FR3135989A1 - Procédé enzymatique de production d’une composition riche en maltotétraose - Google Patents
Procédé enzymatique de production d’une composition riche en maltotétraose Download PDFInfo
- Publication number
- FR3135989A1 FR3135989A1 FR2205033A FR2205033A FR3135989A1 FR 3135989 A1 FR3135989 A1 FR 3135989A1 FR 2205033 A FR2205033 A FR 2205033A FR 2205033 A FR2205033 A FR 2205033A FR 3135989 A1 FR3135989 A1 FR 3135989A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- maltotetraose
- composition
- rich
- enzyme
- fractions
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 44
- LUEWUZLMQUOBSB-OUBHKODOSA-N maltotetraose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O[C@@H]3[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]3O)CO)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O LUEWUZLMQUOBSB-OUBHKODOSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- LUEWUZLMQUOBSB-UHFFFAOYSA-N UNPD55895 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(OC3C(OC(O)C(O)C3O)CO)C(O)C2O)CO)C(O)C1O LUEWUZLMQUOBSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- UYQJCPNSAVWAFU-UHFFFAOYSA-N malto-tetraose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UYQJCPNSAVWAFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 23
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 23
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 claims description 16
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 16
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 15
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 claims description 13
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 claims description 13
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 claims description 8
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 claims description 6
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 claims description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 4
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 2
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 21
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 21
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 21
- 229920002245 Dextrose equivalent Polymers 0.000 description 14
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 10
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 9
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 6
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 6
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 6
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 6
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 101000987359 Frankia alni (strain ACN14a) Pantothenate synthetase 4 Proteins 0.000 description 4
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 4
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000589779 Pelomonas saccharophila Species 0.000 description 2
- 101000596001 Pithecopus oreades Phylloseptin-O1 Proteins 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- PKAUICCNAWQPAU-UHFFFAOYSA-N 2-(4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid;n-methylmethanamine Chemical compound CNC.CC1=CC(Cl)=CC=C1OCC(O)=O PKAUICCNAWQPAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 32-alpha-galactosyl-3-alpha-galactosyl-galactose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(OC2C(C(CO)OC(O)C2O)O)OC(CO)C1O DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000310 Alpha glucan Polymers 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N D-maltotriose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 241000589614 Pseudomonas stutzeri Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N mannotriose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)C(O)C1O FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 235000021309 simple sugar Nutrition 0.000 description 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N β-1,4-galactotrioside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/30—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols, e.g. xylitol; containing starch hydrolysates, e.g. dextrin
- A23L29/35—Degradation products of starch, e.g. hydrolysates, dextrins; Enzymatically modified starches
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L7/00—Cereal-derived products; Malt products; Preparation or treatment thereof
- A23L7/20—Malt products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
- C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
- C12Y302/0106—Glucan 1,4-alpha-maltotetraohydrolase (3.2.1.60)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
L’invention concerne un procédé enzymatique de préparation d’une composition riche en maltotétraose
Description
La présente invention est relative à un procédé enzymatique de production d’une composition riche en maltotétraose.
L’invention concerne également une composition riche en maltotétraose.
La présente invention est également relative à l’utilisation d’une composition riche en maltotétraose pour la préparation d’aliments pour l’alimentation humaine ou animale.
Le maltotétraose est un oligosaccharide constitué de 4 unités de glucose reliées de manière linéaire par des liaisons alpha 1-4 glucosidiques.
Des compositions riches en maltotétraose ou sirops de maltotétraose peuvent être utilisées dans la fabrication d’aliments pour l’alimentation humaine ou animale. De manière avantageuse, les sirops de maltotétraose présentent de nombreux avantages par rapport aux sirops de saccharose ou sirops de glucose. En effet, ils ont une sucrosité réduite par rapport aux sirops de saccharose, tout en préservant le goût de l’aliment. Par ailleurs, ils sont moins sensibles à la dégradation par réaction de Maillard et possèdent une viscosité plus élevée.
