FI61516C - EXHAUST FOUNDATION FOR BETA-AMYLAS AND SAW SURFACES - Google Patents

EXHAUST FOUNDATION FOR BETA-AMYLAS AND SAW SURFACES Download PDF

Info

Publication number
FI61516C
FI61516C FI803206A FI803206A FI61516C FI 61516 C FI61516 C FI 61516C FI 803206 A FI803206 A FI 803206A FI 803206 A FI803206 A FI 803206A FI 61516 C FI61516 C FI 61516C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
amylase
activity
grain
barley
amylas
Prior art date
Application number
FI803206A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI61516B (en
Inventor
Antti Lehmussaari
Aino Mansikkamaeki
Original Assignee
Suomen Nestesokeri Oy
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 Suomen Nestesokeri Oy filed Critical Suomen Nestesokeri Oy
Priority to FI803206A priority Critical patent/FI61516C/en
Publication of FI61516B publication Critical patent/FI61516B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI61516C publication Critical patent/FI61516C/en

Links

Description

61 51 661 51 6

Menetelmä ^-amylaasin uuttamiseksi viljanjyvistä. - Förfarande för extrahering av ft-amylas ur sädeskorn.Method for extracting β-amylase from cereal grains. - For the purpose of extraction of ft-amylated urine.

Keksinnön kohteena on menetelmä β-amylaasin puhtaan raakauutteen valmistamiseksi viljanjyvistä, erityisesti ohranjyvistä.The invention relates to a process for the preparation of a pure crude extract of β-amylase from cereal grains, in particular barley grains.

f3-amylaasi on tärkkelystä hydrolysoiva entsyymi, joka muodostuu jyviin kasvuvaiheen aikana ja varastoituu niihin. Parhaiten tutkittu ja tunnettu on ohran (3-amylaasi, koska sillä on suuri merkitys panimoteollisuudessa. (D.E. Briggs "Barley", Chapman & Hall, London, 1978 Cook "Barley and Malt", Academic Pres, London, 1862, J.R.A. Pollock "Brewing Science". Academic Press, London, 1979).β-amylase is a starch hydrolyzing enzyme that forms in and is stored in grains during the growth phase. The best studied and known is barley (3-amylase because of its great importance in the brewing industry. (DE Briggs "Barley", Chapman & Hall, London, 1978 Cook "Barley and Malt", Academic Pres, London, 1862, JRA Pollock "Brewing Science. ”Academic Press, London, 1979).

Markkinoilla on kahta tyyppiä /i-amylaasivalmistetta, vilja- ja bakteeriperäisiä. Erona niiden välillä on mm. tärkkelyksen hydrolyysi-tuotteiden koostumus. Bakteeriperäisten (3-amylaasien katalysoimassa hydrolyysissä syntyy 15 - 30 % maltotrioosia ja 50 - 60 % maltoosia, kun taas viljaperäiset (i-amylaasit muodostavat pääasiallisesti maltoosia. Tästä johtuen viljaperäisellä (3-amylaasilla hydrolysoidun tärkkelyksen makeus ja kyky toimia hiivan ravintona on suurempi.There are two types of β-amylase preparations on the market, cereal and bacterial. The difference between them is e.g. composition of starch hydrolysis products. Bacterial (3-amylase-catalyzed hydrolysis) produces 15-30% maltotriose and 50-60% maltose, while cereal (i-amylases) mainly produce maltose.

ft -amylaasin suurimmat käyttökohteet löytyvät panimo- ja tärkkelys-teollisuudessa. Mikäli mäskäykseen ei ole käytettävissä entsyymiak- 2 6151 6 tiivisuuksiltaan riittävän hyvää mallasta, voidaan puutetta korjata lisäämällä mm. /3-amylaasia. Entsyymilisäysten käyttö on välttämätöntä käytettäessä mäskävkseen mallastamatonta viljaa. Suoritettaessa tärkkelyksen hydrolyysi viljaperäisellä β-amylaasilla saadaan tulokseksi makeita, runsaasti maltoosia sisältäviä tuotteita, jotka soveltuvat mm. oluen raaka-aineeksi ja käytettäväksi makeisten valmistuksessa. Makeisteollisuudessa voidaan tällaisella runsaasti maltoosia sisältävällä siirapilla korvata sakkaroosin osuutta, koska siirapin oma makeus on suuri.The major uses of ft amylase are found in the brewing and starch industries. If enzyme with a good enzyme density of 2 6151 6 is not available for mashing, the deficiency can be remedied by adding e.g. / 3-amylase. The use of enzyme supplements is essential when using unmalted grain for mash. When hydrolysis of starch with cereal β-amylase is performed, sweet, maltose-rich products are obtained which are suitable e.g. as a raw material for beer and for use in the manufacture of confectionery. In the confectionery industry, such a maltose-rich syrup can replace the proportion of sucrose because of the high sweetness of the syrup itself.

Edellämainitussa kirjallisuudessa, sen viitteissä sekä kuulutusjulkai-sussa DE-AS 1 792 362 on esitetty lukuisia eri tapoja β-amylaasin eristämiseksi jyvistä ja niiden osista. Kaikkille menetelmille on yhteistä, että vilja aluksi jauhetaan tai rouhitaan tai, että lähtöaineena on jokin mekaanisesti erotettu jyvän osa, kuten lese. Näistä lähtöaineista ft-amylaasi uutetaan vedellä, puskuriliuoksella jne., jolloin saatu raakaekstrakti sisältää fi-amylaasin ohella runsaasti muita jyvän liukoisia ainesosia, jolloin entsyymin puhdistaminen tai konsentrointi muodostuu erittäin työlääksi.The above-mentioned literature, its references and DE-AS 1 792 362 disclose a number of different ways of isolating β-amylase from grains and parts thereof. What all methods have in common is that the grain is initially ground or ground or that the starting material is a mechanically separated part of the grain, such as a bran. From these starting materials, the?

Koska jyvän kuorikerrokset ovat puoliläpäiseviä ja koska (3-amylaasi sijaitsee suhteellisen lähellä kuorta, jyvän subaleuronikerroksessa, ryhdyttiin selvittämään, onko mahdollista uuttaa (5-amylaasi kokonaisesta jyvästä, koska tällöin jyvän omien membraanien toimiessa eräänlaisena suodattimena oletettavasti saataisiin jo "raakauutevaiheessa", huomattavasti puhtaampi preparaatti verrattuna uuttoon jauhosta tai rouheesta. Yllättäen havaittiin, että β-amylaasista on uutettavissa jyvästä 60 - 80 % kokonaismäärästä keksinnön mukaisella menetelmällä siten, että uutto suoritetaan kokonaisista tai osittain kuorituista jyvistä, poistetun kuoriaineksen painon ollessa 0 - 20 % jyvän painosta, uuttolämpötilan ollessa 20 - 55°C ja uuttoajan yli 5 tuntia.Since the shell layers of the grain are semipermeable and because (3-amylase is located relatively close to the shell, in the subaleuron layer of the grain, it was considered possible to extract 5-amylase from the whole grain, since Surprisingly, it was found that 60-80% of the total amount of β-amylase can be extracted from the grain by the process according to the invention, so that the extraction is carried out on whole or partially hulled grains with a weight of 0-20% of the shell material removed at an extraction temperature of 20%. 55 ° C and an extraction time of more than 5 hours.

Jyvistä uutettavan fi-amylaasin määrää, puhtautta ja uuttoaikaa voidaan säädellä lämpötilaa muuttamalla, joka vaikuttaa jyvän membraanien läpäisevyyteen ja diffuusionopeuteen. Lämpötila on edullisesti 20-55°C.The amount, purity and extraction time of β-amylase extracted from the grains can be controlled by changing the temperature, which affects the permeability and diffusion rate of the grain membranes. The temperature is preferably 20-55 ° C.

Toisena säätelykeinona on jyvän uloimpien kuorikerrosten osittainen poistaminen esim. riisin kuorinnasta tunnetulla tekniikalla, jolloin 61 51 6 3 jyvän membraanien läpäisevyys muuttuu halutuksi. Edullinen tulos saavutetaan kun viljan, edullisesti ohran kokonaispainosta poistetaan n. 10 % kuoriaineksena siten, että endospermi säilyy kokonaisena.Another control means is the partial removal of the outer husk layers of the grain, e.g. from the husking of rice, by a known technique, whereby the permeability of the membranes of the grain becomes desired. The preferred result is obtained when about 10% of the total weight of the grain, preferably barley, is removed as peeling material so that the endosperm remains intact.

Tässä menetelmässä jyvän endospermin uloimmat kerrokset toimivat eräänlaisena ultrasuodattimena estäen kokonaan liukenemattomien epäpuhtauksien pääsyn liotusveteen ja rajoittaen oleellisesti myös liukoisten yhdisteiden määrää. Näin saatu (3-amylaasia sisältävä uute on helppo konsentroida esimerkiksi ultrasuodatuksella.In this method, the outermost layers of the grain endosperm act as a kind of ultrafilter, completely preventing insoluble impurities from entering the soaking water and also substantially limiting the amount of soluble compounds. The extract thus obtained (containing 3-amylase) is easy to concentrate, for example, by ultrafiltration.

Uutossa on edullista käyttää jotain pelkistävää ainetta (esim. SC>2:ta) (i-amylaasin vapauttamiseksi muista proteiineista, joka on kirjallisuudesta tunnettu menetelmä. Keksintöä selostetaan tarkemmin oheisten esimerkkien avulla.It is preferred to use a reducing agent (e.g. SC> 2) in the extraction to release i-amylase from other proteins, a method known in the literature. The invention is further illustrated by the following examples.

Esimerkki 1 100 g kuorimatonta ohraa liotettiin 300 mlrssa, 0,5 % Na-metabisul-fiittia 30°C:ssa. Liuenneen (i-amylaasin aktiivisuutta seurattiin ajan funktiona (taulukot). Aktiivisuusmääritykset suoritettiin modifioidulla Bendelow'n menetelmällä (Bendelow, W.M. 1963, Journal of Institute of Brewing, no. 69, s. 467-472). Yksikkönä käytettiin suhteellista yksikköä U (jauhetun ohran spesifiseksi aktiivisuudeksi merkittiin 100 U/g proteiinia). Kaikki määritykset suoritettiin suodatetuista näytteistä. 100 %:n aktiivisuudeksi merkittiin sitä (3-amylaasimäärää, joka vastaavissa olosuhteissa liukenee jauhetusta ohrasta 18 tunnissa.Example 1 100 g of paddy barley were soaked in 300 ml of 0.5% Na metabisulphite at 30 ° C. Dissolved (i-amylase activity was monitored as a function of time (Tables). Activity assays were performed by the modified Bendelow method (Bendelow, WM 1963, Journal of the Institute of Brewing, no. 69, pp. 467-472). The relative unit U (powdered the specific activity of barley was denoted as 100 U / g protein.) All assays were performed on filtered samples, and the amount of 3-amylase that dissolves from ground barley under 18 hours is denoted as 100% activity.

Jauhettu ohra: Liotusaika (t) __2 4 6 7 12 16 18Ground barley: Soaking time (s) __2 4 6 7 12 16 18

Aktiivisuus-% 27 49 71 89 96 99 100Activity% 27 49 71 89 96 99 100

Spesif.akt. (U/g prot.) 100Spesif.akt. (U / g prot.) 100

Akt. (U/g kuiva-ainetta liotusvedessä)_30Akt. (U / g dry matter in soaking water) _30

Kuorimaton ohra Liotusaika (t) __10 20 30 40 50 60 70Barley without husk Soaking time (s) __10 20 30 40 50 60 70

Aktiivisuus-% 8 20 39 51 69 76 78Activity% 8 20 39 51 69 76 78

Spesif.akt. (U/g prot.) 152Spesif.akt. (U / g prot.) 152

Akt. (u/g kuiva-ainetta liotusvedessä)_52 4 61516Akt. (u / g dry matter in soaking water) _52 4 61516

Esimerkki 2Example 2

Koe suoritettiin vastaavasti kuin esimerkissä 1, mutta jyvät kuorittiin siten, että 10 % kokonaispainosta poistettiin kuorijakeena.The experiment was carried out in the same manner as in Example 1, but the grains were peeled so that 10% of the total weight was removed as a peel fraction.

Liotusaika (t) __2 5 10 15 20 25 26Soaking time (s) __2 5 10 15 20 25 26

Aktiivisuus-% 7 20 48 65 73 7Q 80Activity% 7 20 48 65 73 7Q 80

Spesif.akt. (U/g prot.) 156Spesif.akt. (U / g prot.) 156

Akt.(U/g kuiva-ainetta liotusvedessä)_60Active (U / g dry matter in soaking water) _60

Esimerkki 3Example 3

Jyvät kuorittiin siten, että 20 % kokonaispainosta poistettiin kuori-jakeena. Muilta osin koe suoritettiin samoin kuin esimerkissä 1.The grains were peeled so that 20% of the total weight was removed as a peel fraction. In other respects, the experiment was performed as in Example 1.

Liotusaika (t) ___2 5 10 15 18 20 21Soaking time (s) ___2 5 10 15 18 20 21

Aktiivisuus-% 12 31 57 72 75 76 77Activity% 12 31 57 72 75 76 77

Spesif.akt. (U/g prot.) 135Spesif.akt. (U / g prot.) 135

Akt.(U/g kuiva-ainetta liotusvedessä)_44Active (U / g dry matter in soaking water) _44

Esimerkki 4Example 4

Tutkittaessa lämpötilan vaikutusta β-amylaasin liukenemisnopeuteen ja liuoksen puhtauteen suoritettiin esimerkkiä 1 vastaavat kokeet lämpötiloissa 25°C, 40°C ja 50°C. Näissä kokeissa käytettiin ohraa, jonka kuorinta-aste oli 10 %.To study the effect of temperature on the dissolution rate of β-amylase and the purity of the solution, experiments corresponding to Example 1 were performed at 25 ° C, 40 ° C and 50 ° C. Barley with a degree of peeling of 10% was used in these experiments.

Liotusaika (t) _2 5 10 20 22 23 24 26Soaking time (s) _2 5 10 20 22 23 24 26

Aktiivisuus-% 25°C 4 14 35 70 76 79 82 83 40°C 7 19 41 69 75 78 78 74 _50°C_11 22 47 70 75 74 70_Activity% 25 ° C 4 14 35 70 76 79 82 83 40 ° C 7 19 41 69 75 78 78 74 _50 ° C_11 22 47 70 75 74 70_

Seuraavassa taulukossa on esitetty eri lämpötiloissa saatu liukene-misnopeus, aktiivisuus-%, spesifinen aktiivisuus ja aktiivisuus g kuiva-ainetta kohti.The following table shows the dissolution rate,% activity, specific activity and activity per g of dry matter obtained at different temperatures.

61 51 6 5 _kuorinta-aste 10 % jauhettu ohra61 51 6 5 _Peeling rate 10% ground barley

Liotuslämpötila (°C) 50 40 25 25Soaking temperature (° C) 50 40 25 25

Liotusaika (t) 22 23 26 19Soaking time (s) 22 23 26 19

Aktiivisuus-% 75 78 83 100Activity% 75 78 83 100

Spesif.akt.(U/g prot.) 183 178 156 98Specific Act (U / g prot.) 183 178 156 98

Akt. (U/g kuiva-ainetta liotusvedessä) 74 78 65_29_Akt. (U / g dry matter in soaking water) 74 78 65_29_

Esimerkeistä 1-4 voidaan siis havaita, että - kokonaisista jyvistä (i-amylaasi uuttuu huomattavasti puhtaampana kuin jauhoista lähdettäessä, joskin uuttoaika on pidempi (esim. 1) - jyviä kuorimalla ja/tai lämpötilaa nostamalla voidaan uuttoaikaa lyhentää uuttuvan 0-amylaasin ollessa silti puhtaampaa verrattaessa jauhoista uutetun {3-amylaasin puhtauteen (esim. 2, 3 ja 4) - parhaimmillaan kokonaisista jyvistä saadaan uutetuksi 75 - 83 % siitä (3-amylaasimäärästä, joka on uutettavissa jauhoista. Tällöin fi-amylaasin puhtaus on vähintään 156/98 - 183/98 eli 1.59 - 1.87 kertainen proteiinin ja 65/29 - 78/29 eli 2.24 - 2.69 kertainen kokonaiskuiva-aineen suhteen (esim. 4) (i -amylaasin jatkopuhdistus voidaan suorittaa mitä tahansa tunnettua tekniikkaa, kuten spray-kuivausta, ultrasuodatusta, saostusta jne. hyväksikäyttäen. Koska raakauutteen puhtaus esitettyä menetelmää käyttäen on suurempi, helpottuvat ko. toimenpiteet vastaavasti.Thus, it can be seen from Examples 1-4 that - whole grains (i-amylase are extracted much purer than from flour, although the extraction time is longer (e.g. 1)) - by peeling and / or raising the temperature, the extraction time can be shortened while the extractable O-amylase is still purer when compared to the purity of {3-amylase extracted from flour (eg 2, 3 and 4) - at best 75-83% of the amount of 3-amylase extractable from flour is obtained from whole grains, in which case the purity of β-amylase is at least 156/98 - 183 / 98 i.e. 1.59 to 1.87 times the protein and 65/29 to 78/29 or 2.24 to 2.69 times the total dry matter (e.g. 4) (further purification of i-amylase can be performed by any known technique such as spray drying, ultrafiltration, precipitation etc. Since the purity of the crude extract using the presented method is higher, these operations are correspondingly facilitated.

FI803206A 1980-10-09 1980-10-09 EXHAUST FOUNDATION FOR BETA-AMYLAS AND SAW SURFACES FI61516C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI803206A FI61516C (en) 1980-10-09 1980-10-09 EXHAUST FOUNDATION FOR BETA-AMYLAS AND SAW SURFACES

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI803206A FI61516C (en) 1980-10-09 1980-10-09 EXHAUST FOUNDATION FOR BETA-AMYLAS AND SAW SURFACES
FI803206 1980-10-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI61516B FI61516B (en) 1982-04-30
FI61516C true FI61516C (en) 1982-08-10

Family

ID=8513847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI803206A FI61516C (en) 1980-10-09 1980-10-09 EXHAUST FOUNDATION FOR BETA-AMYLAS AND SAW SURFACES

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI61516C (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI109358B (en) 2001-02-06 2002-07-15 Danisco Sugar Oy Method for extracting the enzyme

Also Published As

Publication number Publication date
FI61516B (en) 1982-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5013561A (en) Process for recovery of products from waxy barley
CZ137593A3 (en) Process for continual preparation of malt work
WO2006119217A3 (en) Grain wet milling process for producing dextrose
EP0078782B1 (en) Method for producing foodstuffs from whole cereal grains
Aisien Enzymic modification of sorghum endosperm during seedling growth and malting
JPH02117377A (en) Production of beer excellent in durability
JPH10120704A (en) Composition of water-soluble polysaccharides derived from barley malt, its production and use thereof
FI61516C (en) EXHAUST FOUNDATION FOR BETA-AMYLAS AND SAW SURFACES
KR890003736B1 (en) Process for recovery of products from woxy barley
CA2115228C (en) Oat fractionation process and product thereof
EP0620979B1 (en) Process for preparing a low fat, transparent, stable oat protein containing aqueous solution and product thereof
RO113476B1 (en) A process for the preparation of wort
EP0086861B1 (en) Process for the extraction of beta-amylase from grains
US4675296A (en) Process for the extraction of β-amylase from barley grains
JP2004173552A (en) Method for producing rice mash for producing liquors
DK157885B (en) PROCEDURE FOR EXTRACTION OF GRAIN BETA AMYLASE
LaBerge et al. THE β‐AMYLASE ENZYMES OF BARLEY AND MALT: I. PURIFICATION OF THE MALT ENZYMES
JPH0141309B2 (en)
JP2868818B2 (en) Treatment of corn starch extraction residue
Viëtor Structural characteristics of arabinoxylans from barley, malt and wort
DE102011050441A1 (en) Producing mash for brewing beer, comprises producing mash comprising starch carrier, water and enzyme for splitting starch and/or protein, heating mash, and precipitating enzyme present in mash or adding precipitated enzyme to mash
Jones et al. Endogenous inhibitors of the endoproteinases and other enzymes of barley
JP3440311B2 (en) Diuretic promoting composition
FI81606C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV OEL.
JP3642910B2 (en) Processed grain and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired

Owner name: SUOMEN NESTESOKERI OY