JP2654438B2 - 炭酸塩イオンの存在下でアルファーアミラーゼを使用する顆粒でんぷんの液化 - Google Patents
炭酸塩イオンの存在下でアルファーアミラーゼを使用する顆粒でんぷんの液化Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アルファアミラーゼを使用した６未満のpH
でのブドウ糖、果糖、アルコール等の生産における穀物
でんぷんの液化に関する。また本発明は、液化時間を減
少し、一貫して適切な液化を達成する方法への炭酸塩イ
オンの添加に関する。
でのブドウ糖、果糖、アルコール等の生産における穀物
でんぷんの液化に関する。また本発明は、液化時間を減
少し、一貫して適切な液化を達成する方法への炭酸塩イ
オンの添加に関する。
発明の背景 とうもろこしのような穀物はでんぷんの供給源として
長い間使用されてきた。でんぷんを分離し、次いででん
ぷんを他の工業工程に使用する伝統的な方法の１つは、
湿式磨砕である。この方法は、穀粒の主要成分をできる
だけ完全に分離するために発達せしめられた、非常に特
殊な統合されたシステムである（ニューヨーク、アカデ
ミックプレス、インダストリアルアスペクツ、第２巻、
スタンレーA.ワトソンの化学と技術：でんぷん、1967、
30−51頁参照のこと）。湿式磨砕方法から生産される最
終的な顆粒でんぷんスラリーは、様々な工業工程に用い
られる。最も重要な工程の１つは、でんぷんの高品質な
果糖シロップへの転化である。実際、この転化には４つ
の主要な段階がある；すなわち、顆粒でんぷんスラリー
の液化、液化したでんぷんのブドウ糖への糖化、精製、
次いでブドウ糖の果糖への異性化。この工程に用いられ
る最も普及している穀物は、高品質の果糖コーンシロッ
プの生産に用いられるとうもろこしである（N.H.アセー
ングリーンら、第31巻、64−66頁（1979））。果糖への
４段階転化中に、顆粒でんぷんスラリーはpHにより大き
く変化する。商業的な湿式磨砕操作により生産されたス
ラリーのpHは約４であり、次いで６−6.4のpHに上昇せ
しめられ、カルシウムが添加される。でんぷんの糖化の
ために、pHは4.3−4.5まで下げられ、最終的な異性化の
ために、pHは約7.8まで増大せしめられる。pHにおける
これらの大きな変化の結果、加工中と加工後にシロップ
を脱塩する高イオン交換条件が必要となる。さらに高い
pHにより、副成分の形成、糖の分解、色の呈色、および
生産率の全体的な減少となる。これらの要因により、高
品質の果糖シロップの生産の費用が毎年数百万ドル高く
なる。工業的な異性化工程は、現在の加工技術と短い加
工時間のために現在非常に能率的である。したがって、
液化段階がより低いpHで行なわれる場合にはその工程は
有用である。６未満のpHで液化を行なうこともできる
（例えば米国特許第4,376,824号参照）；しかしなが
ら、液化はときには説明不可能に不完全である。
長い間使用されてきた。でんぷんを分離し、次いででん
ぷんを他の工業工程に使用する伝統的な方法の１つは、
湿式磨砕である。この方法は、穀粒の主要成分をできる
だけ完全に分離するために発達せしめられた、非常に特
殊な統合されたシステムである（ニューヨーク、アカデ
ミックプレス、インダストリアルアスペクツ、第２巻、
スタンレーA.ワトソンの化学と技術：でんぷん、1967、
30−51頁参照のこと）。湿式磨砕方法から生産される最
終的な顆粒でんぷんスラリーは、様々な工業工程に用い
られる。最も重要な工程の１つは、でんぷんの高品質な
果糖シロップへの転化である。実際、この転化には４つ
の主要な段階がある；すなわち、顆粒でんぷんスラリー
の液化、液化したでんぷんのブドウ糖への糖化、精製、
次いでブドウ糖の果糖への異性化。この工程に用いられ
る最も普及している穀物は、高品質の果糖コーンシロッ
プの生産に用いられるとうもろこしである（N.H.アセー
ングリーンら、第31巻、64−66頁（1979））。果糖への
４段階転化中に、顆粒でんぷんスラリーはpHにより大き
く変化する。商業的な湿式磨砕操作により生産されたス
ラリーのpHは約４であり、次いで６−6.4のpHに上昇せ
しめられ、カルシウムが添加される。でんぷんの糖化の
ために、pHは4.3−4.5まで下げられ、最終的な異性化の
ために、pHは約7.8まで増大せしめられる。pHにおける
これらの大きな変化の結果、加工中と加工後にシロップ
を脱塩する高イオン交換条件が必要となる。さらに高い
pHにより、副成分の形成、糖の分解、色の呈色、および
生産率の全体的な減少となる。これらの要因により、高
品質の果糖シロップの生産の費用が毎年数百万ドル高く
なる。工業的な異性化工程は、現在の加工技術と短い加
工時間のために現在非常に能率的である。したがって、
液化段階がより低いpHで行なわれる場合にはその工程は
有用である。６未満のpHで液化を行なうこともできる
（例えば米国特許第4,376,824号参照）；しかしなが
ら、液化はときには説明不可能に不完全である。
発明の概要 本発明は従来技術の困難を克服するものである。すな
わち、一貫して顆粒でんぷんスラリーを液化する低pH法
は： ａ） 顆粒でんぷんスラリーのpHを約5.0から6.0に調整
し、 ｂ） スラリーのでんぷんの１グラム当たり約12のリケ
フォン（liquefon）のアルファアミラーゼを添加し、 ｃ） この溶液を緩衝するのに必要な量より過剰な炭酸
塩イオンを添加し、 ｄ） でんぷんを液化するのに適切な時間と温度でスラ
