NL8600936A - Amylose prodn. from starch - by treatment with alpha-1,6-glucosidase and alpha-amylase - Google Patents
Amylose prodn. from starch - by treatment with alpha-1,6-glucosidase and alpha-amylase Download PDFInfo
- Publication number
- NL8600936A NL8600936A NL8600936A NL8600936A NL8600936A NL 8600936 A NL8600936 A NL 8600936A NL 8600936 A NL8600936 A NL 8600936A NL 8600936 A NL8600936 A NL 8600936A NL 8600936 A NL8600936 A NL 8600936A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- alpha
- amylose
- starch
- solution
- glucosidase
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/16—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an alpha-1, 6-glucosidase, e.g. amylose, debranched amylopectin
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
ψ— VO 8161 Uitvinders: Frederik Simon KaperVO 8161 Inventors: Frederik Simon Kaper
Jan AtenJan Aten
Titel: Werkwijze voor het bereiden van amylose 1Title: Method for preparing amylose 1
De uitvinding heeft "betrekking op een •werkwijze voor het bereiden van langketenige en kortketenige amylose uit amylosebevattende zetmelen.The invention relates to a process for preparing long-chain and short-chain amylose from amylose-containing starches.
De meeste zetmeelsoorten bestaan uit een mengsel van 5 ongeveer 25 gewichtsprocent nagenoeg lineaire amylosemole-kulen en 75 gewichtsprocent sterk vertakte amylopectine-molekulen. Er is een betrekkelijk groot aantal methoden bekend om amylose en amylopectine van elkaar te scheiden.Most starches consist of a mixture of about 25 weight percent substantially linear amylose molecules and 75 weight highly branched amylopectin molecules. A relatively large number of methods are known to separate amylose and amylopectin.
Geen van deze methoden bleek echter uiteindelijk op industri-10 ële schaal economisch uitvoerbaar te zijn. Amylopectine kan men in nagenoeg zuivere toestand winnen, in de vorm van de waxy zetmelen.- Tot nu toe zijn in de natuur echter geen zetmeelsoorten ontdekt die uitsluitend uit amylose bestaan. Amylose heeft voortreffelijke filmvormende en gelerende eigen-15 schappen en is voor een groot aantal toepassingen uitmuntend geschikt. Er is dus een grote behoefte aan een economisch uitvoerbare methode voor de bereiding van amylose uit zetmeel. Onderhavige uitvinding heeft als doel een werkwijze te verschaffen voor de bereiding van langketenige en kortketenige 20 amylose uit zetmeel. De werkwijze volgens de uitvinding heeft als kenmerk dat men een zetmeeloplossing behandelt met een alfa-1,6-glucosidase zodanig dat de DE (Dextrose-Equivalent) beneden 2 blijft» het reactiemengsel vervolgens kortstondig met alfa-amylase behandelt zodanig dat de DE van het zetmeel-25 hydrolysaat beneden 5 blijft, daarna de langketenige amylose uit de oplossing laat neerslaan en het neerslag uit de oplossing afscheidt. ïfa het laten neerslaan en afscheiden van de langketenige amylose kan men ook nog de kortketenige amylose laten neerslaan en uit de oplossing afscheiden.However, none of these methods proved to be economically viable on an industrial scale. Amylopectin can be obtained in an almost pure state, in the form of the waxy starches. However, no starches exclusively consisting of amylose have yet been discovered in nature. Amylose has excellent film-forming and gelling properties and is ideally suited for a wide range of applications. Thus, there is a great need for an economically feasible method for the preparation of amylose from starch. The present invention aims to provide a process for the preparation of long-chain and short-chain amylose from starch. The process according to the invention is characterized in that a starch solution is treated with an alpha-1,6-glucosidase such that the DE (Dextrose Equivalent) remains below 2 »the reaction mixture is then briefly treated with alpha-amylase such that the DE of the starch hydrolyzate remains below 5, then precipitates the long chain amylose from the solution and separates the precipitate from the solution. If the long-chain amylose precipitates and separates, the short-chain amylose can also be precipitated and separated from the solution.
30 Het is echter ook mogelijk, om de na de afscheiding van de langketenige amylose resterende oplossing in zijn geheel verder te verwerken (bijvoorbeeld door drogen en/of verder hydrolyseren) zonder aparte afscheiding van de kortketenige amylose.However, it is also possible to further process the solution remaining after the separation of the long-chain amylose in its entirety (for example by drying and / or further hydrolysis) without separate separation of the short-chain amylose.
