KR930003490B1

KR930003490B1 - 말티톨 농축 생성물의 제조공정

Info

Publication number: KR930003490B1
Application number: KR1019850009621A
Authority: KR
Inventors: 프랑시스 드보; 삐에르-앙뜨완느 꿔이
Original assignee: 로께뜨 프레르
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1993-05-01
Also published as: EP0185595B1; JPS61180795A; FI80706B; US4849023A; JP2749570B2; FI855064A0; EP0185595A3; AU5154785A; DK594085A; CA1266644A; DK164406C; BR8506398A; AU594317B2; FI80706C; EP0185595A2; FR2575180B1; FI855064A; EP0185595B2; KR860004912A; DE3582416D1

Abstract

내용 없음.

Description

말티톨 농축 생성물의 제조공정

제 1 도는 본 발명의 방법에 따른 장치를 도시한 도면이고,

제 2 도는 크로마토그래피 분리를 위한 장치의 도면으로서, 미합중국 특허 제4,422,881호 및 대응하는 프랑스 특허 제7910563호를 참조했으며,

제 3 도는 제 2 도에 따른 장치를 도형적으로 간략하게 도시한 것이며,

제 4 도는 제 2 도의 장치(204)를 도형적으로 도시한 것이다.

본 발명은 높은 함량의 말티톨 성분을 지닌 생성물을 제조하기 위한 신규 공정에 관한 것이다.

또한 본 발명은 이러한 신규 공정에 의해 제조된 생성물과 이것을 사용하는 것에 관한 것이다. 말티톨 또는(α-D-글루코피라노실)-4-D-소르비톨 또는(4-O-α-D-글루코피라노실)-D-글루시톨은 말토오즈의 수소화반응 생성물이다.

말토오즈 농축시럽을 생산하는 공정으로 여러가지가 공지되어 있다.

이러한 공정은 다음과 같은 곳에 인용되어 있다 :

1948년 1월에 발간된 HODGE et coll에 의한 “곡물화학”no.25,page 19-30에서 알코올용액에 선택적 덱스트린을 침전시키는 단계에 관해 기술함.

-1962년 발간된 WOLFROM과 THOMPSON에 의한 “Methods in carbohydrate chemistry” pages 334-335에서 말토오즈 옥타아세테아트의 결정단계에 뒤이어 말토오즈의 결정단계를 반복하는 것에 관해 기술함.

-MEIJA SEIKA에 의해 1981년 10월 13일 출원인 미합중국 특허 제4,294,623호는 덱스트린을 목탄상에 흡착시키는 단계에 관해 기술함.

-HAYASHIBARA에 의해 1982년 8월 3일 출원되 프랑스 공화국 특허 제2,510,581호는 제올라이트 또는 양이온수지 또는 음이온 수지상에 크로마토그래피시키는 단계에 관해 기술함.

-U.O.P.에 의해 출원된 미합중국 특허 제4,429,122호는 말토오즈 시럽을 한외여과시키는 단계에 관해 기술함.

-HAYASHIBARA에 의해 1970년 3월 27일 출원된 프랑스공화국 특허 제2,012,831호는 여러가지 다양한 효소, 주로 α-아밀라제, β-아밀라제, 이소 아밀라제 플루라나제의 혼합사용에 관해 기술함.

상술된 공정에 있어서 마지막 공정은 여러가지 잇점을 지니고 있음에도 불구하고 다음과 같은 단점을 안고 있다.

-액화는 매우 낮은 DE값하에서만 수행되어야 하는데 이러한 낮은 값의 가수분해 비로 인한 아밀로즈의 부적합한 노화현상은 당화작용과 정제작용을 방해한다.

-효소를 최대로 가수분해시키기 위해 당화작용은 매우 낮은 함량, 즉 1ℓ당 20g의 건조성분에 대해서 수행되어야만 한다.

상기에 기술된 어떤 공정도 수소화 반응에 의해 높은 함량의 말티톨을 지닌 시럽을 제공하기 위해 사용되는 높은 함량의 말토오즈를 함유한 시럽을 쉽게 경제적으로 얻을 수 없게 한다.

또한, 상기 공정들은 충분한 순도를 진 생성물을 용이하게 얻을 수 없게 한다.

특히, 상기 공정은 건조성분 1중량%보다 큰 DP＞4 이상인 생성물을 함량을 나타낸다.

본 출원인은 높은 함량의 말티톨성분이 들어있는 생성물을 쉽게 제공할 수 있도록 효율적인 신규의 공정을 개발했다.

이 공정은 또한 말로트리이톨이 풍분한 생성물을 제공한다. 이러한 신규공정에 있어서, 50-80%의 말토오즈 농축율을 지닌 중간물질이 들어있으며 쉽게 경제적으로 얻을 수 있는 말로오즈 시럽을 이용하는것이 가능하다.

신규의 공정은 무수성분으로서 50중량% 이상의 말토오즈를 함유하는 말토오즈 시럽이 수소화 반응과 크로마토그래프 분별에 의해 극소량의 소르비톨과 말트리이톨을 함유하며 DP값이 4 또는 그 이상인 수소화된 다당류가 실제적으로 유리된 상태의 말티톨농축 시럽을 제공하기에 적합하다는 사실을 근거로 하고 있다.

