FI63255C - 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
FI63255C
FI63255C FI773192A FI773192A FI63255C FI 63255 C FI63255 C FI 63255C FI 773192 A FI773192 A FI 773192A FI 773192 A FI773192 A FI 773192A FI 63255 C FI63255 C FI 63255C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
starch
gluten
amylase
alpha
process according
Prior art date
Application number
FI773192A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI63255B (fi
FI773192A (fi
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/fi
Publication of FI63255B publication Critical patent/FI63255B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI63255C publication Critical patent/FI63255C/fi

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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Cereal-Derived Products (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

G3Sr^l rBl . KUULUTUSJULKAISU , 70c jHjft (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6 0255 C Patentti 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 02.05.78
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 vetemjöl
Keksinnön kohteena on menetelmä vitaalin vehnägluteenin ja solubilisoidun vehnätärkkelyksen erottamiseksi vehnäjauhoista, minkä jälkeen solubilisoitu tärkkelys mahdollisesti muutetaan sokeriksi.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Kolmen eri Thermamyl-valmisteen tyypilliset analyysit ovat seuraavat:
Thermamyl 60 Thermamyl 120 Thermamyl Kuiva-ainepitoisuus, % 35,4 98,8 94,6
Alfa-amylaasi-aktiivisuus U/g 1156,0 2105,0 9124,0
Proteiinia, % kuiva-aineesta 26,5 21,2 21,2
Tuhkaa, % kuiva-aineesta 60,1 91,2 64,4
Kalsiumia, % kuiva-aineesta 0,04 0,72 4,9
Natriumia, % kuiva-aineesta 12,3 12,2
Muita sopivia alfa-amylaaseja, joita on kaupallisesti saatavissa, ovat seuraavat:
Taulukko I
Entsyymivalmiste Yhtiö Muoto Aktiivisuus
Rhozyme H-39 Rohm & Haas jauhe 4,874 U/g
Takamine HT-1000 Miles jauhe 3,760 U/g
Tenase Miles neste 2,043 U/ml
Dex-Lo MM Wallerstein neste 1,213 U/ml
Novo SP-96 Novo jauhe 7,310 U/g
Novo B, Subtilis Novo neste 1,599 U/ml
Kleistase GM-16 Daiwa Kasai jauhe 26,593 U/g
Kleistase L-I Daiwa Kasai neste 1,918 U/ml
Rapidase SP-25Q Societe "Rapidase" jauhe 11,655 U/g
France
Maxamyl LX6000 Gist-Brocades neste 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.
Käytetyn alfa-amylaasin määrän tulee olla riittävä liuottamaan ainakin pääasiallisesti kaikki läsnäoleva tärkkelys, ts.
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.
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.
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.
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 .
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.
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.
Tämä käsittely hävitti käytännöllisesti katsoen kaiken proteaasin, ja 90 % alfa-amylaasi-aktiivisuudesta säilyi.
Esimerkeissä ja patenttivaatimuksissa kaikki prosentit ovat painoprosentteja, ellei toisin ole ilmoitettu.
Esimerkki 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.
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.
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.
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.
Tuote syötettiin Sharples-lingon läpi, joka toimi kierros-luvulla 12000 r/min ja koottiin alavirtaus (gluteenijae) ja ylävirtaus (liukoinen tärkkelysjae).
Alavirtauksen kuiva-ainepitoisuus oli 35,6 % ja se sisälsi 68,2 % proteiinia kuiva-aineesta laskettuna. Se suihkukuivattiin 5,3 %:n kosteuspitoisuuteen seuraavissa olosuhteissa:
Syötön pitoisuus: 35,6 %
Syötön lämpötila: 45°C
Tulolämpötila: 161°C
Poistolämpötila: 88°C
Saadun kuivan tuotteen gluteeniosa (68 %) oli säilyttänyt alkuperäisen liukenemattomuutensa.
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.
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 %.
Esimerkki 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.
Alavirtaus (tärkkelysjae) koottiin ja käsiteltiin, kuten esimerkissä I.
Ylävirtaus koottiin ja jaettiin kolmeen osaan, jotka merkittiin A:lla, B:llä ja C:llä ja joita käsiteltiin seuraavasti.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
63255 11
Esimerkki 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 :
Kokonaispaino 1777,5 kg
Kuiva-ainepitoisuus % 16
Paino, kuiva-ainetta 284,4 kg
Proteiinia, % kuivapainosta 33,65
Proteiinin paino 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.
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.
Taulukko II
12 63255
A B C
Alavirtaus (vitaali gluteenijae):
Kokonaispaino 578,3 kg 561,5 kg 467,3 kg
Kuiva-ainepitoisuus, % 26,8 % 23,4 % 27,6 %
Kuiva-ainepaino 155 kg 131 kg 129 kg
Proteiinia, % kuiva-aineesta 55 % 65 % 53,7 %
Proteiinin paino 85,25 kg 85,15 kg 62,97 kg
Ylävirtaus (liukoinen tärkkelysjae):
Kokonaispaino 1431,7 kg 1448,5 kg 1542,7 kg % kuiva-ainetta 8,9% 10,5% 10,1%
Kuiva-aineen paino 129,4 kg 152,1 kg 155,8 kg
Proteiinia, % 8,1 % 6,8 % 16,9 %
Proteiinin paino 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.

