NL8403233A - Werkwijze voor het produceren van poedervormige kristallijne maltose; aldus verkregen maltose. - Google Patents

Description

‘i J

VO 6611

Titel: Werkwijze voor het produceren van poedervormige kristallijne maltose; aldus verkregen maltose.

* De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het produceren van poedervormige maltose dat weinig hygroscopisch is en gemakkelijk in water oplost.

Een bekende techniek voor het bereiden van poedervormige maltose 5 omvat in het algemeen twee trappen, dat wil zeggen (1) versuikering van zetmeel om een versuikerde oplossing te verkrijgen, en (2) verpoederingvan de versuikerde oplossing, en deze twee trappen zijn aan elkaar gecorreleerd.

10 De algemeen bekende methode om een versuikerde oplossing te ver krijgen met een zo hoog mogelijk maltosegehalte is .een methode waarbij zetmeel vloeibaar wordt gemaakt met behulp van a-amylase (EC No. 3.2.1.1), zure of mechanische behandeling terwijl de hydrolyse tot een minimam wordt geregeld, en men vervolgens zowel 8-amylase (EC No. 3.2.1.2.) en 15 een onttakkingsenzym (pullulanase EC NO. 3.2.1.41., isoamylase EC NO. 3.2.1.68) tegelijkertijd op λ de vloeibaar gemaakte zetmeeloplossing laat inwerken teneinde een versuikerde oplossing te verkrijgen. Wanneer deze methode wordt gebruikt zal de suikersamenstelling van de verkregen versuikerde oplossing 85-92% maltose, een kleine hoeveelheid glucose en 20 meer dan enkele procenten maltotriose en oligosacchariden van verschillende polymerisatiegraden zijn. Naarmate de hydrolyse bij het vloeibaar maken voortschrijdt, stijgt de kans dat ketenmoleculen uit een oneven aantal glucose-eenheden worden gevormd, hetgeen een reden is voor de vorming van maltotriose (Japanse octrooipublikaties Nos. 37849/1971, 25 24060/1971, 13089/1972, 3937/1979, 3938/1979, 9739/1977, etc.). In de bovenstaand beschreven methode wordt een vloeibaar gemaakte zetmeeloplossing met een buitengewoon lage hydrolysegraad en geringe viscositeit verkregen door een zetmeeloplossing met een zetmeelconcentratie van 20% of minder vloeibaar te maken onder toepassing van de mechanische vloei-30 baazmakingsmethode, en daardoor kan een zeer zuivere maltoseoplossing met een laag maltotriosegehalte worden verkregen door genoemde oplossing te versuikeren met β-amylase (bijvoorbeeld afkomstig van sojabonen) dat een versuikeringsactiviteit in de nabijheid van 60°C vertoont, alsmede 840 323 3 V * - 2 -' een onttakkingsenzym' van microbiële oorsprong. In dit geval kan degeneratie van zetmeelmoleculen worden verhinderd door een gepaste hoeveelheid α-amylase op een gepast moment in de versuikeringstrap toe te voegen.

Tot de microorganismen behoren ook organismen als Streptomyces hygro-5 scopicus, etc., die in staat zijn tot produktie van enzymen die α-amylase zijn, maar ook in staat zijn om niet minder dan 75% maltose te produceren door hydrolyse van zetmeel. Dit enzym produceert niet alleen maltose en maltotriose door hydrolyse van zetmeel, maar werkt ook in op het maltotriose waarbij dit in maltose en glucose wordt gesplitst, 10 waarna uit het verkregen glucose en het maltotriose door transglucasi-datie maltotetraose wordt gevormd en vervolgens het maltotetraose in twee moleculen maltose wordt gesplitst. Ook is bekend dat glucoamylase een hogere affiniteit voor hoog moleculaire substraten met een grote reactiesnelheid bezit. Door gebruik te maken van gepaste combinatie van 15 de substraatspecifiteiten van deze enzymen, kan een zeer zuivers mal tose-bevattende versuikerde oplossing met een laag maltotriosegehalte worden bereid. Als andere methoden kunnen worden genoemd de methode waarbij men alleen S-amylase laat inwerken op een vloeibaar gemaakte zetmeel-oplossing met dezelfde lage hydrolysegraad als bovenstaand, of een 20 gepaste hoeveelheid α-amylase wordt toegevoegd tijdens de reactie, waardoor een versuikerde oplossing wordt gevormd die 60 tot 70% maltose (gebaseerd op het totale suikergehalte) en β-limiet dextrine (molecuul met een vertakte binding) als rest bevat. Verwijdering daaruit van dit S-limiet dextrine zal leiden tot een zeer zuivere maltoseoplossing.

25 Ook ih dit geval echter neemt de hoeveelheid maltotriose toe naarmate de hydrolyse bij het vloeibaar maken voortschrijdt, en in de praktijk worden verscheidene procenten maltotriose of meer als bijprodukt gevormd.

Bekende methoden om de als boven gevormde maltosebevattende ver-30 suikerde oplossing te verpoederen, omvatten de zogenaamde totale suiker-methode, de sproeïdroogmethode (Japanse octrooipublikaties 3937/1979 en 23325/1979), de kristalsscheidingsmethode en dergelijke. De totale suikermethode is de methode waarbij een versuikerde oplossing met een maltoseconcentratie van niet minder dan 30% (gebaseerd op de totale 35 hoeveelheid suiker) wordt geconcentreerd onder vorming van S-maltose- 8403233 - 3 - monohydraatkristallen, waardoor het gehele systeem als een vaste massa vast wordt- Dit vast geworden produkt wordt na gepaste verouderings-periode gesneden en gezee£d tot een poeder. De met deze methode geproduceerde handelsprodukten bevatten 85% maltose, ongeveer 5% elk van 5 maltotrlose/ glucose en dextrine en ongeveer 6% water. Het is echter wel bekend dat wanneer men deze produkten laat staan in een atmosfeer waarin de temperatuur 30 °C bedraagt en de relatieve vochtigheid (verder aangeduid als RH) 80% is, zij na slechts één dag ongeveer 3% water opnemen, waarbij een watergehalte van ongeveer 9 tot 9,3% wordt bereikt, en dat 10 ze ook tot op ongeveer 9% water opnemen wanneer de temperatuur 25 °C is en de relatieve vochtigheid 80% bedraagt (zie Starch Science Handbook, p. 457 (1977), Asakura Shoten, Tokyo, Japan). Verder bevatten dergelijke handelsprodukten fijne deeltjes die, ondanks het feit dat ze gezeefd zijn, enige tijd nodig hebben om in water op te lossen. Om deze reden 15 veroorzaken de moeilijk oplosbare deeltjes zelfs in kleine.:hoeveelheden fatale nadelen in toepassingen waarbij het poeder direkt wordt toege-voegd zonder dat het in water wordt opgelost en gekneed wordt zoals in fijn gehakt visvlees, chocolade, enz.