본 발명에 따른 공정은 최소환 50중량% 말토오즈를 함유하는 시럽이 다음과 같은 반응을 연속적으로 수반하는 것을 특징으로 하고 있다.

-촉매 수소화반응

-크로마토그래피에 의한 분별.

농축 또는 희석에 의해 말티톨 농축 분별물은 바람직한 무수성분으로 변한다.

더욱자세하게, 본 발명에 따른 공정은 제 1 도에 도식으로 나타낸 장치를 사용할 수 있다. 이 장치는 하기와 같이 구성되어 있다 :

-전분의 액화를 수행하는 용기(201)

-전분의 당화작용을 수행하는 용기(202)

-촉매반응을 수행하는 용기(203)

-크로마토그래피에 의한 분리를 수행하는 용기(204)

-하나 또는 그 이상의 용기 205a,205b

상기 장치는 크로마토그래피에 의해 생성되는 여러가지 분별물 또는 농축물을 각각 연속적으로 무수성분으로 만들어준다.

2 또는 그보다 높은 값의 DE(델스트로오즈 당량)를 얻기 위해서 칼슘, 효소, pH, 무수성분등의 조건하에서 파이프(206)을 통하여 용기(201)에는 효소 액화의 경우 α-아밀라제가 공급되며, 산성 액화의 경우 전분밀크를 보충하는 산이 공급된다.

용기(202)에는 파이프(207)을 통해 용기(201)에서 나오는 액화된 전분시럽이 공급된다; 용기(202)로 유입되기 전에, 용기(201)에서 나온 시럽에 맥아 아밀로즈가 첨가되며 필요한 경우 α-1-6결합을 가수분해하는 효소를 첨가한다; 공지된 방식과 조건하에서 절차를 계속하여 용기(202)의 배출구로부터 최소한 50%의 농축율을 지닌 말토오즈를 얻도록 한다.

용기(202)에서 배출되어 파이프(208)을 통과한 당화시럽은 용기(203)에 공급된후 파이프(208)에 설비되어 있는 장치(209)에서 여과되어 광물질을 제거한다.

말토오즈 시럽의 촉매 수소화반응은 재래기술에 공지된 조건, 특히 루테늄 또는 Raney니켈촉매를 사용하여 용기(203)에서 행해진다.

바람직하게, 수소화반응단계는 20g/㎠ 보다 높은 수소압하에서, 바람직하게는 40-70kg/㎠의 수소압과 100-150℃의 온도하에서 Raney 니켈 촉매를 사용하여 행한다. 수소화된 시럽의 당분을 감소시키는 성분이 2% 이하, 바람직하게는 1% 이하, 더욱 바람직하게는 0.5% 이하로 될때까지 수소화 반응을 계속한다(당분을 감소시키는 성분을 무수성분에 대한 덱스트로오즈의 당량으로 정의한다).

용기(204)에서는 파이프(210)을 통하여 용기(203)에서 배출되는 수소화된 시럽이 공급되는데 이 시럽은 제 1 도에 도시되어 있지 않은 장치에 의해 정제 농축된다.

용기(204)에서는 크로마토그래피에 의한 분별이 수행된다.

파이프(211a),(211b)…등을 통해 용기(204)에서 배출되는 분별물이 유인된다.

크로마토그래프에 의한 분별단계는 공지된 방식에 의해 알카리토이온 또는 알카리성 이온으로 채워진 양이온 수지 타잎 또는 암모늄, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 바륨, 스트론튬등의 이온으로 채워진 제올라이트 라잎의 흡착제에 의해 비연속적으로 또는 연속적으로 (시뮬레이트된 이동상)행해질 수 있다.

크로마토그래피 분리공정의 예로는 미합중국 특허 제3,044,904; 3,416,961; 3,692,582; 2,985,589; 4,024,331; 4,226,977; 4,293,346; 4,157,267; 4,182,633; 4,332,633; 4,405,445; 4,412,866; 4,422,881호와 프랑스 공화국 특허 제2,391,754; 2,099,336호 등이 있다.

바람직한 구체화에 따르면 분리단계는 미합중국 특허 제4,422,881호 및 프랑스공화국 특허 제7910563호에 기술된 공정과 장치를 사용함으로서 수행된다.

크로마토그래프에 의한 분리방법이 어떤것이 사용되던간에, 중요한 것은 4-10%의 디비닐벤젠을 함유하고 있으며 칼슘형태로 하전된 강 양이온 수지인 흡착제이다.

크로마토그래프에 의한 잇점은 분별절차를 끈낸 시럽이 어떤 경우에 있어서 5-40%의 당분을 함유한다 하더라도 말티톨 분별물로부터 4 또는 그 이상의 DP(중합등급)를 지닌 수소화된 생성물을 실제적으로 완전히 배제하는데 있다.

따라서, 말토오즈 농축율이 50%인 전분 가수분해물을 얻는 것이 가능하다.

또한, 글루코즈-덱스트로오즈 플랜트에서 사용되는 것과 비슷하게 25%-45%, 바람직하게는 40%의 무수함량을 갖는 전분밀크를 사용하는 것이 가능하다.

그러므로 처리되는데 필요한 양은 재래공정 보다 훨씬 적으며, 물을 증발시키는데 필요한 에너지는 많이 감소되었으며, 전분 액확는 전분 노화를 일으키지 않는 DE값 2에서 행해지며, 이소아밀라제 또는 플루라나제 같이 값이 비싼 효소 사용을 피할 수 있으며, 고농도의 시럽에 의해 산출된 높은 삼투압은 이러한 것들이 세균에 의해 오염되는 것을 막을 수 있다.

본 발명에 따라, 액화는 산 또는 효소 방식에 의해 행해질 수 있다.

효소적 당화작용의 파라미터는 다음과 같다 :

-효소의 종류(탈측쇄 효소와 혼합된 식물성 또는 박테리아원의 β-아밀라제)

-효소의 양

-전분분해 온도

-전분분해의 지속시간

상기의 파라미터는 시럽중의 말토오즈 함량은 50-80%, 바람직하게는 60-80%의 무수성분으로 이루어진 방시에 의존한다.

본 발명에 따른 공정에 있어서, 크로마토그래프에 의한 분리단계의 파라미터를 선택함에 따라 말토트리이톨 농축시럽과 고분자량의 수소화반응 생성물로 구성된 시럽이외에, 최소한 87중량%의 말티톨, 바람직하게는 87-97.5%의 말티롤, 더욱 바람직하게는 87-95.5%의 말티톨, 1% 이하의 말토레트라이톨, 고분자량의 수소화된 생성물 등을 함유하는 말티톨 시럽이 얻어진다.

크로마토 그래프에 의한 분리단계의 파라미터 선택은 하기의 실시예에 기술되어 있다. 파라미터는 다음과 같다.

-용출 속도

-수소화된 시럽의 공급속도

-말티톨이 농축 분별물의 추출속도

-탈착대역, 흡착대역 및 농축대역의 조성물.

바람직하게, 상술된 말티톨 시럽은 5% 이하, 바람직하게는 3%, 더욱 바람직하게는 2% 이하의 소르비톨을 포함하고 있다. 말토트리이톨의 성분은 2.5-13중량%로 이루어져 있다.

본 발명에 따라 제조된 생성물은 65% 이상의 무수 함량을 지닌 액체 생성물 형태로 존재하거나 또는 농축용액의 고체화와 건조에 의해 상기 액체 생성물로부터 얻어진 비하이그로스코픽 무수 파우더 형태로 존재할 수 있다.

물리적 형태의 이 생성물은 “식용생성물”중에서 감미료나 또는 습윤제로서 사용될 수 있다. 식용 생성물이란 과자류, 크림류, 드링크제, 잼 같은 음식물 뿐 아니라 약제, 다이어트식품, 화장품, 위생용품 같은, 예를들면 만병통치제, 기침 방지 시럽, 정제 또는 알약 및 투명 또는 불투명 치약 등에 사용되는 모든 경구용 흡수물을 포함한다.

사실상 상기 생성물의 사용은 여러가지 장점을 지니고 있다. 주성분인 말티톨은 무독성이다.

말티톨은 소화관에서 대사되는 성분이다. 말타제-글루코아밀라제 복합제(“수소화된 전분 가수분해물의 대사에 대한 새로운 근접”-59655 VILLENEUVE D'ASCQ CEDEX, France에 주소를 둔, J.MONTREUIL에 의한 C.N.R.S.no.217과 ROSIERS C., VERWAERDE F., DUPAS H., BOUQUELET S., Laboratoive de chimie biologique, Universite des Sciences et Techniques de LILLE I와 Laboratory에서 공동 연구출판)는 도우데늄 속에 존재하며 이것은 글루코스 α-1,4-소르비톨 결합을 가수분해시켜 흡착에 의해 소르비톨 한 분자와 막으로 이루어진 아데노신-트리포스페이트에 의존하는 나트륨과 칼륨의 중재와 함께 활성 이동제에 의해 장내 점액성 막을 통과함으로서 글루코즈 1분자를 유리한다는 것이 동물에서 입증 되었다.(“영양 당분”, SIPPLE H.L., MAKINEN K.M., Acad.Press 1974).

인간에 대한 연구는 동물에서 얻어진 결과를 더욱 확고히 해준다. 말티톨의 대사는 글루코즈와 소르비톨은 유리하며, 대사작용을 갖는 두 분자는 공지되어 있다(“인간, 쥐 및 토끼에 있어서 말티톨의 소화”ZUNFT H.J., SCHULZE J., GARTNER H., GRUTTE F.K; Ann.Nutr.Meteb. 27(1983)p. 470-476).

이러한 생성물의 소화작용은 당혈증 및 인슐린혈증이 증가됨으로서 명백해진다. 당혈증 증가는 글루코즈 또는 자당의 당량분을 흡착한 후 관찰되었을때 보다도 더 오랜시간 동안 지속된다(“수소화된 글루코즈 시럽의 대사작용”KEARSLEY M.W., BIRCH G.C., LIAN-LOH R.H.P., “Die Starke”34(1982) Nr.8, p.279-283). 분뇨분석은 소량의 말티톨이 장의 가수분해를 막을 수 있다는 것을 나타내다. 그럼에도 불구하고, 말티톨을 칼로리토 확산사용하면 90-99%의 섭취용량을 갖는다(“쥐, 개, 인간에게 경구적으로 투여된 말티톨의 대사와 칼로리이용, RENNHARD H.H., BIANCHINE J.R.; Journal Agric. Food Chem., Vol. 24, no.2, 1976, p.287-291).

따라서, 본 발명에 따라 제조된 생성물의 소화는 글루코즈와 소르비톨의 소화율과 관련이 있으며 어린이와 성인에 있어 소화율은 높은 것으로 나타난다.

본 발명에 따른 생성물의 감미력은 자당의 감미료보다 높거나 비슷하다.

생성물의 습윤역이나 수분보유특성은 과자류뿐 아니라 치약 및 젤리에서 우수하게 나타난다.

생성물은 단백질 존재시에 가열에 의해 카라멜화반응 또는 브라운 반응을 일으키지 않으므로 열에 안정하다.

생성물의 특히 조성물은 다량의 말티톨성분과 4 또는 그 이상의 DP를 갖는 수소화된 올리고당류 극소량으로 이루어져 있는데 이 조성물은 매우 적은 카리에스 유발성과 비교적 높은 점도를 나타낸다.

생성물은 섬유 산업, 주조물, 제지산업 같은 분야에 생성물의 습윤력과 가소력때문에 사용될 수 있다; 또한 화학약품 또는 합성 중간물질로서 사용될 수 있으며 높은 농축도의 말티톨과 4 또는 그 이상의 DP를 갖는 극소량의 폴리올 사용은 점도 및 분자 덩어리의 균질성, 제조된 마무리 생성물의 특성면에서 볼때 유리한 단점을 지니고 있다; 그러므로 폴리우레탄, 폴리에스테르 또는 폴리에스테르 및 지방산 에스테르 제조에 사용될 수 있다.

4 또는 그이상의 DP값을 갖는 수소화된 올리고 당류 극소량을 지닌 본 발명에 의한 생성물은 자발적 형성과 다량의 말티톨 결정 덕분에 결정질 말티톨의 제조를 용이하게 한다.

이러한 것은 본 발명에 다른 생성물의 조성물 때문이다.

본 발명은 하기의 실시예와 이와 관련된 도면 제2-4도에 의해 보자 잘 이해될 수 있다; 상기의 실시예는 본 발명을 유리하게 기술하지만 이것만 국한하는 것은 아니다.

실시예는 두 그룹으로 나누어져 있다.

첫번째 그룹은 두개로 이루어진 실시예를 포함한다; 후자는 본 발명에 다른 말티톨 농축 생성물 제조의 신규 공정에 관한 것이다.

두번째 그룹은 실시예(3-6)를 포함한다; 후자는 본 발명에 따른 생성물의 사용에 관한 것이다.

[실시예 1]

콘스타치 밀크로부터 다량의 말티톨성분을 갖는 시럽의 제조공정 a) 말토오즈 농축 시럽의 제조

37%의 무수함량을 지닌 콘스타치 밀크를 내열제 α-아밀라제를 사용하여 통상의 효소 액화 작용을 시행한다.

“THERMAMYL”이라는 상표명아래 NOVO Company에서 시판되는 내열성 효소 0.6%를 가하여 가하여 전체 혼합물을 107℃에서 6분간 유지시킨다. DE값이 7.5인 37%의 무수함량을 갖는 용액이 얻어진다.

β-아밀라제 맥아(“MEZYME”이라는 상표명하에 FINNSUGAR Company에서 시판되는 것으로 0.5% 사용)와 플루라나제(“PULLUZYME 750L”이라는 상표명하에 A.B.M에서 시판됨)를 가한뒤 pH를 5.7로 조정하고 온도를 57℃로 유지시킨다.

두개의 효소를 48시간 작용시키면 다음과 같은 조성물로 이루어진 시럽이 얻어진다 :

-덱스트로오즈 1.8중량%

-말토오즈 74.9중량%

-말토트리오즈 15.9중량%

DP값이 4-10인 생성물 4.8중량%

DP값이 10이상인 생성물 2.6중량%

b) 말티톨 농축 시럽의 제조

활성 목탄상에 정제하여 광물질을 제거한 후 125℃의 온도와 55kg/㎠의 수소압 하에서 말토오즈 시럽(45중량%의 건조성분)을 촉매 수소화 반응시킨다.

촉매로는 Raney 니켈이 사용된다.

이온 교환수지를 사용하여 정제한 후 수소화된 시럽은 하기와 같은 조성물을 지니고 있다 :

-소르비톨 3.2중량%

-말티톨 73.1중량%

-말토트리이톨 14.8중량%

-DP값이 4-10인 생성물 5.9중량%

-DP값이 10이상인 수소화된 다당류 3.0중량%

c) 크로마토그래프에 의한 분별단계

전술된 단계에 의해 얻어진 말티톨 농축 시럽은 52.5%의 무수성분으로 농축된다.

미합중국 특허 제4,422,881호와 프랑스공화국 특허 제79 10563호에 기술된 장치와 작동을 사용하여 크로마토그래프에 의한 분리를 행한다.

미합중국 특허를 참조한 도면 제 2 도에 도시되어 있는 것처럼 이러한 장치는 8개의 칼럼 또는 200리터용 C₁-C₈을 포함하는데 이 칼럼에는 칼슘 형태인 강 양 이온성 수지와 미세한 그래뉼로 이루어진 흡착제가 들어 있다.

전기 밸브에 의해 두개의 단계로 이루어진 탈착대역(Ⅰ)과, 한단계로 이루어진 흡착단계(Ⅱ)와, 수소화된 덱스트린과 말토트리이톨을 위한 다섯단계로 이루어진 농축 분리내역(Ⅲ)이 형성된다.

제 3 도에 도시된 배열은 제 2 도에 따른 장치를 간단하게 도형적으로 그린 것으로 하기의 것만 도시하였다.

-C₁-C₈칼럼

-전기밸브(106)에 의한 폐쇄장치

-개별적으로 분별되는 말티톨 시럽 및 물을 공급하는 파이프(14)와 (128)

-선택적 덱스트린과 말토트리이톨을 추출하는 파이프(146)과 말티톨 농축시럽만 추출하는 파이프(148) 폐쇄장치(106)은 대역(Ⅲ)과 대역(Ⅰ) 사이의 액체의 흐름을 막는 장치이다. 대역(Ⅲ)은 농축대역으로서 이것의 마지막 단계에서는 강력히 흡착된 소르비톨, 수소화된 덱스트린, 말토트리아톨 농축 분류물이 회수되며, 연속적으로 말티톨 탈착 대역(Ⅰ)의 첫번째 단계에서는 물이 탈착된다.

폐쇄 장치는 선택적 흡착제에 액상을 통과시켜 고분자량의 수소화된 덱스트린에 의해 농축말티톨이 오염되는 것을 막도록 해준다. 수지에서의 덱스트린 이동 속도는 말티놀의 이동속도 보다 빠르다.

23'30"으로 조정된 시간장치는 탈착 대역(Ⅰ)의 첫번째 단계에서 말티톨 전부를 탈착시킬 수 있는 물의 충분한 공급 속도 및 흡착제 양이 흡착용량과 일치하는 말티톨 농축 수소화된 전분 가수분해물의 공급 속도 보다 낮은 유속을 보장하여 수소화된 가수분해물에서 최소한 90%의 말티톨이 존재하는 추출비를 얻을 수 있도록 한다. 이 비율은 실제 말티톨에서는 실제 87%의 농축도를 갖는다. 이렇게 얻어진 시럽은 4 또는 그 이상의 DP값을 갖는 0.5% 이하의 생성물 함량을 지니고 있다.

출 및 정제의 상기 레벨은 흡착된 말티톨의 추출펌프(도면에 도시되지 않았음) 유속을 조절함으로써 일정하게 유지된다.

“수소화된 선택 덱스트린”과 “농축 말토트리이톨”의 배출속도는 대기압에서 효과가 있으며 이것의 일정한 유속은 공급유소과 추출유속 사이의 차이점으로 인해 생긴다.

농축단계(Ⅲ)의 첫번째 장치속으로 유입되는 말티톨농축수소화된 전분 가수분해물은 52.3%의 무수함량을 지니고 있다. 분리 칼럼의 온도는 90℃에서 유지시킨다.

제 4 도는 제 2 도(제 1 도에 도시된 원소와 똑같은 숫자를 지님)에 있는 장치(204)를 도시한 것이다. 크로마토그래프에 의한 장치는 소르비톨 분별물을 함유하는 과량의 물과 4 또는 그 이상의 DP 값을 갖는 고분자량의 수소화된 선택 덱스트린 분별물이 제거하는 파이프(221lb)를 통하여 제거되는 것을 포함한다; 이러한 추출물은 소량의 무수성분을 지니고 있으며 이것을 파이프(212₁)과 (212₂)를 통과한다.

물 공급은 파이프(213)을 통해 이루어진다. 파이프의 화살표 방향은 유속의 흐름을 표시한다. 총 작동은 하기와 같이 진행된다 :

-크로마토그래프에 의해 분별되는 수소화된 전분 가수분해물은 1시간당 96.9리터의 유속으로 파이프(210)을 통과하며 이 가수분해물은 52.3%의 무수함량을 지니고 있고,

-물은 1시간당 393리터의 유속으로 파이프(213)으로 유입되며,

-수소화된 선택 덱스트린이 없는 농축 말티톨은 1시간당 152리터의 유속으로 파이프(211a)를 통하여 회수되며, 이것의 평균 무수함량은 28.6%이고,

-장치에서 추출된 액체 총량은 1시간당 337.9리터의 유속으로 추출되며 이 액체는 다음과 같이 구성된다 :

·파이프(212₁)을 통해 추출된 저농축 고순도를 지닌 소르비톨함유 과량의 물 물분별물과, 파이프(212₂)를 통과하여 추출되는 DP값이 4 또는 그 이상인 고농축 수소화된 선택 덱스트린으로 구성되는데 이 전체는 1시간당 266리터의 양으로 추출되며 이중 무수함량은 2.4%이고; 이 분별물이 추출되는 한 사이클을 도는데 18.5분이 걸린다.

파이프(212₃)을 통하여 정제장치로 향하는데 있어서 71.9리터의 유속으로 흐르는 말토트리이톨 분별물은 무수 함량이 10%이며; 이 분별물은 이러한 사이클을 도는데 5분이 걸린다.

소르비톨 수소화된 선택 덱스트린, 농축말토트리이톨 및 농축 말티톨 용출액 분석은 다음과 같이 표(Ⅰ)과 (Ⅱ)에 기록되었다. 표(Ⅰ)은 말티톨 용출액에 대한 분석이며 표(Ⅱ)는 나머지 것에 대한 분석이다.

[표 Ⅰ]

농축 말티톨 용출액

표(Ⅰ)에서 23'30"초 동안 평균순도 93.3%를 지녔으며 평균 무수함량이 28.5%인 말티톨이 추출되었다. 헥시톨 함량은 평균 0.6% 였으며 DP값이 4인 수소화된 생성물 함량은 0.2%였다.

분별 기술에 의해 상기 분류물로부터 높은 함량의 수소화된 선택 덱스트린이 모두 제거되었다.

[표 Ⅱ]

농축 말토트리이톨 용출액

상기 표(Ⅱ)로부터 다음과 같은 결과를 알 수 있다.

-처음 12분 동안에는 평균농축도가 85%가 이상인 고도로 흡수된 소르비톨과 90% 이상의 농축율을 지닌 분별물이 제거된다; 이것은 분석 말티톨 분별물줄의 소르비톨 함량 매우 낮다는 것을 설명해준다;

-12 내지 18'30"분 동안에 추출된 성분은 DP값이 4 또는 그 이상인 수소화된 선택 덱스트린 다량과 DP=2와 DP=3인 수소화된 생성물 소량을 지니고 있다;

-18'30" 내지 22'30"분 동안에 11%의 무수함량과 함량을 지닌 말토트리이톨 농축 분별물은 1시간당 71리터의 양이 제거된다.

이 농축분별물은 11%의 건조성분을 지니고 있다. 크로마토그래프에 의한 분별장치에 관한 설명이 표(Ⅲ)에 나타나 있다.

[표 Ⅲ]

하기 표(Ⅳ)는 상기 장치에서 회수된 용출액의 양과 특징을 나타낸 것이다.

[표 Ⅳ]

상기 결과는 말티톨 추출비가

이며,

말티톨 시럽의 추출수득율은

라는 것을 나타낸다.

상기의 크로마토그래프에 의한 분별장치는 14일간 작동된다. 하기 표(Ⅴ)와 (Ⅵ)은 일(日)수로 표시된 시간의 함수에 따른 추출조성물을 나타낸다.

[표 Ⅴ]

농축 말티톨

[표 Ⅵ]

(농축 말토트리이톨)

[실시예 2]

본 발명에 의해 밀 전분으로부터 다량의 말티톨 성분을 갖는 생성물을 제조하는 방법

무수함량이 37%인 밀 전분 밀트를 PH 6.3과 108℃의 온도하에서 액화시킨뒤 NOVO Company에서 “THERMAMAMYL”상표명으로 시판되는 액화 효소 0.3%를 첨가한다. 액화장치 배출구를 130℃에서 10초간 열처리한다. 액화 배출 3에서의 DE는 5.0 이하이다.

장치 배출구의 PH를 5.5로 조정한뒤 FLNNSUGAR Company에서 “SPEZYME BBA 1500”으로 시판되는 β-아밀라제 0.55%을 가한다.

당화작용은 57℃에서 48시간 동안 상기 PH하에서 수행된다. 당화작용이 끝난후 액체 크로마토그래프 분석은 다음과 같이 구성된 조성물은 나타냈다;

덱스트로오즈 2.3중량%

말토오즈 61.3중량%

삼당류 7.5중량%

DP값이 4-10인 생성물 6.2중량%

DP값이 10 이상인 생성물 22.7중량%

실시예(1)에 기술된 수소화반응과 정제 및 농축을 행한 후 말티톨 농축시럽은 하기와 같은 조성물을 나타내었다;

소르비톨 3.3중량%

말티톨 60.4중량%

삼당류 10.2중량%

DP값이 4-10인 생성물 7.0중량%

DP값이 10 이상인 생성물 20.1중량%

상기와 같은 수소화된 말토오즈 농축 가수분해 분별물은 실시예(1)에 기술된 크로마토그래프에서 장치를 사용하여 행한다.

표(Ⅶ)는 이 크로마토그래프장치를 설명한다.

[표 Ⅶ]

상기 장치에서 주출된 용출액은 표(Ⅷ)에 나타나 있다.

[표 Ⅷ]

상기 결과는 90.5%의 농축율을 갖는 말티톨 시럽의 추출중량비는

이며 말티톨 추출비는

이다.

농축 말티톨 분별물 분석은 다음과 같은 결과를 갖는다.

-소르비톨 1.3중량%

-말티톨 90.5중량%

-DP3 7.8중량%

-DP4 0.4중량%

농축 말토트리이톨 시럽 분별물 분석은 다음과 같다 :

-소르비톨 0.4중량%

-말티톨 3.9중량%

-말토트리이톨 51중량%

-말토테트라이톨 10.6중량%

-DP값이 5인 생성물 9.5중량%

-DP값이 5이상인 생성물 24.6중량%

이것으로부터 고농도하에서 -아밀라제에 의한 당화작용으로 얻어진 기본시럽을 분별하는 공정에 의해 농축율이 10.5%인 말티톨 98.5%를 추출하는 것이 가능하다는 것이 재래 공정과의 차이점이라는 것을 알 수 있다.

시럽은 수소화된 선택 덱스트린을 지니고 있지 않다. 농축율이 51%인 말토트리이톨 농축 시럽을 추출하는 것이 가능하다.

모든 경우에 있어서(실시예(1)과 (2)에서 산출되는 생성물) 말티톨 농축 용출액은 여러가지 사용에 적합하도록 무수성분으로 농축된다; 무수함량은 일반적으로 65-90%이다.

본 발명에 따른 공정에서 의해 제조된 생성물의 특성에 따른 사용은 하기의 실시예에서 더욱 잘 설명되지만 이것에 의해 국한되는 것은 아니다.

[실시예 3]

본 발명에 의해 제조된 생성물은 무수결정 말티톨의 제조에 이용

본 발명에 따라 제조된 시럽은 하기의 조성물은 지니고 있다(무수함량을 기준으로 하여 퍼센트로 표시).

소르비톨 1.1중량%

말티톨 92.4중량%

말토트리이톨 61.1중량%

DP

4인 생성물 0.4중량%

상기의 말티톨 시럽은 감압조건과 80℃의 온도하에서 90%의 무수성분으로 농축된다.

이렇게 감소된 덩어리를 이중 덮개가 설비되어 있는 결정 용기에 수집한다. 75℃에서 5시간 동안 유지하면 규칙결정이 나타나기 시작한다(자발적 핵형성)

결정용기를 75℃-25℃의 온도로 50시간 동안 1시간당 1℃씩 감소시켜 냉각한다. 결정 덩어리를 원심분리 장치에 넣는다. 모액을 배출시키고, 증류수로 결정을 세척한다. 작동이 끝난후 결정을 수집하여 수분함량이 0.5%인 유체화된 상 무수유니트로 건조한다.

결정 말티톨은 63%의 수득률을 지니며(결정화를 끝낸 무수함량) 고압의 액체 크로마토그래피에 의해 이것은 99.2%인 화학적 순도를 나타내었다.

20℃에서 회전력(10% 수용액)에서 나트륨 D라인은 +106℃이다. 감소된 당성분은 0.01% 이하이다.

50mg의 성분을 D·S·C·SETARAM 111열분석장치로 일분당 2℃로 가열분석하면 피크의 융점은 150.7℃였다.

그것은 비흡습성이었으며 자유롭게 유동하는 파우더로 나타난다.

[실시예 4]

본 발명에 따라 제조된 생성물을 캔디의 제조에 이용

본 발명에 따라 제조된 시럽은 하기의 같은 조성물로 구성되어 있다(무수함량을 기준으로 하여 퍼센트로 표시)

소르비톨 3.4중량%

말티톨 89.2중량%

말토트리이톨 6.9중량%

DP

4인 생성물 0.5중량%

75%의 무수함량을 지닌 상기 시럽 350g을 전기판상의 구리 용기에 넓고 교반과 함께 180℃의 온도로 가열한다.

비등 시럽 덩어리는 130-140℃의 온도로 냉각하였다. 비동덩어리를 냉각 주조에 붓기전에 일반적인 산과 향 및 착색제를 첨가한다. 사용된 산은 구연산이다. 향은 레몬이다.

60-80℃로 냉각된 덩어리를 15×15mm의 크기로 자른다. 사탕을 방수종에 포장한다.

사탕은 밝은색을 띠고 있으며 높은 향기 뿐아니라 자당과 똑같은 단맛을 내었다. 캔디의 최종수분 함량은 약 1%이다.

마무리된 제품의 무수함량 조성물을 하기와 같다 :

말티톨 시럽 97.8중량%

구연산 1중량%

레몬향 0.2중량%

착색제 0.2중량%

물 1중량%

[실시예 5]

본 발명의 의해 얻어진 생성물을 음료에 이용

본 발명에 따라 제조된 시럽은 하기와 같은 조성물로 이루어져 있다(무수함량을 기준으로 하여 퍼센트로 표시)

소르비톨 2.9중량%

말티톨 91.6중량%

말토트리이톨 5.3중량%

DP×4인 생성물 0.2중량%

음료에 제공된 조성물은 하기와 같다 :

-75%의 무수함량을 지닌 말티톨시럽 170g

-구연산 2.6g

-레몬향 1.4g

-물 1ℓ를 만들 수 있을 만한 부가량

상기의 음료를 제조하기 위해서, 말티톨 시럽을 300ml의 물과 혼합한다. 이 혼합물에 향과 구연산 및 물을 가한다.

이산화탄소를 용기에 넣어 음료를 탄화시킨다. 마무리된 음료는 굴절률이 1.3525이다. 단맛 정도는 자당과 똑같으며 입으로 마셨을때의 느낌은 매우 상쾌하였고 향이 느껴졌으며 자당 100g/ℓ로 제조된 똑같은 음료보다 오랜 수명을 가졌다.

[실시예 6]

본 발명에 의해 제조된 생성물을 츄잉껌에 이용

본 발명에 따라 제조된 생성물은 하기와 같은 조성물을 가지고 있다(무수성분을 기준으로하여 퍼센트로 표시) :

소르비톨 0.7중량%

말티톨 94.8중량%

말토트리이톨 4.4중량%

DP

4인 생성물 0.1중량%

시럽은 91%의 무수성분으로 농축되며 폴리에틸렌 그릇에 넣어졌다.

20℃로 냉각하여 24시간 후에, 3cm의 두께를 갖는 백색 덩어리를 분쇄한다. 향을 넣고 파우더를 유체화된 상 무수 유니트로 건조시켰다. 이것을 체에 걸르면 자유롭게 유동하는 파우더가 제공되는데 이것은 다음과 같은 입자분석을 수반하였다 :

-315마이크로의 체를 사용했을때 아무것도 걸러지지않음

-315-250마이크로 사이의 체를 사용했을때 입자 30%가 걸려짐

-250-160마이크로 사이의 체를 사용했을때 입자 35%가 걸려짐

-160-71마이크로 사이의 체를 사용했을때 입자 25%가 걸려짐

-71마이크로 이하의 체를 사용했을때 입자 10%가 걸려짐 상기 파우더에 의해 츄잉껌이 다음과 같이 제조되었다 :

-껌 베이스 34/42 25중량%

-LYCASIM 80/55의 상표로 시판되는 수소화된 글루코스 시럽 20중량%

-상기 분석에 의한 가루화된 말리톨 55중량%

-향 1.2중량%

착색제 충분한 양

상기 제조를 위해 껌 베이스는 70-80℃의 온도로 가열시켜 45-50℃로 예열된 그릇에 넣었다.

LYCASIN 80/55의 상표면으로 시판되는 수소화된 글루코스 시럽을 45℃로 예열시켜 가하고 2분간 반죽하였다.

상기에서 제조된 세번째 말티톨 파우더를 가한 후 2분간 반북하고 세번째 다시 파우더를 첨가하였다.

2분간 반죽한뒤, 말티톨 파우더 나머지와 향 및 착색제를 가하였다.

2분간 다시 반죽하여 롤에 넣은후 이것을 잘랐다.

맛 테스트에 따르면 이것은 시중에서 판매되고 있는 츄잉껌 보다 “무가당”이 훨씬 높았다.

이렇게 제조된 유잉껌은 부드럽고 탄성이 있으며 끈적거리지 않았다. 단맛은 매우 상쾌한 느낌을 주었다.

Claims

(a) 말토오즈 농축도가 건조함량 50-80중량%인 말토오즈 시럽을 촉매 수소화하여, 공정조건하에 말티톨, 말토트리톨, 소르비톨, 말토테트라이톨 및 그 이상의 분자량인 수소화 생성물을 함유하는 수소화 시럽을 제조하는 단계; (b)이 수소화 시럽을 크로마토그래피 분류하여, 공정 조건하에 말티톨 농축 생성물이 건조함량 87% 1% 이상, 양호하게는 87 내지 97.5%, 더욱 양호하게는 87 내지 95.5%의 말티톨, 중합도, 즉 DP값이 4이상인 1% 미만, 양호하게는 0.70% 미만, 더욱 양호하게는 0.60% 미만의 폴리올, 5% 미만, 양호하게는 3% 미만, 더욱 양호하게는 2% 미만인 소르비톨을 함유하도록 하는 단계를 연속적으로 수행하는 말티톨 농축 생성물과 말토트리톨 농축 생성물의 동시 제조방법.
제 1 항에 있어서, (a) 단계에서 촉매 수소화된 말토오즈 시럽은 산 또는 효소 방식에 의해 액화된 25-45%의 전분밀크를 포함하며 당화작용에 의해 효소 무수성분으로 제조되는 방법.
(a) 말토오즈 농축도가 건조함량 50-80중량%인 말토오즈 시럽을 촉매 수소화하여, 공정조건하에 말티톨, 말토트리톨, 소르비톨, 말토테트라이톨 및 그 이상의 분자량인 수소화 생성물을 함유하는 수소화 시럽을 제조하는 단계; (b)이 수소화 시럽을 크로마토그래피 분류하여, 공정 조건하에 말티톨 농축 생성물이 건조함량 87% 이상, 양호하게는 87 내지 97.5%, 더욱 양호하게는 87 내지 95.5%의 말티톨, 중합도, 즉 DP값이 4 이상인 1% 미만, 양호하게는 0.70% 미만, 더욱 양호하게는 0.60% 미만의 폴리올, 5% 미만, 양호하게는 3% 미만, 더욱 양호하게 2% 미만인 소르비톨을 함유하도록 하는 단계를 연속적으로 수행함에 의해 제조되는 건조함량 65% 이상의 액상 형태이거나 이 액상을 고형화 및 건조하여 얻어진 비흡습성 건조 파우더 형태인 말티톨 농축생성물.
(a) 말토오즈 농축도가 건조함량 50-80중량%인 말토오즈 시럽을 촉매 수소화하여, 공정조건하에 말티톨, 말토트리톨, 소르비톨, 말토테트라이톨, 및 그 이상의 분자량인 수소화 생성물을 함유하는 수소화 시럽을 제조하는 단계; (b) 이 수소화시럽을 크로마토그래피 분류하여, 공정 조건하에 말티톨 농축 생성물이 건조함량 87% 이상, 양호하게는 87 내지 97.5%, 더욱 양호하게는 87 내지 95.5%의 말티톨 중합도, 즉 DP값이 4 이상인 1% 미만, 양호하게는 0.70% 미만. 더욱 양호하게는 0.60% 미만의 폴리올, 5% 미만, 양호하게는 3% 미만, 더욱 양호하게는 0.60% 미만의 폴리올, 5% 미만, 양호하게는 3% 미만, 더욱 양호하게는 2% 미만인 소르비톨을 함유하도록 하는 단계를 연속적으로 수행함에 의해 제조되는 건조함량 65% 이상의 액상 형태이거나 이 액상을 고형화 및 건조하에 얻어진 비흡습성 건조 파우더 형태인 말티톨 농축 생성물을 포함하는 습윤 또는 감미제.