FI72147C - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SOETNINGSMEDEL. - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SOETNINGSMEDEL. Download PDF

Info

Publication number
FI72147C
FI72147C FI824400A FI824400A FI72147C FI 72147 C FI72147 C FI 72147C FI 824400 A FI824400 A FI 824400A FI 824400 A FI824400 A FI 824400A FI 72147 C FI72147 C FI 72147C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
lactose
hydrolysis
degree
galactose
product
Prior art date
Application number
FI824400A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI824400L (en
FI824400A0 (en
FI72147B (en
Inventor
Henrik Holmberg
Original Assignee
Arla Ekonomisk Foerening
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
Priority claimed from SE8206009A external-priority patent/SE452337B/en
Application filed by Arla Ekonomisk Foerening filed Critical Arla Ekonomisk Foerening
Publication of FI824400A0 publication Critical patent/FI824400A0/en
Publication of FI824400L publication Critical patent/FI824400L/en
Publication of FI72147B publication Critical patent/FI72147B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI72147C publication Critical patent/FI72147C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K13/00Sugars not otherwise provided for in this class
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K1/00Glucose; Glucose-containing syrups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Seasonings (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Dairy Products (AREA)

Description

72147 1 Menetelmä makeutusaireer, valmistamiseksi Förfarande för framställning av sötningsmedel 572147 1 Method for the preparation of sweetening air, Förfarande för framställning av sötningsmedel 5

Esillä oleva keksintö käsittää menetelmän makeutusaineen valmistamiseksi.The present invention comprises a process for preparing a sweetener.

Laktoosi voidaan erottaa mistä taliansa maitotuotteesta, kuten mm. täys-maidosta, kuoritusta maidosta, kirnupiimästä, heraste», rahkasta. Eri-10 tyisen mielenkiinnon kohteena on laktoosin talteenotto herasta, jota usein pidetään hyödyttömänä sivutuotteena.Lactose can be separated from any of its tallow dairy products, such as e.g. whole milk, skimmed milk, buttermilk, whey », curd. Of particular interest is the recovery of lactose from whey, which is often considered a useless by-product.

Laktoosilla on heikosti makea maku ja käytettäessä laktoosia makeutus-aineena se täytyy muuntaa tili pilkkoa makeammiksi sokerilajeiksi glu-15 koosiksi ja galaktoosiksi. On tunnettua suorittaa sellainen muuntaminen hydrolyysillä jonkun hapon, ioninvaihtajan tai jonkun entsyymin avulla. Tällaista menetelmää kuvataan muiden hydrolysoimismenetelmän ohessa esimerkiksi julkaisussa Journal of Dairy Science, voi. 64 ss. 1759-1771, "Beta-Galaktosidase: Review of Recent Research", M L 20 Richmond, J J Gray ja C M Stine.Lactose has a weakly sweet taste and when lactose is used as a sweetener it must be converted to sweeter sugars Glu-15 and galactose. It is known to carry out such conversion by hydrolysis with an acid, an ion exchanger or an enzyme. Such a process is described, among others, in a hydrolysis process, for example, in the Journal of Dairy Science, Vol. 64 pp. 1759-1771, "Beta-Galactosidase: A Review of Recent Research," M L 20 Richmond, J J Gray, and C M Stine.

Tällaiset aikaisemmin tunnetut menetelmät laktoosin muuntamiseksi glukoosiksi ja galaktoosiksi ovat kuitenkin tapahtuneet suhteellisen alhaisella kuiva-ainepitoisuudella (KA-pitoisuus) ja/tai suhteellisen 25 alhaisella hydrolysoitumisasteella, ja muuttumisnopeus hydrolyysissä on ollut pieni. On havaittu, että ei ele ollut mahdollista hydrolysoida laktoosia yli 20-40 prosentin kuiva-ainepitoisuudella, minkä takia hydrolysoitumisaste tai muuttumisnopeus hydrolyysissä on ollut epätyydyttävän pieni. Pienestä hydrolysoitumisasteesta johtuen tunnetuis-30 sa menetelmissä saatu sokeriliuos sisältää glukoosin ja galaktoosin lisäksi myös tietyn määrän jäljellejäänyttä laktoosia, jolla erityisesti pitkän varastoinnin aikana ja alhaisessa lämpötilassa on riski erottua kiteytymällä. Pieni KA-pitoisuus tai pieni hydrolysoitumisaste tekee menetelmistä taloudellisesti epäedullisia ja aiheuttaa sen, että 35 lopullisesta tuotteesta voi tulla hyvin laimeaa tai se saa sellaisen koostumuksen, että se täytyy jatkokäsitellä tullakseen käyttökelpoiseksi moniin tarkoituksiin.However, such previously known methods for converting lactose to glucose and galactose have taken place with a relatively low dry matter content (KA content) and / or a relatively low degree of hydrolysis, and the rate of conversion in the hydrolysis has been low. It has been found that it was not possible to hydrolyze lactose at a dry matter content of more than 20-40%, which is why the degree of hydrolysis or the rate of change in hydrolysis has been unsatisfactorily low. Due to the low degree of hydrolysis, the sugar solution obtained by the known methods contains, in addition to glucose and galactose, also a certain amount of residual lactose, which, especially during long storage and at low temperatures, is at risk of crystallization. The low concentration of KA or the low degree of hydrolysis makes the methods economically disadvantageous and causes the final product to become very dilute or to have a composition that needs to be further processed to become useful for many purposes.

2 72147 1 Eräs laktoosin hydrolysoimismenetelmä on myös tunnettu amerikkalaisesta patentista 4.067.748. Tämän menetelmän mukaisesti laktoosi hydrolysoidaan voimakkaasti happaman kationinvaihtajan avulla, edullisesti voimakkaasti happaman polystyreeni-ioninvaihtohartsin avulla. Patentoidus-5 sa menetelmässä hydrolysoituminen voi tapahtua kuiva-ainepitoisuudessa 20-40%, esim. 30% ja hydrolysoituminen tapahtuu sellaisen ioninvaihto-hartsin avulla, jossa on hyvin alhainen silloittumisaste, edullisesti silloittumisaste, joka on välillä 0,5 ja 5%.2,724,7 1 A process for hydrolyzing lactose is also known from U.S. Patent 4,067,748. According to this method, lactose is hydrolyzed by means of a strongly acidic cation exchanger, preferably by means of a strongly acidic polystyrene ion exchange resin. In the patented process, the hydrolysis can take place at a dry matter content of 20-40%, e.g. 30%, and the hydrolysis takes place by means of an ion exchange resin having a very low degree of crosslinking, preferably a degree of crosslinking of between 0.5 and 5%.

10 Myös edellä mainitussa patentoidussa menetelmässä käytetään laktoosia, jonka kuiva-ainepitoisuus on niin pieni, että se ei ole suoraan käyttökelpoinen moneenkaan tarkoitukseen, vaan se täytyy edelleen jatkokäsi-tellä, kuten haihduttaa. Edelleen käytetään hyvin alhaisen silloittumis-asteen omaavaa ioninvaihtohartsia, mikä on mahdollista ja mikä voi olla 15 sopivaa vallitsevassa alhaisessa kuiva-ainepitoisuudessa, mutta mikä sitävastoin ei olisi käytännössä mahdollista korkeammalla kuiva-ainepitoisuudella johtuen siitä, että osmoottinen paine korkeammalla kuiva-ainepitoisuudella tulee niin suureksi, että ioninvaihtohartsihelmet ovat vaarassa rikkoutua ja siten turmeltua.The above-mentioned patented process also uses lactose, the dry matter content of which is so low that it is not directly usable for many purposes, but must be further processed, such as by evaporation. Further, an ion exchange resin with a very low degree of crosslinking is used, which is possible and which may be suitable at the prevailing low dry matter content, but which on the contrary would not be practically possible at a higher dry matter content due to the osmotic pressure at a higher dry matter content. that the ion exchange resin beads are in danger of breaking and thus damaged.

2020

Patentin mukaan tapahtuu laktoosin muuntuminen edelleen sekoittamalla laktoosia yhdessä ioninvaihtohartsin kanssa, mikä aiheuttaa ioninvaih-dinhelmien rikkoutumista ja kulumista, vaihtoehtoisesti on esitetty, että laktoosin muuntaminen voi tapahtua antamalla ioninvaihtohartsin 25 painua vähitellen alaspäin kolonnissa vastavirtaan ylöspäin kulkevan laktoosipitoisen nesteen kanssa ja siten, että ioninvaihtohartsi kierrätetään takaisin kolonnin huipulle.According to the patent, the conversion of lactose takes place by further mixing the lactose together with the ion exchange resin, which causes the ion exchange beads to break and wear, alternatively it is shown that the lactose to the top of the column.

Tunnetut menetelmät ovat siten epäedullisia osittain siksi, että on 30 työskenneltävä suhteellisen pienellä laktoosin kuiva-ainepitoisuudella, osittain myös siksi, että on osoittautunut tarpeelliseksi tai välttämättömäksi suorittaa hydrolysoiminen sellaisen ioninvaihtohartsin avulla, jolla on hyvin pieni silloittumisaste, ts. sellaisen, joka suurissa kuiva-ainepitoisuuksissa pyrkii rikkoutumaan ja siksi, että prosessi 35 ajetaan sekoittaen laktoosia ja ioninvaihtohartsia, mitkä toimenpiteet yhdessä johtavat siihen, että laktoosin muuntumisajat glukoosiksi ja galaktoosiksi tulevat ilmeisen pitkiksi.The known methods are thus disadvantageous partly because it is necessary to work with a relatively low dry matter content of lactose, partly also because it has proved necessary or necessary to carry out hydrolysis with an ion exchange resin having a very low degree of crosslinking, i.e. one with a high dry matter content. tends to break down and because process 35 is run with mixing lactose and ion exchange resin, which measures together result in apparently long conversion times of lactose to glucose and galactose.

It 3 721 47 1 Voitaisiin olettaa, että sellaisen ioninvaihtohartsin käyttö, jonka sil-loittumisaste on suurempi kuin mitä on mainittu aikaisemmin tunnetuissa julkaisuissa tai sellaisen laktoosin muuntaminen, jolla on suurempi kuiva-ainepitoisuus tai laktoosin muuntaminen ajamalla se kiinteän ionin-5 vaihtomassapedin läpi johtaisi pitempiin muuntumisaikoihin laktoosista glukoosiksi tai galaktoosiksi tai vaihtoehtoisesti pienempiin hydrolyy-siasteisiin säilytettäessä ajoaika samana, mutta on osoittautunut yllättävän hyvin, että asia ei ole näin, vaan että keksinnön mukaisesti voidaan työskennellä käyttämällä suurempia kuiva-ainepitoisuuksia ja sel-10 laisia ioninvaihtomassoja, joiden silloittumisaste on suurempi ja suorittamalla muuntaminen kiinteässä ioninvaihtopetissä ja tästä huolimatta saada yllättävän lyhyitä muuntumisaikoja ja erittäin suuri hydrolyysi-aste.It 3 721 47 1 It could be assumed that the use of an ion exchange resin with a higher degree of crosslinking than mentioned in previously known publications or the conversion of lactose with a higher dry matter content or the conversion of lactose by passing it through a solid ion-5 exchange pulp bed would lead to longer conversion times from lactose to glucose or galactose or alternatively to lower degrees of hydrolysis while maintaining the same running time, but it has surprisingly proved that this is not the case, but that higher dry matter concentrations and higher ion exchange masses with a higher degree of crosslinking can be used according to the invention. by carrying out the conversion in a solid ion exchange bed and nevertheless obtain surprisingly short conversion times and a very high degree of hydrolysis.

15 Keksinnön tarkoituksena on siten aikaansaada uusi menetelmä makeutusai-neen valmistamiseksi laktoosista, mikä menetelmä mahdollistaa halutun makeutusaineen käytännöllisen ja taloudellisen valmistuksen.The object of the invention is thus to provide a new process for the preparation of a sweetener from lactose, which process enables the practical and economical preparation of the desired sweetener.

Toinen keksinnön tarkoitus on aikaansaada sellainen menetelmä, jossa 20 laktoosiliuoksen kuiva-ainepitoisuus voidaan pitää oleellisesti korkeampana kuin mikä toistaiseksi on ollut mahdollista, ja jossa lopullisen tuotteen kuiva-ainepitoisuus jää vastaavasti korkeammaksi kuin mitä aikaisemmin on osoittautunut mahdolliseksi ilman haihdutusta tai muuta hydrolysoidun tuotteen jatkokäsittelyä.Another object of the invention is to provide a process in which the dry matter content of the lactose solution can be kept substantially higher than hitherto possible, and in which the dry matter content of the final product remains correspondingly higher than previously proved possible without evaporation or further hydrolysed product treatment.

2525

Keksinnön tarkoitus on edelleen aikaansaada menetelmä makeutusaineen valmistamiseksi laktoosista, jossa pidetään oleellisesti korkeampaa kuiva-ainepitoisuutta kuin mitä aikaisemmin on ollut tapana, jossa saadaan suurempi hydrolysoitumisaste kuin mitä aikaisemmin on ollut 30 tavallista ja jossa lisäksi prosessi voidaan ajaa niin, että kiertonopeus tulee oleellisesti nopeammaksi kuin aikaisemmin.It is a further object of the invention to provide a process for preparing a sweetener from lactose which maintains a substantially higher dry matter content than has previously been the case, obtains a higher degree of hydrolysis than previously common and in which the process can be run so that the rotation speed is substantially faster than before. .

Keksinnön mukainen menetelmä makeutusaineen valmistamiseksi on pääasiassa tunnettu siitä, että laktoosi, jonka pH-arvo on pienempi kuin 7, 35 liuotetaan veteen 80-150°C:en lämpötilassa tai edullisesti 90-120°CThe process for preparing a sweetener according to the invention is mainly characterized in that lactose with a pH of less than 7.35 is dissolved in water at a temperature of 80-150 ° C or preferably 90-120 ° C.

lämpötilassa kuiva-ainepitoisuuteen 40-80% tai edullisesti 50-60%, tai laktoosipermeaatti, jolla on sama kuiva-ainepitoisuus lämmitetään samaan 4 72147 "I lämpötilaan, minkä jälkeen muodostunut lakteosiliuos hydrolysoidaan niin, että laktoosiliuos painetaan myötävirtauksessa kiinteään, vahvasti happaman polystyreeni-sulfonihaposta muodostetun ioninvaihtopetin läpi, jonka katicninvaihtopetin silloittumisaste on 5,5-10%, jolloin aikaan-5 saadaan laktoosin muuntuminen glukoosiksi ja galaktoosiksi, ja siitä, että hydrolyysi ajetaan 40-100 prosentin tai edullisesti 70-90 prosentin hydrolyysiasteeseen virtausnopeuden ollessa 2,0-0,5 petitilavuutta tunnissa vastaten 0,5-2 tunnin muuntumisaikaa laktoosista glukoosiksi ja galaktoosiksi, minkä jälkeen saatu glukoosi- galaktoosituote jäähdyte-10 tään 10-20°C:en lämpötilaan ja otetaan välittömään käyttöön, välivarastointiin tai jatkokäsittelyyn.at a temperature to a dry matter content of 40-80% or preferably 50-60%, or a lactose permeate having the same dry matter content is heated to the same temperature of 4 72147 "L, after which the resulting lactose solution is hydrolyzed by co-pressing the lactose solution through an ion exchange bed formed with a degree of crosslinking of the cathicine exchange bed of 5.5-10%, thereby causing the conversion of lactose to glucose and galactose, and that the hydrolysis is carried out to a degree of hydrolysis of 40-100% or preferably 70-90% at a flow rate of 2.0-0 , 5 petit volumes per hour, corresponding to a conversion time of 0.5-2 hours from lactose to glucose and galactose, after which the resulting glucose-galactose product is cooled to 10-20 ° C and taken for immediate use, interim storage or further processing.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä lähdetään laktoosin vesiliuoksesta kuiva-ainepitoisuuden ollessa 40-80%. Edullisesti laktooosiliuoksen 15 kuiva-ainepitoisuus on välillä 50-60%. Jos laktoosi liuotetaan veteen korotetaan lämpötilaa välille 80 ja 15C°C tai edullisesti välille 9C ja 120°C. Korkeassa lämpötilassa laktoosi liukenee täydellisemmin ja siten aikaansaadaan suurempi ΚΛ-pitoisuus kuin alemmissa lämpötiloissa. Laktoosiliuoksen suuresta KA-pitoisuudesta on se etu, että saadaan kon-20 sentroitu liuos, jota ei tarvitse haihduttaa, ja joka antaa menetelmälle suuremman kapasiteetin. Riippuen missä lähtcolosuhteissa laktoosi valmistetaan voi laktoosiliuoksen pH-arvo vaihdella, mutta normaalisti pH-arvo on alle 7 ja edullisesti 5-6.The process according to the invention starts from an aqueous solution of lactose with a dry matter content of 40-80%. Preferably, the dry matter content of the lactose solution 15 is between 50-60%. If the lactose is dissolved in water, the temperature is raised between 80 and 15 ° C or preferably between 9 ° C and 120 ° C. At high temperatures, lactose dissolves more completely and thus a higher ΚΛ content is obtained than at lower temperatures. The high KA content of the lactose solution has the advantage of obtaining a concentrated solution which does not need to be evaporated and which gives the process a higher capacity. Depending on the starting conditions under which the lactose is prepared, the pH of the lactose solution may vary, but normally the pH is less than 7 and preferably 5-6.

25 Laktoosiliuos voidaan mahdollisesti suodattaa liuoksen kirkastamiseksi, mutta tämä ei οΐε· täysin välttämätöntä, vaan laktoosiliuos voidaan välittömästi veteenliuottamisen jälkeen jatkokäsiteliä laktoosin pilkkomiseksi glukoosiksi ja galaktoosiksi.25 The lactose solution may be filtered to clarify the solution, but this is not absolutely necessary, but the lactose solution can be further processed immediately after dissolution in water to break down the lactose into glucose and galactose.

30 Tämä laktoosiliuoksen jatkokäsittely tapahtuu happamalla heterogeenisellä katalyytillä, tässä tapauksessa hydrolyysillä, jossa laktoosiliuos käsitellään voimakkaasti happamalla kationinvaihtajalla, esim. polysty-reeni-sulfonihapolla tai jollain muulla polymeeripohjaisella ioninvaih-tajalla. Jotta voitaisiin työskennellä mainituilla suurilla kuiva-aine-35 pitoisuuksilla ja samanaikaisesti pitää suuria kiertonopeuksia hydrolysoi taessa laktoosia glukoosiksi ja galaktoosiksi pitää tähän tarkoitukseen sopivalla kationinvaihtajalla olla suhteellisen alhainen silloittu- 11 5 721 47 1 misaste, esimerkiksi 5,5-10% tai edullisesti 5,5-6%. Kationinvaihtaja toimii tässä kuten heterogeeninen katalysaattori, jossa vetyionit pilkkovat laktoosin glukoosiksi ja galaktoosiksi. Hapan heterogeeninen katalyysi suoritetaan 80-150 tai edullisesti 90-120°C lämpötilassa. Riippuen 5 siitä, miten kauan laktoosiliuosta pidetään kontaktissa kationinvaihti-men kanssa, voidaan menetelmä ajaa hydrolyysiasteeseen, joka on 40%:n ja käytännöllisesti katsoen 100%:n välillä. Kaupalliseen käyttöön mahdollisimman suuren makeuden ja parhaan maun säilyttämiseksi katalyysi ajetaan sopivasti hydrolyysiasteeseen n. 70-90%. Hydrolyysiasteella, joka on 10 alle 70-80% on olemassa se riski, että laktoosi ja/tai galaktoosi kiteytyy eroon pitkän varastoinnin aikana ja alhaisessa lämpötilassa. Jos edelleen halutaan lisätä hydrolysoidun laktoosiliucksen makeutta, voidaan lisätä jonkin verran ylimääräistä laktoosia, joka vahvistaa glukoosin ja galaktoosin makeutta. Yhdistettäessä laktoosiliuos vahvasti happa-15 man kationinvaihtimen kanssa lisääntyy laktoosiliuoksen happamuusaste vastaavasti ja ulostulevalla glukoosi-galaktoosituotteella voi olla pH-arvo 1,5-2,5. Voidaan pitää etuna, että glukccsi-galaktoosiliuoksella on suhteellisen alhainen pH-arvo, jolloin mikrobinen säilyvyys paranee alhaisessa pHrssa.This further treatment of the lactose solution takes place with an acidic heterogeneous catalyst, in this case hydrolysis, in which the lactose solution is treated with a strongly acidic cation exchanger, e.g. polystyrene sulfonic acid or some other polymer-based ion exchanger. In order to work with said high dry matter concentrations and at the same time to maintain high rotational speeds in the hydrolysis of lactose to glucose and galactose, a suitable cation exchanger for this purpose must have a relatively low degree of crosslinking, for example 5.5-10% or preferably 5, 5-6%. The cation exchanger acts here as a heterogeneous catalyst in which hydrogen ions cleave lactose into glucose and galactose. The heterogeneous acid catalysis is carried out at a temperature of 80-150 or preferably 90-120 ° C. Depending on how long the lactose solution is kept in contact with the cation exchanger, the process can be run at a degree of hydrolysis of between 40% and practically 100%. For commercial use, in order to maintain the greatest possible sweetness and best taste, the catalysis is suitably run to a degree of hydrolysis of about 70-90%. With a degree of hydrolysis of less than 70-80%, there is a risk that lactose and / or galactose will crystallize out during long storage and at low temperatures. If it is further desired to increase the sweetness of the hydrolyzed lactose solution, some additional lactose may be added to enhance the sweetness of glucose and galactose. When the lactose solution is combined with a strongly acidic cation exchanger, the acidity of the lactose solution increases accordingly and the effluent glucose-galactose product may have a pH of 1.5-2.5. It can be considered an advantage that the glucose-galactose solution has a relatively low pH, whereby microbial stability is improved at low pH.

20 Lähtemällä laktoosiliuoksesta, jolla on niin suuri KA-pitoisuus kuin 40-80 tai edullisesti 50-60%, saadaan menetelmälle suuri kapasiteetti ja läpivirtausnopeus 0,2-2,0 petitilavuutta tuntia kohti on täysin mahdollisuuksien rajoissa säilytettäessä hydrolyysiaste yli 80%:n. Täl-25 lainen läpivirtaus on oleellisesti suurempi, kuin mikä on ollut aikaisemmin mahdollista.Starting from a lactose solution with a KA content as high as 40-80 or preferably 50-60%, a high capacity and a flow rate of 0.2-2.0 petit volumes per hour are obtained for the process, as far as possible keeping the degree of hydrolysis above 80%. This flow rate is substantially higher than previously possible.

Huolimatta koko menetelmän aikana vallitsevasta korkeasta lämpötilasta on karamellisoitumisriski pieni, mikä johtuu suuresta virtausnopeudes-30 ta ja nopeasta reagoimisesta ja valmiissa hydrolysoidussa tuotteessa on hyvin pieniä ja vähäpätöisiä määriä karamellisoituneita tuotteita.Despite the high temperature prevailing throughout the process, the risk of caramelization is low due to the high flow rate and rapid reaction, and the finished hydrolyzed product contains very small and negligible amounts of caramelized products.

Valmiin hydrolysoidun glukoosi-galaktoosituotteen maun edelleen parantamiseksi ja mahdollisten karamellisoituneiden aineiden poistamiseksi 35 sokerituote voidaan kirkastaa esimerkiksi suodattamalla aktiivihiilen läpi. Tällainen kirkastaminen on tarpeen kuitenkin vain tietyille tuotteille, ts. silloin kun halutaan kirkas ja väritön tuote.To further improve the taste of the finished hydrolyzed glucose-galactose product and to remove any caramelized substances, the sugar product can be clarified, for example, by filtration through activated carbon. However, such clarification is only necessary for certain products, i.e. when a clear and colorless product is desired.

6 72147 1 Tarvittaessa valmis sokerituotc voidaan myös haihduttaa, mutta koska KA-pitoisuus on niin suuri kuin 4U-80% tai edullisesti 50-60% ci haihduttaminen ole tavallisesti tarpeellista. Valmiilla hydrolysoidulla tuotteella on normaalisti pH-arvo 1,5-2,5. Sovellettaessa sokerituotetta 5 tulevaan käyttöalueeseensa voidaan pH-arvoa nostaa tarvittaessa.6 72147 1 If necessary, the finished sugar product can also be evaporated, but since the KA content is as high as 4U-80% or preferably 50-60%, evaporation is usually not necessary. The finished hydrolyzed product normally has a pH of 1.5-2.5. When applying the sugar product 5 to its future range of use, the pH can be raised if necessary.

Valmistettu sokerituote sopii hyvin useisiin eri tarkoituksiin, esimerkiksi käytettäväksi elintarvikkeissa kuten erilaisissa leivonnaisissa, juomissa kuten oluessa, virvoitusjuomissa, kaikenlaisissa elintarvike-10 säilykkeissä, joihin halutaan tietty makeus, juustotuotteissa kuten juustokastikkeissa, levitettävissä juustoissa, kermajuustoissa, makeisten ja konvehtien makeuttani.; se ssa, meijerituotteissa kuten maitotiivis-teessä, hapanmaitotuotteissa, hapankemassa, jugurtissa, kuivissa seoksissa kuten leivinseoksissa, pannukakkuseoksissa, salaatinkastikkeissa, 15 makkarassa, hampurilaisissa, keitoissa tai jäätelön makeuttamisessa.The prepared sugar product is well suited for many different purposes, for example for use in foods such as various pastries, beverages such as beer, soft drinks, all kinds of canned food for which a certain sweetness is desired, cheese products such as cheese sauces, spreadable cheeses, cream cheeses, confectionery and in dairy products such as condensed milk, sour milk products, sour curd, yoghurt, dry mixes such as baking mixes, pancake mixes, salad dressings, sausages, burgers, soups or ice cream sweeteners.

Tämän lisäksi monet muut käyttöalueet ovat mahdollisia. Valmistetulla tuotteella on siten suuri KA-pitoisuus, ja suuri muuntumisnopeus, ja keksinnön mukainen menetelmä on mahdollista ajaa siten, että tuotteelle saadaan hyvin suuri hydrolysoitumisaste.In addition to this, many other areas of use are possible. The product produced thus has a high KA content and a high conversion rate, and it is possible to run the process according to the invention in such a way that a very high degree of hydrolysis is obtained for the product.

2020

Voidaan osoittaa, että cm hyvin mahdollista ohjata hydrolysoitumisas-tetta parilla prosentille vaihtelemalla petitilavuuksia, to. laktoosin muuntumisaikaa glukoosiksi ja galaktoosiksi.It can be shown that in cm it is very possible to control the degree of hydrolysis to a couple of percent by varying the petit volumes, to. the conversion time of lactose to glucose and galactose.

25 Seuraavassa esitetään joitakin esimerkkejä keksinnön mukaisesta menetelmästä. Kaikissa esimerkeissä on käytetty laitteistoa 100 kg:n laktoosi-liuoksen käsittelemiseksi, ja koska seuraavissa esimerkeissä annetaan ainoastaan valmiin tuotteen paino, edellytetään siten, että kaikissa tapauksissa laitteistoon on tuotu ja käsitelty 100 kg laktoosiliuosta.The following are some examples of the method according to the invention. In all examples, equipment has been used to handle 100 kg of lactose solution, and since the following examples only give the weight of the finished product, it is required that in all cases 100 kg of lactose solution be introduced and treated.

3030

Esimerkki 1 40 kg herasta valmistettua laktoosijauhetta lisättiin 65 kg:an 80C asteista vettä. Tämä lämpötila pidettiin, kunnes laktoosi oli suurimmaksi 35 osaksi liuennut, minkä jälkeen laktoosiliuosta käsiteltiin vahvasti hnp-pamalla polystyreeni-sulfonihappopohjaisella kationinvaihtajalla, jonka silloittumisaste oli 8%. Hydrolyysi ajettiin 40%:n hydro!yysiasteeseen, 7 72147 1 jonka jälkeen valmis hydrolysoitu tuote otettiin ulos ja analysoitiin. Reaktionopeus vastasi petitilavuutta 0,5 tuntia kohti. Tuotteella oli ruskeankeltainen väri ja heikko karamellin maku. Kun tuote oli suodatettu aktiivihiilen läpi, katosi kellanruskea väri ja käytännöllisesti 5 katsoen karamellin maku kokonaan ja lopullinen tuote oli jokseenkin makea. Varastoimi sen jälkeen jäähdytetyssä tilassa alle 10 asteen lämpötilassa tuote sameni jälkikäteen muuntumattoman laktoosin kiteytyessä ja siten vähitellen painuessa pohjalle.Example 1 40 kg of whey powder made from whey was added to 65 kg of 80 ° C water. This temperature was maintained until most of the lactose was dissolved, after which the lactose solution was treated vigorously with a hnp base with a polystyrene-sulfonic acid-based cation exchanger having a degree of crosslinking of 8%. The hydrolysis was run to a degree of hydrolysis of 40%, 722147 L, after which the finished hydrolyzed product was taken out and analyzed. The reaction rate corresponded to 0.5 petit volume. The product had a brownish-yellow color and a faint caramel taste. After filtration through activated carbon, the tan color and virtually 5 caramel flavors disappeared completely and the final product was somewhat sweet. After storage in a refrigerated state at a temperature below 10 degrees, the product became cloudy afterwards as the unmodified lactose crystallized and thus gradually sank to the bottom.

10 Esimerkki 2 65 kg herasta valmistettua laktoosia liuotettiin 35 kg:an vettä 97°C lämpötilassa. Kun kaikki laktoosi oli liuennut veteen pH:n mitattiin olevan 5,51. Ylläpidetyssä 97 asteen lämpötilassa laktcosiliuosta käsi-15 teltiin ioninvaihtomassalla, jonka silloittumisaste oli 5,5%, ja joka oli vahvasti hapan kationinvaihtaja. Hydrolyysi ajettiin hydrolyysias-teeseen 96%. Välittömästi hydrolyysin jälkeen pH-arvoksi mitattiin 1,82. Valmistetulla tuotteella oli puhdas, makea maku ilman selvää sivumakua. Väri oli heikosti kellertävä. Aktiivihiilellä kirkastami-20 sen jälkeen tuote oli kirkas ja täysin ilman sivumakua. Tämän esimerkin mukainen muuntumisnopeus vastasi yhtä petitilavuutta tunnissa. Suuresta hydrolysoitumisasteesta johtuen ei kiteytymistä voitu havaita edes pitkän alhaisessa lämpötilassa tapahtuneen varastoinnin aikana.Example 2 65 kg of whey made from whey was dissolved in 35 kg of water at 97 ° C. After all the lactose was dissolved in water, the pH was measured to be 5.51. At a maintained temperature of 97 degrees, the lactose solution was treated with an ion exchange pulp having a degree of crosslinking of 5.5%, which was a strongly acidic cation exchanger. The hydrolysis was run to a degree of hydrolysis of 96%. Immediately after hydrolysis, the pH was measured to be 1.82. The finished product had a clean, sweet taste without a clear off-flavor. The color was slightly yellowish. After clarification with activated carbon-20, the product was clear and completely free of off-flavors. The conversion rate according to this example corresponded to one petit volume per hour. Due to the high degree of hydrolysis, no crystallization could be observed even during long-term storage at low temperature.

25 Esimerkki 3 80 kg herasta valmistettua laktoosia liuotettiin 20 litraan 140 asteista vettä 3,10 bar paineessa. Laktoosiliuoksen pH-arvon mitattiin olevan 5,0. Pidettäessä lämpötila 140 asteessa laktoosiliuosta käsiteltiin 30 voimakkaasti happamalla polystyreeni-sulfonihappopohjaisella kationin-vaihtajalla, jonka silloittumisaste (DVB-pitoisuus) oli 6%, ja hydrolyysi ajettiin 92%:n hydrolyysiasteeseen. Reaktionopeus vastasi peti-tilavuutta 1,1 tuntia kohti. Valmis tuote oli ruskehtavaa ja sillä oli heikko karamellin maku. Tuote näytti olevan ilman kirkastamista sopivaa 35 leipomotarkoitukseen. Polystyreeni-sulfonihappohelmissä havaittiin tietty taipumus säröilyyn, minkä oletetaan johtuvan suuresta osmoottisesta paineesta, joka syntyi suuressa kuiva-ainepitoisuudessa tässä esimerkissä.Example 3 80 kg of lactose made from whey was dissolved in 20 liters of 140 degree water at a pressure of 3.10 bar. The pH of the lactose solution was measured to be 5.0. While maintaining the temperature at 140 degrees, the lactose solution was treated with a strongly acidic polystyrene-sulfonic acid-based cation exchanger having a degree of crosslinking (DVB content) of 6% and hydrolysis was carried out to a degree of hydrolysis of 92%. The reaction rate corresponded to a bed volume of 1.1 hours. The finished product was brownish and had a faint caramel taste. The product appeared to be suitable for 35 bakery purposes without clarification. A certain tendency to crack was observed in the polystyrene sulfonic acid beads, which is presumed to be due to the high osmotic pressure generated at the high dry matter content in this example.

8 721478 72147

1 Esimerkki A1 Example A

50 kg raejuuston (cottage cheese) herasta valmistettua laktoosia sekoitettiin 50 kg:aan 100 asteista vettä. Laktoosiliuoksen pH mitattiin olevan 5 ^>5. Ylläpidettäessä samaa lämpötilaa laktoosiliuosta käsiteltiin happa- malla kationinvaihtimella, jonka silloittuuiisaste oli 10% ja hydrolyysi ajettiin hydrolyysiasteeseen 95%. Konversio vastasi virtausnopeutta 0,72 petitilavuutta tuntia kohti. Valmis tuote oli heikosti kellertävää ja sillä oli hyvä makeus ilman sivumakua. Aktiivihiilellä suoritetun kirkas-10 tamisen jälkeen saatiin kirkas väritön tuote ilman havaittavaa sivumakua. Tuotteen katsottiin sopivan hyvin makeutusaineeksi juomiin, esimerkiksi juomiin panimoteollisuudessa kuten olueeseen tai virvoitusjuomiin mm. Suhteellisen suuresta kationinvaihtimen silloittumisasteesa huolimatta hydrolyysi voitiin ajaa hydrolyysiasteeseen 95% virtausnopeuden olles-15 sa 0,7 petitilavuutta tunnissa, mikä vastaa alle 1,5 tunnin reaktio-nopeutta laktoosista glukoosiksi ja galaktoosiksi.50 kg of lactose made from cottage cheese whey was mixed with 50 kg of 100 degree water. The pH of the lactose solution was measured to be 5 ^> 5. Maintaining the same temperature, the lactose solution was treated with an acidic cation exchanger having a degree of crosslinking of 10% and hydrolysis was run to a degree of hydrolysis of 95%. The conversion corresponded to a flow rate of 0.72 petit volumes per hour. The finished product was slightly yellowish and had good sweetness without off-flavors. After clarification with activated carbon, a clear colorless product was obtained without any noticeable off-flavor. The product was considered to be well suited as a sweetener for beverages, for example beverages in the brewing industry such as beer or soft drinks e.g. Despite the relatively high degree of crosslinking of the cation exchanger, the hydrolysis could be driven to a degree of hydrolysis at a flow rate of 95% at 0.7 petit volumes per hour, corresponding to a reaction rate of less than 1.5 hours from lactose to glucose and galactose.

Esimerkki 5 20 71 kg herasta valmistettua laktoosijauhetta liuotettiin 29 kg:aan vettä ja sekoitettiin 119 asteen lämpötilassa ja 1,9 bar paineessa. Laktoosi-liuoksen pH:n mitattiin olevan 1,8. Tässä lämpötilassa laktoosiliuosta käsiteltiin kationinvaihtimella, jonka silloittumisaste oli 5,5% ja hydrolyysi ajettiin hydrolyysiasteeseen 93%. Reaktio vastasi virtaus-25 nopeutta 1,9 petitilavuutta tunnissa. Valmis tuote oli heikosti kellertävää ja sillä oli puhdas makea maku ilman merkittävää sivumakua.Example 5 71 kg of lactose powder made from whey were dissolved in 29 kg of water and mixed at a temperature of 119 degrees and a pressure of 1.9 bar. The pH of the lactose solution was measured to be 1.8. At this temperature, the lactose solution was treated with a cation exchanger having a degree of crosslinking of 5.5% and hydrolysis was run to a degree of hydrolysis of 93%. The reaction corresponded to a flow-25 rate of 1.9 petit volumes per hour. The finished product was slightly yellowish and had a pure sweet taste with no significant off-flavor.

Suuresta kuiva-ainepitoisuudesta, suuresta hydrolyysiasteesta ja suhteellisen pienestä silloittumisasteesta huolimatta hydrolyysi voitiin 30 suorittaa virtausnopeudella 1,9 petitilavuutta tunnissa, joka vastasi laktoosin reaktionopeutta vain noin tuntia, loninvaihtohartsissa ei voitu havaita näkyvää säröilyä tai muuta vahingoittumista.Despite the high dry matter content, high degree of hydrolysis, and relatively low degree of crosslinking, hydrolysis could be performed at a flow rate of 1.9 petit volumes per hour, corresponding to a reaction rate of lactose of only about one hour, no visible cracking or other damage was observed in the ion exchange resin.

Esimerkki 6 60 kg herasta valmistettua laktoosijauhetta liuotettiin 40 litraan vettä 100 asteen lämpötilassa. Laktoosiliuosta käsiteltiin voimakkaastiExample 6 60 kg of whey powder made from whey was dissolved in 40 liters of water at a temperature of 100 degrees. The lactose solution was treated vigorously

IIII

35 9 721 47 1 happamalla kationinvaihtajalla, mikä muodostui seoksesta, jossa oli 50% kationinvaihtajaa, jonka silloittumisaste (DVE-pitoisuus) oli 5,5%, ja loput oli kationinvaihtajaa, jonka silloittumisaste oli 8%. Hydrolyysi ajettiin hydrolyysiasteeseen 98% reaktionopeuden ollessa 1,5 petitila-5 vuutta tunnissa. Valmistettu tuote oli käytännöllisesti katsoen täysin kirkasta ja väritöntä ja sillä oli voimakkaasti makea maku.35 9,721 47 l of an acidic cation exchanger consisting of a mixture of 50% of a cation exchanger having a degree of crosslinking (DVE content) of 5.5% and the remainder of a cation exchanger having a degree of crosslinking of 8%. The hydrolysis was run to a degree of hydrolysis of 98% at a reaction rate of 1.5 petit volumes per hour. The product made was practically completely clear and colorless and had a strongly sweet taste.

Esimerkki 7 10 50 kg laktoosijauhetta liuotettiin 50 litraan 97 asteista vettä. Laktoo- siliuos hydrolysoitiin 96%:iin vahvasti happaman kationinvaihtimen avulla, jonka silloittumisaste oli 5,5%. Laktoosihydrolysaatilla oli suhteellisen voimakas makea maku. Laktoosihydrclysaattiin lisättiin tämän jälkeen 15% puhdasta laktoosia, jolloin makupaneeli arvioi makeuden ole-15 van havaittavasti suurempi kuin juuri hydrolysoidussa laktoosissa.Example 7 10 50 kg of lactose powder was dissolved in 50 liters of 97 degree water. The lactose solution was hydrolyzed to 96% with a strongly acidic cation exchanger with a degree of crosslinking of 5.5%. The lactose hydrolyzate had a relatively strong sweet taste. 15% pure lactose was then added to the lactose hydrolyzate, with the taste panel estimating that the sweetness was noticeably higher than that of the freshly hydrolyzed lactose.

Näiden lisäksi tehtiin suuri määrä kokeita, joita on selvitetty allaole-vissa taulukoissa: 20 Taulukko 1In addition to these, a large number of experiments were performed, which are explained in the tables below: 20 Table 1

Esi- Virtaus Lämpötila Paine Pitoisuus Saatu merkki petiti- °C bar hydrolyysiaste lavuus/h % 25 8 0,2 60 36 29 (34) 9 1 75 42 33 10 0,4 83 50 45 11 1 96 59 89 12 0,7 97 65 95 30 13 1 120 2,0 72 96 14 1 141 3,8 81 96 15 1,5 60 35 30 16 1,5 74 41 36 17 1,5 86 50 45 35 18 1,5 95 60 82 19 2,0 97 66 97 20 1,9 119 1,9 71 93 7 214 7 10 I \ Ύ !Pre-flow Temperature Pressure Concentration Sign obtained petiti- ° C bar degree of hydrolysis volume / h% 25 8 0.2 60 36 29 (34) 9 1 75 42 33 10 0.4 83 50 45 11 1 96 59 89 12 0.7 97 65 95 30 13 1 120 2.0 72 96 14 1 141 3.8 81 96 15 1.5 60 35 30 16 1.5 74 41 36 17 1.5 86 50 45 35 18 1.5 95 60 82 19 2.0 97 66 97 20 1.9 119 1.9 71 93 7 214 7 10 I \ Ύ!

Ylläolevissa esimerkeissä käytettiin kationinvaihdinta, jolla oli pieni silloittumisaste. Divinyylibentseenipitoisuus tässä kationinvaihtimessa on noin 5,5%.In the above examples, a cation exchanger with a low degree of crosslinking was used. The divinylbenzene content in this cation exchanger is about 5.5%.

5 Taulukko 25 Table 2

Seuraavissa esimerkeissä käytettiin kationinvaihtajaa, jonka DVB-pitoi-suus oli n. 6%.In the following examples, a cation exchanger with a DVB content of about 6% was used.

Esi- Virtaus Lämpötila Paine Pitoisuus Saatu merkki petitila- °C bar KA hydrolyysiaste vuus/h % 21 1 60 35 29 22 1 74 42 33 23 1 85 50 47 24 1 95 59 93 25 1 99 65 98 26 1 119 2,0 73 97 27 1 141 3,8 82 96 28 1,5 61 0,21 35 28 29 1,5 73 41 40 30 1,5 85 51 45 31 1,5 96 60 89 32 1,5 98 65 96 33 1,5 121 2,0 73 97 34 1,5 141 3,8 82 96 721 47 11Pre-flow Temperature Pressure Concentration Sign obtained petit- ° C bar KA degree of hydrolysis / h% 21 1 60 35 29 22 1 74 42 33 23 1 85 50 47 24 1 95 59 93 25 1 99 65 98 26 1 119 2.0 73 97 27 1 141 3.8 82 96 28 1.5 61 0.21 35 28 29 1.5 73 41 40 30 1.5 85 51 45 31 1.5 96 60 89 32 1.5 98 65 96 33 1 , 5 121 2.0 73 97 34 1.5 141 3.8 82 96 721 47 11

Taulukko 3Table 3

Seuraavissa esimerkeissä käytettiin kationinvaihtajaa, jonka DVB-pitoi-suus oli 8%.In the following examples, a cation exchanger with a DVB content of 8% was used.

Esi- Virtaus Lämpötila Paine Pitoisuus Saatu merkki petitila- °C bar KA hydrolyysiaste vuus/h % 35 0,4 60 35 35 36 1,2 74 41 34 37 1,5 85 50 46 38 1,5 96 59 90 39 1,5 99 66 97 40 1,7 119 2,0 73 96 41 1,9 141 3,8 79 96Pre-flow Temperature Pressure Concentration Sign obtained petitila- ° C bar KA degree of hydrolysis / h% 35 0.4 60 35 35 36 1.2 74 41 34 37 1.5 85 50 46 38 1.5 96 59 90 39 1, 5 99 66 97 40 1.7 119 2.0 73 96 41 1.9 141 3.8 79 96

Taulukko 4Table 4

Esi- Virtaus Lämpötila Paine Pitoisuus Saatu merkki petitila- °C bar KA hydrolyysiaste vuus/h % 42 0,8 61 35 34 43 1,2 73 42 35 44 1,5 85 50 42 45 1,5 97 60 98 46 1,5 99 65 98 47 1,8 120 2,0 71 97 48 2,0 141 3,8 81 97 Näissä esimerkeissä käytettiin seosmuotoista kationinvaihtajaa, jossa oli 50% kationinvaihtajaa, jonka silloittumisaste oli 8% ja 50% toista kationinvaihtajaa, jonka silloittumisaste oli 5%. Yhdistetyn silloittumisasteen (DVB-pitoisuus) ollessa 6,75%.Pre-flow Temperature Pressure Concentration Sign obtained petitila- ° C bar KA degree of hydrolysis / h% 42 0.8 61 35 34 43 1.2 73 42 35 44 1.5 85 50 42 45 1.5 97 60 98 46 1, 5 99 65 98 47 1.8 120 2.0 71 97 48 2.0 141 3.8 81 97 In these examples, a mixed cation exchanger with 50% cation exchanger with a degree of crosslinking of 8% and another 50% cation exchanger with a degree of crosslinking of 5%. With a combined degree of crosslinking (DVB content) of 6.75%.

12 721 4712,721 47

Piti osoittaa, että kationinvaihtaja, jolla on pieni silloittumisaste annetulla alueella helpottaa hydrolyysiä niin, että voidaan pitää suurempaa virtausnopeutta hydrolyysiasteen alenematta. Yli 80%:n hydrolyy-siasteella tuotteesta tulee niin stabiili, että kiteytymistä ei tapahdu 5 käytännöllisesti katsoen ollenkaan edes pitkän varastoinnin aikana. Ka-tioninvaihtajista, jolla on pieni silloittumisaste tulee kuitenkin melko paineherkkiä tai helposti rikkoutuvia, ja suuressa kuiva-ainepitoisuudessa, kuten yllä on mainittu, osmoottinen paine tulee niin voimakkaaksi, että kationinvaihtajan vahingoittuminen on vaarassa. Siksi suu-10 ressa kuiva-ainepitoisuudessa tarvitsee usein käyttää kationinvaihtajia, joilla on suurempi silloittumisaste esitetyllä välillä 5,5-10% kuin mitä ajoteknisistä syistä muuten olisi toivottavaa.It had to be shown that a cation exchanger with a low degree of crosslinking in a given range facilitates hydrolysis so that a higher flow rate can be maintained without lowering the degree of hydrolysis. With a degree of hydrolysis of more than 80%, the product becomes so stable that practically no crystallization occurs, even during long storage. However, cation exchangers with a low degree of crosslinking become quite pressure sensitive or easily broken, and at a high dry matter content, as mentioned above, the osmotic pressure becomes so strong that damage to the cation exchanger is at risk. Therefore, in the high dry matter content, it is often necessary to use cation exchangers with a higher degree of crosslinking in the range of 5.5-10% than would otherwise be desirable for driving reasons.

Kaikissa yllä esitetyissä esimerkeissä on käytetty laitteistoa, joka on 15 esitetty oheisessa kuviossa 1, ja laktoosia ja vastaavasti permeaattia on käsitelty pääasiassa niissä lämpötiloissa kuiva-ainepitoisuuden suhteen, jotka on esitetty oheisessa käyrässä, kuviossa 2, jossa kuiva-ainepitoisuus on esitetty pystysuoralla akselilla ja lämpötila °C vaakasuoralla akselilla.In all the above examples, the apparatus shown in Figure 1 below has been used, and lactose and permeate, respectively, have been treated mainly at the temperatures in terms of dry matter shown in the attached curve in Figure 2, where the dry matter content is shown on the vertical axis and the temperature ° C on the horizontal axis.

2020

Kuviossa 1 esitetty laite muodostuu suljetusta astiasta 1, jossa on ylempi kupu 2 ja alempi kupu 3 ja välipohja 4 alemman kuvun sisään asti. Välipohjalle 4 ja astia aina noin puoleen väliin asti on täytetty kationin-vaihdinpedillä 5, ja tasossa, joka on jonkin verran kationinvaihtajapetin 25 yläpinnan 6 yläpuolella on laktoosin sisäänvirtaus 7. Sisäänvirtaus 7 on yhteydessä levittäjään 8, joka on varustettu useilla suuttimilla (ei osoitettu), jotka levittävät laktoosin tasaisesti ioninvaihtopetin pinnalle. Välipohjaan 4 on asennettu joukko erottimella varustettuja suuttimia 9 hydrolysoidun laktoosin päästämiseksi ulos välipohjan 4 ja alemman kuvun 30 3 väliseen tilaan 10, ja hydrolysoitu laktoosi otetaan ulos poistoputkes- ta 11. Jonkin verran laktoosin sisäänvirtauksen 7 yläpuolella olevassa tasossa on toinen sisäänvirtaus 12 regenerointihappoa varten, mikä sisäänvirtaus 12 on myös varustettu levittäjällä 13 regeneroimishapon tasaiseksi jakamiseksi ioninvaihtopetin pinnalle. Ioninvaihtopetin pinnan 35 6 yläpuolisessa tasossa on vielä yksi sisäänvirtaus 14 paineilmaa tai muuta kaasua varten.The device shown in Figure 1 consists of a closed container 1 with an upper dome 2 and a lower dome 3 and a midsole 4 up to the inside of the lower dome. The intermediate base 4 and the vessel up to about halfway are filled with a cation exchanger bed 5, and in a plane somewhat above the upper surface 6 of the cation exchanger bed 25 there is an inflow of lactose 7. The inlet 7 communicates with a spreader 8 provided with several nozzles (not shown). which spread lactose evenly on the surface of the ion exchange bed. A number of separator nozzles 9 are mounted on the midsole 4 to discharge hydrolysed lactose into the space 10 between the midsole 4 and the lower dome 30 3, and the hydrolysed lactose is taken out of the outlet pipe 11. Some lactose in the plane above the inlet 7 the inflow 12 is also provided with a spreader 13 for evenly distributing the regenerating acid on the surface of the ion exchange bed. In the plane above the surface 35 6 of the ion exchange bed there is another inflow 14 for compressed air or other gas.

721 47 13 1 Laktoosia hycirolysoitaessa on hapon virtaus 12 ja ilman virtaus 14 suljettu, ja laktoosiliuosta pumpataan tietty määrä aikayksikössä, edullisesti positiivipumpun avulla, säiliöön 1 ja levitetään levittäjän 8 avulla tasaisesti ioninvaihtopetin pinnan 6 yli. Laktoosi kulkee vähitellen 5 alas petin läpi tietyllä nopeudella, mutta jos laktoosi pumpataan sisään suuremmalla nopeudella kuin mikä voi kulkea ioninvaihtopetin läpi muodostuu ioninvaihtopetin yläpuolelle laktoosiliuoskerros 15. Laktoosiliuos-kerroksen 15, joka on n. 5 cm ioninvaihtopetin pinnalla katsotaan olevan sopivan, mutta jos laktoosiliuoksen pinnan taso 16 pyrkii nousemaan pääs-10 tetään paineilmaa sysäyksittäin oheiseen painetilaan 17. Hydrolysoitu laktoosi voidaan ottaa ulos panoksittain tai jatkuvasti poistoputken 11 kautta säiliön pohjalta. Kiinteästä ioninvaihtopetistä johtuen ei tapahdu ioninvaihtohartsihelmien kulumista, ja se laktoosiliuos, joka pumpataan sisään syöttcputken 7 kautta tulee käytettyään ioninvaihtohartsin hapon 15 aina voimakkaampaan happamuuteen ulosvirtauksessa tai sen jälkeen, mikä on epäedullista suurimman mahdollisen hydrolyysiasteer saamiseksi.721 47 13 1 During the hybridization of lactose, the acid flow 12 and the air flow 14 are closed, and a certain amount of lactose solution is pumped per unit time, preferably by means of a positive pump, into the tank 1 and spread evenly over the surface 6 of the ion exchange bed. Lactose gradually passes down through the bed at a certain rate, but if lactose is pumped in at a higher rate than that which can pass through the ion exchange bed, a layer of lactose solution 15 is formed above the bed. The lactose solution layer 15, which is about 5 cm above the ion exchange bed, is considered suitable the level 16 tends to rise to allow compressed air to be pushed into the adjacent pressure space 17. The hydrolyzed lactose can be taken out in batches or continuously through an outlet pipe 11 from the bottom of the tank. Due to the solid ion exchange bed, there is no wear of the ion exchange resin beads, and the lactose solution pumped in through the supply pipe 7 comes after using the ion exchange resin acid 15 to an increasingly strong acidity in the effluent or thereafter, which is disadvantageous to obtain the maximum possible hydrolysis.

Ioninvaihtohartsin happamuus laskee hydrolysoimisprosessin aikana, ja tietyssä vaiheessa ioninvaihtohartsi täytyy regeneroida. Tämä tapahtuu 20 siten, että laktoosin syöttöputki 7, levittäjä 8 ja ioninvaihtopeti 5 huuhdellaan vedellä, minkä jälkeen vesi pumpataan alhaalta poistoputken 11 kautta ioninvaihtopetiin niin, että peti nousee ja kuohkeutuu. Ilma-syötön 14 kautta tulevan ilman avulla ioninvaihtopeti 5 painetaan alas alkuperäiseen tasoonsa, happoa, edullisesti 5 prosenttista suolahappoa, 25 pumpataan sisään haponsyöttöputken ja levittäjän 13 kautta ja se saa ylhäältä käsin kulkea ioninvaihtopetin läpi, kunnes massa on kyllästetty hapolla. Hapon ylimäärä poistetaan läpihuuhtelemalla vedellä, ja sen jälkeen laitteisto on valmis otettavaksi uudelleen käyttöön laktoosin hydrolysoimiseksi glukoosiksi ja galaktoosiksi.The acidity of the ion exchange resin decreases during the hydrolysis process, and at some point the ion exchange resin must be regenerated. This is done 20 by rinsing the lactose supply pipe 7, the applicator 8 and the ion exchange bed 5 with water, after which the water is pumped from below through the outlet pipe 11 to the ion exchange bed so that the bed rises and fluffs. By means of the air coming through the air supply 14, the ion exchange bed 5 is pressed down to its original level, acid, preferably 5% hydrochloric acid, is pumped in through the acid supply pipe and spreader 13 and passes through the ion exchange bed from above until the mass is saturated with acid. Excess acid is removed by rinsing with water, after which the equipment is ready for re-use to hydrolyze lactose to glucose and galactose.

3030

Kuviossa 2 on esitetty kuvaaja sopivista käsittelylämpötiloista. Pystyakselilla on annettu kuiva-ainepitoisuus prosentteina, ja vaaka-akselilla on annettu laktoosin ja vastaavasti permeaatin liukenemislämpötilat veteen. Ilmenee, että lämpötila laktoosin täydelliseksi liukenemiseksi 35 veteen 40 prosentin kuiva-ainepitoisuudella on noin 92 astetta, ja että lämpötila nousee kuiva-ainepitoisuuden kasvaessa noin 140 asteeseen 80 prosentin kuiva-ainepitoisuudelle. Vastaava lämpötila on noin 55°C 40 pro- h 72147 sentin kuiva-ainepitoisuudella ja noin 100°C 80 prosentin kuiva-ainepitoisuudella.Figure 2 shows a graph of suitable processing temperatures. The vertical axis gives the percentage dry matter content, and the horizontal axis gives the dissolution temperatures of lactose and permeate in water, respectively. It appears that the temperature for complete dissolution of lactose in 35 water at a dry matter content of 40% is about 92 degrees, and that the temperature rises as the dry matter content increases to about 140 degrees to a dry matter content of 80%. The corresponding temperature is about 55 ° C for 40% of the dry matter content of 72147 centimeters and about 100 ° C for the 80% dry matter content.

Claims (7)

1. Förfarande för framställning av ett sötringsmedel, kanne-tecknat av att laktos med ett pH-värde om mindre än 7 löses i 5 vatten med en temperatur av 80-150°C eller företrädesvls 90-120°C tili en torrsubstanshalt av mellan 40 och 80% eller företrädesvis mellan 50 och 60%, eller laktospermeat med samma torrsubstanshalt värms tili samma temperatur, varefter den bildade laktoslösningen hydrolyseras genom att laktoslösningen under parallellgenomströmning pressas genom 10 en fast bädd av en starkt sur katjonbytare med en tvärbindningsgrad om 5,5-10% varvid man erhaller en omvandling av laktos tili glukos och galaktos, och av att hydrolysen drivs tili en hydrolysgrad om 40-100% eller företrädesvis 70-90% vid en flödeshastighet om 2,0-0,5 bäddvolymer per timme motsvarande en omvandlingstid för laktos tili glukos och 15 galaktos om 0,5-2 timmar, varefter den erhallna glukos-galaktosprodukten kyls tili en temperatur om 10-20°C och uttas för direkt användning, för mellanlagring eller för vidare behandling.A process for the preparation of a sweetener, characterized in that lactose having a pH of less than 7 is dissolved in water at a temperature of 80-150 ° C or preferably 90-120 ° C to a dry matter content of between 40 ° C. and 80% or preferably between 50 and 60%, or lactose permeate with the same dry matter content is heated to the same temperature, after which the lactose solution formed is hydrolyzed by pressing the lactose solution in parallel through a solid bed of a strongly acidic cation exchanger having a 5 10% obtaining a conversion of lactose to glucose and galactose, and of hydrolysis to a degree of hydrolysis of 40-100% or preferably 70-90% at a flow rate of 2.0-0.5 bed volumes per hour corresponding to a conversion time for lactose to glucose and galactose in 0.5-2 hours, after which the obtained glucose-galactose product is cooled to a temperature of 10-20 ° C and withdrawn for direct use, for intermediate storage or for dare treatment. 1 Patentkrav1 Patent claim 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att 20 hydrolysen genomförs utan ändring av den temperatur, vid vilken laktosen löses i vatten eller tili vilken laktospermeatet värms.Process according to claim 1, characterized in that the hydrolysis is carried out without changing the temperature at which the lactose is dissolved in water or to which the lactose permeate is heated. 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat av att laktoslösningen klaras före hydrolysbehandlingen. 25Process according to claim 1 or 2, characterized in that the lactose solution is clarified before the hydrolysis treatment. 25 4. Förfarande enligt nlgot av patentkraven 1-3, kännetecknat av att den starkt sura katjonbytaren har en tvärbindningsgrad om företrädesvis 5,5-6%. 30Process according to any one of claims 1-3, characterized in that the highly acidic cation exchanger has a crosslinking degree of preferably 5.5-6%. 30 5. Förfarande enligt nagot av föregaende patentkrav, känneteck nat av att den genom hydrolysen erhallna glukos-galaktosprcdukten filtreras genom aktivt koi efter hydrolysen för klarning av produkten och för borttagning av eventuell karamellsmak. 35Process according to any of the preceding claims, characterized in that the glucose-galactose product obtained by the hydrolysis is filtered through active koi after the hydrolysis for clarification of the product and to remove any caramel flavor. 35 6. Förfarande enligt nagot av föregaende patentkrav, känneteck nat av att den färdigt hydrolyserade produkten underkastas en eller flera av följande behandlingar: Filtrering genom aktivt koi, indunstningProcess according to any of the preceding claims, characterized in that the finished hydrolyzed product is subjected to one or more of the following treatments: Filtration by active koi, evaporation
FI824400A 1981-12-28 1982-12-21 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SOETNINGSMEDEL. FI72147C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US33452481A 1981-12-28 1981-12-28
US33452481 1981-12-28
SE8206009A SE452337B (en) 1981-12-28 1982-10-22 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF A SWITCHING AGENT BY HYDROLYZE OF A LACTUS SOLUTION
SE8206009 1982-10-22

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI824400A0 FI824400A0 (en) 1982-12-21
FI824400L FI824400L (en) 1983-06-29
FI72147B FI72147B (en) 1986-12-31
FI72147C true FI72147C (en) 1987-04-13

Family

ID=26658268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI824400A FI72147C (en) 1981-12-28 1982-12-21 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SOETNINGSMEDEL.

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0083325B1 (en)
AU (1) AU550326B2 (en)
CA (1) CA1203115A (en)
DE (1) DE3275349D1 (en)
ES (1) ES517877A0 (en)
FI (1) FI72147C (en)
IE (1) IE53762B1 (en)
NO (1) NO157507C (en)
NZ (1) NZ202634A (en)
PT (1) PT75963B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SI1958514T1 (en) 2007-02-07 2013-07-31 Kraft Foods R & D, Inc. Process for producing modified whey powder

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2592509A (en) * 1950-07-13 1952-04-08 Borden Co Noncrystallizing lactose sirup and method of making
GB1539278A (en) * 1977-11-17 1979-01-31 Express Dairy Foods Co Ltd Production of hydrolysed lactose from whey lactose and its use in brewing or other fermentation process
US4266027A (en) * 1980-03-12 1981-05-05 National Distillers And Chemical Corp. Process for the hydrolysis of starch and fermentable hydrolysates obtained therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
AU550326B2 (en) 1986-03-20
EP0083325B1 (en) 1987-02-04
FI824400L (en) 1983-06-29
FI824400A0 (en) 1982-12-21
PT75963A (en) 1983-01-01
NO824301L (en) 1983-06-23
EP0083325A2 (en) 1983-07-06
EP0083325A3 (en) 1984-11-28
AU9181882A (en) 1983-06-30
FI72147B (en) 1986-12-31
IE822776L (en) 1983-06-22
ES8307900A1 (en) 1983-08-16
PT75963B (en) 1985-10-04
NO157507B (en) 1987-12-21
IE53762B1 (en) 1989-02-01
CA1203115A (en) 1986-04-15
DE3275349D1 (en) 1987-03-12
NO157507C (en) 1988-04-06
ES517877A0 (en) 1983-08-16
NZ202634A (en) 1986-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lipnizki Cross‐flow membrane applications in the food industry
KR100781447B1 (en) Method of Filtration of a Dairy Stream
US20080299287A1 (en) Process For The Recovery Of A Brown Food-Grade Sugar Product From A Sugar Beet Solution
EP1958514B1 (en) Process for producing modified whey powder
Pouliot et al. Separation and concentration technologies in food processing
Smithers et al. Advances in dairy ingredients
AU7547691A (en) Lipid extraction and processing and products so obtained
FI72147C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SOETNINGSMEDEL.
Brennan et al. Separations in food processing
Belleville et al. Nanofiltration in the food industry
Achaw et al. Milk and dairy products manufacture
RU2481405C1 (en) Sugar-containing product manufacture method
Cassano Integrated membrane processes in the food industry
RU2409965C2 (en) Method for production of tagatose containing sweetener additive of milk whey
JPS603820B2 (en) Method for producing natural fruit juice with improved acidity
Moresi et al. Present and potential applications of membrane processing in the food industry.
JP4255344B2 (en) Mumefural high content ume vinegar extract and production method
Coton Ultrafiltration‐fractionation applications
US11547121B2 (en) Method of concentration of fluid milk using renewable energy
JP2000232900A (en) Production of dehydrated crystalline glucose
Khatkar et al. Emerging Trends in Concentration and Drying of Milk and Milk Products
JPH06335347A (en) Production of beam curd-like food or the like
JP2639386B2 (en) Palatinose condensate, method for producing and using the same
Shinn The centri‐therm evaporator and its application to heat sensitive foods
CN108719482A (en) Caramel tune butter

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: ARLA, EKONOMISK FOERENING