Claims (11)

13 63255
1. Menetelmä vitaalin vehnägluteenin ja solubilisoidun vehnätärkkelyksen erottamiseksi vehnäjauhoista, minkä jälkeen solubilisoitu tärkkelys mahdollisesti muutetaan sokeriksi, tunnettu siitä, 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 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 käsittelyä jän 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.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että runsaasti gluteenia sisältävä fraktio sisältää 25-80 % proteiinia.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että runsaasti gluteenia sisältävä fraktio sisältää n. 30 - n. 40 % proteiinia.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että runsaasti gluteenia sisältävä fraktio on saatu keskipakodekantoimalla vehnäjauhon vesiliete ja siten jaettu jauho runsaasti gluteenia sisältäväksi jakeeksi ja toiseksi jakeeksi, joka sisältää käytännöllisesti katsoen proteiinitonta vehnätärkke-lystä. 14 63255
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että bakteriaalinen alfa-amylaasi on saatu Bacillus-mikro-organismista.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alfa-amylaasi on saatu mikro-organismista Bacillus licheniformis tai Bacillus subtilis.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että bakteriaalista alfa-amylaasia lisätään ylimäärä vähimmäismäärään nähden, joka tarvitaan solubilisoimaan kaikki läsnäoleva tärkkelys, ja että liuotusaika ei ylitä kolmea tuntia.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että runsaasti gluteenia sisältävää fraktiota käsitellään (A) lisäämällä tämän vesilietteeseen käytännöllisesti katsoen proteaasitonta bakteriaalista alfa-amylaasia riittävä määrä liuottamaan ei ainoastaan tässä jakeessa oleva tärkkelys, vaan myös ainakin oleellinen osa vehnätärkkelyksestä, joka on alussa erotettu vehnäjauhosta, ja saattamalla mainittu runsaasti gluteenia sisältävä fraktio alttiiksi entsyymin vaikutukselle lämpötilassa 45-60°C ja pH:ssa 5-7 ajaksi, joka ei ylitä n. 3 tuntia, minkä jälkeen (B) erotetaan ja otetaan talteen vitaali gluteeni syntyneestä solubilisoidun tärkkelyksen liuoksesta; (C) lisätään ainakin olennainen osa vehnätärkkelyksestä, joka on erotettu alussa vehnäjauhosta, solubilisoidun tärkkelyksen liuokseen, joka sisältää aktiivista bakteriaalista alfa-amylaasia; (D) solubilisoidaan saatu seos solubilisoidun tärkkelyksen liuoksen sisältämien aktiivisten entsyymien avulla, ja (E) mahdollisesti muutetaan vaiheesta (D) saatu solubili-soitu tärkkelys entsymaattisesti sokeriksi.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että entsymaattinen sokeriksi muuttaminen suoritetaan ekso-1,4-o(-glukosidaasin avulla.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että entsymaattinen sokeriksi muuttaminen suoritetaan maltogeenisen entsyymin avulla.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (A) sokeriksi muuttavaa entsyymiä lisätään vesilietteeseen bakteriaalisen alfa-amylaasin lisäksi. 15 Patentkrav 63255
FI773192A 1976-11-01 1977-10-26 Foerfarande foer separering av vitalt vetegluten och solubiliserad vetestaerkelse fraon vetemjoel FI63255C (fi)

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 (fi) 1978-05-02
FI63255B FI63255B (fi) 1983-01-31
FI63255C true FI63255C (fi) 1983-05-10