Le sirop de maltotétraose est généralement fabriqué à partir d’amidons, tels que l’amidon de maïs, par réactions enzymatiques. L’amidon est d’abord soumis à une hydrolyse par une alpha-amylase pour produire des maltodextrines.
Les compositions de maltodextrines sont des mélanges de différents sucres issus de l’hydrolyse de l’amidon et ayant différents degrés de polymérisation. Ce degré de polymérisation ou « DP » est reflété de manière expérimentale par le “dextrose équivalent », ou D.E., le dextrose étant du D-glucose, c’est le résultat d'une hydrolyse totale de l’amidon. Plus le D.E. est élevé, plus l'hydrolyse est poussée, et donc plus la proportion en sucres simples (à chaîne courte) composant la maltodextrine est élevée. Un D.E. de zéro représenterait l’amidon lui-même, un D.E. de 100 représenterait du dextrose pur, soit un amidon totalement transformé.
La limite du D.E. pour une maltodextrine est de 20. Au-delà, le produit obtenu a pour appellation légale « sirop de glucose ».
DE et DP sont donc inversement corrélés.
Les maltodextrines sont ensuite soumises à d’autres réactions enzymatiques pour produire des compositions riches en maltotétraose, c’est-à-dire riches en oligosaccharides de DP4. Certaines enzymes, telles que la maltotetrahydrolase issue dePseudomonas saccharophila(« PS-4 » )sont capables d’hydrolyser préférentiellement les maltodextrines en DP4.
Toutefois, la production classique de compositions riches en maltotétraose ne permet pas d’obtenir des compositions ayant des teneurs en maltotétraose supérieures ou égales à 60%.
Par exemple, le brevet US3,654,082 (CPC Internationale Inc) décrit un procédé de production de sirop de maltotetraose qui utilise l’activité enzymatique d’une amylase issue de Pseudomonas stutzeri
Une enzyme de type maltotetrahydrolase est commercialisée par la société Genencor/DuPont sous le nom « OPTIMALT®4G » .
Par ailleurs, la demande internationale WO2010/118269A2 (Danisco/DuPont) décrit des variants de l’enzyme PS-4 dePseudomonas saccharophiladont l’activité exo-alpha-amylase est augmentée par rapport à l’enzyme native et dont l’activité endo-alpha-amylase est réduite par rapport à l’enzyme native.
Dans la demande WO2010/118269A2, les sirops obtenus dans les exemples ont une teneur maximale de 47% en DP4.
Le document WO2010132157 décrit l’utilisation de l’enzyme PS-4 avec une enzyme de type pullulanase afin de former des sirops comprenant entre 40 et 60°% en poids de maltotétraose.
Par ailleurs, la société Tereos a commercialisé un sirop nommé MYLOSE®351 qui est présenté comme un sirop de glucose riche en DP4. Toutefois, ce produit comprend entre 50 et 60% en poids de maltotétraose. Par ailleurs, il contient également des quantités importantes de DP3 (entre 6 et 12%
Il est donc souhaitable d’obtenir des compositions riches en maltotétraose et pauvres en mono-, di- et tri-saccharides
La société Demanderesse a alors trouvé qu’il était possible, à partir d’un amidon liquéfié riche en amylopectine, de produire une composition riche en maltotétraose par réaction enzymatique. La société Demanderesse a ainsi développé un procédé qui utilise une enzyme particulière, en combinaison avec une étape de filtration tangentielle avec un seuil de coupure à 1kDa, effectuée simultanément à la réaction enzymatique.
Dans un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de préparation d’une composition comprenant au moins 60% en poids de maltotétraose, ledit procédé comprenant la mise en présence d’un substrat avec une enzyme de type glucan 1,4-alpha-maltotetrahydrolysase et une filtration tangentielle avec un seuil de coupure à 1kDa effectuée simultanément à la réaction enzymatique.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le procédé est un procédé de préparation d’une composition comprenant au moins 60%, de préférence au moins 65%, de manière encore plus préférée au moins 70%, au moins 75%, au moins 78%, au moins 80% en poids de maltotétraose, par rapport au poids total de matière sèche de la composition.