リーを反応せしめる各工程からなる。
わち、一貫して顆粒でんぷんスラリーを液化する低pH法
は： ａ） 顆粒でんぷんスラリーのpHを約5.0から6.0に調整
し、 ｂ） スラリーのでんぷんの１グラム当たり約12のリケ
フォン（liquefon）のアルファアミラーゼを添加し、 ｃ） この溶液を緩衝するのに必要な量より過剰な炭酸
塩イオンを添加し、 ｄ） でんぷんを液化するのに適切な時間と温度でスラ
リーを反応せしめる各工程からなる。
発明の詳細な説明 アルファアミラーゼを６未満のpHで顆粒でんぷんスラ
リーに添加したときに、満足な液化を行なえることを発
見した。
リーに添加したときに、満足な液化を行なえることを発
見した。
ここに使用した「顆粒でんぷんスラリー」は、湿式磨
砕されてでんぷんスラリーを生産するあらゆる様々な食
用の穀物を意味する。食用でんぷん含有穀物の例は、と
うもろこし、小麦、ミロ等を含む。典型的に、乾燥でん
ぷん成分は、おおよそスラリーの重量基準で約30％から
40％であり、ここに用いた実施例は35％に調整した。
砕されてでんぷんスラリーを生産するあらゆる様々な食
用の穀物を意味する。食用でんぷん含有穀物の例は、と
うもろこし、小麦、ミロ等を含む。典型的に、乾燥でん
ぷん成分は、おおよそスラリーの重量基準で約30％から
40％であり、ここに用いた実施例は35％に調整した。
スラリーへの添加のためにここに使用した酵素はアル
ファアミラーゼである。アルファアミラーゼは、でんぷ
ん分子内のα−１、４グルコシド結合の任意の開裂を促
進できるエンドでんぷん分解酵素であり、バチルス（Ba
cillus）およびアスペルギルス（Aspergillus）の一員
のような微生物の多くの種類により生産される。特に好
ましいのは、バチルス・リケンフォルミス（Bacillus
lichenjformis）および枯草菌（B.subtilis）から誘導
されたアルファアミラーゼ酵素である。酵素活性はリケ
フォンと呼ばれる単位で測定する。本発明の実施に際し
て、スラリー中に存在するでんぷんの１乾燥グラム当た
り少なくとも約10リケンフォンのアルファアミラーゼ活
性が用いられる。典型的にその量は、約10−20リケフォ
ン/g、好ましくは12−14リケフォン/gであるが、より早
い結果が望まれる場合には、より多くのアルファアミラ
ーゼが加えられる。
ファアミラーゼである。アルファアミラーゼは、でんぷ
ん分子内のα−１、４グルコシド結合の任意の開裂を促
進できるエンドでんぷん分解酵素であり、バチルス（Ba
cillus）およびアスペルギルス（Aspergillus）の一員
のような微生物の多くの種類により生産される。特に好
ましいのは、バチルス・リケンフォルミス（Bacillus
lichenjformis）および枯草菌（B.subtilis）から誘導
されたアルファアミラーゼ酵素である。酵素活性はリケ
フォンと呼ばれる単位で測定する。本発明の実施に際し
て、スラリー中に存在するでんぷんの１乾燥グラム当た
り少なくとも約10リケンフォンのアルファアミラーゼ活
性が用いられる。典型的にその量は、約10−20リケフォ
ン/g、好ましくは12−14リケフォン/gであるが、より早
い結果が望まれる場合には、より多くのアルファアミラ
ーゼが加えられる。
液化は、１段階または従来の２段階工程で行なっても
よい。２段階工程では、アルファアミラーゼをスラリー
に添加し、そのスラリーを最初に、約２−10分間の機間
に亘り100−105℃に保持する。次に、温度を約90−100
℃に減少せしめ、120分間まで、好ましくは90分以下の
期間に亘り保持する。
よい。２段階工程では、アルファアミラーゼをスラリー
に添加し、そのスラリーを最初に、約２−10分間の機間
に亘り100−105℃に保持する。次に、温度を約90−100
℃に減少せしめ、120分間まで、好ましくは90分以下の
期間に亘り保持する。
でんぷん液化工程は一般的に、酵素に熱安定性を与え
るためにカルシウムの存在下で行なわれる。様々なアル
ファアミラーゼは、異なる熱安定性を有し、おおよそ20
ppmから200ppmの量で添加される。石灰の形状のカルシ
ウムはしばしば、この目的のために使用され、ここでは
新しいでんぷんスラリーの最初の低いpHから上の水準に
pHを調整するのを助けてもいる。一般的に、一部はその
後の異性化工程への非適合性のために、カルシウムの水
準は100ppmより低いことが望ましい。
るためにカルシウムの存在下で行なわれる。様々なアル
ファアミラーゼは、異なる熱安定性を有し、おおよそ20
ppmから200ppmの量で添加される。石灰の形状のカルシ
ウムはしばしば、この目的のために使用され、ここでは
新しいでんぷんスラリーの最初の低いpHから上の水準に
pHを調整するのを助けてもいる。一般的に、一部はその
後の異性化工程への非適合性のために、カルシウムの水
準は100ppmより低いことが望ましい。
本発明は、液化の間、約６のpHまたは約5.0までのpH
に反応を保持する。好ましいpHはできるだけ5.0に近い
ものである。カルシウム化合物、例えば石灰または炭酸
カルシウムは通常、液化の間、顆粒でんぷんの最初のpH
から上にpHを調整するのに用いられる。上のpHに調整す
るのに用いられる他の化合物は、水酸化ナトリウムおよ
び炭酸ナトリウムを含む。
に反応を保持する。好ましいpHはできるだけ5.0に近い
ものである。カルシウム化合物、例えば石灰または炭酸
カルシウムは通常、液化の間、顆粒でんぷんの最初のpH
から上にpHを調整するのに用いられる。上のpHに調整す
るのに用いられる他の化合物は、水酸化ナトリウムおよ
び炭酸ナトリウムを含む。
本発明の実施に際して、ここに教示された液化工程の
主な不明確で新しい一面は、pHを調整するのに必要な量
より過剰な量で炭酸塩イオンを添加するとである。上述
したように、通常十分な炭酸塩を、４から所望のpHまで
pHを調整するのに添加する。しかしながら、本発明者
は、過剰な入手可能な炭酸塩により、炭酸塩が過剰では
ない工程と比較して低いpH値でほどよい期間で完全な液
化を行なえることを発見した。余分な炭酸塩は所望の５
−６のpH範囲を超えてスラリーのpHを増大せしめる傾向
にあるので、過剰な炭酸塩は通常、塩酸または硫酸のよ
うな無機塩である水素イオン供給源で中和される。例え
ば、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、または二酸化
炭素として炭酸塩は添加される。一般的に、必要量より
過剰の炭酸塩の濃度は、10mM、好ましくは2mMから20mM
である。
主な不明確で新しい一面は、pHを調整するのに必要な量
より過剰な量で炭酸塩イオンを添加するとである。上述
したように、通常十分な炭酸塩を、４から所望のpHまで
pHを調整するのに添加する。しかしながら、本発明者
は、過剰な入手可能な炭酸塩により、炭酸塩が過剰では
ない工程と比較して低いpH値でほどよい期間で完全な液
化を行なえることを発見した。余分な炭酸塩は所望の５
−６のpH範囲を超えてスラリーのpHを増大せしめる傾向
にあるので、過剰な炭酸塩は通常、塩酸または硫酸のよ
うな無機塩である水素イオン供給源で中和される。例え
ば、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、または二酸化
炭素として炭酸塩は添加される。一般的に、必要量より
過剰の炭酸塩の濃度は、10mM、好ましくは2mMから20mM
である。
過剰な炭酸塩の存在下での工程を使用した結果、２倍
を得た、すなわち、可能であったpHよりも低いpHで工程
を行なうことができる。さらに、生成したスラリーは、
約10またそれ未満のブドウ糖当量（DE）とともにほとん
どまたは全く原料のでんぷんを有さない。
を得た、すなわち、可能であったpHよりも低いpHで工程
を行なうことができる。さらに、生成したスラリーは、
約10またそれ未満のブドウ糖当量（DE）とともにほとん
どまたは全く原料のでんぷんを有さない。
以下の実施例は本発明の代表である。当業者は、条
件、温度、酵素、炭酸塩イオン等を置換することがで
き、それらは最良の様式の代表と同様に説明を意図する
ものである。
件、温度、酵素、炭酸塩イオン等を置換することがで
き、それらは最良の様式の代表と同様に説明を意図する
ものである。
実施例１ アルファアミラーゼ活性の測定 この試料は、アルファアミラーゼの活性を測定する方
法を説明するものである。
法を説明するものである。
アルファアミラーゼ活性の測定は、ヨウ素を有する青
に着色された錯体を形成する天然のでんぷんの能力に基
づき、でんぷんがより短いデキストリン分子に加水分解
された場合に、この色は消失する。アルファアミラーゼ
活性は、でんぷんのデキストリン化（dextrination）の
確定的な状態を示す色の変化を表すのに必要な切断時間
の見地から定義した。
に着色された錯体を形成する天然のでんぷんの能力に基
づき、でんぷんがより短いデキストリン分子に加水分解
された場合に、この色は消失する。アルファアミラーゼ
活性は、でんぷんのデキストリン化（dextrination）の
確定的な状態を示す色の変化を表すのに必要な切断時間
の見地から定義した。
試薬 リン酸緩衝液 水酸化ナトリウム（25.3g）とリン酸に二水素カリウ
ム（340g）を水に溶解せしめ、約２リットルに希釈し
た。この緩衝液を室温まで冷却し、pHを6.2±0.1に調整
した。メスフラスコ中で緩衝液を２リットルに希釈し
た。
ム（340g）を水に溶解せしめ、約２リットルに希釈し
た。この緩衝液を室温まで冷却し、pHを6.2±0.1に調整
した。メスフラスコ中で緩衝液を２リットルに希釈し
た。
でんぷん基質 10グラム（乾燥基質）の溶解性リントナー（Lintne
r）でんぷんを50mlの水に懸濁せしめ、約300mlの沸水で
洗浄した。この懸濁液を再度沸騰せしめ、一定に撹拌し
ながら５分間に亘り沸騰せしめた。でんぷん溶液を一定
に撹拌しながら室温まで冷却し、125mlのリン酸緩衝液
を加えた。この溶液を水で500mlに希釈した。でんぷん
基質は毎日新たに作成した。
r）でんぷんを50mlの水に懸濁せしめ、約300mlの沸水で
洗浄した。この懸濁液を再度沸騰せしめ、一定に撹拌し
ながら５分間に亘り沸騰せしめた。でんぷん溶液を一定
に撹拌しながら室温まで冷却し、125mlのリン酸緩衝液
を加えた。この溶液を水で500mlに希釈した。でんぷん
基質は毎日新たに作成した。
株ヨウ素溶液 ヨウ素結晶（5.5g）とヨウ化カリウム（11.0g）を水
に溶解せしめ、容積測定で250mlに希釈した。溶液には
光を当てず、毎月調製した。
に溶解せしめ、容積測定で250mlに希釈した。溶液には
光を当てず、毎月調製した。
希釈ヨウ素溶液 ヨウ化カリウム（20g）と2mlの株ヨウ素溶液を水に溶
解せしめ、容積測定で500mlに希釈した。溶液は毎日新
しく調製した。
解せしめ、容積測定で500mlに希釈した。溶液は毎日新
しく調製した。
酸素希釈溶液 塩化カルシウム（11.1g）を４リットルの水に溶解せ
しめた。
しめた。
全ての試薬に用いた水は、蒸留水または脱イオン水の
いずれかであった。
いずれかであった。
装置 30℃±0.2℃にセットした定温浴。特別アルファアミ
ラーゼ色彩ディスクを備えたヘリッジコンパレーター
（カタログ番号620−S5）。ヘリッジ社からの精密口径1
3mm角管。１および５ミリリットルの自動ピペット。
ラーゼ色彩ディスクを備えたヘリッジコンパレーター
（カタログ番号620−S5）。ヘリッジ社からの精密口径1
3mm角管。１および５ミリリットルの自動ピペット。
方法 未知のアルファアミラーゼ試料を酵素希釈溶液で10−
15LU/ml（以下に定義するように）に希釈した。多くの
市販のアルファアミラーゼ標品に関して、適切な希釈は
2000であることが分かった。
15LU/ml（以下に定義するように）に希釈した。多くの
市販のアルファアミラーゼ標品に関して、適切な希釈は
2000であることが分かった。
希釈ヨウ素溶液の５ミリリットルのアルコートを13×
100mlの試験管に分配し、10mlのでんぷん溶液を23×200
mlの試験管に配し、全ての試験管を30℃の水浴中で温度
調節した。
100mlの試験管に分配し、10mlのでんぷん溶液を23×200
mlの試験管に配し、全ての試験管を30℃の水浴中で温度
調節した。
５ミリリットルの希釈酵素溶液（30℃）をでんぷん溶
液と混合し、測時を開始した。適切な時間間隔で、加水
分解混合物の1mlのアリコートを、温度調節した希釈ヨ
ウ素溶液を含有する試験管に移送した。でんぷん−ヨウ
素浴液を混合し、13mm精密管に移送し、色をヘリッジコ
ンパレーター中の標準アルファアミラーゼ色ディスクと
比較した。終了点の時間が近付いたら試料を0.25分間隔
で取り出した。
液と混合し、測時を開始した。適切な時間間隔で、加水
分解混合物の1mlのアリコートを、温度調節した希釈ヨ
ウ素溶液を含有する試験管に移送した。でんぷん−ヨウ
素浴液を混合し、13mm精密管に移送し、色をヘリッジコ
ンパレーター中の標準アルファアミラーゼ色ディスクと
比較した。終了点の時間が近付いたら試料を0.25分間隔
で取り出した。
試料と色ディスクの色を一致させるのに要した時間を
記録し、グラムまたはml当たりのリケフォンの活性を以
下の式にしたがって計算した： ここでLU＝リケフォン単位 Ｖ＝試料の容積（5ml） ｔ＝デキストリン化時間（分） Ｄ＝希釈要因＝添加した酵素のmlまたはｇ当たりの希釈
容積 実施例２ でんぷん液化条件 液化でんぷんDEの測定 この試料は、ジェットクッカーを用いたでんぷんの液
化工程を記載するものである。
記録し、グラムまたはml当たりのリケフォンの活性を以
下の式にしたがって計算した： ここでLU＝リケフォン単位 Ｖ＝試料の容積（5ml） ｔ＝デキストリン化時間（分） Ｄ＝希釈要因＝添加した酵素のmlまたはｇ当たりの希釈
容積 実施例２ でんぷん液化条件 液化でんぷんDEの測定 この試料は、ジェットクッカーを用いたでんぷんの液
化工程を記載するものである。
でんぷん液化は典型的に、混合室の背後の2.5リット
ル遅延コイルが備えられたヒドロヒーターM103−Ｍスチ
ームジェットと末端背圧弁を用いて行なった。モイノポ
ンプによりでんぷんをジェットに供給し、90−100psi
（約6.3〜7,0Kg/cm2）に低減された150psi（約10.5Kg/c
m2）蒸気系により蒸気を供給した。ヒドロヒータージェ
ットの直後で背圧弁の直前に温度プローブを備え付け
た。
ル遅延コイルが備えられたヒドロヒーターM103−Ｍスチ
ームジェットと末端背圧弁を用いて行なった。モイノポ
ンプによりでんぷんをジェットに供給し、90−100psi
（約6.3〜7,0Kg/cm2）に低減された150psi（約10.5Kg/c
m2）蒸気系により蒸気を供給した。ヒドロヒータージェ
ットの直後で背圧弁の直前に温度プローブを備え付け
た。
でんぷんスラリーは典型的にとうもろこし湿式磨砕か
ら毎日新たに得て、同日に使用した。でんぷんを脱イオ
ン水で所望の固体水準まで希釈し、でんぷんのpHを２％
のNaOHまたは飽和Na2CO3で調整した。典型的な液化条件
を以下に示す： でんぷん 32％−35％固体 カルシウム 35−45ppm（25ppm添加） pH 5.0−6.0 アルファアミラーゼ 12−14 LU/gでんぷん乾燥基準 でんぷんを約500ml/分でジェットに導入した。ジェッ
ト温度を103−105℃に保持した。でんぷんの試料をジェ
ットクッカーから95℃の第２段階液化浴に移送し、90分
間保持した。
ら毎日新たに得て、同日に使用した。でんぷんを脱イオ
ン水で所望の固体水準まで希釈し、でんぷんのpHを２％
のNaOHまたは飽和Na2CO3で調整した。典型的な液化条件
を以下に示す： でんぷん 32％−35％固体 カルシウム 35−45ppm（25ppm添加） pH 5.0−6.0 アルファアミラーゼ 12−14 LU/gでんぷん乾燥基準 でんぷんを約500ml/分でジェットに導入した。ジェッ
ト温度を103−105℃に保持した。でんぷんの試料をジェ
ットクッカーから95℃の第２段階液化浴に移送し、90分
間保持した。
第２段階の液化の直後に、試料のブドウ糖当量（DE）
の測定と原料のでんぷんの存在の検定によりでんぷんの
液化度を測定した。これらの方法はともに、とうもろこ
し精製者協会社の会員の標準分析法、第６版に記載され
た方法によるものである。一般的に上述した条件下とpH
6.0で処理された場合に、でんぷんは約10のDEを有し、
原料のでんぷんがない液化でんぷんを生産する。
の測定と原料のでんぷんの存在の検定によりでんぷんの
液化度を測定した。これらの方法はともに、とうもろこ
し精製者協会社の会員の標準分析法、第６版に記載され
た方法によるものである。一般的に上述した条件下とpH
6.0で処理された場合に、でんぷんは約10のDEを有し、
原料のでんぷんがない液化でんぷんを生産する。
実施例３ アルファアミラーゼによるでんぷん液化への効果 この実施例は、でんぷんを液化するアルファアミラー
ゼの能力はpHの関数であることを説明する。
ゼの能力はpHの関数であることを説明する。
13.2LU/gのでんぷんとpH5.2と6.0の間のpHを用いて実
施例２に記載したように、新鮮なでんぷんスラリーを液
化した。表Ｉに示したように、pHが減少するに連れ、液
化したでんぷんのDEも下落した。それゆえ、アルファア
ミラーゼは約pH6.0で最高にでんぷんを液化し、pHが減
少すると、でんぷん液化の度合い（DEにより測定され
る）が低減した。
施例２に記載したように、新鮮なでんぷんスラリーを液
化した。表Ｉに示したように、pHが減少するに連れ、液
化したでんぷんのDEも下落した。それゆえ、アルファア
ミラーゼは約pH6.0で最高にでんぷんを液化し、pHが減
少すると、でんぷん液化の度合い（DEにより測定され
る）が低減した。
表ＩはまたでんぷんスラリーのpHへの液化の効果を示
す。液化でんぷんの出口のpHは、とうもろこし湿式磨砕
によっては通常測定されない。pHの変化は小さいと思わ
れる。これらの実験において、液化により生じたpHの変
化は0.0から0.1pH単位であった。
す。液化でんぷんの出口のpHは、とうもろこし湿式磨砕
によっては通常測定されない。pHの変化は小さいと思わ
れる。これらの実験において、液化により生じたpHの変
化は0.0から0.1pH単位であった。
実施例４ 低pHでのでんぷん液化への炭酸塩イオンの効果 この実施例は、6.0より低いpHででんぷんを液化する
アルファアミラーゼの能力への炭酸塩イオンの効果を説
明する。
アルファアミラーゼの能力への炭酸塩イオンの効果を説
明する。
炭酸塩イオン（Na2CO3として）をでんぷんスラリーに
添加し、3.5から10.5mmの範囲の亘る濃度とし、このス
ラリーのpHを６％のHC1で所望のpHに調整した。13.2LU/
gでんぷんのアルファアミラーゼ濃度を用いて実施例２
に記載したようにでんぷんスラリーを液化した。でんぷ
んの最初のpHは4.8から5.7で変化した。
添加し、3.5から10.5mmの範囲の亘る濃度とし、このス
ラリーのpHを６％のHC1で所望のpHに調整した。13.2LU/
gでんぷんのアルファアミラーゼ濃度を用いて実施例２
に記載したようにでんぷんスラリーを液化した。でんぷ
んの最初のpHは4.8から5.7で変化した。
表11はでんぷん液化への添加炭酸塩の効果を示す。炭
酸塩の添加により、でんぷんが液化されたときにでんぷ
んのpHに見られる変化が増大した（液化ジェットの出口
pH対入口pH）。添加した炭酸塩の濃度に依存して、0.5p
H単位だけpHが上に（pH7のほうに）移行した。
酸塩の添加により、でんぷんが液化されたときにでんぷ
んのpHに見られる変化が増大した（液化ジェットの出口
pH対入口pH）。添加した炭酸塩の濃度に依存して、0.5p
H単位だけpHが上に（pH7のほうに）移行した。
pHはでんぷんを液化するアルファアミラーゼの能力に
影響するので、このpHの移行に注意することが重要であ
る。しかしながら、pHの移行のみに予期されるよりも、
炭酸塩を添加したでんぷん液化に見られる改良のほうが
大きい。炭酸塩の存在下または不在下で得られたデータ
の比較を容易にするために、全ての表は、液化の最初と
最終のpH値の両方を含み、一方図のデータは、でんぷん
液化の最終pH値のみに基づく。この表示は明確に、炭酸
塩の添加により生じた低pHでの液化における改良は、pH
の移行のみにより生じる改良より大きいことを示す。
影響するので、このpHの移行に注意することが重要であ
る。しかしながら、pHの移行のみに予期されるよりも、
炭酸塩を添加したでんぷん液化に見られる改良のほうが
大きい。炭酸塩の存在下または不在下で得られたデータ
の比較を容易にするために、全ての表は、液化の最初と
最終のpH値の両方を含み、一方図のデータは、でんぷん
液化の最終pH値のみに基づく。この表示は明確に、炭酸
塩の添加により生じた低pHでの液化における改良は、pH
の移行のみにより生じる改良より大きいことを示す。
表IIに示すように、添加炭酸塩で処理したでんぷんを
未処理でんぷんのpHより数十分の一低いpHで液化し、最
終pHが未処理でんぷんと同じかまたはやや低い場合、DE
により測定した液化度は著しく大きい。
未処理でんぷんのpHより数十分の一低いpHで液化し、最
終pHが未処理でんぷんと同じかまたはやや低い場合、DE
により測定した液化度は著しく大きい。
実施例５ 分離源からのでんぷんのでんぷん液化へのpHと炭酸塩の
効果 この実施例は、アルファアミラーゼによるでんぷんの液
化へのpHと炭酸塩の効果が、異なるとうもろこしの湿式
磨砕植物からのでんぷんについてその効果が示されると
いう点で、一般的な現象であることを説明する。
効果 この実施例は、アルファアミラーゼによるでんぷんの液
化へのpHと炭酸塩の効果が、異なるとうもろこしの湿式
磨砕植物からのでんぷんについてその効果が示されると
いう点で、一般的な現象であることを説明する。
でんぷんスラリーを、第２のとうもろこし湿式磨砕植
物から得て、概して実施例２に記載したようにpH5.9、
5.6および5.3で液化した。次いで10mMの炭酸塩の存在下
においてpH5.2ででんぷんを液化した。
物から得て、概して実施例２に記載したようにpH5.9、
5.6および5.3で液化した。次いで10mMの炭酸塩の存在下
においてpH5.2ででんぷんを液化した。
表IIIに示すように、でんぷんスラリーのpHが減少す
るに連れて、でんぷんの液化度もまた減少した。しかし
ながら、液化の前に10mMの炭酸塩が添加された場合に
は、液化でんぷんのDEにおいて75％の増大が観察され
た。再度、実施例４のように、炭酸塩の添加により、で
んぷんが液化されたときに生じたpHの変化を増大させ
た。前述したように、pHの移行により生じた効果と添加
した炭酸塩により生じた効果とを区別するために、最終
pH値のみを比較に用いた。
るに連れて、でんぷんの液化度もまた減少した。しかし
ながら、液化の前に10mMの炭酸塩が添加された場合に
は、液化でんぷんのDEにおいて75％の増大が観察され
た。再度、実施例４のように、炭酸塩の添加により、で
んぷんが液化されたときに生じたpHの変化を増大させ
た。前述したように、pHの移行により生じた効果と添加
した炭酸塩により生じた効果とを区別するために、最終
pH値のみを比較に用いた。
Claims (5)
- 【請求項１】顆粒でんぷんスラリーを液化する方法であ
って、 ａ） 該スラリーのpHを約5.0から約6.0に調整し、 ｂ） 該スラリー中の乾燥でんぷんのグラム当たり少な
くとも10リケフォンのアルファアミラーゼを加え、 ｃ） この溶液のpHを調整するのに必要な量より過剰の
炭酸塩イオンを添加し、 ｄ） 前記でんぷんを液化するのに適した時間と温度で
前記スラリーを加熱する各工程からなることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】前記アルファアミラーゼがバチルス・リケ
ンフォルミスから誘導されることを特徴とする請求の範
囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】前記でんぷんが２段階工程で液化されるこ
とを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項４】前記炭酸塩イオンが、重炭酸ナトリウム、
炭酸ナトリウムまたは二酸化炭素の添加により提供され
ることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項５】前記スラリーのDEが約10以下となるまで行
なわれることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方
法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US676,770 | 1991-03-27 | ||
| US07/676,770 US5180669A (en) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Liquefaction of granular-starch slurries using alpha-amylase in the presence of carbonate ion |
| PCT/US1992/002412 WO1992017601A1 (en) | 1991-03-27 | 1992-03-26 | Liquefaction of granular-starch slurries using alpha-amylase in the presence of carbonate ion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06506121A JPH06506121A (ja) | 1994-07-14 |
| JP2654438B2 true JP2654438B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=24715925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4509982A Expired - Lifetime JP2654438B2 (ja) | 1991-03-27 | 1992-03-26 | 炭酸塩イオンの存在下でアルファーアミラーゼを使用する顆粒でんぷんの液化 |
Country Status (8)
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| EP (1) | EP0579762B1 (ja) |
| JP (1) | JP2654438B2 (ja) |
| CA (1) | CA2106388C (ja) |
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| DK (1) | DK0579762T3 (ja) |
| FI (1) | FI103671B1 (ja) |
| WO (1) | WO1992017601A1 (ja) |
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| US5371212A (en) * | 1992-09-04 | 1994-12-06 | Midwest Research Institute | Isolation of levoglucosan from pyrolysis oil derived from cellulose |
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| US5652127A (en) * | 1995-06-02 | 1997-07-29 | Genencor International, Inc. | Method for liquefying starch |
| WO1998005788A1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-02-12 | Mogen International N.V. | Improved process for the production of alcoholic beverages using maltseed |
| WO2002092797A2 (en) | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Novozymes A/S | Alpha-amylase variant with altered properties |
| DE60137229D1 (de) * | 2001-10-22 | 2009-02-12 | Viroblock Sa | Non-phospholipid Vesikel (npLV) und ihre Verwendung in kosmetischen, therapeutischen und prophylaktischen Anwendungen |
| US20030134396A1 (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-17 | Shetty Jayarama K. | Process for hydrolyzing starch without pH adjustment |
| MXPA05009553A (es) * | 2003-03-10 | 2006-03-17 | Broin And Associates Inc | Metodo para producir etanol utilizando almidon como materia prima. |
| US20050233030A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-10-20 | Broin And Associates, Inc. | Methods and systems for producing ethanol using raw starch and fractionation |
| ES2251893T1 (es) * | 2003-04-04 | 2006-05-16 | Novozymes A/S | Reduccion de la viscosidad de una pasta. |
| CN1260252C (zh) * | 2004-01-15 | 2006-06-21 | 华南理工大学 | 一种控制淀粉糖分子量分布的方法 |
| CN1273610C (zh) * | 2004-01-15 | 2006-09-06 | 华南理工大学 | 一种祛除低聚糖中单糖成分的方法 |
| US20050239181A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-10-27 | Broin And Associates, Inc. | Continuous process for producing ethanol using raw starch |
| WO2006119386A2 (en) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Broin And Associates, Inc. | Methods and systems for producing ethanol using raw starch and fractionation |
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| US10526627B2 (en) * | 2007-11-30 | 2020-01-07 | Corn Products Development, Inc | Method for producing high molecular weight reduced viscosity starch pastes |
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| WO2010102063A2 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | Poet Research, Inc. | System for fermentation of biomass for the production of ethanol |
| US9068206B1 (en) | 2009-03-03 | 2015-06-30 | Poet Research, Inc. | System for treatment of biomass to facilitate the production of ethanol |
| US8450094B1 (en) | 2009-03-03 | 2013-05-28 | Poet Research, Inc. | System for management of yeast to facilitate the production of ethanol |
| WO2011017093A1 (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | Danisco Us Inc. | Alpha-amylase blend for starch processing and method of use thereof |
| DK3421595T3 (da) | 2011-06-30 | 2020-10-26 | Novozymes As | Alfa-amylasevarianter |
| CL2011003236A1 (es) * | 2011-12-21 | 2012-07-20 | Univ Santiago Chile | Metodo para preparar producto alimenticio en formato gel de almidon de quinoa enriquecido en peptidos y maltodextrinas que comprende: extraccion proteica de la harina de quinoa, centrifugación, hidrolisis del sobrenadante con dos o mas enzimas proteoliticas, hidrolisis del precipitado y harina de quinoa para obtener maltodextrina. |
| FR3037063B1 (fr) * | 2015-06-04 | 2017-05-19 | Roquette Freres | Procede optimise de decontamination de l'amidon utilise comme matiere premiere pour l'obtention de polymeres de glucose destines a la dialyse peritoneale |
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| FR2304675A1 (fr) * | 1975-03-21 | 1976-10-15 | Cpc International Inc | Procede de production de levulose a partir d'amidon granulaire |
| JPS5765199A (en) * | 1980-10-11 | 1982-04-20 | Agency Of Ind Science & Technol | Liquefaction of starch |
| US4376824A (en) * | 1981-04-27 | 1983-03-15 | Nabisco Brands, Inc. | Process for producing glucose/fructose syrups from unrefined starch hydrolysates |
| US4774183A (en) * | 1983-06-29 | 1988-09-27 | Kansas State University Research Foundation | Process for producing fructose |
-
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- 1991-03-27 US US07/676,770 patent/US5180669A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-26 CA CA002106388A patent/CA2106388C/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-26 DE DE69221476T patent/DE69221476T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-26 JP JP4509982A patent/JP2654438B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-26 WO PCT/US1992/002412 patent/WO1992017601A1/en active IP Right Grant
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- 1992-03-26 EP EP92911042A patent/EP0579762B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-09-23 FI FI934165A patent/FI103671B1/fi not_active IP Right Cessation
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