ES2226083T3 - Procedimiento de fabricacion de un jarabe rico en maltosa. - Google Patents

Procedimiento de fabricacion de un jarabe rico en maltosa.

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Catherine Fouache
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DE UN JARABE RICO EN MALTOSA, QUE COMPRENDE LAS ETAPAS SUCESIVAS QUE CONSISTEN EN: (A) EFECTUAR UNA LICUEFACCION DE UNA LECHE DE ALMIDON LICUADO EN PRESENCIA DE UNA AL - AMILASA MALTOGENICA; (C) PERSEGUIR LA SACARIFICACION DE LA LECHE DE ALMIDON LICUADA EN PRESENCIA DE UNA BE - AMILASA Y DE AL MENOS UNA EN ZIMA DESCONECTANTE ELEGIDA EN EL GRUPO CONSTITUIDO POR LAS PULULANASAS Y LAS ISOAMILASAS PARA LA OBTENCION DE UN JARABE RICO EN MALTOSA.

Description

Procedimiento de fabricación de un jarabe rico en maltosa.
La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un jarabe rico en maltosa. Se refiere igualmente a un procedimiento para la fabricación de un jarabe rico en maltitol a partir de un jarabe rico en maltosa obtenido por el procedimiento según la presente invención.
Se conocen ya procedimientos que permiten obtener jarabes ricos en maltosa. Entre estos procedimientos se puede, en especial, citar el descrito por HODGE y Coll. en "Cereal Chemistry" nº 25, páginas 19-30, enero de 1948, y que comprende una etapa de precipitación de las dextrinas límite por soluciones alcohólicas y también el descrito por WOLFROM y THOMPSON en "Methods in carbonhydrate chemistry", 1962, páginas 334-335, y que comprende una etapa de cristalización repetida del octaacetato de maltosa seguido de cristalización de la maltosa.
Otros procedimientos de fabricación de jarabes ricos en maltosa se han propuesto también comprendiendo una etapa de adsorción sobre carbón de las dextrinas (US-A-4.194.623), una etapa de cromatografía sobre ceolitas o resina catiónicas o aniónicas (FR-A-2.510.581), una etapa de ultrafiltración de los jarabes de maltosa (US-A-4.429.122), utilización combinada de varias enzimas distintas, es decir, una \alpha-amilasa, una \beta-amilasa y una isoamilasa o una pululanasa (FR-A-2.012.831).
Esta última técnica presenta, con respecto a las anteriores, numerosas ventajas. No obstante, presenta ciertos inconvenientes, en especial los que consisten en el hecho de que las sacarificaciones deben ser efectuadas con contenidos de materias secas muy bajos, del orden de 20 g/l, para obtener una eficacia de hidrólisis máxima de las enzimas.
El documento FR-A-2.000.580 describe un procedimiento para la preparación de un jarabe con contenido elevado de maltitol por hidrogenación de un jarabe con contenido elevado de maltosa que es obtenido por licuación de una leche de almidón con reducido contenido de materias secas hasta un equivalente de dextrosa inferior a 2, de manera que el producto obtenido de este modo es sacarificado baja la acción de enzimas específicas.
Este procedimiento es costoso, con un rendimiento mediocre y da lugar a problemas de contaminación bacteriana y fenómenos de degradación de la amilosa. Además, el jarabe obtenido contiene proporciones de polímeros de grado de polimerización (DP, en la presente descripción) superior o igual a 4, que son molestas.
El documento EP 0 231 729 describe un procedimiento de degradación enzimática del contenido de hidratos de carbono (almidón) de harina de cereales, que utiliza una \alpha-amilasa (Termamyl 120 L de NOVO) y a continuación un \beta-amilasa (cuya acción puede eventualmente estar combinada con una enzima de tipo pululanasa (la Promozyme 2004 de NOVO). El procedimiento permite la producción de maltosa y de maltotriosa.
Más recientemente, el documento US-A-5.141.859 ha propuesto un procedimiento de fabricación de un jarabe con contenido elevado de maltosa, que utiliza dos etapas sucesivas de sacarificación. Este documento preconiza un procedimiento que comprende una primera etapa de sacarificación en presencia de una \beta-amilasa y una etapa subsiguiente de sacarificación en presencia de una \alpha-amilasa maltogénica. Según este documento, la \alpha-amilasa maltogénica es utilizada, después de la primera etapa de sacarificación en la \beta-amilasa, para hidrolizar los oligosacáridos (de DP3 a DP7) y esencialmente la maltotriosa (trisacárido), en maltosa y glucosa.
De manera sorprendente e inesperada, la Sociedad Solicitante ha descubierto que jarabes con contenido tan elevado de maltosa como los descritos en el documento US-A-5.141.859 podían ser obtenidos sacarificando la leche de almidón licuada en principio mediante una \alpha-amilasa maltogénica y a continuación continuando esta sacarificación por medio de una \beta-amilasa.
Por lo tanto, contrariamente a las indicaciones del documento US-A-5.141.859, la solicitante ha demostrado que la \alpha-amilasa maltogénica era capaz de hidrolizar los polisacáridos de una leche de almidón licuada, y esta enzima podía ser utilizada por lo tanto directamente sobre este último sin pasar en principio por una etapa de sacarificación de la \beta-amilasa.
Este descubrimiento es tanto más sorprendente cuanto se podría pensar que, después de la sacarificación con ayuda de una \alpha-amilasa maltogénica, la continuación de la sacarificación de la \beta-amilasa no tendría ningún efecto sobre la riqueza en maltosa del jarabe obtenido. En efecto, la \alpha-amilasa maltogénica es conocida por una parte para liberar \alpha-maltosa y por otra, por ser capaz de hidrolizar, a diferencia de la \beta-amilasa, la maltotriosa en maltosa y glucosa. Por lo tanto, se podría esperar que la puesta en práctica de la \alpha-amilasa maltogénica había permitido, por sí misma, obtener un hidrolizado de contenido muy elevado de maltosa y que la adición subsiguiente de \beta-amilasa es superflua. La solicitante ha comprobado, contra todo lo que se podía esperar, que éste no era el caso.
La invención propone, por lo tanto, un procedimiento para la fabricación de un jarabe rico en maltosa, que comprende las etapas sucesivas que consisten en lo siguiente:
(a)
efectuar una licuefacción de una leche de almidón;
(b)
efectuar una sacarificación de la leche de almidón licuada en presencia de una \alpha-amilasa maltogénica;
(c)
continuar la sacarificación de la leche de almidón licuada en presencia de una \beta-amilasa y como mínimo de una enzima desramificante escogida entre el grupo constituido por las pululanasas y las isoamilasas a efectos de la obtención de un jarabe rico en maltosa.
La invención propone además un procedimiento de fabricación de un jarabe rico en maltosa, que comprende las etapas sucesivas que consisten en las siguientes:
(a)
efectuar una licuación de la leche de almidón;
(b)
efectuar una sacarificación de la leche de almidón licuada en presencia de una \alpha-amilasa maltogénica y como mínimo de una enzima desramificante escogida en el grupo constituido por las pululanasas y las isoamilasa, a efectos de la obtención de un jarabe rico en maltosa.
Se puede eventualmente continuar la etapa b de sacarificación de la leche de almidón licuada en presencia de una \alpha-amilasa.
Continuando sus esfuerzos de investigación con respecto a las características específicas de la \alpha-amilasa maltogénica, la solicitante ha comprobado además que, si la utilización de la \alpha-amilasa maltogénica permitía efectivamente y de manera ventajosa reducir la proporción en maltotriosa por hidrólisis de esta última en maltosa y glucosa, presentaba el inconveniente principal de generar cantidades importante de glucosa, y eventualmente de sorbitol en caso de hidrogenación de los hidrolizados. En efecto, a la glucosa residual obtenida después de la sacarificación de la leche de almidón licuada se añade una proporción importante de glucosa procedente de la hidrólisis de la maltotriosa por la \alpha-amilasa maltogénica.
Estas cantidades importantes de glucosa, y por lo tanto de sorbitol después de la hidrogenación, hacen la cristalización del maltitol más difícil y llevan a una reducción de la riqueza de los cristales, que hace a éstos poco adaptados para ciertas aplicaciones como, por ejemplo, fabricación de chocolate.
Además, la persistencia de glucosa o de sorbitol libres en los jarabes de maltosa o de maltitol ocasionan otros inconvenientes tales como la reducción de la viscosidad y de la humedad relativa de equilibrio de los productos en los que se incorporan como sucedáneos del azúcar.