-2--2-
Als uitgangsmateriaal kunnen in principe alle amylose-bevattende zetmeelsoorten toegepast worden. Voor de werkwijze volgens de uitvinding wordt echter de voorkeur gegeven aan de knol- en wortelzetmeelsoorten,. in het bijzonder aan aardappel-5zetmeel. Aardappelzetmeel heeft een zeer laag vetgehalte en bevat amylose met een relatief hoge polymerisatiegraad.In principle, all amylose-containing starches can be used as starting material. However, for the method according to the invention preference is given to the tuber and root starches. especially to potato starch. Potato starch has a very low fat content and contains amylose with a relatively high degree of polymerization.
Een. en. ander is beschreven door J.J.M.Swinkels in Starch/ Starke, 37 (1985), Ir. 1, p. 1-5.A. and. another is described by J.J.M. Sinkels in Starch / Starke, 37 (1985), Ir. 1, p. 1-5.
Het zetmeel kan.volgens de bekende technieken in 10water verstijfseld en opgelost worden bijvoorbeeld door middel van' een stoominjectieapparaat (jet-cooker) bij 100-200°C. De zetmeelconcentratie van de verkregen zetmeeloplossing bedraagt bij. voorkeur 10-30 gewicht sprocent.The starch can be gelatinized and dissolved in water according to the known techniques, for instance by means of a steam injection device (jet cooker) at 100-200 ° C. The starch concentration of the resulting starch solution is at. preferably 10-30 weight percent.
Alvorens de alfa-1,6-glucosidase boe te voegen laat men 15de zetmeeloplossing afkoelen tot de temperatuur die voor het betreffende enzym geschikt is. Gewoonlijk ligbdeze temperatuur tussen itO en 70°C. Alfa-1 ,β-glucosidase wordt ook vaak aangeduid als het onttakkingsenzym. Onder de alfa-1,6-glu-cusidasen worden zowel de isoamylasen als de pullulanasen 20gerekend. Alfa-1,6-glucosidasen zijn in staat om de 1,6-glucosidische bindingen (vertakkingspunten) van de amylo-pectinemoleculen te hydrolyseren. Hierdoor wordt de amylo-pectine voor een groot gedeelte omgezet in korte lineaire ketens met een polymerisatiegraad van 10-60. Deze polymeri-25satiegraad is zeer gering in vergelijking met die van de lang-ketenige amylose die gewoonlijk tussen 200 en 5000 ligt.Before adding the alpha-1,6-glucosidase, the starch solution is allowed to cool to the temperature suitable for the enzyme in question. Usually this temperature is between itO and 70 ° C. Alpha-1, β-glucosidase is also often referred to as the branching enzyme. Among the alpha-1,6 glucusidases, both the isoamylases and the pullulanases are included. Alpha-1,6 glucosidases are capable of hydrolyzing the 1,6-glucosidic bonds (branching points) of the amylo-pectin molecules. As a result, the amylo-pectin is largely converted into short linear chains with a degree of polymerization of 10-60. This degree of polymerization is very low compared to that of the long-chain amylose, usually between 200 and 5000.
De korte lineaire ketens worden hier aangeduid als kortketeni-ge amylose. In principe kunnen alle alfa-1,6-glucosidasen toegepast worden bij de werkwijze volgens de uitvinding. Bijzond-30er geschikt is de alfa-1,6-glucosidase geïsoleerd uit de bacterie Bacillus acidopullulyticus, die ook nog bij een relatief hoge temperatuur van 60°C. werkzaam is. Doordat men bij relatief hoge temperatuur kan werken, is de zetmeeloplossing minder viskeus en treedt minder retrogradatie op. De inwerking van de alfa-1,6-glucosidase duurt bij voorkeur 1-5 uur.The short linear chains are referred to herein as short chain amylose. In principle, all alpha-1,6 glucosidases can be used in the method according to the invention. Particularly suitable is the alpha-1,6 glucosidase isolated from the bacterium Bacillus acidopullulyticus, which is also still at a relatively high temperature of 60 ° C. is working. Because one can work at a relatively high temperature, the starch solution is less viscous and less retrogradation occurs. The action of the alpha-1,6 glucosidase preferably lasts for 1-5 hours.
