DK165769B - Fremgangsmaade til fremstilling af en blanding af sakkarider og anvendelse af blandingen ved fremstilling af et kaloriefattigt levnedsmiddel - Google Patents

Description

DK 165769 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af af en blanding af fruktose, glukose og forbindelser med den almene formel GFn, hvori G er glukose og F er fruktose og n er et helt tal, der regnet som tørstof inde-5 holder

0-10 vægt* G + F + GF

5-20 vægt* GF2 5-15 vægt* GF3 10 5-15 vægt* GF4 5-15 vægt* GF5, og 80 - 25 vægt* GFg og derover, hvor blandingen udvindes fra rodknolde af jordskok (Helianthus tu-15 berosus L.)» eller fra cikorierod (Cichorium), ved en proces, som ikke medfører kemisk modifikation af blandingens bestanddele, hvor man 20 a) skærer de i det væsentlige rensede rodknolde eller rødder til snitter, b) ekstraherer snitterne med vand, c) behandler ekstrakten eller saften i en passende rækkefølge en eller flere gange ved hvert af de følgende trin: 25 1) tilsætning af Ca(0H)2# 2) tilsætning af CO2 eller phosphorsyre, og 3) filtrering 30 d) underkaster saften fra trin c) ionbytning, e) om ønsket behandler saften fra trin d) med aktivt carbon, f) om ønsket koncentrerer saften fra trin d) eller e) ved hyperfiltrering, 1 g) om ønsket inddamper saften fra trin d), e) eller f) til en sirup, og h) om ønsket tørrer siruppen til et pulver,

DK 165769 B

2 samt anvendelse af en sådan blanding ved fremstilling af et kaloriefattigt levnedsmiddel til dyr eller mennesker.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er en videreudvikling af den 5 fremgangsmåde, der er beskrevet i dansk patentansøgning nr. 1592/88, der er indleveret 23. marts 1988, og i den tilsvarende PCT-ansøgning nr. PCT/DK89/00065, og som angår en fremgangsmåde til fremstilling af en blanding af fruktose, glukose og forbindelser med den almene formel GFn, hvor G er glukose 10 og F er fruktose og n er et helt tal, som omfatter 10-20 vægt% G + F + GF, 10-20 vægt% GF2# 8-15 vægt% GF3, og 15 72-45 vægtfc GF4 og derover, regnet på basis af tørstofindholdet, ved udvinding ud fra jordskokrodknolde eller cikorierod ved en proces, som ikke medfører kemisk modifikation af blandingens bestanddele.

20

Den ifølge DK patentansøgning nr. 1592/88 fremstillede blanding er anvendelig som et kaloriefattigt materiale med sød smag. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Sakkarose har hidtil været anvendt i vid udstrækning i nydel 2 sesmidler og levnedsmidler på grund af dets fremragende egen 3 skaber, såsom god sødhed, fyldighed, smag og krystallinitet.

4

Sakkarose kan imidlertid udgøre et substrat for dextransu- 5 krase, som dannes af mikroorganismer i mundhulen og derfor fø- 6 rer gentaget indtagelse af sakkarose til dannelse af store 7 mængder uopløseligt dextran i munden. Derved accelereres dan 8 nelsen af dentalplak. Sakkarose tilskrives derfor en kariogen 9 virkning. I den senere tid har der været en tendens til at 10 reducere kalorieindtagelsen for at forhindre obesitet og der 11 er opstået en efterspørgsel efter et kaloriefattigt, sødt materiale i stedet for kalorierige materialer, såsom sakkarose.

3

DK 165769B

Der er derfor gjort mange forsøg på at finde frem til et sødt materiale, der kan erstatte sakkarose, såsom sødemidlerne sakkarin, cyklamat, aspartam, sorbitol og mange andre.

5 Sådanne alternative sødemidler har fundet bred anvendelse, men de har også forskellige ulemper, såsom en bitter bismag eller eftersmag. Desuden er en del af de kunstige sødemidler under mistanke for at være kræftfremkaldende.

10 Disse ulemper, især mistanken om kræftfremkaldende egenskaber, hvilket er et stadig tilbagevendende emne i den offentlige debat, har gjort forbrugeren utilbøjelig til at anvende produkter, der indeholder en eller anden type sødemiddel, der er af syntetisk oprindelse.

15

Det er kendt, at dahliarodknolde indeholder et polysakkarid, der er kendt som inulin. Ifølge Merck Index, 10. udgave, Merck & Co. Inc., Rahway, N.J., USA, 1983, side 725, indeks nr. 4872, har det formlen GFn, hvor n er en gennemsnitsværdi på 20 ca. 37. Fremst i liingen af inulin ud fra dahi i arodknolde er be skrevet i US-patentskrift nr. 4.285.735.

Oet er også kendt, at cikorierødder og jordskokrodknolde indeholder tilsvarende polysakkarider eller oligosakkarider med 25 den almene formel GFn. Værdien for n varierer i afhængighed af det pågældende planteråmateriale, se f.eks. S.E. Fleming et al., Preparation of high-fructose syrup from the tuber of the Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.), CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 11, 1-23, 1979, US-patentskri ft nr. 4.613.377 30 og EP patentansøgning nr. 0 201 676/A2.

Interessen for disse polysakkarider og oligosakkarider i form af inulin eller inulin-1ignende forbindelser (inulider) har hidtil været rettet mod det store indhold af fruktosedele i 35 forbindelserne. De er således en nyttig kilde til udvindelse af fruktose, især med henblik på udnyttelsen af fruktose som ernæringssupplement og sødemiddel.

4

DK 165769B

EP patentansøgning nr. O 201 676 beskriver en metode til fremstilling af et glukosefattigt oplukningsprodukt ud fra plantedele, hvilket oplukningsprodukt omfatter inulinlignende oligo-eller polysakkarider. Ifølge denne metode underkastes de ek-5 straherede oligo- eller polysakkarider en behandling med enzymet inulinase for at nedbryde dem til fruktose og fruktose-oligomerer.

US-patentskrift nr. 4.613.377 beskriver en fremgangsmåde, hvor 10 inulinagtige oligosakkarider udvundet fra jordskokker eller cikorierod underkastes partiel eller i det væsentlige fuldstændig hydrolyse.

Af yderligere litteratur der beskriver teknikkens generelle 15 stade kan nævnes følgende.

GB patentskrift nr. 1.405.987 beskriver fremstilling af en blanding af fruktose og glukose, dvs. en invertsukker, ved krystal 1 isation.

20 US patentskrift nr. 2.555.386 beskriver fremstillingen af inu-lin fra jordskok. Det opnåede inulin anvendes som en erstatning for stivelse og til fremstilling af levulose og alkohol.

25 US patentskrift nr. 4.138.272 beskriver en fremgangsmåde til fremstilling af fruktose ud fra xerofyte planter, f.eks. agave.

DE offentliggørelsesskrift nr. 3.211.776 beskriver en frem-30 gangsmåde til opnåelse af saft ud fra jordskok til anvendelse ved fremstilling af hydrocarboner, f.eks. acetone-butanol.

Derwent's Abstract nr. 87-305,414/43, SU patentansøgning nr. 306.061 (SU patentskrift nr. 1.300.032) beskriver fremstillin-35 gen af fruktose ud fra jordskok.

Fra EP patentansøgning nr. 0.327.400 er det kendt at adskille fruktose fra glucose og o 1igosakkarider ved hjælp af kromato-

DK 165769 B

5 g r a f i .

Fra US patentskrift nr. 4.421.852 kendes en metode, hvor fruktosesirup fremstilles ud fra inulin, fra f.eks. Helianthus tu-5 berosus, ved anvendelse af ultrafiltrering.

I ikke-patentlitteraturen er der beskrevet analyse af "inulin" fra jordskokker, og her kan f.eks. nævnes·.

10 - Chemical abstracts (CA), bind 26, (1932), side 5355, Food

Ind. 4, 66-9(1932); - CA, bind 29, (1935), side 8387, Sovet. Sakhar 1935, nr. 1, 4-47 ; - CA, bind. 50 (1956), col. 13152 g, Trudy Komissii Anal.

15 Khim., Akad. Nauk. S.S.S.R., Inst. Geokhim, i Anal. Khim. 6, 492-7(1955); - CA, bind 51 (1957), col. 9813 a, Zucker-Beih. 3, 86-94 (1957) ; - CA, col. 53, (1959), col. 18189 c, Cukoripar 12, 126-9 20 1959.

Fra GB patentansøgningerne nr. 2.072.679, 2.105.338 og 2.179.946 kendes et kaloriefattigt sødt materiale omfattende en blanding af oligosakkarider med 1-4 molekyler fruktose 25 bundet til sakkarose, dvs. en blanding af oligosakkariderne GF2, GF3, GF4 og GF5. Den nævnte blanding fremstilles ved trinvis syntese ud fra sakkarose ved at lade enzymet frukto-syltransferase virke på sakkarose:

30 i) GF enzym.» G + F

sakkarose glukose fruktose 2) GF + F enzym» gf2 3) GF2 + F enzym» qf3 osv. 1

Denne syntese er kostbar og giver kun ringe mængder af oligosakkariderne GF4 og GF5. Desuden giver den ovennævnte reaktion 1) produktion af et overskud af glukose. Det kendte søde mate- 6

DK 165769B

Male er tilgængeligt under det i Danmark ikke registrerede varemærke "Neosugar" både i form af en sirup og i pulverform. "Neosugar” har ikke de ovennævnte skadelige virkninger som sakkarose eller alternative kunstige sødemidler, men fremstil-5 lingen deraf er imidlertid for kostbar til at muliggøre den brede anvendelse deraf. Desuden vil forbrugerne sandsynligvis være utilbøjelige til at anvende et produkt, hvis det præsenteres for dem som et kemisk modificeret produkt.

10 På denne baggrund var der forud for fremkomsten af DK patentansøgning nr. 1592/88 et behov for en fremgangsmåde, der ville gøre det muligt at fremstille et sødemiddel på basis af et naturligt produkt, der ikke havde sakkaroses og de konventionelle alternative sødemidlers skadelige virkninger, hvilken 15 metode skulle være billig og ikke måtte involvere kemisk modifikation af udgangsmaterialernes ønskede naturlige bestanddele.

Det viste sig, at et materiale i form af en blanding af sak-20 karider, der tilfredsstiller disse behov, kan fremstilles ud fra et naturligt råmateriale, dvs. rodknolde af jordskok, He-lianthus tuberosus L, eller rødder af cikorie, Cichorium.

Således beskrives der i DK patentansøgning nr. 1592/88 en 25 fremgangsmåde til fremstilling af en blanding af fruktose, glukose og forbindelser med den almene formel GFn, hvor G er glukose og F er fruktose og n er et helt tal, som regnet på tørstoffet omfatter 30 10 - 20 vægt% G + F + GF, 10 - 20 vægt% GF2/ 8-15 vægt% GF3, og 72 - 45 vægt% GF* og derover, 1 hvilken blanding udvindes ud fra jordskokrodknolde eller ciko-rirod ved den i indledningen nærmere beskrevne proces, som ikke medfører kemisk modifikation af blandingens bestanddele.

7

DK 165769B

Ved hjælp af ovennævnte fremgangsmåde er det muligt at fremstille blandingen af sakkarider i form af et tørt pulver til en pris, der er mindre end det halve af den pris, der er involveret ved fremstilling af det produkt, der er kendt fra 5 GB patentansøgning nr. 2.072.679 ifølge de metoder, der er beskrevet i GB patentansøgningerne nr. 2.072.679, 2.105.338 og 2.179.946.

Sammensætningen af produktet fremstillet ved den nævnte frem-10 gangsmåde afviger fra sammensætningen af inulin udvundet fra dahliarodknolde ved, at produktet har en lavere polymerisationsgrad. Således har produktet et F/G-forhold på 3-4, hvor inulin til sammenligning har et F/G-forhold på ca. 30.

15 Et essentielt krav til ethvert materiale, der skal anvendes som et sødt materiale er dets vandopløselighed. Produktet fremstillet ved den nævnte fremgangsmåde har en sammensætning eller polymerisationsgrad inden for sådanne grænser, at bestanddelene på den ene side er tilstrækkeligt store til, at de 20 passerer overvejende ufordøjet gennem fordøjelseskanalen. På den anden side er bestanddelene stadig vandopløselige. Det inu1inprodukt, der udvindes fra dahliarodknolde er ikke opløseligt i vand i dets umodificerede form og det må således underkastes en kemisk eller anden modifikation, såsom hydrolyse, 25 hvis der ønskes et vandopløseligt produkt.

Det ved den nævnte fremgangsmåde fremstillede produkt har en udmærket kombination af sødeeffekt, vandopløselighed og ufordøjelighed, selv om det dog til mange formål, hvor sødeeffek-30 ten er af mindre betydning og/eller når der ønskes en særlig lav kalorieværdi, ville være ønskeligt at nedsætte indholdet af fruktose, glukose og sakkarose.

Den i DK patentansøgning nr. 1592/88 beskrevne fremgangsmåde 35 beskrives nærmere i det følgende.

Produktet udvindes fra rodknolde af jordskok (Helianthus tube-rosus L.) eller cikorierod, under opnåelse af et højt udbytte

DK 165769 B

8 af blandingen med den nævnte sammensætning. Når jordskok dyrkes i et tempereret klima, giver rodknolde høstet under størstedelen af høstperioden en blanding med en nærmest konstant sammensætning.

5

Produktet fremstilles med fordel i form af et tørt pulver, hvilket muliggør en lettere håndtering og giver et mere stabilt produkt. Det er imidlertid også muligt at anvende blandingen i form af en saft eller sirup, navnlig til industriel 10 anvendelse, når transport i store mængder, f.eks. i en tank, direkte til brugeren er mulig og hensigtsmæssig. X dette tilfælde undgår man de problemer i forbindelse med fjernelsen af de sidste restmængder vand.

15 Produktet kan fremstilles ud fra jordskokrodknolde eller cikorierod ved først at fremstille en sirup, dvs. en koncentreret opløsning med et tørstofindhold på mellem 65 og 80 vægt%. Siruppen inddampes derefter yderligere og tørres indtil det ønskede pulverformige produkt opnås.

20

Sirup ud fra jordskokrodknolde eller cikorierod kan fremstilles på en måde, der ligner de konventionelt anvendte metoder til fremstilling af sakkarosesirup ud fra sukkerroer. Det er således muligt at udføre denne del af fremstillingen med et 25 konventionelt sukkerroeanlæg. Dette er fordelagtigt, da kapaciteten hos de eksisterende anlæg er betydeligt større end behovet på verdensmarkedet. Det er således muligt at udnytte den frie kapacitet til udvinding af inulidproduktet. 1 2 3 4 5 6

Sirup fra jordskokker eller cikorierødder fremstilles på føl 2 gende måde. Sten, grønne dele og jord fjernes fra jordskok 3 rodknoldene eller cikorierødderne og rodknoldene eller rødder 4 ne skæres i snitter. Disse ekstraheres med vand i en såkaldt 5 DDS-di f fusør, dvs. et trug med en dampkappe. Truget har en 6 lille hældning og er forsynet med en dobbeltsnegl til transport af snitterne mod strømmen af vand. Ekstraktionen gennemføres ved 60-85°C og det ønskede produkt overføres til vand i 9

DK 165769B

opløst form. Dele af proteinindholdet denatureres, hvorved dette bliver uopløseligt. Enzymer, der er til stede i opløsningen denatureres også og inaktiveres derved således, at de ikke kan nedbryde det ønskede produkt. Den vandige ekstrakt 5 har et tørstofindhold på 10-17 vægt%.

Urenheder, såsom pektin, proteiner og cellemateriale fjernes fra ekstrakten ved tilsætning af læsket kalk, Ca(0H)2, op til en pH-værdi på 10,5-11,5. Efter tilsætning af læsket kalk er 10 der mulighed for følgende alternativer.

1. filtrering efterfulgt af indstilling af pH-værdien ved tilsætning af CO2 eller fosforsyre og efterfølgende filtrering eller 15 2. tilsætning af CO2 og fosforsyre og efterfølgende filtre ring, dvs. ekstrakten filtreres kun en gang.

Ved en yderligere udførelsesform behandles ekstrakten med læsket kalk i to trin, dvs. den underkastes en forbehandling 20 og en hovedbehandling med læsket kalk. Derefter tilsættes CO2 efterfulgt af filtrering. Derefter tilsættes påny CO2, og der filtreres igen. De nævnte filtreringstrin kan naturligvis også erstattes med lignende separationsprocesser.

25 Salte og farvestoffer kan fjernes ved ionbytning. Rester af farvestoffer og forbindelser med uønsket smag eller lugt kan fjernes ved efterfølgende behandling med aktivt carbon.

Den rensede ekstrakt, der har et tørstofindhold på 8-14 vægt%, 30 kan underkastes hyperfi 1 trering (omvendt osmose) for at fjerne vand op til et tørstofindhold på 25-30 vægt%. Derefter koncentreres ekstrakten i en flertrinsinddamper, såsom en fald-strømsinddamper, til en sirup med et tørstofindhold på 75-85 vægt%.

35

Denne sirup inddampes yderligere til et tørstofindhold på 91-96 vægt% f.eks. ved inddampning i en lodret vakuuminddamper eller en tyndf ilminddamper.

10

DK 165769B

På basis af en sådan sirup fremstilles blandingen som et tørt pulver ved anvendelse af den ene af to alternative metoder, dvs. en der betegnes "tørring med bratkøling" og en der be-tegnets "vakuum-flash-tørring". Disse metoder er generelt an-5 vendelige til koncentrering af sirupslignende materialer, og er genstand for de danske patentansøgninger nr. henholdsvis 1593/88 og 1594/88, der begge er indleveret 23. marts 1988.

Det er således muligt at fremstille den omhandlede inulidblan-10 ding i form af et tørt pulver. Et sådant tørt pulver er bakteriologisk stabilt. Der kræves højt osmotisk tryk for at opnå bakteriologisk stabilitet. For de forholdsvis høj-molekulære oligosakkarider opnås der først et højt osmotisk tryk ved et højt tørstofindhold.

15

Et flydende produkt med et tilstrækkeligt højt tørstofindhold er vanskeligt at håndtere under fremstillingen og under anvendelsen af produktet, da det har en næsten pastaagtig konsistens, der minder om flødekaramelmasse, dvs. et sådant produkt 20 flyder meget langsomt uden at størkne og er meget klæbrigt. Som nævnt ovenfor, er det imidlertid muligt at anvende blandingen i form af en saft eller sirup, hvis de ovennævnte problemer ikke har nogen betydning, f.eks. i tilfælde af industriel anvendelse i store mængder.

25

Det tørre produkt opnået ved en af de ovennævnte metoder, der er beskrevet i DK patentansøgningerne nr. 1593/88. og 1594/88, er anvendeligt til partiel eller fuldstændig erstatning for sukker og andre søde materialer indbefattet sorbitol., 30

Fremgangsmåden til fremstilling af blandingen i form af et tørt pulver går ud på, at man: a) skærer de i det væsentlige rensede rodknolde eller rødder 35 til snitter, b) ekstraherer snitterne med vand, c) behandler ekstrakten eller saften i en hensigtsmæssig ræk 11

DK 165769B

kefølge en eller flere gange med hver af følgende trin: 1) tilsætning af Ca(0H)2» 2) tilsætning af CO2 eller fosforsyre og 3) f i 1 t rer i ng, 5 d) underkaster saften fra c) ionbytning, e) om ønsket behandler saften fra d) med aktivt carbon, f) om ønsket koncentrerer saften fra d) eller e) ved hyperfil-trer i ng, g) inddamper saften fra trin d), e) eller f) til en sirup med 10 et tørstofindhold på 91-96 vægt%, h) tørrer siruppen til et pulver.

Til at overvinde vanskelighederne under inddampningen af den højkoncentrerede sirup gennemføres trin h) med fordel ved en 15 af følgende metoder, dvs. enten i) siruppen fordeles i et tyndt lag på en køleoverflade med en temperatur på under 0eC, fortrinsvis mellem minus 10°C og 0e C, hvorved siruppen størkner til en hård glasagtig 20 masse, k) den hårde glasagtige masse dannet i trin i) skrabes af køleoverfladen i form af flager, l) flagerne formales groft, og m) de grovforma 1ede flager tørres ved en temperatur på under 25 60°C til et tørstofindhold på over 96 vægt%, fortrinsvis over 97 vægt%, eller 30 n) siruppens temperatur indstilles til en værdi under siruppens kogepunkt ved atmosfærisk tryk, o) siruppen indføres i et vakuumkammer, p) siruppen føres gennem vakuumkammeret uden tilføring af varme til siruppen, 35 q) det opnåede tørrede eller inddampede produkt fjernes fra vakuumkammeret gennem en sluse.

DK 165769 B

12

Hvis det er muligt at anvende blandingen i form af en saft, gennemføres alene de ovennævnte trin a) - f). Derefter kan saften inddampes til en sirup, hvis dette ønskes. På denne måde kan problemerne ved fjernelse af de sidste rester af 5 vand undgås. .....

Som tidligere nævnt er der et behov for at fjerne indholdet af mono- og disakkarid, eller i det mindste reducere indholdet deraf i den blanding af inulider, der opnås ved hjælp af frem-10 gangsmåden ifølge DK 1592/88. Dette skyldes bl.a. de nævnte ønsker om at reducere kaloriemængden og de tandskadende virkninger hos de lavere sakkarider, samtidigt med at man bevarer de gunstige inulider. Det er således især inulidforbindelserne med formlen GF2 og derover, der er ønskelige. Disse giver 15 en sundhedsgavnlig virkning, idet de ligesom fibre stort set passerer fordøjelseskanalen uden at blive fordøjet. De forårsager ikke den voldsomme stigning i blodets glukoseindhold, som ses hos lavere sakkarider, hvilket er en stor risikofaktor i forbindelse med diabetes, og de fremmer væksten af i tarmen 20 naturligt forekommende bakterier af slægten Bifidobacterium. Desuden giver de fylde til levnedsmidler, hvilket er af værdi for at sikre at levnedsmidlerne får en behagelig konsistens.

På den anden side er det i visse tilfælde også ønskeligt at fjerne de højere oli gosakkarider, såsom GFn. hvor n = større 25 end 10, således at produktets vandopløselighed forbedres.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at løse de ovennævnte problemer i forbindelse med den i DK patentansøgning nr. 1592/88 beskrevne fremgangsmåde.

30

Dette opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved, at man på et hvilket som helst passende tidspunkt efter trin c) og før trin h) behandler saften eller siruppen ved en fysisk separation til reduktion af blandingens 35 indhold af fruktose, glukose og sakkarose, hvilken fysiske separation gennemføres ved kromatografering eller nanofiltrering eller begge dele.

13

DK 165769B

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan der fremstilles et i nu 1 idprodukt, der har en endnu gunstigere sammensætning sammenlignet med sammensætningen hos det produkt, der fremstilles ved fremgangsmåden ifølge dansk patentansøgning nr. 1592/88.

5 Der er stadig tale om en fremgangsmåde, hvor produktet udvindes på en måde, hvor der ikke sker nogen kemisk modifikation af produktets bestanddele, hvilket som tidligere nævnt kan være af væsentlig betydning for forbrugerens accept.

10 En yderligere fordel ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er, at der ved den fysiske separat i onsproces også fjernes salte. Dette giver en reduktion af omkostningerne ved ionbytning af saften ved det ovennævnte trin c), idet der enten kan anvendes et mindre ionbytterumfang eller der kan behandles mere saft, 15 før det er nødvendigt at regenerere ionbytteren.

Fjernelse af sakkarose, glukose og fruktose ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen gør det muligt at reducere produktets kalorieværdi, f.eks. fra ca. 2,5 Kcal/g til 1,5-2,2 Kcal/g.

20

Den fysiske separation gør det også muligt at standardisere det færdige produkt, dvs. sikre en ensartet sammensætning uafhængigt af den valgte råvare og dennes sammensætning, der f.eks. kan være afhængig af høsttidspunktet. Dette kan medføre 25 en lavere produktionsomkostning og giver mulighed for en længere produktionsperiode, således at det benyttede anlæg kan udnyttes bedre.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremsti lies et produkt, 30 der regnet som tørstof indeholder 1 14

DK 165769B

0-10 vægt% G + F + GF, 5-20 vægt% GF2 5-15 vægt% 6F3 5-15 vægt% GF4 5 5-15 vægt% GF5, og 80 - 25 vægt% GF6 og derover.

Den fysiske separation kan gennemføres ved kromatografering eller nanofiltrering eller begge dele. Rækkefølgen for de en-10 kelte trin er ikke kritisk, man kan således anvende kromatografering eller nanofi 1 trering alene eller man kan med fordel kombinere kromatografering og nanofi 1 trer ing i den ene eller den anden rækkefølge.

15 I afhængighed af anvendelsesformålet kan man med fordel fremstille blandingen i form af en saft, en sirup eller et tørt pulver.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen gennemføres ved at man 20 a) skærer de i det væsentlige rensede rodknolde eller rødder til snitter, b) ekstraherer snitterne med vand, c) behandler ekstrakten eller saften i en passende rækkefølge 25 en eller flere gange ved hvert af de følgende trin: 1) tilsætning af Ca(0H)2 2) tilsætning af CO2 eller phosphorsyre, og 3) filtrering d) underkaster saften fra trin c) ionbytning, 30 e) om ønsket behandler saften fra trin d) med aktivt carbon, f) om ønsket koncentrerer saften fra trin d) eller e) ved hy-perfiltrering, g) om ønsket inddamper saften fra trin d), e) eller f) til en sirup, og 35 h) om ønsket tørrer siruppen til et pulver, og den fysiske separation kan foretages på et hvilket som helst passende tidspunkt efter trin c) og før trin h). Hvis

DK 165769 B

15 den fysiske separation sker før ionbytningen ifølge trin d) kan omkostningerne ved ionbytningstrinnet reduceres, idet der opnås en delvis afsaltning ved den fysiske separation.

5 Den fysiske separation kan med fordel gennemføres ved kromato-grafering, fortrinsvis ved at man kromatograferer saften eller siruppen under anvendelse af en ionbytterharpiks og med vand som elueringsmiddel, og at man derefter behandler de elu-erede fraktioner, der har et lavt sakkaroseindhold, i over-10 ensstemmelse med et hvilket som helst af de efterfølgende trin. En særlig fordel ved kromatograf er i ngen er at man også om ønsket kan fjerne eller reducere mængden af højere molekyler, f.eks. forbindelser med formlen GFn, hvor n er større end 10.

15

Det er også fordelagtigt, at gennemføre den fysiske separation ved nanofiltrering, fortrinsvis ved at saften eller siruppen nanofi 1treres og at det vundne retentat behandles i overensstemmelse med et hvilket som helst af de efterfølgende trin.

20

Med nanofi 1 trer ing menes i nærværende beskrivelse og krav filtrering med en membran, der har en NaCl-permeabi 1 itet ved 20°C og 1-6 MPa (10 - 60 bar) på 30 - 100%. NaCl-permeabi1 i teten bestemme ud fra ligningen: 25

NaCl-permeabi1 itet = NaC1—Kon£·—i—permeat x ιοθ%

NaCl kone. i koncentrat

Ved nanofiltreringen opnås også en fjernelse af lavmolekylært protein og aminosyrer, således at i nu 1 idproduktet bliver 30 renere, og den fraskilte fraktion, der indeholder sakkarose og protein, er velegnet som foder.

Det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede produkt er velegnet til anvendelse ved fremstilling af kalorie-35 fattigt levnedsmiddel til dyr eller mennesker hvor det fremstillede produkt inkorporeres i levnedsmidlet. Herved opnås et sundere produkt på grund af det reducerede indhold af lavere sakkarider og ofte forbedrede organol epti ske egenskaber.

16

DK 165769B

Tidspunktet for den fysiske separation eller de enkelte trin ved den fysiske separation er som nævnt ikke kritisk. Ved en foretrukken udførelsesform foretages den fysiske separation efter behandlingen af saften med kalk og filtrering ifølge 5 trin c) og forud for ionbytningen ifølge trin d). Den fysiske separation kan i dette tilfælde gennemføres ved nanofiltre-ring alene, ved kromatografering alene, ved nanofiltrering efterfulgt af kromatografer ing og ved kromatografering efterfulgt af nanof i 1 trering. I alle tilfælde opnår man et redu-10 ceret indhold af salt, sukker, protein og vand, og det reducerede saltindhold betyder, at den efterfølgende ionbytning bliver billigere.

Som en supplerende eller alternativ foranstaltning kan man 15 ifølge en yderligere udførelsesform gennemføre fysisk separation på den affarvede saft fra trin e) med eller uden en partiel inddampning. I dette tilfælde kan den fysiske separation med fordel omfatte kromatografer ing alene, ultrafiltrering efterfulgt af kromatografering eller kromatografering efter-20 fulgt af ultrafiltrering.

Kromatografer i ngen kan med fordel genmemføres på en kationbyt-terharpiks på Na+-, K+-, Ca++- eller Mg++-form, som f.eks.

"Duolite" C204, C207 eller C211 eller "Dowex" kationbytter- 25 harpikser. Det til ionbytteren påførte fødemateriale kan have et tørstofindhold på 10-80 vægt%. Kromatograferingen kan ske ved en hvilken som helst passende temperatur, f.eks. i området fra 20 til 80°C. Kromatografer i ngen gennemføres f.eks. med en strømningshastighed på 0,1 til 1 ionbytterrumfang/time. Føde-30 materialet tilføres, indtil der er optaget 10-100 g tørstof pr. liter ionbytterharpiks. Ved · elueringen overvåges fraktionernes indhold af sakkarose f.eks. ved hjælp af et refrak-tometer på udgangssiden fra kromatografikolonnerne. 1

Nanofi 1 treringen gennemføres på membraner med NaCl-permeabi1 i- tet ved 20°C ved 1-6 MPa på 30-100¾. Som eksempler på anvendelige membraner kan nævnes HC50 PP fra DDS-Filtration, 4900 17

DK 165769B

Nakskov, Danmark og Desal-5 fra Desalination Systems, 1238 Simpson Way, Escondico, California 92025, USA. Nanofiltrerin-gen kan gennemføres ved en temperatur på 10-80°C under et tryk på 1 - 6 Mpa.

5

Det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede produkt er velegnet til fremstilling af kaloriefattige levnedsmidler til dyr eller mennesker. Med levnedsmidler menes i nærværende beskrivelse og krav næringsmidler, nydelsesmidler og drikke-10 varer, såvel som andre produkter til indtagelse af mennesker eller dyr, såsom farmaceutiske præparater.

Eksempler på produkter, hvori blandingen er anvendelig, indbefatter tyggegummi, chokolade, spiseis, lakrids, kager, småka-15 ger, kiks, konserves, marmelade, syltetøj, mineralvand, orangeade, farmaceutiske præparater og forskellige andre levnedsmidler.

Den ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede blan-20 ding har en sødevirkning, der svarer til 0,03-0,3 x sakkaroses sødevirkning, og den har ingen bismag eller eftersmag. En sådan sødevirkning, der er lavere end sakkaroses sødevirkning, kan med fordel udnyttes i produkter, hvor der ønskes en stor mængde sakkaridholdigt materiale af hensyn til fyldighed og 25 konsistens. Eksempler på sådanne produkter er lakrids og visse typer chokolade. Den samme mængde sakkarose ville gøre sådanne produkter for søde. Blandingen passerer fordøjelseskanalen hovedsageligt uden at blive fordøjet, hvorved den giver organismen en meget lav kaloriemængde. Blandingen forøger den 30 hastighed, hvormed føden passerer fordøjelseskanalen og reducerer således den samlede kalorieindtagelse. Blandingen virker således som et fyldstof eller kvældningsmiddel i fordøjelseskanalen på samme måde som kostfibre, dvs. den forøger den fækale udskillelse af steroler og flygtige fedtsyrer og nedsæt-35 ter serumkoncentrationen af kolesterol og triacylglycerol. Desuden understøtter blandingen væksten af bakterier af slægten Bifidobacterium og andre af den naturlige tarmfloras gun-

DK 165769 B

18 stige mikroorganismer. Det har endvidere vist sig, at denne type blanding ikke har nogen laksative virkninger, selv når den indtages i en mængde på 1 g/kg legemsvægt/dag.

5 Som følge af de ovennævnte gunstige virkninger på mave/tarmka-nalen er det også muligt at anvende blandingen som et farmaceutisk præparat til forbedring af tarmfunktionen. Sådanne præparater kan være i form af konventionelle formuleringer, f.eks. som tabletter, drageer, kapsler og lignende. For mi-10 kroorganismer, der er i stand til at udnytte blandingen som en carbohydratkiIde, kan blandingen også anvendes i næringsmedier til dyrkning af sådanne mikroorganismer.

Omfanget af opfindelsens anvendelighed vil fremgå af den 15 efterfølgende detaljerede beskrivelse. Det skal imidlertid forstås, at den detaljerede beskrivelse og de specifikke eksempler, idet de angiver foretrukne udførelsesformer for opfindelsen, blot gives til illustration, idet forskellige forandringer og modifikationer inden for opfindelsens ånd og ram-20 mer vil blive åbenbar for fagfolk på basis af den detaljerede beskrivelse.

Fremgangsmåden ifølge DK patentansøgning nr. 1592/88 samt fremgangsmåden ifølge opfindelsen samt anvendelse af det ved 25 fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnåede produkt beskrives mere detaljeret i det følgende ved hjælp af nogle eksempler, hvor referenceeksempler er angivet med bogstaver og eksempler ifølge opfindelsen er angivet med tal.

3° Eksempel A

Fremstilling af sirup.

De høstede rodknolde af jordskok behandles på et konventionelt 35 anlæg til behandling af sukkerroer. Behandlingen indbefatter følgende trin.

19

DK 165769B

1. Indføring og fjernelse af sten og græs

Rodknoldene udtømmes i en såkaldt roegård og flyder ind i anlægget, medens sten såvel som grønt plantemateriale (dvs. græs S og stilkmateriale) fjernes. Det meste af jorden vaskes også af.

2. Snifning 10 For at forberede rodknoldene til den efterfølgende ekstrak tionsproces skæres de i snitter med et tværsnit på ca. 0,5 x 0,5 cm. Deres længde afhænger af rodknoldenes størrelse (typisk 2-5 cm). Snitteprocessen gennemføres på en konventionel sukkerroesnitter. Det kan imidlertid være nødvendigt at 15 anvende andre knive.

3. Ekstraktion

For at ekstrahere det ønskede produkt fra snitterne, gennemfø-20 res ekstraktionsprocessen analogt med den der er kendt for ekstraktion af sukker fra sukkerrorer. Ekstraktionen gennemføres på en såkaldt DDS-diffusør, et trug med dampkappe. Truget har en lille hældning og er forsynet med en dobbeltsnegl, der sikrer transport af snitterne.

25

Snitterne ekstraheres efter modstrømspr i ncippet, dvs. snitterne føres gennem en tragt til trugets nedre del. Vand såvel som pressesaft opnået fra trin 4 fødes til trugets øvre del.

30 Snitterne transporteres derefter mod vandstrømmen, hvorved oligosakkarider og andre vandopløselige bestanddele, såsom salte og proteiner, går over i vandfasen.

Temperaturen under ekstraktionen er mellem 60-85°C. En så høj 35 temperatur sikrer ikke blot en god opløselighed for oligosak-kariderne, men denaturerer også delvis proteinet, hvorved dette bliver uopløseligt. Også enzymer denatureres, hvorved de inaktiveres ved denne temperatur.

DK 165769 B

20

Ekstrakten, der også betegnes som en saft, har et tørstofindhold på 10-17 vægt%.

4. Presning af de ekstraherede snitter 5

De ekstraherede snitter presses i en speciel presse af den type, der også anvendes ved behandling af konventionelle sukkerroer. Dette sker for at forøge udbyttet af oligosakkari-der og endvidere for at forøge tørstofindholdet i snitteaffal-10 det. Snitteaffald skal ofte tørres af hensyn til stabilitet under transport og lagring indtil anvendelsen, f.eks. i form af foder. Forøgelsen i udbyttet opnås ved at føre pressesaften tilbage til ekstraktionsprocessen som beskrevet ovenfor.

15 5. Saftrensning

Den ved ekstraktionen opnåede saft er uklar, da den indeholder partikelformet og kolloidt materiale. Blandt de tilstedeværende urenheder er pektin og proteiner, såvel som cellemate-20 riale fra snitterne.

For at fjerne disse urenheder tilsættes læsket kalk, Ca(0H)2 op til en pH-værdi på 10,5-11,5, hvorved en del af urenhederne udfældes.

25 pH-værdien sænkes påny ved tilsætning af CO2 eller phosphorsy-re enten før eller efter filtrering. Således udfældes overskydende calcium enten som calciumcarbonat eller calciumfosfat. pH-værdien efter denne behandling er mellem 8,0 og 9,5. Der- 30 efter filtreres saften. Temperaturen under kalkbehandlingen er 35-40°C og ved nedsættelse af pH-værdien og filtrering er temperaturen 60-80°C. Udfældning og filtrering forbedres ved den højere temperatur. 1

Saftrensningen gennemføres under anvendelse af det samme ud styr som ved konventionel sukkerroebearbejdning.

21

DK 165769B

Efter rensningen er tørstofindholdet 9-16 vægt%.

6. Ionbytning 5 Efter saftrensn i ngen indeholder den stadig salte (3-8 vægt% af det samlede indhold af tørstof) og den er brunlig eller grønlig. Den underkastes derfor både kat ionbytning og anionbyt-n i ng.

10 Kationbytningen (f.eks. på en "Duolite®"—C20-harpiks) gennemføres ved en temperatur på 25-35°C for at undgå hydrolyse af oligosakkariderne.

Under an ionbytn i ngen (f.eks. på en "Duolite®" A-378-harpiks) 15 fjernes også de farvede forbindelser fra saften, hvorved saften bliver en farveløs oligosakkaridopløsning. Tørstofindholdet efter ionbytningen er 8-14 vægt%.

7. Behandling med aktivt carbon 20

Det kan være nødvendigt at behandle den ionbyttede saft med aktivt carbon for at fjerne eventuelle rester af farvede forbindelser og forbindelser med uønsket smag eller lugt.

25 8. Inddampninq

Forud for selve inddampningen er det ud fra et energimæssigt synspunkt fordelagtigt at anvende hyperfiltrering (omvendt osmose) for at fjerne en del af vandet, således at tørstofind-30 holdet bringes op til ca. 25 vægt%. Med dette trin opnås en mere skånsom behandling.

Inddampningen gennemføres i en flertrins inddamper, f.eks. en inddamper med faldende film (faldstrømsinddamper). Saften ind-35 dampes til en sirup med et tørstofindhold på mellem 75-85 vægt%.

DK 165769 B

22

Derefter inddampes siruppen i en lodret vakuuminddamper til et tørstofindhold på 91-96 vægt%.

Eksempel B 5

Jordskokrodknolde behandledes som beskrevet i eksempel A under følgende betingelser. Ekstraktionstemperaturen var 70°C. Tørstofindholdet i den ekstraherede saft var 12 vægt%. Der tilsattes Ca(0H)2 ved 35°C til pH 11,5 og pH-værdien sænkedes « 10 derefter til 9 ved tilsætning af CO2· Derefter filtreredes saften ved 60eC. Efter ionbytning ved 25°C på "Duolite®" C20 og "Duolite®” A-378 og behandling med aktivt carbon havde saften et tørstofindhold på 9 vægt% som følge af fortynding under ionbytningen. Saften hyperfiltreredes til et tørstofind-15 hold på 25 vægt% og inddampedes derefter først i en fald- strømsinddamper til 85 vægt% og derefter til 92,6 vægt% i en lodret vakuumtørrer (model LUWA, frabBuss-SMS, Kaiserstr.

13-15, D-6308 Butzbach).

20 Eksempel C-D

Fremstilling af en blanding i form af et tørt pulver.

Metode 1: "Tørring med bratkølinq".

25 Eksempel C

En sirup med et tørstofindhold på 94,3 vægt% opnået ved fremgangsmåden ifølge eksempel A har en temperatur på 90eC, ved hvilken temperatur siruppen er flydende.

30

Siruppen, der nærmest repræsenterer en smelte, overføres på en køletromle i form af et tyndt lag. Temperaturen på køletromlens overflade er minus 8°C. 1

Siruppen størkner til dannelse af en glasagtig masse og danner ikke krystaller, sådan som konventionelle sukkeropløsninger gør det.

DK 165769 B

23

Det hårde glasagtige materiale afskrabes fra køletromlen i form af flager. Disse flager grovformales (granuleres) og tørres derefter i en tørrer med fluidiseret leje ved en temperatur på under 60°C til et tørstofindhold på 96,2 vægt%.

5

Materialet kan derefter formales til en ønsket kornstørrelse, såsom under 250 pm.

Metode 2: "Vakuum-flash-tørring” 10

Eksempel D

En sirup med et tørstofindhold på 91-93 vægt% opnået ved fremgangsmåde ifølge eksempel A og med en temperatur på 80-100eC 15 overførs til et vakuumkammer forsynet med et transportbånd.

Ved at indstille tørstofindholdet og temperaturen i fødemate-rialet såvel som vakuumet i kammeret vil det opnåede produkt have en temperatur på 30-40°C efter afdampning af vand og ma-20 terialet foreligger som et fast stof. Fordampningsvarmen stammer fra det tilførte materiales entalpi, dvs. det er ikke nødvendigt at tilsætte varme under tørreprocessen.

Ved et absolut tryk på 23,8 eller 42,2 mm Hg vil produktet 25 forlade vakuumkammeret ved en temperatur på henholdsvis ca.

30eC eller ca. 40eC.

Processen kan beskrives som en flashagtig fordampning under vakuum, hvor fødematerialet er en sirup og slutproduktet er et 30 tørt pulver.

Den ovennævnte fremgangsmåde afviger fra konventionel flash-fordampning ved, at den gennemføres under vakuum, hvorved det bliver unødvendigt at overopvarme fødematerialet og ved, at 35 fødematerialet er en opløsning og ikke et vådt, partikel formet materiale.

24

DK 165769B

En interessant egenskab ved denne tørremetode er, at produktet afkøles til en ønsket siuttemperatur på typisk 30-40°C under tørringen/vandfordampningen.

5 Eksempel E

Rødder fra cikorie behandles som beskrevet i eksempel A under følgende betingelser. Ekstraktionstemperaturen er 75°C. Tøi— stofindholdet i den ekstraherede saft er 13 vægt%. Ca(0H)2 10 tilsættes ved 35°C til indstilling af en pH-værdi på 11,0 og pH-værdien sænkes derefter til 9 ved tilsætning af C02- Derefter filtreres saften ved 70*0. Efter ionbytning ved 25®C på "Duolite"® C20 og "Duolite"® A-378 og behandling med aktivt kul har saften et tørstofindhold på 9,5 vægt% som følge af 15 fortynding under ionbytningen. Saften hyperfi 1treres til et tørstofindhold på 25 vægt% og inddampes først i en faldstr.øms-inddamper til et tørstofindhold på 85 vægt% og derefter til et tørstofindhold på 92,3 vægt% i en tyndfilmsinddamper (Model LUWA, der leveres af Buss-SMS, Kaiserstr. 13-15, D-6308 Butz-20 bach). Den opnåede saft indstilles til 98°C og indfødes i et vakuumkammer med frit fald. Det absolutte tryk i vakuumkammeret er 5,07 KPa (38 mm Hg). Fra kammeret udtages et tørt pulver med et tørstofindhold på 97 vægt% ved en temperatur på 38,50 C.

25

Eksempel 1 Kromatoqraferi ng 30 Eksempel A gennemføres til og med behandlingen med aktivt carbon ifølge trin 7. Den rensede saft overføres til en ionbyt-terharpiks af mærket "Duolite"® C 204-Na. Derefter elueres inulidblandingen med vand som elueringsmiddel. På den tilførte saft og på fraktioner af eluatet bestemmes tørstofindholdet 35 ved refraktomi og sakkaroseindholdet bestemmes ved HPLCrmeto-den. Ved denne metode overføres prøven til en kolonne af typen LICHR0S0RB (aminform) med en diameter på 7 mm og en længde på 25

DK 165769 B

25 cm. Der elueres med acetonitri 1:vand i rumfangsforholdet 67:33 og detekteres med en Ri-detektor (refraktionsindeks-detektor). De akkumulerede mængder fremgår af tabel 1 5 Tabel 1

Fraktion akkumuleret tørstof, akkumuleret sakkarose, nr. vægt% af tørstof vægt% i for' old til i saft akkumuleret tørstof 10 1 3,9 0,0 2 14,3 0,0 3 31,4 0,0 4 50,6 0,8 5 69,9 3,7 15 6 83,4 9,9 7 92,3 14,9 8 97,7 17,4 9 99,4 19,0 20 Fraktionerne 1-5, der indeholder 3,7 vægt% sakkarose regnet på tørstoffet, forenes og inddampes som beskrevet i eksempel A, trin 8. Derefter tørres produktet som beskrevet i eksempel D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 * n erstørre end eller lig med 4.

Ved analyse viste det fremstillede produkt følgende sammensæt 2 ning: 3 $ 4 Tørstof 96,2 vægt% 5 aske 0 vægt% 6 glukose 0 vægt% 7 fruktose 0 vægt% 8 sakkarose 3,7 vægt% 9 GF2 8,3 vægt% 10 GF3 10,0 vægt% 11 GFn* 78 vægt% 26

DK 165769 B

Bortset fra analyseresultatet for tørstof er alle resultater i vægt% i forhold til tørstofindholdet.

Eksempel 2 5

Nanofi 1 t rer i ng

Eksempel A gennemføres til og med saftrensningen ifølge trin 5. Den rensede saft nanofi 1treres under anvendelse af en na-10 nofi 1 treringsmembran, der har en NaCl-permeabi1 itet på 40-60¾ ved 20eC og 4 MPa {40 bar), af mærket HC50 PP fra DDS-Filtra-tion, 4900 Nakskov, Danmark. Saften koncentreres to gange og diafiltreres med en vandmængde på 200 vægt% i forhold til fø-deopløsningen ved 50°C og 2 MPa (20 bar).

15

Resultaterne efter nanofiltreringen fremgår af tabel 2.

Tabel 2 20 Tilført Retentat fra nano- saf t_fil trering_ Tørstofindhold (vægt%) 10,5 24 25 Aske ved 550°C 11,4 5,6 (vægt%/tørstof)

Inulidrenhed 1 (vægt$/tørstof) 85 90 30

Sakkarose + glukose + 20 12 fruktose {vægt%/tørstof) 35

Inulidrenheden er indholdet af glukose + fruktose + GFn i forhold til det samlede tørstofindhold. Inulidrenheden bestem- 27

DK 165769B

mes ved hydrolyse og efterfølgende analyse af glukose + fruktose .

Det fremgår, at mængden af sakkarose, glukose og fruktose samt 5 aske er reduceret væsentligt. Det reducerede askeindhold skyldes, at der også er fjernet salte og proteiner.

Ved inddampning af permeatet opnås et melasselignende produkt, der indeholder 10 76 vægt% tørstof, 35 vægt% sakkarose + glukose + fruktose, 7 vægt% protein, og 44 vægt% aske.

15

Dette produkt er velegnet til foderbrug.

Det ovennævnte retentat behandles videre som beskrevet i eksempel A, idet der dog kan anvendes et mindre' ionbytterrum-20 fang ved ionbytningen ifølge trin 6, da der allerede er sket en væsentlig reduktion af saltindholdet. Derefter tørres den opnåede sirup som beskrevet i eksempel D.

Ved analyse viste det fremstillede produkt følgende sammensæt-25 ning: Tørstof 95,4 vægt% aske 0,0 vægt% glukose 0,0 vægt% 30 fruktose 0,0 vægt% sakkarose 4,3 vægt% GF2 9,5 vægt% GF3 11,2 vægt% GFn* 75,0 vægt% * n er større end eller lig med 4.

35 28

DK 165769B

Bortset fra analyseresultatet for tørstof er alle resultater i vægt% i forhold til tørstofindholdet.

Eksempel 3 5

Kromatoaraferinq

Eksempel A gennemføres til og med saftrensningen ifølge trin 5. Den rensede saft inddampes til et tørstofindhold på 50 10 vægt% og kromatograferes på en ionbytterharpiks af mærket "Duolite"® C 204-Na. Kolonnen elueres med vand til opnåelse af en fraktion med et reduceret indhold af sakkarose på 7,8 vægt% i forhold til tørstofindholdet. Sammensætningen af fødemateri-alet, produktfraktionen og restfraktionen fremgår af følgende 15 tabel 3:

Tabel 3 Fødemate- Produkt- Restfrak-20 r i a1e fraktion tion_ vægt% tørstof i forhold til tørstof i fødemateriale 100 82 18 25 vægt% sakkarose/tørstof 16,7 7,8 57,2 vægt% aske/tørstof 11,4 11,4 11,4

Produktfraktionen oparbejdes ved at gennemføre de manglende 30 trin ifølge eksempel A, dvs. trin 6-8, og tørres ifølge eksem pel D. Det opnåede produkt indeholdt 8,8 vægt% sakkarose i forhold til tørstofindholdet og 0% aske.

Restfraktionen kan også oparbejdes og anvendes i levnedsmidler 35 eller foder. Efter inddampning indeholdt restfraktionen 64,6% sakkarose i forhold til tørstofindholdet -og 0% aske.

29

DK 165769B

Eksempel 4

Kromatograferinq efterfulgt af nanofiItrerinq 5 Produktfraktionen og restfraktionen fra eksempel 3 underkastedes nanofi 1 trering som beskrevet i eksempel 2.

Sammensætningen af produktfrakt ionen før og efter nanofiltre-ring ved 1,5 MPa (15 bar) og 50°C er som følger: 10

Tabel 4

Produktfraktion Retentat fra fra eksempel 3 nanofi Itrerinq 15 Vægt% tørstof 20 24

Aske vægt%/tørstof 11,4 5,6 i nul idrenhed (vægt% / tørstof) 85 90 20 sakkarose + glukose + fruktose (vægt%/tørstof) 7,8 3,0

Det ses, at der opnås en yderligere reduktion af sakkarose + glukose + fruktose, når man udover kromatografer i ngen også 25 gennemfører nanofiItrering.

Ved nanof i 1 trer i ng af restfraktionen ved 4 MPa (40 bar) og 60°C opnås følgende resultat: 1 35

DK 165769 B

30

Tabel 5

Restfraktion Retentat fra fra eksempel 3 nanofi 1 trering 5 Vægt% tørstof 12 24

Aske (vægt%/tørstof) 11,4 5,5 i nul idrenhed (vægt%/tørstof) 85 90 i 10 sakkarose + glukose + fruktose (vægt%/tørstof) 57,2 55

Eksempel 5 15 Nanofiltrerinq efterfulgt af kromatograferinq

Retentatet fra eksempel 2 underkastedes kromatografering på samme måde som beskrevet i eksempel 1. Resultaterne ses i følgende tabel: 20

Tabel 6 Fødemate- Produkt- Restfrak- r i a 1 e_ fraktion ti on_ 25 vægt% tørstof i forhold til tørstof i fødemateriale 100 92 8 vægt% sakkarose/tørstof 12 8,5 52,3 30 vægt% aske/tørstof 6,2 6,2 6,2

Efter oparbejdning af produktfraktionen i overensstemmelse med de manglende trin ifølge eksempel A og tørring ifølge eksempel 35 D opnås et produkt indeholdende 9,4 vægt% sakkarose i forhold til tørstofindholdet og med et askeindhold på 0¾. Ved kroma-tografering af en saft, der allerede har været underkastet 31

DK 165769B

nanof i 1 tren'ng, opnås således en produktf rakt i on, der indeholder 92% af tørstofindholdet i saften. Til sammenligning opnås der kun en produktfraktion indeholdende 69,9% af saftens tørstofindhold ved kromatografer ing uden forudgående nanofil-5 trering. Da der ved nanofiItreringen opnås et udbytte regnet som tørstof på 86% af saftens tørstof giver kombinationen af nanofi 1 trering og kromatografer ing således et forhøjet udbytte på 92% x 86% = 79,1% mod de nævnte 69,9% ved kromatografering alene.

10

Restfraktionen indeholdt efter inddampning og tørring 58,1 vægt% sakkarose i forhold til tørstof og 0% aske. Den inddam-pede og tørrede restfraktion er velegnet til brug i levnedsmidler eller foder.

15

Eksempel 6

Produktet fremstillet som beskrevet i eksempel C og 1 samt de i handelen tilgængelige produkter "Neosugar"-sirup og "Neosu-20 gar"-pulver har i overensstemmelse med en analyse følgende sammensætning, jf. tabel 7. Alle analyseresultater for car-bohydraterne er anført i forhold til tørstofindholdet. Alle værdier i tabel 7 er i vægt%.

25 1 35

DK 165769B

32

Tabel 7 "Neosugar"- "Neosugar" Produkt ifl. Produkt ifl.

_sirup_pulver_eks. C_eks. 1 5 tørstof 79,0 96,4 96,2 96,2 aske 0 0 0 0 glukose 29,5 1,1 1,3 0 fruktose 1,7 0,8 1,9 0 10 sakkarose 10,6 2,8 15,8 3,7 GF2 28,0 36,4 12,9 8,3 GF3 30,2 58,9 11,1 10,0 GFn* 0 0 57,0 78 15 * n >4 På basis af de forsøgsresultater vedrørende "Neosugar", der er beskrevet i en artikel af T. Tokunaga et al., J. Nutr. Sci. VitaminoT., 32, 111-121, 1986, er det klart, at den laksative 20 virkning af forbindelser med den almene formel GFn, hvor n >2 er mere omfattende ved en lavere molekylvægt.

Man kan således antage, at produktet ifølge eksempel C er mindre laksativt end "Neosugar".

25

Den mest laksative bestanddel er formentlig G.F2· Indholdet af denne bestanddel i "Neosugar" er henholdsvis 28,0% og 36,4% og det er 10,8% i produktet fra eksempel C. I produktet fra eksempel 1 er det yderligere reduceret til 8,3%.

30 35 33

DK 165769B

Eksempel 7 Tyggegummi 5 Sukkerindholdet i en konventionel tyggegummi blev erstattet med en kombination af blandingen ifølge eksempel 1 og aspar-tam. Det viste sig, at denne tyggegummi havde bedre organolep-tiske egenskaber, navnlig med hensyn til "mundfornemmelse” eller konsistens og restrumfang, dvs. det rumfang, der er til-10 bage efter tygning af et stykke tyggegummi i et forud fast lagt tidsrum, i forhold til til svarende tyggegummi indeholdende sakkarose.

Eksempel 8 15

Bolsjer

Bolsjer med følgende grundmasse, hvor 67¾ af sakkarosen var erstattet med blandingen ifølge eksempel 5, blev fremstillet.

20

Grundmasse: 100 g sakkarose 200 g blanding ifølge eksempel 5 120 g glukose 100 g vand 25

Grundmassen koges ind under opvarmning til 170eC.

Grundmassen afkøles derefter og der tilsættes smagsstoffer umiddelbart før grundmassen ikke længere kan æltes. Blandt de 30 anvendte smagsstoffer kan nævnes pebermynteolie, anisolie, eucalyptusolie og andre.

Efter smagsstofferne er æltet ind i grundmassen, skæres den til den ønskede form og efterlades for at størkne.

De ved denne metode fremstillede bolsjer er mindre søde og har et lavere kalorieindhold i forhold til konventionelle bolsjer.

35

DK 165769B

34

Eksempel 9 Sandkage 5 X denne sandkage blev 35% af sakkaroseindeholdet erstattet med produktet ifølge eksempel 2. Der blev anvendt følgende recept:

Almindelig sandkage Sandkage med blandingen _ifølge eksempel 2_ 10 250 g margarine 250 g margarine 250 g mel 250 g mel 200 g sukker (sakkarose) 130 g sukker (sakkarose) 70 g blanding ifølge eksempel 2 15 6 «g 6 æg

Kagerne blev begge bagt i 1,25 time ved 150°C i en varmluftovn. Der blev opnået følgende resultater. Der var ingen forskelle under fremstillingen af dejen. Bortset fra at kagen med 20 blandingen ifølge eksempel 2 var mindre sød smagte de to kager ens.

25 1 35 35

DK 165769B

Eksempel 10 Chokolade 5 Almindelig Opskrift med blanding _opskrift_ifølge eksempel 4

Kakaomasse 39,4% 39,4% kakaosmør 2,0% 2,0% 10 vegetabilsk fedt 3,0% 3,0% mælkepulver (25% fedt) 3,0% 3,0% smørfedt 3,0% 3,0% lecithin 0,57% 0,57% vanilin 0,01% 0,01% 15 natriumsakkarid - 0,02% bl. ifølge eks. 4 - 49,0% sakkarose 49,02% - 100,00% 100,00% 20 Den eneste forskel på disse to chokolader er det lavere kalorieindhold i den i nulidholdige chokolade, idet de to chokolader har samme sødhed.

Eksempel 11 25

Chokolade I den eksempel 10 angivne chokoladeopskrift anvendtes der i stedet for blandingen ifølge eksempel 4 en blanding fremstil-30 let ud fra cikorierod som beskrevet i eksempel E kombineret med eksempel 3. Chokoladen har samme sødhed og samme laver kalorieindhold som den inulidholdige chokolade ifølge eksempel 10.

35

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en blanding af fruktose, 5 glukose og forbindelser med den almene formel GFn, hvori G er glukose og F er fruktose og n er et helt tal, der regnet som tørstof indeholder 0-10 vægt* G + F + GF 10 5-20 vægt* GF2 5-15 vægt* GF3 5-15 vægt* GF4 5-15 vægt* GF5, og 80 - 25 vægt* GFg og derover, hvor 15 blandingen udvindes fra rodknolde af jordskok (Helianthus tu-berosus L.), eller fra cikorierod (Cichorium), ved en proces, som ikke medfører kemisk modifikation af blan-20 dingens bestanddele, hvor man a) skærer de i det væsentlige rensede rodknolde eller rødder til snitter, b) ekstraherer snitterne med vand, 25 c) behandler ekstrakten eller saften i en passende rækkefølge en eller flere gange ved hvert af de følgende trin: 1. tilsætning af Ca(0H)2, 2. tilsætning af C02 eller phosphorsyre, og 30 3) filtrering d) underkaster saften fra trin.c) ionbytning, e) om ønsket behandler saften fra trin d) med aktivt carbon, f) om ønsket koncentrerer saften fra trin d) eller e) ved 35 hyperfiItrering, g) om ønsket inddamper saften fra trin d), e) eller f) til en sirup, og DK 165769B h) om ønsket tørrer siruppen til et pulver, kendetegnet ved, at man på et hvilket som helst passende tidspunkt efter trin c) og før trin h) behandler saf-5 ten eller siruppen ved en fysisk separation til reduktion af blandingens indhold af fruktose, glukose og sakkarose, hvilken fysikes separation gennemføres ved kromatografer ing eller na-nofiltrering eller begge dele.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at man fremstiller blandingen i form af en saft, en sirup eller et tørt pulver.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 15 man gennemfører den fysiske separation ved kromatografering.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at man kromatograferer saften eller siruppen under anvendelse af en ionbytterharpiks og med vand som elueringsmiddel, og at 20 man derefter behandler de eluerede fraktioner, der har et lavt sakkaroseindhold, i overensstemmelse med et hvilket som helst af de efterfølgende trin.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 25 den fysiske separation gennemføres ved nanofi 1 trer ing.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at saften eller siruppen nanofi 1treres og at det vundne retentat behandles i overensstemmelse med et hvilket som helst af de 30 efterfølgende trin.

7. Anvendelse af en blanding fremstillet ifølge et hvilket som helst af de foregående krav ved fremstilling af et kaloriefattigt levnedsmiddel til dyr eller mennesker ved inkorpo- 35 rering af blandingen i levnedsmidlet.