Family

ID=24963163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI773192A FI63255C (fi) 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 (fi)
AU (1) AU512984B2 (fi)
BE (1) BE860225A (fi)
CA (1) CA1097980A (fi)
DE (1) DE2748750A1 (fi)
DK (1) DK483377A (fi)
ES (1) ES463711A1 (fi)
FI (1) FI63255C (fi)
FR (1) FR2368895A1 (fi)
GB (1) GB1550070A (fi)
IT (1) IT1110199B (fi)
MX (1) MX4265E (fi)
MY (1) MY8000198A (fi)
NL (1) NL174698C (fi)
NZ (1) NZ185460A (fi)
SE (1) SE439170B (fi)
TR (1) TR20383A (fi)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU517307B2 (en) * 1977-10-28 1981-07-23 Cpc International, Inc Separating vital wheat gluten and solubilized starch
SE8106527L (sv) * 1981-11-04 1983-05-05 Plavia Maskin Ab Forfarande for produktion av livsmedel fran hela cerealiekorn
DE3621220A1 (de) * 1986-06-25 1988-01-07 Roehm Gmbh Verfahren zur filtration von dick-gluten
NZ227453A (en) * 1987-12-29 1990-04-26 Weston Foods Ltd Modification of gluten
AP2016009638A0 (en) * 2014-07-21 2016-12-31 Xyleco Inc Processing biomass
DE102019110376A1 (de) * 2019-04-18 2020-10-22 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren und Prozesslinie zur Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion

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
GB1550070A (en) 1979-08-08
MX4265E (es) 1982-03-08
NL7711508A (nl) 1978-05-03
IT1110199B (it) 1985-12-23
BE860225A (fr) 1978-02-15
MY8000198A (en) 1980-12-31
NL174698C (nl) 1984-08-01
FI63255B (fi) 1983-01-31
DK483377A (da) 1978-05-02
TR20383A (tr) 1981-05-18
FI773192A (fi) 1978-05-02
ES463711A1 (es) 1979-01-01
JPS6243652B2 (fi) 1987-09-16
NZ185460A (en) 1979-07-11
JPS5356345A (en) 1978-05-22
SE439170B (sv) 1985-06-03
SE7712253L (sv) 1978-05-02
AU2997977A (en) 1979-05-03
NL174698B (nl) 1984-03-01
DE2748750A1 (de) 1978-05-03
FR2368895A1 (fr) 1978-05-26
CA1097980A (en) 1981-03-24
FR2368895B1 (fi) 1983-08-26
AU512984B2 (en) 1980-11-06

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
US4752579A (en) Monosaccharides from corn kernel hulls by hydrolysis
US4069103A (en) Process for recovering dextrose and dextrins from protein-containing starch products
US4618579A (en) Raw starch saccharification
KR101104014B1 (ko) 옥수수 글루텐 가수분해물의 제조방법 및 이로부터 제조된 옥수수 글루텐 가수분해물
US4501814A (en) Process for producing a high fructose sweetener, high protein meal, and cereal germ oils
Takasaki Pullulanase-amylase complex enzyme from Bacillus subtilis
CA1100950A (en) Method of preparing refined starch hydrolysates from starch-containing cereals
FI63255C (fi) Foerfarande foer separering av vitalt vetegluten och solubiliserad vetestaerkelse fraon vetemjoel
US4247636A (en) Process for producing a high fructose sweetener, high protein meal, and cereal germ oils
JPH02154664A (ja) 食物繊維高含有デキストリンの製造法
CS241460B2 (en) Method of fructose containing product preparation from saccharase
Peat et al. Enzymic conversion of amylose into amylopectin
JPS6318480B2 (fi)
US4532213A (en) Recovery of acid fungal protease
DE2228038A1 (de) Leichtvergärbare Würze bzw. leichtvergärbarer Sirup, ihre Herstellung und Verwendung
EP0499306B1 (en) Starches with an improved flavour
Verberne et al. A new hydrocyclone process for the separation of starch and gluten from wheat flour
Meuser et al. Comparison of starch extraction from tapioca chips, pellets and roots
CA1089384A (en) Protease inactivated alpha-amylase preparations
FI65083B (fi) Foerfarande foer separerande av vitalt vetegluten och solubiliserad vetestaerkelse fraon vetemjoel
JPH01312997A (ja) 加水分解によってとうもろこし粒外皮から選択された単糖類を製造するためのコンビネーション方法
US20030017221A1 (en) Enzymatically catalyzed hydrolysis of corn fiber and products obtained from enzymatically hydrolyzed corn fiber
US3291702A (en) Enzymatic conversion of starch containing proteinaceous substances to dextrose

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: CPC INTERNATIONAL INC.