-3--3-
De DE vaa liet hydrolysaat is daarna minder dan 2 en bij voorkeur minder dan 1. Daarna laat men kortstondig (bijvoorbeeld 1-15 minuten) alfa-amylase op de oplossing inwerken, zodanig dat de DE van het hydrolysaat bij voorkeur niet meer dan 5 5 bedraagt. Hierdoor daalt de viscositeit van de oplossing en wordt de precipitatie en separatie van de amylosefracties vergemakkelijkt. De hydrolyse door alfa-amylase wordt gestopt door het inactiveren van het enzym door pH-verlaging of verhitting. Daarna laat men de oplossing een aantal uren staan 10 waardoor eerst de langketenige amylosefractie neerslaat.The DE of the hydrolyzate is then less than 2 and preferably less than 1. Thereafter, alpha-amylase is briefly allowed to act on the solution, such that the DE of the hydrolyzate is preferably not more than 5 amounts. This decreases the viscosity of the solution and facilitates precipitation and separation of the amylose fractions. Hydrolysis by alpha amylase is stopped by inactivating the enzyme by pH reduction or heating. The solution is then left to stand for several hours, whereby the long-chain amylose fraction first precipitates.
Het neerslag kan via de gebruikelijke methoden uit de oplossing afgescheiden worden bijvoorbeeld door decanteren, filtreren of centrifugeren. Het neerslag kan worden gewassen met water en vervolgens worden gedroogd. De opbrengst van de lang-15 ketenige amylosefractie bedraagt 10-25 gewichtsprocent van het zetmeeluitgangsmateriaal (op basis van de droge stof).The precipitate can be separated from the solution by the usual methods, for example by decanting, filtering or centrifuging. The precipitate can be washed with water and then dried. The yield of the long-chain amylose fraction is 10-25% by weight of the starch starting material (based on the dry matter).
Het product bestaat voor meer dan 70 gewichtsprocent uit langketenige amylosemoleculen met een polymerisatiegraad van bijvoorbeeld 100 tot 1500 en een gemiddelde polymerisatie-20 graad van bijvoorbeeld ongeveer 500.The product consists of more than 70% by weight of long-chain amylose molecules with a degree of polymerization of, for example, 100 to 1500 and an average degree of polymerization of, for example, about 500.
Ha de afscheiding van de langketenige amylosefractie resteert een oplossing waaruit de kortketenige amylose bij verder bewaren bij verlaagde temperatuur neerslaat. Het verkregen neerslag kan door decanteren, filtreren of centrifugeren uit 25 de oplossing worden afgescheiden, met koud water gewassen worden én tenslotte worden gedroogd. De resterende oplossing bevat nog min of meer vertakte dextrinen met relatief laag molecuulgewicht. Deze oplossing kan worden gedroogd bijvoorbeeld door sproeidrogen.After the separation of the long-chain amylose fraction, a solution remains, from which the short-chain amylose precipitates on further storage at a reduced temperature. The precipitate obtained can be separated from the solution by decantation, filtration or centrifugation, washed with cold water and finally dried. The remaining solution still contains more or less branched dextrins of relatively low molecular weight. This solution can be dried, for example, by spray drying.
30 De langketenige amylosefractie of derivaten daarvan kunnen worden toegepast in verpakkingsmaterialen (amylosefilm) als coating op vruchten, levensmiddelen en farmaca, in noodles en andere deegwaren, als sterkmiddel voor glasvezels en andere vezels, als complexvormer voor diverse stoffen, in capsules (gelatinevervanger) en tabletten (vul- en bindmiddel) ·* · * -lf- en als geleermiddel in levensmiddelen, farmaca en cosmetica. Verder is de langketenige amylosefractie of derivaten daarvan geschikt als component in tabletten, capsules e.d. voor de gecontroleerde afgifte (substained release) van actieve 5 stoffen.The long-chain amylose fraction or derivatives thereof can be used in packaging materials (amylose film) as a coating on fruits, food and pharmaceuticals, in noodles and other pasta, as a strengthening agent for glass fibers and other fibers, as a complexing agent for various substances, in capsules (gelatin replacement) and tablets (filler and binder) · * · * -lf- and as a gelling agent in food, pharmaceuticals and cosmetics. Furthermore, the long-chain amylose fraction or derivatives thereof is suitable as a component in tablets, capsules and the like for the controlled release (substained release) of active substances.
