DK141369B - Fremgangsmåde til fremstilling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjorte stivelsesarter. - Google Patents

Fremgangsmåde til fremstilling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjorte stivelsesarter. Download PDF

Info

Publication number
DK141369B
DK141369B DK234469AA DK234469A DK141369B DK 141369 B DK141369 B DK 141369B DK 234469A A DK234469A A DK 234469AA DK 234469 A DK234469 A DK 234469A DK 141369 B DK141369 B DK 141369B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
amylose
solution
short
chain
starch
Prior art date
Application number
DK234469AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK141369C (da
Inventor
Masashi Kurimoto
Kaname Sugimoto
Mikihiko Yoshida
Original Assignee
Hayashibara Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hayashibara Co filed Critical Hayashibara Co
Publication of DK141369B publication Critical patent/DK141369B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK141369C publication Critical patent/DK141369C/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/16Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an alpha-1, 6-glucosidase, e.g. amylose, debranched amylopectin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B30/00Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
    • C08B30/20Amylose or amylopectin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2405Glucanases
    • C12N9/2451Glucanases acting on alpha-1,6-glucosidic bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y302/00Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01033Amylo-alpha-1,6-glucosidase (3.2.1.33)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/831Azotobacter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/832Bacillus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/847Erwinia
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/848Escherichia
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/853Lactobacillus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/859Micrococcus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/863Mycobacterium
    • Y10S435/866Mycobacterium smegmatis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/874Pseudomonas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/882Staphylococcus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/885Streptococcus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

(φ) \3/ (11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1^1369 DANMARK wintere os b 37/00 £jtøfi23t (21) Ansøgning nr. 2344/69 (22) Indleveret den 29* aPr · ^9^9 (23) Lebedag 29* apr. 1969 >✓ (44) Ansøgningen fremlagt og . nQp, fremlæggelsesekriftet offentliggjort den > * ΠΙΘΤ · you
DIREKTORATET FOR
PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra den
30. apr. 1968, 29243/68, JP
(71) HAYAsHIBlARA COMPANY, 198, Shimoiishi, Okayama-shi, Okayama, JP.
(72) Opfinder: Kaname Sugimoto, 5Ο7, 2-chome, Mannari, Okayama-shi, Oka=* yama, JP: Mlkihiko Yoshlda, 15-5, Ohaza-Ichinomiya-cho, Mitsu-gun,
Okayama, JP: MasashT Kurimoto, 257, Higashifurumatsu, Okayama-shi, Oka= yama, JP.
(74) Fuldmægtig under sagens behandling:
Johs. Preisz' Efterf. Patentbureau.
(54) Fremgangsmåde til fremstilling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjorte stivelsesarter.
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstil= ling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjorte stivelses3 arter.
Amylopectin, som er hovedbestanddelen i stivelse, fås sædvanligvis let som glutinøs risstivelse eller majsstivelse i forholdsvis ren tilstand. Derimod forekommer ren amylose ikke naturligt, og det er vanskeligt at vinde den, fordi amyloseindholdet i forskellige sti= velsestyper er begrænset. I den senere tid er der imidlertid gjort forsøg på at adskille amylopectin og amylose fra stivelse, i visse tilfælde i industriel målestok. Disse bestræbelser er foregået sam= tidig med indføringen af forædlede majsarter med højt amyloseind= hold, hvilket har forstærket stivelsesindustriens interesse for at fremstille ren amylose.
2 141369
De hidtil beskrevne og i praksis anvendte fremgangsmåder til frem= stilling af amylose har alle udnyttet forskellen mellem molekyl= strukturen af amylosen og det amylopectin, som indeholdes i stivel= se. Blandt disse fremgangsmåder er (l) den af Schock foreslåede fremgangsmåde, ved hvilken der dannes et complexprodukt af amylose med en aliphatisk alkohol eller syre, hvorpå amylosen adskilles fra amylopectin og udfældes, (2) fraktioneret udfældning af amylose og amylopectin i en vandig opløsning af magnesiumsulfat, (3) udfæld= ning af amylose fra stivelsesgel med hydrodynamisk kraft eller ved vibration af vand, f.eks. ved hjælp af ultralydbølger/ og (4) frak= tioneret udfældning af amylose og amylopectin fra en vandig opløs= ning uden tilsætninger. Disse kendte fremgangsmåder går alle ud på at adskille de to højmolekylære stoffer amylose og amylopectin i deres højmolekylære tilstand, og ingen af fremgangsmåderne har derfor været særlig velegnede til at adskille disse stoffer un= der opnåelse af høj renhed og god effektivitet.
