FI63255B - FOERFARANDE FOER SEPARERING AV VITALT VETEGLUTEN OCH SOLUBILISERAD VETESTAERKELSE FRAON VETEMJOEL - Google Patents

FOERFARANDE FOER SEPARERING AV VITALT VETEGLUTEN OCH SOLUBILISERAD VETESTAERKELSE FRAON VETEMJOEL Download PDF

Info

Publication number
FI63255B
FI63255B FI773192A FI773192A FI63255B FI 63255 B FI63255 B FI 63255B FI 773192 A FI773192 A FI 773192A FI 773192 A FI773192 A FI 773192A FI 63255 B FI63255 B FI 63255B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
starch
gluten
amylase
alpha
process according
Prior art date
Application number
FI773192A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI63255C (en
FI773192A (en
Inventor
Raoul Guillaume Philippe Walon
Original Assignee
Cpc International Inc
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 Cpc International Inc filed Critical Cpc International Inc
Publication of FI773192A publication Critical patent/FI773192A/en
Publication of FI63255B publication Critical patent/FI63255B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI63255C publication Critical patent/FI63255C/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/12Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from cereals, wheat, bran, or molasses
    • A23J1/125Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from cereals, wheat, bran, or molasses by treatment involving enzymes or microorganisms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B30/00Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
    • C08B30/04Extraction or purification
    • C08B30/042Extraction or purification from cereals or grains
    • C08B30/046Extraction or purification from cereals or grains from wheat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/20Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an exo-1,4 alpha-glucosidase, e.g. dextrose

Description

G3Sr^l rBl . KUULUTUSJULKAISU , 70c jHjft (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6 0255 C Patentti ay3nnett.y 10 05 1933G3Sr ^ l rBl. NOTICE OF PUBLICATION, 70c jHjft (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6 0255 C Patent ay3nnett.y 10 05 1933

Patent Eoddelat >v (51) Kv.ik?/Int.ci.3 C 12 P 19/14, C 13 ;L 1/00 SUOMI—FINLAND (») P»t*nttlhak«mut — PttmcaiMdkning 7 T 3192 (22) H»k«mi*ptlv( — Anaeknlnpdag 26.10.77 ^ ^ (23) Alkupiiyt —GHtl|h«t*di| 26.10.77 (41) Tullut luikituksi — BllvK offantlig 02.05.78Patent Eoddelat> v (51) Kv.ik? /Int.ci.3 C 12 P 19/14, C 13; L 1/00 FINLAND — FINLAND (») P» t * nttlhak «mut - PttmcaiMdkning 7 T 3192 ( 22) H »k« mi * ptlv (- Anaeknlnpdag 26.10.77 ^ ^ (23) Initial Pipes —GHtl | h «t * di |

Patwtti- Ja raMitarlhalUtui /4« MMMktfi.no. o bailua».Patwtti- Ja raMitarlhalUtui / 4 «MMMktfi.no. o bailua ».

Patent» och ragitterstyralaan ' ' Amok» utii(d oeh utUkrtun pubiieund 31.01.83 (32)(33)(31) Pyy4«tty *tuoik*u*—Begird prioritat 01.11.76 USA (US) 7372½ (71) CPC International, Inc., International Plaza, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, USA(US) (72) Raoul Guillaume Philippe Walon, Bryssel, Belgia-Belgien(BE) (7I+) Oy Kolster Ab (5I+) Menetelmä vitaalin vehnägluteenin ja soiubilisoidun vehnätärkkelyksen erottamiseksi vehnäjauhoista - Förfarande för separering av vitalt vetegluten och solubiliserad vetestärkelse frän vetemjölPatent »och ragitterstyralaan '' Amok» utii (d oeh utUkrtun pubiieund 31.01.83 (32) (33) (31) Pyy4 «tty * Tuoik * u * —Begird Priority 01.11.76 United States , Inc., International Plaza, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, USA (72) Raoul Guillaume Philippe Walon, Brussels, Belgium-Belgium (BE) (7I +) Oy Kolster Ab (5I +) Method for separating vital wheat gluten and soy-stabilized wheat starch wheat flour - Förfarande för separering av vitalt vetegluten och solubiliserad vetestärkelse frän vetemjöl

Keksinnön kohteena on menetelmä vitaalin vehnägluteenin ja solubilisoidun vehnätärkkelyksen erottamiseksi vehnäjauhoista, minkä jälkeen solubilisoitu tärkkelys mahdollisesti muutetaan sokeriksi.The invention relates to a process for separating vital wheat gluten and solubilized wheat starch from wheat flour, after which the solubilized starch is optionally converted into sugar.

On tunnettua, että vehnägluteeni menettää "elinvoimaisia" ominaisuuksiaan korkeissa lämpötiloissa ja että sillä on taipumus liueta ollessaan kosketuksessa lämpimän veden kanssa pidemmän ajan. Näistä syistä tavanomaisen entsymaattisen liuotusmenetelmän käytöstä ts. jauhon tärkkelysosan hyytelöimisestä ja liuottamisesta kuumuuden ja liuottavan entsyymin, kuten alfa-amylaasin avulla on seurauksena gluteenin luonteen muuttuminen ja sen liukeneminen.It is known that wheat gluten loses its "viable" properties at high temperatures and tends to dissolve upon contact with warm water for extended periods of time. For these reasons, the use of a conventional enzymatic dissolution method, i.e., gelling and dissolving the starch portion of flour with heat and a dissolving enzyme such as alpha-amylase, results in a change in the nature of gluten and its dissolution.

Jos liuotettu tärkkelys lisäksi muutetaan sokeriksi sokeroimis-entsyymillä tärkkelyshydrolysaatin valmistamiseksi, saatu hydroly-saatti sisältää suuren määrän liuennutta gluteenia, ja tämä tekee 2 63255 lopullisen puhdistamisen (ja erityisesti värin poistamisen) vaikeaksi ja epäkäytännölliseksi.In addition, if the dissolved starch is converted to sugar by a saccharification enzyme to prepare a starch hydrolyzate, the resulting hydrolyzate contains a large amount of dissolved gluten, and this makes final purification (and especially decolorization) of 2 63255 difficult and impractical.

Tavanomaisissa menetelmissä tärkkelyksen tai tärkkelystä sisältävien aineiden, kuten jauhojen, karkeiden jauhojen, ''ryynien" jne. entsymaattiseksi liuottamiseksi tärkkelys hyytelöidään kuumentamalla sen vesilietettä joko ennen entsyymin lisäämistä, tai jos käytetään lämmönkestävää alfa-amylaasia, entsyymin läsnäollessa. Näissä menetelmissä käytetään korkeita lämpötiloja, ja käytettäessä vitaalia vehnägluteenia sisältävää materiaalia muuttuu gluteenin luonne. On kauan ollut tunnettua, että alfa-amylaasit pystyvät liuottamaan tärkkelystä ei-hyytelöivissä olosuhteissa, mutta tekniikan tason tuntemat menetelmät eivät ole koskaan tulleet kaupalliseen käyttöön. Wallerstein et ai. esittävät US-patenttijulkaisussa 2 583 451 menetelmän puhtaan tärkkelyksen muuttamiseksi dekstroosiksi alfa-amylaasilla ei-hyytelöivissä olosuhteissa; tässä menetelmässä lämpötila ei ylitä 45°C, käsittelyajat ovat 48-72 tuntia, ja saannot ovat hyvin alhaisia; menetelmä ei myöskään sovellu käytettäväksi gluteenia sisältävän tärkkelystuotteen yhteydessä.In conventional methods for the enzymatic dissolution of starch or starch-containing substances such as flour, coarse flour, "grits", etc., the starch is gelled by heating its aqueous slurry either before the addition of the enzyme, or if high temperature alpha-amylase is used in the presence of the enzyme. It has long been known that alpha-amylases are capable of dissolving starch under non-gelling conditions, but methods known in the art have never been commercially available., Wallerstein et al., U.S. Pat. for the conversion of pure starch to dextrose by alpha-amylase under non-gelling conditions, in which the temperature does not exceed 45 ° C, the processing times are 48 to 72 hours and the yields are very low, and the process is not suitable for gluten in the case of a starch product containing

Aikaisemmat menetelmät on kehitetty rakeisen tärkkelyksen hydrolysoimiseksi tehokkaasti ilman tavanomaista hyytelöitymis-vaihetta, minkä johdosta jäljelle jäänyt tärkkelys hydrolyysin aikana säilyttää rakeisen muotonsa (esim. US-patenttijulkaisut 3 922 196 , 3 922 197, 3 922 198, 3 922 199 ja 3 922 200). Nämä menetelmät ovat erittäin tehokkaita hydrolysoimaan tärkkelystä ja tärkkelystä sisältäviä aineita, mutta näissä olosuhteissa käytettäessä vehnäjauhoa tapahtuu vitaalin gluteenin liiallista liukenemista ja luonteen muuttumista.Previous methods have been developed to efficiently hydrolyze granular starch without a conventional gelling step, as a result of which the starch remaining during hydrolysis retains its granular form (e.g., U.S. Patent Nos. 3,922,196, 3,922,197, 3,922,198, 3,922,199 and 3,922,199). . These methods are very effective in hydrolyzing starch and starch-containing substances, but under these conditions, the use of wheat flour results in excessive dissolution of vital gluten and a change in nature.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että menetelmään kuuluu seuraavat vaiheet; (1) erotetaan vehnätärkkelys jauhoista, jolloin jää jäljelle runsaasti gluteenia sisältävä fraktio, jossa on ainakin 25 paino-% proteiinia, (2) solubilisoidaan runsaasti gluteenia sisältävässä fraktiossa oleva tärkkelys aiheuttamatta sen gelatinoitumista käsittelemällä runsaasti gluteenia sisältävää fraktiota vesipitoisena suspensiona bakteriaalisella alfa-amylaasilla, joka ei sisällä käytännöllisesti katsoen lainkaan proteaasia, 45-60°C:n lämpötilassa 3 63255 ja pH:ssa 5-7, käytetyn entsyymin määrän ollessa ainakin niin suuri, että se riittää solubilisoimaan kaiken fraktiossa olevan tärkkelyksen, ja mahdollisesti tätä määrää suurempi, ja käsittely-ajan ollessa sellainen, että se riittää solubilisoimaan ainakin 95 % tärkkelyksestä, mutta ei ylitä 6 tuntia, (3) erotetaan vitaali gluteeni solubilisoidusta tärkkelyksestä ja otetaan talteen, (4) jäljelle jääneen solubilisoidun tärkkelysliuoksen sisältäessä vielä aktiivista alfa-amylaasia lisätään mahdollisesti tuoretta tärkkelystä mainittuun liuokseen ja annetaan tärkkelyksen solubilisoitua alfa-amylaasin vaikutuksesta, ja (5) solubilisoitu tärkkelys mahdollisesti muutetaan entsymaattisesti sokeriksi.The method according to the invention is characterized in that the method comprises the following steps; (1) separating the wheat starch from the flour, leaving a gluten-rich fraction with at least 25% by weight of protein, (2) solubilizing the starch in the gluten-rich fraction without causing it to gelatinize by treating the gluten-rich fraction as an aqueous suspension with bacterial alpha practically free of protease, at 45-60 ° C at 3 63255 and pH 5-7, the amount of enzyme used being at least sufficient to solubilize all the starch in the fraction, and possibly more than this amount, and the treatment -time sufficient to solubilize at least 95% of the starch, but not exceeding 6 hours, (3) vital gluten is separated from the solubilized starch and recovered, (4) with the remaining solubilized starch solution still containing active alpha-amylase, said fresh starch is optionally added un solution and allowing the starch to be solubilized by alpha-amylase, and (5) the solubilized starch is optionally enzymatically converted to sugar.

Keksinnön menetelmän mukaisesti vitaalin vehnägluteenin ja tärkkelyksen seosta käsitellään vesipitoisessa suspensiossa bakte-riaalisella alfa-amylaasilla olosuhteissa, joissa tärkkelys liukenee hyytelöitymättä. Toisin sanoen, liuotuksen aikana jäämätärkke-lys pidetään rakeisessa, ts. hyytelöitymättömässä muodossa. Tärkkelyksen liuottamisen jälkeen gluteeni, joka vielä on vitaalissa ja luonteeltaan muuttumattomassa muodossa, voidaan helposti ottaa talteen tavanomaisin menetelmin, kuten suodattamalla, dekan-toimalla, linkoamalla tai käyttäen hydrosykloneja. Liuotettu tärk-kelysliuos voidaan sitten väkevöidä ja/tai kuivata, sitä voidaan käsitellä edelleen entsymaattisesti muodostamaan sokeroituja tuotteita, tai, kuten myöhemmin kuvataan, käyttää substraattina lisä-tärkkelyksen hydrolyysiä varten. Spesifiset olosuhteet kuvataan seuraavassa.According to the method of the invention, a mixture of vital wheat gluten and starch is treated in an aqueous suspension with bacterial alpha-amylase under conditions in which the starch dissolves without gelling. In other words, during dissolution, the residual starch is kept in a granular, i.e. non-gelled, form. After dissolving the starch, the gluten, which is still in vital and unchanged form, can be easily recovered by conventional methods such as filtration, decanation, centrifugation or using hydrocyclones. The dissolved starch solution can then be concentrated and / or dried, further enzymatically treated to form sugared products, or, as described later, used as a substrate for the hydrolysis of additional starch. The specific conditions are described below.

Vaikkakin keksintö voidaan toteuttaa millä tahansa tärkkelyksen ja vitaalin vehnägluteenin seoksella, käytännöllisin lähtöaine on vehnäjauho; sen tähden keksintöä kuvataan tämän jälkeen vehnäjauholle sovellettuna. Lähtöaineen, joka saatetaan entsymaat-tiseen liuotukseen, tulisi sisältää vähintään n. 25 % proteiinia (kuivapainosta laskettuna), jolloin proteiinimäärä väliltä 25-80 % on sopiva. Jos lähtöaine sisältää vähemmän kuin 25 % proteiinia, lopun ollessa pääasiallisesti tärkkelystä, tapahtuu proteiinin liiallista liukenemista, mikä johtuu käytetyistä reaktio-olosuhteista, ts. veden suhteesta proteiiniin ja reaktioajasta ja -lämpötilasta. Sen tähden vehnäjauho tulisi ensin jakaa kahdeksi jakeeksi, 4 63255 joista toinen on käytännöllisesti katsoen puhdasta vehnätärkkelys-tä (joka sinänsä on arvokas tuote) ja toinen jae sisältää vähintään 25 % (edullisesti 30-40 %) gluteenia. Keksinnön menetelmää käytetään sitten runsaasti gluteenia sisältävään jakeeseen. Jauhon alkufraktiointi voidaan suorittaa millä tahansa tavalla, jolloin ainoana vaatimuksena on, että gluteeni ei muuta luonnettaan, esim. keskipakodekantoimalla.Although the invention can be practiced with any mixture of starch and vital wheat gluten, the most practical starting material is wheat flour; therefore, the invention will now be described as applied to wheat flour. The starting material to be subjected to enzymatic dissolution should contain at least about 25% protein (by dry weight), with a protein content of between 25-80% being suitable. If the starting material contains less than 25% protein, with the remainder being predominantly starch, excessive dissolution of the protein occurs due to the reaction conditions used, i.e., the ratio of water to protein and reaction time and temperature. Therefore, wheat flour should first be divided into two fractions, one of which is practically pure wheat starch (which in itself is a valuable product) and the other fraction contains at least 25% (preferably 30-40%) gluten. The method of the invention is then applied to a gluten-rich fraction. The initial fractionation of the flour can be carried out in any way, the only requirement being that the gluten does not change in nature, e.g. by centrifugation.

Runsaasti gluteenia sisältävän jakeen (kuiva-ainepitoisuus edullisesti 10-35 paino-%) vesipitoiseen suspensioon lisätään bakteriaalista alfa-amylaasia, joka ei sisällä käytännöllisesti katsoen lainkaan proteaasia, ja entsyymin annetaan reagoida tärkkelyksen kanssa lyhyen ajan (ei enempää kuin n. kuusi tuntia) 45-60°C:n lämpötilassa pH:ssa 5-7, joka on optimi entsyymin vaikutukselle tärkkelykseen. Tällä menetelmällä käytännöllisesti katsoen kaikki (tai niin paljon kuin halutaan) tärkkelyksestä liukenee täysin, gluteeni ei muuta luonnettaan ja gluteenin oleellista liukenemista ei tapahdu. Sen tähden voidaan helposti ottaa talteen vielä vitaali gluteeni sekä liuennut tärkkelys, joka sisältää pienen määrän liuennutta proteiinia. Liuotettu tärkkelys voidaan väkevöidä ja/tai kuivata ja käyttää "sellaisenaan" tai muuttaa jollakin tavanomaisella tavalla sokeriksi.To the aqueous suspension of the gluten-rich fraction (dry matter content preferably 10-35% by weight) is added bacterial alpha-amylase, which contains practically no protease, and the enzyme is allowed to react with the starch for a short time (not more than about six hours). At a temperature of -60 ° C at a pH of 5-7, which is optimal for the action of the enzyme on starch. With this method, virtually all (or as much as desired) of the starch is completely soluble, gluten does not change in nature, and substantial dissolution of gluten does not occur. Therefore, vital gluten as well as dissolved starch containing a small amount of dissolved protein can be easily recovered. Dissolved starch can be concentrated and / or dried and used "as is" or converted into sugar in any conventional manner.

Bakteriaalinen alfa-amylaasi on edullisesti aktiivinen pH-alueella n. 4,0 - n. 7,0, ja sillä on huomattava aktiivisuus suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa, ts. 60°C:ssa ja sen alapuolella. Edullisia tällaisten alfa-amylaasien lähteitä ovat Bacillus mikro-organismin tietyt lajit, nimittäin B. subtilis, B. licheniformis, B. coagulans ja B. amyloliquefaciens. Sopivia alfa-amylaaseja on kuvattu AT-patenttihakemuksessa 4836/70 ja US-patenttijulkaisussa 3 697 378. Erityisen edullisia amylaaseja ovat ne, jotka on johdettu B. licheniformiksesta, kuten on kuvattu mainitussa AT-patenttihakemuksessa. Erityisen edullinen on alfa-amylaasi, joka on johdettu B. licheniformis-kannasta NCIB 8061, NCIB 8059, ATCC 6598, ATCC 6634, ATCC 8480, ATCC 9945A ja ATCC 11945. Ne ovat poikkeuksellisen tehokkaita rakeisen tärkkelyksen solubilisoimiseksi. Eräs tällainen entsyymi tunnetaan kauppanimellä "Thermamyl" (NOVO Enzyme Corporation, Mamaroneck, New York). "Thermamyl"-entsyymillä on seu-raavat ominaisuudet: 63255 a) se on lämmönkestävä; b) se on aktiivinen laajalla pH-alueella; ja c) sen aktiivisuus ja lämmönkestävyys ovat vähemmän riippuvaisia kuin muiden alfa-amylaasien lisätyn kalsium-ionin läsnäolosta.The bacterial alpha-amylase is preferably active in the pH range of about 4.0 to about 7.0, and has considerable activity at relatively low temperatures, i.e., 60 ° C and below. Preferred sources of such alpha-amylases are certain species of the microorganism Bacillus, namely B. subtilis, B. licheniformis, B. coagulans and B. amyloliquefaciens. Suitable alpha-amylases are described in AT Patent Application No. 4836/70 and U.S. Patent No. 3,697,378. Particularly preferred amylases are those derived from B. licheniformis, as described in said AT patent application. Particularly preferred is alpha-amylase derived from B. licheniformis strain NCIB 8061, NCIB 8059, ATCC 6598, ATCC 6634, ATCC 8480, ATCC 9945A and ATCC 11945. They are exceptionally effective in solubilizing granular starch. One such enzyme is known under the trade name "Thermamyl" (NOVO Enzyme Corporation, Mamaroneck, New York). "Thermamyl" has the following properties: 63255 a) it is heat resistant; b) it is active over a wide pH range; and c) its activity and heat resistance are less dependent than the presence of added calcium ion of other alpha-amylases.

Kolmen eri Thermamyl-valmisteen tyypilliset analyysit ovat seuraavat:Typical analyzes of the three different Thermamyl products are as follows:

Thermamyl 60 Thermamyl 120 Thermamyl Kuiva-ainepitoisuus, % 35,4 98,8 94,6Thermamyl 60 Thermamyl 120 Thermamyl Dry matter content,% 35.4 98.8 94.6

Alfa-amylaasi-aktiivisuus U/g 1156,0 2105,0 9124,0Alpha-amylase activity U / g 1156.0 2105.0 9124.0

Proteiinia, % kuiva-aineesta 26,5 21,2 21,2Protein,% of dry matter 26.5 21.2 21.2

Tuhkaa, % kuiva-aineesta 60,1 91,2 64,4Ash,% of dry matter 60.1 91.2 64.4

Kalsiumia, % kuiva-aineesta 0,04 0,72 4,9Calcium,% of dry matter 0.04 0.72 4.9

Natriumia, % kuiva-aineesta 12,3 12,2Sodium,% of dry matter 12.3 12.2

Muita sopivia alfa-amylaaseja, joita on kaupallisesti saatavissa, ovat seuraavat:Other suitable alpha-amylases that are commercially available include:

Taulukko ITable I

Entsyymivalmiste Yhtiö Muoto AktiivisuusEnzyme preparation Company Form Activity

Rhozyme H-39 Rohm & Haas jauhe 4,874 U/gRhozyme H-39 Rohm & Haas powder 4.874 U / g

Takamine HT-1000 Miles jauhe 3,760 U/gTakamine HT-1000 Miles Powder 3.760 U / g

Tenase Miles neste 2,043 U/mlTenase Miles is 2.043 U / ml

Dex-Lo MM Wallerstein neste 1,213 U/mlDex-Lo MM Wallerstein fluid 1.213 U / ml

Novo SP-96 Novo jauhe 7,310 U/gNovo SP-96 Novo powder 7.310 U / g

Novo B, Subtilis Novo neste 1,599 U/mlNovo B, Subtilis Novo fluid 1.599 U / ml

Kleistase GM-16 Daiwa Kasai jauhe 26,593 U/gKleistase GM-16 Daiwa Kasai Powder 26,593 U / g

Kleistase L-I Daiwa Kasai neste 1,918 U/mlKleistase L-I Daiwa Kasai neste 1,918 U / ml

Rapidase SP-25Q Societe "Rapidase" jauhe 11,655 U/gRapidase SP-25Q Societe Rapidase powder 11.655 U / g

Francefrance

Maxamyl LX6000 Gist-Brocades neste 13,300 U/mlMaxamyl LX6000 Gist-Brocades fluid 13,300 U / ml

Alfa-amylaasissa ei saisi olla käytännöllisesti katsoen lainkaan proteaasiaktiivisuutta gluteenin liiallisen liukenemisen välttämiseksi; koska kuitenkin kaikki kaupallisesti saatavat alfa-amylaasivalmisteet sisältävät proteaasiaktiivisuutta, on välttämätöntä ensin käsitellä valmistetta proteaasin poistamiseksi. Tämä voidaan helposti suorittaa Thermamyl-valmisteilla kuumentamalla entsyymivalmisteen vesisuspensiota 70-80°C:ssa 30-45 minuuttia.Alpha-amylase should have virtually no protease activity to avoid excessive dissolution of gluten; however, since all commercially available alpha-amylase preparations contain protease activity, it is necessary to first treat the preparation to remove the protease. This can be easily accomplished with Thermamyl preparations by heating an aqueous suspension of the enzyme preparation at 70-80 ° C for 30-45 minutes.

Käytetyn alfa-amylaasin määrän tulee olla riittävä liuottamaan ainakin pääasiallisesti kaikki läsnäoleva tärkkelys, ts.The amount of alpha-amylase used should be sufficient to dissolve at least substantially all of the starch present, i.

6 63255 vähintään n. 0,1 aktiivisuusyksikköä g:aa kohti tärkkelystä. (Alfa-amylaasi-aktiivisuus, sellaisena kuin sitä tässä käytetään, määritetään menetelmällä, joka on esitetty Leach'in et ai. US-patentti-julkaisussa 3 922 196). On kuitenkin edullista käyttää enemmän kuin vähimmäismäärä alfa-amylaasia kahdesta syystä. Ensinnäkin entsyymin ylimäärä kiihdyttää liuotusprosessia, vähentäen siten aikaa, jonka gluteeni on alttiina liukenemiselle. Toinen ja erittäin tärkeä etu taloudellisuuden kannalta on, että gluteenijakeen erottamisen jälkeen liuennutta tärkkelystä, joka on läsnä laimean, aktiivista alfa-amylaasia sisältävän liuoksen muodossa, voidaan käyttää suoraan väliaineena lisätärkkelyksen liuottamiseksi pelkästään lisäämällä siihen tuoretta raakatärkkelystä ja säätämällä olosuhteita, jos on tarpeen, tuoreen tärkkelyksen optimaalista liuotusta varten. Lisätärkkelyksen liuottamisen jälkeen tuote voidaan muuttaa sokeriksi sopivalla entsyymillä, esim. ekso-1,4-o(-glukosidaasilla dekstroosin tai dekstroo-sia sisältävien hydrolysaattien valmistamiseksi, beta-amylaasilla (entsyymin kanssa tai ilman sitä, esim. alfa-l-6-glukosidaasilla) maltoosisiirappien jne. valmistamiseksi. Jos on tarkoitus käyttää sokeroimisentsyymiä prosessin jossakin vaiheessa, on edullista lisätä se, tai ainakin osa siitä, suoraan aluksi saatuun jauhojakeeseen yhdessä bakteriaalisen alfa-araylaasin kanssa. Sokeriksi muuttava entsyymi yhdessä alfa-amylaasin kanssa vaikuttaa edelleen edistävästi liuotusvaiheeseen.6 63255 at least about 0.1 activity units per g of starch. (Alpha-amylase activity, as used herein, is determined by the method of Leach et al., U.S. Patent 3,922,196). However, it is preferred to use more than the minimum amount of alpha-amylase for two reasons. First, the excess enzyme accelerates the dissolution process, thus reducing the time gluten is exposed to dissolution. Another and very important advantage from an economic point of view is that after separation of the gluten fraction, the dissolved starch present in the form of a dilute solution containing active alpha-amylase can be used directly as a medium to dissolve the additional starch simply by adding fresh crude starch and adjusting the conditions. for optimal dissolution. After dissolving the additional starch, the product can be converted to sugar by a suitable enzyme, e.g. exo-1,4-o (-glucosidase for the preparation of dextrose or dextrose-containing hydrolysates, with beta-amylase (with or without enzyme, e.g. alpha-1-6-glucosidase). ) for the preparation of maltose syrups, etc. If a saccharifying enzyme is to be used at some stage in the process, it is preferable to add it, or at least a part thereof, directly to the initially obtained flour fraction together with bacterial alpha-arylase.

Liuotusprosessin pH:n määrää käytetyn alfa-amylaasin toiminta-alue ja entsyymin optimi-pH:n käyttö on edullista. Useimpien alfa-amylaasien optimiaktiivisuus on n. pH 6:ssa (optimi Thermamylil-le on pH 5-7, Rapidaselle pH 6 jne.). Sokeriksi muuttavien entsyymien optimiaktiivisuus saavutetaan tavallisesti alemmilla pH-arvoil-la (esim. pH 4,0-4,5 ekso-1,4-O^-glukosidaasille). Jos sokeriksi muuttavaa entsyymiä käytetään yhdessä alfa-amylaasin kanssa liuotuksen aikana, saattaa olla toivottavaa käyttää näiden optimien välillä olevaa pH:ta.The pH of the leaching process is determined by the operating range of the alpha-amylase used and the use of the optimum pH of the enzyme is preferred. The optimal activity of most alpha-amylases is at about pH 6 (the optimum for Thermamyl is pH 5-7, for Rapidane pH 6, etc.). Optimal activity of sugar-converting enzymes is usually achieved at lower pH values (e.g., pH 4.0-4.5 for exo-1,4-O 2 -glucosidase). If a sugar-converting enzyme is used in combination with alpha-amylase during dissolution, it may be desirable to use a pH between these optimum.

Liuotusajan täytyy olla riittävä, jotta haluttu määrä tärkkelystä liukenisi, mutta sen tulisi olla niin lyhyt kuin mahdollista gluteenin liiallisen liukenemisen välttämiseksi. Tarvittava aika riippuu eri tekijöistä, esim. liuotettavan tärkkelyksen määrästä, käytetyn alfa-amylaasin määrästä ja tyypistä, kuiva-ainepitoisuudesta ja lämpötilasta ja siitä onko sokeriksi muuttavaa 7 63255 entsyymiä läsnä vai ei. Yli kuuden tunnin ajanjaksoja tulisi välttää, koska niistä on seurauksena liian suuren gluteenimäärän liukeneminen, mikä alentaa vitaalin gluteenin saantoa ja aiheuttaa niin paljon värjäytymistä liuenneen tärkkelyksen liuoksessa, että lopullinen puhdistus tulee vaikeaksi ja kalliiksi. Useimmissa olosuhteissa liuottaminen voidaan suorittaa loppuun 1-3 tunnissa ja tämä on edullinen aika.The dissolution time must be sufficient for the desired amount of starch to dissolve, but should be as short as possible to avoid excessive dissolution of gluten. The time required depends on various factors, e.g., the amount of starch to be dissolved, the amount and type of alpha-amylase used, the dry matter content and temperature, and whether or not the sugar-converting enzyme is present. Periods of more than six hours should be avoided as they result in the dissolution of too much gluten, which lowers the yield of vital gluten and causes so much discoloration in the dissolved starch solution that final purification becomes difficult and expensive. Under most conditions, dissolution can be completed in 1-3 hours and this is a preferred time.

Edullinen liuotuslämpötila on n. 60°C, mutta se voi olla niinkin alhainen kuin 45°C. Alemmat lämpötilat pidentävät liuotusaikaa, ja paljon yli 60°C:een lämpötila aiheuttaa gluteenin luonteen muuttumista .The preferred dissolution temperature is about 60 ° C, but can be as low as 45 ° C. Lower temperatures prolong the dissolution time, and temperatures well above 60 ° C cause a change in the nature of gluten.

Alfa-amylaasia sisältävä suspensio voidaan saattaa liuotus-lämpötilaan jollakin tavallisella tavalla, mutta liian nopea lämpötilan nosto 50°C:sta lopulliseen lämpötilaan saattaa aiheuttaa jonkin verran gluteenin luonteen muuttumista ja sitä tulisi välttää. Lämpötilan nosto 50°C:sta 60°C:seen 10 minuutin aikana on täysin tyydyttävä.The alpha-amylase-containing suspension can be brought to the dissolution temperature in some conventional manner, but too rapid a rise in temperature from 50 ° C to the final temperature may cause some change in the nature of the gluten and should be avoided. Raising the temperature from 50 ° C to 60 ° C in 10 minutes is completely satisfactory.

Seuraavien esimerkkien tehtävänä on valaista keksintöä käytännössä. Esimerkeissä Thermamyl 60 alfa-amylaasi-valmisteesta poistettiin proteaasi kuumentamalla nestemäistä kaupallista valmistetta 30-45 minuuttia 80°C:ssa. Tämä käsittely johti proteaasin täydelliseen inaktivoitumiseen menettämättä oleellisesti alfa-amylaasi-aktiivisuutta. Maxamyl LX6000 käsiteltiin liuottamalla ensin nestemäinen kaupallinen entsyymivalmiste matala-D.E.tärkke-lyshydrolysaattiliuokseen (30 %:n kuiva-ainepitoisuus), johon oli lisätty kalsiumia, ja kuumentamalla sitä 30 minuuttia 75°C:ssa.The following examples are intended to illustrate the invention in practice. In the examples, the protease was removed from Thermamyl 60 alpha-amylase by heating the liquid commercial preparation for 30-45 minutes at 80 ° C. This treatment resulted in complete inactivation of the protease without substantially losing alpha-amylase activity. Maxamyl LX6000 was treated by first dissolving a liquid commercial enzyme preparation in a low-D.E. starch hydrolyzate solution (30% dry matter) to which calcium had been added and heating at 75 ° C for 30 minutes.

Tämä käsittely hävitti käytännöllisesti katsoen kaiken proteaasin, ja 90 % alfa-amylaasi-aktiivisuudesta säilyi.This treatment abolished virtually all of the protease, and 90% of the alpha-amylase activity was retained.

Esimerkeissä ja patenttivaatimuksissa kaikki prosentit ovat painoprosentteja, ellei toisin ole ilmoitettu.In the examples and claims, all percentages are by weight unless otherwise indicated.

Esimerkki IExample I

Tämä esimerkki kuvaa vehnäjauhon runsaasti gluteenia sisältävän jakeen liuotusta alfa-amylaasilla ja sokeriksi muuttavalla entsyymillä (beta-amylaasilla) ja runsaasti maltoosia sisältävän siirapin lopullista valmistusta vitaalin gluteenituotteen talteenoton lisäksi.This example illustrates the dissolution of a gluten-rich fraction of wheat flour with alpha-amylase and a sugar-converting enzyme (beta-amylase) and the final preparation of a maltose-rich syrup in addition to the recovery of the vital gluten product.

1000 kg pehmeää vehnäjauhoa (jonka kuiva-ainepitoisuus oli 88,6 % ja joka sisälsi 10,2 % proteiinia, 76,5 % tärkkelystä, ],8 % rasvaa ja n. 0,4 % tuhkaa ja n. 0,4 % kuituja) suspendoitiin 8 63255 2000 kg:aan vettä ja suspensio seulottiin karkeiden kuitujen erottamiseksi. Suspensiota sekoitettiin proteiini- ja tärkkelyskompo-nenttien pitämiseksi homogeenisessa tilassa, ts. gluteenin agglome-roitumisen estämiseksi. Suspensio johdettiin sitten Alfa-Laval-keskipakodekantoimislaitteeseen, joka toimi kierrosnopeudella 2000 r/min, ja ylävirtaus (runsaasti proteiinia sisältävä jae) sekä alavirtaus (tärkkelysjae) koottiin. Alavirtaus, joka sisälsi n.1000 kg of soft wheat flour (with a dry matter content of 88.6% and containing 10.2% protein, 76.5% starch,], 8% fat and about 0.4% ash and about 0.4% fiber ) was suspended in 8 63255 in 2000 kg of water and the suspension was screened to separate the coarse fibers. The suspension was mixed to keep the protein and starch components in a homogeneous state, i.e. to prevent gluten agglomeration. The suspension was then fed to an Alfa-Laval centrifugal decanter operating at 2000 rpm, and the upstream (protein-rich fraction) and downstream (starch fraction) were collected. Downstream, which contained approx.

2,5 % proteiinia ja jonkin verran kuituja ja tuhkaa tärkkelyksen lisäksi, puhdistettiin sitten ja väkevöitiin johtamalla se ensin keskipakodekantoimislaitteiden läpi (2000 r/min) ja sitten veden-poistolingon läpi. Suodatuskakku kuivattiin nopeasti n. 13 %:n kosteuspitoisuuteen. Tuote sisälsi 98,7 % vehnätärkkelystä, 0,6 % proteiinia ja 0,1 % tuhkaa.2.5% protein and some fiber and ash in addition to starch were then purified and concentrated by passing it first through centrifugal decanters (2000 rpm) and then through a dewatering centrifuge. The filter cake was quickly dried to a moisture content of about 13%. The product contained 98.7% wheat starch, 0.6% protein and 0.1% ash.

Ylävirtausjakeen kuiva-ainepitoisuus oli 12 % ja se sisälsi 29,7 % proteiinia (kokonais-Kjeldahl) kuiva-aineesta. pH säädettiin 5,5:een ja lisättiin 0,4 % proteaasitonta bakteeri-alfa-amylaasia (Thermamyl 60) ja 0,06 % beta-amylaasia (Biozyme M firmasta Amano Chemicals) (laskettuna kokonais-kuivapainosta). Lisättiin myös 200 ppm (miljoonasosaa) CaC^ ja lämpötila nostettiin 57°C;seen ja pidettiin siinä kaksi tuntia. Tässä ajassa liukeni 98,3 % tärkkelyksestä.The upstream fraction had a dry matter content of 12% and contained 29.7% protein (total Kjeldahl) in the dry matter. The pH was adjusted to 5.5 and 0.4% protease-free bacterial alpha-amylase (Thermamyl 60) and 0.06% beta-amylase (Biozyme M from Amano Chemicals) (based on total dry weight) were added. 200 ppm (parts per million) CaCl 2 was also added and the temperature was raised to 57 ° C and held for two hours. During this time, 98.3% of the starch dissolved.

Tuote syötettiin Sharples-lingon läpi, joka toimi kierros-luvulla 12000 r/min ja koottiin alavirtaus (gluteenijae) ja ylävirtaus (liukoinen tärkkelysjae).The product was fed through a Sharples centrifuge operating at 12,000 rpm and collecting downstream (gluten fraction) and upstream (soluble starch fraction).

Alavirtauksen kuiva-ainepitoisuus oli 35,6 % ja se sisälsi 68,2 % proteiinia kuiva-aineesta laskettuna. Se suihkukuivattiin 5,3 %:n kosteuspitoisuuteen seuraavissa olosuhteissa:The downstream dry matter content was 35.6% and contained 68.2% protein based on dry matter. It was spray dried to a moisture content of 5.3% under the following conditions:

Syötön pitoisuus: 35,6 %Feed content: 35.6%

Syötön lämpötila: 45°CFeed temperature: 45 ° C

Tulolämpötila: 161°CInlet temperature: 161 ° C

Poistolämpötila: 88°COutlet temperature: 88 ° C

Saadun kuivan tuotteen gluteeniosa (68 %) oli säilyttänyt alkuperäisen liukenemattomuutensa.The gluten fraction (68%) of the dry product obtained had retained its original insolubility.

Ylävirtaus käsitti laimean (7,6 %:n kuiva-ainepitoisuus) liuenneen tärkkelyksen liuoksen, joka sisälsi alfa-amylaasia; alfa-amylaasi oli säilyttänyt 90 % alkuperäisestä aktiivisuudestaaan. Tämä liuos rikastettiin aikaisemmin talteenotetulla ja kuivatulla vehnätärkkelyksellä 30 %:n kuiva-ainepitoisuuteen. pH säädettiin 63255 6,0:aan, lämpötila nostettiin 95°C:seen ja suspensio pidettiin tässä lämpötilassa, kunnes tärkkelys oli liuennut.The overflow comprised a solution of dilute (7.6% dry matter) dissolved starch containing alpha-amylase; alpha-amylase had retained 90% of its original activity. This solution was enriched with previously recovered and dried wheat starch to a dry matter content of 30%. The pH was adjusted to 63255 6.0, the temperature was raised to 95 ° C and the suspension was maintained at this temperature until the starch had dissolved.

Lämpötila laskettiin sitten 58°C:seen, pH säädettiin 5,0:aan ja lisättiin beta-amylaasia 0,05 paino-%:n määrä (laskettuna kuiva-aineesta) . Tärkkelystä muutettiin sokeriksi näissä olosuhteissa 12 tunnin ajan, minkä jälkeen tuote puhdistettiin (a) 0,5 %:lla hiiltä, (b) vahvalla kationinvaihtohartsilla, (c) sulfonoidulla hiilellä ("Dusarit", valm. Imacti) ja (d) heikolla anioninvaihtohartsilla. Tuote väkevöitiin ja syötettiin 0,5 %:lle puhdasta hiiltä. Kirkkaan, vedenvalkoisen tuotteen D.E. oli 43,7, dekstroosi-sisältö 3 %, maltoosi-sisältö 55 % ja tri- ja korkeampien sakkaridien pitoisuus oli 42 %.The temperature was then lowered to 58 ° C, the pH was adjusted to 5.0 and beta-amylase was added in an amount of 0.05% by weight (based on dry matter). The starch was converted to sugar under these conditions for 12 hours, after which the product was purified with (a) 0.5% carbon, (b) strong cation exchange resin, (c) sulfonated carbon ("Dusarit", manufactured by Imacti), and (d) weak anion exchange resin. . The product was concentrated and fed to 0.5% pure carbon. The bright, water-white product D.E. was 43.7, dextrose content 3%, maltose content 55% and tri- and higher saccharide content was 42%.

Esimerkki IIExample II

Valmistettiin pehmeän vehnäjauhon vesipitoinen suspensio, kuten esimerkissä I, ja se johdettiin Alfa-Laval keskipakodekan-toimislaitteeseen. Keskipakodekantoimislaitetta käytettiin niin, että saatiin ylävirtaus, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 12,8 % ja joka sisälsi 32,6 % proteiinia kuiva-aineesta laskettuna.An aqueous suspension of soft wheat flour was prepared as in Example I and passed to an Alfa-Laval centrifugal actuator. A centrifugal decoder was used to obtain an upstream stream with a dry matter content of 12.8% and a protein content of 32.6% based on dry matter.

Alavirtaus (tärkkelysjae) koottiin ja käsiteltiin, kuten esimerkissä I.The downstream (starch fraction) was collected and treated as in Example I.

Ylävirtaus koottiin ja jaettiin kolmeen osaan, jotka merkittiin A:lla, B:llä ja C:llä ja joita käsiteltiin seuraavasti.The upstream stream was collected and divided into three sections, labeled A, B, and C, and treated as follows.

A. Malto-dekstriinin valmistus - alfa-amylaasin käyttö yksinään liuotusta varten Lämpötila saatettiin 60°C:seen, pH säädettiin 6,0:aan ja lisättiin Thermamyl 60 alfa-amylaasia (proteaasitonta) 0,3 paino-%:n määrä, laskettuna kuivasta kokonaispainosta. Kahden tunnin reaktio-ajan kuluttua 97,6 % tärkkelyksestä oli liuennut.A. Preparation of malto-dextrin - use of alpha-amylase alone for reconstitution The temperature was brought to 60 ° C, the pH was adjusted to 6.0 and Thermamyl 60 alpha-amylase (protease-free) was added in an amount of 0.3% by weight, calculated of the total dry weight. After a reaction time of 2 hours, 97.6% of the starch had dissolved.

Tuote lingottiin Sharples-lingossa (12000 r/min) ja alavirtaus, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 36,7 % ja joka sisälsi 72 % vitaalia gluteenia (kuiva-aineesta) sumutuskuivattiin, kuten esimerkissä I.The product was centrifuged in a Sharples centrifuge (12,000 rpm) and a downstream stream with a dry matter content of 36.7% and containing 72% vital gluten (dry matter) was spray dried as in Example I.

Ylävirtaus, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 7,6 % ja joka vielä sisälsi 90 % aktiivista alfa-amylaasia, rikastettiin tuoreella tärkkelyksellä 30 %:n kuiva-ainepitoisuuteen. pH säädettiin 6,0:aan ja lämpötila säädettiin 94°C:seen. Kahden tunnin reaktioajan kuluttua lämpötila nostettiin 125°C:seen entsyymin inaktivoimiseksi, minkä jälkeen tuote, joka oli tärkkelyksestä vapaa liukoinen malto- 10 63255 dekstriini, jonka D.E. oli 18,6, puhdistettiin ja sumutuskuivat-tiin tavanomaisin menetelmin.The upstream stream, with a dry matter content of 7.6% and still containing 90% active alpha-amylase, was enriched with fresh starch to a dry matter content of 30%. The pH was adjusted to 6.0 and the temperature was adjusted to 94 ° C. After a reaction time of 2 hours, the temperature was raised to 125 ° C to inactivate the enzyme, followed by the product, starch-free soluble maltose dextrin, which D.E. was 18.6, was purified and spray dried by conventional methods.

B. Dekstroosin valmistus - alfa-amylaasin ja ekso-l,4-o(-glukosidaasln käyttö liuotusta varten pH säädettiin 5,5:een ja lisättiin Thermamyl 60-entsyymejä (0,25 %) ja glukoamylaasi-entsyymejä (0,06 %) (prosentteja koko-naiskuivapainosta). Thermamyl 60-valmisteesta proteaasi oli poistettu sivulla 7 neljännessä kappaleessa kuvatulla menetelmällä. Lämpötila saatettiin 60°C:seen ja pidettiin siinä 90 minuuttia.B. Preparation of dextrose - use of alpha-amylase and exo-1,4-o (glucosidase) for dissolution The pH was adjusted to 5.5 and Thermamyl 60 enzymes (0.25%) and glucoamylase enzymes (0.06% ) (percent of total dry weight) The protease was removed from Thermamyl 60 by the method described in the fourth paragraph on page 7. The temperature was raised to 60 ° C and maintained for 90 minutes.

Tuote lingottiin kuten A:ssa, minkä jälkeen alavirtaus lingottiin toiseen kertaan liukoisen ylimääräisen tärkkelyksen poistamiseksi ja jakeen saamiseksi, jossa on enemmän vitaalia gluteenia. Alavirtaus toisesta linkoamisesta, joka virtaus sisälsi 78 % vitaalia gluteenia, sumutuskuivattiin, kuten esimerkissä I.The product was centrifuged as in A, after which the downstream was centrifuged a second time to remove excess soluble starch and to obtain a fraction with more vital gluten. Downstream of the second centrifugation, which contained 78% vital gluten, was spray dried as in Example I.

Ylävirtaukset kummastakin linkoamisesta yhdistettiin, alfa-amylaasi-aktiivisuus tässä jakeessa oli 90 % alkuperäisestä, mutta hyvin vähän ekso-1,4-<X-glukosidaasi-aktiivisuutta oli jäljellä. Tuoretta tärkkelystä lisättiin kuiva-ainepitoisuuteen 28,6 %, pH säädettiin 6,Osaan ja lämpötila nostettiin 95°C:seen ja pidettiin siinä, kunnes tärkkelys oli täysin liuennut.The upstream streams from both centrifugations were pooled, the alpha-amylase activity in this fraction was 90% of the original, but very little exo-1,4- <X-glucosidase activity remained. Fresh starch was added to a dry matter content of 28.6%, the pH was adjusted to 6, and the temperature was raised to 95 ° C and maintained there until the starch was completely dissolved.

Lämpötila laskettiin 55°C:seen, pH säädettiin 4,2seen ja lisättiin 0,04 % ekso-1,4-ot-glukosidaasia. 33 tunnin sokeriksi muuttamisajan jälkeen tuotteen D.E. oli 97,6 ja se sisälsi 94,8 % dekstroosia. Se puhdistettiin, kiteytettiin ja kuivattiin tavanomaisella tavalla 99,6 %siseksi dekstroosituotteeksi.The temperature was lowered to 55 ° C, the pH was adjusted to 4.2 and 0.04% exo-1,4-α-glucosidase was added. After a conversion time of 33 hours into sugar, the D.E. was 97.6 and contained 94.8% dextrose. It was purified, crystallized and dried in a conventional manner to a 99.6% internal dextrose product.

C. Dekstroosin valmistus - alfa-amylaasin käyttö yksinään liuotusta varten Tätä osaa käsiteltiin alfa-amylaasilla, kuten osaa A, käsittäen linkoamisen ja 72 % vitaalia gluteenia sisältävän alavirtauksen käsittelyn.C. Preparation of Dextrose - Use of Alpha-Amylase for Dissolution Alone This section was treated with alpha-amylase as Part A, comprising centrifugation and treatment of downstream containing 72% vital gluten.

Ylävirtaukseen (jossa oli vielä 90 % alfa-amylaasista) lisättiin tuoretta tärkkelystä 28,6 %:n kuiva-ainepitoisuuteen ja lämpötila nostettiin 95°C:seen ja pidettiin siinä, kunnes tärkkelys oli liuennut. Se jäähdytettiin 55°C:seen ja pH säädettiin 4,8:aan, lisättiin glukoamylaasia 0,7 %:n määrä ja tuote muutettiin dekstroo-siksi, kuten kohdassa B, jolloin saatiin samanlainen tuote kuin kohdassa B.Fresh starch was added to the upstream stream (still containing 90% alpha-amylase) to a dry matter content of 28.6% and the temperature was raised to 95 ° C and maintained until the starch was dissolved. It was cooled to 55 ° C and the pH was adjusted to 4.8, glucoamylase was added in 0.7% amount and the product was dextrose as in B to give a product similar to B.

63255 1163255 11

Esimerkki IIIExample III

Tässä esimerkissä suoritettiin kolme erillistä koetta, jotka merkittiin A:lla, B:llä ja C:llä. Jokaisessa kokeessa suspendoitiin vehnäjauhoa, joka sisälsi 11 % proteiinia, veteen ja fraktioitiin, kuten edellisissä esimerkeissä Alfa-Laval-keskipakodekantoimis-laitteilla, jolloin saatiin (1) alavirtausjae (tärkkelysjae), joka otettiin talteen kuten edellisissä esimerkeissä ja (2) ylävirtaus-jae (runsaasti proteiinia sisältävä jae), jolla oli seuraava koostumus :In this example, three separate experiments were performed, labeled A, B, and C. In each experiment, wheat flour containing 11% protein was suspended in water and fractionated as in the previous examples with Alfa-Laval centrifugal decanters to give (1) a downstream fraction (starch fraction) which was recovered as in the previous examples and (2) an upstream and protein-rich fraction) with the following composition:

Kokonaispaino 1777,5 kgTotal weight 1777.5 kg

Kuiva-ainepitoisuus % 16Dry matter content% 16

Paino, kuiva-ainetta 284,4 kgWeight, dry matter 284.4 kg

Proteiinia, % kuivapainosta 33,65Protein,% dry weight 33.65

Proteiinin paino 95,7 kgProtein weight 95.7 kg

Jokaista runsaasti proteiinia sisältävää jaetta käsiteltiin bakteriaalisella alfa-amylaasilla pH 6:ssa ja 60°C:ssa neljä tuntia, jolloin erot eri kokeiden välillä olivat käytetyssä entsyymin valmistuksessa seuraavat. A: Maxamyl LX6000, johdettu Bacillus subtiliksesta, josta proteaasi oli poistettu sivulla 7 neljännessä kappaleessa kuvatulla tavalla, lisättiin 0,25 %:n määrä, laskettuna kokonaiskuivapainosta. B: Thermamyl 60 (proteaasitonta) lisättiin 0,5 %:n määrä. C: Thermamyl 60, josta proteaasia ei ole poistettu, lisättiin 0,5 %:n määrä.Each protein-rich fraction was treated with bacterial alpha-amylase at pH 6 and 60 ° C for four hours, with the differences between the different experiments in the preparation of the enzyme used as follows. A: Maxamyl LX6000, derived from protease-depleted Bacillus subtilis as described on page 7, fourth paragraph, was added in an amount of 0.25%, based on total dry weight. B: Thermamyl 60 (protease free) was added in an amount of 0.5%. C: Unprotected Thermamyl 60 was added in an amount of 0.5%.

Käsittelyn jälkeen jokainen tuote erotettiin Toniattin keskipakomenetelmällä kierrosluvulla 25000 r/min. Vastaavalla ala-virtaus jakeella (vitaali gluteeni) ja ylävirtausjakeella (liukoinen tärkkelys) oli taulukossa II esitetyt koostumukset.After treatment, each product was separated by the Toniatti centrifugal method at 25,000 rpm. The corresponding downstream fraction (vital gluten) and upstream fraction (soluble starch) had the compositions shown in Table II.

12 6325512 63255

Taulukko IITable II

A B CA B C

Alavirtaus (vitaali gluteenijae):Downstream (vital gluten fraction):

Kokonaispaino 578,3 kg 561,5 kg 467,3 kgTotal weight 578.3 kg 561.5 kg 467.3 kg

Kuiva-ainepitoisuus, % 26,8 % 23,4 % 27,6 %Dry matter content,% 26.8% 23.4% 27.6%

Kuiva-ainepaino 155 kg 131 kg 129 kgDry matter weight 155 kg 131 kg 129 kg

Proteiinia, % kuiva-aineesta 55 % 65 % 53,7 %Protein,% of dry matter 55% 65% 53.7%

Proteiinin paino 85,25 kg 85,15 kg 62,97 kgProtein weight 85.25 kg 85.15 kg 62.97 kg

Ylävirtaus (liukoinen tärkkelysjae):Upstream (soluble starch fraction):

Kokonaispaino 1431,7 kg 1448,5 kg 1542,7 kg % kuiva-ainetta 8,9% 10,5% 10,1%Gross weight 1431.7 kg 1448.5 kg 1542.7 kg% dry matter 8.9% 10.5% 10.1%

Kuiva-aineen paino 129,4 kg 152,1 kg 155,8 kgDry matter weight 129.4 kg 152.1 kg 155.8 kg

Proteiinia, % 8,1 % 6,8 % 16,9 %Protein,% 8.1% 6.8% 16.9%

Proteiinin paino 10,3 kg 10,3 kg 26,3 kgProtein weight 10.3 kg 10.3 kg 26.3 kg

Edellä esitetyistä arvoista ilmenee, että alfa-amylaasi, joka ei sisällä käytännöllisesti katsoen lainkaan proteaasia, vähentää edullisesti gluteenin liukenemista.It appears from the above values that alpha-amylase, which contains virtually no protease, preferably reduces gluten dissolution.

Claims (11)

1. Förfarande för separering av vitalt vetegluten och solubili-serad vetestärkelse frän vetemjöl, varefter den solubiliserade stärkelsen eventuellt omvandlas tili socker, kännetecknat därav, att förfarandet omfattar följande steg: (1) vetestärkelsen separeras frän mjölet, varvid kvar blir en glutenrik fraktion, vilken innehäller minst 25 vikt-% protein, (2) stärkelsen i den glutenrika fraktionen solubiliseras utan att ästadkomma gelatinering av denna genom behandling av den glutenrika fraktionen säsom en vattenhaltig suspension med bakteriellt alfa-amylas, vilket praktiskt taget inte alls innehäller proteas, vid en temperatur av 45-60°C och vid ett pH av 5-7, varvid mängden av det använda enzymet är ätminstone sä stor att den är tillräcklig att solubilisera ali stärkelse i fraktionen, och eventuellt större än denna mängd, och varvid behandlingstiden är sadan att den är tillräcklig för solubilisering av minst 95 % av stärkelsen, men inte överskrider 6 timmar, (3) den vitala glutenen separeras frän den solubiliserade stärkelsen och tillvaratas, (4) ifali den äterstäende solubiliserade stärkelselösningen ännu innehäller aktivt alfa-amylas, sätts eventuellt färsk stärkelse tili nämnda lösning, varvid stärkelsen fär solubilisera under päverkan av alfa-amylas, och (5) den solubiliserade stärkelsen omvandlas eventuellt enzy-matiskt tili socker.A process for separating the vital wheat gluten and solubilized wheat starch from wheat flour, whereupon the solubilized starch is optionally converted into sugar, characterized in that the process comprises the following steps: (1) the wheat starch is separated from the flour, leaving a gluten rich, contains at least 25% by weight of protein, (2) the starch of the gluten-rich fraction is solubilized without effecting gelatinization thereof by treating the gluten-rich fraction as an aqueous suspension with bacterial alpha-amylase, which contains virtually no protease at all at a temperature of 45-60 ° C and at a pH of 5-7, wherein the amount of enzyme used is at least sufficient to solubilize all starch in the fraction, and possibly greater than this amount, and wherein the treatment time is such that is sufficient for solubilization of at least 95% of the starch, but not exceeding 6 hours, (3) the vital gluten (4) if the residual solubilized starch solution still contains active alpha-amylase, any fresh starch is added to said solution, where possibly enzymatic til sugar. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att den glutenrika fraktionen innehäller 25-80 % protein.2. A process according to claim 1, characterized in that the gluten-rich fraction contains 25-80% protein. 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, känne - t e c k n a t därav, att den glutenrika fraktionen innehäller ca 30 - ca 40 % protein.3. A process according to claim 1 or 2, characterized in that the gluten-rich fraction contains about 30 - about 40% protein. 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att den glutenrika fraktionen har erhällits genom centrifugal dekantering av ett vattenhaltigt slam av vetemjöl och mjölet därigenom har separerats i den glutenrika fraktionen och en andra fraktion som innehäller praktiskt taget proteinfri vetestärkelse.4. A process according to any one of claims 1-3, characterized in that the gluten-rich fraction is obtained by centrifugal decanting of an aqueous slurry of wheat flour and the flour is thereby separated into the gluten-rich fraction and a second fraction containing practically protein-free wheat starch. 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-4, känne- 16 63255 t e c k n a t därav, att den bakteriella alfa-amylasen erhällits frän en Bacillus-mikro-organism.5. A method according to any one of claims 1-4, characterized in that the bacterial alpha-amylase is obtained from a Bacillus microorganism. 6. Förfarande enligt patentkravet 5, kännetecknat därav, att alfa-amylasen erhällits frän mikro-organismen Bacillus licheniformis eller Bacillus subtilis.6. A process according to claim 5, characterized in that the alpha-amylase is obtained from the microorganism Bacillus licheniformis or Bacillus subtilis. 7. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-6, kännetecknat därav, att den bakteriella alfa-amylasen tillsätts i överskott i förhällande tili minimimängden, som behövs för att solubilisera ali närvarande stärkelse och att upplösningstiden inte överskrider 3 timmar.Process according to any of claims 1-6, characterized in that the bacterial alpha-amylase is added in excess relative to the minimum amount needed to solubilize all of the starch and the dissolution time does not exceed 3 hours. 8. Förfarande enligt nagot av patentkraven 1-7, kännetecknat därav, att den glutenrika fraktionen behandlas genom att (A) man till ett vattenhaltigt slam av denna sätter en pro-teasfri bakteriell alfa-amylas i en mängd som är tillräcklig för att upplösa icke blott i denna fraktion närvarande stärkelse utan även ätminstone en väsentlig del av vetestärkelsen som i början har separerats frän vetemjölet, och utsätter nämnda glutenrika fraktion för verkan av enzymet vid en temperatur 45°C-60°C och vid ett pH 5-7 för en tidsperiod som ej överskrider ca 3 timmar, varefter man (B) separerar och tillvaratar den vitala glutenen frän den resulterande lösningen av solubiliserad stärkelse; (C) sätter ätminstone en väsentlig del av vätestärkelsen, som i början har separerats frän vätemjölet, tili lösningen av den solubiliserade stärkelsen, vilken lösning innehäller aktiv bakteriell alfa-amylas; (D) solubiliserar den erhällna blandningen med hjälp av aktiva enzymer, vilka ingär i lösningen av den upplösta stärkelsen, och (E) eventuellt omvandlar den i steget (D) erhällna solubiliserade stärkelsen enzymatiskt tili socker.Process according to any one of claims 1-7, characterized in that the gluten-rich fraction is treated by (A) adding to it an aqueous slurry of a protease-free bacterial alpha-amylase in an amount sufficient to dissolve only starch present in this fraction but also at least a substantial portion of the wheat starch initially separated from the wheat flour, subjecting said gluten-rich fraction to the action of the enzyme at a temperature of 45 ° C-60 ° C and at a pH of 5-7 time period not exceeding about 3 hours, after which (B) separates and utilizes the vital gluten from the resulting solution of solubilized starch; (C) adding at least a substantial portion of the hydrogen starch, initially separated from the hydrogen flour, to the solution of the solubilized starch, which solution contains active bacterial alpha-amylase; (D) solubilizes the obtained mixture by means of active enzymes which are part of the solution of the dissolved starch, and (E) optionally convert the solubilized starch obtained in step (D) enzymatically to sugar. 9. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-8, kännetecknat därav, att den enzymatiska omvandlingen tili socker genomförs med hjälp av exo-1,4-oC-glukosidas.9. A process according to any one of claims 1-8, characterized in that the enzymatic conversion to sugar is carried out by means of exo-1,4-oC-glucosidase. 10. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-8, kännetecknat därav, att den enzymatiska omvandlingen tili socker genomförs med hjälp av ett maltogen-enzym.Process according to any of claims 1-8, characterized in that the enzymatic conversion to sugar is carried out by means of a maltogenic enzyme. 11. Förfarande enligt nägot av patentkraven 8-10, kännetecknat därav, att i steget (A) ett tili socker omvandlande enzym sätts tili det vattenhaltiga slammet förutom bakteriell alfa-amylas .Process according to any of claims 8-10, characterized in that in step (A) a tili sugar converting enzyme is added to the aqueous slurry in addition to bacterial alpha-amylase.
FI773192A 1976-11-01 1977-10-26 FOERFARANDE FOER SEPARERING AV VITALT VETEGLUTEN OCH SOLUBILISERAD VETESTAERKELSE FRAON VETEMJOEL FI63255C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US73724876A 1976-11-01 1976-11-01
US73724876 1976-11-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI773192A FI773192A (en) 1978-05-02
FI63255B true FI63255B (en) 1983-01-31
FI63255C FI63255C (en) 1983-05-10

Family

ID=24963163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI773192A FI63255C (en) 1976-11-01 1977-10-26 FOERFARANDE FOER SEPARERING AV VITALT VETEGLUTEN OCH SOLUBILISERAD VETESTAERKELSE FRAON VETEMJOEL

Country Status (17)

Country Link
JP (1) JPS5356345A (en)
AU (1) AU512984B2 (en)
BE (1) BE860225A (en)
CA (1) CA1097980A (en)
DE (1) DE2748750A1 (en)
DK (1) DK483377A (en)
ES (1) ES463711A1 (en)
FI (1) FI63255C (en)
FR (1) FR2368895A1 (en)
GB (1) GB1550070A (en)
IT (1) IT1110199B (en)
MX (1) MX4265E (en)
MY (1) MY8000198A (en)
NL (1) NL174698C (en)
NZ (1) NZ185460A (en)
SE (1) SE439170B (en)
TR (1) TR20383A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI65083C (en) * 1977-10-28 1984-03-12 Cpc International Inc FOERFARANDE FOER SEPARERANDE AV VITALT VETEGLUTEN OCH SOLUBILISERAD VETESTAERKELSE FRAON VETEMJOEL
SE8106527L (en) * 1981-11-04 1983-05-05 Plavia Maskin Ab PROCEDURE FOR PRODUCING FOOD FROM WHOLE CEREAL CEREALS
DE3621220A1 (en) * 1986-06-25 1988-01-07 Roehm Gmbh METHOD FOR FILTRATING DICK GLUTEN
NZ227453A (en) * 1987-12-29 1990-04-26 Weston Foods Ltd Modification of gluten
SG11201610700YA (en) * 2014-07-21 2017-02-27 Xyleco Inc Processing biomass
DE102019110376A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Gea Mechanical Equipment Gmbh Method and process line for the production of a dehydrated gluten-containing fraction

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3782964A (en) * 1969-01-21 1974-01-01 Cpc International Inc Method of upgrading starch-containing crude gluten

Also Published As

Publication number Publication date
MX4265E (en) 1982-03-08
JPS5356345A (en) 1978-05-22
NL174698C (en) 1984-08-01
JPS6243652B2 (en) 1987-09-16
DK483377A (en) 1978-05-02
FR2368895B1 (en) 1983-08-26
SE7712253L (en) 1978-05-02
NZ185460A (en) 1979-07-11
BE860225A (en) 1978-02-15
SE439170B (en) 1985-06-03
ES463711A1 (en) 1979-01-01
GB1550070A (en) 1979-08-08
NL7711508A (en) 1978-05-03
MY8000198A (en) 1980-12-31
FI63255C (en) 1983-05-10
TR20383A (en) 1981-05-18
DE2748750A1 (en) 1978-05-03
FR2368895A1 (en) 1978-05-26
AU512984B2 (en) 1980-11-06
CA1097980A (en) 1981-03-24
IT1110199B (en) 1985-12-23
FI773192A (en) 1978-05-02
NL174698B (en) 1984-03-01
AU2997977A (en) 1979-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4217414A (en) Process for separating and recovering vital wheat gluten from wheat flour and the like
US4448790A (en) Process for fractioning grain flour into components of food quality
US4618579A (en) Raw starch saccharification
Howard et al. The pentosanases of some rumen bacteria
US4501814A (en) Process for producing a high fructose sweetener, high protein meal, and cereal germ oils
US20060029715A1 (en) Corn oil and dextrose extraction apparatus and method
US6329182B1 (en) Method of producing oligosaccharide syrups, a system for producing the same and oligosaccharide syrups
WO2009142441A2 (en) Method for producing corn gluten hydrolysate and corn gluten hydrolysate using the same
Takasaki Pullulanase-amylase complex enzyme from Bacillus subtilis
CA1100950A (en) Method of preparing refined starch hydrolysates from starch-containing cereals
FI63255B (en) FOERFARANDE FOER SEPARERING AV VITALT VETEGLUTEN OCH SOLUBILISERAD VETESTAERKELSE FRAON VETEMJOEL
JP2001500734A (en) Enzymatic degradation of carbohydrates in protein isolation methods
US4247636A (en) Process for producing a high fructose sweetener, high protein meal, and cereal germ oils
Peat et al. Enzymic conversion of amylose into amylopectin
JPS6318480B2 (en)
DE2228038A1 (en) Easily fermentable wort or easily fermentable syrup, their production and use
CA1089384A (en) Protease inactivated alpha-amylase preparations
FI65083C (en) FOERFARANDE FOER SEPARERANDE AV VITALT VETEGLUTEN OCH SOLUBILISERAD VETESTAERKELSE FRAON VETEMJOEL
US3291702A (en) Enzymatic conversion of starch containing proteinaceous substances to dextrose
JPS63202395A (en) Production of sugar syrup from starchy raw material
Oguntimein et al. Enzymatic Production of Sugars from Hemicellulose
JP2989217B2 (en) Exo-.BETA.-1,4-galactanase and its use
FI79858B (en) FOERFARANDE FOER EXTRAHERING AV ENZYMER UR SPANNMAOL.
JPS5937953B2 (en) Processing method for starchy raw materials
JPH03224493A (en) Production of starch sugar having high purity

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: CPC INTERNATIONAL INC.