FI115380B

FI115380B - Ksylitolin viskoosit nestemäiset koostumukset ja menetelmä niiden valmistamiseksi

Info

Publication number: FI115380B
Application number: FI951400A
Authority: FI
Inventors: Pierrick Duflot; Jean-Jacques Caboche
Original assignee: Roquette Freres
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2005-04-29
Also published as: AU7347094A; FI951400A0; NO951099D0; FI951400A; CA2145411A1; EP0661930B1; ATE171044T1; FR2708269A1; NO951099L; JPH08502418A; AU672330B2; CA2145411C; DK0661930T3; NO310441B1; DE69413377T2; EP0661930A1; ES2121605T3; DE69413377D1; WO1995002967A1; JP3614172B2

Description

115380

Ksylitolin viskoosit nestemäiset koostumukset ja menetelmä niiden valmistamiseksi

Viskösa vätskeformiga sammansättningar av xylitol och ett förfarande för fram-ställning av dessa 5

Esillä oleva keksintö liittyy ksylitolin viskooseihin nestemäisiin koostumuksiin, kuten myös menetelmään niiden valmistamiseksi.

10

Erityisemmin se liittyy uusiin ksylitolin nestemäisiin koostumuksiin, jotka ovat viskooseja ja vaikeita kiteyttää, jotka sisältävät D-arabitolia ja ei-pelkistäviä glukoosin oligomeereja tai polymeerejä. Keksintö liittyy myös menetelmään, jonka avulla on mahdollista saada sellaisia koostumuksia, jotka ovat viskooseja ja vai-15 keitä kiteyttää.

Hydrolyysillä ja sen jälkeen tärkkelyksen hydrauksella saatavia paksuja tai viskooseja siirappeja ja varsinkin sorbitolisiirappia käytetään laajasti sakkaroosisii- • · ;; rappien substituutteina lukuisissa ruoka- tai farmaseuttisissa sovellutuksissa.

• · » · “! 20 Vaikka sorbitoli ei ole niin makeata kuin sokeri, sillä on todellakin se etu sokeriin i > · ‘ ‘. nähden, että se ei aiheuta hammasmätää. Sorbitolin matalaa viskositeettia edistä- * » < · » * ; , -, viä vaikutuksia, jotka johtuvat sen matalasta molekyylipainosta, voidaan tosiasias- • i « • · I · . ·: ·. sa kompensoida sellaisten siirappien korkeammalla konsentraatiolla, jotka tässä tapauksessa ovat juuri niin viskooseja ja ei-kiteyttäviä kuin sakkaroosisiirapit.

: .·. 25

Polyolien luontaisten kostuttavien ominaisuuksien takia kaikkein liukoisimmista t [t. polyoleista on löytynyt käyttöä kosmeettisella alalla. Sorbitolin korkea liukoisuus ,**·. ja sen korkea vedenpidätyskyky on johtanut siihen, että sorbitolisiirappeja käyte- ( · ,;, tään erittäin paljon täyteaineena esimerkiksi hammastahnoissa.

! 30 2 115380

Ksylitolilla, joka on toinen polyoli, on se etu, että se on käytännöllisesti katsoen yhtä makeata kuin sakkaroosi ja lisäksi kuten sorbitoli, se ei aiheuta hammasmätää.

Kuitenkin sen matala molekyylipaino, joka on vielä matalampi kuin sorbitolin, ja 5 sen alhainen liukoisuus, joka lämpötilassa alle 30 °C on alempi kuin sorbitolin ja sakkaroosin, aiheuttaa sen, että se ei yksinomaan muodosta riittävän paksuja siirappeja, jotka eivät kiteydy ja jotka voisivat korvata sakkaroosi- tai sorbitolisiira-pit ruoka- tai farmaseuttisissa sovellutuksissa tai vaihtoehtoisesti sorbitoli- tai glyserolisiirapit kosmeettisissa sovellutuksissa.

10

Ksylitolin väkeviä viskooseja nestemäisiä koostumuksia on kuitenkin kuvattu esimerkiksi Euroopan patenttihakemuksessa nro 431,995. Ne ovat viskooseja ja ei-kiteytyviä, mutta sisältävät enintään 50 % ksylitolia, koostumuksen jäljellä olevan osan ollessa olennaisesti hydrattua tärkkelyshydrolysaattia, jolla on suuri mal-15 titolisisältö.

Ksylitolin muita väkeviä nestemäisiä koostumuksia, jotka sisältävät 50 - 90 % ksylitolia, 10 - 50 % muita polyoleja ja joilla on hidastettu kiteytyminen, on myös kuvattu kansainvälisessä patenttihakemuksessa WO92/06943. Hidastetulla kitey-20 tyksellä tarkoitetaan sitä, että ksylitoli kiteytyy hitaasti ja vaikeasti ja muodostaa ‘ . mikrokiteitä, jotka ovat tuskin käsin kosketeltavia tai havaittavissa olevia väkevis- ; - > sä nestemäisissä koostumuksissa, jotka sisältävät niitä. Nämä väkevät nestemäiset , : ·. koostumukset ovat todella ei-kiteytyviä ainoastaan lämpötilassa 20 °C, jos niiden ksylitolisisältö on vähemmän kuin 70 % ja niiden kuiva-ainesisältö vähemmän j ;': 25 kuin 70 %. Näissä erityisissä olosuhteissa nämä koostumukset eivät ole erityisen ; ’: viskooseja. Lisäksi ei ole yllättävää, että ksylitoli ei kiteydy niissä, koska viimeksi , ,; mainittua ei tässä tapauksessa näytä esiintyvän sen liukoisuusrajan alapuolella.

. ·. Näissä koostumuksissa, joissa on enemmän ksylitolia tai jotka ovat väkevämpiä, . . ksylitolin hidastetun kiteytymisen aiheuttaa muiden matalamolekyylipainoisten » * · ’ . 30 polyolien läsnäolo, kuten sorbitolin, maltitolin, mannitolin ja glyserolin. Sitä vah vistaa mahdollisesti myös muut polyolit, joita on läsnä emäliuoksissa, jotka ovat 3 115380 peräisin ksylitolin kiteytyksestä, jota ksylitolia saadaan puun tai maissitähkän hydrolysaattien hydrauksella. Näillä polyoleilla, joita on emänesteissä, on myös alhainen molekyylipaino. Ne ovat varsinkin L-arabitolia ja galaktitolia. Niitä on aina väkevissä ksylitolin nestemäisissä koostumuksissa, kun näitä emäliuoksia 5 käytetään ksylitolin lähteenä sellaisten liuosten sijasta, jotka muodostetaan liuottamalla puhdasta kiteistä ksylitolia ja lisäämällä sorbitolia, mannitolia, maltitolia, glyserolia.

Menetelmät, joita käytetään näiden väkevien ksylitolin nestemäisten koostumus-10 ten valmistamiseksi, ovat aina sellaisia, että niissä lisätään raakoihin ksylitoliliu-oksiin, kuten kiteytyksen emänesteisiin tai emänesteisiin, jotka on saatu jälleen-muodostamalla kiteytetystä ksylitolista, matalan molekyylipainon omaavia poly-oleja, kuten sorbitolia, mannitolia, maltitolia tai hydrattua tärkkelyshydrolysaattia, jolla on korkea maltitolisisältö.

15

Sellaisten emäliuosten käyttö, jotka saadaan puun tai maissintähkän hydrolysaattien hydrauksesta ja kiteytyksestä, on paljon edullisempaa taloudelliselta näkökannalta, kun valmistetaan ksylitolin väkeviä nestekoostumuksia. Tämä tosiasiassa ; mahdollistaa sivutuotteen hävittämisen, mutta sen käyttö on kuitenkin rajoitettua * » | 20 ruoka-, farmaseuttisissa ja kosmeettisissa sovellutuksissa, koska L-arabitoli, jota ’ ''. on läsnä näissä hydrolysaateissa, ei ole luonnollinen polyoli ja koska galaktitolin, ; , jota myös on tässä, tiedetään aiheuttavan harmaakaihia.

» * » > »

Koostumuksia, joilla on parempi viskositeetti tai ksylitolin väkeviä nestekoostu-: . ’. 25 muksia, jotka ovat ei-kiteyttäviä tai joilla on hidastettu kiteytyminen ja joissa ei • » I » ; ’ ”; ole L-arabitolia ja galaktitolia, on tähän asti siksi voitu saada ainoastaan käyttä- ' ; mällä puhdasta kiteistä ksylitolia. Nämä koostumukset ovat siksi kalliita tuottaa, , ’ < ·, koska kiteinen ksylitoli, jota pitää käyttää niiden tuotantoon, on itsessään kallis ,: tuote. Lisäksi sorbitoli, mannitoli, maltitoli, glyseroli ja hydratut tärkkelyshydro- 30 lysaatit, joilla on suuri maltitolisisältö, ovat myös kalliita tuotteita. Lisäksi näiden tuotteiden avulla ei voida saada haluttuja viskositeettiarvoja.

4 115380

Nyt tarvitaan viskooseja koostumuksia tai ksylitolin väkeviä nestekoostumuksia, jotka ovat ei-kiteytyviä tai joilla on hidastettu kiteytyminen, jotka eivät ole vaarallisia terveydelle ja jotka ovat edullisia saada.

5

Sellaisilla koostumuksilla on hyödyllistä käyttöä hammastahnojen täyteaineiden tuotannossa, kosmeettisissa tai farmaseuttisissa tuotteissa ja erilaisten makeistuot-teiden valmistuksessa.

10 Euroopan patentista nro 421,882, joka on hakijan, on tunnettua saada ksylitolisii-rappeja, joiden ksylitolisisältö on 80 - 90 %, jäljellä olevan osan ollessa olennaisesti D-arabitolia, sokereiden luonnollisen D-sarjan pentitolia. Nämä siirapit, jotka eivät ole erityisen viskooseja ja jotka erityisen hyvin sopivat ksylitolin kiteyttämi-seen, saadaan glukoosin mikrobiologisella konversiolla D-arabitoliksi, ΟΙ 5 arabi tolin mikrobiologisella hapetuksella D-ksyluloosiksi, D-ksyluloosin entsy- maattisella isomerisoinnilla D-ksyloosiksi ja sitten D-ksyluloosin ja D-ksyloosin seoksen katalyyttisella hydrauksella ksylitoliksi ja D-arabitoliksi. Nämä ksylito-lisiirapit, jotka eivät sisällä L-arabitolia tai galaktitolia, vaan ainoastaan D- • i. arabitolia lisäpolyolina, mahdollistavat puhtaiden ksylitolikiteiden helpon uuton 20 kolmella saannolla.

I t t I

• « : . ·. D-arabitolikonsentraatio saavuttaa tässä tapauksessa jopa 50 % olevan tai suu- • · » • * · · • *:1. remman kuiva-ainesisällön emäliuoksissa, mikä aika selvästi osoittaa sen, että D- arabitoli ei ole mikään ksylitolin kiteytystä vastustava aine.

25

Hakijan ansiona on siksi se, että hän on havainnut, että ei-pelkistävien korkean ,,,.: molekyylipainon glukoosin oligomeerien tai polymeerien yhdistelmät D-arabitolin • » .' · ·. kanssa, joita on näissä siirapeissa, mahdollistavat ksylitolin kiteytymisen estämi- . j. sen siinä. Tämä havainto on vieläkin yllättävämpi, koska yhdistelmä ei ole riippu- * * * 11. 30 vainen nk. ksylitolin kiteytystä vastustavien aineiden olennaisten määrien läsnä olosta, joita aineita ovat sorbitoli, maltitoli, mannitoli, glyseroli, L-arabitoli tai 5 115380 galaktitoli, jotka kaikki ovat kiteytystä vastustavia aineita, joilla on matala mole-kyylipaino.

Lisäksi glukoosin ei-pelkistävien korkean molekyylipainon omaavien oligomeeri-5 en tai polymeerien läsnäolo näissä ksylitolisiirapeissa tekee mahdolliseksi saada tietyn määrän paksuutta näihin siirappeihin, jopa laimennettuna, mikä on hyödyllistä lukuisissa sovellutuksissa.

Ei-pelkistävillä korkean molekyylipainon omaavilla glukoosin oligomeereillä tai 10 polymeereillä ymmärretään: maltotri-itoli, maltotetraitoli ja niiden korkeammat homologit, jotka saadaan tärkkelyksen epätäydellisellä hydrolyysillä, jonka jälkeen suoritetaan näiden hydrolysaattien hydraus, kuten myös näiden yhdisteiden isomeerien hydraus, joiden molekyylit ovat haarautuneita.

15 Keksinnön mukaiset viskoosit nestemäiset ksylitolikoostumukset ovat siksi tunnettuja siitä tosiasiasta, että ne sisältävät: - 51 % - 80 % ksylitolia t - 0,1 % -44 % D-arabitolia . , - 5 %-48,9 % ei-pelkistäviä glukoosin oligomeereja tai polymeerejä.

20 .. : Edullisesti ne sisältävät: < · • ; - 53 %- 75 % ksylitolia : ’; ’: - 2%-35% D-arabitolia - 8 % - 45 % ei-pelkistäviä glukoosin oligomeereja tai polymeerejä.

25 •.,. * Vieläkin edullisemmin ne sisältävät: *: ”! - 55 % - 75 % ksylitolia ',,.: - 4 % - 30 % D-arabitolia :': *: - 10 % - 41 % ei-pelkistäviä glukoosin oligomeereja tai polymeerejä.

·:··: 30 6 115380

Hakijayhtiö on lisäksi havainnut, että puhtaan ksylitolin kiteytys- tai liukoisuusra- ja vedessä lämpötilan funktiona voidaan arvioida seuraavalla kaavalla: y = 83.2x + 9130 83-x 5 jossa x on ksylitoliliuoksen lämpötila Celsius-asteina ja jossa y on ksylitolin liu-koisuusraja grammoina ksylitolia per 100 g vettä.

Tästä yhtälöstä lasketut tiedot vastaavat erinomaisesti ksylitolin liukoisuuden mitattuja arvoja vedessä lämpötilan funktiona, kuten voidaan todeta esimerkiksi si-10 vulla 368 kirjassa: "Le sucre, les sucres, les edulcorants et les glucides de charge dans les LA.A" - Food industry sciences and techniques collection, coordinator J.L. Multon, Tec and Doc, Lavoisier APRIA, 1992.

Siten lämpötilat 10°, 20°, 30°, 40°, 50° ja 60 °C liittyvät ksylitolin mitattuihin 15 liukoisuuksiin 138, 168, 217, 292, 400 ja 614 g/100 cm3 vettä. Sattuu niin, että edellä mainittu yhtälö mahdollistaa seuraavien arvojen laskemisen samoista lämpötiloista: 136,5, 171, 219, 290,402 ja 614 osoittaen siten teoreettisten ja kokeellisten arvojen erinomaisen vastaavuuden lämpötila-alueella 0-70 °C.

f I I

• · · · ‘ 20 Tätä yhtälöä edustava hyperbeli erottaa, alueella jossa sillä on merkitystä, tason • · : alueeseen, joka on käyrän alapuolella, jossa ksylitoli on alikyllästetyssä tilassa eikä voi siksi kiteytyä, ja ylikyllästettyyn alueeseen, joka on käyrän yläpuolella ja • » t ’;;. * jossa ksylitolin pitäisi normaalisti kiteytyä.

• * · . . 25 Hakija on kuitenkin lukuisten kokeiden jälkeen havainnut, että ksylitolin, D- • * » arabitolin ja ei-pelkistävien glukoosin oligomeerien tai polymeerien samanaikai- • • t nen läsnäolo ksylitolin liuoksissa mahdollistaa myös selittämättömästi sen, että .., ksylitolin liukoisuus lisääntyy tai sen kiteytyminen selvästi hidastuu. Siksi kek- ‘ I ‘ sinnön mukaiset koostumukset mahdollistavat ksylitolin ylikyllästettyjen arvojen '·* * 30 hidastettujen kiteytysominaisuuksien saamisen alueelle 1,1 - 1,2 ja ylikyllästetty- jen arvojen ei-kiteytyvät koostumukset alueelle 1,0 - 1,1. Sellaisilla arvoilla kek- 7 115380 sinnön mukaisten koostumusten ksylitolikonsentraatiorajat saadaan kertomalla edellä olevan yhtälön osoittajat arvoilla 1,1 tai 1,2.

Siitä seuraa, että ksylitolin edulliset nestekoostumukset, joilla on hidastetut kitey-5 tymisominaisuudet tai jotka eivät kiteydy annetussa lämpötilassa, on tunnettu siitä, että niiden vesisisältöä säädetään niin, että niiden ksylitolisisältö, ilmaistuna grammoina ksylitolia per 100 g vettä, on arvoissa, jotka määritellään seuraavilla yhtälöillä: 83.2x + 9130 ja lOOx +11000 10 83 - x 83 - x (x on koostumusten lämpötila celsius-asteina).

Muut vielä edullisemmat ksylitolin väkevät nestekoostumukset, jotka eivät kiteydy annetuissa lämpötiloissa, on tunnettu siitä, että niiden vesisisältö säädetään niin, 15 että niiden ksylitolisisältö on arvoissa, jotka määritellään seuraavilla yhtälöillä: 83,2x + 9130 ja 91.5x + 10050 83 - x 83 - x (x on koostumusten lämpötila celsius-asteina).

» · • · t # 20 Kun halutaan, että keksinnön mukaisilla ksylitolin nestemäisillä koostumuksilla • «

fr I I

.:. on hidastetut kiteytymisominaisuudet lämpötilassa noin 20 °C, niiden vesisisältöä * .,,. I pitää säätää niin, että niiden ksylitolisisältö, ilmaistuna grammoissa ksylitolia per 100 g vettä, on välillä 188 g - 206 g.

I I I fr * · fr fr » fr 25 Kun halutaan, että nämä samat koostumukset eivät kiteydy lämpötilassa noin 20 : : ; °C, niiden vesisisältöä pitää säätää niin, että niiden ksylitolisisältö, ilmaistuna : _ _ > ·* grammoissa ksylitolia per 100 g vettä, on alueella 171 g - 188 g.

• · « * t :1 * *; Menetelmä keksinnön mukaisten nestemäisten ksylitolikoostumusten valmistami- ,·!·_ 30 seksi muodostuu siitä, että sekoitetaan ei-pelkistäviä glukoosin oligomeereja tai • · · polymeerejä ksylitolisiirappien kanssa, jotka saadaan Euroopan patentin nro > * 8 115380 421,882 mukaisesti. Näillä on edullisesti korkea molekyylipaino ja edullisesti ne saadaan hydratuista dekstriineistä tai maltodekstriineistä.

Toinen menetelmä, joka sallii keksinnön mukaisten nestemäisten ksylitolikoostu-5 musten valmistamisen, on sellainen, että käytetään ksyloosisiirappeja tai ksyloosi-pulvereita, jotka saadaan fermentointimenetelmällä, joka on kuvattu Euroopan patentissa nro 421,882, lisätään pelkistäviä oligomeereja tai polymeerejä, jotka on saatu dekstriineistä, maltodekstriineistä tai tärkkelyshydrolysaateista, joissa ei ole paljon glukoosia ja maltoosia ja edullisesti niissä ei ole näitä kahta sokereita ol-10 lenkaan ja lopulta suoritetaan seoksen hydraus, joka saadaan olosuhteilla, jotka alan ammattihenkilöt tietävät. Tässä tapauksessa pelkistävien oligomeerien ja polymeerien määrät, jotka lisätään, valitaan niin, että nestemäiset koostumukset, jotka saadaan, sisältävät ainakin 51 % ksylitolia. Olisi huomattava, että nestekoostumus, joka saadaan käyttämällä tätä menetelmää, on tässä tapauksessa keksinnön 15 mukainen, koska se välttämättä sisältää D-arabitolia, koska käytetyssä käymisksy-loosissa on enemmän tai vähemmän D-ksyluloosia.

Kolmas menetelmä keksinnön mukaisten nestemäisten ksylitolikoostumusten •... valmistamiseksi on sellainen, että suoritetaan ne vaiheet, jotka jo on kuvattu Eu- :...· 20 roopan patentissa nro 421,882, glukoosin mikrobiologiseksi ja kemialliseksi muuttamiseksi ksylitoliksi, mutta suoritetaan kaikki tai osa fermentointi- tai ent- » symaattisesta konversiosta glukoosin oligomeerien tai polymeerien läsnäolossa.

• · • * ( • » ♦ I « I » tl* • · i **' Glukoosin oligomeereilla tai polymeereillä tarkoitetaan: maltotrioosia, maltotetra- 25 oosia ja niiden korkeampia homologeja, jotka saadaan tärkkelyksen epätäydelli- # · · ’ “. * sestä hydrolyysistä, kuten myös näiden yhdisteiden isomeerejä, joiden molekyylit » > • · ‘! * ovat haarautuneita.

» · • * *·;·’ Yllättäen hakijayhtiö havaitsi, että näiden glukoosien pelkistävien oligomeerien I i » V * 30 tai polymeerien läsnäollessa rinnalla oleva glukoosi ei ollenkaan haitannut glu- "' ‘' koosin mikrobiologista konversiota D-arabitoliksi ja sitten D-arabitolin konversio- 9 115380 ta D-ksyluloosiksi, että nämä samat oligomeerit tai polymeerit pysyivat muuttumattomina näiden mikrobiologisten konversioiden aikana eivätkä ne pahemmin haitanneet D-ksyluloosin entsymaattista isomerisointia D-ksyloosiksi. Saadun siirapin katalyyttinen hydraus, joka sisältää näitä glukoosin oligomeereja ja poly-5 meerejä, johtaa tässä tapauksessa siirappiin, joka sisältää ksylitolia (saatu D-ksyloosin pelkistyksestä ja puoliksi D-ksyluloosin pelkistyksestä), D-arabitolia (josta puolet on saatu D-ksyluloosin pelkistyksestä) ja glukoosin ei-pelkistäviä oligomeereja tai polymeerejä (saatu niiden pelkistävistä ekvivalenteista).

10 Tämä kolmas menetelmä ksylitolin nestemäisten koostumusten valmistamiseksi keksinnön mukaisesti on siksi sellainen, että suoritetaan glukoosin mikrobiologiset konversiot D-arabitoliksi ja sitten D-ksyluloosiksi, D-ksyluloosin entsymaatti-nen isomerisointi D-ksuloosin ja D-ksyluloosin seokseksi ja sitten tämän seoksen katalyyttinen hydraus, ja on tunnettu siitä, että mikrobiologiset konversiot, isomeri-15 sointi j a hydraus tapahtuu glukoosin oligomeerien j a/tai polymeerien läsnäollessa.

Tämä menetelmä on vielä edullisempi, koska on mahdollista tässä tapauksessa käyttää yhtä ainoaa raaka-ainetta, joka on todella edullista ja joka voi koostua ’ 1 · · ’ emäliuoksista esimerkiksi dekstroosin kiteytyksestä, jotka emänesteet sisältävät '···' 20 noin 4 - 7 % glukoosin oligomeereja tai polymeerejä, jotka jäivät jäljelle entsy- • · · 1 § maattisista sakkarisoinneista.

• t s » 1 M « \·!. ’ Toinen raaka-aine, jota voidaan käyttää keksinnön mukaisessa menetelmässä, voi olla raakatärkkelyshydrolysaatti, joka on saatu happamasta nesteytyksestä ja sen ; 25 jälkeen entsymaatisella sakkarisoinnilla. Sellainen hydrolysaatti on vähemmän » 1 1 * « t · , · , kallista tuottaa kuin kaksinkertainen entsymaattinen hydrolysaatti, jolla on hyvin • ( korkea glukoosisisältö. Lisäksi hapan nesteytys, jota käytetään entsymaattisen ... nesteytyksen sijasta, muodostaa reversiotuotteita ja haarautuneita molekyylejä, * · jotka välttyvät sen jälkeisestä entsymaattiselta sakkarisoinnilta ja siten pysyvät '·’ 1 30 korkean molekyylipainon omaavien oligomeerien tai polymeerien muodossa, jot ka estävät ksylitolin kiteytystä ja saavat aikaan viskositeettia koostumuksiin.

ίο 115380

Keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi, kun raakaa tärkkelyshydro-lysaattia, jota saadaan happamasta nesteytyksestä, käytetään raaka-aineena, tämä nesteytys tavallisesti suoritetaan kuumentamalla lämpötilaan noin 130 - 150 °C 5 tärkkelysmaitoa konsentraatiossa 25 - 45 % riittävän kloorivetyhappomäärän läsnäollessa pH-arvon saamiseksi arvoon 1,5 - 2,0.

Tämä nesteytys suoritetaan edullisesti, kunnes DE (dekstroosiekvivalentti) on 30 -50.

10

Sitten suoritetaan entsymaattinen sakkarisointi tällä raakahydrolysaatilla, joka on saatu happamalla reitillä, amyloglukosidaasin avulla. Tämä sakkarisointi suoritetaan tavallisesti lämpötilassa 50 - 60 °C 20 - 200 tunnin ajan pH-arvossa 5,0 - 6,0 ja kuiva-ainesisällön ollessa 20 - 40 % käyttämällä avuksi 4 000 - 500 000 15 kansainvälistä yksikköä entsymaattista aktiivisuutta per kg kuiva-ainetta. Mitä vain amyloglukosidaasia voidaan käyttää, mutta sieniamyloglukosidaasin käyttö on kuitenkin edullista. Sakkarisointi suoritetaan edullisesti loppuun asti, toisin , _ sanoen kunnes saadaan glukoosisisältö 75 - 90 %. Näiden siirappien glukoosien • · ); ] oligomeeri- tai polymeerisisältö on tässä tapauksessa yleensä 5 - 20 %.

• · • · 20

Vielä eräs raaka-aine, joka on edullinen, on dekstriinin entsymaattinen hydro- » · _. lysaatti. Tämän keksinnön puitteissa termin "dekstriinit" ymmärretään tarkoitta- > i i van tuotteita, jotka on saatu kuumentamalla tärkkelystä, joka on säädetty matalaan kosteusarvoon yleensä happamien tai emäskatalyyttien läsnäollessa. Tämä tärkke-j .·. 25 lyksen "kuivapaahtaminen", useimmiten hapon läsnäollessa, saa aikaan sekä tärk-

» » * I

.' * ·. kelyksen depolymerisoinnin että näin saatujen tärkkelysfragmenttien kondensoin- , nin; se johtaa hyvin haarautuneiden ja korkean molekyylipainon omaavien mole- » * ... kyylien tuottoon, jotka eivät enää täydellisesti ole hydrolysoitavissa amyloglu-

* I

t; t kosidaaseilla.

v; 3o 115380 π

Kun dekstriinejä käytetään raaka-aineina keksinnön mukaisessa menetelmässä, on edullista käyttää dekstriinejä, jotka saadaan tärkkelyksen kuivapaahdosta happo-katalyytin, kuten kloorivetyhapon, läsnäollessa. Happo ruiskutetaan esimerkiksi tärkkelyksen päälle ja saatua seosta esikuivataan lämpötilassa 80 - 130 °C, kunnes 5 saadaan vesisisältö, joka on 5 % tai vähemmän. Seosta paahdetaan sitten lämpötilassa noin 140 - 250 °C 30 minuutin - noin 6 tunnin ajan dekstriinin saamiseksi, jonka DE-arvo reaktion lopussa on noin 0,5 - 10. Näiden dekstriinien valmistukseen on mahdollista käyttää mitä vain tärkkelystyyppiä, varsinkin maissi-, vehnä-, riisi-, peruna- tai maniokkitärkkelystä.

10

Perinteisesti dekstriinit luokitellaan kahteen kategoriaan: valkoisiin dekstriineihin, joiden ulkonäkö ei paljon eroa käytetystä raaka-aineesta, ja keltaisiin dekstriineihin, joita tuotetaan rajummissa olosuhteissa ja joiden värin voimakkuus liittyy luonnolliseen rakenteen modifiointiasteeseen. Ne neljä reaktiotyyppiä, joita tapah-15 tuu dekstrisoinnin aikana ovat, alhaisessa lämpötilassa, olennaisesti alfa 1-4-sidosten hydrolyysi ja sitten, korkeammissa lämpötiloissa, kondensointi, transgly-kosylaatio ja lopuksi sisäiset dehydraatioreaktiot.

