KR890003736B1 - 밀납보리로부터 생성물을 회수하는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

밀납보리로부터 생성물을 회수하는 방법

[도면의 간단한 설명]

도면은 본 발명의 산업적 가공체계를 나타내는 전체 공정도이다.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 분야]

본 발명은 밀납보리(waxy barley)를 가공하여 가치있는 생성물(제품)을 얻는 것에 관한 것으로 특히 밀납보리를 가공하여 맥아당 시럽, 베티 글루칸, 단백질제품, 보리기름 및 밀기울(겨) 생성물을 제조하기 위한 것이다.

[발명의 배경]

보리는 전분분리 및 단백질 분해와 같은 공업용도에 그 효소적 활성을 이용하는 보리 맥아와 같이 주로 양조산업에 유용한 것으로 알려진 곡물이다. 보리맥아는 알파-및 아미라제의 중요원료이며, 맥주, 맥분 및 전분을 발효당으로 변화시키는 곡물과 같은 여러가지 식품에 사용된다.

상기와 다른 분야에는 보리의 이용이 매우 제한되어 있다. 다른 방법으로 보리를 이용하는 시도가 있는 선행기술의 예로는 선행의 미합중국 특허 제4,311,714호와 제4,428,967호가 있다. 이 특허들은 맥아당시럽, 단백질 생성물, 보리유, 겨 및 카보하이드레이트검의 제조 및 회수를 위한 신규의 방법을 개진하고 있다. 본출원은 이러한 선행 방법들을 개량한 것이다.

다른 기술의 미합중국 특헤 제3,846,397호는 짓이긴 보리맥아로부터 얻은 곡물 잔사를 동물사료로서 사용하기에 알맞은 수용성 단백질 제품으로 회수하는 방법이다. 미합중국 특허 제1,548,721호는 보리와 같은 발아하지 않은 곡물로 전분의 대부분이 당화할때까지 전분을 처리하는 것에 관한 것이다. 미합중국 특허 제3,689,277호는 보리를 35-50℃에서 단백질 분해효소와 함께 처리하여 40%이상의 단백질을 함유하는 용액인 단백질 가수분해 생성물과 전분을 생성하는 단백질 가수분해물의 제조에 관한 것이다. 다음 이 단백질은 다시당분과 반응하여 카라멜향미를 가지는 제품을 생성한다.

미합중국 특허 제3,901,725호는 보리, 라이맥 및 밀 전분을 처리할 수 있는데, 크기 및 상태에 따른 곡물 전분입자 분리를 위한 습윤 방법을 설명하고 있다. 그러나 이 특허는 보리로부터 얻을 수 있는 생성물의 특수한 예를 서술하고 있지 않다.

미합중국 특허 제4,094,700호는 물에 분산시킨 밀, 보리 또는 라이맥 내배유물로부터 글루텐 및 전분을 제조하는 방법에 관한 것이다. 그러나 여기에는 출발재료로서 보리의 가공이나 또는 보리로부터 얻는 생성물의 어떤 설명에 관한 실예가 없다.

"보리 시럽 제조"란 에릭크에스, 닐손의 페이킹에서 1972에 데니시 컴퍼니 디디에스-크로이여에 의하여 발행된 The ABMIP/DDS-KROYER Process, 팜플릿 NO. 815G008E에 의한 문헌은 생보리의 발아를 통한 맥아 전환에 의하여 보리를 가공하는 통상적 과정을 설명하고 있다. 여기에서는 보리 맥아의 작용으로부터의 추출 엑스를 알파-아미라제 또는 베타-아미라제와 같은 효소로 직접 보리를 분해시켜서 생성시킬 수 있는 방법을 설명하고 있다.

미합중국 특허 제3,791,865호는 옥수수 전분으로부터 얻는 맥아당 시럽을 설명하고 있으며 여기에서 이 시럽은 60-80%의 맥아당과 15-35%의 말토트리오제를 함유한다.