Le pourcentage en maltotétraose (aussi appelé « DP4 ») peut être déterminé par toute méthode adaptée, connue de l’homme de l’art. Par exemple, ce pourcentage peut être déterminé par chromatographie HPLC, comme illustré dans les exemples ci-dessous.
Le substrat selon le procédé de l’invention peut être tout produit issue de l’hydrolyse partielle de l’amidon.
De manière préférée, l’amidon de départ est un amidon riche amylopectine, tel qu’un amidon de maïs waxy.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le substrat est choisi parmi un amidon liquéfié riche en amylopectine et une maltodextrine faiblement hydrolysée.
Typiquement, le substrat a un DE compris entre 2 et 15, de préférence entre 2 et 12.
Typiquement, le substrat comprend au moins 90%, de préférence au moins 92%, au moins 95%, de manière encore plus préférée au moins 95% en poids de chaines d’amylopectine par rapport au poids de matière sèche dudit substrat.
Le procédé de l’invention utilise une enzyme de type glucan 1,4-alpha-maltotetrahydrolysase (EC 3.2.1.60). Il s’agit d’une enzyme qui hydrolyse les liaisons alpha 1-4 glucosidiques tous les quatre résidus, à partir des extrémités non réductrices des polysaccharides.
De manière préférée, il s’agit d’un variant PS-4 décrit dans la demande de brevet WO2010/118269.
De manière préférée, il s’agit de l’enzyme commercialisée par la société Genencor/DuPont sous le nom « OPTIMALT®4G ».
Dans un mode de réalisation, le procédé selon l’invention ne comprend pas l’utilisation d’une pullulanase.
Dans le procédé selon l’invention, une étape de filtration tangentielle avec un seuil de coupure à 1kDa effectuée simultanément à la réaction enzymatique. Les sucres de faible poids moléculaires, et notamment les DP4, seront donc filtrés et collectés au fur et à mesure que la réaction enzymatique progresse. En effet, le seuil de coupure de 1 kDa laisse passer dans le filtrat les sucres de poids moléculaires (DP1, DP2, DP3, D4, DP5 et DP6) et retient les sucres de poids moléculaires plus important (rétentat).
Sans vouloir être liés par une quelconque théorie, les inventeurs ont proposé que cette filtration simultanée permet de déplacer l’équilibre réactionnel en faveur de la production de DP4 en éliminant ce produit réactionnel au fur et à mesure.
Ainsi, la réaction enzymatique peut se poursuivre jusqu’à ce que le substrat résiduel soit une dextrine limite, c’est-à-dire constituée essentiellement des liaisons ramifiées alpha 1-6 glucosidiques.
Dans un mode de réalisation préféré, la filtration est débutée avant l’ajout de l’enzyme et un premier volume de filtrat est jeté. Cela permet de débarrasser la réaction enzymatique de tout sucre de faible DP (mono-, di- et tri-saccharides) qui pourraient être présents dans le substrat.
Par la suite, après ajout de l’enzyme, le filtrat est collecté. Celui-ci contient principalement du maltotétraose (ou DP4) puisque l’enzyme de génère pas de sucres DP1, DP2 ou DP3.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne un procédé comprenant les étapes suivantes :
- fournir une solution de substrat dont le pH est compris entre 5 et 5,5
- démarrer la filtration, tout en maintenant le volume du rétentat constant par l’ajout d’eau déminéralisée,
- ajouter l’enzyme
- jeter les 1eres fractions de filtrat riches en monosaccharides, disaccharides et trisaccharides
- collecter les fractions suivantes de filtrat enrichies en maltotétraose,
- éventuellement mélanger et concentrer les fractions riches en maltotétraose,
- éventuellement, déminéraliser la composition obtenue
- éventuellement lyophiliser la composition.
- fournir une solution de substrat dont le pH est compris entre 5 et 5,5
- démarrer la filtration, tout en maintenant le volume du rétentat constant par l’ajout d’eau déminéralisée,
- ajouter l’enzyme
- jeter les 1eres fractions de filtrat riches en monosaccharides, disaccharides et trisaccharides
- collecter les fractions suivantes de filtrat enrichies en maltotétraose,
- éventuellement mélanger et concentrer les fractions riches en maltotétraose,
- éventuellement, déminéraliser la composition obtenue
- éventuellement lyophiliser la composition.
Dans un second aspect, la présente invention concerne une composition susceptible d’être obtenue selon le procédé décrit ci-dessus.
La présente invention concerne également une composition comprenant au moins 60% en poids de maltotétraose et moins de 12 % d’oligosaccharides de DP1, DP2 ou DP3 par rapport au poids total de matière sèche.
Ainsi, le poids cumulé des DP1, DP2 et DP3 dans la composition selon l’invention n’excède pas 12%, de préférence 11%, de préférence 10%, de préférence 9%, de préférence 8%, de préférence 7%.
Selon un mode de réalisation particulier, le poids des DP1 dans la composition selon l’invention n’excède pas 2%, de préférence 1.8%, de préférence 1.6%, de préférence 1.4%, de préférence 1.2%, de préférence 1.0%.
Selon un mode de réalisation particulier, le poids des DP2 dans la composition selon l’invention n’excède pas 5%, de préférence 4%, de préférence 3%, de préférence 2,9%, de préférence 2,8%, de préférence 2,7%, de préférence 2,6%, de préférence 2,5%.
Selon un mode de réalisation particulier, le poids des DP3 dans la composition selon l’invention n’excède pas 6%, de préférence 5%, de préférence 4%, de préférence 3,8%, de préférence 3,7%, de préférence 3,6%, de préférence 3,5%.
Enfin, la présente invention concerne l’utilisation d’une composition selon l’invention dans la préparation d’aliments pour l’alimentation humaine ou animale.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples qui suivent, lesquels se veulent illustratifs et non limitatifs.
Exemple
1
.
:
protocole de préparation d’un sirop r
i
che
en
maltotétraose
1.
Réactifs utilisés
1.1. Maltodextrine ayant un DE (dextrose équivalent) de 2 à 6 produite à partir d’amidon de maïs Waxy (GLUCIDEX®2 commercialisé par la Société Demanderesse).
1.2. Maltodextrine ayant un DE de 12 produite à partir d’amidon de maïs standard (GLUCIDEX®12 commercialisé par la Société Demanderesse.
1.3. Enzyme glucan 1,4-alpha-mltotetraohydrolylase : OPTIMALT®4G produite par la société Genencor (Dupont).
1.4. Enzyme Alpha amylase thermo résistante: LIQUOZYME® supra produite par la société Novozyme.
1.5. Amidon de maïs waxy N200®commercialisée par la Société Demanderesse.
Les produits 1.4 et 1.5 n’ont servi qu’à l’Exemple 4.
2.
Matériels
utilisés
La réaction enzymatique a été effectuée dans un bécher de 2 litres placé sur un agitateur magnétique chauffant régulé.
La filtration tangentielle a été réalisée de manière simultanée à la réaction enzymatique à l’aide d’un système Centramate PALL équipé d’une cassette de nanofiltration 1 KD REF OS001T12 0.1 m2.
3. Mode opératoire
Le mode opératoire suivant a été réalisé :
- Préparer une solution de maltodextrine en diluant 100 g de produit dans 900 ml d’eau déminéralisée dans un bécher de 2 litres.
- Vérifier le pH de la solution (5 à 5,5) et l’ajuster si besoin avec Na0H ou HCl 0.1 mol/litres.
- Placer la solution sous agitation et réguler celle-ci à 50°C.
– Commencer la nano-filtration avec le système Centramate en laissant le filtrat s’écouler dans un bécher. Une fois le volume de 300ml de filtrat atteint, ajouter 200µl de l’enzyme OPTIMALT®4G dans la solution de maltodextrine et recycler le filtrat dans le rétentat pendant 15 minutes.
- Prélever un échantillon instantané tous les 300 ml de filtrat. Sur chaque prélèvement, prendre la lecture réfractométrie et analyser le taux de glucose (DP1), maltose (DP2), maltotriose (DP3), maltotétraose (DP4) et les supérieurs au DP4 par HPLC.
- La baisse de volume du rétentat doit être compensée en continu avec de l’eau déminéralisée (mode dialyse à volume constant).
- Les fractions ont été mélangées et concentrées à l’aide d’un évaporateur rotatif jusqu’à une l’obtention d’une lecture réfractométrique de 30 BX.
- Le sirop obtenu a été décoloré à l’aide d’un charbon actif SA utilisé habituellement pour la purification des sirops de glucose (temps de contact : 1H à 70°C.
- Le sirop a ensuite été déminéralisé avec les résines anioniques et cationiques utilisées habituellement pour la purification des sirops de glucose.
Selon les besoins le sirop peut être concentré jusqu’à l’obtention d’une lecture réfractométrique de 65 à 70 BX ou lyophilisé afin d’assurer la conservation de l’échantillon.
4.
Analyse physicochimique
La composition glucidique des fractions a été analysée par un système HPLC Waters E2695 équipé d’un détecteur RID 2414. La colonne utilisée est une AMINEX HPX 87N a une température de 85°. Débit de la phase mobile (eau) : 0.3 ml /min.
Exemple
2
. :
préparation d’un sirop riche en maltotétraose à partir d’une maltodextrine faiblement hydrolysée produite à partir d’amidon waxy
Selon le protocole décrit en Exemple 1 l’essai décrit ci-dessous a été réalisée avec une solution de GLUCIDEX®2 (100g QSP eau déminéralisé 1000g) comme substrat de départ.
Les différentes fractions de 300 ml de filtrat ont été récupérées et la composition analysée par HPLC. La fraction F1 correspond au filtrat avant l’ajout d’enzymes.
Les fractions F4 à F8 ont été mélangées pour les étapes de concentration et de purification.
Les analyses sont présentées dans le Tableau 1.
Composition glucidique exprimée en %/ matière sèche | |||||
Référence | Glucose DP1 |
Maltose DP2 |
Maltotriose *DP3 | Maltotétraose DP4 | Oligosaccharides >DP4 |
F1 (avant enzyme) | 1 | 6.4 | 10.1 | 6.7 | 75.6 |
F2 | 0.8 | 5.0 | 6.5 | 57.8 | 29.9 |
F3 | 0.8 | 4.3 | 5 | 71.9 | 18.0 |
F4 | 0.6 | 2.8 | 3.8 | 79.6 | 13.1 |
F5 | 0.8 | 2.9 | 3.3 | 82.4 | 10.5 |
F6 | 0.7 | 2.9 | 3.9 | 84.5 | 9.1 |
F7 | 0.7 | 2.2 | 2.5 | 86.5 | 8.0 |
F8 | 0.8 | 2.1 | 24 | 87.0 | 7.8 |
Mélange final F4 à F8 | 0.7 | 2.5 | 3.2 | 83.7 | 9.9 |
Exemple 3. : préparation d’un sirop riche en maltotétraose à partir d’une maltodextrine de DE 12 produite à partir d’amidon waxy
Selon le protocole décrit en Exemple 1 l’essai décrit ci-dessous a été réalisée avec une solution de GLUCIDEX®12 (100g QSP eau déminéralisé 1000g) comme substrat de départ.
Les différentes fractions de 300 ml de filtrat ont été récupérées et la composition analysée par HPLC. La fraction F0 correspond au filtrat avant l’ajout d’enzymes.
Les analyses sont présentées dans le Tableau 2.
Composition glucidique exprimée en %/ matière sèche | |||||
Référence | Glucose DP1 |
Maltose DP2 |
Maltotriose *DP3 | MaltotetraoseDP4 | Oligosaccharides >DP4 |
F0 (avant enzyme) | 1.9 | 7.9 | 12.4 | 10.4 | 67.4 |
F1 | 1.9 | 7.7 | 11.3 | 29.9 | 19.3 |
F2 | 1.9 | 6.9 | 10.1 | 45.7 | 35.4 |
F3 | 1.9 | 6.6 | 9.5 | 51.5 | 30.5 |
F4 | 1.9 | 5.7 | 8.2 | 61.5 | 22.9 |
F6 | 1.7 | 4.0 | 5.9 | 71.5 | 16.9 |
F7 | 1.5 | 3.0 | 5.0 | 65.5 | 25.0 |
F8 | 1.7 | 3.1 | 4.9 | 57.7 | 32.6 |
Le but de l’essai était de comparer la richesse des fractions de maltotétraose en fonction de la matière première. Le produit n’a pas été purifié.
Exemple
4
. : préparation d’un sirop riche en maltotétraose à partir d’amidon
de maïs
waxy
liquéfié
Contrairement aux deux exemples précédents la matière première de l’essai était un amidon de maïs waxy liquéfié de la façon suivante :
- Préparation d’une suspension d’amidon de maïs Waxy (100 g QSP eau déminéralisé 400g)
- Liquéfaction à l’aide d’une alpha-amylase thermorésistante (LIQUOZYME®supra) à la concentration de 0,8g/kg de matière sèche .
- Utilisation d’un microondes (5 cycles de 1 minutes , 1000 w) puis maintien à 95 °C pendant 15 min.
- Inhibition avec HCl 1 N jusqu’à pH = 3.0
- Filtration sur filtre COFRAM réf. BECO KD3
- Dilution de la solution obtenue pour obtenir 1 litres de solution à 10 % de matière sèche.
La composition de l’amidon de maïs liquéfié ainsi obtenu est présentée dans le Tableau 3.
Composition glucidique exprimée en %/ matière sèche | |||||
Référence | Glucose DP1 |
Maltose DP2 |
Maltotriose *DP3 | MaltotetraoseDP4 | Oligosaccharides >DP4 |
Amidon de maïs liquéfié | 0.1 | 1.0 | 2.1 | 0.9 | 95.8 |
D’après la composition glucidique, on peut estimer que le DE (dextrose equivalent) de la solution obtenue est d’environ 6.
Cette solution a ensuite été traitée selon les conditions décrites à l’Exemple 1.
Les résultats suivants ont été obtenus :
Composition glucidique exprimée en %/ matière sèche | |||||
Référence | Glucose DP1 |
Maltose DP2 |
Maltotriose *DP3 | MaltotetraoseDP4 | Oligosaccharides >DP4 |
F1 (avant enzyme) | 1.1 | 7.3 | 15.3 | 8.8 | 66.7 |
F2 | 0.9 | 5.2 | 9.6 | 53.6 | 30.6 |
F3 | 1.0 | 3.7 | 6.6 | 71.2 | 17.5 |
F5 | 0.8 | 2.9 | 2.9 | 77.4 | 13.6 |
F6 | 0.8 | 2.2 | 3.9 | 80.0 | 13.1 |
F7 | 0.7 | 2.4 | 4.1 | 78.2 | 14.8 |
Le but de l’essai était de comparer la richesse des fractions de maltotétraose en fonction de la matière première. Le produit n’a pas été purifié.
L’ensemble des exemples ci-dessus démontre que le procédé selon l’invention permet d’obtenir des compositions riches en maltotétraose et faibles en DP1, DP2 et DP3, et ce à partir de trois types de substrats différents (maltodextrine de DE2, maltodextrine de DE 12 et amidon liquéfié de DE environ 6)
Claims (7)
- Procédé de préparation d’une composition comprenant au moins 60% en poids de maltotétraose, ledit procédé comprenant la mise en présence d’un substrat avec une enzyme de type glucan 1,4-alpha-maltotetrahydrolysase et une filtration tangentielle avec un seuil de coupure à 1kDa effectuée simultanément à la réaction enzymatique.