• · « • j • I · ·' Esillä olevan keksinnön mukaisessa edullisessa menetelmässä käytetään edullises- • t ‘ 20 ti valkoisia dekstriinejä, joissa käytännöllisesti katsoen ei ole sisäisiä glukoosian- « · · ····, hydridejä. Lisäksi enemmän konvertoitujen dekstriinien entsymaattinen hydrolyy- . , si ei enää mahdollistaisi korkeiden glukoosisisältöjen saamista, jotka ovat väittä- • > <

• · I

’ i!. ’ mättömiä, jotta saataisiin ksylitolitaso, joka on suurempi kuin 51%.

• * · ; . 25 Dekstriinit, kuten ne, joita hakijan yhtiö markkinoi tavaramerkeillä TACKIDEX® ,···’ 135, 140, 145, 150, ovat erityisen suositeltavia ja niitä voidaan edi s tyks elli s e sti • · • t käyttää raaka-aineina keksinnön mukaisia ksylitolin väkeviä nestemäisiä koostu- .,. muksia varten.

I » t t ’ · ‘ ' 30 Keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi, kun dekstriinejä käytetään raa ka-aineina, nämä liuotetaan veteen kuiva-ainesisällön ollessa noin 20 - 45 %, 12 115380 edullisesti 30 - 40 %, jotta glukoosi läpikävisi sakkarisoinnin ainakin yhden sak-karisointientsyymin, kuten amyloglukosidaasin, avulla.

Edullisesti, ja vaikkakaan tämä ei ole välttämätöntä silloin, kun käytetään ainoas-5 taan vähän konvertoitua dekstriiniä, amyloglukosidaasin tätä entsymaattista vaikutusta edeltää edullisesti kuumaa kestävän alfa-amylaasin vaikutus.

Amyloglukosidaasin entsymaattinen vaikutus ja valinnaisesti alfa-amylaasin vaikutus dekstriiniin mahdollistaa fraktion saamisen, joka olennaisesti muodostuu 10 glukoosista, ja toisen, joka olennaisesti muodostuu glukoosin polymeereistä. Nämä polymeerimolekyylit eivät muutu seuraavien mikrobiologisten ja entsymaattis-ten toimenpiteiden kautta, mutta ne muuttuvat ei-pelkistäviksi glukoosin polymeereiksi lopullisen katalyyttisen hydrauksen aikana. Näillä hyvin viskositeettia parantavilla polymeereillä on myös merkitystä kiteytystä vastustavina aineina ksyli-15 tolille keksinnön mukaisissa koostumuksissa.

Riippumatta siitä mikä raaka-aine valitaan keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi, emaliuokset dekstroosin kiteytyksestä, raa'asta happoentsyymitärkke-: _ : lyshydrolysaatista tai sakkarisoidusta dekstriinistä, se tavallisesti laimennetaan **,, t i 20 kuiva-ainesisaltöön 150 - 200 g/1 ja sitten täydennetään 2 - 4 g/1 orgaanisella ty- ,,11’ peliä maissijyvän muodossa tai hiivauutteen muodossa ja se täydennetään t ' ‘ KH2P04:lla määränä 1 - 3 g/1 ja MgS04-7H20:lla määränä 1 - 2 g/1.

• 4 4 » * 4 ‘ ‘ Siten saatu viljelyväliaine viedään fermentointiastiaan, sitten se steriloidaan ja 25 siirrostetaan noin 10 %:lla suvun Pichia mikro-organismin 24-tuntista viljelmää.

t · » ‘* Pichia ohmeri -kanta nro ATCC 20.209 antaa yleensä hyviä tuloksia.

I I · ! S

4 * *

« I

' ·; *' Fermentointia jatketaan ilmastamalla lämpötilassa, joka on noin 30 °C 80 - 100 v : 30 tuntia pH-arvossa, joka on noin 4,5, edullisesti ylläpidettynä ammoniumhydrok- : i 1 » I * » 13 115380 sidilla, kunnes käytännöllisesti ottaen kaikki glukoosi on muuttunut D-arabitoliksi.

Fermentointiastian koko sisältä steriloidaan sitten hiivan tuhoamiseksi ja sitten 5 taas siirrostetaan, tällä kerralla Acetobacter suboxydansin esiviljelmällä.

Fermentointia jatketaan sitten ilmastaen lämpötilassa 20 - 40 °C noin 24 - 48 tunnin ajan pH-arvossa 4,0 - 6,0. Tämän jälkeen käytännöllisesti katsoen kaikki D-arabitoli on hapettunut D-ksyluloosiksi. Siten saatu liemi tavanomaisesti vapau-10 tetaan mikro-organismeista sentrifugoimalla tai suodattamalla, sitten se puhdistetaan tavallisella tavalla värinpoistokäsittelyillä, joita voidaan suorittaa kasvimus-talla tai demineralisointikäsittelyillä kationisilla tai anionisilla hartseilla. Sitten se yleensä väkevöidään kuiva-ainesisältöön 40 %, joka on optimiarvo seuraavalle entsyymi-isomerisointireaktiolle.

15

On mahdollista käyttää tätä vaihetta varten, ksyluloosin entsymaattista isome-risointia ksyloosiksi varten, kaupallista glukoosi-isomeraasia, jota tyyppiä käytetään hyvin fruktoosipitoisten maissisiirappien valmistamiseksi, nimittäin esimer- • » kiksi sitä, joka tunnetaan tavaramerkillä SPEZYME® ja jota markkinoi SUOMEN ' ·'; ’ 20 SOKERI tai sitä, jota voidaan saada ranskalaisen patentin nro 2,353,562 mukai- ’ ’ ”, sesti, joka on hakijan.

• · > » I

• ·

* f I

] ’ ’. ’ Edullisesti isomerisointi suoritetaan lämpötilassa 40 - 80 °C ja pH-arvossa, joka on edullisesti 6,0 - 8,5, yleensä entsyymin suoja-aineen läsnäollessa, kuten natri-,·. 25 umbisulfiitin ja magnesiumsuolan.

Yleisesti isomerisointia jatketaan niin kauan että noin 20 - 75 % D-ksyluloosista > - : > f . muuttuu D-ksyloosiksi. Isomerisoinnin korkeimmat arvot johtavat koostumuksiin, jotka sisältävät vähän D-arabitolia, kun taas alemmat isomerisointiarvot antavat ’ 30 koostumuksia, joissa on paljon enemmän D-arabitolia. D-ksyloosirikas siirappi, joka saadaan tästä entsymaattisesta isomerisoinnista ja joka sisältää tässä tapauk- 14 115380 sessa yleensä 5 - 35 % glukoosin oligomeereja tai polymeerejä, 25 - 75 % ksylu-loosia ja 20 - 70 % ksyloosia, puhdistetaan sitten demineralisoinnilla ja sitten suoritetaan katalyyttinen hydraus Raney-nikkelin läsnäollessa tai katalyyttien tai ruteniumin läsnäollessa.

5

Edullisesti hydrausvaihe suoritetaan Raney-nikkelikatalysaatin läsnäollessa vety-paineessa 40 - 70 bar lämpötilassa 100 - 150 °C ja konsentraatiossa 20 - 60 %.

Hydrausta jatketaan, kunnes hydratun siirapin pelkistävä sokerisisältö on vähem-10 män kuin 2 %, edullisesti vähemmän kuin 1 % ja vielä edullisemmin vähemmän kuin 0,5 %.

Siten saatu hydrattu siirappi suodatetaan katalyytin poistamiseksi, sitten de-mineralisoidaan ja edullisesti väkevöidään keksinnön mukaisten koostumusten 15 saamiseksi.

ESIMERKKI 1: Hydrolien käyttö a) Glukoosin konversio D-arabitoliksi • · * I · *; 20 Fermentointiastiaan, j onka käyttökapasiteetti on 10 ms, lisätään: ‘, - 8000 litraa hydrolia, joka vastaa emäliuoksia dekstroosin monohydraatin en- . . > simmäisestä kiteytyksestä, laimennettuna siten, että saadaan liuos, joka sisäl- ► * · ' tää 170g/1 kuiva-ainetta

* · I

- 16 kg hiivauutetta : .·. 25 - 8kg KH2P04 - 8 kg MgS04-7H20 * · . * · ·, Hydrolin hiilihydraattianalyysillä oli seuraava spektri: * * · _. Glukoosi 86,1% ’ . Maltoosi 9,5 % » * * · ·

Maltotrioosi (DP3) 2,0 % 15 115380

Maltotetraoosi (DP4) 0,5 % DP5 0,3 % DP6 0,4 % DP7 0,5 % DP8 - 20 0,4 % DP > 20 nd. noin 0,3 %

Viljelyväliaineen steriloinnin jälkeen ja lämpötilaan 30 °C jäähdyttämisen jälkeen fermentointiastiaan siirrostettiin 800 litraa Pichia Ohmerin nro ATCC 20,209 esi-viljelmää, kuten on kuvattu ranskalaisessa patentissa nro 2,009,331, joka esivil-5 jelmä oli 24 tuntia vanha.

Ilmastusta jatkettiin koko glukoosin konversion ajan glukoosista D-arabitoliksi, toisin sanoen 90 tunnin ajan virtausnopeudella 130 Nm /tunti ja pH:ta pidettiin arvossa 4,5 lisäämällä ammoniumhydroksidia.

10 Tämän ensimmäisen fermentoinnin jälkeen viljelyliemen hiilihydraattianalyysillä oli seuraava: . . D-arabitoli 78,8 % - Maltoosi 14,5 % DP3 3,2 % DP4 0,8% ‘: : DP5 0,5 % DP6 0,5% ν': DP7 0,8% DP8 - 20 0,5 % • DP >20 0,4% b) D-arabitolin konversio D-ksyluloosiksi

Mill ! 15

• I

Fermentointiastian koko sisältöä kuumennettiin 20 minuutin ajan lämpötilassa 120 ‘ * ’ ’ °C ja sitten lämpötilaan 30 °C jäähdyttämisen jälkeen siirrostettiin 600 litralla

Acetobacter suboxydansin esiviljelmää. 24 tunnin fermentoinnin jälkeen ilmastaen 16 115380 1 tilavuus/tilavuus/minuutti fermentointi lopetettiin, bakteerit ja hiivajätteet suodatettiin pois ja värinpoisto suoritettiin aktivoidulla puuhiilellä ja demineralisoitiin vahvalla kationi- ja heikolla anioni-ioninvaihtohartseilla ja sitten vahva kationi -vahva anioni -sekapedillä.

5

Saadun siirapin hiilihydraattianalyysi oli seuraava:

Ksyluloosi 20,0 %

Ksyloosi 57,0 %

Maltoosi 15,7 % DP > 3 7,3 % c) D-ksyluloosin isomerisointi D-ksyloosiksi 10 Tämä siirappi väkevöitiin kuiva-ainesisältöön 40 %, sitten läpihuuhdeltiin lämpötilassa 65 °C immobilisoidulla SPEZYME®-tavaramerkin glukoosi-isomeraasi-kolonnilla sen jälkeen kun pH oli säädetty arvoon 7,7 natriumkarbonaatilla ja sen jälkeen kun oli lisätty 0,4 g/1 natriumbisulfiittia ja 1 g/1 magnesiumkloridia. Tämä siirappi läpihuuhdeltiin virtausnopeudella 2 tilavuutta siirappia per kolonnitila-:' "; 15 vuus ja per tunti.

·;· Tällä isomerisointireaktiolla saatiin seuraavan koostumuksen mukainen ksyloo- ': 1 ·: sisiirappi: :, · · Ksyluloosi 20,0 %

Ksyloosi 57,0%

Maltoosi 15,7 % f DP> 3 7,3% , 20 Siksi havaitaan, että maltoosin ja glukoosin oligomeerit ja polymeerit pysyivät muuttumattomina kaikkien näiden vaiheiden aikana eivätkä ne ollenkaan estäneet

* I

'' glukoosin mikrobiologista ja entsymaattista konversiota D-ksyloosiksi.

* 1 · 115380 n d) Hydraus Tämä ksyloosirikas siirappi demineralisoitiin hartsien sekapedissä, sitten se hyd-rattiin vetypaineessa 50 bar Raney-nikkelin läsnäollessa ja lämpötilassa 120 °C. 3 5 tunnin hydrauksen jälkeen tässä siirapissa oli jäljellä pelkistävä sokerisisältö, joka oli pienempi kuin 0,1 %.

Tämä siirappi demineralisoitiin ja sitten väkevöitiin eri kuiva-ainesisällöiksi. Sen hiilihydraattikoostumus kuiva-aineperusteella tässä tapauksessa oli seuraava:

Ksylitoli 67,0 %

Arabitoli 10,0 %

Maititoli 16,0 %

Glukoosin ei-pelkistävät oligo- ja 7,0 % polysakkaridit, joiden DP > 3 10 ESIMERKKI 2: Happo/entsyymitärkkelyshydrolysaatin käyttö Tärkkelysmaito, jolla oli kuiva-ainesisältö 36 %, täydennettiin 4 g/1 teknisellä kloorivetyhapolla.

15 * .. * Se pumpattiin muuttajan rengasmaiseen tilaan, joka koostui kolmesta samankeski- • > sestä putkesta, joista suurin ja pienin kuumennettiin höyryllä lämpötilaan 150 °C.

Viipymäaika muuttajassa säädettiin niin, että glukoosisiirapin DE arvo oli 37.

20 Lämpötilaan 55 °C jäähdyttämisen jälkeen ja pH:n arvoon 5,0 korjaamisen jäl-. . keen lisättiin per kg tärkkelystä 0,8 paino-%/kuivapainoa DEXTROZYME®- ’ [ tavaramerkin aminoglukosidaasia NOVO-yhtiöstä.

*,, ’ Sakkarisoinnin annettiin jatkua 80 tuntia, jonka jälkeen saatiin hydrolysaatti, jon- ': ’ 25 ka hiilihydraattispektri puhdistuksen jälkeen oli seuraava: ‘ ‘ ’ Glukoosi 88,3 % ' * Maltoosi 3,8 % 18 115380 DP3 2,0 % DP4 1,0 % DP5 1,0 % DP6 0,8 % DP7 0,7 % DP8 - 20 2,3 % DP >20 0,1 % Tämä hydrolysaatti laimennettiin kuiva-ainesisältöön 170 g/1 ja sitä käytettiin kaikissa toimenpiteissä, jotka on kuvattu esimerkissä 1.

5 Näiden kaikkien toimenpiteiden lopussa saatiin ksylitolisiirappi, jolla oli seuraava koostumus:

Ksylitoli 70,3 % D-arabitoli 10,1 %

Maltitoli 6,3 % DP3 >3 13,3 % josta DP3 3,4 % DP4 1,7 % DP5 1,5% dpö 1,4% DP7 1,4% • 7 ···:’ DP8-20 3,6% DP > 20 0,2% > : ESIMERKKI 3: Dekstriinin konversio i 10 Valkoinen dekstriini, jota hakijayhtiö markkinoi nimellä TACKIDEX® 135, liuo- , · tettiin kuumaan veteen kuiva-ainesisältöön 30 %. Tämän liuoksen pH-arvo säädet- *: tiin arvoon 5,5 ja tämä dekstriiniliuos termostoitiin lämpötilaan 55 °C.

* * » 0,8 paino-%/kuivapaino DEXTROZYME®-tavaramerkin amyloglukosidaasia • 15 NOVO-yhtiöstä lisättiin sitten per kg dekstriiniä.

19 115380

Sakkarisoinnin annettiin jatkua 75 tuntia, jonka lopussa hydrolysaatti saatiin, jolla oli seuraava hiilihydraattispektri:

Glukoosi 87,7 % DP2 2,2 % DP3 0,4 % DP4 2,9 % DP5 1,7 % DP6 - 20 4,0 % DP > 20 1,1% 5 Tämä hydrolysaatti laimennettiin kuiva-ainesisältöön 170 g/1 ja sitä käytettiin kaikissa toimenpiteissä, jotka on kuvattu esimerkissä 1.

Entsymaattinen isomerisointi suoritettiin kuitenkin virtausnopeudessa neljä tilavuutta siirappia per kolonnitilavuus ja per tunti, jolloin saatiin siirappi, jolla on 10 seuraava koostumus:

Ksyluloosi 41,8 %

Ksyloosi 31,8 % :j DP2 3,7% DP > 20 17,0% •: · ·: Kaikkien näiden toimenpiteiden jälkeen saatiin ksylitolisiirappi, jolla on seuraava : \* koostumus: : ·' Ksylitoli 55,5 % D-arabitoli 23,8 % DP2 3,7% ."·! DP3 0,7% DP4 4,9% • 7 DP5 2,9% : / DP6-20 6,7% DP > 20 1,8% jolloin DP> 3 17,0% 15 20 1 1 5380 ESIMERKKI 4: Valmistus käyttämällä seoksia

Ksylitolisiirappi, joka ei ole erityisen viskoosi ja joka on helposti kiteytettävissä, saatu puhtaan dekstroosin fermentoinnilla Eurooppapatentin nro 421,882 mukai-5 sesti ja suorittamalla esimerkissä 1 kuvatut menetelmät, ja jolla oli seuraava koostumus:

Ksylitoli 87 % D-arabitoli 12 %

Muut 1 % sekoitettiin hydrattuun dekstriiniin TACKIDEX® 135, jolloin saatiin seuraavat koostumukset a ja b: 10 Koostumus a: Ksylitoli 54,4 % D-arabitoli 7,5 % DP > 3 37,5 %

Koostumus b: Ksylitoli 79,0 % D-arabitoli 10,9 % 15 DP > 3 9,0 % * · ; “ ‘ i Nämä koostumukset väkevöitiin erilaisiin kuiva-ainesisältöihin.

: · · i ESIMERKKI 5: Vertaus 20 v Puhtaita ksylitoliliuoksia (c), ksylitoliliuoksia, joiden ksylitolisisältö oli 70 % ja maltitolisisältö 30 % (d) ja liuoksia, joiden ksylitolisisältö oli 70 % ja D-arabito-’,: ; lisisältö 30 % (e), valmistettiin. Kaikki nämä liuokset väkevöitiin erilaisiin kuiva- “,,. * ainesisältoihin.

·;·*· 25 * 1 ♦ 21 1 1 5380 ESIMERKKI 6: Keksinnön mukaisten koostumusten stabiilisuus

Kaikkien esimerkkien 1-5 nestemäiset ksylitolikoostumukset väkevöitiin, jolloin saatiin ksylitolisisältö, joka oli 185 g ksylitolia per 100 g vettä, toisin sanoen: 5 - kun kyseessä oli esimerkin 1 koostumukset, kokonaiskuiva-ainekonsentraatio 73,4 paino-% painoon nähden, - kun kyseessä oli esimerkki 2, 72,5 %, - kun kyseessä oli esimerkki 3, 76,9 %, - kun kyseessä oli esimerkin 4 koostumus a, 77,3 %, 10 - kun kyseessä oli esimerkin 4 koostumus b, 70,1 %, - kun kyseessä oli esimerkin 5 liuos c, 64,9 %, - kun kyseessä oli esimerkin 5 koostumukset d ja e, 72,5 %.

Kaikissa näissä koostumuksissa saatiin ksylitolisisältö 185 g ksylitolia per 100 g 15 vettä.

Lämpötilassa 20 °C, kuuden viikon jälkeen, ainoastaan esimerkin 5 koostumukset c, d ja e olivat kiteytyneet.

• · 20 Lämpötilassa 30 °C, saman ajan lopussa, mikään koostumus ei kiteytynyt.

* » » * * : Lämpötilassa 16 °C, myös kuuden viikon jälkeen, kaikki esimerkkien 1-2-3 I i » • * * « mukaiset koostumukset ja esimerkin 4 koostumukset a ja b sisälsivät ainoastaan pieniä tuskin havaittavia mikrokiteitä vertailtaessa esimerkin 5 koostumuksiin c, d ; : 25 ja e, joissa oli suurten ksylitolikiteiden muodostumista.

rt» · [,; Esimerkkien 1-5 samat nestekoostumukset väkevöitiin, jolloin saatiin ksylitolisi- , · ·, säilöt 310 g ksylitolia per 100 g vettä, toisin sanoen: < » - esimerkkien 1 koostumuksissa, kokonaiskuiva-ainesisältö oli 82,3 paino-% . 30 per paino, - esimerkissä 2, 81,5 %, 22 115380 - esimerkissä 3, 84,8 %, - esimerkin 4 koostumuksessa 1, 85 %, - esimerkin 4 koostumuksessa b, 79,7 %, - esimerkin 5 liuoksessa c, 75,6 %, 5 - esimerkin 5 koostumukset d ja e, 81,6 %.

Kaikissa näissä koostumuksissa ksylitolisisältö saavutti arvon 310 g ksylitolia per 100 g vettä.

10 Lämpötilassa 40 °C, kuuden viikon jälkeen, ainoastaan esimerkin 5 koostumukset c, d ja d olivat kiteytyneet.

Lämpötilassa 41 °C, saman ajan jälkeen, mikään koostumus ei kiteytynyt.

15 Lämpötilassa 37 °C, myös kuuden viikon jälkeen, esimerkkien 1-2-3 kaikki koostumukset ja esimerkin 4 koostumukset a ja b sisälsivät ainoastaan vähän mik-rokiteitä, kun sitä vastoin esimerkin 5 koostumuksissa c, d ja e oli ksylitolikiteiden muodostumista.

• 1 * * I · · f· · ' ·

> · I

. . 20 Nämä esimerkit osoittavat, että kun ksylitolisisältö, ilmaistuna grammoina per * * · · ·;·· 100 g vettä, keksinnön mukaisissa koostumuksissa, on alueella, joka määritellään : yhtälöillä * * · « 83.2x + 9130 ja 91,5x 10050 83 - x 83 -x ; ,·. 25 jossa x on lämpötila asteina, tässä tapauksessa nämä koostumukset jäävät ei- k · · > I I · , · · ·. kiteytettäviksi, vaikkakin ksylitolia on läsnä ylikyllästettynä.

• · « | t * * * ,,. Samoin kun keksinnön mukaisten koostumusten ksylitolisisältö on alueella, joka « « * · ’ määritellään yhtälöillä: ; 30 91.5x + 10050 ja lOOx 11000 83 -x 83-x 23 115380

Niillä on tässä tapauksessa hidastetut kiteytysominaisuudet.

ESIMERKKI 7: Keksinnön mukaisten koostumusten viskositeetti 5 Välttämättömiä aikoja keksinnön mukaisten koostumusten 50 ml:n virtaukselle verrattiin tekniikan tason siirappien virtausnopeuteen. Nämä virtausajat ovat suoraan verrannollisia siirappien tai koostumusten viskositeetteihin. Toisin sanoen, mitä pitempiä nämä ajat ovat, sitä suuremmat ovat viskositeetit.

10 Tätä tarkoitusta varten kaikki esimerkkien 1-5 koostumukset säädettiin kuiva-ainepitoisuuteen 70 paino-% per paino, joka on arvo, jossa ksylitoli on liukoisuus-rajansa alapuolella (paitsi esimerkin 5 koostumus 5). 50 ml jokaisesta koostumuksesta asetetaan sitten byrettiin, jonka halkaisija on 1 cm. Virtausajat mitattiin käyttämällä ajastinta.

15

Seuraavat arvot saatiin lämpötilassa 23 °C: - esimerkin 1 koostumus: 811 sekuntia - esimerkin 2 koostumus: 798 sekuntia !!,' - esimerkin 3 koostumus: 823 sekuntia 20 - esimerkin 4 koostumus a: 1709 sekuntia < I * t«« · .,.,: - esimerkin 4 koostumus b: 529 sekuntia • · - esimerkin 5 koostumus c: 346 sekuntia * * · i ► t · : : ‘; - esimerkin 5 koostumus d: 710 sekuntia - esimerkin 5 koostumus e: 340 sekuntia ; (; 25 - puhdas vesi 48 sekuntia I « ( • I · t •; · · * Nämä mittaukset osoittavat, että keksinnön mukaiset nestekoostumukset ovat vis- : ” ‘: koosisempia ja paksumpia kuin tekniikan tason siirapit.

» ♦ * * t · » * : « « »

Claims

24 1 1 5380

1. Viskoosit nestemäiset ksylitolikoostumukset, tunnetut siitä, että ne sisältävät: 5 - 51 - 80 % ksylitolia, - 0,1 - 44 % D-arabitolia, - 5 - 48,9 % glukoosin ei-pelkistäviä oligomeereja tai polymeerejä, jolloin nämä prosentuaaliset osuudet on ilmaistu koostumusten kuivapainoon nähden.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset viskoosit nestemäiset ksylitolikoostumukset, joilla on hidastetut kiteytysominaisuudet tai jotka eivät kiteydy tietyissä lämpötiloissa, tunnetut siitä, että niiden ksylitolisisältö, ilmaistuna grammoina ksylitolia per 100 g vettä, on arvojen sisäpuolella, jotka määritellään seuraavilla yhtälöillä: 15 83,2x + 9130 ja lOOx + 11000 83. x 83 - x ’ * * * joissa x on koostumusten lämpötila celsius-asteina. • · *··; 20

3. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset viskoosit nestemäiset ksylitolikoostumukset, jotka eivät kiteydy tietyissä lämpötiloissa, tunnetut siitä, että niiden ksylito- ’; ‘, ’ lisisältö, ilmaistuna grammoina ksylitolia per 100 g vettä, on arvojen sisäpuolella, » · * jotka määritellään seuraavilla yhtälöillä: : .·. 25 83.2x + 9130 ja 91.5x + 10050 ’·>·* 83 - x 83 - x : joissa x on koostumusten lämpötila celsius-asteina. 30 1 » · 115380

4. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukaiset viskoosit nestemäiset ksylitolikoostumuk-set, joilla on hidastetut kiteytysominaisuudet lämpötilassa 20 °C, tunnetut siitä, että niiden ksylitolisisältö, ilmaistuna grammoina ksylitolia per 100 g vettä, on 188 - 206 g. 5

5. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukaiset viskoosit nestemäiset ksylitolikoostumuk-set, jotka eivät kiteydy lämpötilassa 20 °C, tunnetut siitä, että niiden ksylitolisisältö, ilmaistuna grammoina ksylitolia per 100 g vettä, on 171 - 188 g.

6. Menetelmä patenttivaatimusten 1-5 mukaisten nestemäisten väkevien ksylito- likoostumusten valmistamiseksi, jossa suoritetaan glukoosin mikrobiologinen konversio D-arabitoliksi ja sitten D-ksyluloosiksi, D-ksyluloosin entsymaattinen isomerisointi D-ksyloosin ja D-ksyluloosin seokseksi ja sitten tämän seoksen katalyyttinen hydraus, tunnettu siitä, että mikrobiologiset konversiot, isomeri-15 sointi ja hydraus tapahtuvat glukoosin pelkistävien oligomeerien ja/tai polymeerien läsnäollessa.

. , 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että glukoosin . '. pelkistävät oligomeerit ja/tai polymeerit saadaan käyttämällä dekstroosin kitey- ' · 20 tyksen emäliuoksia. * » * • i : < t i I f

’,* 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että glukoosin t · . · : : pelkistävät oligomeerit ja/tai polymeerit saadaan käyttämällä tärkkelyshydro- lysaattia, joka saadaan happamasta nesteytyksestä, jota seuraa entsymaattinen * 25 sakkarisointi.

: 9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että glukoosin : : pelkistävät oligomeerit ja/tai polymeerit saadaan käyttämällä dekstriiniä, joka on •. läpikäynyt entsymaattisen sakkarisoinnin. . . ; 30 115380