De kortketenige amylose kan toegepast worden in diverse levensmiddelen zoals bakwaren..The short-chain amylose can be used in various foods such as baked goods.
VoorbeeldExample
Een suspensie van aardappelzetmeel in water (23 ge-TO wichtsprocent droge stof) werd door middel van een jetcooker bij 155°C verstijfseld. Na afkoeling tot 58°C, liet men gedurende 3 uur bij pK 5,2 alfa-1 ,6-glucosidase (geïsoleerd - uit Baxillus acidöpululyticus) op de zetmeeloplossing inwerken. Hierbij werd de amylopectinefractie grotendeels omge-15 zet in laagmolekulaire (kortketenige) amylose.A suspension of potato starch in water (23% by weight of dry matter by weight) was gelatinized by means of a jet cooker at 155 ° C. After cooling to 58 ° C, 5.2 alpha-1,6-glucosidase (isolated - from Baxillus acidopululyticus) was allowed to act on the starch solution for 3 hours at pK. Here, the amylopectin fraction was largely converted into low molecular weight (short chain) amylose.
De toename van bet reducerend vermogen was zeer gering (DE-beneden T) hetgeen er op wijst dat het alfa-1,6-glucosidase-preparaat onder deze condities geen alfa-amylase-act ivit eit. bezit. Vervolgens liet men bij 50°C en bij pH 5,5 gedurende 20 10 minuten alfa-amylase op de oplossing inwerken.The increase in reducing power was very small (DE-below T), indicating that the alpha-1,6-glucosidase preparation does not produce alpha-amylase act under these conditions. possession. Then alpha-amylase was allowed to act on the solution for 10 minutes at 50 ° C and at pH 5.5.
Vrijwel direct na de toevoeging van de alfa-amylase ontstond een melkachtige structuur en daalde de viscositeit snel.Almost immediately after the addition of the alpha amylase, a milky structure arose and the viscosity dropped rapidly.
De alfa-amylase werd geïnactiveerd door de pH te verlagen tot 3. De DE van het zetmeelhydrolysaat bedroeg 3. Vervolgens 25 liet men bij i*0°C gedurende 10 uur de langketenige amylose uit de oplossing neerslaan. Het neerslag werd vervolgens afgefiltreerd, gewassen met water en gedroogd. De hoeveelheid geïsoleerde langketenige amylosefractie bedroeg 18 ge-wichtsprocent van het gewicht van het aardappelzetmeel (op 30 droge stof berekend).De fractie bevatte 75 gewichtsprocent amylosemoleculen met een gemiddelde polymerisatiegraad van 700. Na de afscheiding van de langketenige amylosefractie liet men de resterende oplossing afkoelen tot 20°C.The alpha amylase was inactivated by lowering the pH to 3. The DE of the starch hydrolyzate was 3. Then the long chain amylose was precipitated from the solution at 10 ° C for 10 hours. The precipitate was then filtered off, washed with water and dried. The amount of isolated long chain amylose fraction was 18 weight percent of the weight of the potato starch (calculated on dry matter). The fraction contained 75 weight percent amylose molecules with an average degree of polymerization of 700. After the long chain amylose fraction was separated, the remaining solution was allowed to cool to 20 ° C.
**N *». -k.** N * ». -k.
’ * ’ — * ."*" - *.
V " ~ ' ^ -5- ïTa ï8 uur had zich in de oplossing een neerslag gevormd van kortketenige amylose. Dit neerslag werd door filtratie afgescheiden, met koud water gewassen en tenslotte gedroogd.A precipitate of short-chain amylose had formed in the solution for 8 hours. This precipitate was separated by filtration, washed with cold water and finally dried.
De hoeveelheid geïsoleerde kortketenige amylo.sefractie be-5 droeg 50 gewichtsprocent van het gewicht van het aardappelzetmeel (berekend op droge stof).The amount of isolated short chain amylose fraction was 50 weight percent of the weight of the potato starch (based on dry matter).
Deze fractie bevatte 80 gewichtsprocent amylosemoleeulen met een gemiddelde polymerisatiegraad van 20. In de na de afscheiding van de kortketenige amylosefractie resterende op-10 lossing bevonden zich nog lagere suikers -en vertakte dex-trinemoleculen. Deze oplossing werd gesproeidroogd.This fraction contained 80 weight percent amylose molecules with an average degree of polymerization of 20. In the solution remaining after the separation of the short chain amylose fraction, there were still lower sugars and branched dextrin molecules. This solution was spray dried.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8600936A NL8600936A (en) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | Amylose prodn. from starch - by treatment with alpha-1,6-glucosidase and alpha-amylase |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8600936 | 1986-04-14 | ||
NL8600936A NL8600936A (en) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | Amylose prodn. from starch - by treatment with alpha-1,6-glucosidase and alpha-amylase |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8600936A true NL8600936A (en) | 1987-11-02 |
Family
ID=19847871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8600936A NL8600936A (en) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | Amylose prodn. from starch - by treatment with alpha-1,6-glucosidase and alpha-amylase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL8600936A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5409542A (en) * | 1992-03-25 | 1995-04-25 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Amylase resistant starch product form debranched high amylose starch |
NL1003747C2 (en) * | 1996-08-06 | 1998-02-12 | Avebe Coop Verkoop Prod | Amylose products as matrix former for programmed delivery systems, method for preparing these amylose products as well as method for making programmed delivery systems. |
-
1986
- 1986-04-14 NL NL8600936A patent/NL8600936A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5409542A (en) * | 1992-03-25 | 1995-04-25 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Amylase resistant starch product form debranched high amylose starch |
NL1003747C2 (en) * | 1996-08-06 | 1998-02-12 | Avebe Coop Verkoop Prod | Amylose products as matrix former for programmed delivery systems, method for preparing these amylose products as well as method for making programmed delivery systems. |
WO1998005688A1 (en) * | 1996-08-06 | 1998-02-12 | Coöperatieve Verkoop- En Productievereniging Van Aardappelmeel En Derivaten Avebe B.A. | Amylose products as matrix former for programmed release systems, process for preparing these amylose products, and process for making programmed release systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bhatt et al. | [Retracted] Structural Modifications and Strategies for Native Starch for Applications in Advanced Drug Delivery | |
US6090594A (en) | Process for preparing starchy products | |
JP4195511B2 (en) | Use of modified starch as an agent to form thermoreversible gels | |
KR20090121313A (en) | Production of resistant starch product | |
EP0612326B1 (en) | Cereal extracts | |
US3532602A (en) | Process for reducing viscosity of stabilized starch solutions | |
US3879212A (en) | Process for the production of amylose films | |
Wang et al. | Sago starch as a biomass source: raw sago starch hydrolysis by commercial enzymes | |
JP5828589B2 (en) | Industrial production method of branched glucan having cyclic structure | |
AU2007339488A1 (en) | Novel slowly digestible storage carbohydrate | |
DK143759B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF LOW AVERAGE MOLECULAR WEIGHT DETERMINED BY AN END-GROUP PROCEDURE | |
Figueira et al. | Sugarcane starch: quantitative determination and characterization | |
US6803459B2 (en) | Branched starches and branched starch hydrolyzates | |
Zanella Pinto et al. | Characteristics of modified carioca bean starch upon single and dual annealing, heat‐moisture‐treatment, and sonication | |
CN115028748B (en) | Method for preparing high-content resistant starch by enzymolysis debranching and malic acid esterification | |
Palupi et al. | Oxidized tapioca starch as an alginate substitute for encapsulation of antioxidant from coffee residue | |
NL8600937A (en) | PROCESS FOR THE MANUFACTURE AND USE OF BETA BORDER DEXTRINE CONTAINING STARCH HYDROLYZATES. | |
Yandri et al. | Immobilization of α-amylase from Aspergillus fumigatus using adsorption method onto zeolite | |
NL8600936A (en) | Amylose prodn. from starch - by treatment with alpha-1,6-glucosidase and alpha-amylase | |
DE69521450T2 (en) | Cyclic structured glucans and process for their preparation | |
CN108396041B (en) | Method for improving transparency of starch liquefaction product | |
CN111202235A (en) | New application of sodium polyacrylate in modified starch or starch-based food | |
Triyono et al. | Development of modified starch technology (maltodextrin) from commercial tapioca on semi production scale using oil heater dextrinator | |
Bourne et al. | 234. The enzymic synthesis and degradation of starch. Part II. The amylolytic function of the Q-enzyme of the potato | |
Oates | Studies on mung bean starch: granule stability |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |