hochverzuckertem Stärkesirup Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von haltbarem, hochverzuckertem Stärkesirup, der bei einer hohen DE. (Prozent reduzierende Zucker in der Trockensubstanz als Dextrose berechnet) einen vergleichsweise niedrigen Gehalt an Dextrose und vergleichsweise hohen Gehalt an Maltose und höhermolekularen reduzierenden Zuckern aufweist.
Bisher ist es nur auf dem Wege der .enzymatischen Nachverzuckerung eines durch Säurehydrolyse aus Stärke hergestellten Sirups möglich, haltbare, hochverzuckerte Erzeugnisse herzustellen. Man verwendet hierfür insbesondere Präparate auf der Basis von Malz- und Schinimelpilzdiastase. Durch ausschließliche Säurehydrolyse lassen sich dagegen haltbare Erzeugnisse mit einer DE. von über etwa 53 bis 55% nicht herstellen, weil sie während der Lagerung infolge Auskristallisierens von Dextrose trüb werden. Ein durch enzymatische Nachverzuckerung hergestellter hochverzuckerter Stärkesirup ist dagegen noch bei einer DE. von über 6o% haltbar, weil er einen im Verhältnis zum Dextrosegehalt vergleichsweise hohen Gehalt an Maltose und höhermolekularen reduzierenden Zuckern aufweist, die ein Auskristallisieren von Dextrose verhindern,. Die technische Herstellung von Stärkesirup erfolgt normalerweise mit Salzsäure oder Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur, einem Druck von etwa 2,5 Atm. und einem pH-Wert von 1,5 bis 2. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Säurehydrolyse bei einem pH-Wert von 2,3 bis 3, also mit sehr geringen Säuremengen, durchzuführen. Für die Herstellung von hochverzuckerten Erzeugnissen scheidet dieser Weg jedoch aus, weil die Behandlungsdauer im Konverter dadurch zu sehr verlängert wird und- in stärkerem -Maße Verfärbungen infolge der Bildung von intramolekularen Zersetzungsprodukten, wie Oxymethylfurfurol, Lävulinsäure und Ameisensäure, auftreten. An die Herstellung von hochverzuckertem Stärkesirup wurde außerdem damals noch nicht gedacht. Auch mangelte es an geeigneten Analysenmethoden, um die inzwischen wichtig gewordenen hochverzuckerten Erzeugnisse zu analysieren.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Stärkesirup mit einer DE- von 56 bis 6o%dadurch herzustellen, daß man die Säurekonzentration der Stärkesuspension für die Konversion auf o,oi2 bis o,oiS n-Salzsäure einstellt und gleichzeitig mindestens 0,5% Aktivkohle zusetzt. Außerdem ist es bereits bekannt, Stärkesirup mit einer DE.- von 5o bis 60% und höher bei einem pl,-Wert von i,8 bis 2 herzustellen. Unter diesen Bedingungen lassen sich haltbare hochverzuckerte Stärkesiruperzeugnisse jedoch nicht herstellen.
Die Erfindung zeigt nun den Weg, wie nur durch eine Säurehydrolyse, d. h. also unter Ersparung der enzymatischen :Nachverzuckerung, haltbare hochverzuckerte Stärkesirupe mit vergleichsweise niedrigem Gehalt an Dextrose und vergleichsweise hohem Gehalt an Maltose und höhenmolekularen reduzierenden Zuckern erhalten werden können. Das neue Verfahren besteht darin, daß die Verzuckerung unter technisch üblichen Temperatur-und Druckbedingungen (etwa 2,5 atü und etwa 138° C) in einem parBereich von 2 bis 2,4 ohne jeden weiteren Zusatz und die nachfolgende Neutralisation und Raffination in üblicher, d. h. ein pH von 5 nicht übersteigender Form durchgeführt wird. Dabei soll die Verzuckerungsdauer mindestens 6o Minuten betragen. Obwohl man bisher allgemein der Ansicht war, daß sich durch Änderung der Reaktionsbedingungen bei der Säurehydrolyse der Stärke keine Verschiebung des Verhältnisses Dextrose zu Maltose und höhenmolekularen Zuckern erreichen läßt, wurde überraschenderweise gefunden, daß sich durch Herabsetzung der Säuremenge bis zu einem pH von 2 bis 2,4 bei der Herstellung von hochverzuckertem Stärkesirup eine deutliche Verschiebung zugunsten der Maltose und höhenmolekularen Zuckern erzielen läßt. Eine gleichzeitige Erhöhung oder Erniedrigung von Temperatur und Druck bewirkt dagegen nur eine Verkürzung bzw. Verlängerung der Konversionsdauer, ohne einen Einfluß auf die Zusammensetzung der reduzierenden; Zucker auszuüben. Oberhalb des pH-Bereiches von 2 bis 2,4 ändert sich das Verhältnis Dextrose zu Maltose und höhenmolekularen Zuckern nur noch unwesentlich und ergeben sich gleichzeitig für die technische Durchführung zu lange Kornversionszeiten.
Durch die Erfindung wird es möglich, haltbare, hochverzuckerte Stärkesiruperzeugnisse mit einer DE. von mindestens 55 bis über 60% herzustellen, die weder trüb werden noch auskristallisieren. Sie besitzen ähnliche Eigenschaften wie die durch enzymatische Nachverzuckerung hergestellten hochverzuckerten Erzeugnisse. Während es sich im letzteren Falle jedoch um ein zweistufiges Verfahren handelt, ist der technische Fortschritt des neuen Verfahrens vor allen Dingen darin zu erblicken, daß es einstufig und weniger kostspielig ist.
Hochverzuckerte Stärkesiruperzeugnisse mit niedrigem Dextrosegehalt und hohem Gehalt an Maltose und höhenmolekularen reduzierenden Zuckern eignen sich unter anderem besonders für die Herstellung von Marmeladen, Kompottfrüchten. Speiseeis, Likör und gesüßter Kondensmilch. Beispiel i 200o g handelsübliche Maisstärke mit einem Wassergehalt von 14% wurden in 4000 ml Wasser suspendiert, dem 5 ml 36,4%ige Salzsäure zugesetzt waren. Der p11-Wert der Suspension vor der Konversion lag bei 2,1o (Glaselektrode). Es wurde 70 Minuten, bei 2,5 Atm. (138°) konvertiert. Naeh dem Neutralisieren mit Sololösung auf pH 5, Filtrieren, Eindampfen im Vakuum bei 4o° auf etwa 3o° Be, Behandlung mit Entfärbungskohle, Filtrieren und Eindampfen im Vakuum auf 42 bis 45° B@ wurde ein farbloser, klarer Sirup mit einer DE. von 58°/o und Gehalten von 39% Dextrose und 38°/o Maltose und höhenmolekularen reduzierenden Zuckern erhalten, der auch bei längerer Lagerung nicht auskristallisierte oder trüb wurde. Ein in normaler Weise bei pH 1,8 unter sonst gleichen Bedingungen und einer Verzuckerungsdauer von etwa 4o Minuten hergestellter Sirup enthält bei einer DE. von 5&%. demgegenüber etwa 43% Dextrose und etwa 30°/o Maltose und höhenmolekulare reduzierende Zucker uni ist nicht lagerfähig. Beispiel 2 2ooo g handelsübliche Milostärke mit einem Wassergehalt von 140% wurden: in 4ooo ml Wasser suspendiert, dem 3 ml 36,4%ige Salzsäure zugesetzt waren. Der pH-Wert der Suspension vor der Konversion: lag bei 2,35 (Glaselektrode). Es wurde iio Minuten bei 2,5Atm. (138°) konvertiert. Nach der wie in Beispiel i erfolgten Aufarbeitung wurde ein farbloser, klarer Sirup mit einer DE. von 62% und Gehalten von 34% Dextrose und 56% Maltose und höhenmolekularen reduzierenden Zuckern erhalten, der auch bei längerer Lagerung nicht auskristallisierte oder trüb wurde. Ein in normaler Weise bei pH 1,8 unter sonst gleichen Bedingungen und einer Verzuekerungsdauer von etwa 55 Minuten hergestellter hochverzuckerter Stärkesirup enthält bei einer DE. von 620/a demgegenüber etwa 48% Dextrose und 28% Maltose und höhermolekulare reduzierende Zucker und ist nicht lagerfähig.
Bei spiel 3 2ooog handelsübliche Kartoffelstärke mit einem Wassergehalt von 20% wurden in 3500 ml Wasser suspendiert, dem 4 ml 36,q9/aige Salzsäure zugesetzt waren. Der pH-Wert der Suspenision vor der Konversion lag bei 2,21 (Glaselektrode). Es wurde go Minuten bei 2,5 Atm. (i38°) konvertiert. Nach der wie im Beispiel i erfolgten Aufarbeitung wurde ein farbloser, klarer Sirup mit einer DE. von 60% und Gehalten von 37% Dextrose und 46% Maltose und höhermolekularen Zuckern erhalten. Ein in normaler Weise bei pH 1,8 unter sonst gleichen Bedingungen und einer Verzuckerungsdauer von etwa 48 Minuten hergestellter Stärkesirup enthält bei einer DE. von 6o 0/a defngegenüber etwa 45% Dextrose und 30% Maltose und höhermolekulare reduzierende Zucker und ist nicht lagerfähig.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von haltbarem, hochverzuckertem Stärkesirup mit einer DE. von mindestens 53 bis über 60%, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzuckerung unter technisch üblichen Temperatur- und Druckbedingungen (etwa 2,5 atü und etwa 138° C) in einem pH-Bereich von 2 bis 2,4 ohne jeden weiteren Zusatz und die nachfolgende Neutralisation und Raffination in üblicher, d. h. ein pH von 5 nicht übersteigender Form durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzuckerungsdauer mindestens 6o Minuten beträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 383 914, 2 395 938-