Consciente de que existe un interés creciente para los productos con muy elevado contenido en maltosa, la solicitante ha llevado a cabo numerosas investigaciones con la finalidad de conseguir un procedimiento económico y extremadamente fiable que permite conseguir dichos productos.
De una manera extremadamente simple y particularmente eficaz con respecto a todo lo que se ha propuesto hasta el momento, la solicitante ha comprobado que se podrían fabricar fácilmente jarabes con contenido muy elevado de maltosa sometiendo un jarabe de maltosa, obtenido de acuerdo con el procedimiento según la invención, a una etapa suplementaria de transformación de la glucosa con ayuda especialmente de una glucosa oxidasa, de una levadura o de una bacteria oxidante.
A pesar de su simplicidad, esta etapa suplementaria del procedimiento según la invención permite de manera sorprendente fabricar, con excelente rendimiento, un jarabe con elevado contenido de maltosa sin utilizar una etapa de separación costosa de tipo cromatográfico, por ejemplo, tal como ocurre en los documentos EP-A-185.595 y US-A-5.141.859.
La primera etapa del procedimiento según la invención es conocida en sí misma. Consiste en licuar una leche de almidón cuyo origen botánico puede ser de cualquier tipo: puede proceder de trigo, de maíz o, por ejemplo, de patatas.
Esta leche de almidón o de fécula recibe la acidez de ácido en el caso de una licuación de tipo llamado ácido, o de una \alpha-amilasa en el caso de una licuación enzimática.
En el procedimiento según la invención, es preferible efectuar una hidrólisis controlada de la leche de almidón de manera que se obtenga una leche de almidón licuada con reducido contenido de transformación. De este modo, las condiciones de temperatura, de pH, de proporción de enzima y de calcio, conocidas por el técnico en la materia, se determinan de manera tal que permiten obtener un DE (Dextrose Equivalent) inferior a 10, preferentemente inferior a 6, y más particularmente inferior a 4.
Preferentemente, la etapa de licuación es conducida en dos subetapas, la primera de las cuales consiste en calentar, durante algunos minutos a una temperatura comprendida entre 105 y 108ºC, la leche de almidón en presencia de una \alpha-amilasa (tipo TERMAMYL® 120 L comercializada por la sociedad NOVO) y de una activadora a base de calcio, consistiendo la segunda en calentar leche de almidón tratada de este modo a una temperatura comprendida entre 95 y 100ºC durante una a dos horas.
Una vez se ha terminado la etapa de licuación en las condiciones de contenido de materias secas, de pH, de contenido de enzima y de calcio conocidas por los técnicos de la materia, se procede a la inhibición de la \alpha-amilasa. Esta inhibición de la \alpha-amilasa se puede hacer preferentemente por vía térmica, procediendo a la salida de la licuación a un choque térmico de algunos segundos a una temperatura superior o igual a 130ºC.
Se efectúa a continuación la etapa de sacarificación. En esta etapa, se somete inicialmente la leche de almidón licuada a la acción de una \alpha-amilasa maltogénica, tal como la comercializada por la sociedad NOVO, con el nombre Maltogénase®. En esta primera etapa de sacarificación, la \alpha-amilasa maltogénica puede ser añadida en una sola etapa o en varias etapas.
Se continúa posteriormente, después de haber dejado actuar la \alpha-amilasa maltogénica, la sacarificación de la leche de almidón licuada por medio de una \beta-amilasa tal como la comercializada por la sociedad GENENCOR con la denominación SPEZYME® BBA 1500.
Cuando tienen lugar estas etapas, es conveniente asociar a las enzimas que tienen actividad maltogénica (\alpha-amilasa maltogénica y \beta-amilasa) una enzima que hidrolice específicamente los enlaces \alpha-1,6 del almidón. Esta añadidura de una enzima desramificante permite por una parte acelerar las reacciones de hidrólisis sin acelerar simultáneamente las reacciones de inversión y, por otra parte, reducir la cantidad de oligosacáridos altamente ramificados que resisten habitualmente la acción de las enzimas maltogénicas.
Esta añadidura de enzima desramificante se puede llevar a cabo, en el procedimiento según la invención, en el momento de la añadidura de \alpha-amilasa maltogénica o en el momento de la añadidura de la \beta-amilasa.
La solicitante ha comprobado que si se añade una enzima desramificante en el momento de la añadidura de la \alpha-amilasa maltogénica, es posible no utilizar \alpha-amilasa para continuar la etapa de sacarificación de la leche de almidón licuada.
De acuerdo con la presente invención, la enzima desramificante se escoge dentro del grupo constituido por las pululanasas y las isoamilasas.
La pululanasa es, por ejemplo, la comercializada por la sociedad ABM con la denominación PULLUZYME®.
La isoamilasa es, por ejemplo, la comercializada por la sociedad HAYASHIBARA.
De manera ventajosa, el procedimiento según la presente invención se pone en práctica en presencia de isoamilasa para la que la solicitante ha comprobado que permitía conseguir un jarabe de maltosa presentando un contenido de maltosa más elevado que utilizando una pululanasa.
En un modo de realización particular de la invención, la etapa de sacarificación puede ser conducida igualmente de forma total o parcial en presencia de \alpha-amilasa fúngica.
Al final de la sacarificación, es posible añadir un poco de \alpha-amilasa, lo que mejora en general las etapas subsiguientes de filtrado. Las cantidades y las condiciones de acción de las diferentes enzimas utilizadas en las etapas de licuación y de sacarificación de la leche de almidón son en general las recomendadas para la hidrólisis del almidón y son bien conocidas por los técnicos en la materia.
Se efectúa la sacarificación hasta que el hidrolizado de maltosa contiene como mínimo 87% en peso de maltosa y, preferentemente y de forma aproximada, 90% en peso de maltosa. Tiene una duración de unas 72 horas.
El hidrolizado sacarificado de este modo es filtrado a continuación sobre un filtro "precoat" o por microfiltrado sobre membranas y a continuación es desmineralizado.
En esta etapa del procedimiento según la invención, es eventualmente posible efectuar sobre este hidrolizado sacarificado y purificado una cristalización de la maltosa o un cribado molecular, cuyo cribado molecular permite enriquecer el hidrolizado en maltosa. Esta etapa de cribado molecular puede permitir recuperar:
- una primera fracción enriquecida de maltosa y en oligosacáridos superiores y una segunda fracción enriquecida en glucosa;
- o bien una primera fracción enriquecida en oligosacáridos superiores y una segunda fracción enriquecida en maltosa y glucosa;
- o bien, finalmente, una primera fracción enriquecida en oligosacáridos superiores, una segunda fracción enriquecida en maltosa y una tercera fracción enriquecida en glucosa.
Esta etapa de cribado molecular puede consistir, por ejemplo, en una etapa de separación cromatográfica o en una etapa de separación sobre membranas.
La etapa de fraccionamiento cromatográfico se efectúa de manera conocida en sí misma, de forma discontinua o continua (lecho móvil simulado), sobre adsorbentes del tipo de resinas catiónicas, o sobre ceolitas fuertemente ácidas, cargadas preferentemente con ayuda de iones alcalinos o alcalino-térreos tales como calcio o magnesio, pero más preferentemente con ayuda de iones sodio.
En lugar y en substitución de la etapa de separación cromatográfica, es posible, en el procedimiento según la invención, poner en práctica una etapa de separación por nanofiltración sobre membranas. Se fabrican membranas de diferentes diámetros de poros a partir de numerosos polímeros y copolímeros del tipo de polisulfonas, poliamidas, poliacrilonitratos, policarbonatos, polifuranos, etc.
Se describen ejemplos de utilización de estas membranas en especial en los documentos US-A-4.511.654, US-A-4.429.122 y WO-A-95/10627.
Según una forma de realización ventajosa del proceso según la invención, la parte no maltosa que sale de las membranas o de la cromatografía, presentando la fracción enriquecida en glucosa y/o la fracción enriquecida en oligosacáridos superiores, es reciclada más arriba de la etapa de sacarificación.
El hidrolizado (o jarabe de maltosa), obtenido de este modo puede ser sometido entonces a una etapa suplementaria de transformación de la glucosa seguida de una etapa de desacidificación sobre cambiador de aniones. Esta etapa suplementaria puede ser efectuada por oxidación enzimática o con ayuda de una bacteria oxidante. También se puede llevar a cabo con ayuda de levaduras que transforman la glucosa en alcohol, que se elimina por evaporación en la continuación del procedimiento.
Es preferible utilizar para la oxidación enzimática, una composición enzimática bruta de glucosa oxidasa que contiene asimismo catalasa.
La glucosa oxidasa cataliza en la reacción siguiente:
Glucosa + O_{2} + H_{2}O \rightarrow ÁCIDO GLUCÓNICO + H_{2}O_{2}
La catalasa transforma el agua oxigenada producida de ese modo según la reacción:
H_{2}O_{2} \rightarrow H_{2}O + ½O_{2}
Una composición enzimática de este tipo se encuentra disponible, por ejemplo, de la firma NOVO, DINAMARCA con la denominación NOVOZYM 771.
En una forma de realización preferente del procedimiento según la invención, la glucosa oxidasa utilizada en la etapa de oxidación enzimática es purificada y, en particular, se le elimina su actividad amiloglucosidasa contaminante.
Una glucosa oxidasa de este tipo es, por ejemplo, la que se puede conseguir de la firma FRIMOND con la denominación FRIMOX.
Esta oxidación enzimática se debe desarrollar en un medio ventilado y el pH de dicho medio se mantiene preferentemente con un valor comprendido entre 3,5 y 8,0, preferentemente entre 4,0 y 7,0 y, todavía de modo más preferente entre 5,0 y 6,0.
La concentración en hidrolizado de maltosa no es crítica y puede variar entre 5 y 75%. No obstante, las concentraciones elevadas de hidrolizado obligan a trabajar regulando el pH con ayuda de una base o efectuando la oxidación en presencia de una sal tampón tal como carbonato cálcico. Por razones económicas se prefiere, no obstante, efectuar la oxidación sobre soluciones acuosas que contienen aproximadamente de 30 a 50% de materia seca. La temperatura se puede ajustar en una gama amplia que varía de 15 a 70ºC pero, por razones de comodidad, se prefiere trabajar hacia 30-40ºC, temperaturas a las que la enzima se muestra más estable.
Un material que permite fácilmente efectuar esta oxidación consiste en un fermentador aeróbico, aunque no sea necesario que esta etapa se desarrolle en las condiciones estériles ni incluso de asepsia rigurosa. La cantidad de enzima utilizada es tal que la oxidación se desarrolla en 0,5 a 24 horas.
Cuando se utiliza, en el procedimiento según la invención, una levadura para transformar la glucosa residual, ésta pertenece, por ejemplo, al género Saccaromyces.
Cuando se efectúa la etapa suplementaria de transformación de la glucosa residual por medio de una bacteria oxidante, ésta es escogida dentro de un grupo constituido por Serratia, Pseudomonas, Gluconobacter, Acetobacter y Aspergillus.
En lo que respecta a la segunda etapa de desacidificación, se prefiere utilizar como cambiador de aniones una resina aniónica fuerte que permite fijar eficazmente los ácidos débiles que son el ácido glucónico u otros productos ácidos de oxidación de la glucosa que hayan podido aparecer en especial en el calentamiento a alta temperatura de ésta.
Las resinas preferentes son las que llevan agrupaciones funcionales del tipo amina cuaternaria y más preferentemente grupos de trimetilamina cuaternaria tales como la resina AMBERLITE IRA 900 comercializada por ROHM and HAAS.
Estas resinas son utilizadas en su forma hidroxilo o base fuerte OH^{-}.
Para aumentar su rendimiento de regeneración con las substancias alcalinas, se pueden preferir acoplados con una resina aniónica débil esencialmente portadora de grupos aminados terciarios tales como la AMBERLITE IRA 93 de la misma firma.
Gracias al procedimiento según la invención que aprovecha las ventajas obtenidas simultáneamente de las etapas de hidrólisis utilizadas y de las etapas de oxidación y de desacidificación, es posible obtener, con rendimientos superiores a 90%, un hidrolizado de almidón cuyo contenido en maltosa es superior a 95%, e incluso superior a 98% cuando se utiliza una isoamilasa en las etapas de hidrólisis.
El hidrolizado de maltosa obtenido según el procedimiento de la invención puede ser entonces hidrogenado catalíticamente.
La hidrogenación de un hidrolizado de este tipo se efectúa de acuerdo con las normas de la técnica que conducen, por ejemplo, a la producción de sorbitol a partir de glucosa.
Se puede utilizar para esta etapa asimismo catalizadores a base de rutenio y catalizadores de níquel de RANEY. Es preferible, no obstante, utilizar catalizadores con níquel de RANEY que son menos onerosos.
En la práctica se utiliza de 1 a 10% en peso de catalizador con respecto a la materia seca del hidrolizado sometido a hidrogenación. La hidrogenación se efectúa preferentemente sobre un hidrolizado cuya materia seca está comprendida entre 15 y 50%, en la práctica próxima a 30-45% bajo la presión de hidrógeno comprendido entre 20 y 200 bares. Se puede efectuar de manera continua o discontinua.
Cuando se opera de manera discontinua, la presión de hidrógeno utilizada está comprendida en general entre 30 y 60 bares y la temperatura a la que se desarrolla la hidrogenación está comprendida entre 100 y 150ºC. Se procura asimismo mantener el pH del medio de hidrogenación por adición de sosa o de carbonato sódico por ejemplo, pero sin sobrepasar un pH de 9,0. Esta forma de proceder permite evitar la aparición de productos de cracking o de isomeración.
Se detiene la reacción cuando el contenido del medio de reactivo en azúcares reductores es inferior a 1%, de modo todavía más preferente inferior a 0,5% y más particularmente inferior a 0,1%.
Después de enfriamiento del medio reactivo, se elimina el catalizador por filtrado y se desmineraliza el jarabe de maltitol obtenido de esta manera sobre resinas catiónicas y aniónicas. En esta etapa, los jarabes contienen como mínimo 85% de maltitol.
Según una primera variante del procedimiento según la invención, se utiliza sobre el jarabe de maltitol obtenido en la etapa de hidrogenación anterior, la sucesión de etapas, ya conocidas (por ejemplo, por el documento EP-A-189.704), que consisten en:
-
efectuar un fraccionamiento cromatográfico, de tipo ya conocido, de manera que se obtenga la fracción rica en maltitol;
-
concentrar la fracción rica en maltitol;
-
cristalizar y separar los cristales de maltitol formados;
-
reciclar las aguas madre de cristalización más arriba de la etapa de fraccionamiento cromatográfico.
Esta sucesión de etapas permite aumentar los rendimientos específicos de cristalización.
Según una segunda variante del procedimiento según la invención, se utiliza en el jarabe de maltitol obtenido en la etapa anterior de hidrogenación, la sucesión de etapas siguientes que consisten en:
-
concentrar el jarabe de maltitol;
-
cristalizar y separar los cristales de maltitol formados;
-
efectuar en las aguas madre de cristalización un fraccionamiento cromatográfico de manera que se obtenga una fracción enriquecida en maltitol y una fracción empobrecida en maltitol;
-
reciclar la fracción enriquecida en maltitol más arriba de la etapa de cristalización;
-
efectuar eventualmente la fracción empobrecida de maltitol, una hidrólisis ácida o bien una hidrólisis enzimática por medio de, por ejemplo, una amiloglucosidasa inmovilizada o no;
-
hidrogenar eventualmente el hidrolizado obtenido para transformarlo en un jarabe de sorbitol.
Según otra variante del procedimiento según la invención, se utiliza sobre el hidrolizado de maltosa obtenido después de sacarificación la sucesión de etapas siguientes que consisten en:
-
efectuar eventualmente un fraccionamiento cromatográfico de tipo ya conocido, de manera que se obtenga una fracción rica en maltosa y más o menos rica en maltotriosa;
-
hidrogenar la fracción rica en maltosa;
-
cristalizar y separar los cristales de maltitol formados.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán claramente de la lectura de los ejemplos siguientes. No se facilitan más que a título ilustrativo y no limitativo.
Ejemplo 1
Una leche de almidón, constituida por una materia seca al 31%, es licuada de manera clásica con ayuda de 0,2% de TERMAMYL® 120L (\alpha-amilasa comercializada por la sociedad NOVO) a un pH de 5,7 a 6,5 hasta un DE ligeramente inferior a 4.
Se calienta a continuación el medio reactivo durante algunos segundos a 140ºC de forma que se inhiba la \alpha-amilasa y después se ajusta el pH entre 5 y 5,5 a una temperatura de 55ºC.
La sacarificación es conducida a una materia seca de 25% o ligeramente inferior, en principio en presencia de pululanasa (PULLUZYME® 750L comercializada por la sociedad ABM) y \alpha-amilasa maltogénica (MALTOGENASE® 4000L comercializada por la sociedad NOVO) con dosis respectivas de 0,1% y 0,3% con respecto a la materia
seca.
Después de 48 horas aproximadamente de sacarificación, pero en todo caso desde el momento que el contenido de maltosa llega o supera 75%, se añade 0,05% de SPEZYME® DBA (comercializada por la sociedad GENENCOR). La sacarificación que dura aproximadamente 72 horas facilita un hidrolizado que muestra la composición siguiente, glucosa: 6,6%, maltosa: 86,0%, DP3: 1,6%, DP4: 3,5%, DP5 y +: 2,3%.
El hidrolizado sufre a continuación una purificación clásica por filtrado, decoloración y desmineralización y a continuación se concentra aproximadamente 30% de materia seca.
Ejemplo 2
Se efectúan sobre un lecho de almidón exactamente las mismas etapas de licuación y de sacarificación que se han descrito en el anterior ejemplo 1, excepto el hecho de que, cuando tiene lugar la sacarificación, se utiliza una isoamilasa y que el pH se mantiene a 4,7 durante las primeras 48 horas.
El hidrolizado de maltosa obtenido al final de las 72 horas muestra la siguiente composición, glucosa: 7,2%, maltosa: 88,2%, DP3: 2,2%, DP4 y +: 2,4%.
Ejemplo 3
Se efectuará sobre un lecho de almidón exactamente las mismas etapas de licuación y sacarificación que las descritas en el ejemplo 1, excepto que se inicia la sacarificación con la Maltogénase® sola y que después de 48 horas, se añaden la SPEZYME® DBA y la PULLUZYME® 750L.
El hidrolizado de maltosa obtenido al final de las 72 horas muestra la composición siguiente, glucosa: 6,3%, maltosa: 84,1%, DP3: 1,8%, DP4: 2,6%, DP5 y +:5,2%.
Ejemplo 4
La solución al 30% de hidrolizado de maltosa obtenida en el ejemplo 1 anterior se somete a la acción de glucosa oxidasa a razón de 0,7%º de FRIMOX (comercializado por la sociedad FRIMOND) con respecto a la materia seca en presencia de 4,8%º de catalasa (comercializada por la sociedad BOEHRINGER) con respecto a la materia
seca.
Esta reacción se desarrolla en una cuba ventilada a razón de 1,5 volúmenes de aire por volumen de solución y por minuto a un pH regulado de 6,0 mediante adición progresiva de sosa.
Tiene lugar a 35ºC durante 7 horas al final de las cuales el contenido de glucosa es inferior a 0,5%.
Esta solución es tratada a continuación en una batería de resinas cambiadoras de iones que comprenden en serie una resina catiónica fuerte IR200C y a continuación una resina aniónica fuerte IRA900. Se termina esta desmineralización cuando la resistividad de la solución desciende a un valor inferior a 10 000 ohmios-cm.
El hidrolizado muestra entonces la composición siguiente, glucosa: 0,5%, maltosa: 91,6%, DP3: 1,7%, DP4: 3,7%, DP5 y +: 2,4%.
Ejemplo 5
Se efectúa una solución al 30% de hidrolizado de maltosa obtenido en el ejemplo 2 exactamente la misma sucesión de etapas descritas en el ejemplo 4.
El hidrolizado muestra entonces la composición siguiente, glucosa: 0,3%, maltosa: 94,7%, DP3: 2,4%, DP4 y +: 2,6%.
Ejemplo 6
El hidrolizado de maltosa del ejemplo 3 es colocado en un reactor aeróbico a 30ºC. Se añade amoníaco (a 20% de concentración), a razón de 2.7 ml/litro de medio del cual 75% se añade de inmediato y el 25% restante después de 1 hora aproximadamente de reacción. El medio es agitado a 750 rpm, aireado a 1.2 vvm (volumen/volumen por minuto) y recibe la adición de 3,3 g/l de levaduras secas (SAF-INSTANT comercializado por la sociedad S.I. LESAFFRE).
Después de unas 12 horas de reacción, el compuesto obtenido es el siguiente, glucosa: 0,5%, maltosa: 89,3%, DP3: 1,9%, DP4: 2,8%, DP5 y +: 5,5%.
Ejemplo 7
Se conserva Serratia Marcescens en forma de tubo congelado. Un tubo sirve para inseminar 1,5 l de medio de precultivo conteniendo 50 g/l de glucosa, 7 g/l de extracto de levadura, 5 g/l de "corn steep" (licor de maíz) y 5 g/l de carbonato cálcico. Este precultivo se pone a incubar 24 horas a 30ºC.
Se utiliza a continuación para inseminar 15 l de medio de cultivo que contiene el hidrolizado de maltosa obtenido en el ejemplo 3 (es decir, aproximadamente 130 g/l de maltosa y 10 g/l de glucosa), 4 g/l de fosfato amónico, 0,4 g/l de sulfato magnésico, 0,1 g/l de sulfato de hierro y 10 g/l de carbonato cálcico. El cultivo se efectúa a 32ºC, con una agitación de 700 revoluciones por minuto y una aireación de 1 vvm (volumen/volumen por minuto) (15 litros de aire por minuto).
En estas condiciones, la glucosa es consumida por completo en 8 horas de cultivo (transformada en ácido glucónico y 2-cetoglucónico) sin disminución del contenido de maltosa.
Ejemplo 8
El hidrolizado de maltosa obtenido en el ejemplo 1 anterior se somete a una etapa de cristalización de la maltosa del modo siguiente. Se prepara una solución de maltosa con una riqueza de 75% en peso a una temperatura de 75ºC. Se insemina la solución de maltosa con 5% en peso de gérmenes de cristales de maltosa y se enfría la solución de 75ºC a 40ºC, a razón de 0,5ºC por hora, agitando la solución a 50 revoluciones por minuto en un cristalizador de pared doble.
Al final de la cristalización, los cristales son separados del licor madre con ayuda de una máquina de escurrido centrífugo convencional.
El rendimiento de cristalización es de 50% en peso expresado en peso de maltosa cristalizada con respecto al peso de maltosa inicial. La pureza de maltosa de los cristales recuperados es de 97,5% en seco. El contenido de agua es de 5%.
Ejemplo 9
Se procede a una etapa de cromatografía continua del hidrolizado de maltosa que se ha obtenido en el ejemplo anterior 1 del modo siguiente.
Cuatro columnas de un litro de resina PCR 732 sódica termostatizadas a 75ºC se reúnen en serie y se alimentan de manera continua con el hidrolizado de maltosa llevado a una riqueza de 60% en peso a un caudal de 110 10^{-3}
l/l.
En la salida de la columna se recuperan las fracciones enriquecidas de maltosa con la composición siguiente, glucosa: 6%, maltosa: 91,2%, DP3: 0,6%, DP superior: 2,2%.
El rendimiento cromatográfico en maltosa es de 91,5%.

Claims (9)

1. Procedimiento para la fabricación de un jarabe rico en maltosa que comprende las etapas sucesivas que consisten en:
(a)
efectuar una licuación de una leche de almidón;
(b)
efectuar una sacarificación de la leche de almidón licuada en presencia de una \alpha-amilasa maltogénica;
(c)
continuar la sacarificación de la leche de almidón licuada en presencia de una \beta-amilasa y como mínimo de una enzima desramificante escogida en el grupo constituido por las pululanasas y las isoamilasas a efectos de la obtención de un jarabe rico en maltosa.
2. Procedimiento para la fabricación de un jarabe rico en maltosa que comprende las etapas sucesivas que consisten en:
(a)
efectuar una licuación de la leche de almidón;
(b)
efectuar una sacarificación de la leche de almidón licuada en presencia de una \alpha-amilasa maltogénica y como mínimo de una enzima desramificante escogida en el grupo constituido por las pululanasas y las isoamilasas, a efectos de la obtención de un jarabe rico en maltosa.
3. Procedimiento de fabricación de un jarabe rico en maltosa, según las reivindicaciones 2, caracterizado porque se continua la etapa b de sacarificación de la leche de almidón licuada en presencia de una \beta-amilasa.
4. Procedimiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque se efectúa la sacarificación en presencia de una \alpha-amilasa maltogénica y de isoamilasa.
5. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se efectúa la sacarificación hasta que el jarabe de maltosa contiene como mínimo 87% y, preferentemente, 90% aproximadamente de peso de maltosa.
6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se somete el jarabe de maltosa a una etapa suplementaria de transformación de la glucosa.
7. Procedimiento, según la reivindicación 6, caracterizado porque se efectúa la etapa de transformación con ayuda de un agente escogido en el grupo que comporta una glucosa oxidasa, una levadura y una bacteria oxidante.
8. Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que la glucosa oxidasa es purificada.
9. Procedimiento para la fabricación de un jarabe rico en maltitol por hidrogenación de un jarabe rico en maltosa, caracterizado por el hecho de que el jarabe rico en maltosa es obtenido por un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
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