[발명의 개시]

본 발명이 목적은 밀납보리로부터 얻을 수 있는 몇가지 가치있는 제품을 가공하는 일련의 단계를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 고 맥아당 탄수화물시럽, 프로테인 농축액, 보리기름, 탄수화물검과 겨단백질을 제조하기 위한 밀납보리 곡물의 가공방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또한 목적은 이들 제품을 연속과정을 사용하여 얻을 수 있고 식품공업제품의 넓은 범위에 사용할 수 있는 충분한 순도로 제조할 수 있는 완전한 가공 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적과 이점은 아래의 설명으로 분명해질 것이다. 상기 목적과 이점의 만족은 밀납보리 출발원료 또는 낟알로부터 가치있는 제품의 회수를 위한 제조공정인 본 발명에 의하여 제공되며 이들 제품에는 보리시럽, 보리기름, 단백질 농축액, 베타-글루칸 고형물 및 겨 단백질 잔사등이 포함된다. 본 제조장법은 약 92% 이상의 아밀로펙틴을 함유하는 보리인 밀납보리를 처리하는 것으로 구성되며 공정의 단계는 1) 감소된 입자크기의 밀납보리를 효소의 비활성화에 효과적인 충분한 온도로 가열하여 효소 비활성화된 곡분을 제조하고, 2) 상기 곡분을 40-60℃에서 물과 혼합한다, 3) 고체와 액체를 분리시키고, 4) 액체를 농축하여 액체로부터 고체 베타-글루칸을 회수하고, 5) 3)으로부터 고체를 분리하여 약 40-60℃에서 물과 혼합하고 최소한의 알파-아밀라제 효소 및 바람직하게는 베타-아밀라제 효소를 가하여 혼합물을 형성하고, 6) 약 70-75℃에서 이 혼합물을 전분전환이 되는 충분한 시간동안 가열하여 전분혼합물을 만들고, 7) 전분혼합물을 약 50-60℃의 온도로 냉각하고 베타글루카나제 및 바람직하게는 알파 아밀라제 효소로 구성되는 최소한의 추가적 효소를 가하고 이 온도에서 충분한 기간동안 정치시켜 전화 혼합물을 형성하고, 8) 전화된 혼합물을 거친 고체 분리를 시켜서 겨-단백질 잔사 고형물 및 액체 생상물을 얻고, 9} 이 액체로부터 나머지 고형물을 분리하여 알코올로 추출하여 단백질 농축물을 제조하고 추출물로부터 보리기름을 회수하며, 10) 액체를 탈색하고 탈이온화하여 맥아당 시럽을 제조한다.

[최선 구체예의 설명]

본 발명은 밀납보리로부터 얻을 수 있는 여러가지 산업분야에 가치가 있는 몇가지 신규 생성물을 가공하는 인련의 단계에 관한 것이다. 특히 이 방법은 맥아당시럽, 단백 농축물, 겨-단백질 생성물 및 베타 글루칸 생성물을 제조하는 방법을 제공한다. 본 공정은 밀납보리로부터 이들 제품을 제조하는것에 관한 것으로 그 몇 가지는 공지의 것이다.

밀납보리는 화학적으로 옥수수의 납류(Waxy Varieties)에 있는 전분과 동일하나 밀납보리 전분의 물성은 보통 옥수수전분의 것과 다르며 보리 전분은 가공하기가 더 쉽고 값싸다. 몇가지 밀납보리가 선행기술에 설명되어 있다. 그 예를 들면 우리의 간행물인 Cereal Chemistry, 53(2) 174-180면 (1975),과 Cereal Chemistry 55(2) 127-137면 (1977), 및 우리의 선행 미합중국 특허 제4,042,414호(1977. 8.16허여), 제4,054,671호(1977.10.18) 및 제4,116,770호(1978. 9.26)등이 있다.

이들 밀납보리는 이들 문헌에서 설명하는 바와 같이 다른 유전자를 가지는 여러가지 교차 품종개량 보리에 의하여 생산된다. 이들 문헌과 선행 특허는 자체 액체화(Washonupana)하는 보리종 및 다른 밀납보리(와파나 및 왁시 오데르브룩커)를 설명하고 있다. 이들 문헌은 특히 밀납 보리와 보통 보리를 비교하기 위하여 참증으로 제시한다.

본 발명의 공장에 출발물질로 사용할 수 있는 다른종의 밀납보리로는 와탄, 와베트, 와쇼 누탄, 와쇼누베트, 와누탄, 와누베르 및 와누파나등이 포함된다. 밀납보리는 보통 접두사 "와-(Wa-)"로 명명되며 보통 약 98-99무게%의 아밀로펙틴을 함유한다. 밀납보리 출발물질은 여기에서 이름을 든것만으로 제한되는 것이 아니다. 약 8% 이하의 아밀로스 또는 교체하여 92% 이상의 아밀로 펙틴을 함유하는 밀납형 생산물인 어떤 대등한 출발원료는 사용할 수 있다. 보통보리는 약 72-80%의 아밀로펙틴을 함유하며 밀납보리와 보통 보리와의 주된 차이점은 아밀로펙틴 함량차이임을 밝힌다. 본 발명의 방법은 밀납보리 출발원료로부터 몇가지 주 생성물을 일련의 새로운 가공 단계를 통하여 생산하는 것이다.

이들 생성물은 베타-글루칸 제품, 겨-단백질제품, 50%초과의 맥아당 및 일반적으로 약 52%-60무게% 범위의 맥아당을 함유하는 시럽 및 보리기름으로 대별 할 수 있다. 다른 제품도 생산된다. 즉 맥아당 시럽 농축물은 상업적 감미료인 말리톨로 촉매적 환원을 할 수 있으며 상기 이름을 든 것에 추가하여 보리로부터 임의의 제품을 제조할 수 있는 것으로 생각된다. 다름 제품과 함께 보리로부터 많은 좋은 상업적 제품을 회수할 수 있다. 여기에서 보리의 제한된 용도의 관점에서 본 발명은 보리가공기술에 대한 괄목할만한 공헌을 하는 것이다.

제조되는 몇가지 제품중 겨-단백질 보조 식품용으로 특히 다이어트 섬유질로 각광을 받고 있다. 단백질 함량이 낮은 제품은 동물 사료로 사용할 수 있으며 반면 고단백질을 함유하는 단백질 농축물은 밀로부터 얻는 생글루텐 대용으로 여러가지 주요 시장에 유용하다. 본 발명에 의거하여 보리로부터 얻는 맥아당 시럽과 고단백질 제품은 신규의 물리적 화학적 특성을 가지는 상업적으로 매력적인 제품인 것을 알아야 한다. 또한 보리 단백질 제품은 밀단백에 과민한 사람의 다이어트에 유용하다. 맥아당 시럽은 엣센스로서 60% 이상의 맥아당과 5% 이하의 포도당 및 바람직한 농도로서 80%까지의 고체를 함유한다. 더우기 이 형태의 제품은 곡물식, 감미료, 아이스크림 및 양조작업 하드켄디 제품과 같은 제과 및 낙농제품에 매우 바람직하고 유용하다. 예를들면 아이스크림산업에 맥아당 시럽은 몸체조직과 결정성 조절을 제공함에 유용하다.

이들 제품은 보리를 가공하는 다단계 과정에 의하여 제조된다. 이 공정은 공정도에서 대개 설명된다. 본 발명은 위의 우리의 선행 미합중국 특허 제4,311,714호와 제 4,428,967호를 통한 이들 물질의 가공을 개선한 것이다. 이 개량에는 전분전환전에 대부분의 베타-글루칸을 제거하는 것이 포함된다. 이것은 예를들면 전분전환전에 실체 중량의 4-7%까지인 실질적인 양으로 수용성 베타 클루칸을 추출할 수 있다는 것이다. 이것은 실질적으로 베타-글루칸의 수율을 향상시켜서 매우 가치있는 부산물을 제조하게 되며 동시에 가공곡분으로부터 대부분의 베타-글루칸이 제거되기 때문에 시럽 전화를 향상시킨다. 베타글루칸의 제거로 습윤분쇄과정을 생략할 수 있으며 조전분의 분리가 없이 직접 미세 분쇄 곡물로 전환된다. 결과적으로 이들 두 작업이 생략되어 공정의 효율성이 크게 개선된다. 또한 이 조작은 이 부분이 생략되기 때문에 가공 공장용수의 문제가 해결되게 한다.

이리하여 본 발명은 본 발명에 의하여 생산 되는 제품 즉 고맥아당 함량의 시럽, 겨단백잔분, 베타-글루칸, 75-80% 단백 농축물 및 보리기름등이 본 발명의 과정이 제공하는 보리로부터 다수의 과정에 의하여 제조된다.

본원의 공정도로 설명된 것과 같이 밀납보리는 저장되고 불순물, 먼지등이 제거되어 공급된다. 불순물과 불활성분 등은 원하는 제거 또는 사용하는 여과 케이크 잔사와 혼합되어 관(2)를 통하여 제거된다. 다음 곡물은 관(3)에 의하여 이동되어 햄머 밀(4)와 같은 통상의 분쇄기에서 분쇄된다.

분쇄중에 곡물은 어떤 크기로 분쇄하도록 모든 원료를 45메쉬의 망을 통과시키는 것이 바람직하나 달리할 수도 있다. 수득되는 분쇄 제품을 관(5)를 통하여 가열 실(6)로 가고 여기에서 분쇄곡물은 곡물에 함유된 천연효소를 비활성화하는 충분한 온도로 가열한다. 일반적으로 이점에서 약 90-115℃의 온도에서 약 1-2시간의 범위, 바람직하기로는 약 100-105℃에서 약 30-60분, 더 바람직하기로는 약 105℃에서 30분동안 가열한다.

가열단계와 효소불활성화가 완료된 수득물은 관(7)을 통하여 혼합조(8)로 이동하여 3 내지 6부, 바람직하기는약 5부의 물과 혼합된다. 물은 수원(9)로부터 관(10)과 (10')로 공급되며 약 40-60℃ 좋기는 50℃의 온도로 예열되어 이 단계에서 곡물과 혼합된다. 곡물과 물의 혼합물은 혼합조(8)에서 약 5분 내지 1시간, 좋게는 약 10-20분 동안 머물게하여 곡물과 물을 완전히 혼합한다. 이 혼합조는 혼합과정을 촉진하기 위하여 교반기를 장치함이 좋다. 혼합이 끝난 수득물은 관(11)을 통하여 경사분리기 또는 원심분리기(12)로 가서 거친 고체와 액체 사이의 분리를 행한다. 원심분리기는 경사원심분리기와 같은 대부분의 고체를 분리할 수 있는 형의 어떤 통상적 장치라도 좋다.

만일 경사기를 사용할 때는 액체는 그들로부터의 슬러지를 제거하기 위하여 슬러지제거 단계에 투여해야 한다. 다음 제거된 어떤 슬러지는 경사기로부터의 고체와 혼합될 수 있다. 원심분리기로부터 제거된 액체는 관(13)으로 디스크 원심분리기(14) 또는 초 원심분리기로 가서 더 완전한 분리가 행해진다. 원심분리기(14)로 부터의 고체는 관(21)에 의하여 제거되고 관(21)에서 원심분리기(12)로부터의 고체와 혼합된다. 원심분리기(14)로부터의 액체는 관(15)에 의하여 반응기(16)로 이동하고 여기에서 역 오스모시스 과정으로 베타-클루칸 고체를 함유하는 용액의 농축이 행해진다. 역 오스모시스기에서 제거된물은 관(17)로 혼합조(8)에 가서 공정용수로서 재사용된다.

역 오스모시스기(16)로부터의 농축물은 관(18)로 이동하여 건조기, 바람직하기로는 분무건조기(19)에 의하여 건조된다. 다음 베타글루칸 고체는 관(20)에서 최종 제품으로 회수된다. 곡물 고체를 함유하는 원심분리기(12)로부터의 고체는 관(21)에 의하여 혼합조(22)로 가서 관(10)로부터의 물과 혼합된다. 약 20-30%의 건조 고형분을 함유하는 혼합물이 되는 충분한 물을 가한다. 또한 이때 물의 온도는 약 40-60℃로 유지한다. 여기에서 관(23)과 (24)를 통하여 두가지의 다른 종류의 효소를 가하는 것이 좋다. 한 효소는 발효에 의하여 제조된 베타 아미라제 조합물로서 전분을 묽게하고 거기에 남아있는 베타-글루칸을 가수분해 한다. 또한 알파-아미라제 함유 효소를 가하여 아미라제가 묽은 전분을 당으로 전환하게 한다. 베타 아미라제 효소는 예를들면 세레플로 200L과 같은 세레플로로서 시판되는 상업적 제품이 바람직하다. 아밀라제 효소는 월러스타인 캄퍼니의 제품인 월러스타인의 Malt Enzyme PF가 바람직하다. 그러나 효소는 알파-아밀라제 기능과 베타-아밀라제 기능 모두를 제공하는 것을 사용하는 것이 좋다. 이 목적에는 그린몰트 효소가 적당하다. 약 0.01 내지 1무게%, 바람직하기로는 약 0.5%의 그린 몰트 효소가 좋다. 효소를 가진 후 혼합조(22)에서 곡물과 효소의 친밀한 도입을 이루도록 혼합을 계속한다. 보통 약 1/4 내지 1시간이면 이 목적에 충분하다.

다음 수득되는 혼합물을 관(25)를 통하여 저숙기(26)으로 보내어 여기에서 70-75℃의 범위에서 약 1분 내지 10분, 바람직하기로는 1분 내지 5분 유지시켜 전분 전화를 시킨다. 다음 수득되는 저숙곡물 분쇄물을 관(27)을 통하여 전화기(28)로 보내어 약 55-65℃, 좋기는 약 60℃로 냉각하여 이온도에서 유지시키며 관(29)을 통하여 약 0.5% 그린몰트와 같은 추가의 전분분해 효소를 가한다. 이 녹색맥아는 알파-아밀라제와 베타-아밀라제 활성 모두를 갖는 것이 좋다. 또한 이 단계에서 베타-글루칸나제 효소(예를 들면 약 0.5무게%)를 가하여 운반되어 넘어온 어떤 베타-글루칸을 가수분해 한다. 수득 혼합물을 이 온도에서 약 4 내지 8시간 유지시켜 완전히 전화시킨다.

전분전화가 완료후 전화기(28)의 내용물은 관(30)에 의하여 로텍스망(31)과 같은 고체 또는 망 분리기로 운반되며 고체는 망위에 남게 된다. 약 120멧쉬망을 사용하는 것이 좋다. 다름 고체는 관(33)에 의하여 운반되어 건조기(34)에서 건조된다. 건조기로부터 관(35)를 거쳐 상쾌한 미각을 가지며 보조식품으로 이상적인 고단백 고섬유질 제품인 겨(기울) 단백질 잔사가 회수된다. 동시에 망분리기(31)로부터 관(36)에서 원심분리기(37)을 통과하여 액체가 회수된다. 액체중의 슬러지제거 조작에 의하여 제거된다. 이 원심분리기는 고체와 액체를 더 분리할 수 있는 디스크 원심분리기 또는 울트라 원심분리기가 바람직하며 고체는 관(38)에 의하여 분리된다. 다음 관(38)내의 고체는 추출장치로 가서 관(40)으로부터의 에틸알콜 바람직 하기로는 95% 에틸알콜과 같은 저급 알킬 알콜로 혼합된다. 추출기(39)에서 알콜은 고체로부터 보리기름을 추출하며 용액으로 관(41)에 의하여 분리된다. 추출기(39)로부터의 수득고체는 관(42)에 의하여 제거되어 건조기(43)에서 건조되어 관(44)로부터 단백질 농축물을 제공한다. 이 단백 농축물은 약 75-80%의 단백질을 함유한다.

추출기(39)로부터의 관(41)내의 액상물은 먼저 증류회수탑(45)에 가서 알콜이 회수된다. 회수된 알콜은 관(46)에 의하여 알콜 저장소(47)로 간다. 알콜이 제거된 잔사는 관(48)에 의하여 분리기(49)로 가서 관(50)에서 물이 제거되고 관(51)에서 보리기름이 얻어진다. 원심분리기(37)로부터의 액체는 관(54)로 이동되어 정제되며 우선 이 액체는 (55)에서 통상적인 탄소흡착 장치를 사용하여 액체를 탈색 처리하는 탄소처리를 행한다. 다음 수득제품은, 관(56)에 의하여 여과기(57)로가서 탄소입자와 불활성 물질이 관(58)에 의해 제거된다. 여액은 관(59)에 의하여 이동되고 이온 교환탑(60)에서 이온교환 과정을 거쳐 액체의 탈이온과 추가 정제가 이루어진다. 수득액체는 관(61)에 의하여 통상적 증발기(62)로 가서 증발되어 약 80% 맥아당 고형분을 함유하는 맥아당 시럽이 관(63)에서 제조된다.

상기와 같이 본 발명은 전분전화 전에 베타-글루칸이 제거되어 실질적으로 수율이 증가되는 방법을 제공하며 본 발명은 또한 비경제적인 단계의 성략을 가능하게 한다.

다음 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하는 것이 아니다.

실시예와 명세서상의 부는 딴 지시가 없는 한 무게부이다.

[실시예 1]

이 실시예는 본 명세서에서 설명한 본원에 따르는 공정도에 일반적으로 사용하는 기구를 사용하는 파이롯트 플랜트 시험이다. 이 예에서 10%의 수분을 함유하는 15파운드의 밀납보리를 햄머밀로 분쇄하여 얼라이스 롤러밀을 통하여 거친 재료가 모두 45멧쉬망을 통과할때까지 분쇄한다. 이 곡물 내의 효소는 회전 열풍로 중에서 70℃에서 8시간 동안 곡물을 가열함에 의하여 바활성화 된다. 다음 곡물을 60파운드의 물과 50℃에서 혼합하고 30분간 서서히 교반한다. 이때에 혼합기내의 내용물은 버드 경사분리기로 흐르고 베타-글루칸 추출물이 곡물 분쇄물로부터 분리된다. 베타 글루칸은 다음 웨스트 팔리아 원심분리기를 통하여 추출을 통과함으로써 30.8%의 단백질을 함유하는 50그램의 잔사를 제거하여 청정화 된다. 원심분리된 베타-글루칸은 냉동 건조되고 건조무게 2.3파운드의 베타 글루칸이 회수된다. 버드 경사 분리기로부터 회수된 곡분은 추가의 물을 가하여 25% 고형분 까지로 만든다. 여기에서 녹색맥아 0.5무게%를 가하고 교반을 계속하면서 75℃까지 혼합물을 가열한다. 5분간 이 온도에서 유지후 혼합물을 60°로 냉각하고 1.0%의 녹색맥아를 추가 한다. 8시간후 혼합물을 120멧쉬망으로 걸러고 잔사를 재현탁하고 걸러서 부착되어 있는 당분을 제거한다. 다음 망 잔사를 냉동건조시켜 건조무게 3.1파운드의 겨 단백 잔사를 수득한다.

망을 통과한 액체를 웨스트파리아 원심분리기로 원심분리하고 조단백을 건조 무게 기준으로 2.0파운드를 수득한다. 부착된 당분을 세척후 이 잔사의 건조무게는 1.3파운드이었다. 이 시험으로부터 회수한 시럽은 건조무게 6.2파운드로서 80% 고형분시럽 7.75파운드를 얻는다. 다음은 이 파이롯트 시험에서의 제품의 분석표이다.

보리시럽의 분석치는 다음과 같다 :

포 도 당 3.86%

맥 아 당 53.4%

말토트리오스 및 고가당 42.7%

[실시예 2]

이 실시예는 본 명세서에 첨부된 공정도에 표시되는 기구를 사용하여 일반적인 파이롯트플렌트 시험을 한것이다. 이 실시예에서는 3410리터의 물에 가한 보리분말 568킬로 그램을 출발 혼합물로 한다. 혼합을 완료후 경사분리기로 옮겨 액체로부터 거친 고체를 분리한다. 액체를 운반하여 탈스러지 조작을 하고 이로부터 회수된 스러지 고체를 경사분리기에서 분리된 고체와 함께 혼합한다. 다음 남어지 액체를 역 오스모시스 기구를 사용하여 증발시키고 수득 농축물을 분무 건조시켜 50킬로 그램의 베타글루칸 고체를 회수한다.

다음 경사 분리기로부터의 고체를 전분전화 공정으로 옮겨 충분한 물을 가하여 33% 고형분 용액을 만든다. 이 용액에 5킬로 그램의 녹색 맥아와 220밀리미터의 세레플로 200L을 가한다. 이 혼합물은 70℃에서 5시간 가열하고 다음 60℃로 냉각후 5킬로그램의 녹색맥아를 추가한다. 이 혼합물을 1야 정치후 120멧쉬로텍스 망으로 걸른다. 회수된 고체는 겨단백이며 세척건조시켜 121.3킬로그램의 겨 단백을 수득한다. 망분리 단계로부터의 액체를 탈슬러지 하여 고체를 옮겨 세척하고 에틸알콜로 추출하고 건조시켜 43킬로그램의 단백 농축물을 얻는다. 시럽액을 탈색하고 증발시켜 380킬로그램의 맥아당 시럽을 수득한다.

이리하여 본 파이롯트 플렌트 시험에서 50킬로그램의 베타-글루칸 고체, 121.3킬로그램의 겨단백, 43킬로그램의 단백농축물 및 380킬로 그램의 맥아당 시럽을 회수하며 약간의 시럽은 여과 단계에서 손실된다. 제품의 무게기준 분석치는 다음과 같으며 이 분석은 4회 시험의 평균치이다.

포 도 당 2.6%

맥 아 당 52.2%

말토트리오스 10.0%

고 가 당 35.2%

겨 단백과 단백질 농축물의 분석치는 다음과 같다.

이 실험에서 겨 단백 농축물이 통상의 시험의 것보다 많이 높은 것을 알 수 있다. 그러나 이것은 NDF가 매우 높은 웨스트브레드(Westbred)라고 하는 보리종의 사용에 의한 것이며, 이는 섬유질 제품의 요구 때문에 식품에 가치있는 첨가물이 된다. 단백 농축물은 기대한 것보다 약간 낮은 수준이며 고지방 함량을 가진다. 더 가는 망을 로텍스망 장치에 사용하면 단백질 수준을 조절함에 유용할 것이다.

여기에 설명한 본 발명 명세서는 어떤 최선의 구체예로서 본 발명의 기술 분야에 지식을 가진자는 변경이 가능할 것이며 본 발명은 여기에만 한정 되지 않는다.

Claims (28)

1. 밀납보리로부터 다음의 단계로 구성되는 방법으로 베타-글루칸 고체 겨(밀기울) 잔사, 단백 농축물, 보리기름 및 맥아당 시럽을 제조 및 회수하는 방법. 1)밀납보리의 입자크기를 감소시키고, 상승된 온도에서 천연효소를 비활성화 함에 효과적인 충분한 기간동안 가열하여, 약 40-60℃의 온도에서 물과 함께 베타-글루칸 고체를 추출하고, 물추출물과 보리 고체를 제조하고, 물 추출물로부터 베타-글루칸 고체를 회수함으로서 밀납보리로부터 베타-글루칸을 분리한다 : 2) 보리 고체를 옮겨 물과 혼합하고 최소한의 아밀로스 효소를 가하여, 약 70-75℃에서 전분전화에 효과적인 충분한 시간동안 가열하고 : 3) 이 혼합물을 약 50-60℃로 냉각하고 최소한 알파-아밀라제 활성을 갖는 효소를 가하고 이 온도에서 혼합물을 유지시켜 완전한 전분전화와 전분혼합물 형성을 완료하고 : 4) 전분혼합물로부터 거친 고체를 분리하고 겨 잔사 고체를 회수하며 : 5) 남는 전분혼합물을 더분리시켜 액체로부터 고체를 분리하고 단백 농축물과 추출 보리기름을 회수하기 위하여 알콜로 고체를 추출하여 : 6) 보리기름과 단백 농축물을 회수하며 : 7) 단게 5)의 액체로부터 맥아당 시럽을 회수한다.
2. 제1항 청구에 있어서, 알파-아밀라제 효소와 베타-아밀라제 효소로 구성되는 효소를 단계 2)에서 가하는 방법.
3. 제2항 청구에 있어서 효소가 알파-아밀라제와 베타-아밀라제 활성을 가진 녹색맥아(green malt) 효소인 방법.
4. 제1항에 있어서 천연 효소가 단계 1)에서 약 90-115℃의 온도에서 약 1 내지 20시간 동안 가열함으로서 비활성화 되는 방법.
5. 제4항에 있어서, 베타-글루칸을 함유하는 혼합물을 약 40-60℃의 온도에서 물로서 베타-글루칸을 추출하기 위하여 충분한 물과 함께 혼합하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 물 추출물과 고체를 분리하고 고체를 더 제거하고 베타글루칸을 함유하는 용액을 형성시키기 위하여 분리단계로 보내는 상기 방법.
7. 제1항에 의거한 방법에 있어서 베타 글루칸을 함유하는 추출물을 역 오스모시스에 걸어 제거하고 농축된 베타글루칸을 회수하는 방법.
8. 제6항에 따르는 방법에 있어서, 최초의 분리단계로부터의 고체를 물과 혼합하고 효소를 가하여 전분전화를 행하는 방법.
9. 제8항에 따르는 방법에 있어서 알파 아밀라제 효소와 베타 아밀라제 효소를 함유하는 녹색맥아를 전분전화 혼합물에 가하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 약 0.5무게%의 고체 효소를 전분전화 혼합물에 가하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 단계 2)의 고체를 약 70-75℃의 온도에서 약 1분 내지 10분간 가열 시킨후 약 55-65℃의 온도로 냉각하고 아밀로스 효소와 베타글루칸나제 효소를 가하고 혼합물을 약 5-8시간 동안 정지시켜 전분전화 혼합물을 생성시키는 방법.
12. 제11항에 있어서, 전분전화 혼합물을 거친 고체 분리를 행하여 겨 단백 잔사로서 거친 고체를 회수하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 고체 분리기로부터의 액체를 더 고체분리를 행하여 단백농축물과 보리기름 및 맥아당 시럽을 함유하는 액체 성분을 제조하는 방법.
14. 제1항에 의거하는 방법에 있어서, 고체를 알콜로 추출하여 보리기름을 추출하고 단백 농축물로부터 보리기름을 분리하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 알콜은 에틸알콜이며 다시 회수하여 추가의 추출을 위하여 재순환 시키는 방법.
16. 제15항에 있어서, 단백 농축물 성분을 건조시켜 75-80% 단백질을 함유하는 단백 농축물을 얻는 방법.
17. 제13항에 있어서, 고체 분리로부터의 액체 성분을 정제화하여 맥아당 시럽을 회수하는 방법.
18. 제1항에 있어서 단계 1)에서 액체를 탄소와 함께 탈색시키고 수득혼합물로부터 고체를 여과하고 액체로부터 맥아당 시럽을 회수하고 이온 교환에 의하여 탈이온화 하고 증발시켜 80% 고체분맥아당 시럽을 생성시키는 방법.
19. 1) 감소시킨 입자크기의 밀납보리를 천연 효소를 불활성화 할 수 있는 충분한 온도까지 가열하여 효소-비활성화 곡분을 만들고, 2) 상기 곡분을 약 40-60℃의 온도에서 물과 함께 혼합하여 충분한 시간동안 용해 가능 베타글루칸을 물속으로 추출시키고, 3)베타글루칸 고체와 액체를 분리하고, 4) 용해성 베타글루칸을 함유하는 물을 농축하여 그로부터 고체 베타-글루칸을 회수하는 공정단계로 구성되는 밀납보리로 부터 베타-글루칸 고체를 회수하는 방법.
20. 1) 감소된 입자 크기의 밀납보리를 천연효소 비활성화에 충분한 온도로 가열하여 효소-불활성화 곡분을 만들고, 2) 상기 곡분을 약 40-60℃의 온도에서 물과 혼합시키고, 3) 고체와 액체를 분리하고, 4) 액체를 농축하여 그로부터 고체 베타글루칸을 회수하고, 5) 3)으로부터의 고체를 옮겨 40-60℃에서 물과 혼합하고 알파-아밀라제 효소와 베타-글루칸나제 효소를 가하여 혼합하고, 6) 상기 혼합물을 70-75℃의 온도에서 가열하여 전분전화를 행하여 전분혼합물을 만들고, 7) 전분혼합물을 약 50-60℃로 냉각하여 알파-아밀라제와 메타-아밀라제를 함유하는 효소를 더 가하여 전분전화를 완료해서 전화된 혼합물을 만들고, 8) 전화된 혼합물을 거친 고체를 분리시켜 겨 잔사 고체와 액체 생성물을 만들고, 9) 액체 생성물로부터 나머지 고체를 분리하고 고체로부터의 단백농축물로부터 보리기름을 추출하며, 10) 액체 생성물을 정제하여 맥아당 시럽을 제조하는 공정단계를 특징으로 하는 밀납보리로부터 베타 글루칸, 단백농축물, 보리기름 및 맥아당 시럽을 회수 제조하는 방법.
21. 제20항에 있어서, 단계 1)에서의 천연효소를 약 105℃의 온도에서 약 30분 동안 가열함으로써 비활성화시키는 방법.
22. 제21항에 있어서 단계 4)에서 베타글루칸을 제거하기 위하여 역오스모시스에 의하여 회수한후 건조시켜 베타-글루칸을 회수하는 방법.
23. 제22항에 있어서 알파 및 베타 아밀라제 효소를 함유하는 약 0.5무게%의 녹색맥아를 전분전화 혼합물에 가해주는 방법.
24. 제20항에 있어서, 단계 6)에서 전분전화 혼합물을 약 70-75℃의 온도에서 약 1분 내지 10분간 가열한 후 냉각시켜 약 55-65℃로 하고 아밀로스 효소를 가한후 이 혼합물을 약 4-8시간 정치시켜서 전분전화 혼합물을 만드는 방법.
25. 제24항에 있어서, 단계 9)에서의 고체성분을 알콜로 추출하여 단백농축물로부터 보리기름 성분을 추출하는 방법.
26. 제25항에 있어서 알콜은 에틸알콜이며 다시 회수되어 추가의 추출을 위하여 재순환되는 방법.
27. 제25항에 있어서 알콜에 용해하지 않는 물질은 다음에 건조되어 75-80%의 단백을 함유하는 단백 농축물을 생성시키는 방법.
28. 제20항에 있어서, 단계 10)에서의 정제는 탄소로 탈색하고, 고체를 여과하고, 이온교환에 의하여 탈이온화 하고 증발시켜서 80% 고체분 맥아당 시럽을 제조하는 방법.

    초 록

    보리를 효소 비활성화하여 물로 추출하여 베타글루칸을 회수하고, 남는 혼합물을 전분전화를 위하여 알파-아밀라제와 베타-아밀라제 활성을 가지는 효소로 처리하여, 궁극적으로 보리기름, 고단백 농축물 및 맥아당 시럽을 회수한다.

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