Bormålet med opfindelsen er at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjor= te stivelsesarter, der er fremstillet ved, at det amylopectin, som findes i stor mængde i stivelsen, ved indvirkning af a-l,6-glu= cosidase nedbrydes. Ved nedbrydningen dannes ligekædet dextrin med lav molekylvægt (eller kortkædet amylose), hvorved der op= nås en forskel i molekylvægt mellem nedbrydningsproduktet og det højmolekylære naturlige amylose (langkædet amylose), og det er under udnyttelse af den foreliggende opfindelses principper muligt at foretage en effektiv fraktioneret adskillelse af de to typer amylose under udnyttelse af molekylvægtsforskellen til opnåelse af henholdsvis langkædet og kortkædet amylose i høj renhed.
Til selektiv nedbrydning af amylopectin til fremstilling af amy= lose med lav molekylvægt er der af ansøgerne blevet foreslået en ny fremgangsmåde, som er genstand for dansk patentansøgning nr.
1779/69. Det fremgår af beskrivelsen til denne patentansøgning, at amylopectin, f.eks. fra "waxy corn"-stivelse, omdannes til amylose med lav molekylvægt ved opbrydning af a-1,6-glucosidbin= dingerne ved hjælp af en a-1,6-glucosidase, der produceres af bakterier af arten Pseudomonas, Aerobacter og lignende. Vel= egnede a-1,6-glucosidaser til dette formål er sådanne, som har sig at blive produceret af bakterier af stammerne Escheri= 3 141369 chia intermedia ATCC 21073, Lactobacillus plantarum ATCC 8008, Micrococcus lysodeikticus IFO 3333, Nocardia corallina IFO 3338, Azotobacter indicus, Bacillus cereus, Erwinia aroideae, Agrobac= terium tumefaciens, Leuconostoc citrovorum, Mycobacterium phlei, Pediococcus acidilactici, Sarcina lutea, Serratia plymuthica, Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis, etc. Her skal fremhæves enzymerne produceret af Lactobacillus eller Nocardia= -bakterier, fordi disse enzymer er varmebestandige og med fordel kan anvendes til nedbrydning af flydendegjorte stivelsesopløsninger ved forholdsvis høje temperaturer på 50 - 60*C under undgåelse af retrogradering af stivelsesarterne.
Dyrkningen af de til nærværende formål udviklede stammer og frem= gangsmåden til udvinding af de nyttige enzymer derfra kan f.eks. foretages på følgende måde:
Pseudomonas amyloderamosa ATCC 21262 dyrkes på et medium indehol= dende 2% maltose, 0,2% natriumglutamat, 0,3% (NH4)2HP04, 0,1% KB^PO^ og 0,05% MgS04.7H20. Man steriliserer først kulturmediet og fodrer med bakterierne, hvorpå stammen dyrkes under rystning ved 30°C i 120 timer. Derpå befries dyrkningsvæBken for bakterie= celler ved ultracentrifugering, hvorpå den fortyndes til 75%’s kon= centration i acetone under afkøling, hvorved det dannede enzym ud= fældes. Enzymet isoleres ved centrifugering, fryses og tørres i vakuum, hvorved det bringes på pulverform.
Escherichia intermedia ATCC 21073 dyrkes under rystning ved en ryst= ningshastighed på 125 omdrejninger pr. minut efter podning af 100 ml af et medium indeholdende 0,5$ maltose, 0,8# pepton og 0,5# natrium= nitrat med en i en platintrådssløjfe optaget mængde af bakterierne. Efter rystning af kulturen ved 30° C i 48 timer befries kulturvæs= ken for bakterieceller ved centrifugering, og der fældes med en koncentration på 15 - 48# i ammoniumsulfat. Den udfældede del fra= skilles og tørres, hvorved der fås en enzympræparat.
Lactobacillus-stammen dyrkes statisk ved 30°C i 4 dage henholds= vis 2 dage på et medium indeholdende 1# pepton, 0,5# gærekstrakt, 0,1% K2HP04, 0,05# NaCl, 0,05# MgSO^.THgO, 0,001# FeS04.7H20, 0,0002# MnS04.4H20, 0,7# flydendegjort stivelse og 0,5% maltose. Micrococcus-stammen podes i skråkultur på 100 ml af et medium 4 141369 (ved pH-værdi 7,0), der indeholder 1% maltose, 0,5% pepton, 0,25% gærekstrakt, 0,2% urinstof, 0,2% kødekstrakt, 0,1% KgHPO^, 0,05% EC1 og 0,05% MgSO^.7^0. Efter én dags dyrkning i skråkultur overføres dyrkningsvæsken til en 20 liters beholder, og der dyr= kes under luftning og omrystning med en hastighed på ca. 200 om= drejninger pr. minut ved 30°C i 3 dage. Ebcardia-stammen og an= dre stammer dyrkes i en fermentationsbeholder indeholdende et medium, der indeholder 1% pepton, 0,5% gærekstrakt, 0,1% KH^PO^, 0,05% EaOl, 0,05% MgS04.7H20, 0,001% FeSO^HgO og 1,4% flydende= gjort stivelse, ved 26*C i 3 dage. Bakterier af de ovennævnte to stammer, dvs. af arterne Lactobacillus og Micrococcus, isoleres ved centrifugering, vaskes med rent vand, suspenderes i en puf= feropløsning ved pH-værdi 7,0 indeholdende 0,1% S.D.S. og bringes til at autolysere under omrystning ved 30°C i 2 dage, hvorpå der foretages adskillelse ved centrifugering og udfældes ved mætning, 0,8, med ammoniumsulfat. Bundfaldene opløses derefter i vand, dialyseres med vand i 1 dag og centrifugeres. De på denne måde fremstillede opløsninger anvendes som enzymopløsninger til opfin= delsens formål. I tilfælde af Eb cardia-stammen og andre stammer foretages der adskillelse ved centrifugering af de dyrkede portio= ner, som er udfældet ved mætning, 0,8, med ammoniumsulfat, hvorved db pågældende enzymopløsninger vindes.
Polymerisationsgraden af en sådan lavmolekylær amylose, som findes i nedbrydningsproduktet, ligger i området 18 - 25, hvilket kun er en brøkdel af polymerisationsgraden af naturlig amylose, der lig= ger i området fra 700 til 1000. Denne forskel i polymerisations= grad (eller molekylvægt) udnyttes ved fremgangsmåden ifølge opfin= delsen til på en simpel måde at fraktionere amyloserne med beslæg= tet struktur.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er således til fremstilling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjorte stivelsesarter efter selektiv nedbrydning ved 45 - 70°C af højmolekylært amylopectin indeholdt i en stivelsesart ved indvirkning af a-l,6-glucosidase til dannelse af lavmolekylær, kortkædet amylose, og fremgangsmåden er ejendommelig ved, at de langkædede amyloser udfældes ved en temperatur over ca. 40°C, og at de kortkædede amyloser udfældes ved en temperatur på 5°C eller derunder.
1A1369 5 I det følgende beskrives opfindelsen i forbindelse med en udførel= sesform. Først dispergeres stivelse. Da stivelse er udsat for oxi= dation og nedbrydning ved forhøjet temperatur, må der udvises for= sigtighed ved dispergeringen af stivelse. Det er ønskeligt at anvende en temperatur på 100°C og et apparatur, som er fuldstæn= dig lukket og kontinuerligt virkende, eller at opvarme i en indif= ferent gas. Man kan således f.eks. anvende den flerbladede, kon= tinuerligt virkende omrører, som er beskrevet i japansk patent nr. 426978 (beskrivelse offentliggjort i patentpublikation nr. 1998/1964) vedrørende en fremgangsmåde til kontinuerlig forflyd= ning af stivelser, og i dette tilfælde opvarmes stivelsen under omrøring i en fuldstændig lukket beholder ved 100°C til gelatine= ring og dispergering. Det andet trin er at nedbryde amylopectin i stivelsen ved behandling med a-l,6-glucosidase. Først skal den dispergerede opløsning afkøles til 45°C, eller den optimale tempera= tur for den enzymatiske aktivitet. Da opløsningen stadig er yderst vis= kos ved 45°C og undergår retrogradering som funktion af tiden, er det ønskeligt, at den meget hurtigt afkøles og blandes med en= zymet. En måde at opnå dette på er at indføre både opløsningen af gelatineret stivelse og enzymopløsningen. i forstøvet tilstand i den øverste del af en vakuumkøler, således at de to opløsninger kan blandes grundigt og blandingen øjeblikkeligt afkøles til 45*C.
Den på denne måde sammenblandede stivelsesopløsning føres deref= ter til en stor mængde dekompositionsvæske i en lagerbeholder og blandes under omrøring. Herved opnås nedbrydning og formindskel= se i viskositeten, uden at der når at ske retrogradering. På den= ne måde nedbrydes alene amylopectin til en ligekædet dextrin eller, anderledes udtrykt, en lavmolekylær amylose, Molekylvægten af denne amylose er kun en lille brøkdel af naturlig amyloses molekylvægt. Derefter foretages fraktioneret adskillelse af den naturlige amy= lose (langkædet amylose) og den lavmolekylære amylose (kortkædet amylose) under udnyttelse af molekylvægtforskellen.
Ifølge opfindelsen kan der ved denne adskillelse fordelagtigt anvendes et af de principper, der er genstand for krav 2-5, nemlig 1) den for langkædede amyloser befriede reaktionsopløs= ning koncentreres til isolering af kortkædede amyloser ved ud= fældning ved lav temperatur, eller 2) adskillelsen af de lang= kædede amyloser og de kortkædede amyloser foretages ved fraktio= 6 141369 neret udfældning med butanol, eller 3) adskillelsen af de lang= kædede amyloser og de kortkædede amyloser udføres ved fraktic= neret udfældning med magnesiumsulfat eller 4) den fraktionerede udfældning af de langkædede og de kortkædede amyloser fremmes ved behandling med ultralydbølger. Detaljer vedrørende disse udførelsesformer fremgår af det følgende: (1) Medens opløseligheden af langkædet amylose ved normal tem= peratur ikke er over 0,1$, er opløseligheden af kortkædede amylose= molekyler med polymerisationsgrad 18 - 25, altså nedbrydningspro= duktet af amylopectin, sædvanligvis mellem 1 og 5$ ved 10°C og mel= lem 5 og 15$ ved 40°0. Hvis således majsstivelse, kartoffelstivelse se eller lignende, som har et amylopectinindhold på 75 - 80%, i fom af en opløsning med en koncentration på 10$ underkastes ind= virkning af a-l,6-glucosidase, vil koncentrationen af kortkædet amylose i nedbrydningsopløsningen være ca. 8$, og denne kortkædede amylose udfældes kun langsomt ved temperaturer omkring 40°C. Hår derfor den enzymatiske nedbrydning af stivelse udføres ved 45°C, sker der praktisk taget ikke nogen udfældning af den lavmolekylære, kortkædede amylose. Hår man derfor lader reaktionsopløsningen hen= stå og derefter fraskiller det udfældede bundfald ved centrifugering og vasker det flere gange med vand, får man en højmolekylær, lang= kædet amylose. Derefter koncentreres den tilbageværende opløsning til en koncentration på 10$, og opløsningen holdes ved en tempera= tur på ikke over 5°C, hvorved størstedelen af den kortkædede amylo= se udfælder. Bundfaldet vaskes med koldt vand, og det resulterende produkt er kortkædet amylose. Derefter tørres den tilbageværende opløsning, f.eks. ved vakuumkoncentrering eller forstøvning, så= ledes at det samlede amyloseindhold kan udvindes.
(2) Ved butanol-udfældningsmetoden sættes 1-butanol til*en stivelses= -enzym-dekompositionsopløsning i en mængde svarende til 4 - 7% af op= løsningen. Opløsningen opvarmes til homogen tilstand, hvorpå den af= køles langsomt (i løbet af ca. 20 timer). Herved opnås udfældning ved hjælp af butanolet. Bundfaldet kan centrifugeres og omkrystalliseres til forøgelse af renheden. Bor at opnå en fuldstændig adskillelse er det essentielt at undgå tilsætning af overskud af butanol og at holde afkølingstemperaturen over ca. 40eC, således at afsætning af kortkædet amylose undgås.
1Λ1369 7 (3) Til en dekompositionsopløsning med en koncentration på 10% tilsættes magnesiumsulfat i en mængde svarende til 10% af opløsningen. Blandingen opvarmes til ca. 90°C og afkøles langsomt til 40°C, hvorved opnås en fuldstændig udfældelse af amylosen. Bundfaldet fraskilles og vaskes flere gange til fjernelse af salte derfra. Den tilbageværende opløsning koncen* treres, afkøles og bringes til udfældning, hvorefter det faste stof isoleres.
(4) En reaktionsopløsning opvarmes til 70 - 80°C uden tilsæt* ning af noget udfældningsmiddel, og krystallisationen og ud* fældningen af det ønskede stof fremmes ved anvendelse af ultra* lydenergi.
Som ovenfor beskrevet er den med a-l,6-glucosidase nedbrudte sti= velsesopløsning en blanding af amyloser ned forskellige polyme= risationsgrader, som varierer over et oaoafc&e på flere tifold, be* regnet på basis af polymerisationsgraden mf den bestanddel, som har lavest molekylvægt, og hvilken blanding er fri for amylopectin. Blandingen kan derfor adskilles i langkædet amyloee og kortkædet amylose ved direkte fraktioneret udfældning, hvorved der fås y= derst rene amyloser med forskellige polymerlsationsgrader. Ad= skillelsen ved udfældning kan fremmes ved tilsætning af en alkohol eller et salt eller ved anvendelse af lydbalgeenergi. Det er end* videre muligt at anvende en supercentrifuge til denne adskillelse.
Det er således karakteristisk for fremgangsmåden ifølge opfindel* sen, at den gør det let at vinde naturlige amyloser, som hidtil næppe er blevet isoleret, i form af lavmolekylære amyloser med regelmæssig og ensartet kædelængde.
Som ovenfor nævnt beskrives i dansk patentansøgning nr. X779/69 en fremgangsmåde til fremstilling af amyloser med lav molekyl* vægt. Den pågældende patentansøgning beskriver imidlertid ikke de forholdsregler, som er nødvendige for ved fraktioneret fæld* ning at fremstille rene fraktioner af såvel kortkædet amylose som langkædet amylose, ligesom den heller ikke beskriver frem* stillingen af en ren fraktion af langkædet amylose med en polyme* risationsgrad på mange hundrede. De i henhold til dansk patent* ansøgning nr. 1779/69 udfældede fraktioner har alle gennemsnit* 8 141369 lige polymerisationsgrader på under 100. Den foreliggende op= findelse er således hverken med hensyn til sit formål eller med hensyn til de til opnåelse af formålet essentielle foranstalt= ninger kendt fra ansøgning nr. 1779/69.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere ved de følgende eksempler:
Eksempel 1 (A).
Renset majsstivelse i form af en 15$'s vandig suspension indstilles på pH-værdi 5-6, føres ind i en kontinuerligt virkende agitati= onskolonne med flerbladet omrører, opvarmes hurtigt til 100°C un= der anvendelse af vanddamp og omrøres til opnåelse af gelatine= ring. Ben gelatinerede opløsning, der indstilles på en koncentra= tion på 10$ og en ρΞ-værdi på 5 - 6, injiceres i en vakuumkøler, hvorved den hurtigt afkøles til 50°C. Samtidig injiceres en opløs= ning af cc-l,6-glucosidase produceret af bakterier af arten Åerobacter (patentansøgning nr. 34468/1967) i vakuumkøleren i en mængde på 50 enheder pr. g stivelse, og denne opløsning, blandes hurtigt og grundigt med den gelatinerede opløsning. Umiddelbart efter afkøling og sammenblanding føres opløsningen til en dekompo= sitionsbeholder, hvis indhold holdes ved 45°C, og der foretages fuldstændig gennemblanding under omrøring. Under anvendelse af en gennemsnitlig opholdstid i dekompositionsbeholderen på 1 time føres blandingen kontinuerligt til hovedreaktionsbeholderen, hvor den holdes ved 45°C i ca. 40 timer. I det tilfælde, hvor der udfældes uopløseligt materiale, opvarmes reaktionsblandingen til 80°C i 10 - 15 minutter, og bundfaldet isoleres ved centrifugering, hvor= efter dette bundfald (i) vaskes med koldt vand. Derefter afkøles resten af dekompositionsopløsningen, som har en temperatur på ca.
80°C, langsomt til 50°C under omrøring (i løbet af 20 - 40 timer).
Den resulterende opløsning bringes til udfældning, og bundfaldet iso= leres ved hjælp af en centrifuge. Dette bundfald (II) vaskes to gange med koldt vand. De på denne måde vundne bundfald I og II afvan= des og tørres til opnåelse af et tørt, fast stof. Den tilbagevæ= rende flydende fase afkøles til under 5°C og omrøres i 12 timer til udfældning af kortkædet amylose, hvorpå den centrifugeres, og 1Λ1369 9 den vundne faste fase vaskes med koldt vand som beskrevet ovenfor.
Den ovenstående væske koncentreres i vakuum og tørres. Bundfaldene I og II er langkædet amylose med en polymerisationsgrad på 750, og det samlede udbytte heraf er 20$. Det sekundære bundfald, som er kortkædet amylose, har en polymerisationsgrad på 30, og udbyt= tet er 65$. Den resterende del med en polymerieationsgrad på 20 vindes i et udbytte på 10$.
(B) .
På samme måde som beskrevet under (A) gelatineres stivelsen ved 100°C, hvorefter den med en koncentration på 10$ og under overhol= delse af en pH-værdi på 5 - 6 sprøjtes ind i en vakuumkøler til hurtig afkøling. Sammen med stivelsen injiceres en Escherichia-en= zymopløsning gennem en dyse i en mængde på 40 enheder pr. g af stivelsen i en første reaktionsbeholder, hvor det holdes ved en temperatur på 45 - 50°C til formindskelse af gelatineringsgraden. Blandingen overføres kontinuerligt til en reaktionsbeholder, hvor reaktionen foregår ved 45°C i løbet af 40 timer. Når reaktionen er løbet til ende, afkøles opløsningen lidt efter lidt til 50°C, og ved denne temperatur fraskilles bundfald I ved centrifugering. Den tilbageværende opløsning afkøles langsomt til 5°C, og ved denne temperatur fraskilles bundfald II ved centrifugering. Disse bundfald vaskes hver for sig med vand og tørres i vakuum eller ved spraytør= ring. Derefter koncentreres den tilbageværende opløsning og vaske= væsker i vakuum, hvorpå der tørres ved spraytørring, hvorved der fås en prøveportion III. Bundfaldet I er højmolekylær amylose, og bundfaldene II og III er lavmolekylære amyloser; udbytterne er henholdsvis 17$, 63$ og 15$.
(C) .
Den samme flydendegjorte stivelsesopløsning, som anvendtes i afsnit (A), sprøjtes ind i en vakuumkøler under sådanne betingelser, at den hurtigt afkøles til 70°C med en pH-værdi på 6,0, og enten Lactobacillus-enzym eller Nocardia-enzym indføres kontinuerligt deri i en mængde på 40 enheder pr. g af stivelsen. Den ensartede blanding omrøres i en første reaktionsbeholder ved ca. 60°0 i 0,5-1 time, hvorpå den kontinuerligt overføres til en hovedre= U1369 10 aktionsbeholder, hvor reaktionen udføres ved 55° C i 45 timer.
Under anvendelse af samme adskillelsesprocedure som i afsnit (b) opnås tre typer produkt, nemlig I, II og III i udbytter og med polymerisationsgrader, der i det væsentlige svarer til de i de ovenstående afsnit opnåede.
(D).
De enzymer, der produceres af de andet steds i nærværende beskrivel= se nævnte stammer, med undtagelse af stammerne af arterne Aerobae= ter, Pseudomonas, Uocardia og Lactobacillus, er isoleret ved ud= saltning med ammoniumsulfat og efterfølgende dialyse. De resulte= rende enzymprodukter er anvendt på tilsvarende måde som beskrevet i ovenstående afsnit (A) og har givet næsten identiske resultater.
Eksempel 2.
Kartoffelstivelse i form af en vandig suspension med en koncentra= tion på 10# indstilles på pH-værdi 5,0 og gelatineres og disperge= res på samme måde som beskrevet i eksempel 1. Derefter afkøles sti= velsesopløsningen, medens pH-værdien indstilles på 4,5, og der tilsættes et Pseudomonas-enzym i en mængde på 50 enheder pr. g af stivelsen. Reaktionen udføres ved 45°C, og et bundfald I, dannet i løbet af 30 timer, isoleres ved centrifugering og vaskes med vand. Den tilbageværende opløsning afkøles til 5°C og henstår i 12 timer, og det resulterende bundfald (II) fraskilles, afkøles og vaskes med koldt vand på samme måde som beskrevet ovenfor.
Den tilbageværende opløsning koncentreres og forstøvningstørres.
Det samlede udbytte er 90#, beregnet på tør stivelse. Produkternes polymerisationsgrader fremgår af nedenstående tabel: label.
Polymerisations= Udbytte grad
Bundfald I (langkædet amylose) 850 15#
Bundfald II (kortkædet amylose) 35 35#
Resterende tørt materiale 25 40#.

Claims (2)

11 1A1369 Eksempel 3. (A) . Til 1000 ml af den 1 eksempel 2 fremstillede opløsning af en= zymatisk nedbrudt stivelse sættes 55 ml 1-butanol. Blandingen op= varmes til 85°C og opløses under omrøring, hvorpå opløsningen langsomt afkøles til 40°C (i løbet af 30 timer). Det første bund= fald, der udfældes herved, fraskilles, vaekes grundigt med vand og tørres. Den tilbageværende opløsning tilsættes 10 ml butanol, hvorved der fås et andet bundfald ved en temperatur på 5°C eller derunder. Dette andet bundfald isoleres og vaskes med vand på lignende måde som beskrevet ovenfor. Det ovennævnte første med butanol udfældede bundfald udgør 130 g og har en gennemsnitlig polymerisationsgrad på 750. Det andet bundfald udgør 54 g» og gennemsnitspolymerisationsgraden er 31. Beaten af opløsningen gi= ver ved tørring 5 g stof med en gennemsnitlig polymerisationsgrad på 20. (B) . Til 1000 ml af den i eksempel 2 fremstillede dekomponerede opløsning sættes 100 g magnesiumsulfat, som bringes i opløsning ved opvarmning af blandingen til 90°C. Ted langsom afkøling (i løbet af 24 timer) til 40°C fås 12 g naturlig amylose. Den til= bageværende opløsning koncentreres til en koncentration på 10# og afkøles, hvorpå den centrifugeres i 12 timer. Bundfaldene vaskes med vand til fjernelse af salte derfra. På denne måde fås langkædet og kortkædet amylose med høje renhedsgrader. (0). Den i eksempel 2 beskrevne dekomponerede opløsning koncentre= res til en koncentration på 12$, og under langsom afkøling fra 85 *C underkastes den ultralydbehandling. På denne måde kan udfæld= ningstiden forkortes til nogle timer, udbytterne efter afkøling til 40°C i løbet af 3 timer er 10# langkædet amylose og 60# kort= kædet amylose efter koncentrering. Patentkrav.
1. Fremgangsmåde til fremstilling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjorte stivelsesarter efter selektiv nedbrydning ved 45 - 70°C af højmolekylært amylopectin indeholdt i en stivelsesart
DK234469AA 1968-04-30 1969-04-29 Fremgangsmåde til fremstilling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjorte stivelsesarter. DK141369B (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2924368A JPS5421420B1 (da) 1968-04-30 1968-04-30
JP2924368 1968-04-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK141369B true DK141369B (da) 1980-03-03
DK141369C DK141369C (da) 1980-09-01

Family

ID=12270789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK234469AA DK141369B (da) 1968-04-30 1969-04-29 Fremgangsmåde til fremstilling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjorte stivelsesarter.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US3632475A (da)
JP (1) JPS5421420B1 (da)
BE (1) BE732261A (da)
CA (1) CA921855A (da)
CH (1) CH518369A (da)
DE (1) DE1922295C3 (da)
DK (1) DK141369B (da)
FR (1) FR2007277A1 (da)
GB (1) GB1273027A (da)
IL (1) IL32065A (da)
NL (1) NL160615C (da)
SE (1) SE396609B (da)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS515072B1 (da) * 1970-04-25 1976-02-17
JPS4935419B1 (da) * 1970-07-13 1974-09-21
US5089171A (en) * 1988-10-14 1992-02-18 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Partially debranched starch clouds
US5711986A (en) * 1988-10-14 1998-01-27 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Method of replacing fats with short chain amylose
US5194284A (en) * 1988-10-14 1993-03-16 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Foods opacified with debranched starch
US5468286A (en) * 1989-10-25 1995-11-21 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Enzymatically debranched starches as tablet excipients
US5372835A (en) * 1990-02-20 1994-12-13 A. E. Staley Manufacturing Company Method of preparing reduced fat foods
US5374442A (en) * 1990-02-20 1994-12-20 A. E. Staley Manufacturing Company Method of preparing reduced fat foods
US5387426A (en) * 1990-02-20 1995-02-07 A.E. Staley Manufacturing Company Method of preparing reduced fat foods
DE4132701A1 (de) * 1991-10-01 1993-04-08 Laevosan Gmbh & Co Kg Verfahren zur herstellung von staerkeabbauprodukten mit einer engen molekulargewichtsverteilung
NL1003747C2 (nl) * 1996-08-06 1998-02-12 Avebe Coop Verkoop Prod Amyloseproducten als matrixvormer voor geprogrammeerde afgiftesystemen, werkwijze voor het bereiden van deze amyloseproducten alsmede werkwijze voor het maken van geprogrammeerde afgiftesystemen.
US6929817B2 (en) * 2002-05-14 2005-08-16 National Starch & Chemical Investment Holding Corporation Slowly digestible starch product
CN111728134B (zh) * 2020-05-19 2023-10-20 新疆家瑞泽智慧农业科技开发有限公司 一种高纤维素高营养发酵玉米面条及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3067067A (en) * 1960-01-13 1962-12-04 Staley Mfg Co A E Starch fractionation
US3532602A (en) * 1967-07-17 1970-10-06 Staley Mfg Co A E Process for reducing viscosity of stabilized starch solutions

Also Published As

Publication number Publication date
IL32065A (en) 1974-10-22
US3632475A (en) 1972-01-04
NL160615C (nl) 1979-11-15
DE1922295C3 (de) 1978-09-21
SE396609B (sv) 1977-09-26
JPS5421420B1 (da) 1979-07-30
IL32065A0 (en) 1969-06-25
NL6906490A (da) 1969-11-03
DK141369C (da) 1980-09-01
GB1273027A (en) 1972-05-03
FR2007277A1 (da) 1970-01-02
DE1922295B2 (de) 1978-01-05
BE732261A (da) 1969-10-29
NL160615B (nl) 1979-06-15
CH518369A (fr) 1972-01-31
DE1922295A1 (de) 1970-01-22
CA921855A (en) 1973-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3729380A (en) Process for producing low molecular amylose on a commercial basis
DK141369B (da) Fremgangsmåde til fremstilling af lang- og kortkædet amylose ud fra flydendegjorte stivelsesarter.
US6090594A (en) Process for preparing starchy products
CA1092043A (en) Starch hydrolysis at high dry substance
US6864063B2 (en) Use of modified starch as an agent for forming a thermoreversible gel
US3879212A (en) Process for the production of amylose films
PT1123012E (pt) Suspensões de cereais modificadas por enzimas
US3532602A (en) Process for reducing viscosity of stabilized starch solutions
JPS6185198A (ja) 生デンプンの糖化
US3556942A (en) Method for obtaining amylose from cooked starch solutions
CA2080841A1 (en) Crystalline cellulose production
DK143759B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af amyloser med lav gennemsnitlig molekylvaegt bestemt ved en endegruppefremgangsmaade
CN107299125A (zh) 一种无色抗性淀粉的制备方法
JPH10158303A (ja) 微細繊維状セルロースのアルカリ溶液又はゲル化物
Lane et al. Production of cyclodextrin glycosyltransferase by Bacillus macerans in batch cultures
US3728140A (en) Processes for the production of amylose film
CN111202235A (zh) 一种聚丙烯酸钠在改性淀粉或淀粉基食品中的新用途
JPS638751B2 (da)
CN115058466B (zh) 一种冻融稳定型生物改性淀粉及其制备方法
DE3323591A1 (de) Verfahren zum isomerisieren von glucose in fructose
US3766011A (en) Methods for the separation and purification of amyloses
US3721605A (en) Process for producing amylose in industrial scale
CN113106131A (zh) 一种利用复合变性法制备慢消化淀粉的方法
JPH08276126A (ja) 乳化安定化剤
JPH09241396A (ja) 多糖類を含む複合基体の製造方法