FI58942C - FOERFARANDE FOER ATT FRAMSTAELLA CONVERTERS SOCKER PRODUCT - Google Patents

FOERFARANDE FOER ATT FRAMSTAELLA CONVERTERS SOCKER PRODUCT Download PDF

Info

Publication number
FI58942C
FI58942C FI392573A FI392573A FI58942C FI 58942 C FI58942 C FI 58942C FI 392573 A FI392573 A FI 392573A FI 392573 A FI392573 A FI 392573A FI 58942 C FI58942 C FI 58942C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
hydrolyzate
starch
amylase
partial
hydrolysis
Prior art date
Application number
FI392573A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI392573A (en
FI58942B (en
Inventor
Roy Fred Larson
Almerin Willard Turner
Original Assignee
Staley Mfg Co A E
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Staley Mfg Co A E filed Critical Staley Mfg Co A E
Priority to FI392573A priority Critical patent/FI58942C/en
Publication of FI392573A publication Critical patent/FI392573A/fi
Publication of FI58942B publication Critical patent/FI58942B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI58942C publication Critical patent/FI58942C/en

Links

Description

ΓΓΤΐΙ'·'-! Γβ1 KU U LUTUSJ U LKAISU c ö ^ Α _ 4&Α ^ UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 8 9 4 2 C Fater. + ti EySnnetty Π 05 1981 ^7 Patent rnr.idelat ^ τ ^ (51) Kv.ik.3/inta.3 C 12 P 19/1^ SUOM I—FI N LAND (21) iwttmi«wmu.-h««»tii»efcnfc.* 3925/73 (22) H»kuml*ptivf — An*öknlnj»d»g 19*12.73 ^ ^ (23) AlkupUvl—Glltl|h«udt| 19*12.73 (41) Tullut |ulklMk»l — Bllvlt offundlg 20.06.75 r.klrterih.llltu. (44) NlhtfcriUulpunon I» kuul.|ulluU«in pvm. — ^ Q.ΓΓΤΐΙ '·' -! Γβ1 PHO TOGRAPH B Y c ö ^ Α _ 4 & Α ^ UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 8 9 4 2 C Fater. + ti EySnnetty Π 05 1981 ^ 7 Patent rnr.idelat ^ τ ^ (51) Kv.ik.3 / inta.3 C 12 P 19/1 ^ FINLAND I — FI N LAND (21) iwttmi «wmu.-h« «» Tii »efcnfc. * 3925/73 (22) H» kuml * ptivf - An * öknlnj »d» g 19 * 12.73 ^ ^ (23) AlkupUvl — Glltl | h «udt | 19 * 12.73 (41) Tullut | ulklMk »l - Bllvlt offundlg 20.06.75 r.klrterih.llltu. (44) NlhtfcriUulpunon I »mm. | UlluU« in date. - ^ Q.

Patent· och ragictantyralaan ' 7 Ameion utitgd och uti.tkriftun pubitcmd ju. ux. ox (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prloritet (71) A.E. Staley Manufacturing Company, Deleware, Decatur, Illinois, USA(US) (72) Roy Fred Larson, Decatur, Illinois, Almerin Willard Turner, Hamshire,Patent · och ragictantyralaan '7 Ameion utitgd och uti.tkriftun pubitcmd ju. ux. ox (32) (33) (31) Claim claimed — Begird prloritet (71) A.E. Staley Manufacturing Company, Deleware, Decatur, Illinois, USA (72) Roy Fred Larson, Decatur, Illinois, Almerin Willard Turner, Hamshire,

Illinois, USA(US) (7*+) Oy Heinänen Ab (5I+) Menetelmä konvertoitujen sokeri tuotteiden valmistamiseksi -Förfarande för att framställa konverterade sockerprodukter Tämän keksinnön kohteena on menetelmä konvertoitujen sokerituottei-den valmistamiseksi, jotka ovat olennaisesti vapaita uudelleenkitey-tyneestä tärkkelyksestä, jossa menetelmässä suoritetaan tärkkelys-lietteen osittainen hydrolysointi sekä syntyneen tärkkelyksen osit-tai shy drolysaati n oheneminen o<-amy]aa silla siten, että käytetään enintään 40 yksikköä <=< -amylaasia kutakin 10 g:a tärkkelys hydroly-saatin kiinteitä aineosia kohti..The present invention relates to a process for the preparation of converted sugar products which are substantially free of recrystallized starch, Illinois, USA (US) (7 * +) Oy Heinänen Ab (5I +) A process for the preparation of converted sugar products the process involves partial hydrolysis of the starch slurry and dilution of the resulting starch or partial hydrolysis by using up to 40 units of <= <-amylase for each 10 g of solid constituents of the starch hydrolyzate.

Ennen tärkkelyksen vesilietteen konvertointia siirapiksi sakkarointi-entsyymillä on tapana gelatinisoida ja ohentaa tärkkelysliete. Tärkke lys 1 i e tteen gelatinisointi ja ohennus suoritetaan tavallisesti kuumentamalla vesilietettä tärkkelyksen geIätinisointilämpötilaa korkeampaan lämpötilaan ja hydrolysoimalla liuennut tärkkelys osittain joko hapolla ja O^-amylaasi11a .Prior to converting the starch aqueous slurry to a syrup, the saccharification enzyme tends to gelatinize and thin the starch slurry. Gelatinization and thinning of the starch is usually performed by heating the aqueous slurry to a temperature above the gelatinization temperature of the starch and partially hydrolyzing the dissolved starch with either acid and O 2 -amylase.

Tavanomaisessa happoentsyymiprosessissa tärkkelysliete hydrolysoidaan ja ohennetaan pH-alueella noin 1,8-2,5 kohotetussa lämpötilassa ja paineessa D.E.:n 15-20 (D.E. - Dekstroosiekvivalentti eli pelkistetty sokerin mi 11 igrammamäärä dekstroo-sina kerrottuna - 2 58942 sadalla ja jaettuna kuiva-aineen mi 11igrammamäärä1 la). Ohennettu tärkkelys (jota usein sanotaan liuenneeksi tärkkelykseksi) jäähdytetään sen jälkeen tavallisesti noin 60°C:n lämpötilaan ja sellaiseen pH-arvoon, joka edistää sakkarointientsyymin aktiivisuutta. Sopiva määrä sakkarointientsyymiä lisätään sitten ja sakka-roinnin annetaan edistyä kunnes haluttu siirappikonversion aste on saavutettu. Kun halutaan valmistaa konversiosiirappia, jonka sokeripitoisuus on korkea, sakkaroinnin annetaan mennä loppuun saakka, jonka jälkeen sakkarointihydrolysaatti suodatetaan ja käsitellään edelleen. Valmistettaessa konversiosiirappeja, joilla on korkea dekstroosipitoi suus, korkein saavutettavissa oleva konversio happo - entsyymiprosessi1la oh tavallisesti noin 95-96 D.E.In a conventional acid enzyme process, the starch slurry is hydrolyzed and diluted in the pH range of about 1.8-2.5 at elevated temperature and pressure to DE 15-20 (DE - Dextrose equivalent, i.e. reduced amount of 11 micrograms of sugar as dextrose multiplied by 2,58942 divided by mi 11gram number1 la). The diluted starch (often referred to as dissolved starch) is then usually cooled to a temperature of about 60 ° C and a pH that promotes the activity of the saccharification enzyme. An appropriate amount of saccharification enzyme is then added and the precipitation is allowed to proceed until the desired degree of syrup conversion is achieved. When it is desired to prepare a conversion syrup with a high sugar content, the saccharification is allowed to complete, after which the saccharification hydrolyzate is filtered and further processed. In the preparation of conversion syrups with a high dextrose content, the highest achievable conversion by the acid-enzyme process is usually about 95-96 D.E.

Seurauksena useista kysymyksistä, jotka johtuvat tärkkelyksen vesi-lietteen hydro lyys ista tai ohertamisesta on turvauduttu kasvavassa määrin prosesseihin, joissa osittaishydrolyysi ja ohennusvaiheet on suoritettu entsyymillä (so. entsyymi-entsyymiprosessi). Yleinen menetelmä, jossa ohennus suoritetaan entsyymillä, suoritetaan käsittelemällä tärkkelyksen ves i 1 i e te - amy laas i 1 la pH:n ollessa noin 5,5-7,0, lämpötilan noin 80-90°C ja ajan 1-3 tuntia. Entsyymillä suoritetun ohennuksen jälkeen hydrolysaatti jäähdytetään entsymaatti-sen sakkaroinnin suorituslämpötilaan kuten happo-entsyymiprosesseis-sakin. Verrattuna happo-entsyymiprosessiin entsyymi-entsyymiproses-silla saadaan korkeampia sokerin konversiotuotteiden saaliita ja päästään tiettyjen ei-haluttujen tuotteiden määrän supistukseen kuten tuhka, 5-hydroksimetylofurfuraali (HMF) ja väriä aiheuttavat 1 i säai neet.As a result of several issues due to the hydrolysis or agitation of the aqueous starch slurry, recourse has increasingly been made to processes in which the partial hydrolysis and dilution steps have been performed with an enzyme (i.e., an enzyme-enzyme process). The general method of diluting with an enzyme is performed by treating the starch with water at an pH of about 5.5-7.0, a temperature of about 80-90 ° C and 1-3 hours. After dilution with enzyme, the hydrolyzate is cooled to an enzymatic saccharification performance temperature, as in acid-enzyme processes. Compared to the acid-enzyme process, the enzyme-enzyme process results in higher yields of sugar conversion products and a reduction in the amount of certain undesired products such as ash, 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and color-causing contaminants.

Valitettavasti konversiosokereiden tai tavanomaisesti entsyymeillä ohennetuista hydrolysaateista valmistettujen sakkaroitujen sokerei-den suodatus epäonnistuu käytettäessä suurempia suo-datusnopeuksia johtuen tällöin saostuvasta tärkkelyksestä (esim. usein vain 1-2 p-% kiinteiden aineiden painosta tai vähemmän). On todettu, että yleensä entsyymeillä ohennetuilla tärkkelyshydrolysaatei1la on taipumus muodostaa saostuneita tärkkelyshydrolysaatteja (so. veteen liukenevia, mikrokiteisiä partikkelita, joilla on /^-tyyppinen X-sädediftraktiomalli). Lisäksi tärkkelyshydrolysaattia, joka sisältää saostunutta tärkkelystä, ei voida hydrolysoida tehokkaasti ja taloudellisesti entsyymeillä.Unfortunately, the filtration of conversion sugars or saccharised sugars conventionally made from enzyme-diluted hydrolysates fails at higher filtration rates due to the starch precipitating (e.g. often only 1-2% by weight or less of solids). It has been found that, in general, enzyme-diluted starch hydrolysates tend to form precipitated starch hydrolysates (i.e., water-soluble microcrystalline particles having a β-type X-ray diffraction pattern). In addition, a starch hydrolyzate containing precipitated starch cannot be hydrolyzed efficiently and economically by enzymes.

3 589423,58942

On ehdotettu useita keinoja tärkkelyksen saostuksen välttämiseksi konversiosiirapissa. U.S .-patentissa no. 3 37Θ 462, Denault L. J. et ai, hakijat ehdottavat, että saostumisprobleemaa voidaan lieventää suorittamalla «PKj-entsyymillä suoritettava ohennus vesiliukoisten kalsium- ja natriumyhdisteiden läsnäollessa noin 85-91 °C:n lämpötilassa .Brittiläinen patentti 1 157 515, Kroyer K., ehdottaa saostumis-probleeman ratkaisua käyttämällä osittaista happohydrolyysivaiheen alkuvaihetta, jossa tärkkelys1iete hydrolysoidaan D.E:en, joka ei ole enempää kuin 10 (esim. 5 min. 140°C:ssa pH;n ollessa 1,8-2,5). Ositt.aishaopohydrolysaatti neutraloidaan sitten ja jäähdytetään nopeasti entsyymi nesteytyslämpötilaan ja ohennetaan.Several ways have been proposed to avoid starch precipitation in conversion syrup. U.S. Pat. 3 37-462 to Denault LJ et al., Applicants suggest that the precipitation problem can be alleviated by performing dilution with PKj in the presence of water-soluble calcium and sodium compounds at a temperature of about 85-91 ° C. British Patent 1,157,515 to Kroyer K. proposes solving the precipitation problem using the initial step of the partial acid hydrolysis step, in which the starch slurry is hydrolyzed to DE of not more than 10 (e.g. 5 min at 140 ° C at pH 1.8-2.5). The partial ishaohohydrolyzate is then neutralized and rapidly cooled to the enzyme liquefaction temperature and diluted.

Toinen ehdotettu keino ratkaista saostumiskysymys on ohentaa tärkkelystä entsyymillä, jonka jälkeen entsyymillä ohennettu hydroly-saatti käsitellään kiehuttamalla tai autoklaavissa siinä olevien liukenemattomien osien liuottamiseksi. Sakkarointi suoritetaan sitten jäähdyttämällä autoklaavissa tai kiehuttamalla käsitelty hydrolysaatti lisäämällä entsyymiä korvaamaan lämpökäsittelyn de-aktivoima entsyymi (esim. katso "Diastase 73" Tech. Bull. SP-254 (11/53), Rohm & Haas Company ja japanilainen patentti no. 1529 vuodelta 1964, Iwazawa T. et alii). U.S.-patentissa no. 3 280 006, Hurst T.L. et alii, on ehdotettu että saostumispulma voidaan ratkaista kuumentamalla osittaishydrolysaatti, joka sisältääo^-amylaasia, lämpötilaan 90-100°C olennaisesti kaiken tärkkelyksen liuottamiseksi lämpökäsittelyn seuraamana yli 125°C:ssa paineen alaisena ja tämän jälkeisellä sakkaroinni11a amyloglukosidaasilla. Kanadalainen patentti no. 753 228, Wilson A.L., ehdottaa toista keinoa saostumuspulman ratkaisemiseksi. Kanadalaisen patentin mukaan tärkkelys1iete muutetaan 1iisterimäiseksi höyrykuumentimessa 54-71°C:n lämpötilassa. Liisteri-mäisen tärkkelyksen saostuminen estetään kanadalaisessa patentissa laimentamalla liisterimäinen tärkkelys ohennetulla ja osittain sakka-roidulla tärkkelyshydrolysaati 1 la. Kanadalaisen pat*entin mukaan on edullista jäähdyttää liisterimäinen tärkkelys nopeasti ennen laimentamista siitäkin huolimatta, että laimennusvaihetta voidaan käyttää keinona jäähdyttää liisterimäinen tärkkelys. Näiden lisäksi saostumis-pulmaa on yritetty ratkaista U.S. patentissa no. 3 551 273. Tässä patentissa on ehdotettu entsyymiä sisältävän tärkkelyslietteen muuttamista liisterimäiseksi ja ohentamista kuumentama 1la liete jatkuvasti 95-110°C:n lämpötilassa sellaisen ajan, joka on riittävä muuttamaan liete liisterimäiseksi ja sen oheiitami seksi deakti voimatta entsyymit olennaisesti.Another proposed way to solve the precipitation issue is to dilute the starch with an enzyme, after which the hydrolyzate diluted with the enzyme is treated by boiling or autoclaving to dissolve the insoluble parts therein. The saccharification is then performed by autoclaving or boiling the treated hydrolyzate with the addition of enzyme to replace the enzyme de-activated by heat treatment (e.g., see "Diastase 73" Tech. Bull. SP-254 (11/53), Rohm & Haas Company, and Japanese Patent No. 1529 of 1964). , Iwazawa T. et alii). U.S. Pat. 3,280,006 to Hurst T.L. et Alii, it has been suggested that the precipitation problem can be solved by heating a partial hydrolyzate containing? -amylase to 90-100 ° C to dissolve substantially all of the starch followed by heat treatment above 125 ° C under pressure and subsequent saccharification with amyloglucosidase. Canadian patent no. 753 228, Wilson A.L., suggests another way to solve the precipitation problem. According to the Canadian patent, the starch slurry is converted to a paste in a steam heater at a temperature of 54-71 ° C. Precipitation of paste-like starch is prevented in the Canadian patent by diluting paste-like starch with diluted and partially precipitated starch hydrolyzate 11a. According to the Canadian patent, it is preferable to cool the pasty starch rapidly before dilution, despite the fact that the dilution step can be used as a means of cooling the pasty starch. In addition to these, attempts have been made to solve the precipitation problem in U.S. Pat. in patent no. 3,551,273. This patent proposes converting an enzyme-containing starch slurry to a paste and diluting the heated slurry continuously at 95-110 ° C for a time sufficient to convert the slurry to a paste and deactivate it without substantially deactivating the enzymes.

5894258942

Kuumennetun lietteen sisältäessä jäljellä olevan elinkelpoisen entsyymin liete jäähdytetään sitten heti ja jatkuvasti ja ohennetaan haluttuun viskositeettiin entsyymillä 77-91°C:n lämpötilassa.When the heated slurry contains the remaining viable enzyme, the slurry is then immediately and continuously cooled and diluted to the desired viscosity with the enzyme at 77-91 ° C.

US-patentista 3 654 081 tunnetaan edelleen menetelmä, jossa tärkkelystä hydrolysoidaan lisäämällä kalsium- tai natriumsuoloja tärkkelyksen vesilietteeseen kuumentamalla lietettä ja lisäämällä siihen C>< -amylaasia kahdessa vaiheessa. Esitetyssä menetelmässä <>4-amylaa-sia tarvitaan kuitenkin niin runsaasti, että menetelmä on teollisessa mittakaavassa toteutettuna kallis.U.S. Pat. No. 3,654,081 further discloses a process in which starch is hydrolyzed by adding calcium or sodium salts to an aqueous starch slurry by heating the slurry and adding C? -Amylase thereto in two steps. However, the present method requires so much β-amylase that the method is expensive on an industrial scale.

Huolimatta käytetystä ajasta, ponnistuksista ja rahasta tärkkelyksen saostumispulman ratkaisemiseksi (kuten yhä on todettu), edelleen on olemassa tarve estää tärkkelyksen saostuminen tehokkaasti ja taloudellisesti. Pääpaino yrityksissä ratkaista saostumispulma entsymaatti-sella ohennuksella ja entsymaattisella sakkaroinni11a on ollut osit-taisesti ohennetun hydrolysaatin saostumien liuottamisessa lämpökäsittelyllä, minkä jälkeen c< -amylaasia on lisätty lämpökäsittelyn deak-tivoiman entsyymin korvaamiseksi niin, että ohennusvaihe on saatu päätökseen. Sakkaroidulle tuotteelle on ominaista hidas suotautumis-nopeus tarvittavan ex'-amy laasimäärän kasvaessa samanaikaisesti. Tällöin sekä prosessilaitteiston kustannukset että kokonaistuotantokustannuk-set kasvavat. Vaihtoehtoiset ehdotukset, joissa entsyymin lisäkäyttö ei ole välttämätön, ovat usein sopimattomia eri syistä, kuten kalliista lisälaitteista , tuotannon tehottomuudesta ja saaliiden niukkuudesta ja/tai ei-toivottujen sivutuotteiden ja vastaavien muodostumisesta.Despite the time, effort, and money spent to solve the problem of starch precipitation (as has still been stated), there is still a need to prevent starch from precipitating effectively and economically. The main emphasis in attempts to solve the precipitation problem by enzymatic dilution and enzymatic saccharification has been in dissolving the partially diluted hydrolyzate precipitates by heat treatment, after which c <-amylase has been added to replace the main deactivating enzyme of the heat treatment so that The saccharified product is characterized by a slow infiltration rate as the amount of ex'-Amy glass required increases at the same time. In this case, both the process equipment costs and the total production costs increase. Alternative proposals where additional use of the enzyme is not necessary are often inappropriate for various reasons, such as expensive accessories, inefficiencies in production and scarcity of catches, and / or the formation of unwanted by-products and the like.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää parannettu menetelmä tärkkelyksen ohentamiseksi °^-amylaasi1la sellaisissa olosuhteissa, että liukenemattomien aineiden määrä saadaan pidettyä mahdollisimman alhaisellataimitättömällätasolla.It is an object of the present invention to provide an improved method for thinning starch with amylase under conditions such that the amount of insoluble matter can be kept as low as possible.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on myös optimoida °<-amylaasin entsymaattinen aktiivisuus hydrolysoitaessa tärkkelystä sisältäviä aineita.It is also an object of the present invention to optimize the enzymatic activity of ° C-amylase in the hydrolysis of starch-containing substances.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on edelleen supistaa tarvittavan entsyymin määrää tärkkelystä sisältävien aineiden ohentamiseksi ja sakkaroimiseksi.It is an object of the present invention to further reduce the amount of enzyme required to dilute and saccharify starch-containing substances.

5894258942

Keksinnön tarkoituksena on edelleen kehittää menetelmä sellaisen konversiosiirapin valmistamiseksi, joka voidaan suodattaa nopeasti.It is an object of the invention to further develop a process for the preparation of a conversion syrup which can be filtered rapidly.

Keksinnön tarkoituksena on edelleen tuoda esiin konversiosiirappeja, joiden D.E. on korkea ja jotka ovat helposti suodatettavissa ja tai- teenotettavissa.It is a further object of the invention to provide conversion syrups having a D.E. are high and easy to filter and perform.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on edelleen ohennettujen hydro-lysaattien valmistukseen tarvittavan ajan supistaminen.It is a further object of the present invention to reduce the time required to prepare thinned hydrolysates.

Keksinnön tarkoituksena on lopuksi tuoda esiin tehokkaampi ja yhtenäisempi menetelmä hydrolysaattien ohentamiseksi ja sakkaroimiseksi poikkeamatta olennaisesti tavanomaisista tuotanto-olosuhteista ja -vä lineistä.Finally, it is an object of the invention to provide a more efficient and uniform process for diluting and saccharifying hydrolysates without substantially deviating from conventional production conditions and means.

Oheinen piirustus esittää aikaa ja lämpötilaolosuhteita heti osit-taishydrolysaattien alkukäsittelyn jälkeen e^amylaasi1la lämpötila-käyrien kuvaamana.The accompanying drawing shows the time and temperature conditions immediately after the initial treatment of the partial hydrolysates as described by the temperature curves.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että a) tärkkelyksen vesiliete hydrolysoidaan osittain pH:n ollessa 3,6-6,5 kuumentamalla lietettä ylipaineessa ainakin 120°C:n lämpötilassa siten, että muodostuu tärkkelyksen osittaishydrolysaatti, joka on olennaisesti vapaa liukenemattomista tärkkelysrakeista ja jonka D.E. on alle 2,0 ja viskositeetti alle 20.000 cPs, minkä jälkeen pH säädetään välille 5,8-8,5 ja lämpötila välille 93-100°C; b) tärkkelyksen osittaishydrolysaattia hydrolysoidaan edelleen lisää mällä siihen ensin °<T-amylaasia niin, että kokonaishydrolyysissä tarvittava amylaasimäärä lisätään joko kokonaan tai osittain tässä vaiheessa, ja antamalla hydrolyysin sen jälkeen edetä 93-100°C:n lämpötilassa vähintään puolen minuutin ajan; c) valmistetaan ohennettu hydrolysaatti jäähdyttämällä hydrolysaatti vähitellen lämpötilavä1i1le 85°C-93°C ja antamalla hydrolyysin jatkua -amylaasin vaikutuksesta D.E.-arvoon vähintään noin 5 siten, ettei ohennettu hydrolysaatti annan sinistä eikä purppuraa väriä tärkkelys-jodi di kokeessa, ja d) ohennettu hydrolysaatti sokeroidaan sokeroivan entsyymi valmisteen, sopivimmin glukoamylaasivalmisteen avulla.The process according to the invention is characterized in that a) the aqueous starch slurry is partially hydrolysed at a pH of 3.6-6.5 by heating the slurry under overpressure at a temperature of at least 120 ° C to form a partial starch hydrolyzate substantially free of insoluble starch granules and DE is less than 2.0 and the viscosity is less than 20,000 cPs, after which the pH is adjusted to 5.8-8.5 and the temperature to 93-100 ° C; b) partial hydrolyzate of starch is hydrolyzed still more by the prior ° <T-amylase so that the required kokonaishydrolyysissä aamylases added either wholly or in part at this point, and allowing hydrolysis to proceed after the 93-100 ° C for at least half a minute; c) preparing the diluted hydrolyzate by gradually cooling the hydrolyzate to a temperature between 85 ° C and 93 ° C and allowing the hydrolysis to proceed by amylase to a DE of at least about 5 so that the diluted hydrolyzate does not give a blue or purple color in the starch iodine test; saccharifying the saccharifying enzyme with a preparation, preferably a glucoamylase preparation.

r' 58942r '58942

Sakkaroitu tai konversiosokeri, joka on valmistettu tästä ohennetusta hydrolysaatista, osoittaa merkittävästi kohonneita suodatusnopeuksia verrattuna sokereihin, jotka on valmistettu tavanomaisista entsyymi-ohennetuista hydrolysaateis ta. Merkittävästi nousseet suodatusnopeu-det saavutetaan koska tämän keksinnön ohennusmenetelmä antaa ohennetun hydro lysaatin, jossa saostuneen tärkkelyksen määrä ohennuksen aikana ja tämän jälkeen seuraava sakkarointi saadaan pidettyä nimellisellä ja/tai olennaisesti vapaalla saostumattomalla tasolla. Seurauksena tästä ohennetuista hydrolysaateista valmistetut konver-siosiirapit ovat olennaisesti vapaita saostuneesta tärkkelyksestä. Esillä oleva keksintö optimoi s ekä amy1 aasin tehokkuuden tärkkelys tä sisältävien materiaalien ohentamisessa, että entsyymivalmisteen, jota käytetään ohennettujen hydrolysaattien sakkarointiin. Tällöin sekä ohennukseen, että seuraavaan sakkaroin tiin tarvittavan entsyymin määrää voidaan olennaisesti vähentää esillä olevan keksinnön ansiosta. Ohennetut hydrolysaatit voidaan tällöin saada helposti tärkkelyksen vesilietteistä, joissa on runsaasti kiinteitä aineita (esim. 25-40 p-% kiinteitä aineita) ilman, että jatkokäsittely on vä1ttämätönstä. Täten runsaasti kiinteitä aineita sisältävän aineen ohennettuja hydrolysaatteja voidaan käyttää suoraan entsymaattiseen sakkarointiin sellaisen konversiosiirapin tuottamiseksi, jolla on korkea sokeripitoisuus. Koska näitä ohennettuja hydrolysaatteja voidaan käyttää suoraan seuraavaan entsymaattiseen sakka rointiin, ohennettuja hydrolysaatteja käsiteltäessä (tai niistä sakkaroituja sokereja) vältetään kustannuksia vaativan haihduttavan prosessin ja/tai lisäprosessilaitteiden tarve.The saccharified or conversion sugar prepared from this diluted hydrolyzate shows significantly increased filtration rates compared to sugars prepared from conventional enzyme-diluted hydrolysates. Significantly increased filtration rates are achieved because the thinning process of the present invention provides a thinned hydrolyzate in which the amount of starch precipitated during thinning and subsequent saccharification can be maintained at a nominal and / or substantially free non-precipitated level. As a result, conversion syrups made from this diluted hydrolysates are substantially free of precipitated starch. The present invention optimizes both the efficiency of amylase in thinning starch-containing materials and the enzyme preparation used for saccharification of thinned hydrolysates. In this case, the amount of enzyme required for both dilution and subsequent saccharification can be substantially reduced thanks to the present invention. The diluted hydrolysates can then be easily obtained from aqueous starch slurries rich in solids (e.g. 25-40% by weight solids) without further processing being necessary. Thus, dilute hydrolysates of a high solids substance can be used directly for enzymatic saccharification to produce a high sugar sugar conversion syrup. Since these diluted hydrolysates can be used directly for the subsequent enzymatic precipitation, the need for a costly evaporative process and / or additional process equipment is avoided when treating the diluted hydrolysates (or saccharified sugars).

Keksinnön mukaan valmistetuista ohennetuista hydrolysaateista voidaan valmistaa sakkaroitu tuote, jolla on parantunut laatu ja siten, että saaliit ovat parantuneet. Kokonaisprosessi kustannukset ovat kilpailukykyisiä tavanomaisten hapon avulla suoritettavien ohennusprosessien kustannusten kanssa, koska tällä prosessilla voidaam välttää suodatus-ja saostumiskysymykset, jotka ovat olleet kiusana aiemmin tunnetuissa entsyymiohennusprosesseissa. Tuloksena saatavan konversio-siirapin haluttu kokoomus ja ominaisuudet ovat helpommin kontrolloitavissa tämän keksinnön mukaisten ohennettujen hydrolysaattien avulla. Toisin kuin happoentsyymiprosessit, tämän keksinnön mukainen menetelmä antaa mahdollisuuden päästä korkeaan sokerikonversiotuot teiden saantoon ilman samanaikaisesti saatavia ei-haluttuja sivutuotteita, kuten HMF, tuhka, väriä aiheuttavat aineet ja sen tapaiset. Tämän keksinnön mukaan voidaan valmistaa monia erilaisia sokerin konVfersiotuotteita· *♦. * 7 58942The diluted hydrolysates prepared according to the invention can be made into a saccharified product with improved quality and improved yields. The overall process cost is competitive with the cost of conventional acid-based dilution processes, as this process can avoid filtration and precipitation issues that have been a nuisance in previously known enzyme dilution processes. The desired composition and properties of the resulting conversion syrup are more easily controlled by the dilute hydrolysates of this invention. Unlike acid enzyme processes, the process of this invention allows for high yields of sugar conversion products without the concomitant availability of unwanted by-products such as HMF, ash, colorants, and the like. According to the present invention, many different sugar conversion products can be prepared. * 7 58942

Sokerin konversiotuotteet, jotka ovat olennaisesti vapaita saostuneesta tärkkelyksestä ja joiden kokoomus ja sokeripitoisuus on määrätty, voidaan helposti saada käyttämällä sopivaa sakkarointi-entsyymiä ja olosuhteita, jotka ovat välttämättömiä halutun konver-siosiirapin saamiseksi. Haluttaessa ohennettuja hydrolysaatteja voidaan käyttää erilaisten konversiosokerituotteiden valmistukseen, kuten runsaasti maltoosia sisältävien sokerien ja siirappien ja siirappien, joilla on korkea tai alhainen D.E., runsaasti tai vähän dekstroosia sisältävien siirappien yms., samaten kuin näiden välituotteiden valmistukseen.Sugar conversion products which are substantially free of precipitated starch and whose composition and sugar content have been determined can be readily obtained by using a suitable saccharification enzyme and the conditions necessary to obtain the desired conversion syrup. If desired, thinned hydrolysates can be used to prepare various conversion sugar products, such as maltose-rich sugars and syrups and syrups with high or low D.E., high or low dextrose syrups, and the like, as well as these intermediates.

Valmistettaessa tämän keksinnön mukainen ohennettu hydrolysaatti, valmistetaan ensin osittaishydrolysaatti, jonka D.E. on vähemmän kuin 2,0 ja joka on olennaisesti vapaa liukenemattomista tärkkelys-rakeista. Tärkkelyksen vesiliete, joka on valmistettu tavanomaisin keinoin, jolla on sopiva pH ja tärkkelyspitoisuus ja joka on tasa-aineista, on käyttökelpoinen lähtöaine valmistettaessa ohennettuja hydrolysaatteja. Lähtöaineena käytettävän tärkkelys lietteen tärkkelyspitoisuus saattaa vaihdella suhteellisen laajoissa rajoissa (esim. 5-50 %). Haihdutuskustannusten kokonaisinvestointien ja käyttömenojen minimoimiseksi sakkaroitujen sokeri tuotteiden tuotannossa, tässä keksinnössä lähtöaineena käytettävät tärkkelyslietteet sisältävät tärkkelyksen kiinteitä aineosia vähintään 25 p-% ja sopivasti noin 30-40 p-%. Tärkkelyksen vesilietteitä, joiden väkevyys on korkeampi (esim. yli 40 %), voidaan käyttää, mutta niitä on vaikeampi käsitellä jatkuvatoimisesta. Ellei ohennettuja hydrolysaat-teja ole valmistettu happo-ohennustekniikalla, osittaishydrolysaatin valmistuksessa käytettävän vesilietteen pH pidetään alueella noin 3,6-5,5. Täten valmistettavien osittaishydrolysaattien viskositeetti on tavallisesti vähemmän kuin noin 3000 cps mutta enemmän kuin 200 ops·, siten, että parhaimmat tulokset saavutetaan viskositeetin ollessa vähemmän kuin noin 500 cps (määrättynä "Brookfield"-visko-simetrillä, 20 rpm, kierrän / 1, 95°C, pH 7,01.In preparing the diluted hydrolyzate of this invention, a partial hydrolyzate is first prepared having a D.E. is less than 2.0 and is substantially free of insoluble starch granules. An aqueous starch slurry prepared by conventional means with a suitable pH and starch content and homogeneous is a useful starting material for the preparation of dilute hydrolysates. The starch content of the starting starch slurry may vary within relatively wide limits (e.g. 5-50%). In order to minimize the total investment and operating costs of evaporation costs in the production of saccharified sugar products, the starch slurries used as a starting material in this invention contain at least 25% by weight of starch solids and suitably about 30-40% by weight. Aqueous starch slurries with higher concentrations (e.g., greater than 40%) can be used, but are more difficult to handle from continuous operation. Unless the diluted hydrolysates have been prepared by the acid dilution technique, the pH of the aqueous slurry used to prepare the partial hydrolyzate is maintained in the range of about 3.6-5.5. The partial hydrolysates thus prepared usually have a viscosity of less than about 3000 cps but more than 200 ops ·, so that the best results are obtained with a viscosity of less than about 500 cps (determined with a "Brookfield" viscometer, 20 rpm, revolution / 1.95 ° C, pH 7.01.

Tämän keksinnön mukainen ohennusmenetelmä on sopiva valmistettaessa ohennettuja hydrolysaatteja erilaisista tärkkelystä sisältävistä aineista. Tärkkelystä sisältäviä aineita voidaan saada eri lähteistä, joihin kuuluu olennaisesti puhdasta tärkkelystä ja raakatärkkelystä sisältäviä aineita. Täten puhdasta ja raakatärkkelystä maissista, vehnästä, perunoista, sagosta, milosta, makeasta perunasta, tapio-kasta, sorghumista, riisistä, pavuista, kaurasta,. arrow-juurqsta, 8 58942 ohrasta, näiden seoksista ja vastaavista, voidaan käyttää tärkkelystä sisältävinä aineina. Samoin eri jakeita sekä märistä että kuivista jauhatusprosesseista, kuten tärkkelysliuoksia, kokonaisena jauhettua maissia, maissijauhoja, panimosuurimoita, ilmalla luokiteltuja vehnä-tärkkelystuotteita, vi1jajauhatuksen märkäjakeitä, esim. keskipako-luokitteltuina, ja sterilisoituja myllyjen jätelietteitä, voidaan käyttää. Keksintö on erityisen käyttökelpoinen valmistettaessa ohennettua hydrolysaattia olennaisesti puhtaista kaupallisista muunta-mattomista raemaisista tärkkelystuotteista (esim. muuntamattomista ma issitärkkelysrakeista).The thinning method of the present invention is suitable for preparing thinned hydrolysates from various starch-containing materials. Starch-containing materials can be obtained from a variety of sources, including substantially pure starch and crude starch-containing materials. Thus pure and raw starch from corn, wheat, potatoes, sago, milo, sweet potato, Tapio sauce, sorghum, rice, beans, oats ,. arrowroot, 8,58942 barley, mixtures thereof and the like, can be used as starch-containing substances. Likewise, various fractions from both wet and dry milling processes, such as starch solutions, whole milled corn, corn flour, brewers, air-graded wheat-starch products, wet-milled fractions from grain milling, e.g., centrifugally graded, and sterilized mills, can be used in milled mills. The invention is particularly useful in preparing a thinned hydrolyzate from substantially pure commercial unmodified granular starch products (e.g., unmodified corn starch granules).

Tämä keksintö antaa mahdollisuuden osittaishydrolysaatin valmistamiseksi alkuperäisistä tärkkelyksistä ilman, että alkalin tai alkali-maametallien käyttö on välttämätöntä. Osittaishydrolysaatin valmistaminen vapaana alkalista tai aikalisistä maametalleista on edullista, koska sellaiset lisäaineet on tällöin poistettu siirapista (esim. tavallisesti ioninvaihtohartsi11a) ennen sen myyntiä. Alkuperäisten tärkkelysten vesilietteitä, jotka ovat olennaisesti vapaita lisäaineista (esim. tärkkelyksen vesilietteet, jotka sisältävät vähemmän kuin 0,003 moolia alkalimetalleja tai alkaalisten maametallien yhdisteitä, kuten kalsium- ja natri urn^ase taatte ja, hypof osf aatte ja , lak-taatteja, klorideja, hydroksideja, bikarbonaatteja, karbonaatteja, sitraatteja) voidaan käyttää. Alkaalisten maametallien ja alkaali-metallien määrä vesilietteessä on tällöin edullisesti vähemmän kuin noin 0,002 moolia ja sopivasti vähemmän kuin noin 0,0015 moolia.The present invention makes it possible to prepare a partial hydrolyzate from the original starches without the need for alkali or alkaline earth metals. The preparation of a partial hydrolyzate free of alkali or temporal earth metals is advantageous because such additives are then removed from the syrup (e.g. usually an ion exchange resin11a) before it is sold. Aqueous slurries of original starches which are substantially free of additives (for example, aqueous starch slurries containing less than 0.003 moles of alkali metals or alkaline earth metal compounds, such as calcium and sodium urea and, hypophosphate and, lactates, chlorides, hydrochlorides, , bicarbonates, carbonates, citrates) can be used. The amount of alkaline earth metals and alkali metals in the aqueous slurry is then preferably less than about 0.002 moles and suitably less than about 0.0015 moles.

Ensimmäinen vaihe valmistettaessa tämän keksinnön mukaisia ohennettuja hydrolysaatteja on käsitellä tärkkelyksen vesilietettä, jonka pH on noin 3,6-6,5, lämpötilassa vähintään 120°C ylipaineessa sellaisen ajan ja sellaisissa olosuhteissa, jotka ovat riittäviä saamaan aikaan osittaisen hydrolysoitumisen. Paine, lämpötilat, pH. ja muut prosessi-olosuhteet, jotka ovat joko liian voimakkaat tai liian heikot yllä esitetyn tyyppisen osittaishydrolysaatin aikaansaamiseksi (esim. epäsopiva D.E. ja sekaantuminen liukenemattomien tärkkelysrakei-den kanssa), aiheuttavat ohennetussa hydrolysaatissa luonnollisen taipumuksen saostumiseen. Merkittävä parannus prosessin tehokkuudessa ja helppoudessa (sakkarointi ja sokerin valmistus) on saavutettavissa, kun osittaishydrolysaatti on ohennettu arvoon D.E. vähemmän kuin 1,0 Ä* ‘ ‘ 58942 ja sen viskositeetti on välillä noin 400-1000 cps. kun saatavan osittaishydrolysaatin D.E. on vähemmän kuin 0,5 (tavallisesti noin 0,05-0,4), saadaan ohennettuja hydrolysaatteja, jotka ovat ominaisuuksiltaan merkittävästi parempia kuin osittaihydrolysaatit, joilla on korkeampi D.E.-arvo.The first step in preparing the dilute hydrolysates of this invention is to treat an aqueous starch slurry having a pH of about 3.6 to 6.5 at a temperature of at least 120 ° C under an overpressure for a time and under conditions sufficient to effect partial hydrolysis. Pressure, temperatures, pH. and other process conditions that are either too strong or too weak to provide a partial hydrolyzate of the type described above (e.g., unsuitable D.E. and mixing with insoluble starch granules) cause a natural tendency to precipitate in the diluted hydrolyzate. A significant improvement in process efficiency and ease (saccharification and sugar production) is achieved when the partial hydrolyzate is diluted to D.E. less than 1.0 Å * ′ ′ 58942 and having a viscosity in the range of about 400-1000 cps. when the resulting partial hydrolyzate D.E. is less than 0.5 (usually about 0.05-0.4), thinned hydrolysates are obtained which have significantly better properties than partial hydrolysates with a higher D.E.

Sopiva käsittelylämpötila, -paine ja -aika tälle osittaishydroly-saatille on saatavissa käsittelemällä vesiliete laitteessa, joka on yleisesti tunnettu alalla höyry-suihkukuumentimena tai suihku-kuumentimena ja jossa ylipaineinen höyry ruiskutetaan tärkkelysra-keiden vesilietteeseen ja sekoitetaan sen kanssa keittimen kaula-osassa. Kosketuksissa suihkutetun höyryn kanssa tärkkelysrakeet lämpökäsitellään kauttaaltaan ja hetkellisesti turbulenssisissa olosuhteissa, jolloin tärkkelysrakeet gelatinisoituvat ja liukenevat. Esimerkkejä höyrysuihkukuumentimista, joissa paineet, lämpötilat ja syöttönopeudet voidaan säätää vastaamaan haluttua osittais-hydrolysaattia, on esitetty U.S.-patenteissa 2 805 995, 3 197 337, 3 219 483 ja 3 133 836. Yhdenmukaisemmin liuennetita osittaishydro-lysaatteja voidaan saada käyttämällä höyrysuihkukuumenninta yhdistettynä reaktiotilaan, kuten kierukkaputkeen tai painesäiliöön, jotka on suunniteltu minimoimaan nesteen suuntautuminen. Muita ohennus-laitteita (esim. lämmönvaihtimia, homogenisointikeittimiä, ohennus-keittimiä, ketjukeittimiä jne.) voidaan käyttää siten, että käsittely ja prosessiolosuhteet on riittävästi kontrolloitu ja että saadaan tässä kuvattuja osittaishydrolysaatteja.A suitable processing temperature, pressure and time for this partial hydrolyzate is obtained by treating the aqueous slurry in a device commonly known in the art as a steam jet heater or jet heater in which pressurized steam is injected into the aqueous slurry of starch granules and mixed with it in the digester neck. In contact with the sprayed steam, the starch granules are heat-treated throughout and momentarily under turbulent conditions, whereby the starch granules gelatinize and dissolve. Examples of steam jet heaters in which pressures, temperatures, and feed rates can be adjusted to match the desired partial hydrolyzate are disclosed in U.S. Patents 2,805,995, 3,197,337, 3,219,483, and 3,133,836. such as a coiled tubing or pressure vessel designed to minimize fluid orientation. Other thinning equipment (e.g., heat exchangers, homogenizers, thinners, chain cookers, etc.) may be used so that the handling and process conditions are adequately controlled and the partial hydrolysates described herein are obtained.

Valmistusolosuhteet, jotka ovat välttämättömiä osittaishydrolysaatin saamiseksi, riippuvat voimakkaasti vesilietteen kiinteiden aineiden pitoisuudesta, tärkkelyksen luonteesta ja vesilietteen pH:sta yhtä hyvin kuin sellaisista tekijöistä, kuten paineesta, lämpötilasta ja pyörteisyydestä valmistettaessa osittaisbydrolysaattia. Mitä tulee höyrysuihkukuumentimiin, on tavallisesti sopivaa käyttää suhteellisen korkeita paineita (esim. 3Θ0-690 kPa) samanaikaissti kuin lämpötilat ovat olennaisesti yli 120°C pH-alueella noin 4,0-5,0 vesilietteen kiinteiden aineosien pitoisuuden ollessa noin 30-40 %. Kun vesilietteellä on suhteellisen alhainen kiinteiden aineiden pitoisuus ja pH, osittaishydrolysaatti valmistetaan tavallisesti vähemmän voimakkaissa prosessiolosuhteissa, kuin sellaiset lietteet, joiden kiinteiden aineiden pitoisuus ja pH on korkeammalla tasolla.The preparation conditions necessary to obtain a partial hydrolyzate are highly dependent on the solids content of the aqueous slurry, the nature of the starch and the pH of the aqueous slurry as well as factors such as pressure, temperature and turbulence in the preparation of the partial hydrolyzate. With regard to steam jet heaters, it is usually suitable to use relatively high pressures (e.g. 3Θ0-690 kPa) at temperatures substantially above 120 ° C in the pH range of about 4.0-5.0 with a solids content of about 30-40%. When the aqueous slurry has a relatively low solids content and pH, the partial hydrolyzate is usually prepared under less stringent process conditions than slurries having a higher solids content and pH.

10 5894210,58942

Kuten ylläesitetystä ilmenee, välttämättömät valmistusolosuhteet osittaishydrolysaatin valmistukseen vaihtelevat huomattavasti. Täten vaImi stusolosuhteet jonkin tyyppisessä laitteessa saattavat vaihdella huomattavasti. Käytettäessä höyrysuihkukuumenninta ja reaktiotilaa osittaishydrolysaatteja voidaan sopivasti valmistaa seuraavissa olosuhteissa : (a) vesilietteen kiinteiden aineosien pitoisuus 25-40 p-% (b) lietteen pH 3,6-6,5 (c) höyrysuihkukuumennin, jota käytetään lämpöti la - a 1uee1 la noin 143-153°C ja vastaavassa paineessa noin 390-660 kPa (absol.) ja (d) viipymäaika noin 1-20 minuuttia lämpötilassa vähintään 120°C. jona aikana tuote on ylipaineessa reaktiotilassa.As can be seen from the above, the necessary manufacturing conditions for the preparation of the partial hydrolyzate vary considerably. Thus, the manufacturing conditions in some type of device may vary considerably. When using a steam jet heater and a reaction space, partial hydrolysates can be suitably prepared under the following conditions: (a) solids content of the aqueous slurry 25-40% by weight (b) slurry pH 3.6-6.5 (c) steam jet heater used at a temperature of about 1 to 1e 143-153 ° C and at a corresponding pressure of about 390-660 kPa (absolute) and (d) a residence time of about 1-20 minutes at a temperature of at least 120 ° C. during which the product is pressurized in the reaction space.

Ehkäistäessä saostusta valmistuksen tarkkailu suoritetaan tarkemmin ja tehokkaammin kun vesilietettä, jonka kiinteiden aineosien pitoisuus on noin 30-40 p-%, johdetaan höyrysuihkukuumentimeen lämpötilassa noin 154-160°C, höyrynpaineen ollessa noin 530-620 kPa (absol.), lietteen pH:n ollessa noin 4,0-4,5 ja tuotteen annetaan jäädä reaktio-tilaan yli 120°C lämpötilaan ylipaineessa lisäksi 4-15 minuutiksi (sopivasti noin 6-10 minuutiksi).To prevent precipitation, more precise and efficient monitoring of the preparation is performed when an aqueous slurry having a solids content of about 30-40% by weight is passed to a steam jet heater at a temperature of about 154-160 ° C at a vapor pressure of about 530-620 kPa (absolute). at about 4.0-4.5 and the product is allowed to remain in the reaction space above 120 ° C under overpressure for an additional 4-15 minutes (suitably about 6-10 minutes).

Osittaishydrolysaatin ominaisuudet korostuvat enemmän jos käsitelty tärkkelys poistetaan reaktioti1 as ta höyry-ylimäärän avulla suukappaleen läpi olennaisesti alempiapineiseeen tilaan. Sopiva tapa tämän suorittamiseksi on poistaa tärkkelystahna höyry-ylimäärällä suukappaleen lävitse tilaan, jossa vallitsee ympäröivän ilman paine ja lämpötila ja jäähdyttää tahna nain. Höyry-ylimäärä, puristaminen suukappaleen läpi tahnan nopean jäähtymisen ohella (tavallisesti noin 93-100°C:n lämpötilaan) liuottaa tehokkaasti tärkkelyksen ja myötävaikuttaa tärkkelystahnan saostumattomuuteen.The properties of the partial hydrolyzate are more emphasized if the treated starch is removed from the reaction path by means of excess steam through the mouthpiece to a substantially lower pressure state. A suitable way to do this is to remove the excess starch paste through the mouthpiece with steam in a space where the ambient air pressure and temperature prevail and cool the paste. Excess steam, pressing through the mouthpiece along with rapid cooling of the paste (usually to a temperature of about 93-100 ° C) effectively dissolves the starch and contributes to the non-precipitation of the starch paste.

Valmistettaessa osittaishydrolysaatteja vesilietteen pH:lla ja sen kiinteiden tärkkelysaineiden pitoisuudella on vaikutus sen viskositeettiin. Tietyssä kiinteiden tärkkelysaineiden pitoisuudessa osittaishydrolysaatin viskositeetti on riippuvainen logaritmisesti pH:sta siinä tärkkelyksen vesilietteessä, josta se on valmistettu. Esimerkiksi muutamien höyrykuumennettujen tärkkelysvesilietteiden, joiden kuiva tarkkelyspitoisuus on 30-31 %, Brookfie 1d-viskositeetti( 95°C:ssa) on seuraava: \ 11 58942 pH pyöriä rpm viskositeetti (cps) 3,6 2 20 220 4.0 2 20 420 4.5 2 20 - 750 5.0 2 10 3000 5.5 2 5 7500 6,2 6 20 20000In the preparation of partial hydrolysates, the pH of the aqueous slurry and its solid starch content have an effect on its viscosity. At a given concentration of solid starches, the viscosity of the partial hydrolyzate is logarithmically dependent on the pH of the aqueous slurry of the starch from which it is prepared. For example, the Brookfie 1d viscosity (at 95 ° C) of a few steam-heated starch aqueous slurries with a dry starch content of 30-31% is as follows: \ 11 58942 pH rotates rpm viscosity (cps) 3.6 2 20 220 4.0 2 20 420 4.5 2 20 - 750 5.0 2 10 3000 5.5 2 5 7500 6.2 6 20 20000

Csittaishydrolysaattia, jpnka viskositeetti on 20.000 cps tai korkeampi, ei voida tehokkaasti käyttää hyväksi kaupallisissa tärkkelyksen ohennusprosesseissa käytettäessä tavanomaista ohennuslaitetta. Vaikka saatavan osittaishydrolysaatin viskositeettia voidaan supistaa käyttämällä tärkkelyksen vesilietettä, jonka kiinteiden tärkkelys-aineiden pitoisuus on alhaisempi, kaupallisessa prosessissa on erittäin toivottavaa valmistaa osittaishydrolysaatti, jonka kiinteiden tärk-kelysaineiden pitoisuus on enemmän kuin 25 p-%, ja erityisesti hydro-lysaatti, jossa on enemmän kuin 30 % kiinteitä tärkkelysaineita.Csittahydrolysate having a viscosity of 20,000 cps or higher cannot be effectively utilized in commercial starch thinning processes using a conventional thinner. Although the viscosity of the resulting partial hydrolyzate can be reduced by using an aqueous starch slurry with a lower solids content, it is highly desirable in a commercial process to prepare a partial hydrolyzate having a solids content of more than 25% by weight, and in particular a hydrolyzate with more than 30% solid starches.

Tällöin on toivottavaa käyttää alunperin vesilietettä, jossa on 30-35 % kiinteitä tärkkelysaineita, pH:n, jossa se on valmistettu, pitäisi olla alle 6,0 kun taas merkittäviä etuja valmistuksessa ja ohennettuja hydrolysaatteja saadaan kun pH on vähemmän kuin 5,5 (esim 7500 cps.). Valmistuksessa 5,0:a alhaisempi pH ahtaa tulokseksi erityisen edullisia osittaishydrolysaatteja esillä olevan keksinnön käyttämiseksi.In this case, it is desirable to initially use an aqueous slurry with 30-35% solid starches, the pH at which it is prepared should be less than 6.0 while significant advantages in preparation and dilute hydrolysates are obtained when the pH is less than 5.5 (e.g. 7500 cps.). In the preparation, a pH lower than 5.0 results in particularly preferred partial hydrolysates for use in the present invention.

Käsittely <P^-amy laasi 1 laTreatment <P ^ -amy glass 1 la

Esillä olevassa keksinnössä on olennaista että osittaishydrolysaatti, jonka D.E. on vähemmän kuin 2,0, käsitellään ja hydrolysoidaan -amy-laasilla lämpötilassa vähintään 93°C. Tavallisesti on ei-toivottavaa käsitellä osittaishydrolysaatti aluksi o<-amylaasi1 Ia lämpötilassa ja prosessiolosuhteisga, jotka olennaisesti inaktivoivat entsyymin koho-' tetussa lämpötilassa (esim. noin 110°C), käsitelty osittaishydrolysaatti pitäisi jäähdyttää nopeasti alempaan lämpötilaan entsyymin lämpötilasta johtavan inaktivoitumisen estämiseksi. Käsittelyvaihe -amylaasi 11a kohotetussa lämpötilassa antaa tulokseksi osittaishydrolysaatin, jossa o/-amy 1 aasi voi tehokkaasti ohentaa hydrolysaattia edelleensaostumisen tapahtumatta. Sopimattomat prosessiolosuhteet, jotka seuraavat osittaishydrolysaatin muodostumista, mutta ennen sen käsittelyä cK-amylaasilla, voivat muuttaa osittaishydrolysaattia riit- 12 58942 tävästi niin, että sillä ei ole välttämättömiä ominaisuuksia estämään tärkkelyksen saostumista. Tällöin halutun osittaishydrolysaatin muodostumisen jälkeen, mutta ennen amylaasin lisäystä, prosessiolosuh-teet pitäisi säilyttää sellaisina että ne säilyttävät osittaishydro-lysaatin luonteen muuttumattomana.In the present invention, it is essential that the partial hydrolyzate which D.E. is less than 2.0, is treated and hydrolyzed with amylase at a temperature of at least 93 ° C. Generally, it is undesirable to initially treat the partial hydrolyzate at a temperature of o β-amylase 1 Ia and process conditions that substantially inactivate the enzyme at an elevated temperature (e.g., about 110 ° C), the treated partial hydrolyzate should be rapidly cooled to a lower temperature to prevent enzyme activation. The treatment step of amylase 11a at elevated temperature results in a partial hydrolyzate in which the o / amylase can effectively dilute the hydrolyzate without further precipitation. Unsuitable process conditions following the formation of the partial hydrolyzate, but before treatment with cK-amylase, can sufficiently modify the partial hydrolyzate so that it does not have the necessary properties to prevent the precipitation of starch. In this case, after the formation of the desired partial hydrolyzate, but before the addition of the amylase, the process conditions should be maintained so as to retain the nature of the partial hydrolyzate.

Tehokas keino osittaishydrolysaatin luonteen säilyttämiseksi on keskeyttää hydrolyysi tai hidastaa sitä ennen käsittelyä o^-amylaa-silla. Hydrclyysin keskeytystä tai hidastusta voidaan tehokkaasti kontrolloida jäähdyttämällä osoittaishydrolysaattia 100°C:n lämpötilaan ja säätämällä pH välille 5,8- 8,5. Osittaishydrolysaatin jäähdyttäminen voidaan helposti toteuttaa päästämällä tuote ilmakehän paineeseen. pH:n säätö voidaan suorittaa heti ennen osittais-hydrolysaatin jäähdytystä lämpötilaan alle 100°C tai heti sen jälkeen. Kuitenkin on todettu, että tehokkain tapa hydrolyysin saattamiseksi loppuun on suorittaa pH:n säätö heti ennen jäähdytystä kun taas osittaishydrolysaatti pidetään lämpötilassa yli 120°C ylipaineessa. Mitä neutralisoivaa emästä tahansa, mikä ei estä merkittävästi ^ -amylaasin entsymaattista aktiivisuutta (esim. alkali ja alkaalis-ten maametallien neutraloivat emäkset kuten natriumhydroksidi, natrium- ja kalsiumkarbonaatit ja -bikarbonaatit, kalsiumhydroksidi jne) voidaan käyttö pH:n säätämiseen. Jos pH:n säätämiseen käytetään muita suoloja tai alkaleja kuin kaisiumioneja, tavanomaiset määrät kalsium-ioneja pitäisi yhdistää osittaishydrolysaattiin entsyymin maksimaalisen elinkelpoisuuden ylläpitämiseksi. Yllämainittujen välttämättö -mien ominaisuuksien omaavan osittaishydrolysaatin tarkoitus on saada perusaine, joka voidaan tehokkaasti hydrolysoida ©/-amylaasi11a ylläpitäen samanaikaisesti sille ominaista hydrolysaattiluonnetta.An effective way to preserve the nature of the partial hydrolyzate is to interrupt or slow the hydrolysis prior to treatment with o-amylase. The interruption or retardation of the hydrolysis can be effectively controlled by cooling the partial hydrolyzate to 100 ° C and adjusting the pH to between 5.8 and 8.5. Cooling of the partial hydrolyzate can be easily accomplished by releasing the product at atmospheric pressure. The pH adjustment can be performed immediately before or immediately after cooling the partial hydrolyzate to below 100 ° C. However, it has been found that the most effective way to complete the hydrolysis is to perform pH adjustment immediately prior to cooling while the partial hydrolyzate is maintained at a temperature above 120 ° C under overpressure. Any neutralizing base that does not significantly inhibit the enzymatic activity of β-amylase (e.g., alkali and neutralizing bases of alkaline earth metals such as sodium hydroxide, sodium and calcium carbonates and bicarbonates, calcium hydroxide, etc.) can be used to adjust the pH. If salts or alkalis other than calcium ions are used to adjust the pH, conventional amounts of calcium ions should be combined with the partial hydrolyzate to maintain maximum viability of the enzyme. The purpose of a partial hydrolyzate having the above-mentioned essential properties is to obtain a basic substance which can be efficiently hydrolyzed by β-amylase 11a while maintaining its characteristic hydrolyzate character.

Näiden erityisten ohennettujen hydrolysaattien saamiseksi on välttämätöntä hydrolysoida osittaishydrolysaattia edelleen käsittelemällä sitä °<-amylaasi1 la (esim. tavallisesti vähintään puolella ohennuk-seen käytetyn 'X-amylaasin kokonaismäärästä), pH-olosuhteissa, jotka ovat edullisia hydrolysoitumiselle antaen hydrolyysin sen jälkeen 'jatkua lämpötilassa vähintään 93°C. Sellainen käsittely ei ainoastaan estä saostumista vaan antaa myös keinon supistaa merkittävästi tarvittavan entsyymin kokonaismäärää. Jos osittaishydrolysaatti tässä prosessivaiheessa pelkästään jäähdytetään tavanomaiseen ohennus-lämpötilaan esim. noin 79-88°C ja ohennetaan, tuloksena saatava tuote tulee osoittamaan merkittävää saostumista ja tarvitsee suuria määriä <~<.-amy laasi a ja/tai konversioentsyyme jä .In order to obtain these particular dilute hydrolysates, it is necessary to further hydrolyze the partial hydrolyzate by treating it with an α-amylase (e.g. usually at least half of the total amount of 'X-amylase' used for thinning) at pH conditions favorable to hydrolysis at least after hydrolysis. 93 ° C. Such treatment not only prevents precipitation but also provides a means to significantly reduce the total amount of enzyme required. If the partial hydrolyzate in this process step is merely cooled to a conventional dilution temperature, e.g. about 79-88 ° C and diluted, the resulting product will show significant precipitation and will require large amounts of <~ <.- Amylase α and / or conversion enzyme.

j«v> ' ' 13 58942j «v> '' 13 58942

Se ajanjakso, jona osittaishydrolysaatti a lkukäsite 1lään c<-amy]aa-silla lämpötilassa yli 93°C, riippuu suuresti entsyymillä suoritettavan hydrolyysivaiheen lämpötilasta. Yleensä c<-amylaasi1la lämpötilassa 93-100°C suoritettavan käsittelyn viipymäaika on noin 0,5-25 minuuttia. Yli 25 minuutin viipymäaikaa voidaan käyttää tässä o<-amy-laasilla suoritettavassa käsittelyssä ilman saostumista kun hydro-lysaattiin on lisätty sellainen määrä entsyymiä, että se riittää hydrolysaatin ohentamiseen. Tällöin voidaan käyttää melko korkeita lämpötiloja alkuhydrolysoinnissa o<-amylaasi11a (esim. 2 minuuttia 98°C:ssa tai tämän yli, 4 minuuttia 97°C:ssa ja/tai 6 minuuttia 95°C:ssa tai tämän yli) yhdessä suurempien käytettävien ©<-amylaasi-määrien kanssa ilman, että saatanan tuotteen suodatettavuuteen vaikutetaan merkittävästi. Tällaiset käsittelyn lisäjaksot kuitenkin aiheuttavat helposti entsyymin deaktivoitumista ja ohennetun hydrolysaatin tuottamiseen tarvittavan entsyymin kokonaismäärän kasvua. Lämpötilan ylärajalla (esim. noin 99°C) viipymäaika noin 30-90 sekuntia riittää kun taas noin 94°C:ssa tarvitaan tavallisesti noin 15-25 minuuttia. Osittaishydrolysaatin hydrolyysiin tarvittavan entsyymimäärän supistamiseksi säilyttäen samanaikaisesti ohennetun hydrolysaatin parantuneet omi nai suudet, on edullista suorittaa hydrolyysi lämpötiloissa yli 96°C, 95°C ja 94°C käytettyjen aikojen ollessa vastaavasti korkeintaan 2, 6 ja 10 minuuttia. Kontrolloidun lämpötilan vaikutusta ohennettujen hydrolysaattien sakkaroitumiseen on tarkemmin selostettu esimerkeissä.The period of time during which the partial hydrolyzate concept is c <-amy] aa at a temperature above 93 ° C depends largely on the temperature of the hydrolysis step performed with the enzyme. In general, the residence time of the c? -Amylase1la at 93-100 ° C is about 0.5-25 minutes. A residence time of more than 25 minutes can be used in this treatment with o <-amylase without precipitation when an amount of enzyme is added to the hydrolyzate sufficient to dilute the hydrolyzate. In this case, relatively high temperatures can be used in the initial hydrolysis of o <-amylase11a (e.g. 2 minutes at or above 98 ° C, 4 minutes at 97 ° C and / or 6 minutes at 95 ° C or above) in combination with the larger © <-amylase levels without significantly affecting the filterability of Satan's product. However, such additional treatment cycles readily cause inactivation of the enzyme and an increase in the total amount of enzyme required to produce the diluted hydrolyzate. At the upper temperature limit (e.g., about 99 ° C), a residence time of about 30-90 seconds is sufficient, while at about 94 ° C, about 15-25 minutes are usually required. In order to reduce the amount of enzyme required for the hydrolysis of the partial hydrolyzate while maintaining the improved properties of the diluted hydrolyzate, it is preferred to perform the hydrolysis at temperatures above 96 ° C, 95 ° C and 94 ° C for up to 2, 6 and 10 minutes, respectively. The effect of the controlled temperature on the saccharification of the diluted hydrolysates is described in more detail in the examples.

°<-Amylaasi, jolla osittaishydrolysaatti käsitellään ja hydrolysoidaan edelleen lämpötilassa 93-100°C, on sopivimmin se 11 ai stac^-amy1 aasia, jolla on lämpöstabiliteetti ohennettu osittaishydrolysaatin valmistuksessa vallitsevissa olosuhteissa. Yleensä voidaan käyttää niitä ©<!-amy laasi valmisteita, jotka ovat lämpöstabii li a ^-amylaa-sia ja kykeneviä säilyttämään 75 % aktiviteetistaan liuotettaessa tärkkelystä tunnin ajan 77-S8°C:n lämpötilassa ko.'entsyymin optimi-pH-olosuhteissa. Lämpöstabiileja valmisteita sellaisista mikro-orga-nismeistä, kuten bakteeri- (esim. Basillus substilis), sieni- (esim. Aspergillus oryzae), korkeimmista kasvis- (esim. ohea) ja eläinläh-teistä voidaan käyttää.The α-amylase with which the partial hydrolyzate is further treated and hydrolyzed at a temperature of 93-100 ° C is preferably the 11β-amylase which has thinned thermal stability under the conditions prevailing in the preparation of the partial hydrolyzate. In general, those amylase preparations which are thermally stable and amylase and which are able to retain 75% of their activity when dissolved in starch for one hour at 77 DEG-8 DEG C. under optimum pH conditions for the enzyme in question can be used. Thermally stable preparations from microorganisms such as bacterial (e.g. Basillus substilis), fungal (e.g. Aspergillus oryzae), higher vegetable (e.g. thin) and animal sources can be used.

Vaikkakin epäpuhtaita o^-amylaasivalmisteita voidaan käyttää, sopivimmin käytetään puhdistettuja entsyymituotteita, koska ohennus ja seuraava sakkarointi sekä saalis tästä ovat tällöin helpommin kontrolloitavissa. Esimerkkinä mainittavat «^-amylaasivalmisteet sisältävät bak- 14 58942 teeri entsyymejä kuten "Takamine H T - tuhat" ja "Tenase" (Miles laboratoriot), "Rhozyme H-39" (Rohm et Haas) ja ”Ban 120" (Novo Industri), ja sieni -iN£-amy laas i va Imisteita, kuten "Clarase” (Miles laboratoriot). Koska ohennusvaiheet suoritetaan korkeissa lämpötiloissa ja entsyymin inaktivoi nti a suosivina ajanjaksoina, tarvittavien entsyymien vähimmäismäärä saavutetaan parhaiten käyttämällä bakteeri- tx. - amy laas i va Imi s tei t a .Although impure o 2 -amylase preparations can be used, purified enzyme products are preferably used because the dilution and subsequent saccharification and yield are then more easily controlled. Exemplary β-amylase preparations contain bacterial enzymes such as "Takamine HT - thousand" and "Tenase" (Miles laboratories), "Rhozyme H-39" (Rohm et Haas) and "Ban 120" (Novo Industri), and fungus -iN £ -amy laas i va Imiste such as “Clarase” (Miles Laboratories). Because the thinning steps are performed at high temperatures and during periods of favorable inactivation of the enzyme, the minimum amount of enzymes required is best achieved using bacteria. - Amy laas i va Imi s tei t a.

Se entsyymin määrä, jo 1 lahosittaishydrolysaatti käsitellään, voi vaihdella huomattavasti. Koska prosessin alkuvaiheet ennen käsittelyä entsyymillä, ja siten ennen ohennusvaiheita, (joita on kuvattu tarkemmin myöhemmin) ehkäisevät saostumista, se entsyymival-misteen vähimmäismäärä, joka tarvitaan hydrolysaatin ohentamiseen, on merkittävästi vähäisempi kuin vastaavat tavanomaisessa entsyymillä suoritettavassa ohennuksessa tarvittava entsyymin määrä. Haluttaessa voidaan käyttää£<-amylaasin entsymaattisia määriä enemmän kuin on välttämätöntä hydrolysaatin ohentamiseen sopivasti ilman, että merkittävästi vaikutetaan valmistettavien sakkaroitu-jen tuotteiden suodatusominaisuuksiin (esim. haluttaessa lisätä ohentamisen nopeutta). Verrattuna tavanomaisiin entsyymeillä suoritettaviin ohennusprosesseihin, on todettu, että keksinnön mukainen ohennusmenetelmä supistaa huomattavasti tarvittavan c^-amylaasin määrää, (esim. noin 25-50 % tai enemmän).The amount of enzyme already treated with 1 dilute hydrolyzate can vary considerably. Because the initial steps of the process prior to enzyme treatment, and thus prior to the dilution steps (described in more detail below), prevent precipitation, the minimum amount of enzyme preparation required to dilute the hydrolyzate is significantly less than the corresponding amount of enzyme required for conventional enzyme dilution. If desired, more enzymatic amounts of ε-amylase may be used than are necessary to suitably dilute the hydrolyzate without significantly affecting the filtration properties of the saccharified products to be prepared (e.g., to increase the rate of dilution). Compared to conventional enzyme thinning processes, it has been found that the thinning method of the invention significantly reduces the amount of β-amylase required, (e.g., about 25-50% or more).

Kuten on tunnettua, tarvittavan entsyymimäärän määrääminen painon perusteella ei ole tarkka keino tarvittavan entsyymimäärän määräämiseksi. Tarvittava entsyymimäärä voidaan sen vuoksi ilmaista parhaiten termillä entsyymin aktiivisuusyksikkö yhtä grammaa tärkkelystä kohti kuivapainosta laskettuna. Yksi yksikkö -amylaasia, tämän mukaan, määritellään sellaisena määränä, joka liuottaa 20 g kaupallista vi1jatärkkelystä 10 p-% tärkkelyksen vesilietteenä laskettuna kuiva-aineesta, 75°C:ssa ja pH:ssa 6,3 15 minuutissa nestehydrolysaatiksi, josta otetun 50 ml näytteen virtausaika standardikokoisen 50 ml pipetin lävitse on 40 sekuntia. Vertauksen vuoksi bakteeri-o<-amylaasivalmisteiden arvioidut aktiviteetit määriteltyinä standardimenetelmällä ovat seuraavat:As is known, determining the amount of enzyme required by weight is not an accurate means of determining the amount of enzyme required. The amount of enzyme required can therefore best be expressed by the term unit of enzyme activity per gram of starch on a dry weight basis. One unit of amylase, as defined herein, is defined as the amount that dissolves 20 g of commercial starch starch as a 10% by weight aqueous starch slurry, calculated on the dry matter, at 75 ° C and pH 6.3 in 15 minutes into a liquid hydrolyzate from which a 50 ml sample the flow time through a standard 50 ml pipette is 40 seconds. For comparison, the estimated activities of the bacterial o-amylase preparations, determined by the standard method, are as follows:

Entsyymi Aktiviteetti yks./g entsyymiä "Rhozyme H-39" (Rohm & Haas) 650 "Ban 120" (Novo Industri) 250 "Tenase" (Miles Laboratories) 275 ”Takamine HT-1000" (Miles Laboratories) 460 .,y · '· ib 58942 Tärkkelyshydrolysaatin ohentamiseen tarvittavan c>C - amy laas i n määrä riippuu lähinnä tärkkelyshydrolysaatissa olevien kiinteiden aineiden määrästä. Suurempi kiinteiden aineiden määrä tekee välttämättömäksi suuremman amylaasimäärän käytön. Yleensä c<-amy laas i 11 a suoritettavassa käsittelyssä ja sitä seuraavasssa keksinnön mukaisessa ohennus-vaiheessa käytettävän A:-amylaasin määrä on riittävä antamaan olennaisesti ei-saostuvan hydrolysaatin. Tavallisesti ohennetun hydro-lysaatin valmistukseen tarvittavan c<-amylaasin määrä on tällöin suurempi kuin noin 5,0 yksikköä °<^-amy laasia 100 g kuivia tärkkelyshydrolysaatin kiinteitä aineosia kohti. Haluttaessa voidaan käyttää enemmän ^-amylaasia hydrolysoitumisnopeuden lisäämiseksi (esim. 50 yksikköä tai enemmän). Tällaiset lisämäärät ovat tavallisesti tarpeettomia, koska ne nostavat entsyymistä aiheutuvia kustannuksia ja lisäävät suodatuksesta aiheutuvia kysymyksiä, jotka johtuvat entsy-maattivaImi s teen epäpuhtauksista, kuten valkuaisaineista yms . Tällöin ohennettujen hydrolysaattien kaupallisessa valmistusprosessissa tarvittavan ^-amylaasin määrä haluttua ohennettua hydrolysaattia valmistettaessa on noin 10-40 yksikköä 100 g tärkkelyshydrolysaatin kiinteitä aineosia kohti, sopivimmin noin 15-30 yksikköä. Merkittävää supistumista tarvittavan 0<l-amylaasin kokonaismäärässä, prosessin tehostumista ja tuotteiden parantumista saavutetaan jos vähintään puolet tarvittavan oC-amylaasin määrästä lisätään aluksi osittais-hydrolysaattiin lämpötilassa 93-100°C. Lisäetuja saavutetaan lisättäessä yli 75 % ohennuksessa tarvittavasta Ad-amylaasin määrästä osittaishydrolysaatin käsittelyssä ja sopivimmin olennaisesti koko tarvittava cKramylaasimäärä (95 % tai enemmän) lisätään osittais-hydrolysaattiin lämpötilassa 93-100°C.Enzyme Activity units / g of enzyme "Rhozyme H-39" (Rohm & Haas) 650 "Ban 120" (Novo Industri) 250 "Tenase" (Miles Laboratories) 275 "Takamine HT-1000" (Miles Laboratories) 460., Y · '· Ib 58942 The amount of c> C-Amylase required to dilute the starch hydrolyzate depends mainly on the amount of solids in the starch hydrolyzate, the higher amount of solids necessitates the use of a higher amount of amylase. the amount of Δ-amylase used in the dilution step is sufficient to give a substantially non-precipitating hydrolyzate, usually the amount of β-amylase required to prepare the diluted hydrolyzate is greater than about 5.0 units ° <^ - Amylase 100 g of dry starch hydrolyzate solids If desired, more β-amylase may be used to increase the rate of hydrolysis (e.g., 50 units or more). unnecessarily because they increase the cost of the enzyme and increase the filtration issues due to enzymatic impurities such as proteins and the like. In this case, the amount of β-amylase required in the commercial process for the preparation of the diluted hydrolysates in the preparation of the desired diluted hydrolyzate is about 10 to 40 units per 100 g of starch hydrolyzate solids, preferably about 15 to 30 units. Significant reduction in the total amount of 0 <1-amylase required, process efficiency and product improvement are achieved if at least half of the amount of 0 C-amylase required is initially added to the partial hydrolyzate at 93-100 ° C. Additional benefits are obtained by adding more than 75% of the amount of Ad-amylase required for dilution in the partial hydrolyzate treatment, and preferably substantially all of the required amount of c-chramylase (95% or more) is added to the partial hydrolyzate at 93-100 ° C.

-Amylaasia suoritetun käsittelyn jälkeinen hydrolyysi-Hydrolysis after amylase treatment

Osittaishydrolysaatin käsittelyn jäIkeen ©<-amylaasi11a lämpötilassa 93-100°C, ohennettu hydrolysaatti valmistetaan jäähdyttämällä hydro-lysaatti lämpötilaan 85-93°C. ©<-Amylaasin annetaan sen jälkeen hydrolysoida hydrolysaatti DE-arvoon noin 5,0 tai enemmän. Saostumisen estämiseksi ja hydrolysointientyymien tehokkuuden optimoimiseksi, hydro-lysaatin ohentaminen suoritetaan sopivimmin vähentämällä ohennus-lämpötilaa vähintään kahdessa vaiheessa siten, että lämpötilan alenema kasvaa asteittain. Ohennussäiliöt, joissa lämpötilat ovat progressiivisesti alempia kuin edellisissä ohennussäilioissa, tarjoavat keinon tällaiseen ohennuslmpötilojen alentamiseen. Lämpötilat noin 88-93°C noin 30-90 minuutin ajanjaksona riittää tavallisesti väli vaiheeseen.Seuraava 16 5894 2 ohennus voidaan suorittaa käyttäen lämpötiloja noin 85-91°C noin 1-6 tunnin ajan. Nopeus, jolla hydrolysaatti ohenee, riippuu hydrolysaatissa olevien kiinteiden aineiden väkevyydestä, ajasta ja ohennuslämpötiloista yhtä hyvin kuin käytettävien cx-amylaa-siyksikköjen määrästä. Esimerkiksi ohennettu hydrolysaatti, jonka DE on noin 7-13 ja joka on olennaisesti vapaa saostumisesta, voidaan saada ohentamalla hydrolysaattia, jonka kiinteiden aineiden pitoisuus on 32 %, 25 yksiköllä c*u-amylaasia noin 1 tunnin ajan lämpötilassa 91-1°C (so. väliohennusvaiheessa) jota seuraa lisäohennus lämpötilassa 88-1°C.After treatment of the partial hydrolyzate with ε-amylase 11a at 93-100 ° C, the diluted hydrolyzate is prepared by cooling the hydrolyzate to 85-93 ° C. The amylase is then allowed to hydrolyze the hydrolyzate to a DE of about 5.0 or greater. In order to prevent precipitation and to optimize the efficiency of the hydrolysis clumps, the dilution of the hydrolyzate is preferably carried out by reducing the dilution temperature in at least two steps so that the temperature decrease gradually increases. Dilution tanks in which the temperatures are progressively lower than in previous dilution tanks provide a means of lowering such dilution temperatures. Temperatures of about 88-93 ° C for a period of about 30-90 minutes are usually sufficient for an intermediate step. The next 16 5894 2 dilution can be performed using temperatures of about 85-91 ° C for about 1-6 hours. The rate at which the hydrolyzate thins depends on the concentration, time, and dilution temperatures of the solids in the hydrolyzate as well as the number of cx-amylase units used. For example, a diluted hydrolyzate having a DE of about 7-13 and substantially free of precipitation can be obtained by diluting a hydrolyzate having a solids content of 32% with 25 units of c * u-amylase for about 1 hour at 91-1 ° C (i.e. in the intermediate dilution step) followed by further dilution at 88-1 ° C.

Kuten yllä on todettu, käsittelyä ^-amylaasi11a (esim. 93-100°C:ssa) seuraavilla prosessiolosuhtei11a on painotettu vaikutus saatavaan ohennettuun hydrolysaattiin ja tästä valmistettuihin sakkaroitui-hin tuotteisiin. On todettu, että yleensä merkittävää konversio-siirapin jäännöksen supistumista valmistettaessa tämä ohennetusta hydrolysaatista saavutetaan annettaessa hydrolyysin jatkua lämpötilassa yli 88°C vähintään 5 minuutin ajan tai kauemmin. Annettaessa hydrolyysin jatkua lämpötilassa vähintään 88°C 10 minuuttia tai kauemmin (sopivasti 15-25 minuuttia), saadaan konversiosiirap-pia, jossa tärkkelysjäännös on vähemmän kuin 0,05 %. Nopeudella, jolla hydrolysaation annetaan jatkua lämpötilassa 85-100°C, on myös painotettu vaikutus ohennetun hydrolysaatin ominaisuuksiin. Nopeasti tapahtuva lämpötilan alentaminen (esim. 5,5°C alle noin minuutissa) on taipuvainen lisäämään konversiosiirapin jäännöstä. Käyttäen asteittaisia tai progressiivisesti kasvavia lämpötila-vähennyksiä sen jälkeen, kun oc-amylaasilla tapahtuva hydrolyysi on aloitettu lämpötilavä1i1lä 93-100°C, tuloksena saatavalla hyd-rolysaatilla on tavallisesti merkittävästi muuttuneet sakkaroitu-misominaisuudet verrattuna hydrolysaattiin, joka on valmistettu käyttäen suurempia alennuksia lämpötilassa. Enenevät alennukset lämpötilassa voidaan toteuttaa askeleittain kuten yllä on selostettu (esim. panoksittain jokaisessa panoksessa ollen progressiivisesti edellistä alempi lämpötila) tai asteittain ja jatkuvasti alentaen hydrolysointilämpötiloja. Vaikka 1,1^C:a minuutissa vähäisemmät keskimääräiset kasvavat alennukset lämpötilassa (esim. ensimmäisten 10 minuutin aikana öc-amylaasilla suoritetun käsittelyn jälkeen) osoittavat ohennetun hydrolysaatin sakkarointiominai-suuksia, keskimääräiset kasvavat vähennykset lämpötilassa (88-100°C) noin 0,3°C minuutissa (sopivasti vähemmän kuin 0,14°C minuutissa) parantaa täten valmistetun osittaishydrolysaatin ominaisuuksia. Ohjelmoimalla huolellisesti lämpötilan alennuksen· nopeus välikLlS' 17 58942 B8-10Q°C, tarvittava <^c-amylaasin määrä voidaan minimoida välille noin 10-15 yksikköä 100 g hydrolysaatin kiinteitä aineosia kohti.As stated above, the process conditions following the treatment with? -Amylase (e.g. at 93-100 ° C) have a weighted effect on the dilute hydrolyzate obtained and the precipitated products prepared therefrom. It has been found that, in general, a significant reduction in the conversion syrup residue in the preparation of this dilute hydrolyzate is achieved by allowing the hydrolysis to continue at a temperature above 88 ° C for at least 5 minutes or longer. By allowing the hydrolysis to continue at a temperature of at least 88 ° C for 10 minutes or longer (suitably 15-25 minutes), a conversion syrup is obtained in which the starch residue is less than 0.05%. The rate at which hydrolysis is allowed to proceed at 85-100 ° C also has a weighted effect on the properties of the diluted hydrolyzate. Rapid lowering of the temperature (e.g., 5.5 ° C below about a minute) tends to increase the residue of the conversion syrup. Using gradual or progressively increasing temperature reductions after hydrolysis with α-amylase is initiated at 93-100 ° C, the resulting hydrolyzate usually has significantly altered saccharification properties compared to the hydrolyzate prepared using higher temperature reductions. Increasing decreases in temperature can be implemented stepwise as described above (e.g., batchwise in each batch, being progressively lower than the previous temperature) or gradually and continuously lowering the hydrolysis temperatures. Although average increasing decreases in temperature of less than 1.1 ° C per minute (e.g., during the first 10 minutes after treatment with? -Amylase) indicate saccharification properties of the diluted hydrolyzate, average increasing decreases in temperature (88-100 ° C) of about 0.3 ° C per minute (suitably less than 0.14 ° C per minute) improves the properties of the partial hydrolyzate thus prepared. By carefully programming the temperature reduction rate between 17 58942 B8-10 ° C, the amount of β-amylase required can be minimized to between about 10-15 units per 100 g of hydrolyzate solids.

Ohennettujen hydrolysaattien sakkarointiSaccharification of dilute hydrolysates

Ohennuksen jälkeen ohennetun hydrolysaatin pH ja lämpötila säädetään optimiksi entsyymisakkarointia varten halutun konversiosiira-pin saamiseksi. Riippuen halutusta konversiosiirapista, ohennetussa hydrolysaatissa olevaa oc-amylaasia voidaan inaktivoida tai pitää sellaisenaan sakkarointientsyymin aktiivisuuden parantamiseksi ja/tai lisäämiseksi. Keksinnön mukaan valmistetut ohennetut hydrolysaatit ovat saostumattomassa muodossa ja estävät luonnostaan saostumista entsymaattisen sakkaroinnin olosuhteissa. Ohennetuista hydrolysaateista valmistetut konversiosiirapit osoittavat tällöin merkittävästi parantunutta suotautumisnopeutta verrattuina ohennetuista hydrolysaateista valmistettuihin siirappei-hin. Sakkaroitumisnopeudet ja saaliit kasvavat sakkarointiin tarvittavan entsyymimäärän samanaikaisesti supistuessa käytettäessä tämän keksinnön mukaista ohennettua hydrolysaattia.After dilution, the pH and temperature of the diluted hydrolyzate are adjusted to optimum for enzyme saccharification to obtain the desired conversion syrup. Depending on the desired conversion syrup, the α-amylase in the dilute hydrolyzate may be inactivated or maintained as such to enhance and / or increase the activity of the saccharification enzyme. The thinned hydrolysates prepared according to the invention are in non-precipitated form and inherently prevent precipitation under conditions of enzymatic saccharification. Conversion syrups made from diluted hydrolysates then show a significantly improved rate of infiltration compared to syrups made from diluted hydrolysates. Saccharification rates and yields increase as the amount of enzyme required for saccharification decreases while using the diluted hydrolyzate of this invention.

Konvertoituja sokerituotteita, jotka ovat olennaisesti vapaita saostuneesta tärkkelyksestä ja joilla on haluttu kokoomus ja sokeripitoisuus, voidaan saada suoraan ohennetusta hydrolysaatista käyttäen sopivaa sakkarointientsyymiä ja halutun tuotteen valmistukseen välttämättömiä olosuhteita. Tällöin tavanomaisia sakka-rointiolosuhteita ja entsyymivalmisteita voidaan käyttää valmistettaessa konvertoituja sokerituotteita, jotka sisältävät halutun koostumuksen vi1jasiirap in aineosia, kuten dekstroosia, dekstrii-niä, maltoosia, maltodekstriiniä, suuri- ja alhaismolekyylipainoi-sia polysakkarideja.Converted sugar products that are substantially free of precipitated starch and have the desired composition and sugar content can be obtained directly from the diluted hydrolyzate using a suitable saccharification enzyme and the conditions necessary to prepare the desired product. In this case, conventional precipitation conditions and enzyme preparations can be used in the preparation of converted sugar products containing ingredients of the desired composition, such as dextrose, dextrin, maltose, maltodextrin, high and low molecular weight polysaccharides.

Esillä olevan keksinnön mukaiset hydrolysaatit ovat erityisen soveliaita käytettäväksi lähtöaineina valmistettaessa dekstroosin kon-versiosiirappeja. Valmistettaessa tällaisia dekstroosin konversio-siirappeja mitä tahansa sellaista glykoamylaasivalmistetta voidaan käyttää, joka saa tavanomaiset ohennetut hydrolysaatit sakkaroitu-maan ohennetuksi hydrolysaatiksi. Esimerkkejä glykoamylaasivalmis-teista ovat (usein amyloglukosidaasit) valmisteet, jotka sisältävät Aspergillus, Clostridium, Mucor ja Rhizopus genera-mikro-organis-meista saatuja entsyymejä. Sellaiset glukoamylaasivalmisteet, jotka on jalostettu tai muunnettu muuttamaan transglukosuloosiaktiivi-suutta, ovat erityisen soveliaita käytettäviksi haluttaessa saada 18 58942 konversiosiirappia, jolla on korkea dekstroosipitoisuus. Esimerkillisiä sakkarointiolosuhteita ja/tai glukoamylaasivalmisteita, jotka hidastavat transglukosulaasiaktiivisuutta, on selostettu U.S.-patenteissa 2.881.1 15, 2.893.921 , 3.012.944, 2.967.805, 2.970.086, 3.329.578, 3.197.338, 3.137.639, 3.067.108, 3.303.102, 3.047.471, 3.039.936, 2.967.804 jne. Haluttessa muitakin entsyymejä, kuten amylo-1,6-glukosidaasia (esim. R-entsyymit-isoamylaasi-pullulanaasi jne.) voidaan käyttää suorittamaan ohennettujen hyd-rolysaattien konversio dekstroosiksi.The hydrolysates of the present invention are particularly suitable for use as starting materials in the preparation of dextrose conversion syrups. In preparing such dextrose conversion syrups, any glycoamylase preparation that causes conventional diluted hydrolysates to saccharify to a dilute hydrolyzate can be used. Examples of glycoamylase preparations are (often amyloglucosidases) preparations containing enzymes derived from the microorganisms Aspergillus, Clostridium, Mucor and Rhizopus genera. Glucoamylase preparations that have been processed or modified to alter transglucosulose activity are particularly suitable for use in obtaining 18,58942 high dextrose conversion syrups. Exemplary saccharification conditions and / or glucoamylase preparations that retard transglucosulase activity are described in U.S. Patents 2,881.15, 2,893,921, 3,012,944, 2,967,805, 2,970,086, 3,329,578, 3,197,338, 3,137,639, 3,067. .108, 3,303,102, 3,047,471, 3,039,936, 2,967,804, etc. If desired, other enzymes such as amyl-1,6-glucosidase (e.g., R-enzymes-isoamylase-pullulanase, etc.) can be used to perform dilute hydrophilic conversion of rolysates to dextrose.

Ohennetun hydrolysaatin sakkarointiin dekstroosiksi käytettävän glukoamylaasin määrä on riippuvainen monista tekijöistä, kuten (1) entsyymi valmisteen tehosta, (21 sakkarointiolosuhteista (esim. lämpötila, kiinteiden aineiden pitoisuus, pH jne.), (3) halutusta konversioajasta, (4) entsyymi- ja prosessi kustannuksista jne. Käytettäessä tavanomaisia määriä glukoamylaasivalmistettu, on todettu, että halutun siirapin valmistukseen välttämätön kokonais-konversioaika supistuu olennaisesti käyttämällä tämän keksinnön mukaisia ohennettuja hydrolysaatteja (esim. noin 20-30 %:n supistus konversioajassa). Samaten todetaan olennainen supistus sakka-rointiin tarvittavan entsyymin määrässä käyttämällä tavanomaisia sakkarointiolosuhteita ja konversioaikoja yhdessä supistetun glu-koamylaasin annostuksen kanssa. Riippuen halutusta tavoitteesta, dekstroosipitoisuudeltaan (kuivia aineosia) noin 90-06 p-% konver-siosiirappeja saadaan tavallisesti sakkaroimalla ohennettua hyd-rolysaattia noin 500-1000 yksiköllä glukoamylaasivalmistetta 100 g ohennetun hydrolysaatin kiinteitä aineosia kohti. Konversiosiirap-peja varten, joilla on alhaisempi D.E. ja/tai dekstroosipitoisuus, voidaan käyttää vähemmän glukoamylaasiyksiköitä ja/tai lyhyempää konversioaikaa.The amount of glucoamylase used to saccharify the diluted hydrolyzate for dextrose depends on many factors, such as (1) the potency of the enzyme preparation, (21 saccharification conditions (e.g., temperature, solids content, pH, etc.), (3) desired conversion time, and (4) enzyme costs, etc. When using conventional amounts of glucoamylase, it has been found that the total conversion time required to prepare the desired syrup is substantially reduced by using the dilute hydrolysates of this invention (e.g., about 20-30% reduction in conversion time). Depending on the desired target, conversion syrups with a dextrose content (dry ingredients) of about 90 to 6% by weight are usually obtained by saccharification of a dilute hydrolyzate of about 500 to 1000% by weight, using conventional saccharification conditions and conversion times together with a reduced dosage of Glu coamylase. glucoamylase preparation per 100 g of solids of the diluted hydrolyzate. For conversion syrups with a lower D.E. and / or dextrose content, fewer glucoamylase units and / or shorter conversion times may be used.

Käytettäessä haluttua glukoamylaasivalmistetta ohennetun hydrolysaatin pH ja lämpötila säädetään optimiin ja sakkaroitumisen annetaan mennä loppuun. Havainnollinen sakkaroitumislämpötila (riippuen glukoamylaasivalmisteesta) on noin 50-70°C, optimilämpötilan useimmille glukoamylaasivalmisteille ollessa noin 54-60°C. Vastaavasti käytetään sakkarointientsyymin tavanomaisia sakkarointi-pH:n arvoja (esim. noin 3,8-5,0, mutta tavallisesti noin 4,0-4,3). Sopivissa olosuhteissa haluttu sakkaroitumisaste voidaan saavuttaa 30-100 tunnin aikana ja edullisinta on käyttää noin 60-72 tunnin konversioaikaa.When using the desired glucoamylase preparation, the pH and temperature of the diluted hydrolyzate are adjusted to the optimum and the saccharification is allowed to complete. The illustrative saccharification temperature (depending on the glucoamylase preparation) is about 50-70 ° C, with the optimum temperature for most glucoamylase preparations being about 54-60 ° C. Similarly, conventional saccharification pH values of the saccharification enzyme are used (e.g., about 3.8-5.0, but usually about 4.0-4.3). Under suitable conditions, the desired degree of saccharification can be achieved in 30 to 100 hours, and a conversion time of about 60 to 72 hours is most preferred.

19 5894 219 5894 2

Keksinnön mukaiset ohennetut hydrolysaatit ovat soveliaita myös sellaisten konversisiirappien valmistukseen, joiden dekstroosi-pitoisuus on ennaltamäärätty ja rajoitettu ja käymissokeri- ja/ tai oligosakkaridipitoisuus suhteellisen korkea. Erityisiä kon-versiosiirappeja [joita on selostettu U.S.-patentissa 3.137.B39, Hurst T.L. et ai) voidaan valmistaa ohennetusta hydrolysaatis ta entsyymisysteemin kautta, joka koostuu diastaasista (es im. /2)-amy-laasista <=<--amylaasin kanssa tai ilman tätä) ja glykoamylaasista. Samaten sellaisia koversiosiirappsja, joilla on korkea maltoosi-ja/tai oligosakkaridipitoisuus yhdessä rajoitetun dekstroosipi-tpisuuden kanssa [esim. vähemmän kuin 25 %, sopivimman vähemmän kuin 10 %), voidaan saada ohennetuista hydrolysaateista käyttäen entsyymivalmistetta, johon kuuluu diastaasia (esim. sieniperäistä oc-amylaasia ja/tai /2-amylaasia ) ja amylo-1,6-glykosidaasia (esim. R-entsyymi, isoamylaasi, pullulanaasi jne.). Samaten viljasiirap-peja, joilla on vaihtelevia pitoisuuksia dekstriiniä, maltodekstriiniä, korkeampia ja alempia polysakkarideja, maltoosia ja deks-troosia D.E.-arvon ollessa noin 18-35 (esim.ct-amylaasi osittais-hydrolysaatin osittaiseen hydrolysoimiseen, voidaan käyttää. Kaupallisissa konversiosiirapin tuotanto-olosuhteissa ohennetut hyd-rolysaatit tekevät tällöin mahdolliseksi konversiosiirapin valmistajille valmistaa konversiosiirappia, jonka sokeri koostumus on tasaisempi ja vakioisempi verrattuna tavanomaisista ohennetuista hydrolysaateista saatuihin siirappeihin.The thinned hydrolysates according to the invention are also suitable for the preparation of conversion syrups with a predetermined and limited dextrose content and a relatively high fermentation sugar and / or oligosaccharide content. Specific conversion syrups [described in U.S. Patent 3,137.B39, Hurst T.L. et al) can be prepared from a dilute hydrolyzate via an enzyme system consisting of diastase (es im. / 2) -amylase with or without <= <- amylase) and glycoamylase. Likewise, conversion syrups with a high maltose and / or oligosaccharide content in combination with a limited dextrose content [e.g. less than 25%, most preferably less than 10%) can be obtained from dilute hydrolysates using an enzyme preparation comprising diastase (e.g. fungal α-amylase and / or β-amylase) and amyl-1,6-glycosidase (e.g. R- enzyme, isoamylase, pullulanase, etc.). Likewise, cereal syrups with varying concentrations of dextrin, maltodextrin, higher and lower polysaccharides, maltose and dextrose with a DE value of about 18-35 (e.g. for the partial hydrolysis of the production of α-amylase by partial hydrolyzate can be used. under these conditions, the diluted hydrolysates then allow the conversion syrup manufacturers to prepare a conversion syrup with a more uniform and constant sugar composition compared to syrups obtained from conventional diluted hydrolysates.

Ohennettu hydrolysaatti tekee mahdolliseksi kaupallisille siirapin valmistajille valmistaa konversiosiirappeja heikommissa prosessi-olosuhteissa (esim. sieniperäisellä <=<-amylaasilla ja /3-amylaasil-la), joissa on optimiaktiviteetti alemmalla pH-tasolla (4,5-5,0) verrattuna happo-ohennettuihin siirappeihin, jotka tarvitsevat pH:n 5,5-6,0 maksimaalista aktiviteettia varten.The diluted hydrolyzate allows commercial syrup manufacturers to prepare conversion syrups under poorer process conditions (e.g., fungal <= <-amylase and β-amylase) with optimum activity at a lower pH (4.5-5.0) compared to acidic syrups. thinned syrups that require a pH of 5.5 to 6.0 for maximum activity.

Esimerkki 1 A. Osittaishydrolysaatin valmistusExample 1 A. Preparation of a partial hydrolyzate

Muuntamattomasta viljatärkkelyksestä valmistettuun 32 p-% vesiliete pH:ssa 4,2. Liete pumpattiin nopeudella 9,5 dm minuutissa höyry-suihkukuumentimen lävitse, jollainen on kuvattu U.S.-patentissa 3.101.284 ja jota käytettiin lämpötilassa 158°C 517 kPa:n höyryn-paineessa (absol.). Tuloksena saatavaa tahnaa pidettiin putkeessa, joka oli yhdistetty höyrykuumentimeen noin 158°C:n lämpötilassa ja 20 58942 noin 320 kPa:n paineessa noin 8 minuuttia. Heti ennen tahnan päästämistä tyhjiö-jäähdyttimeen, se neutraloitiin pH-arvoon 0,5 3,1-molaarisella ka Isiumhydroksidi1iuokse1la. Neutraloitu tahna jäähdytettiin sitten nopeasti noin 99°C:n lämpötilaan. Tuloksena saatu osittaishydrolysaatti oli olennaisesti vapaa tärkkelysrakeista ja saostuneesta tärkkelyksestä. Hydrolysaatin viskositeetti oli 600 cps määrättynä "Brookfield”-viskosimetri1lä lämpötilassa 95°C pyörijällä numero 1, jota käytettiin nopeudella 20 rpm. Osittaishydrolysaatti analysoitiin kupari numero kokeen (Industrial Engineering Chemistry, Analytical Ed., vai. 13, s. 616, Farley & Hixon, 1941] mukaisesti ja sen D.E.:ksi todettiin 0,4.A 32 wt% aqueous slurry made from unmodified cereal starch at pH 4.2. The slurry was pumped at a rate of 9.5 dm per minute through a steam jet heater as described in U.S. Patent 3,111,284 and operated at 158 ° C at a steam pressure of 517 kPa (absolute). The resulting paste was kept in a tube connected to a steam heater at a temperature of about 158 ° C and a pressure of about 20,58942 at about 320 kPa for about 8 minutes. Immediately before passing the paste to a vacuum condenser, it was neutralized to pH 0.5 with 3.1 molar calcium hydroxide solution. The neutralized paste was then rapidly cooled to about 99 ° C. The resulting partial hydrolyzate was substantially free of starch granules and precipitated starch. The viscosity of the hydrolyzate was 600 cps as determined on a Brookfield viscometer at 95 ° C on a rotor No. 1 operated at 20 rpm The partial hydrolyzate was analyzed by copper number experiment (Industrial Engineering Chemistry, Analytical Ed., Or 13, p. 616, Farley & Hixon , 1941] and its DE was found to be 0.4.

B. Ohennetun hydrolysaatin valmistusB. Preparation of the diluted hydrolyzate

Saatuun osittaishydrolysaattiin lisättiin 25 yksikköä e*-amylaasia 100 g kuivia hydrolysaatin kiinteitä aineosia kohti lämpötilassa 96°C. Jäähdyttämällä hydrolysaattia kontrolloiduissa olosuhteissa vähitellen lämpötiloihin 94°C, 92°C ja 85°C vastaavasti 5, 12, 23 ja 180 minuuttia oi-amylaasin lisäämisen jälkeen ("Ban 120", Novo Industri], saatiin ohennettu hydrolysaatti, jonka D.E. oli 9,0 (Analytical Method E-26, Standard Analytical Method of the Member Companies of Corn Refiners Assoc., Inc., 3. Ed., First Revision 52768]. Ohennettu hydrolysaatti oli olennaisesti vapaa tärkkelysrakeista ja saostuneesta tärkkelyksestä, kuten todettiin keltaisesta väristä käsiteltäessä ohennettua hydrolysaattia tärkkelys-jodidikokeella Standard Analytical Method E-60.To the obtained partial hydrolyzate was added 25 units of ε-amylase per 100 g of dry hydrolyzate solids at 96 ° C. Gradual cooling of the hydrolyzate under controlled conditions to 94 ° C, 92 ° C and 85 ° C 5, 12, 23 and 180 minutes after the addition of o-amylase ("Ban 120", Novo Industri], respectively, gave a dilute hydrolyzate with a DE of 9, 0 (Analytical Method E-26, Standard Analytical Method of the Member Companies of Corn Refiners Assoc., Inc., 3rd Ed., First Revision 52768]. The diluted hydrolyzate was substantially free of starch granules and precipitated starch, as observed when the yellow color was treated with dilute hydrolyzate by starch-iodide test Standard Analytical Method E-60.

C. Dekstroosin konversiosiirapin valmistusC. Preparation of dextrose conversion syrup

Runsaasti dekstroosia sisältävää konversiosiirappia valmistettiin ohennetusta hydrolysaatista. Valmistettaessa konversiosiirappia, käytettiin tavanomaista dekstroosikonversiolaitteistoa pitäen sii-rappiaineen pH 4,0:ssa ja lämpötila 60°C:ssa. 72 tunnin sakka- roinnin jälkeen 900 yksiköllä glukoamylaasia (glukoamylaasi-75,Dextrose-rich conversion syrup was prepared from a dilute hydrolyzate. In preparing the conversion syrup, conventional dextrose conversion equipment was used, keeping the pH of the syrup at pH 4.0 and the temperature at 60 ° C. After 72 hours of saccharification, 900 units of glucoamylase (glucoamylase-75,

Novo Industri) 100 g kuivia hydrolysaatin aineosia kohti, sakka-rointi täydennettiin sen jälkeen hiilikäsittelyllä ja suodatuksel- 3 la. Konversiosiirapin suodatettavuus määrättiin lisäämällä 400 cm :n näyte konversiosiirappia lämpötilassa noin 77°C Buchner-suppiloon, joka oli päällystetty hiilikerroksella, (kerrokseen käytetty 2,32 g hiiltä Darco s-51 100 ml:ssa vettä, suodatinpaperi 9,0 cm Whatman 2], ja yhdistettiin vesi-imuriin ja mi tatti in. ai ka, joka\täf- 21 58942 vittiin tietyn tilavuusyksikön kerääntymiseen kalibroituun pulloon.Novo Industri) per 100 g of dry hydrolyzate components, the precipitation was then supplemented by carbon treatment and filtration. The filterability of the conversion syrup was determined by adding a 400 cm sample of conversion syrup at a temperature of about 77 ° C to a Buchner funnel coated with a layer of carbon (2.32 g of carbon Darco s-51 in 100 ml of water used for the layer, filter paper 9.0 cm Whatman 2] , and was connected to a water vacuum cleaner and measured in. ai ka, which was taken to accumulate a certain unit of volume in a calibrated flask.

Annettuna ajanjaksona saadun suodoksen perusteella konversiosiira- . . 2 pin suotautumisnopeuden todettiin olevan 1020 1/m suodatinväli-ainetta tunnissa. Tuloksena saatu konversiotuote analysoitiin kiinteiden aineosien paino-osuuden määräämiseksi a 1kukäsittelemä 1lä 3Based on the filtrate obtained over a given period, the conversion. . The 2-pin infiltration rate was found to be 1020 1 / m filter media per hour. The resulting conversion product was analyzed to determine the weight fraction of solids.

Buchner-suppilo 5,0 g:lla ”Hyflo”-suodatinta, suodattaen 250 cm 3 konversiosiirappia, pesten saatu kakku 50,0 cm :11a vettä, kuivaten pesty kakku uunissa 63-71°C:n lämpötilassa, vähentäen "Hyflori"-paino saadusta kuivatun suodatinkakun painosta ja jakaen tämä arvo 3 kuivien aineosien painolla, joka saatiin toisesta 250 cm :n määrästä konversiosiirappia. Konversiosiirappi analysoitiin myös kiinteiden aineosien tilavuusosuuden määräämiseksi sentrifugoi- 3 3 maila 15 cm näyte konversiosiirappia 15 cm :n sentrifugiputkes-Buchner funnel with 5.0 g of “Hyflo” filter, filtering 250 cm 3 of conversion syrup, washing the resulting cake with 50.0 cm of water, drying the washed cake in an oven at 63-71 ° C, reducing "Hyflori" - the weight of the dry filter cake obtained and dividing this value by 3 by the weight of the dry ingredients obtained from another 250 cm volume of conversion syrup. The conversion syrup was also analyzed to determine the volume fraction of solids by centrifuging a 3 cm rack of 15 cm sample in a 15 cm centrifuge tube.

sa 20 minuutin ajan maksiminopeudella sentrifugilla "Model 65Θ28 Hsa for 20 minutes at maximum speed in a centrifuge "Model 65Θ28 H

International Laboratory Centrifuge".International Laboratory Centrifuge ".

Liukenemattomien aineosien paino-osuuden määrääminen antoi liukenemattomaksi jäännökseksi 0,5 p-% liukenemattoman tärkkelyksen määrän ollessa tällöin olennaisesti 0. Kokeessa liukenemattomien aineosien tilavuusosuuden määräämiseksi ei todettu havaittavaa määrää liukenemattomia aineosia. Analyyttisen menetelmän Analytical Method E-26 mukaan konversiosiirapin D.E.-arvo oli 98. Dekstroosin kiinteiden aineosien osuus oli 96 % määrättynä menetelmällä Analytical Method E-24.Determination of the weight fraction of insoluble constituents gave an insoluble residue of 0.5% by weight, the amount of insoluble starch being substantially 0. In the experiment to determine the volume fraction of insoluble constituents, no detectable amount of insoluble constituents was found. According to Analytical Method E-26, the D.E. value of the conversion syrup was 98. The solids content of the dextrose was 96% as determined by Analytical Method E-24.

Esimerkki 2Example 2

Prosessiolosuhteet ja osittaishydrolysaatin, samoin kuin ohennetunkin hydrolysaatin ominaisuudet ovat tärkeitä tekijöitä valmistettaessa kaupallisesti soveliasta konversiosiirappia, jolla on korkea dekstroosipitoisuus. Tämä esimerkki havainnollistaa pro-sessimuuttujien vaikutusta prosessin helppouteen ja saatavien dekstroosin koriversiosiirappien ominaisuuksia valmistettaessa osittaishydrolysaattia ja ohennettua hydrolysaattia. Kokeiden A-K olosuhteet, joita käytettiin valmistettaessa ohennettuja hyd-rolysaatteja ja dekstroosin konversiosiirappeja näistä, on esitetty taulukossa 1. Taulukossa on myös esitetty otsakkeen "os'it-taishydrolysaatti" alla myös vesilietteen fysikaaliset ominaisuudet (esim. kiinteiden aineosien pitoisuus ja pH), höyrysuihku-kuumentimen olosuhteet, viipymäaika reaktiotilassa olennaisesti samoissa paine- ja lämpötilaolosuhteissa, kuin käytettiin höyry- v<r " 72 58942 suihkukuumentimessa, ja pH:n säätö 3,0-molaarise1la kalsiumhyd-roksidilla välittömästi ennen nopeata jäähdyttämistä. Neutraloinnin jälkeen jokainen koe-ero jäähdytettiin nopeasti ja alkukäsiteltiin oC -amylaasilla.Process conditions and the properties of the partial hydrolyzate, as well as the thinned hydrolyzate, are important factors in the preparation of a commercially suitable conversion syrup with a high dextrose content. This example illustrates the effect of process variables on process ease and the properties of the resulting dextrose basket version syrups in the preparation of partial hydrolyzate and dilute hydrolyzate. The AK conditions used in the preparation of the diluted hydrolysates and dextrose conversion syrups from these are shown in Table 1. The table also shows under the heading "os'it-total hydrolyzate" the physical properties of the aqueous slurry (e.g. solids content and pH), steam jet heater conditions, residence time in the reaction space under substantially the same pressure and temperature conditions as used in the steam jet heater, and pH adjustment with 3.0 molar calcium hydroxide immediately prior to rapid cooling.After neutralization, each experimental difference was rapidly cooled. and initially treated with oC amylase.

Kokeissa A-K osittaishydrolysaattien D.E.-arvot .olivat vähemmän kuin 1,0. Osittaishydrolysaattien D.E.-arvot kokeessa G ja H olivat 0,7 ja 0,5 sekä kokeissa I-K vähemmän kuin noin 0,5. Osittaishydrolysaattien viskositeetit kokeissa A, G, H, I, J ja K olivat vastaavasti 1600, 200, 200, 330, 600 ja 300 cps.In Experiments A-K, the D.E. values of the partial hydrolysates were less than 1.0. The D.E. values of the partial hydrolysates in Experiments G and H were 0.7 and 0.5, and in Experiments I-K less than about 0.5. The viscosities of the partial hydrolysates in Experiments A, G, H, I, J, and K were 1600, 200, 200, 330, 600, and 300 cps, respectively.

Lämpötilat, joissa koe-erät A-K alkukäsiteltiin <ec-amylaasilla, on esitetty taulukossa 2. Samaten käytetyt oc-amylaasiyksikkö-määrät on myös esitetty taulukossa 2 otsikon alla "alkukäsittely oc-amylaasi1la”. Aika-lämpötila riippuvuus oc-amylaasihydrolyy-sin 50 ensimmäisen minuutin aikana jokaisessa kokeessa on esitetty käyrillä oheisessa piirustuksessa.The temperatures at which the test batches AK were pretreated with ε-amylase are shown in Table 2. Similarly, the α-amylase unit amounts used are also shown in Table 2 under the heading “initial treatment with α-amylase1la.” Time-temperature dependence of the first 50 per minute in each experiment are shown by the curves in the accompanying drawing.

Kuten piirustuksessa on esitetty käyrä A esittää osittaishydroly-saattia, joka on alkukäsitelty oc-amylaasilla lämpötilassa 98°C. Käyrällä A hydrolyysi pidettiin lämpötilassa 98°C 1 minuutti alku-käsittelyn jälkeen <pc-amylaasilla. Aikavälillä 1-3 minuuttia hydrolyysi jäähdytettiin lämpötilaan 93°C välillä 3-9 minuuttia (hyd-rolyysin aloittamisen jälkeen exi-amylaasi1la) käyrän A esittämä hydrolysaatti jäähdytettiin edelleen asteittain lämpötilaan 91°C. Käyrän A esittämä hydrolyysi jäähdytettiin sitten asteittain lämpötilasta 91°C lämpötilaan 88°C. Noin 11 minuuttia hydrolyysin aloittamisen ^-amylaasilla, käyrän A esittämä aine oli saavuttanut lämpötilan 88°C. Sen jälkeen hydrolysaattia jäähdytettiin jatkuvasti (11-39 minuuttia) lämpötilaan 87°C. Aikavälillä 39-189 minuuttia «=<-amylaasihydrolysaatti pidettiin lämpötilassa 88-1,7°C, jonka jälkeen hydrolysaatin pH asetettiin arvoon 4,0 ja se jäähdytettiin lämpötilaan 60°C. Saadun jäähdytetyn ohennetun hydrolysaatin D.E.-arvo oli 9,0. Runsaasti dekstroosia sisältävä konver-siosiirappi valmistettiin sitten kokeen A ohennetusta hydrolysaa-tista.As shown in the drawing, curve A shows a partial hydrolyzate pretreated with α-amylase at 98 ° C. In curve A, hydrolysis was maintained at 98 ° C for 1 minute after initial treatment with β-amylase. Between 1 and 3 minutes, the hydrolysis was cooled to 93 ° C for 3 to 9 minutes (after the start of the hydrolysis, exi-amylase 11a). The hydrolyzate shown in curve A was further gradually cooled to 91 ° C. The hydrolysis shown in Curve A was then gradually cooled from 91 ° C to 88 ° C. About 11 minutes after the start of hydrolysis with β-amylase, the substance shown in curve A had reached a temperature of 88 ° C. The hydrolyzate was then continuously cooled (11-39 minutes) to 87 ° C. Between 39 and 189 minutes, the δ = amylase hydrolyzate was maintained at 88-1.7 ° C, after which the pH of the hydrolyzate was adjusted to 4.0 and cooled to 60 ° C. The obtained cooled diluted hydrolyzate had a D.E. value of 9.0. Dextrose-rich conversion syrup was then prepared from the diluted hydrolyzate of Experiment A.

Piirustuksen mukaisesti, käyrien B, C, D ja E esittämät osittais-hydrolysaatit alkukäsiteltiin oc-amylaasilla lämpötilassa noin 96°C ja jäähdytettiin asteittain lämpötilaan 95°C yli 5 minuutin väliajalla. Käyrän B esittämä hydrolysaatti jäähdytettiin vähitellen lämpötilaan 93°C (8 min alkukäsittelyn ja Ikeen oc. - amy laasi 1 la) .According to the drawing, the partial hydrolysates shown in curves B, C, D and E were initially treated with α-amylase at a temperature of about 96 ° C and gradually cooled to 95 ° C over a period of more than 5 minutes. The hydrolyzate shown in Curve B was gradually cooled to 93 ° C (8 min after initial treatment and Ikeen oc. - Amy glass 1 la).

23 58942 Käyrillä C, D ja E on samat lämpötila- ja aikakoordinaatit 10 minuutin ajan. Kukin esitetyistä hydrolysaateista on tänä aikana jäähdytetty vähitellen lämpötilaan 94°C. Käyrän C esittämä hydro-lysaatti jäähdytettiin vähitellen lämpötilasta 94°C lämpötilaan 91°C aikavälillä 10-13 minuuttia. 10 minuutin aikavälien jälkeen käyrien D ja E esittämät hydrolysaatit jäähdytettiin vastaavasti hitaammin, kuten piirustus osoittaa. Käyrien B ja C; C ja D; ja B, C, D ja E lämpötilakoordinaatit vastaavat toinen toistaan 13, 16 ja 25 minuutin kohdalla.23 58942 Curves C, D and E have the same temperature and time coordinates for 10 minutes. Each of the hydrolysates shown has been gradually cooled to 94 ° C during this time. The hydrolyzate shown in Curve C was gradually cooled from 94 ° C to 91 ° C over a period of 10-13 minutes. After 10 minute intervals, the hydrolysates shown in curves D and E were cooled more slowly, respectively, as shown in the drawing. Curves B and C; C and D; and the temperature coordinates B, C, D, and E correspond to each other at 13, 16, and 25 minutes.

Käyrä F esittää osittaishydrolysaattia, joka on alkukäsitelty suuremmalla määrä 1 lä <=<>-amylaasia (43 yksikköä) lämpötilassa 95°C ja jäähdytettiin 45 sekunn.issa alle 93°C:n lämpötilaan ja jäähdytettiin edelleen vähitellen lämpötilasta 93°C lämpötilaan 60°C yli 45 minuutin aikavälillä, jonka jälkeen ohennettu hydro-lysaatti sakkaroitiin konversio-olosuhteissa, jotka olivat olennaisesti yhdenmukaiset kuin kokeessa A. Käyrien G ja H esittämät hydrolysaati alkukäsiteltiin ^-amylaasilla lämpötilassa 96°C antaen molempien hydrolyysien sen jälkeen jatkua kahden minuutin ajan. Sen jälkeen käyrien G ja H esittämät hydrolyysit jäähdytettiin nopeasti lämpötiloihin 88°C ja vastaavasti 85°C ja pidettiin näissä lämpötiloissa kunnes ohentaminen oli suoritettu loppuun.Curve F shows the partial hydrolyzate pretreated with a larger amount of 1 μl <= <> amylase (43 units) at 95 ° C and cooled to below 93 ° C in 45 seconds and further gradually cooled from 93 ° C to 60 ° C. C over 45 minutes, after which the diluted hydrolyzate was saccharified under conversion conditions substantially uniform to those in Experiment A. The hydrolyzate shown in Curves G and H was initialized with β-amylase at 96 ° C, allowing both hydrolyses to proceed for two minutes. The hydrolyses shown in curves G and H were then rapidly cooled to 88 ° C and 85 ° C, respectively, and maintained at these temperatures until dilution was complete.

-=>£·-amylaasilämpötilakäyrät kokeissa I ja 3 ovat yhdenmukaisia toinen toistensa kanssa hydrolyysin 50 ensimmäisen minuutin aikana.The - => ε · amylase temperature curves in Experiments I and 3 are consistent with each other during the first 50 minutes of hydrolysis.

Piirustuksessa esitetyt käyrät kuvaavat kokeiden A-K 50 ensimmäistä minuuttia. Halutut ohennetut hydrolysaatit saatiin hydrolysoimalla hydrolysaattia edelleen ^-amylaasilla. Kokeissa H ja K ohennuksen ensimmäinen vaihe (esim. 50 minuutin jälkeen) suoritettiin lämpötilassa 85°C noin 180 minuutin lisäajan aikana (esim. 230 minuutin aikukäsittelyn jälkeen o*--amylaasilla). Myöhemmät vaiheet, joita käytettiin hydrolysaattien valmistuksessa, ovat seuraavat:The curves shown in the drawing illustrate the first 50 minutes of Experiments A-K. The desired diluted hydrolysates were obtained by further hydrolyzing the hydrolyzate with β-amylase. In Experiments H and K, the first step of dilution (e.g. after 50 minutes) was performed at 85 ° C for an additional 180 minutes (e.g. after 230 minutes of time treatment with o * -amylase). The subsequent steps used to prepare the hydrolysates are as follows:

Taulukko 1table 1

Koe_Lämpötilat °C_Hydrolyysiaika yli 50 min.Experiment_Temperatures ° C_Hydrolysis time over 50 min.

B 88 50-150 minuuttia C 88 50-132 D 88 50-132 E 88 50-120 G 88 50-180 I 91 50-60 88 60-120 3 91 50-60 88 60-120 K 87 60-180 24 58942B 88 50-150 minutes C 88 50-132 D 88 50-132 E 88 50-120 G 88 50-180 I 91 50-60 88 60-120 3 91 50-60 88 60-120 K 87 60-180 24 58942

Kokeissa A-K saatujen ohennettujen hydrolysaattien D.E.-arvot on esitetty taulukossa 2,The D.E. values of the diluted hydrolysates obtained in Experiments A-K are shown in Table 2,

Kokeissa A-K ohennettujen hydrolysaattien pH:t asetettiin sen jälkeen arvoon 4,0 ja ne jäähdytettiin lämpötilaan 60°C. Dekstroosin konversiosiirapit saatiin sakkaroimalla ohennetut hydrolysaatit glukoamylaasi1la. Kokeissa A, F, G, H, I, J ja K käytettiin 72 tunnin konversioaikaa, kun taas kokeissa B, C, D ja E sakkarointi suoritettiin 65 tunnissa. Jokaisessa kokeessa käytettiin 900 yksikköä glukoamylaasia 100 g ohennetun hydrolysaatin kiinteitä aineosia kohti. Sen jälkeen kun sakkarointi oli suoritettu loppuun, saaduista konversiosiirapeista analysoitiin D.E., dekstroo-sipitoisuus, kiinteiden aineosi.en määrä (joka kiinteiden aineosien tilavuusosuus tai paino-osuus 1, jotka on esitetty taulukossa.In Experiments A-K, the pHs of the diluted hydrolysates were then adjusted to 4.0 and cooled to 60 ° C. Dextrose conversion syrups were obtained by saccharification of dilute hydrolysates with glucoamylase. In Experiments A, F, G, H, I, J, and K, a conversion time of 72 hours was used, while in Experiments B, C, D, and E, saccharification was performed in 65 hours. 900 units of glucoamylase per 100 g of dilute hydrolyzate solids were used in each experiment. After the saccharification was completed, the resulting conversion syrups were analyzed for D.E., dextrose content, amount of solids (each volume fraction or weight fraction of solids 1 shown in the table).

».v '' ,! I b 58942 c tro o\° cm rx n o :0 i ... c r-j QJ <r- t- O n * c I 0 > * :0 :0 :0 0 ^ w a 0 :S o\» 1 ' ' . V V s O ^ (0 p :0 I Pi ϊ = 1 ^ xC xC CD O ,, Ο _*:·-}··—I I I I σ r-4 r-4 E ω-*-5 m -p tj 0 I-· :0 · :(0 :(0 ·η 0 10 Q) :ω >1 .r-j o "“J +5 <- f-l».V '',! I b 58942 c tro o \ ° cm rx no: 0 i ... c rj QJ <r- t- O n * c I 0> *: 0: 0: 0 0 ^ wa 0: S o \ »1 ' '. VV s O ^ (0 p: 0 I Pi ϊ = 1 ^ xC xC CD O ,, Ο _ *: · -} ·· —IIII σ r-4 r-4 E ω - * - 5 m -p tj 0 I- ·: 0 ·: (0: (0 · η 0 10 Q): ω> 1 .rj o "“ J +5 <- fl

- c yj;H- c yj, H

03 (v, cniootocDcncoinocouD 0 o •H 3 ........... e ω co w o LnincDLntninun^Ln^tD 3 c ·03 (v, cniootocDcncoinocouD 0 o • H 3 ........... e ω co w o LnincDLntninun ^ Ln ^ tD 3 c ·

£_ι·η oV> cncncncocncncncocDcncj! 3 CT TJ£ _ι · η oV> cncncncocncncncocDcncj! 3 CT TJ

(ΰ <0 Q) ω >c CO OCOOUI^i-CMCnLnOlDCO O Qi c-m - ........... xc γ oE lu [\rvaocor^rvrv.toi^rv.rv _c pi-· p o q cncncncncncncncncncncn ·η o'h -—--------- CO U I- •r-4 ^+-(ΰ <0 Q) ω> c CO OCOOUI ^ i-CMCnLnOlDCO O Qi cm - ........... xc γ oE lu [\ rvaocor ^ rvrv.toi ^ rv.rv _c pi- · poq cncncncncncncncncncncn · η o'h -—--------- CO U I- • r-4 ^ + -

4j CO4j CO

-P *H-P * H

(0 O -H CO(0 O -H CO

3 (0 Pi -P 0) p ω , _ "e!3 (0 Pi -P 0) p ω, _ "e!

4-) >, (DOC4-)>, (DOC

D) H . CO Pi (0 c ° ® _ g-D) H. CO Pi (0 c ° ® _ g-

C C · (0 (0 EC C · (0 (0 E

OJO UJ COOlCDOtOOCMCOOCJCO r-1 ·ΗΟ _c >, · ........... *H cooOJO UJ COOlCDOtOOCMCOOCJCO r-1 · ΗΟ _c>, · ........... * H coo

>3jO □ OlOUlUl'iOl/lNlDNN -P O> 3jO □ OlOUlUl'iOl / lNlDNN -P O

*— ^— ΐ— *— ^— *— :0 0 C-i* - ^ - ΐ— * - ^ - * -: 0 0 C-i

______ _____— CL C CD______ _____— CL C CD

Ln! E -h -OLn! E -h -O

>,1 :(0 (0 E>, 1: (0 (0 E

r-4 -rt -rt -g r-4 QJr-4 -rt -rt -g r-4 QJ

m cdujIh ιηιηιηιηιηΓηιηιηιηιηιη :toEm cdujIh ιηιηιηιηιηΓηιηιηιηιηιη: toE

-P 0 p ;q Μτ-Γ-Γ-τ-ή-ΝΝΝΝ'· (0 -P-P 0 p; q Μτ-Γ-Γ-τ-ή-ΝΝΝΝ '· (0 -P

4J ο >- p: ·η qj •H r-l 0)-(= to > 0 -p -p4J ο> - p: · η qj • H r-l 0) - (= to> 0 -p -p

:0 E I *} 0 C I: 0 E I *} 0 C I

pi 0 :0 ID -H M- Spi 0: 0 ID -H M- S

3 I CL O m ·Η O I3 I CL O m · Η O I

p OS'-1 aocncncncrjLnLnLncDUDco a) pip OS'-1 aocncncncrjLnLnLncDUDco a) pi

r-4 0 :0 -H 0)01010)0)0)0)0)01010) c TJr-4 0: 0 -H 0) 01010) 0) 0) 0) 0) 01010) c TJ

<r _14-) -H CO<r _14-) -H CO

0 ·Η XZ0 · Η XZ

---------- CL -P 4-) 0 ω (T) 0 0 ΣΙ I 0 0---------- CL -P 4-) 0 ω (T) 0 0 ΣΙ I 0 0

0 -r4 0 >) —I0 -r4 0>) —I

Li -P 0 1—10 4-) c oaocncncnocjooo E ooLi -P 0 1-10 4-) c oaocncncnocjooo E oo

3t4 .........* Ό Ch-H3t4 ......... * Ό Ch-H

mo x ixLnLninLnccivr^rviv. 0 τι -p 2 —I CL (0 >1 >1 0 -H r-l jC 1—( 1 4_> 4J r-4 0 0mo x ixLnLninLnccivr ^ rviv. 0 τι -p 2 —I CL (0> 1> 1 0 -H r-l jC 1— (1 4_> 4J r-4 0 0

O 0 0 Ή >n CO 0 0 Ή> n C

-H 04 3 CD T) r-i C-H 04 3 CD T) r-i C

_p C 0 -H QJ_p C 0 -H QJ

p 0 . OOOOOOOOOC31D C-H0 Pi Op 0. OOOOOOOOOC31D C-H0 Pi O

0 1—) c ........... QJ 0 Pi Pit-.0 1—) c ........... QJ 0 Pi Pit-.

p-c qj -(-e -π aoooooocococoejtD Eco ¢-10p-c qj - (- e -π aoooooocococoejtD Eco ¢ -10

-p Qi -P X N (N N N (M 3 C C 0 :0 TJ-p Qi -P X N (N N N (M 3 C C 0: 0 TJ

4J 3 m TJ H -p C4J 3 m TJ H -p C

0 ή 0 ocDCDtocDcDoarsirvCM pc .π >, r-ι 0 0 e 0 cl cocoaococococnqjcDT-cc) 3 0 jz ·η W) 4p ^ 1, cl2 p E0 cn >3 jC 0 3 0 0 r-4 p -r-4 0 *rl 0 O CD ^0 ή 0 ocDCDtocDcDoarsirvCM pc .π>, r-ι 0 0 e 0 cl cocoaococococnqjcDT-cc) 3 0 jz · η W) 4p ^ 1, cl2 p E0 cn> 3 jC 0 3 0 0 r-4 p -r- 4 0 * rl 0 O CD ^

03CICJ 3 0 0 r-4 t- CM N03CICJ 3 0 0 r-4 t- CM N

t. pC ·η :o O I 0 0 1—I >1 I It pC · η: o O I 0 0 1 — I> 1 I I

tj jzccLm r^c\ifM(\irM(Nr^-rv.uDcocD 0 0 E -p lu UJtj jzccLm r ^ c \ ifM (\ irM (Nr ^ -rv.uDcocD 0 0 E -p lu UJ

>*hc£lB cnLDLninLninLnLnLninLn c 0 pc 0 =o> * hc £ lB cnLDLninLninLnLnLninLn c 0 pc 0 = o

XZ 3 Q) :0 -Η 0·Η I Pi TJ "OXZ 3 Q): 0 -Η 0 · Η I Pi TJ "O

0 {/) E 3 4-) c Pi 0 >> -H O O0 {/) E 3 4-) c Pi 0 >> -H O O

H c -P r-4 Q 0 -C JCH c -P r-4 Q 0 -C JC

0 QJ 3 i-H Pi -P -P0 QJ 3 i-H Pi -P -P

4J CL 0 >1 >1 QJ 0 ψ) ·γ) 0 I—I ·Η - Σ -r-t -P 0 -1-4 QJ 0 tol 0 Pi C-t -P 0 r-4 I—) O 0 0(Ν(ΝΙ!\Ι(ΝΓΜ00000 :0.p0-P0004J CL 0> 1> 1 QJ 0 ψ) · γ) 0 I — I · Η - Σ -rt -P 0 -1-4 QJ 0 tol 0 Pi Ct -P 0 r-4 I—) O 0 0 ( Ν (ΝΙ! \ Ι (ΝΓΜ00000: 0.p0-P000

βφ ........... E00-r4r-4OOβφ ........... E00-r4r-4OO

r-4 4- I CMOOOOOCMCNCMCNCM :θ :0 r-l 0 >i -r4 t4 m a mcnmcocomrocommcn -p £ 0 :0 £ -p +) p QJ -p >, £ P 0 >1 >1 p 4-) -H Q. I 3 I r-4 r-4 C QJ OOCDOOCDOCnOCNJO r-4 ·γ4 C3 Pi P 00r-4 4- I CMOOOOOCMCNCMCNCM: θ: 0 rl 0> i -r4 t4 ma mcnmcocomrocommcn -p £ 0: 0 £ -p +) p QJ -p>, £ P 0> 1> 1 p 4-) -H Q. I 3 I r-4 r-4 C QJ OOCDOOCDOCnOCNJO r-4 · γ4 C3 Pi P 00

:0 -P X ........... :0-H*r-4^CC: 0 -P X ...........: 0-H * r-4 ^ CC

(— r-4 CL >T'3-<T«q}-^3-CTJ^3-'T'T"T'T >>C00 <C <(- r-4 CL> T'3- <T «q} - ^ 3-CTJ ^ 3-'T'T" T'T >> C00 <C <

03 I I I I I I I03 I I I I I I I

j <CCDC_JQLLIU_C3X)—40^ r f\l (Q 4J LO (O Nj <CCDC_JQLLIU_C3X) —40 ^ r f \ l (Q 4J LO (O N

’ f‘F

?.B? .B

58942 □n huomattava, että paino-osuuksien ja tilavuusosuuksien arvot yllä olevassa taulukossa eivät koske ainekokoomuksia. Paino-osuuksien arvot tarkoittavat kaikkia konversisiirapissa olevia liukenemattomia aineita. Tällöin taulukoiden paino-osuuksien määrät eivät tarkoita ainoastaan liukenemattomia tiii lihydraatteja (esim. molekyylipa! noitaan raskaampia polysakkarideja, kuten saostunut ja rakeinen tärkkelys) vaan tarkoittavat myös liukenemattomia lipidi-aineita ja valkuaisaineita (jos näitä on läsnä). Kokeiden G ja H konversiosiirappien paino-osien tarkempi analysointi osoitti vastaavien molekyylipainoltaan raskaampien polysakkaridien painomää-räksi noin 0,7 ja 1,2. Kokeet G ja H antoivat positiivisen tuloksen tärkkelyskokeessa käytettäessä standardijodidikoetta. Sitä vastoin kokeen I konversiosiirappi muodostui pääasiassa lipidiai-neesta ja antoi ominaisen keltaisen värin jodidikokeessa.58942 □ It should be noted that the values for weight and volume fractions in the table above do not apply to substance combinations. Weight percentages refer to all insoluble matter in the conversion syrup. In this case, the amounts by weight in the tables do not only mean insoluble teashydrates (e.g., heavier molecular weight polysaccharides such as precipitated and granular starches) but also insoluble lipids and proteins (if present). Further analysis of the weight fractions of the conversion syrups of Experiments G and H showed that the corresponding heavier molecular weight polysaccharides weighed about 0.7 and 1.2, respectively. Experiments G and H gave a positive result in the starch test using the standard iodide test. In contrast, the conversion syrup of Experiment I consisted mainly of lipid material and gave a characteristic yellow color in the iodide experiment.

Taulukossa esitetyt "tilavuusprosentti"-arvot osoittavat tarkemmin molekyylipainoltaan taskaampien sakkaridien pitoisuutta konversio-siirapeissa. Jos konversiosiirappi sisältää liukenematonta valkuaisainetta, valkuaisaine myös saostuu liukenemattoman sakkaridi-aineen kanssa sentrifugin koeputkessa. Koska kokeissa A-K käytetyt tärkkelyslietteet olivat vapaita valkuaisaineista (näistä esiintyi ainoastaan jälkiä) tilavuusosuuksien arvot, jotka on esitetty taulukossa, eivät ole sellaisen valkuaisaineen vääristämiä.The "volume percent" values shown in the table more accurately indicate the concentration of more molecular weight saccharides in the conversion syrups. If the conversion syrup contains insoluble protein, the protein also precipitates with the insoluble saccharide in the centrifuge tube. Because the starch slurries used in Experiments A-K were protein-free (only traces of these were present), the volume fraction values shown in the table are not distorted by such protein.

Kokeissa G, H, I ja J saatujen konversiosiirappien suodatettavuus määrättiin tavanomaisella suotopuristimella ja suodatettavuuksiksi 2 todettiin vastaavasti 191 1, 122 1, 1020 1 ja 1300 1/m suodatin- väliainetta minuutissa suodatettaessa noin 38-151 1 suodosta 9,3 2 dm suuruisen suodatinväliaineen lävitse. Kokeiden F ja K suo-tautumisnopeudet määrättiin esimerkin 1 suodatusmenetelmällä ja ne olivat verrano11 isiä ainakin kokeessa I. Kokeissa A, B, C ja D käytettiin myös nopeaa suodatusta (esim. yli 102Ö 1/m minuutissa). Vaikka kokeiden G ja H konversipsiirapei1la oli suhteellisen korkea D.E. ja dekstroosipitoisuus, näitä konversiosiirappeja oli vaikea suodattaa, minkä osoitti suodatettavuudet 4,7 ja vastaa-2 vasti 122 1/m suodatinväliainetta minuutissa.The filterability of the conversion syrups obtained in Experiments G, H, I and J was determined with a conventional filter press and the filterability 2 was found to be 191 l, 122 l, 1020 l and 1300 l / m filter medium per minute, respectively, when filtering about 38-151 l of filtrate in 9.3 2 dm filter medium. through. The filtration rates of Experiments F and K were determined by the filtration method of Example 1 and were comparable to at least Experiment I. In Experiments A, B, C and D, rapid filtration was also used (e.g., more than 10 6 1 / m / min). Although the conversion conversion of experiments G and H was relatively high D.E. and dextrose content, these conversion syrups were difficult to filter, as indicated by filterabilitys of 4.7 and 122 l / m filter media per minute, respectively.

Kokeiden A-D, F ja I-K ohennetut hydrolysaatit (samaten kuin niistä valmistetut konversiosiirapitkin), olivat olennaisesti vapaita saostuneesta tärkkelyksestä ja tärkkelysrakeista. Jäännöksen tilavuus- ja paino-osuusarvot ylläolevassa taulukossa osoittavat( ,liu- 27 58942 kenemattomien aineosien olennaista puuttumista. Standardissa jodi-dikokeessa näytteet ohennetuista hydrolysaateista ja konversiosii-rapeista kokeissa A-D, F ja I-K antoivat negatiivisen tuloksen (so.: näyte oli keltainen ja vapaa tärkkelyksen läsnäolon osoittavasta sinisestä, punaisesta ja/tai ruskehtavasta väristä). Kokeiden G ja H ohennetut hydrolysaatit ja konversiosiirapit antoivat jodidikokeessa luonteenomaisen sinisen värin, joka osoitti joko saostuneen tai liukenemattoman tärkkelyksen läsnäolon.The thinned hydrolysates of Experiments A-D, F, and I-K (as well as the conversion syrups prepared therefrom) were substantially free of precipitated starch and starch granules. The volume and weight values of the residue in the table above show a substantial absence of non-soluble constituents. blue, red and / or brownish color indicating the presence of starch.) The diluted hydrolysates and conversion syrups of Experiments G and H gave a characteristic blue color in the iodide experiment, indicating the presence of either precipitated or insoluble starch.

Ensisijainen syy saostuneen tai liukenemattoman tärkkelyksen läsnäoloon kokeiden G ja H ohennetuissa hydrolysaateissa ja konversio-siirapeissa johtui ohennetun hydrolysaatin valmistukseen käytetyistä prosessiolosuhteista. Lämpö.ti la-aika-käyrien vertailu piirustuksessa osoittaa, että kokeiden G ja H ohennetut hydrolysaatit alkukäsiteltiin ^c-amylaasi1la 2 minuutin ajan lämpötilassa 95°C, jota seurasi nopea jäähdytys ja hydrolyysi edelleen lämpötiloissa o o 8B C ja vastaavasti 85 C. Toisin kuin kokeissa G ja H, kokeiden A-D, F ja I-K ohennetut hydrolysaatit alkukäsiteltiin o^-amylaa-silla ja jäähdytettiin vähitellen sallien hydrolyysin tällöin jatkua ylipitkän ajan (esim. vrt. kokeiden A-D, F ja I-K aika-lämpö-tila-käyriä kokeiden G ja H vastaaviin käyriin piirustuksessa.The primary reason for the presence of precipitated or insoluble starch in the diluted hydrolysates and conversion syrups of Experiments G and H was due to the process conditions used to prepare the diluted hydrolyzate. A comparison of the temperature-time curves in the drawing shows that the diluted hydrolysates of experiments G and H were initially treated with β-amylase for 1 minute at 95 ° C, followed by rapid cooling and further hydrolysis at 0 ° C and 85 ° C, respectively. in experiments G and H, the diluted hydrolysates of experiments AD, F and IK were initially treated with o 2 -amylase and gradually cooled, allowing the hydrolysis to continue for an excessively long time (e.g. cf. time-temperature curves of experiments AD, F and IK in experiments G and H for the corresponding curves in the drawing.

Verrattaessa kokeisiin G ja H, kokeen E konversiosiirappi osoittaa huomattavasti nopeampaa suodatettavuusnopeutta. Kokeen E konver-siosiirapin suodatettavuusnopeus oli huomattavasti alhaisempi kuin kokeiden A-D, F ja I-K suodatettavuusnopeudet. Liukenemattomien aineosien määrä kokeessa oli myös huomattavasti suurempi kuin kokeissa A-D, F ja I-K (esim. vrt. jäännöksen tilavuusosuutta taulukossa). Kokeen E konversiosiirappi antoi jodidikokeessa tärkkelyksen toteamiseksi ruskean-punaisen värin. Periaatteellinen syy siihen, että kokeessa E ei saatu korkea-asteista suodatettavatta, oli oc-amylaasin inaktivoituminen tärkkelyshydrolysaatin ohentami-sen ensimmäisen vaiheen aikana, oc-amylaasin inaktivoituminen olisi voitu korjata joko alentamalla lämpötilaolosuhteita tai kohottamalla käytetyn oc-amylaasin määrää.Compared to Experiments G and H, the conversion syrup of Experiment E shows a significantly faster filterability rate. The filterability rate of the conversion syrup in Experiment E was significantly lower than the filterability rates in Experiments A-D, F and I-K. The amount of insoluble constituents in the experiment was also significantly higher than in experiments A-D, F, and I-K (e.g., cf. the volume fraction of the residue in the table). The conversion syrup of Experiment E gave a brown-red color in the iodide experiment to detect starch. The principal reason why high degree of unfiltration was not obtained in Experiment E was the inactivation of α-amylase during the first step of diluting the starch hydrolyzate, the inactivation of α-amylase could have been corrected either by lowering the temperature conditions or by increasing the amount of α-amylase used.

Kokeessa F hydrolysaatin ohentamiseen käytetyn co-amylaasin määrä oli olennaisesti korkeampi kuin toisissa kokeissa valmistettaessa konversiosiirappeja, joilla oli korkea suodatettavuus. Kokeen F hydrolysaatti eroaa jonkin verran näistä kokeista siinä, että hydrolysaatti jäähdytettiin nopeammin ja saatettiin lyhyemmäksi o. i a _ o J — o x s e mo a a π 1 ä mpötilaan halutun ohennetun· hydrolysaatin 2 8 58942 saamiseksi. Kokeen F konversiosiirappi oli olennaisesti vapaa saostuneesta tärkkelyksestä ja liukenemattomasta tärkkelyksestä (esim. raemainen tärkkelys) samaten kuin kokeet A-D ja I-K. Toisin kuin kokeissa G ja H (jotka sisälsivät olennaisia määriä liukenematonta tärkkelystä), kokeen F ohennettu hydrolysaatti valmistettiin asteittain ja enevästi vähenevässä lämpötilassa. Sitä vastoin kokeissa G ja H lämpötila alennettiin nopeasti.In Experiment F, the amount of co-amylase used to dilute the hydrolyzate was substantially higher than in other experiments in the preparation of conversion syrups with high filterability. The hydrolyzate of Experiment F differs somewhat from these experiments in that the hydrolyzate was cooled more rapidly and shortened o. i a _ o J - o x s e mo a a π 1 to obtain the desired diluted · hydrolyzate 2 8 58942. The conversion syrup of Experiment F was substantially free of precipitated starch and insoluble starch (e.g., granular starch) as well as Experiments A-D and I-K. In contrast to Experiments G and H (which contained substantial amounts of insoluble starch), the diluted hydrolyzate of Experiment F was prepared gradually and progressively at a decreasing temperature. In contrast, in experiments G and H, the temperature was rapidly lowered.

Kokeiden B-D ja K lämpötilakäyristä huomataan, että tarkoituksenmukaiseen hydrolysaatin ohennusvaiheeseen kuuluu keino olennaisesti supistaa halutun ohennushydrolysaatin valmistukseen välttämättä tarvittavan -amylaasin määrää.' Koe 0 esittää havainnollisesti loistavia ohennusolosuhteita haluttaessa pitää «^-amylaasia suhteellisen alhaisella tasolla. Kokeessa C tarvittava c^-amylaasin määrä olisi voitu supistaa huomattavasti alle 15 yksikön estäen kuitenkin saostuneen tärkkelyksen muodostuminen.From the temperature curves of Experiments B-D and K, it can be seen that the appropriate dilution step of the hydrolyzate includes the means to substantially reduce the amount of amylase necessary to produce the desired dilution hydrolyzate. ' Experiment 0 illustrates excellent thinning conditions when it is desired to keep β-amylase at a relatively low level. The amount of cis-amylase required in Experiment C could have been reduced to well below 15 units, while preventing the formation of precipitated starch.

Tämän keksinnön mukaan valmistetun ohennetun hydrolysaatin pitäisi olla olennaisesti vapaa tärkkelyksestä tutkittuna standardilla jodidikokeella. Ohennetuista hydrolysaateista valmistetuilla kon-versiosiirapeilla, jotka antavat purppuran tai sinisen värin, on ominaisesta huono suodatettavuusnopeus. Punaisen tai ruskean värisistä (sopivimmin vähintään ruskean värisistä) ohennetuista hydrolysaateista valmistettujen konversiosiirappien suodatusnopeu-det ovat merkittävästi suurempia kuin sinisen ja purppuran värisistä hydrolysaateista valmistetuilla konversiosiirapeilla. Ohennetulla hydrolysaati1la, joka antaa keltaisen värin tärkkelyksen jodidikokeessa, antaa konversiosiirappeja, joilla on odottamattoman hyvät suodatusominaisuudet.The dilute hydrolyzate prepared in accordance with this invention should be substantially free of starch as tested by a standard iodide test. Conversion syrups made from dilute hydrolysates which give a purple or blue color are characterized by a poor rate of filtration. The conversion rates of conversion syrups made from red or brown (preferably at least brown) diluted hydrolysates are significantly higher than those of conversion syrups made from blue and purple hydrolysates. Diluted hydrolysis, which gives a yellow color to the starch in the iodide test, gives conversion syrups with unexpectedly good filtration properties.

Esimerkki 3Example 3

Useita tuotteita, jotka tunnetaan alalla "maltodekstriineinä" valmistettiin samalla tavoin ja samoilla laitteilla kuin esimerkissä 1. Vesiliete, jota käytettiin maltodekstriinituotteen valmistukseen, sisälsi paino-osina 1500 osaa kiinteitä tärkkelysai-neita, 2300 osaa vettä ja 0,5 osaa kalsiumdiortofosfaattia. Lietteen pH asetettiin arvoon 3,9 käyttäen 3-N kloorivetyhappoa. Höy-tysuihku- ja reaktiotiloissa käytettiin höyryä paineeltaan 448 kPa. Reaktiot!lasta saatu tärkkelystahna jäähdytettiin nopeasti lämpötilaan 1DC°C ja neutraloitiin 1,1 paino-osalla kalsiumhydroksidia.Several products known in the art as "maltodextrins" were prepared in the same manner and with the same equipment as in Example 1. The aqueous slurry used to prepare the maltodextrin product contained 1500 parts by weight of solid starches, 2300 parts of water and 0.5 parts of calcium diorthophosphate. The pH of the slurry was adjusted to 3.9 using 3-N hydrochloric acid. In the steam jet and reaction rooms, steam at a pressure of 448 kPa was used. The starch paste obtained from the reaction was rapidly cooled to 1 ° C and neutralized with 1.1 parts by weight of calcium hydroxide.

58942 2958942 29

Neutraloitu tärkkelystahna alkukäsiteltiin sitten 25 yksiköllä ^-amylaasia 100 g kuivia tärkkelyksen kiinteitä aineosia kohti.The neutralized starch paste was then pretreated with 25 units of β-amylase per 100 g of dry starch solids.

«^-amylaasi1la käsitelty tahna jäähdytettiin vähitellen kontrolloiduissa olosuhteissa saadulla hydrolysaatilla lämpötiloissa noin 91°C, 88°C, 88°C ja 87°C vastaavin 11, 14, 16, 25 minuutin ajanjaksoin entsyymihydrolyysin aloituksesta. Hydrolysaattia pidettiin sitten lämpötilassa 87°C 135 minuutin ajan alkukäsittelyn jälkeen o^-amylaasilla. Hydrolysaatista otettiin sen jälkeen osa erilleen. Otettu osa (myöhemmin "näyte 1") kuumennettiin lämpötilaan 98°C ajanjakon, joka oli riittävä inaktivoimaan siinä olevan <=<--amylaasin. Sen jälkeen näytteen 1 pH asetettiin arvoon 4,0 3-N kloorivetyhapolla ja näyte suodatettiin.The β-amylase-treated paste was gradually cooled with the hydrolyzate obtained under controlled conditions at temperatures of about 91 ° C, 88 ° C, 88 ° C and 87 ° C for 11, 14, 16, 25 minutes, respectively, from the start of enzyme hydrolysis. The hydrolyzate was then maintained at 87 ° C for 135 minutes after initial treatment with α-amylase. A portion of the hydrolyzate was then separated. A portion (hereinafter "Sample 1") was heated to 98 ° C for a period of time sufficient to inactivate the <= <- amylase therein. The pH of Sample 1 was then adjusted to 4.0 with 3-N hydrochloric acid and the sample was filtered.

Jäljelle jäänyt hydrolysaatti pidettiin lämpötilassa 87°C ja käsiteltiin 5,7 yksikön suuruisella lisämäärällä «^-amylaasin 100 g tärkkelyshydrolysaatin kiinteitä aineosia kohti 180 ja 390 minuuttia alkukäsittelyn jälkeen -amylaasi 11a. Näytteet 2 ja 3 otet tiin vastaavasti hydrolysaatista ja käsiteltiin samalla tavoin kuin näyte 1.The remaining hydrolyzate was maintained at 87 ° C and treated with an additional 5.7 units of? -Amylase per 100 g of starch hydrolyzate solids 180 and 390 minutes after the initial treatment-amylase 11a. Samples 2 and 3 were taken from the hydrolyzate, respectively, and treated in the same manner as Sample 1.

Näytteiden 1-3 havainnolliset maltodekstriiniominaisuudet ovat: _Näyte 1_Näyte 2_Näyte 3 D.E. 13.0 14.7 17.8The illustrative maltodextrin properties of Samples 1-3 are: _Sample 1_Nample 2_Nample 3 D.E. 13.0 14.7 17.8

Sakkaridipitoisuus D.P.1 0.5 0.5 0.7 D.P.2 2.4 3.6 4.6 D.P.3 4.0 6.6 7.6 D.P.4 1.6 1.9 2.9 D.P.g 4.0 4.0 4.2 D.P.g tai enemmän 87.7 83.4 81.0Saccharide content D.P.1 0.5 0.5 0.7 D.P.2 2.4 3.6 4.6 D.P.3 4.0 6.6 7.6 D.P.4 1.6 1.9 2.9 D.P.g 4.0 4.0 4.2 D.P.g or more 87.7 83.4 81.0

Kaikki näytteet osoittivat loistavia suotautumis- ja maltodekstrii-niominaisuuksia. Kuten taulukoidut tulokset osoittavat, hydrolysaatti, jolla on etukäteen määrätty D.E.-arvo (esim. ne joiden D.E.-arvot ovat vähemmän kuin 30) ja korkea oligosakkaridipitoi-suus (esim. sisältäen oligosakkaridia, jonka D.P.-arvo (polymeroi-tumisaste) on kuusi tai enemmän, tärkeimpänä aineosana kuivapainon perusteella), voidaan helposti saada käyttäen sopivaa lämpötilaa, hydrolysoitumisaikaa ja tarvittava määrä o^-amylaasia. Tässä esimerkissä käytetty menetelmä on erityisen hyödyllinen valmistettaessa 30 58942 maltodekstriinejä, joiden D.E. on noin 10-22 ja jotka sisältävät vähintään 75 p-% o 1igosakkaridia (kuivia aineosia), jonka G.P.-arvo on kuusi tai enemmän. Yhdenmukaisesti aiemmin esitettyjen tulosten kanssa, halutun alhaisen D.E.-arvon omaavan hydrolysaa-tin valmistukseen on välttämätöntä käyttää merkittävästi pienempi määrä <=<-amylaasia, kuin tavanomaisissa prosesseissa tavallisesti tarvitaan.All samples showed excellent leaching and maltodextrin properties. As the tabulated results show, a hydrolyzate having a predetermined DE value (e.g., those with DE values less than 30) and a high oligosaccharide content (e.g., including an oligosaccharide having a DP value (degree of polymerization) of six or more, as the main ingredient on a dry weight basis) can be easily obtained using a suitable temperature, hydrolysis time and the required amount of? 2-amylase. The method used in this example is particularly useful in the preparation of 30,58942 maltodextrins having a D.E. is about 10-22 and contains at least 75% by weight of an oigosaccharide (dry ingredients) with a G.P. of six or more. Consistent with the previously reported results, it is necessary to use a significantly lower amount of <= <- amylase than is normally required in conventional processes to prepare the desired low D.E. hydrolyzate.

. ; t. ; t

Claims (14)

1. Förfarande För Framställning av konverterade sockerprodukter som är väsentligen Fria frän rekristai1iserad stärkelse, väri utFörs partiell hydrolys av stärkelsesuspensionen samt Förtunning med c><-amy las av det erhällna partiel lhydrolysatet av stärkelse pä sä sätt att man använder högst 40 enheter oC -amylas för varje 100 g Fasta beständsdelar i stärkelsehydrolysatet, kanne-tecknatav att a) vattensuspensionen av stärkelse hydrolyseras partiellt vid pH 3,6-6,5 genom upphettning av suspensionen i övertryck vid minst 120°C sä att ett parti ellhydrolysat av stärkelse bildas som är väsentligen Fritt Frän olosta stärkelsekorn och vars D.E. är lägre än 2,0 och viskositeten mindre än 20.000 cPs, vareFter pH inregleras till 5,8-8,5 och temperaturen tili 93-100°C; b) partiellhydrolysatet av stärkelse hydrolyseras vidare genom att därtill tillsätta Först oC -amylas sä att den i totalhydrolys behövliga p^-amylasmängden tillsätts antingen i sin helhet eller partiellt i detta skede, och att läta hydrolysen däreFter Fort-skrida vid 93-100°C ätminstone i en halv minuts tid; c) ett Förtunnat hydrolysat Framställs genom att avkyla hydro-lysatet smäningom ned tili 85°C-93°C och att läta hydrolysen Fcrtskrida under inverkan av &<-amylas tili ett D.E.-värde pä minst ca 5 sä att det Förtunnade hydrolysatet inte ger blS eller purpur Färgning vid stärkelsejodförsöket, och d) det Förtunnade hydrolysatet Försockras med hjälp av ett För-sockrande enzympreparat, Företrädesvis ett glukoamylaspreparat.1. Process For Preparation of Converted Sugar Products That Are Essentially Free from Recrystallized Starch, Partial Hydrolysis of the Starch Suspension, and Dilution with the C-amylase of the Received Partial Hydrolyzate of Starch, Using a Maximum of 40 Units for every 100 g of solid constituents in the starch hydrolyzate, a) a) the aqueous suspension of starch is partially hydrolyzed at pH 3.6-6.5 by heating the suspension in overpressure at at least 120 ° C to form a portion of starch hydrolyzate which is substantially Free From unsolved starch grains and whose DE is less than 2.0 and viscosity less than 20,000 cps, after which the pH is adjusted to 5.8-8.5 and the temperature to 93-100 ° C; b) further hydrolyzes the partial starch hydrolyzate by adding thereto First oC-amylase such that the amount of β-amylase needed for total hydrolysis is added either in whole or in part at this stage and to allow the hydrolysis to proceed at 93-100 ° C. eat at least for half a minute; c) a Thinned Hydrolyzate Prepared by cooling the hydrolyzate down to 85 ° C-93 ° C and allowing the hydrolysis to proceed under the influence of amylase to a DE value of at least about 5 such that the Thinned Hydrolyzate does not give bls or purple Staining in the starch iodine test, and d) the Thinned hydrolyzate is sugared using a Pre-sugaring enzyme preparation, Preferably a glucoamylase preparation. 2. FörFarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att vattensuspensionen av stärkelse hälls vid pH 3,6-5,0 under hydrolysskedet (a).Process according to claim 1, characterized in that the aqueous suspension of starch is poured at pH 3.6-5.0 during the hydrolysis stage (a). 3. FörFarande enligt patentkravet 2, känneteckna t av att man använder en vattensuspension av stärkelse innehällande minst 30 vikt-% torr stärkelsesubstans, och att det erhällna Förtunnade hydrolysatet har en viskositet mindre än 3000 cPs. '4. FörFarande enligt nägot av patentkraven 1-3, känneteckna tav att minst hälFten av totalmängden 0^-amyl,as bchövs För det Förtunnade hydrolysatets Framställning till-tili partiellhydrolysatet vid 93-100°C. 35 5 8942Method according to claim 2, characterized in that a water suspension of starch containing at least 30% by weight of dry starch substance is used, and that the obtained Thinned Hydrolyzate has a viscosity less than 3000 cps. "4. Process according to any one of claims 1-3, characterized in that at least half of the total amount of O 2 -amyl, ash is used for the preparation of the diluted hydrolyzate to the partial hydrolyzate at 93-100 ° C. 35 5 8942 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kanne-tecknatav att vattensuspensionen av stärkelse innehäller 25-50 vikt-% torr stärkelsesubstans, att partiellhydrolysatet i skedet (a) har en viskositet pä ca 200-3000 cPs, att partiell-hydrolysatet behandlas och hydrolyseras tili en början vid 93-100°C i 0,5-25 minuter och att mängden av^-amylas tillsatt i och för frambringandet av förtunnat hydrolysat är mindre än 30 enheter per varje 100 g fasta beständsdelar i stärkelsehydro-lysatet.5. A process according to any one of claims 1-3, characterized in that the aqueous suspension of starch contains 25-50 wt.% Dry starch substance, that the partial hydrolyzate at stage (a) has a viscosity of about 200-3000 cps, that the partial hydrolyzate is treated. and initially hydrolyzed at 93-100 ° C for 0.5-25 minutes and the amount of β-amylase added to produce thinned hydrolyzate is less than 30 units per 100 g of solid ingredients in the starch hydrolyzate. 6. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5, kanne-tecknatav att den molära totalkoncentrationen av jord-alkalimetall och alkalimetall i vattensuspensionen av stärkelse som används tili den partiella hydrolysen är lägre än 0,003 M.6. Process according to any one of claims 1-5, characterized in that the total molar concentration of alkaline earth metal and alkali metal in the aqueous suspension of starch used for the partial hydrolysis is lower than 0.003 M. 7. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-6, k ä n n e -tecknatav att vattensuspensionen av stärkelse sprutas in i en ängsträleupphettare arbetande med en temperatur av 143-163°C och ett tryck av 393-662 kPa (abs.) och att minst mer än hälften av den behövliga ^-amylasen tillsätts tili par-tiellhydrolysatet vid 93-100°C. ö. Förfarande enligt patentkravet 7, k ännetecknat av att omedelbart efter behandlingen av vattensuspensionen av stärkelse i ängsträleupphettaren den gelatiniserade suspensionen hälls i ett fördröjutrymme vid minst 120°C och i övertryck i 1-20 minuter sä att det erhällna partiellhydrolysatet har en viskositet mindre än 1500 cPs och D.E. mindre än 1,0.7. A process according to any one of claims 1-6, characterized in that the aqueous suspension of starch is injected into a meadow heater operating at a temperature of 143-163 ° C and a pressure of 393-662 kPa (abs.) And at least more than half of the required β-amylase is added to the partial hydrolyzate at 93-100 ° C. A process according to claim 7, characterized in that immediately after the treatment of the aqueous suspension of starch in the meadow heater, the gelatinized suspension is poured into a delay space at least 120 ° C and in overpressure for 1-20 minutes so that the obtained partial hydrolyzate has less viscosity. 1500 cPs and DE less than 1.0. 9. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-8, känneteck-n a t av att det förtunnade hydrolysatet behandlas med ett maltas-preparat och omvandlas tili konversionssirap väri maltos utgör den huvudsakliga beständsdelen.9. A process according to any one of claims 1-8, characterized in that the thinned hydrolyzate is treated with a maltase preparation and converted to conversion syrup where maltose is the main constituent. 10. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-8, k a n n e -tecknatav att det förtunnade hydrolysatet behandlas med ett glukoamylaspreparat, och att det förtunnade hydrolysatet konverteras tili sirap med en dextroshalt pä minst 90 % av de fasta b^stänrisdplarnas vikt.10. A process according to any one of claims 1-8, characterized in that the thinned hydrolyzate is treated with a glucoamylase preparation and that the thinned hydrolyzate is converted to syrup with a dextrose content of at least 90% of the weight of the solid bristles.
FI392573A 1973-12-19 1973-12-19 FOERFARANDE FOER ATT FRAMSTAELLA CONVERTERS SOCKER PRODUCT FI58942C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI392573A FI58942C (en) 1973-12-19 1973-12-19 FOERFARANDE FOER ATT FRAMSTAELLA CONVERTERS SOCKER PRODUCT

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI392573A FI58942C (en) 1973-12-19 1973-12-19 FOERFARANDE FOER ATT FRAMSTAELLA CONVERTERS SOCKER PRODUCT
FI392573 1973-12-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI392573A FI392573A (en) 1975-06-20
FI58942B FI58942B (en) 1981-01-30
FI58942C true FI58942C (en) 1981-05-11

Family

ID=8508784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI392573A FI58942C (en) 1973-12-19 1973-12-19 FOERFARANDE FOER ATT FRAMSTAELLA CONVERTERS SOCKER PRODUCT

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI58942C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI392573A (en) 1975-06-20
FI58942B (en) 1981-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aiyer Amylases and their applications
US3505110A (en) Sugar products prepared from hydroxypropylated starch
EP0171218B1 (en) Enzymatic hydrolysis of granular starch directly to glucose
HU197774B (en) Organic solvent process for the hydrolytic saccharification of vegetable materials of starch type
JPH0137103B2 (en)
NL8200606A (en) METHOD FOR SPICING VEGETABLE TUBERIC MATERIAL AND A SUBSEQUENT ALCOHOL FERMENTATION.
CN103369973A (en) Novel use of maltotriosyl transferase
CN102321704B (en) Method for treating starchy raw material and method for preparing citric acid
CN106755204B (en) Method for efficiently co-producing malt syrup and rice protein from rice processing byproducts
US3783100A (en) Non-retrograded thinned hydrolyzates
TW480155B (en) Seasoning production
CN104164458A (en) Processing method of starch raw material and method for preparing citric acid
WO2019114067A1 (en) Method for rapid industrial production and preparation of glucose-based stevioside mixture
CN107201347B (en) Method for preparing heat-resistant acid-resistant glucose oxidase through solid state fermentation and application
FI58942C (en) FOERFARANDE FOER ATT FRAMSTAELLA CONVERTERS SOCKER PRODUCT
US3791865A (en) High maltose syrups
US2965520A (en) Process for preparing low d. e. sirup
JPH0870842A (en) Saccharide for brewing use and its production
CN101550433B (en) Method for preparing L-arabinose
GB2181444A (en) Process for treating carbohydrate
US3806415A (en) Thinning and saccharification of starch pastes with glucoamylase
Schoene et al. Saccharification of Starchy Grain Mashes for the Alcoholic Fermentation Industry
US3695933A (en) Procfss for the production of a defatted starch conversion product
KR960003885B1 (en) Preparaion process of a sweet rice drink powder
CN108823264A (en) A method of using rice as waste high-purity maltose syrup