De sproeidroogmethode kan produkten met een betere oplosbaarheid 20 geven, maar het amorfe of niet-kristallijne poeder geeft in verband met zijn buitengewoon hoge hygroscopiciteit problemen als handelsprodukt (Starch Science Handbook, p. 457, 1977 gepubliceerd door Asakura Shoten). Cm deze reden is een methode voorgesteld waarbij de na concentreren van de maltoseoplossing verkregen massecuite die gedeeltelijk af gezette kristal-25 len bevat, wordt gesproeidroogd (Japanse octrooipublikatie 3937/1977).

De hier gebruikte term massecuite duidt op' een maltosesiroop die micro-kristallen van maltose bevat. In deze methode wordt de versuikerde oplossing geconcentreerd tot 70 - 80%, worden bij ongeveer 35°C entkristallen toegevoegd om in de loop van 1 tot 3 dagen kristallen te vormen totdat 30 de kristallisatiesnelheid een waarde van niet minder· dan 35% bereikt.

De verkregen massecuite wordt in een droogkolom versproeid terwijl hete droge lucht met een temperatuur van 80' tot 90 °C in de kolom wordt geleid, en het poedervormige produkt wordt langzaam op een transportband uit de bodem van de kolom af gevoerd terwijl van onder de band 40 °C warme lucht 35 naar boven wordt geblazen. Het aldus verkregen droge poeder wordt in een 8403233 « » - 4 - verouderingskolom gebracht, en zijn kristallisatie- en droogbehandeling worden voltooid door ongeveer 10 uur warme lucht door de kolom te voeren waarbij een poeder met een water gehalte van 60% wordt, verkregen. Bij beschouwing van deze werkwijze is .deze methode een combinatie van primaire 5 kristallisatie, sproeidrogen en veroudering, beoogd om een complete kristalvorm te behouden. De onderhavige uitvindérs hebben deze methode eveneens onderzocht en als resultaat hebben zij gevonden dat het ontwerpen van een continue werkwijze in verband met het feit dat de primaire kristallisatie en veroudering veel tijd vragen, nagenoeg onmogelijk is 10 en in termen van kosten ook onpraktisch is. Verder is het produkt nog steeds bijzonder hygroscopisch en daarom niet praktisch bruikbaar.

Met het oog op bovenstaand beschreven feiten hebben de onderhavige uitvinders een uitgebreid onderzoek verricht met aandacht voor de reeds bekende methoden en met het doel om een continue werkwijze voor het pro-15 duceren van kristallijne maltosepoeders te verschaffen die een geringe hygroscopiciteit hebben, niet kleven, vrij vloeiend zijn, een goed stromend vermogen hebben, gemakkelijk oplossen en die in hun poedervorm in fijngehakt vismeel, chocolade enz. kunnen worden gekneed, en als resultaat hebben zij gevonden dat de gewenste doeleinden kunnen worden 20 bereikt door een combinatie van enkele bijzondere condities. Aldus werd door de onderhavige uitvinders de onderhavige uitvinding bereikt.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het produceren van poedervormige maltose, die gekenmerkt wordt doordat een zeer zuivere maltoseoplossing, waarvan de suikersamenstelling 25 minder dan 90% maltose en niet meer dan. 2,5% maltotriose is, verkregen door enzymatische hydrolyse van een vloeibaar gemaakte zetmeeloplossing met een lage hydrolysegraad, wordt geconcentreerd tot een vaste stof-gehalte van 65 - 80%, entkristallen daaraan worden toegevoegd en primaire kristallen worden neergeslagen bij een kristallisatietemperatuur van 30 25¾^ totdat de krlstallisatiegraad (dat wil zeggen als droge maltose, gebaseerd op het vaste stoffengehalte in de massa) 50-5% bereikt, de verkregen massecuite wordt gesproeidroogd onder vorming van mal-tosepoeder, dat daarna onder hoge temperatuur en hoge vochtigheidscondi-ties wordt verouderd om de 6-anomerisatie en kristallisatie van maltose-35 monohydraat te voltooien.

8403233 • * - 5 -

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de bovenstaand beschreven werkwijze/ wordt het gesproeidroogde produkt onmiddellijk na het sproei-drogen aan een veroudering onderworpen door het bloot te stellen asui een atmosfeer met hoge temperatuur en hoge vochtigheidsgraad, welke be-5 antwoordt aan de condities dat de temperatuur 50-75°C is, de relatieve vochtigheid 50 - 70% bedraagt en de absolute vochtigheid 45 - 185 g water/kg droge lucht is, cm de S-anomerisatie en kristallisatie te voltooien.

In elk geval heeft het de voorkeur dat het sproeidrogen zodanig 10 wordt uitgevoerd dat het watergehalte van het poeder direkt na het sproeidrogen 5,5 - 7,5% bedraagt.

Wanneer de viscositeit van de massecuite na de primaire kristallisatie te hoog is, wordt bij voorkeur een gepaste hoeveelheid van dezelfde maltoseoplossing als bovenstaand vermeld, daaraan toegevoegd om de 15 viscositeit bij de kristallisatietemperatuur te verlagen tot een waarde die niet hoger is dan 70.000 centipoise, voordat deze aan het sproeidrogen wordt onderworpen.

De verpoedering volgens de onderhavige uitvinding vertoont overeenkomsten met de bovenstaand besproken bekende methoden doordat hij kristal-20 lisatie van primaire kristallen, sproeidrogen en verouderen omvat. De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is echter nieuw en bijzonder door de keuze en combinatie van de bovenstaand vermelde bijzondere condities .

De onderhavige uitvinding zal in groter detail worden uiteengezet 25 waarbij gedeeltelijk verwezen wordt naar de bijgaande tekening waarin fig. 1 een grafiek voor stelt, die het verband tussen de temperatuur/ vochtigheidscondities in de verouderingstrap en de specifieke rotatie van het produkt weergeeft, en fig. 2 een grafiek voorstelt, die het verband tussen de temperatuur/vochtigheidscondities in de verouderings-30 trap en het watergehalte van het produkt weergeeft.

De onderhavige uitvinders hebben enkele nieuwe feiten gevonden tijdens een vergelijking en onderzoek van de verbanden tussen enerzijds de suikersamenstelling van maltoseoplossingen en anderzijds de primaire kristalliseerbaarheid, sproeidroogbaarheid, en verouderbaarheid daarvan 35 alsmede de hygroscopiciteit en het evenwichtswatergehalte van het produkt.

840 323 3 * 6 · 4 *

De onderhavige uitvinders hebben op de eerste plaats gevonden dat het maltotriosegehalte van een maltoseoplossing een aanzienlijke invloed uitoefent op de kristalliseerbaarheid van primaire kristallen, de viscositeit van de massecuite en hygroscopiciteit (het evenwichtswatergehalte) van 5 het produkt. Men heeft gevonden dat het.effect van het glucose, malto-tetraose en maltopentaosegehalte klein is in vergelijking met dat van het maltotriosegehalte, maar dat door het maltotriosegehalte in de maltoseoplossing te verlagen tot niet meer dan 2,5% (gebaseerd op het totale suikergehalte in de oplossing), de vorming van primaire kristallen van 10 maltose zeer gemakkelijk wordt en dat de viscositeit van de massecuite bij een kristallisatiegraad van 50-5 %een Brix graad (verder aangeduid als Bx) van 68 - 72 niet meer dan 40.000 centipoisé wordt, waardoor sproei-drogen van de massecuite zeer gemakk'elijk wordt.

Verder is gevonden dat het de voorkeur verdient om de sproeidroog-15 conditie zodanig te regelen dat het watergehalte van het gesproeidroogde produkt 5,5 tot 7,5% bedraagt, en dat dit produkt wordt verouderd in een atmosfeer met hoge temperatuur en hoge vochtigheidsgraad waarin de tem- * peratuur bij voorkeur 50 tot 75 °C, de relatieve vochtigheid bij voorkeur 50 tot 70% en de absolute vochtigheid bij voorkeur 45 tot 185 g water/ 20 kg droge lucht bedragen.

Om een oplossing met een zowel laag maltotriosegehalte als een hoog maltosegehalte te verkrijgen, is bekend dat de zetmeelconcentratie in het uitgangsmateriaal verlaagd moet worden en het enzym onder juist gekozen condities moet worden toegepast. In de praktijk is het echter 25 zeer lastig om het gewenste doel direkt te bereiken. Wanneer een regeling van het maltotriosegehalte op een waarde van niet meer dan 2,5% wordt nagestreefd zoals in de onderhavige aanvrage het geval is, is het daarom praktisch om de versuikerde oplossing aan een chromatografische scheidingstechniek onder toepassing van adsorbentia te onderwerpen.

30 Meer in het bijzonder kan de selectieve adsorptie/elutiemethode met anione uitwisselingsharsen (Japanse octrooipublikaties 4239/1981 en 46290/1979) die op zichzelf bekend is, worden toegepast. Volgens deze methode kan een waterige oplossing met een buitengewoon hoge maltose-zuiverheid (89 tot 98%, gebaseerd op het totale suikergehalte) worden 35 verkregen. Het heeft echter de voorkeur dat een gesimuleerd bewegend 8403233 < t - 7 - bedsysteem wordt gebruikt met poreuze Na-type katione uitwisselingsharsen. Een versuikerde oplossing kan worden gefractioneerd in maltose en polymere oligosacchariden van hogere orde dan maltotriose door middel van de gesimuleerde bewegend bedmethode. Wanneer bijvoorbeeld een versuikerde op-5 lossing met een suikersamenstelling van 60 tot 70% maltose en voor de rest 8-limiet dextrine, zoals verkregen wordt door de eerdervermelde vloeibaar gemaakte zetmeeloplossing met een lage hydrolysegraad te ver-suikeren met alleen S-amylase, aan de bovenstaand beschreven scheidingsprocedure wordt onderworpen, wordt hij onder normale condities in twee 10 fracties verdeeld, namelijk een maltosefractie van ongeveer 55 tot 65%, gebaseerd op het totale suikergehalte, en een oligosaccharidefractie van ongeveer 35 tot 45% op dezelfde basis. De fractioneringssnelheid tegen de maltosefractie van verscheidene sacchariden is 70 tot 80% voor maltose en 55 tot 65% voor glucose, terwijl die van maltotriose en 15 andere oligosacchariden slechts 8 tot 15% bedraagt, waarbij de meeste daarvan naar de oligosaccharidefractie bewegen. Dit betekent derhalve dat een maltosefractie die niet meer dan 2,5% maltotriose bevat, door één scheidingsbewerking wordt verkregen in een hoeveelheid van ongeveer 55 tot 65%, gebaseerd op het totale gewichtspercentage suiker in de uitgangs-20 oplossing. De oligosaccharidefractie kan worden versuikerd tot glucose door de inwerking van glucoamylase wanneer dit aan een versuikeringsvat ten behoeve van de vorming van glucose wordt toegevoegd, zodat deze zonder verliezen benut kan worden.

Door derhalve de bovenstaand vermelde methoden op gepaste wijze te 25 gebruiken, kan een versuikerde waterige oplossing worden verkregen met een suikersamenstelling van niet minder dan 90% maltose en niet meer dan 2,5% maltotriose door enzymatische hydrolyse van een vloeibaar gemaakte zetmeeloplossing met een lage hydrolysegraad (bijvoorbeeld dextroseêquivalent of DE-waarde van minder dan 10, bij voorkeur 3-7) 30 en daaropvolgende afscheiding van hoog moleculaire oligosacchariden.

De zeer zuivere maltoseoplossing wordt daarna aan de primaire kristallisatie, sproeidroogbewerking en veroudering welke onderstaand Worden uiteengezet, onderworpen.

Van belang voor de gewenste verpoedering van maltose is dat reke-35 ning wordt gehouden met zijn kristalvorm. De S-maltosemonohydraatkristal- 8403233 4 l - 8 - len 2ijn niet hygroscopisch en de S-maltoseanhydrische kristallen zijn - hygroscopisch. Het a,0-complex kristallijne maltose heeft eveneens het voordeel dat het wat hygroscopiciteit betreft niet erg verschilt van het 8-maltosehydraat, gemakkelijk oplosbaar is en gemakkelijk uit een viskeuze 5 vloeistof wordt gekristalliseerd. Terwijl het water opneemt treedt echter een voortschrijdende anbmerisatie op en verandert het uiteindelijk in 8-maltosemonohydraat, op grond waarvan het S-maltosemonohydraat geacht wordt de meest stabiele vorm te zijn (Hodge,et al., Cereal Science Today, 1972). De 8-vorm kan gemakkelijk van de a-vorm worden onderschei-10 den door de specifieke rotatie te meten.

In de methode volgens de onderhavige uitvinding wordt ongeveer 45 tot 55% maltose, dat zich in de versuikerde oplossing bevindt (zeer zuivere maltoseoplossing), neergeslagen in de vorm van kristallen of microkristallen bij de primaire of eerste kristallisatietrap, en wordt 15 de resulterende massecuite gesproeidroogd öm het meeste water te verdampen waardoor het watergehalte van het gesproeidroogde produkt 5,5 tot- 7,5% . wordt, hetgeen hoger is dan de voorrkristallisatie benodigde 5%. Op dit punt blijft nog ongeveer 20 tot ongeveer 30% maltose in de vorm van a-anomeer over. Om deze reden omvat de volgende verouderingstrap bij 20 voorkeur die condities waaronder absorptie van water, nodig voor kristal-- lisatie, omzetting in 3-anomeer, vorming van gehydrateerde kristallen en drogen (verwijdering van overmaat water) kunnen worden gerealiseerd.

De onderhavige uitvinders hebben gevonden dat de verouderingstrap van de bekende methoden alleen belang hecht aan het drogen zodat een lange 25 tijdperiode nodig is. Volgens de Japanse octrooipublikatie 27325/1979 bijvoorbeeld, waarin een versuikerde oplossing die 7,5 tot 11,5% maltotriose bevat, voor de veroudering wordt gebruikt, wordt de veroudering uitgevoerd onder de condities dat de oplossing gedurende 5 tot 18 uur verouderd wordt bij 25°C, 60% relatieve vochtigheid; 30 28ÖC, 64% relatieve vochtigheid en 30°C, 60% relatieve vochtigheid, hetgeen correspondeert met 10 tot 16 g water/kg droge lucht absolute vochtigheid, en vervolgens gedurende 12 tot 16 uur in een lucht met lage vochtigheidsgraad. Voor het uitvoeren van een dergelijk langdurende veroudering zijn de apparatuurgebonden kosten zeer hoog.

3403233 - 9 -

De onderhavige uitvinders hebben een uitgebreid onderzoek verricht waarbij belang werd gehecht aan een omzetting in g-maltosemonohydraat-kristallen in een zo kort mogelijke tijdsperiode, en hebben gevonden dat de eerdervermelde waterabsorptie, β-anomerisatie, vorming van gehydra-5 teerde kristallen en drogen uitgevoerd kunnen worden in een korte tijdsperiode onder beperkte hoge temperatuur/hoge vochtigheidsgraadcondities.

Het gedrooge poedervormige maltose werd met betrekking tot de volgende vier eigenschappen gemeten: (1) hygroscopiciteit, (2) evenwichts-watergehalte, (3) vrijvloeiend vermogen en (4) specifieke rotatie.

10 De hygroscopiciteit werd getest door het testmonster gedurende 1 tot 7 dagen bij 30 °C en een relatieve vochtigheid van 80% te laten staan, waarbij de wateropname met het verstrijken van de tijd werd gemeten. In deze test werd het watergehalte op het moment van evenwicht aangegeven als het evenwichtswatergehalte. Het vrijvloeiend vermogen 15 werd beoordeeld in termen van de volgende vier kwaliteiten. A, B, CenD, al. naar gelang de toestand van het testmonster nadat het 24 uur de bovenstaand vermelde hygroscopiciteitstest had doorstaan: A : Behoudt dezelfde vrij vloeiende rulle vorm. als aan het begin van de hygroscopiciteitstest.

20 B, C, D : Er worden klonters gevormd, en er wordt waargenomen of de klonters al dan niet gemakkelijk invallen.

De specifieke rotatie werd als volgt bepaald: vijf gram (op droge basis) van het monster werd opgelost in 50 ml dimethylformamide (DMF), en de óptische rotatie werd gemeten op een 200 mm dikke laag van de 25 oplossing en zijn vijfvoudige waarde werd aangegeven als de specifieke rotatie [alg.

De verpoederingstrappen volgens de onderhavige uitvinding zullen achtereenvolgens hierna in groter detail worden toegelicht. De suiker-samenstelling van de versuikerde oplossing, zoals bovenstaand beschreven, 30 zal zijn dat het maltotriosegehalte niet meer dan 2,5% en het maltose- gehalte niet minder dein 90% bedragen. Deze oplossing werd geconcentreerd om primaire maltosekristallen te doen neerslaan.

Men liet een thermostabiel a-amylase (SPITASE HS Nagase & Co., Ltd) inwerken op een vloeibaar gemaakte zetmeeloplossing (20% zetmeelgehalte), 35 zoals verkregen met de welbekende mechanische methode van vloeibaar maken, % 8403233 « « - 10 - bij 105 °C om de hydrolysegraad op 1/3 te brengen. Na instelling op een pH van 4/5 werd de oplossing bij 60°C gedurende 24 uur versuikerd met toevoeging van een in de handel .verkrijgbaar β-amylase van sojabonenoorsprong. De versuikerde oplossing werd na zuivering volgens de ge-5 bruikelijke methode gescheiden in een maltosefractie en een oligosaccha-ridefractie door chromatografie volgens een gesimuleerd bewegend bed-systeem met een Na type kationenuitwisselingshars. Door de beide fracties in verschillende relatieve hoeveelheden te mengen worden maltoseoplossingen met verschillende maltotriosegehalten bereid. De ver-10 poederingsproef werd- iiitgevoerd door deze oplossingen volgens de methode van de onderhavige uitvinding te gebruiken. De resultaten worden getoond in tabel A.

84 0 123 3 % - 11 -

TABEL A

Vergelijking- van de verpoedering- van. maltoseoplos-singen met verschillende maltotriosegehaltes

monster A B C

t r > suiker- Glucose 1,0 1/0 1/0 ! samenstel- _____________________________________________________ ling

Maltose 90,9 89,6 90,4

Maltotriose 0,5 2,5 4,0 ----- of hoger 7,6 6,9 4,6 .CarjdÜïLes voor het bereiken Bx 72,0, Bx 74,8 Bx 79,8 w «a ksjgjalUKtiMMl- 30.c 12jwl jp.C.UuxeB 30°C,12uren heid van 50—5%

Mate van oververzadiging van de maltoseoplossing 1,52 1,58 1,70

Viscositeit van dezelfde oplossing als boven 11200 83500 1160000 (c.p.) sproeicondities Directe, ver- verdund tot verdund tot sproeiing Bx 72 met een Bx 68 met een Bx 49/30°C Bx 49/30°C | maltoseoplos- maltoseoplos-sing en ver- sing en ver- sproeid sproeid

30500 cp 30°C 20800 cp 30°C

verouderingscondities 60ÖC,65% RE idem idem 2 uren aT^ChtS"1“r* 7,51% 8,07% 9,12% genax&s dukt sPccifie^6 rotatie +115,0 +118,0 +119,8

Mp_|__j__

vrij vloeiend vermogen A B C

8403233 # « - 12 -

De voor primaire kristallisatie benodigde concentratiegraad is in het gebied van 65 tot 80% (als vaste stofgehalte), en de lagere waarden daarvan zullen voldoende zijn wanneer de maltosezuiverheid groter is en het maltotriosegehalte lager is.

5 Zoals Tabel A laat zien, zal Bx 72 voldoende zijn voor het geval waarin het maltosegehalte ongeveer 91% en het maltotriosegehalte minder dan 1% bedragen, en zal zelfs Bx 65 voldoende zijn voor een maltosegehalte van ongeveer 95%. Daarentegen is een Bx gebied van 75 tot 80 essentieel wanneer het maltotriosegehalte meer dan 2% bedraagt. De toe-10 gevoegde hoeveelheid entkristallen is een niet erg belangrijke factor en in het algemeen zal een hoeveelheid van. 0,1 tot 1,0% (als vaste maltose gebaseerd op het totale suikergehalte) voldoende zijn.

De kristallisatietemperatuur ligt bij voorkeur in het gebied van f· 25-5°C om redenen van economie en uitvoerbaarheid.

·{· 15 De kristallisatiesnelheid moet worden gebracht op 50-5%. De vis cositeit van een massecuite op het punt dat de primaire kristallisatie is voltooid, varieert sterk met het maltotriosegehalte. Wanneer de massecuite een viscositeit van minder dan 30.000 cp heeft (bij de kristallisatietemperatuur)., kan hij onmiddellijk aan sproeidrogen worden onder-20 worpen. Wanneer de massecuite die de primaire kristallen bevat een hogere viscositeit dan 30.000 cp heeft, wordt hij verdund tot een viscositeit van minder dan 70.000 cp, bij voorkeur ongeveer 30.000 cp door hem te mengen met een gepaste hoeveelheid maltoseoplossing van dezelfde temperatuur als de massecuite die verkregen is door een versuikerde oplossing 25 met dezelfde suikersamenstelling te concentreren tot verzadiging (maar voor kristallisatie) van het daarin aanwezige maltose, en wordt hij vervolgens onderworpen aan sproeidrogen.

Als sproeidroger kan men een roterende schijfverstuivertype of een mondstukverstuivertype gebruiken, en de heteluchtstroom in de droger kan 30 een horizontale parallelle stroom, een vertikale neerwaartse parallelle stroom en een vertikale gemengde opwaartse stroom zijn. Bij voorkeur worden echter combinaties van een roterende schijf type verstuiver en een vertikale neerwaartse parallelle stroom of vertikale gemengde opwaartse stroom gebruikt. De temperatuur en stroomsnelheid van droge hete lucht 35 en de stroomsnelheid van de massecuite worden bij voorkeur op gepaste 84,9 323 3 •λ - 13 - % wijze geregeld zodat het watergehalte van het resulterende droge poeder binnen een gebied van 5/5 tot 7/5% ligt. Oe stroomsnelheden van de droge hete lucht en de massecuite worden derhalve bepaald onder de conditie dat de temperatuur van de hete lucht in een bereik van 80 tot 5 120eC ligt.

Een volgend belangrijk punt zijn de verouderingscondities na het sproeidrogen. Alle door spxoeidrogen verkregen poeders hebben nog niet de volledig uitgegroeide S-maltosemonohydraatkristallijne vorm en het maltosepoeder bevat ongeveer 20 tot ongeveer 30 a-maltose.

10 Een poedervormige maltose werd bereikt door een versuikerde oplos sing (suikersamenstelling: maltosegehalte 92,5% en maltotriosegehalte 2,2%) te concentreren tot een concentratie van 75% om een primaire kristallisatie uit te voeren, de resulterende massecuite (watergehalte 5,5 tot 6,0%) te sproeidrogen en het verkregen poeder te verouderen 15 onder condities van 30°C, 55% RH, gelijk aan de welbekende condities.

Oe hygroscopiciteitstest (na staan gedurende drie dagen) en de test op het vrijvloeiend vermogen (na staan gedurende één dag) werden uitge— voerd aan het poedervormigs- maltose om de vereiste verouderingsti j d te bepalen. De resultaten worden gezamenlijk getoond in tabel B, waaruit men 20 kan zien dat alle monsters een lange verouderingstijd van 10 uur of langer vereisten.

Tegelijkertijd werd ook een hygroscopiciteitstest uitgevoerd aan een in de handel verkrijgbaar-poedervormig maltose (watergehalte 6,33%) en gevonden werd dat de wateropname na één dag 2,93%> na twee dagen 25 3,20% en na zeven dagen 3,25% bedroeg, hetgeen laat zien dat het maltose na de opname van ongeveer 3% water gestabiliseerd was. Het evenwichts-watergehalte bedroeg op dat moment 9,3%.

8403233 - 14 - α» i c I to to © © © S Μ -Ρ >σ , H υ » S'- -~· ο >4 to η α <* > Λ Μ Ό © w © Ρ Ο Μ ο Ö» C 3 ο ο ο ο αο νο Ό ij I U φ w —4 4-4 4-4 ι-4 4-1 Ή “ βΌΛ_, <2 to U 73 -ζ Ο G © G η Η Ο © ©l © Ή 2 > > +J Η 4J g '~ . 1 ι I I— ...... 1 ........... — tn

-P

< < rj ©

oi o* -P

co —ι to to - - u O 4-» to 04 --------

O

© < < a, < to «3 pc to © vO n 4-1 4H 04 vovo 0» O' 4-n 04 04 4-4 ' o <n 4-1 >1 0 * % ^ a s

**4 ^ H O ^ H

© © ..' I" .............— II. ................ ........." ............ Ό > © *0

< << < Q Q Ό G

η © 33 C4 o Ο ’-Π Ul 04 to to g 4-4 04 4-44-10 01 4-4 . N © >* — — — - — o dP- Λ 4-4- 4* 4*4 4-4 0 4-4 Pl-i in g ® > • if) © - -........- —----------------------------------------------- "" ·»"> U C to

- 0 -HP

CJ —· <rt;<:<JQQH> a

Ο ΌΟ m 041001 Γ» Ό -P

n -n *-4 04 04 04 01 oo © ©

•H * -. - - - - -P -C

Tl -P -4 4-4 4-4 O -H _ to m a © Λ 0» .........................— 11"....... ................ ......................- — . © Ό G P Ή 4)3--) >4 Ή

τη w ¢0- tt S3 » . Q ' Ω © M

-to © a +j tj cq ο* ω oo 04 04 cn > to 03 3 ΓΊ 04 04 4-4 O 01 _ ©

Bt o — 4- - — *» ©+>

C 14· 4-4 4^ 4-4 4-4 4^ O ,irf .G

to © ® 0

Sj Ci · ...........— -to © © to to Ό CJ ¢0 ca U fl o © s a o 04 in-icn oio- 3© 14 VO ΓΊ 04 04 0 4-401 C 4-) 0) ------

> -T 4-4 4-4- *-4 4-4 0 © G

Ό © ffl _..................... - _ ^ fi 0 j ® *9

3 OÜÜQOQCS

a o >1 ri· 4ή» o- moi.io co o 4->w £ en 04 04 Ο O *-· — S - 4 — "4 H © 4-4 4-4 4-1 4-4 4-4-4-4 © Ό

_ "i G

------------------- 4J ©

G

© 0

Q ytJQ QQ Ό 4J

04 if) m it oo ωη* G G

in ΓΟ ΟΙ o *« ο Ή <u «. B, s V V ·.

t-4 T-ι *-l W -*-4 1-» ·· £ I____ , ---------------- d) cr>

C C G

0) φ *H

to to Η # © 40 to toto G Ό 01 © © 2

τη > c G-W G -PS

•to -to © © © © 0)

to Ό to to-to to to O

toG© ©toto = ©to to

© © Φ to © ,Μ to© X

4J4J3 ©-P0 S-P p ©MO S © to Sens to to © to totoO toto Ü too© Ototo 20'

^<4J> Cj4iS GJ4 S

P

© © 4H 04 en to in 10 1 8403233 __ - 15 -

In verband met het bovenstaande hebben de/onderhavige uitvinders een breder bereik van de temperatuur/vochtigheidsgraadcondities onderzocht en verrassenderwijze vastgesteld dat bepaalde hoge temperatuur/ hoge vochtigheidscondities buiten de conventionele opvattingen voor de 5 veroudering een grotere voorkeur hebben teneinde het doel van de onderhavige uitvinding te bereiken. De onderhavige uitvinders hebben een veroudering uitgevoerd onder verscheidene condities van 40 tot 80°C (temperatuur) en 40 tot 70% (BH), waarbij ze met het verstrijken van de tijd monsters namen en de specifieke rotatie, het watergehalte, de hygro-10 scopiciteit en het vrijvloeiend vermogen van het produkt maten. De resultaten worden gedeeltelijk in de figuren 1 en 2 weergegeven. Fig. 1 toont de specifieke rotatie na 2 uur veroudering en fig. 2 toont het watergehalte na 2 uur veroudering. Na een totale beoordeling van deze resultaten is gevonden dat wanneer de temperatuur x vochtigheidsconditie 15 50eC x bij voorkeur 60-70% RH, 60°C x bij voorkeur 50-70% BH of 70°C x bij voorkeur 50-70% RH is, een volledig verouderd poedervormig maltose, gestabiliseerd voor wat betreft zowel de S-anomerisatie als het watergehalte, wordt, verkregen na een verouderingstijd van slechts 2 uur of korter.

20 In tegenstelling hiermee vergen bij temperaturen beneden 50 °C zowel de S-anomerisatie als het drogen een lange tijdsperiode waardoor het doel van de onderhavige uitvinding niet wordt bereikt. Onder hogere temperatuur (boven 75°C)/hoge vochtigheidscondities, vergen niet alleen zowel β-anomerisatie als drogen een lange tijdsperiode, maar leidt ook 25 een kleine verandering van de temperatuur (bijvoorbeeld verandering in de atmosferische temperatuur) tijdens de uitvoering tot gecondenseerd water, zodat dergelijke temperaturen niet praktisch zijn.

Wanneer de vochtigheid een lage waarde heeft van minder dan 50% RH, kan in voldoende mate worden gedroogd, maar vergt s-anomerisatie een 30 lange tijdsperiode. Daardoor is het drogen voltooid voordat de S-anomerisatie is voltooid, zodat het gewenste stabiele maltosepoeder niet wordt verkregen.

Zoals bovenstaand is beschreven, waren de bijzondere verpoederings-condities in de veroudering na_ het sproeidrogen volgens de onderhavige 35 uitvinding niet eerder bekend. De werkwijze wordt gekenmerkt doordat als 840 3233, - 16 - gevolg van het uitvoeren van de veroudering onder de hoge temperatuur/ hoge vochtigheidscondities van een dergelijk beperkt bereik als bovenstaand is aangegeven, alle waterabsorptie die gesproeidroogde poeders ,a> nodig hebben voor kristallisatie, 8-anomerisatie, vorming van gehydra-5 teerde kristallen en drogen (verwijdering van overmaat water) bereikt wordt in een verouderingstijd van slechts 2 uur of minder, waardoor gestabiliseerde vrijvloeiende kristallijne poedervormige maltose met lage hygroscopiciteit kan worden verkregen. Dit is zeer bruikbaar voor het ontwerpen van een continu proces.

10 Als resultaat van. tests aan de aldus verkregen testmonsters met betrekking tot vrijvloeiend. vermogen en hygroscopiciteit, werd verder gevonden dat de veroudering moet worden uitgevoerd in een atmosfeer die 'voldoet aan de conditie dat de temperatuur 50 tot 75 °c bedraagt en de > relatieve vochtigheid 50 tot 70% bedraagt, de absolute vochtigheidsgraad 15 45 tot 185 g water/kg droog· produkt is. Onder deze condities vindt waterabsorptie plaats tijdens de eerste 30 minuten en wordt daarna overmaat water verwijderd door drogen, waarbij gestabiliseerde poedervormige maltosekristallen met lage hygroscopiciteit en een watergehalte van. 5 tot. 7% en een specifieke rotatie van minder dan [a]D+118° 20 (DUF, droge basis) kunnen worden geproduceerd.

Van deze verouderingscondities heeft de grootste voorkeur een tenqperatuur van 60 tot 70°C en een relatieve vochtigheid van 62 tot 68% en 90 tot 150 g water /kg droge lucht absolute vochtigheid. Onder deze condities kan een gestabiliseerd kristallijn maltosepoeder met lage 25 hygroscopiciteit en een watergehalte van 5 tot 6% en een specifieke rotatie [a]^ van 114 tot 117 met een goede reproduceerbaarheid worden geproduceerd.

Verder heeft het de voorkeur dat het poeder in elk gedeelte uniform verouderd wordt .bij de hoge temperatuur en hoge vochtigheidsgraad. De 30 volgende verouderingstest werd uitgevoerd. Een gesproeidroogd monster werd in een cilindrisch vat geplaatst, dat voorzien was van een draad-net aan de bodem op variërende laagdiepten vein 5, Ί0 én. 20 cm,v/en- werd · verouderd terwijl hete lucht vanaf de bodem door het draadnet werd gevoerd zodat de atmosfeer in het vat 60°C, 65% BH (absolute vochtigheid 35 91 g water/kg droge lucht) was. Als gevolg werd vastgesteld dat een 8403233 - 17 - complete anomerisatie van a-maltose tot 8-maltose ongeveer 1,5 uur vergde voor een diepte van 5 tot 10 cm,en ongeveer 2 uur vergde.voor een diepte van 20 cm- Uit de resultaten van de hygroscopiciteitstest, zintuigelijke test en watergehaltetest, werd verder ook gevonden dat met een 5 kolomtype verouderingsapparatuur een monsterlaag niet meer dan 20 cm diep kon zijn. De onderhavige uitvinders hebben derhalve vastgesteld dat het de voorkeur heeft om een lopende transportband of gefluïdiseerd bedtype verouderingsapparatuur te gebruiken zodat de verouderingstrap welke waterabsorptie, anomerisatie en kristallisatie omvat, continu en 10 uniform in de bovenstaand beschreven atmosfeer kan worden uit gevoerd.

Derhalve wordt in een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding het droge poeder dat uit de sproeidroger komt, onmiddellijk afgevoerd naar een continu gefluïdiseerd bedtype verouderingsapparatuur in een dunne laag en continu geleid door een atmosfeer die aan de boven-15 staand vermelde hoge temperatuur-hoge vochtigheidcondities voldoet, totdat de gewenste veroudering voltooid is. Wanneer het verouderde pro-dukt een hoog vochtgehalte bezit (dat wil zeggen meer dan 7%), wordt dit bij voorkeur gedroogd tot een vochtgehalte van 5-6,5%. Deze droogbewer-king kan eveneens continu worden uitgevoerd met hete lucht door een 20 transportband of gefluïdiseerd bedtype droger.

De uitvinding zal verder in het bijzonder aan de hand van de volgende voorbeelden nader worden toegelicht.

VOORBEELD I

Een vloeibaargemaakte zetmeeloplossing met een lage hydrolysegraad -25 (dextrose equivalent (DE), 6,0) werd bereid door α-amylase (SPITASE HS, afkomstig van Nagase & Co., Ltd.) te laten inwerken op een 30%-ige waterige oplossing van in de handel verkrijgbare maïszetmeel (geproduceerd door Sanwa Denpun K.K.) volgens een welbekende methode. Aan de oplossing werd een in de handel verkrijgbaar 8-amylase van sojabonen-30 oorsprong (geproduceerd door Nagase & Co., Ltd.) toegevoegd in een hoeveelheid van 0,2%, gebaseerd op de zetmeel (op droge basis), en de versuikeringsreactie werd uitgevoerd bij een pH van 5,0 en bij 60°C gedurende 24 uur waarbij een versuikerde oplossing werd verkregen met een suikersamenstelling van 60% maltose en 9,8% maltotriose. De verkregen 35 oplossing werd na te zijn onderworpen aan filtratie, ontkleuring, zuive- 8403233 \ - 18 - ring met een ionenuitwisselingshars en concentratie volgens de gebruikelijke methode, bevrijd van oligosaccharide door gesimuleerd bewegend bedsysteem chromatografie over Na-type kationenuitwisselingshars (Mitsubishi Chemical Industries, Ltd*) waarbij een zeer zuivere maltose-5 oplossing (fractie) werd verkregen die overeenkwam met 58% van het totale suikergehalte. De suikersamenstelling van deze zeer zuivere maltose-oplossing, bepaald met high-performance liquid chromatography (HPLC) was als volgt:

Glucose 1,0% 10 Maltose 90,9%

Maltotriose 0,5% DB - 4 7,6%

Deze oplossing werd door vacuumconcentratie geconcentreerd tot Bx: 72, en 5 kg van het verkregen concentraat werd in een gesloten vat-15 type kristallisator gebracht (volume 6 liter), voorzien van een tempera-tuurregelingsmantel en een roer der. Op het moment dat de temperatuur van de oplossing 30°C bereikte (o verver zadi gingsgraad van maltose 1,52) , werden enten (8-maltosemonohydraatbevattende massecuite met dezelfde samenstelling als het bovengenoemde concentraat) toegevoegd in een hoe-20 veelheid van 0,5% (als omgezet in droge maltosebasis), gebaseerd op het vaste stofgehalte van de oplossing, en werd een primaire kristallisatie uitgevoerd gedurende 12 uur bij 30°C met 80 omwentelingen per minuut.

De door de kristallisatie verkregen massecuite bleek S-maltosehydraat in de vorm van fijne kristallen te bevatten (driehoekige plaatvormige 25 kristallen met een afmeting van ongeveer 20 jm volgens microscopische waarneming) en de kristallisatiegraad bedroeg 48%, zoals omgezet in de droge maltosebasis, gebaseerd op het vaste stofgehalte van de massecuite.

De viscositeit van de massecuite bedroeg 11.200 cp (B-type viscometer).

Deze massecuite werd direkt gedroogd in een sproeidroger, welke een 30 roterende schijftypeverstuiver en een vertikale neerwaartse parallelle stroomtypeblazer omvatte, terwijl de hete-luchtinlaat op 80°C werd gehouden, om een vloeiend poeder· te verkrijgen met een watergehalte van 6,2%.

8403233 - 19 -

Dit poeder werd onmiddellijk verspreid in een dikte van ongeveer 0,5 tot ongeveer 1,0 cm in een oven met constante temperatuur en constante vochtigheidsgraad, gehouden op 60eC en 65% RE (absolute vochtigheid 91 g water/kg droge lucht), en werd gedurende 2 uur verouderd. Het 5 poeder had na veroudering een watergehalte van 6,4% en een specifieke . rotatie £al_„_ van +115,0°, en vertoonde weinig hygroscopiciteit, zelfs ytv in een atmosfeer van 30°C x 80% RH, en behield de rulle vorm met uitstekend vloeiend vermogen. Het evenwichtswatergehalte onder dezelfde conditie bedroeg 7,5%.

(

10 VOORBEELD II

Op dezelfde wijze als in voorbeeld I werd een zeer zuivere maltose-oplossing met een suikersamenstelling van 89,6% maltose en 2,5% mal to— triose verkregen.

Deze oplossing werd geconcentreerd tot Sx 74,8 en primair gekris-15 talliseerd gedurende 12 uur in de bovenstaand beschreven kristallisator onder de condities dat de temperatuur van de oplossing 30 °c bedroeg (oververzadigingsgraad maltose 1,58); de hoeveelheid entmateriaal 0,5% was en het omwentelingenaantal 80 omwentelingen per minuut bedroeg.

De massecuite bleek bij voltooiing van de primaire kristallisatie 20 een groot aantal S-maltosehydraat fijne kristallen te bevatten en de kristallisatiegraad was 47%. De viscositeit bedroeg 83.500 cp. Deze massecuite werd verdund tot Bx 72 door te mengen met 11 %-; (gebaseerd op de massecuite) van een Bx 49 oplossing met dezelfde samenstelling en temperatuur, zodat het kristalgehalte 47% en de viscositeit 30.500 cp 25 bedroeg. De resulterende massecuite werd gesproeidroogd op dezelfde wijze als in voorbeeld I waarbij een poeder werd verkregen met een watergehalte van 5,8%. Onmiddellijk daarna werd het poeder gedurende * 2 uur verouderd in een gefluidiseerd bedtype verouderingsapparatuur in een atmosfeer van 60°C x 65% RH, en daarna gedurende 2 uur gedroogd in 30 een hete luchtdroger die op 40°C werd gehouden, waarbij een poedervormig maltose werd-verkregen.

Dit poeder had een watergehalte van 6,2% en een specifieke rotatie [al-.— van +118,0°, vertoonde weinig hygroscopiciteit onder een conditie van 30 °C x 80% RH en behield een rulle vorm met een uitstekend vloeiend 35 vermogen.

8403233 ' \ - 20 -

VOORBEELD III

Een vloeibaar gemaakte zetmeeloplossing met een lage hydrolyse-graad (DE 1,0), op een soortgelijke wijze bereid als in voorbeeld I onder toepassing van een 20%-ige waterige suspensie van in de handel 5 verkrijgbare aardappelzetmeel, werd gedurende 72 uur versuikerd waarbij een versuikerde oplossing werd verkregen met een suikersamenstelling van 70% maltose en 6% maltotriose. De verkregen oplossing werd na onderworpen te zijn aan filtratie, ontkleuring, zuivering met ionenuitwisse-lingshars en concentratie van de gebruikelijke methode, van oligosaccha-10 riden bevrijd door gesimuleerd bewegend bedsysteem chromatografie over

Na-type kationenuitwisselingshars waarbij een zeer zuivere maltoseoplossing (fractie) werd verkregen met een suikersamenstelling van 96,2% maltose en 1,1% maltotriose. De maltoseopbrengst in de maltosefractie bedroeg 62%, gebaseerd op de totale hoeveelheid suiker. De maltoseoplossing 15 die aldus was verkregen, werd geconcentreerd tot Bx 65 en primair - gekristalliseerd gedurende 12 uur onder de conditie dat de temperatuur van de oplossing 20°C (oververzadigingsgraad van maltose 1,59), de hoeveelheid entmateriaal 0,5% en het rotatieaantal 80 omwentelingen per minuut bedroegen. De aldus verkregen massecuite had een kristallisatie-20 graad van 52% en een viscositeit van 25.000 cp. Deze massecuite werd direkt gesproeidroogd terwijl de hete lucht inlaat op 80°C werd gehouden, waarbij een poeder werd verkregen met een watergehalte van 5,5%. Dit poeder werd daarna, gedurende 2 uur verouderd in een gesloten type oven met constante temperatuur en constante vochtigheidsgraad, gehouden op • 25 60°C en 65% RH, waarbij een poedervormig maltose werd verkregen.

Dit poeder had een watergehalte van 6,0% en een specifieke rotatie Eajp van +114° (DMF, droge basis), vertoonde weinig hygroscopiciteit onder de conditie van 30 °C x 80% RH en behield een rulle vorm met een uitstekend vloeiend vermogen. Het evenwichtswatergehalte onder dezelfde 30 conditie bedroeg 6,5%.

VOORBEELD IV

Dit voorbeeld illustreert de produktie van poedervormige maltose op technische schaal, in staat tot produktie van ongeveer 80 ton/dag verpoederde kristallijne maltose.-- 8403233 t - 21 -

Een maiszetmeelsuspensie met een concentratie van 25% werd na instelling van zijn pH op 6,0 op dezelfde wijze als in voorbeeld 1 vloeibaar gemaakt op een continue J-kookinrichting met toevoeging van een gepaste hoeveelheid bacteriëel a-amylase. De resulterende vloeibaar ge-5 maakte oplossing met DE 6,0 werd bij 55°C gedurende 48 uur versuikerd onder toevoeging van β-amylase en pseudomonas isoamylase. De resulterende versuikerde oplossing had de volgende suikersamenstelling: 75% maltose; 0,5% glucose; 15% maltotriose; en voor de rest maltoöligosacchariden die hogere orde polymeren dan maltotetrasaccharide waren. Deze oplossing 10 werd als gebruikelijk gezuiverd met geactiveerde kool en ionenuitwisse- lingshars, en geconcentreerd op een concentratie van 60% op een verdamper.

Op dezelfde wijze als in voorbeeld 1 werd het concentraat gescheiden in een maltosefractie en een oligosaccharidefractie door gesimuleerd bewegend bedsysteem kolomchromatografie over Na-type kationenuitwisse-15 lingshars.

De maltosefractie correspondeerde met 65% van de totale hoeveelheid suiker, en zijn suiker samenstelling was 95% maltose, 2% maltotriose en 1% glucose. Deze fractie werd geconcentreerd tot Bx 68% op een verdamper en overgebracht in de eerste kristallisator, en na toevoeging van 20 0,5% entkristallen gedurende 12 uur onder roeren op een constante tempe ratuur van 30°C gehouden. De kristallisatiegraad na 12 uur bedroeg 47%, en de viscositeit van de resulterende massecuite. was 62.000 cp.

De massecuite werd gedroogd op een sproeidroger waarbij een poeder werd verkregen met een watergehalte van 5,1%. De hier gebruikte sproei-25 droger was een grootschalige sproeidroger van hetzelfde type als in voorbeeld I werd gebruikt, omvattende een roterende schijf type verstuiver en een vertikale parallelle neerwaartse stroomtype blazer. In dit geval werd de massecuite vanuit het bovenste gedeelte van de droogkamer naar de verstuiver gevoerd met behulp van een gebruikelijke pomp. De 30 neerwaartse stroming van hete lucht werd parallel aan de stroming van de massecuite doorgevoerd. De inlaattemperatuur van de hete lucht werd op 95°C gehouden en de uitlaattemperatuur bedroeg 74 tot 75°C bij een normaal bedrijf. Het gesproeidroogde produkt werd continu uit de bodem van de droogkamer afgevoerd en onmiddellijk cvergebracht in de volgende 35 verouderingstrap. Als verouderingsapparatuur werd gebruik gemaakt van 8403233 1 - 22 - een continu gefluidiseerd bedtype verouderingsapparatuur. De atmosfeer in de apparatuur werd ingesteld op 65 °C x 70% RH. De tijd die het ge- sproeidroogde produkt nodig had om door de verouderingsapparatuur te passeren/ werd vastgelegd op-4 uur. Tijdens deze periode verliepen 5 waterabsorptie, omzetting in β-anomeer en vorming van gehydrateerde kristallen. Het watergehalte van het verouderde produkt bij de uitlaat * bedroeg 7,2%. Dit produkt werd daarna naar een transportband type droger gevoerd waarin het tot een eindprodukt werd gedroogd door middel van hete lucht. De fysische eigenschappen van het eindprodukt waren als 10 volgt: watergehalte 6,1%; vrijvloeiend vermogen A (vrij vloeiende rulle vorm); en, specifieke rotatie [a]^ +115° (DMF, droge basis).

Terzijde wordt opgemerkt dat de gefluidiseerd bedtype verouderingsapparatuur gelijksoortig is aan een welbekende gefluidiseerd beddroger behalve dat in plaats van een hetelUchtblazes·1 daarmee een tempera tuurv.r 15 en vochtigheidsgraad regelinrichting is verbonden. Genoemde apparatuur kan ladingsgewijze worden bedreven, maar een continu-type heeft de voorkeur voor technische produktie op grote schaal.

8403233

Claims (8)

1. Werkwijze voor het produceren van poedervormige kristallijne · maltose, met het kenmerk, dat een zeer zuivere maltoseoplossing met een suikersamenstelling van niet minder dan 90% maltose en niet meer dan 2,5% maltotriose, verkregen door enzymatische versuikering van een 5 vloeibaar gemaakte zetmeeloplossing met een lage hydrolysegraad, wordt geconcentreerd op een vastestofgehalte van 65 tot 80%, entkristallen daaraan worden toegevoegd en primaire kristallen worden neergeslagen bij een kristallisatietemperatuur van 25-5°C totdat de kristallisatie-graad 50-5% bereikt, de verkregen massecuite wordt gesproeidroogd waarbij 10 een poedervormig produkt wordt, verkregen, dat daarna onder hoge temperatuur en hoge vochtigheidsgraadcondities wordt verouderd om de 8-anomeri-satie en kristallisatie van maltose te voltooien.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de veroudering wordt uitgevoerd door het gesproeidroogde poedervormige produkt onmiddel- 15 lijk na het sproeidrogen bloot te stellen aan een atmosfeer die voldoet aan de condities dat de temperatuur 50-75°C, de relatieve vochtigheid 50-70% en de absolute vochtigheid 45-185 g water/kg droge lucht bedragen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het. . sproeidrogen zodanig wordt uitgevoerd dat het watergehalte van het ge- 20 sproeidroogde poedervormige produkt 5,5-7,5% is.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat wanneer de massecuite na de primaire kristallisatie te hoog is, een gepaste hoeveelheid van een maltoseoplossing daaraan wordt toegevoegd om de viscositeit van de massecuite bij de kristallisatietemperatuur te verlagen 25 tot beneden 70.000 cps, voordat hij aan sproeidrogen wordt onderworpen.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat na de enzymatische versuikering de versuikerde oplossing wordt gescheiden in een zeer zuivere maltosebevattende fractie en een oligosaccharidebevattende fractie door gesimuleerd bewegend bedsysteem chromatografie met behulp 30 vain een kationenuitwisselingshars, om de zeer zuivere maltoseoplossing te verkrijgen.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het sproeidrogen wordt uitgevoerd door gebruik te maken van een parallelle 8403233 Λ - 24 - stroming type sproeidroger met een roterende schijftype verstuiver, 4 waarbij de inlaattemperatuur van de hete lucht 80-120°C bedraagt.

7. Werkwijze volgens, conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de veroudering continu wordt uitgevoerd op een continu transportbandtype of S continu gefluidiseerd bedtype verouderingsapparatuur.

8. Poedervormig vrij vloeiend kristallijn maltose, geproduceerd met de methode volgens een of meer van de voorgaande conclusies. 8403233