-
Procédé selon la revendication 1, dans lequel le substrat est choisi parmi un amidon liquéfié riche en amylopectine ou une maltodextrine faiblement hydrolysée. -
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il ne comprend pas l’utilisation d’une pullulanase. - Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes :
- fournir une solution de substrat dont le pH est compris entre 5 et 5,5
- démarrer la filtration, tout en maintenant le volume du rétentat constant par l’ajout d’eau déminéralisée,
- ajouter l’enzyme
- jeter les 1eres fractions de filtrat riches en monosaccharides, disaccharides et trisaccharides,
- collecter les fractions suivantes de filtrat enrichies en maltotétraose,
- éventuellement mélanger et concentrer les fractions riches en maltotétraose,
- éventuellement, déminéraliser la composition obtenue
- éventuellement lyophiliser la composition. - Composition susceptible d’être obtenue selon le procédé de l’une des revendications précédentes.
- Composition comprenant au moins 60% en poids de maltotétraose et moins de 12% d’oligosaccharides de DP1, DP2 ou DP3.
- Utilisation d’une composition selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6 pour la préparation d’aliments pour l’alimentation humaine ou animale.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2205033A FR3135989A1 (fr) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | Procédé enzymatique de production d’une composition riche en maltotétraose |
PCT/EP2023/025245 WO2023227247A1 (fr) | 2022-05-25 | 2023-05-25 | Procede enzymatique de production d'une composition riche en maltotetraose |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2205033 | 2022-05-25 | ||
FR2205033A FR3135989A1 (fr) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | Procédé enzymatique de production d’une composition riche en maltotétraose |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3135989A1 true FR3135989A1 (fr) | 2023-12-01 |
Family
ID=83996893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2205033A Pending FR3135989A1 (fr) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | Procédé enzymatique de production d’une composition riche en maltotétraose |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3135989A1 (fr) |
WO (1) | WO2023227247A1 (fr) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3654082A (en) | 1969-02-10 | 1972-04-04 | Cpc International Inc | Production of high maltotetraose syrup |
WO2010118269A2 (fr) | 2009-04-10 | 2010-10-14 | Danisco Us Inc. | Production d'un sirop de maltotétraose au moyen d'un variant de maltotétraohydrolase de pseudomonas saccharophila |
WO2010132157A2 (fr) | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Danisco Us Inc. | Production améliorée de sirop de maltotétraose à l'aide d'un variant de maltotétraohydrolase de pseudomonas saccharophila et d'une enzyme débranchante |
-
2022
- 2022-05-25 FR FR2205033A patent/FR3135989A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-05-25 WO PCT/EP2023/025245 patent/WO2023227247A1/fr unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3654082A (en) | 1969-02-10 | 1972-04-04 | Cpc International Inc | Production of high maltotetraose syrup |
WO2010118269A2 (fr) | 2009-04-10 | 2010-10-14 | Danisco Us Inc. | Production d'un sirop de maltotétraose au moyen d'un variant de maltotétraohydrolase de pseudomonas saccharophila |
WO2010132157A2 (fr) | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Danisco Us Inc. | Production améliorée de sirop de maltotétraose à l'aide d'un variant de maltotétraohydrolase de pseudomonas saccharophila et d'une enzyme débranchante |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
HANA MAALEJ ET AL: "Production and Biochemical Characterization of a High Maltotetraose (G4) Producing Amylase from Pseudomonas stutzeri AS22", BIOMED RESEARCH INTERNATIONAL, vol. 2014, 1 January 2014 (2014-01-01), pages 1 - 11, XP055700311, ISSN: 2314-6133, DOI: 10.1155/2014/156438 * |
PAOLUCCI-JEANJEAN D ET AL: "REACTEURS ENZYMATIQUES A MEMBRANE: PRINCIPE, INTERET ET ETAT DES REALISATIONS//", RECENT PROGRES EN GENIE DES PROCEDES, PARIS, FR, 1 January 2003 (2003-01-01), pages 181 - 188, XP009054345 * |
T KIMURA ET AL: "Maltotetraose, a new saccharide of tertiary property", STARCH, vol. 42, no. 4, 1 January 1990 (1990-01-01), pages 151 - 157, XP055673039, DOI: 10.1002/star.19900420407 * |
TAKASAKI YOSHIYUKI ET AL: "Maltotetraose-producing Amylase from Bacillus sp. MG-4", AGRICULTURAL AND BIOLOGICAL CHEMISTRY, vol. 55, no. 7, 1 July 1991 (1991-07-01), JP, pages 1715 - 1720, XP093013832, ISSN: 0002-1369, DOI: 10.1080/00021369.1991.10870853 * |
WOO G-J ET AL: "Maltotetraose production using Pseudomonas stutzeri exo-alpha-amylase in a membrane recycle bioreactor", JOURNAL OF FOOD SCIENCE, WILEY-BLACKWELL PUBLISHING, INC, US, vol. 56, no. 4, 1 January 1991 (1991-01-01), pages 1019, XP002161549, ISSN: 0022-1147, DOI: 10.1111/J.1365-2621.1991.TB14631.X * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023227247A1 (fr) | 2023-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2109368C (fr) | Procede de clivage non aleatoire de l'amidon et produits de conversion de l'amidon de faible equivalent-dextrose obtenus par ce procede | |
US3974034A (en) | Malto-dextrins of improved stability prepared by enzymatic hydrolysis of oxidized starch | |
EP1006128A1 (fr) | Maltodextrines branchées et leur procédé de préparation | |
MXPA01010889A (es) | Procesos y productos de maltosa de alta pureza. | |
EP1016728B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un sirop riche en maltose | |
EP2882853B1 (fr) | Procédé d'extraction de beta-amylases a partir d'une fraction soluble de plante amidonnière et en présence d'une protéase | |
EP3387020B1 (fr) | Hydrolysat d'amidon de basse viscosite presentant un comportement a la retrogradation ameliore | |
EP3155095B1 (fr) | Procede de fabrication d'une solution aqueuse stable de bêta-amylase, solution aqueuse obtenue et ses utilisations | |
CA2755666C (fr) | Procede d'obtention d'une preparation de beta-amylases a partir des fractions solubles de plantes amidonnieres | |
CH543590A (fr) | Procédé de préparation d'un agent édulcorant à base de saccharose et d'amidon | |
FR3135989A1 (fr) | Procédé enzymatique de production d’une composition riche en maltotétraose | |
BE897165A (fr) | Procede pour la conversion enzymatique du glycose en fructose | |
EP2061893B1 (fr) | Procédé d'obtention d'un sirop à haute teneur en maltitol | |
EP3013948B1 (fr) | Procede d'extraction de beta-amylases a partir d'une fraction soluble de plante amidonniere et en presence d'une pectinase | |
EP3320090B1 (fr) | Procede de fabrication de maltitol presentant un rendement ameliore | |
WO1995002967A1 (fr) | Compositions liquides visqueuses de xylitol et leur procede de preparation | |
FR2555992A1 (fr) | Procede de production d'un hydrolysat d'amidon | |
FR3044670A1 (fr) | Composition de polymere de glucose hydrogenee | |
FR3047248A1 (fr) | Composition de polymere de glucose hydrogenee | |
EP3481871A1 (fr) | Composition de polymère de glucose hydrogénée contenant des fibres alimentaires | |
CH518367A (fr) | Procédé pour la préparation de sirops contenant des oligosaccharides et polysaccharides à chaîne linéaire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20231201 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |