RO119469B1 - Process for obtaining a starch hydrolysate with high content of dextrose - Google Patents
Process for obtaining a starch hydrolysate with high content of dextrose Download PDFInfo
- Publication number
- RO119469B1 RO119469B1 RO98-00903A RO9800903A RO119469B1 RO 119469 B1 RO119469 B1 RO 119469B1 RO 9800903 A RO9800903 A RO 9800903A RO 119469 B1 RO119469 B1 RO 119469B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- dextrose
- starch
- hydrolyzate
- enzyme
- content
- Prior art date
Links
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 title claims abstract description 65
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 54
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 54
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 title abstract description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 22
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 22
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims abstract description 22
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims abstract description 18
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 claims abstract description 11
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 claims abstract description 11
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 14
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 claims description 8
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 7
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 claims description 6
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 6
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 claims description 6
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 claims description 4
- 238000009923 sugaring Methods 0.000 claims description 4
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000003087 glucogenic effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 13
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 13
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 13
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 13
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 10
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 6
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 6
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 5
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 4
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 4
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 4
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 3
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 3
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- AYRXSINWFIIFAE-SCLMCMATSA-N Isomaltose Natural products OC[C@H]1O[C@H](OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O AYRXSINWFIIFAE-SCLMCMATSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- DLRVVLDZNNYCBX-RTPHMHGBSA-N isomaltose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O1 DLRVVLDZNNYCBX-RTPHMHGBSA-N 0.000 description 2
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-ZXXMMSQZSA-N D-iditol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-ZXXMMSQZSA-N 0.000 description 1
- 229920002245 Dextrose equivalent Polymers 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 108010028688 Isoamylase Proteins 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 239000003392 amylase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
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
-
- 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
- C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
-
- 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
- C12P19/20—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an exo-1,4 alpha-glucosidase, e.g. dextrose
-
- 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
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/18—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic polyhydric
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
Invenția are ca obiect un procedeu de obținere a unui hidrolizat de amidon cu conținut mare de dextroză.The invention relates to a process for obtaining a starch hydrolyzate with high dextrose content.
Invenția are ca obiect și un procedeu de obținere de sorbitol, plecând de la un hidrolizat de amidon cu conținut mare de dextroză, obținut prin aplicarea procedeului conform invenției.The object of the invention is also a process for obtaining sorbitol, starting from a starch hydrolyzate with a high dextrose content, obtained by applying the process according to the invention.
Este cunoscută fabricarea hidrolizaților de amidon, pentru care valoarea echivalentului-dextroză (putere reducătoare exprimată în glucoză din materia uscată, denumită în continuare DE) este de la 2 la 98 și care, potrivit acestei valori, pot conține până la 96% dextroză adevărată. Se obțin diferite calități de hidrolizați de amidon, prin alegerea condițiilor de hidroliză a amidonului de plecare. Intervine totodată și natura hidrolizei, adică faptul că aceasta este acidă sau enzimatică.It is known to manufacture starch hydrolysates, for which the value of the dextrose equivalent (reducing power expressed in dry matter glucose, hereinafter referred to as DE) is from 2 to 98 and which, according to this value, may contain up to 96% true dextrose. Different qualities of starch hydrolysates are obtained, by choosing the conditions of starch hydrolysis starting. The nature of hydrolysis is also involved, ie it is acidic or enzymatic.
Hidrolizații de amidon bogați în dextroză, cu toate că au numeroase domenii de aplicare, servesc în principal ca materie primă pentru fabricarea dextrozei cristalizate sau ca substrat pentru fabricarea fructozei prin izomerizare. Pentru aceste două aplicații, se caută o conversie cât mai înaltă cu putință, adică un conținut de dextroză cât mai mare posibil, cu un conținut minim de impurități.Starch hydrolysates rich in dextrose, although they have many fields of application, serve mainly as a raw material for the manufacture of crystallized dextrose or as a substrate for the manufacture of fructose by isomerization. For these two applications, the highest possible conversion is sought, that is, as much dextrose content as possible, with a minimum content of impurities.
Procedeele de conversie a amidonului, care utilizează un acid, conduc la hidrolizați de amidon al căror conținut de dextroză nu depășește 85...90%. într-adevăr, aceste procedee favorizează reacțiile concurente de reversie și de deshidratare internă a dextrozei.The starch conversion processes, which use an acid, lead to starch hydrolysates whose dextrose content does not exceed 85 ... 90%. Indeed, these processes promote concurrent reactions of dextrose reversal and internal dehydration.
Procedeele de conversie a amidonului, care utilizează în același timp un acid și o enzimă (în general o glucoamilază), conduc la hidrolizați de amidon al căror conținut de dextroză nu este niciodată mai mare de 93%. într-adevăr, în cadrul acestor procedee, hidroliză acidă a amidonului produce zaharide puternic ramificate, care rezistă acțiunii glucoamilazei.Starch conversion processes, which use both an acid and an enzyme (generally glucoamylase), result in starch hydrolysates whose dextrose content is never higher than 93%. Indeed, in these processes, acid hydrolysis of starch produces strongly branched sugars, which are resistant to the action of glucoamylase.
Hidrolizații de amidon obținuți prin dubla conversie enzimatică cu amilază și cu amiloglucozidază (sau glucoamilază) conțin în general între 93 și 95% dextroză adevărată și conțin între 5 și 7% oligozaharide și polizaharide reziduale, din care cea mai mare parte este alcătuită din dizaharide (maltoză și izomaltoză).Starch hydrolysates obtained by double enzymatic conversion with amylase and amyloglucosidase (or glucoamylase) generally contain between 93 and 95% true dextrose and contain between 5 and 7% residual oligosaccharides and polysaccharides, most of which are made up of disaccharide. maltose and isomaltose).
Acești hidroxilați sînt obținuți în mod clasic printr-o lichefiere a amidonului până la o valoare a DE de 12 - 20, urmată de o zaharificare a amiloglucozidazei, dar în aceste condiții, conținutul de dextroză adevărată nu poate depăși 94 - 95%.These hydroxylates are classically obtained by liquefying starch up to a DE value of 12-20, followed by a saccharification of amyloglucosidase, but under these conditions, the true dextrose content may not exceed 94-95%.
în scopul de a ajunge la un conținut mai mare de dextroză adevărată, sunt propuse mai multe procedee, fie pentru a ameliora conversia amidonului prin limitarea formării de produși secundari, fie pentru ameliorarea eficacității separării dintre dextroză și produșii secundari (oligozaharide și polizaharide).In order to reach a higher content of true dextrose, several methods are proposed, either to improve the conversion of starch by limiting the formation of by-products, or to improve the efficiency of the separation between dextrose and by-products (oligosaccharides and polysaccharides).
Astfel, un prim procedeu constă în efectuarea etapelor de lichefiere și de zaharificare la un conținut foarte scăzut de materii uscate (de ordinul 5 -10%). Dar chiar la aceste valori mici de materii uscate, conținutul de dextroză adevărată nu depășește 95 - 97% în plus, un astfel de procedeu nu este rentabil din punct de vedere economic, datorită energiei necesare pentru evaporarea apei.Thus, a first process consists in performing the liquefaction and sugaring stages at a very low content of dry matter (of the order of 5-10%). But even at these small values of dry matter, the true dextrose content does not exceed 95 - 97% in addition, such a process is not economically profitable, due to the energy required to evaporate the water.
Un alt procedeu constă în efectuarea zaharificării în prezența unei enzime care hidrolizează legăturile 1 -6 ale amidonului, dar chiar și în acest caz, conținutul de dextroză nu este decât de maximum 96 - 97%.Another process is to carry out the sugars in the presence of an enzyme that hydrolyzes the 1-6 bonds of the starch, but even in this case, the dextrose content is only maximum 96 - 97%.
Un alt procedeu constă în separarea, în mod cunoscut în sine, a dextrozei de oligozaharide și polizaharide prin trecerea hidrolizatului printr-o coloană cuprinzând o sită moleculară, cum ar fi o rășină cationică. într-un astfel de procedeu, hidrolizatul de amidon apos, care a suferit în prealabil o pretratare, cum ar fi o concentrare, o filtrare sau/și o decolorare, este adsorbit pe coloană, produșii secundari (polizaharidele și o parte a oligozaharidelor) regăsindu-se în rafinatul exclus din sită. Dextroză este în continuare desorbită prinAnother process is to separate, in a manner known per se, the dextrose of oligosaccharides and polysaccharides by passing the hydrolyzate through a column comprising a molecular sieve, such as a cationic resin. In such a process, the aqueous starch hydrolyzate, which has previously undergone pretreatment, such as concentration, filtration and / or discoloration, is adsorbed on the column, the by-products (polysaccharides and part oligosaccharides) recovering. -is in the refined excluded from the sieve. Dextrose is further absorbed by
RO 119469 Β1 eluție cu apă, aceasta din urmă fiind apoi eliminată parțial sau total, pentru a forma o soluție 50 concentrată de dextroză sau de dextroză cristalizată.EN 119469 Β1 elution with water, the latter being then partially or totally eliminated to form a concentrated solution of dextrose or crystallized dextrose.
Un alt procedeu, bazat pe același principiu ca cel menționat mai sus, constă în separarea dextrozei de oligozaharide și polizaharide prin trecerea hidrolizatului de amidon pe membrane cu filtrare tangențială. Un astfel de procedeu este descris în documentele EPA-452238, US-A-4429122 și US-A-4511654. 55Another process, based on the same principle as mentioned above, consists in separating dextrose from oligosaccharides and polysaccharides by passing starch hydrolysate on membranes with tangential filtration. Such a process is described in EPA-452238, US-A-4429122 and US-A-4511654. 55
Aceste două ultime procedee permit efectiv obținerea unui hidrolizat de amidon, prezentând un conținut mare de dextroză adevărată, superior valorii de 98 - 99%, dar randamentele obținute sunt din nefericire prea mici (de ordinul a 60 - 65%) pentru a justifica din punct de vedere industrial și economic astfel de procedee.These last two processes actually allow to obtain a starch hydrolyzate, having a high content of true dextrose, higher than 98 - 99%, but the obtained yields are unfortunately too small (in the order of 60 - 65%) to justify from the point industrially and economically such processes.
Un prim obiectiv al invenției este, prin urmare, acela de a propune un procedeu de 60 obținere a unui hidrolizat de amidon cu conținut mare de dextroză, care să depășească limitele și inconvenientele procedeelor cunoscute din stadiul tehnicii.A first object of the invention is, therefore, to propose a process of 60 obtaining a starch hydrolyzate with a high dextrose content, which will overcome the limits and disadvantages of the known processes of the prior art.
Un alt obiectiv al invenției este acela de a propune un procedeu de obținere a unui hidrolizat de amidon cu conținut mare de dextroză, peste 97%, de preferință peste 98% și încă și mai de preferat mai mare de 99%. 65Another object of the invention is to propose a process for obtaining a starch hydrolyzate with a high dextrose content, over 97%, preferably over 98% and even more preferably more than 99%. 65
Un alt obiectiv al invenției este acela de a propune un astfel de procedeu, simplu și performant din punct de vedere economic, care să permită obținerea, cu randamente foarte satisfăcătoare, a unor hidrolizați cu conținut atât de mare de dextroză adevărată.Another object of the invention is to propose such a process, simple and economically efficient, that will allow to obtain, with very satisfactory yields, hydrolysates with such a high content of true dextrose.
în acest scop, invenția propune un procedeu de obținere a unui hidrolizat de amidon cu conținut mare de dextroză, cuprinzând etapele care constau în: 70For this purpose, the invention proposes a process for obtaining a high dextrose starch hydrolyzate, comprising the steps consisting of: 70
a) efectuarea unei hidrolize a unui lapte de amidon cu ajutorul unei α-amilaze, astfel încât să se obțină un lapte de amidon lichefiat;a) performing a hydrolysis of a starch milk using an α-amylase, so as to obtain a liquefied starch milk;
b) efectuarea unei zaharificări a laptelui de amidon lichefiat, cu ajutorul unei enzime glucogenice, pentru a obține un hidrolizat zaharificat;b) performing a sugarification of liquefied starch milk, with the help of a glycogen enzyme, to obtain a sugary hydrolyzate;
c) efectuarea unei sortări moleculare a hidrolizatului zaharificat menționat, pentru a 75 obține un hidrolizat cu conținut mare de dextroză;c) performing a molecular sorting of said sugary hydrolyzate to obtain a high dextrose hydrolyzate;
acest procedeu fiind caracterizat prin aceea că, între etapa (a) și etapa (b), se efectuează o etapă de inhibare a a-amilazei.this process being characterized in that, between step (a) and step (b), a step of α-amylase inhibition is performed.
Procedeul de obținere a unui hidrolizat de amidon cu conținut mare de dextroză, conform invenției, se bazează de fapt pe constatarea, neglijată până atunci, a faptului că o 80 bună tehnică de separare, fie cromatografică, fie de alt tip, nu este eficace decât dacă, respectiv, caracteristicile produsului de separat, în sine, permit efectiv separarea sa prin tehnica sau tehnicile avute în vedere.The process of obtaining a high dextrose starch hydrolyzate according to the invention is based in fact on the neglected finding that a good separation technique, whether chromatographic or otherwise, is only effective. if, respectively, the characteristics of the product separately, in themselves, effectively allow its separation by the technique or techniques envisaged.
în cazul de față, o separare eficientă nu poate fi obținută decât plecând de la un hidrolizat de amidon având o compoziție particulară, prezentând, în particular, un spectru 85 glucidic bimodal, adică prezentând, pe lângă un conținut mare de dextroză adevărată, un conținut sensibil redus de dizaharide și trizaharide și, din contră, un conținut mare de polizaharide ușor de separat de dextroză.In the present case, an effective separation can only be obtained from a starch hydrolyzate having a particular composition, having, in particular, a bimodal carbohydrate spectrum 85, that is, having, in addition to a high content of true dextrose, a content. significantly reduced by disaccharides and trisaccharides and, on the contrary, a high content of polysaccharides slightly separated by dextrose.
Se urmărește deci, în cadrul invenției, ca impuritățile să se prezinte sub forma polizaharidelor cu catene lungi și cât mai puțin posibil sub formă de dizaharide sau de 90 oligozaharide cu masa moleculară apropiată de cea a dextrozei.It is therefore within the scope of the invention that impurities should be in the form of polysaccharides with long chains and as little as possible in the form of disaccharides or 90 oligosaccharides with a molecular mass close to that of dextrose.
Spectrul glucidic bimodal particular al hidrolizatului de amidon este obținut, conform procedeului invenției, prin inhibarea α-amilazei la sfârșitul etapei de lichefiere.The particular bimodal carbohydrate spectrum of starch hydrolysate is obtained, according to the process of the invention, by inhibition of α-amylase at the end of the liquefaction step.
Această inhibare a α-amilazei se poate face, de preferință, pe cale termică, aplicându-se la ieșirea din etapa de lichefiere un șoc termic de câteva secunde la o 95 temperatură mai mare sau egală cu 130°C. ____This inhibition of α-amylase can preferably be done thermally by applying a thermal shock of 95 seconds at a temperature higher than or equal to 130 ° C when exiting the liquefaction step. ____
Această inhibare a enzimei de lichefiere evită continuarea acțiunii sale în cursul etapei de zaharificare, defavorizând astfel formarea de dizaharide (maltoză, izomaltoză) careThis inhibition of the liquefying enzyme avoids the continuation of its action during the sugar phase, thus favoring the formation of disaccharides (maltose, isomycosis) which
RO 119469 Β1 sunt greu de separat de dextroză, în favoarea polizaharidelor ramificate (grad de polimerizare DP = 7) rezistente la amiloglucozidază și ușor de separat de dextroză.EN 119469 Β1 are difficult to separate from dextrose, in favor of branched polysaccharides (degree of polymerization DP = 7) resistant to amyloglucosidase and slightly separated from dextrose.
Pentru a potența repartiția bimodală a hidrolizatului de amidon, se preferă, în cadrul procedeului conform invenției, să se efectueze o hidroliză ușoară a laptelui de amidon, astfel încât să se obțină un lapte de amidon lichefiat cu un indice mic de transformare.In order to enhance the bimodal distribution of starch hydrolysate, it is preferred, in the process according to the invention, to perform a light hydrolysis of starch milk so as to obtain liquefied starch milk with a low conversion rate.
Astfel, în cadrul procedeului conform invenției, se conduce etapa (a) de lichefiere, de preferință, până la un coeficient DE cuprins între 2 și 10 și îndeosebi până la un coeficient DE cuprins între 4 și 8.Thus, in the process according to the invention, the liquefaction step (a) is preferably conducted up to a coefficient of DE between 2 and 10 and in particular up to a coefficient of DE between 4 and 8.
Efectuarea lichefierii, laptelui de amidon până la un coeficient DE foarte scăzut, cuprins între 2 și 10 (și de preferință între 4 și 8), combinată cu inhibarea enzimei lichefiante la sfârșitul lichefierii, favorizează obținerea unui hidrolizat final care prezintă caracteristicile urmărite, adică prezentând un conținut crescut de dextroză și o compoziție particulară de non-dextroză, care rezultă în esență, din prezența polizaharidelor și nu a di- sau oligozaharidelor.Making liquefaction, starch milk up to a very low DE coefficient, between 2 and 10 (and preferably between 4 and 8), combined with the inhibition of the liquefying enzyme at the end of liquefaction, favors obtaining a final hydrolyzate having the desired characteristics, that is, presenting an increased dextrose content and a particular non-dextrose composition, which results essentially from the presence of polysaccharides and not di- or oligosaccharides.
De preferință, etapa de lichefiere este realizată în doua subetape: prima constă în încălzirea, timp de câteva minute și la o temperatură cuprinsă între 105 și 108°C, a laptelui de amidon în prezența enzimei (de tip THERMAMYL 120L, comercializat de societatea NOVO) și a unui agent de activare pe bază de calciu, iar a doua constă în încălzirea laptelui de amidon astfel tratat la o temperatură cuprinsă între 95 și 100°C, pentru una sau două ore.Preferably, the liquefaction stage is carried out in two sub-stages: the first is the heating, for several minutes and at a temperature between 105 and 108 ° C, of starch milk in the presence of the enzyme (of type THERMAMYL 120L, marketed by the company NOVO ) and a calcium-activating agent, and the second consists of heating the starch milk thus treated at a temperature between 95 and 100 ° C, for one or two hours.
Odată etapa de lichefiere terminată, în condițiile de conținut de materii uscate, de pH, de conținut de enzima și de calciu bine cunoscute de specialistul în domeniu, și după inhibarea enzimei lichefiante, se trece la etapa (b) de zaharificare a laptelui de amidon lichefiat.Once the liquefaction step is completed, under the conditions of dry matter content, pH, enzyme and calcium content well known to the person skilled in the art, and after inhibition of the liquefying enzyme, proceed to step (b) of starch milk sugars. liquefied.
în cursul acestei etape se supune laptele de amidon lichefiat acțiunii unei enzime glucogenice, cu precădere aleasă din grupul constând din amiloglucozidază, glucoamilază sau orice altă enzimă glucogenică.During this step, the liquefied starch milk is subjected to the action of a glycogen enzyme, especially selected from the group consisting of amyloglucosidase, glucoamylase or any other glycogen enzyme.
Pentru a evita reacțiile de reversie și în special formarea dizaharidelor (maltoză, izomaltoză) prin repolimerizarea dextrozei, etapa de zaharificare este realizată, în condiții cunoscute în sine, astfel încât se obțină un coeficient DE al hidrolizatului final nu mai mare de 95, îndeosebi nu mai mare de 90 și în particular cuprins între 80 și 90.In order to avoid the reversal reactions and in particular the formation of disaccharides (maltose, isomaltose) by the de-extrolation of dextrose, the saccharification step is performed, under known conditions, so that a DE coefficient of the final hydrolyzate is obtained, not exceeding 95, in particular. greater than 90 and in particular between 80 and 90.
într-adevăr, substratul preferat al enzimelor glucogenice are o greutate moleculară mare, iar legăturile a-1,4 ale amidonului sunt hidrolizate mult mai rapid decît legăturile a-1,6. De aceea, la începutul zaharificării, moleculele mari și legăturile a-1,4 fiind predominante, producerea de dextroză este extrem de rapidă în timp, ce producerea produșilor de reversie este foarte lentă, datorită concentrației slabe de dextroză din mediul de reacție.Indeed, the preferred substrate of glycogen enzymes has a high molecular weight, and the α-1.4 bonds of the starch are hydrolyzed much faster than the α-1.6 bonds. Therefore, at the beginning of saccharification, with large molecules and α-1,4 bonds predominating, dextrose production is extremely rapid over time, while the production of reversion products is very slow, due to the low concentration of dextrose in the reaction medium.
Pe măsură ce zaharificarea continuă, moleculele mici și legăturile a-1,6 devin predominante, iar producția dextrozei scade progresiv, în timp ce producerea produșilor de reversie (oligozaharide foarte ramificate) se accelerează.As sugars continue, small molecules and α-1.6 bonds become predominant, and dextrose production decreases progressively, while the production of reversible products (highly branched oligosaccharides) accelerates.
Pentru a combate acest fenomen, poate prezenta interes să se asocieze enzimei glucogenice o enzimă care hidrolizează în mod specific legăturile a-1,6 ale amidonului. Această adăugare a unei enzime de descompunere permite, pe de o parte, să se accelereze reacțiile de hidroliză fără să se accelereze simultan reacțiile de reversie, iar pe de altă parte, să se reducă, cantitatea de oligozaharide puternic ramificate care rezistă în mod normal la acțiunea enzimei glucogenice. De preferință, enzima de descompunere este izoamilaza sau pululanaza.To combat this phenomenon, it may be of interest to associate with the glycogen enzyme an enzyme that specifically hydrolyzes the α-1.6 bonds of starch. This addition of a decomposition enzyme allows, on the one hand, to accelerate hydrolysis reactions without simultaneously accelerating the reversal reactions, and on the other, to reduce, the amount of strongly branched oligosaccharides that normally resist to the action of the glycogen enzyme. Preferably, the decomposing enzyme is isoamylase or pululanase.
Cantitățile și condițiile de acțiune ale diferitelor enzime utilizate în cadrul procedeului conform invenției sunt alese printre următoarele:The quantities and conditions of action of the various enzymes used in the process according to the invention are chosen from the following:
- α-amilază: între 20 și 2000 KNU (Kilo Novo Units) la kilogram de substrat uscat, temperatura între 80 și 150°C, durata de acțiune între 2 și 15 min;- α-amylase: between 20 and 2000 KNU (Kilo Novo Units) per kilogram of dry substrate, temperature between 80 and 150 ° C, duration of action between 2 and 15 min;
RO 119469 Β1RO 119469 Β1
- amiloglucozidază: între 4000 și 400.000 unități internaționale la kilogram de substrat uscat, temperatura între 50 și 60°C,durata de acțiune între 30 și 72h, pH între 5,0 și 6,0;- amyloglucosidase: between 4000 and 400,000 international units per kilogram of dry substrate, temperature between 50 and 60 ° C, duration of action between 30 and 72h, pH between 5.0 and 6.0;
- pululanază: între 150 și 15.000 unități ABM.- pululanase: between 150 and 15,000 ABM units.
Enzimele utilizate pot fi de origine bacteriană sau fungică. 150The enzymes used may be of bacterial or fungal origin. 150
Hidrolizatul astfel zaharificat este apoi filtrat pe filtru precoat sau, de preferință, prin microfiltrare pe membrane, după care este demineralizat.The sugar thus hydrolyzed is then filtered through the precoated filter or, preferably, by microfiltration on the membranes, after which it is demineralized.
Asupra acestui hidrolizat zaharificat și purificat se efectuează o sortare moleculară, pentru a separa dextroza de oligozaharidele și polizaharidele din compoziție și pentru a obține astfel un hidrolizat de amidon cu conținut mare de dextroză. 155Molecular sorting is performed on this sugary and purified hydrolyzate to separate dextrose from the oligosaccharides and polysaccharides in the composition and thus obtain a high dextrose starch hydrolyzate. 155
Această etapă de sortare moleculară poate consta, de exemplu, într-o etapă de separare cromatografică sau într-o etapă de separare pe membrane.This molecular sorting step may, for example, consist of a chromatographic separation step or a membrane separation step.
Etapa de fracționare cromatografică este efectuată de o manieră cunoscută în sine, în mod discontinuu sau continuu (strat mobil simulat), pe adsorbanți de tipul rășinilor cationice, sau pe zeoliți puternic acizi, încărcați, de preferință, cu ajutorul unor ioni alcalini sau 160 alcalino-pământoși cum ar fi calciul sau magneziul, dar mai de preferat cu ajutorul unor ioni de sodiu.The chromatographic fractionation step is performed in a manner known per se, discontinuously or continuously (simulated mobile layer), on cationic-type adsorbents, or on strongly acidic zeolites, preferably charged with alkaline or 160 alkaline ions. - earthy like calcium or magnesium, but more preferably with the help of sodium ions.
Exemple de astfel de procedee sunt descrise cu precădere în documentele US-A3044904, US-A-3416961, US-A-3692582, FR-A-2391754,FR-A-2099336, US-A-2985589, US-A-4024331, US-A-4226977, US-a-4293346, US-A-4157267, US-A-4182633, US-A- 165 4332623, US-A-4405455, US-A-4412866, US-A-4422881 și WO-A-92/12179.Examples of such processes are described above in US-A3044904, US-A-3416961, US-A-3692582, FR-A-2391754, FR-A-2099336, US-A-2985589, US-A-4024331 , US-A-4226977, US-A-4293346, US-A-4157267, US-A-4182633, US-A-165 4332623, US-A-4405455, US-A-4412866, US-A-4422881 and WO-A-92/12179.
Potrivit unui mod de realizare preferat, fracționarea cromatografică este realizată folosindu-se procedeul și aparatura descrise în US-A-4422881. Oricare ar fi procedeul cromatografic utilizat, s-a recurs de preferință, în ceea ce privește adsorbantul, la o rășină cationică puternică întrebuințată sub formă sodiu sau potasiu și reticulată cu aproximativ 4 - 170According to a preferred embodiment, the chromatographic fractionation is performed using the method and apparatus described in US-A-4422881. Whatever the chromatographic process used, preferably, as regards the adsorbent, a strong cationic resin used in the form of sodium or potassium and cross-linked with about 4 - 170 was used.
10% divinilbenzen. în mod avantajos, rășinile sunt de granulometrie omogenă și cuprinsă între 100 și 800 pm.10% Divinylbenzene. Advantageously, the resins are of homogeneous particle size and range from 100 to 800 µm.
Alegerea parametrilor de fracționare cromatografică, între care se evidențiază, debitul de eluție, debitul de alimentare cu hidrolizatul de plecare, debitul de extracție a fracțiunii conținând hidrolizatul de amidon cu conținut mare de dextroză, debitul fracțiunii conținând 175 impuritățile de greutate moleculară mare și compoziția zonelor de desorbție, de adsorbție și de îmbogățire, se face astfel încât să se recupereze, cu cel mai bun randament posibil, prima fracțiune îmbogățită cu dextroză având un conținut de dextroză mai mare de 99%.Choosing the chromatographic fractionation parameters, among which are highlighted, the elution flow, the feed flow with the starting hydrolysate, the extraction flow of the fraction containing the high dextrose starch hydrolysate, the flow of the fraction containing the high impurities and the 175 computed areas. of desorption, adsorption and enrichment, is made so that to recover, with the best possible yield, the first fraction enriched with dextrose having a dextrose content greater than 99%.
Pentru a ajunge la acest rezultat, acești parametri sunt aleși după cum urmează, atunci când fracționarea cromatografică este realizată cu utilizarea procedeului și aparaturii 180 descrise în US 422881 și când adsorbantul utilizat este o rășină cationică de granulometrie redusă, reticulată cu 8% divinilbenzen și întrebuințată sub formă sodiu:To achieve this result, these parameters are chosen as follows, when the chromatographic fractionation is performed using the process and apparatus 180 described in US 422881 and when the adsorbent used is a cationic resin of reduced particle size, cross-linked by 8% divinylbenzene and used. in sodium form:
- debit de eluție între 70 și 700 l/h/m3 de adsorbant;- elution flow between 70 and 700 l / h / m 3 of adsorbent;
- debit de alimentare cu hidrolizat de plecare între 10 și100 l/h/m3 de adsorbant;- feed flow with hydrolyzate starting from 10 to 100 l / h / m 3 of adsorbent;
- debit de extracție a fracțiunii îmbogățite cu dextroză între 80 și 800 l/h/m3; 185- extraction rate of the dextrose-enriched fraction between 80 and 800 l / h / m 3 ; 185
- debit de extracție a fracțiunii îmbogățite cu dextroză între 80 și 800 l/h/m3 de adeorbant;- extraction rate of the dextrose-enriched fraction between 80 and 800 l / h / m 3 of adsorbent;
- debit al fracțiunii îmbogățite cu oligo- și polizaharide între 20 și 200 l/h/m2 de adsorbant.- flow rate of the fraction enriched with oligo- and polysaccharides between 20 and 200 l / h / m 2 of adsorbent.
în locul etapei de separare cromatografică, este posibil ca, în cadrul procedeului con- 190 form invenției, să se aplice o etapă de separare prin nanofiltrare pe membrane.Instead of the chromatographic separation step, it is possible that a separation step by nanofiltration on membranes may be applied in the process according to the invention.
Membrane cu diferite diametre ale porilor sunt fabricate pornind de la numeroși polimeri și copolimeri de tip polisulfone, poliamide, poliacrilonitrili, policarbonați, polifurani etc.Membranes with different pore diameters are made from numerous polymers and copolymers of polysulfones, polyamides, polyacrylonitriles, polycarbonates, polyurethanes, etc.
Actualmente sunt comercializate patru clase de membrane: osmoză inversă, nanofiltrare, ultrafiltrare și microfiltrare.Four classes of membranes are currently being marketed: reverse osmosis, nanofiltration, ultrafiltration and microfiltration.
195195
RO 119469 Β1RO 119469 Β1
Exemple de utilizare a unor astfel de membrane sunt descrise cu precădere în documentele EP-A 452238, US-A-4429122 și US-A-4511654.Examples of use of such membranes are described above in EP-A 452238, US-A-4429122 and US-A-4511654.
Potrivit unui mod preferat de realizare, separarea pe membrane este realizată cu utilizarea unei membrane cu porozitatea apropiată de 10 A. în mod avantajos, membrana aplicată în cadrul procedeului conform invenției este de tipul FILMTEC NF 40, comercializat de societatea DOW.According to a preferred embodiment, the membrane separation is carried out using a membrane with a porosity close to 10 A. Advantageously, the membrane applied in the process according to the invention is of the type FILMTEC NF 40, marketed by the company DOW.
Conform unui mod avantajos de realizare a invenției, partea exclusă de membrane sau în urma cromatografiei, cuprinzând impuritățile de greutate moleculară mare, este reciclată în amonte față de etapa de zaharificare.According to an advantageous embodiment of the invention, the excluded part of the membranes or following the chromatography, comprising the impurities of high molecular weight, is recycled upstream of the saccharification step.
Mulțumită procedeului, conform invenției, care se bucură atât de beneficiile etapelor de hidroliză aplicate, cât și de cele ale etapei de sortare moleculară, este posibil să se obțină, cu randamente mai mari de 80%, un hidrolizat de amidon al cărui conținut de dextroză este mai mare de 99%. O astfel de puritate nu putea fi obținută până acum decât cu dextroză cristalizată reintrodusă în soluție.Thanks to the process, according to the invention, which enjoys both the benefits of the applied hydrolysis steps and those of the molecular sorting step, it is possible to obtain, with yields greater than 80%, a starch hydrolyzate whose dextrose content is greater than 99%. Such purity could only be achieved until now with crystallized dextrose reintroduced into the solution.
Hidrolizatul de amidon cu conținut mare de dextroză, obținut prin procedeul conform invenției, poate fi apoi cu ușurință hidrogenat în mod catalitic.High dextrose starch hydrolysates, obtained by the process according to the invention, can then easily be catalytically hydrogenated.
Hidrogenarea unui astfel de hidrolizat se efectuează conform celor cunoscute în domeniu și care duc, de exemplu, la producerea de sorbitol plecând de la glucoză.The hydrogenation of such a hydrolyzate is carried out according to those known in the art and which lead, for example, to the production of sorbitol starting from glucose.
Se pot utiliza pentru această etapa atât catalizatori pe bază de ruteniu, cât și catalizatori cu nichel Raney. Se preferă totuși utilizarea catalizatorilor cu nichel Raney, care sunt mai puțin costisitori.For this stage both ruthenium catalysts and Raney nickel catalysts can be used. However, it is preferred to use Raney nickel catalysts, which are less expensive.
în practică, se utilizează între 1 și 10% în greutate catalizator raportat la materia uscată a hidrolizatului supus hidrogenării. Hidrogenarea se efectuează de preferință asupra unui hidrolizat a cărui materie uscată este cuprinsă între 15 și 50% (practic în apropiere de 30 - 45%), sub o presiune de hidrogen cuprinsă între 20 și 200 bari. Ea se poate efectua în mod continuu sau discontinuu.In practice, between 1 and 10% by weight of the catalyst is used in relation to the dry matter of the hydrolyzate subjected to hydrogenation. Hydrogenation is preferably carried out on a hydrolyzate whose dry matter is between 15 and 50% (practically near 30 - 45%), under a hydrogen pressure of between 20 and 200 bar. It can be carried out continuously or discontinuously.
Atunci când se operează în mod discontinuu, presiunea de hidrogen utilizată este cuprinsă în general între 30 și 60 bari,iar temperatura la care se desfășoară hidrogenarea este cuprinsă între 100 și 150°C. Se urmărește menținerea pH-ului mediului de hidrogenare, prin adăugarea de sodă sau de carbonat de sodă de exemplu, dar fără să se depășească un pH de 9,0. Această manieră de lucru permite evitarea apariției produșilor de cracare sau de izomerizare.When operating discontinuously, the hydrogen pressure used is generally between 30 and 60 bar, and the temperature at which the hydrogenation takes place is between 100 and 150 ° C. The aim is to maintain the pH of the hydrogenation medium, by adding soda or sodium carbonate for example, but without exceeding a pH of 9.0. This way of working allows the avoidance of cracking or isomerization products.
Reacția este oprită atunci când conținutul de zaharuri reducătoare al mediului de reacție a devenit mai mic de 1%, de preferință mai mic de 0,5 și, în mod particular, mai mic de 0,1%.The reaction is stopped when the reducing sugar content of the reaction medium has become less than 1%, preferably less than 0.5 and, in particular, less than 0.1%.
După răcirea mediului de reacție, se elimină catalizatorul prin filtrare și se demineralizează sorbitolul astfel obținut, pe rășini cationice și anionice. în acest stadiu, siropurile conțin cel puțin sorbitol și este ușor să se purifice acesta prin cristalizare după concentrarea și răcirea soluțiilor.After cooling the reaction medium, the catalyst is removed by filtration and the sorbitol thus obtained is demineralized on cationic and anionic resins. At this stage, the syrups contain at least sorbitol and it is easy to purify it by crystallization after concentrating and cooling the solutions.
Alte caracteristici și avantaje ale invenției vor reieși în mod clar din prezentarea exemplelor care urmează. Acestea sunt date aici doar în scop ilustrativ și nu în sens limitativ.Other features and advantages of the invention will be clearly apparent from the presentation of the following examples. These are given here for illustrative purposes only and not in a limiting sense.
Exemplul 1. Un lapte de amidon este lichefiat în mod uzual cu ajutorul a 2% THERMAMYL 120L (α-amilază comercializată de societatea NOVO), pînă la un coeficient DE de 6,5Example 1. A starch milk is usually liquefied using 2% THERMAMYL 120L (α-amylase marketed by NOVO), up to a DE coefficient of 6.5
Se încălzește apoi mediul de reacție timp de cîteva secunde, la 140°C, pentru a inhiba a-amilaza.The reaction medium is then heated for 140 seconds at 140 ° C to inhibit α-amylase.
Se efectuează apoi, de o manieră cunoscută în sine, zaharificarea hidrolizatului cu 35% materii uscate, în prezența a 0,8% amiloglucozidază G990 comercializată de societatea ABM.It is then performed, in a manner known per se, the sugarification of the hydrolyzate with 35% dry matter, in the presence of 0.8% amyloglucosidase G990 marketed by the company ABM.
RO 119469 Β1RO 119469 Β1
După 42 h de zaharificare, se obține un hidrolizat cu următorul spectru glucidic: 245 glucoză....................................................95,6%After 42 hours of sugaring, a hydrolyzate is obtained with the following carbohydrate spectrum: 245 glucose ................................. ................... 95.6%
DP2........................................................1,9%DP2 ................................................. ....... 1.9%
DP3........................................................0,3%DP3 ................................................. ....... 0.3%
DP superioare: .............................................. 2,2% unde prin prescurtarea DP se desemnează grade de polimerizare. 250Higher DP: .............................................. 2 , 2% where the abbreviation of DP designates degrees of polymerization. 250
Hidrolizatul astfel zaharificat este în continuare filtrat prin microfiltrare pe membrane, iar apoi demineralizat.The sugars thus hydrolyzed are further filtered by microfiltration on membranes, and then demineralized.
Se efectuează apoi fracționarea hidrolizatului zaharificat și purificat, în instalația de separare cromatografică continuă, ale cărei detalii de construcție și funcționare sunt prezentate în US 4422881. 255Then, the fractionation of the sugary and purified hydrolyzate is carried out, in the continuous chromatographic separation plant, whose construction and operation details are presented in US 4422881. 255
Se obțin astfel:They are obtained as follows:
- o primă fracțiune îmbogățită cu dextroză, cu un randament mai mare de 87% în greutate și prezentând următoarea compoziție:- a first fraction enriched with dextrose, with a yield greater than 87% by weight and having the following composition:
dextroză .................................................. 99,4%dextrose .................................................... 99.4%
DP2........................................................0,6%DP2 ................................................. ....... 0.6%
- o a doua fracțiune îmbogățită cu oligo- și polizaharide prezentând următoarea compoziție:- a second fraction enriched with oligo- and polysaccharides having the following composition:
dextroză ....................................................70%dextrose .................................................... ... 70%
DP2........................................................ 10%DP2 ................................................. ....... 10%
DP3........................................................2,3%DP3 ................................................. ....... 2.3%
260260
265265
DP superioare...............................................17,7%Higher DP ............................................... 17 7%
Exemplul 2. Se efectuează asupra unui lapte de amidon exact aceleași etape de lichefiere și de zaharificare ca în exemplul 1 de mai sus, cu excepția faptului că a-amilaza nu este inhibată.Example 2. Exactly the same stages of liquefaction and saccharification as in Example 1 above are performed on starch milk, except that a-amylase is not inhibited.
După 42 h de zaharificare, se obține un hidrolizat având următorul spectru glucidic: 270 glucoză....................................................95,1%After 42 hours of sugaring, a hydrolyzate is obtained having the following carbohydrate spectrum: 270 glucose ................................. ................... 95.1%
DP2.........................................................2,3%DP2 ................................................. ........ 2.3%
DP3........................................................1,3%DP3 ................................................. ....... 1.3%
DP superioare............................................... 1,1%.Higher DP ............................................... 1 ,1%.
Hidrolizatul astfel zaharificat este apoi filtrat prin microfiltrare pe membrane, iar apoi 275 demineralizat.The sugar thus hydrolyzed is then filtered by microfiltration on membranes, and then demineralized.
După fracționarea cromatografică, se recuperează:After the chromatographic fractionation, it is recovered:
- o primă fracțiune îmbogățita cu dextroză, cu un randament de 7,8% în greutate și prezentând următoarea compoziție:- a first fraction enriched with dextrose, with a yield of 7.8% by weight and having the following composition:
dextroză ...................................................99,4% 280dextrose .................................................... ..99.4% 280
DP2........................................................0,5%DP2 ................................................. ....... 0.5%
DP3........................................................0,1%DP3 ................................................. ....... 0.1%
- o a doua fracțiune îmbogățită cu oligo- și polizaharide prezentând următoarea compoziție:- a second fraction enriched with oligo- and polysaccharides having the following composition:
dextroză .................................................... 80% 285dextrose .................................................... ... 80% 285
DP2........................................................8,6%DP2 ................................................. ....... 8.6%
DP3........................................................5,5%DP3 ................................................. ....... 5.5%
DP superioare: ...............................................5,9%Higher DP: ............................................... 5.9%
Randamentul cromatografie de 78% în greutate obținut în acest exemplu trebuie comparat cu cel de 87% în greutate obținut în exemplul 1 conform invenției. 290The chromatographic yield of 78% by weight obtained in this example should be compared with that of 87% by weight obtained in example 1 according to the invention. 290
Exemplul 3. Fracțiunea îmbogățită cu dextroză din exemplul 1, concentrată la o valoare a materiei uscate de 45% este supusă unei hidrogenări catalitice în prezența a 5% în greutate nichel Raney în raport cu materia uscată.Example 3. The dextrose-enriched fraction of Example 1, concentrated to a dry matter value of 45%, is subjected to catalytic hydrogenation in the presence of 5% by weight Raney nickel relative to the dry matter.
RO 119469 Β1RO 119469 Β1
Condițiile de operare sunt următoarele:The operating conditions are as follows:
temperatură.................................................140°C presiune .................................................. 60 bari durata .......................................................2 htemperature................................................. 140 ° C pressure ............................................... .... 60 bar duration ........................................... ............ 2 hrs
Se oprește hidrogenarea atunci când conținutul în zaharuri al mediului de reacție este mai mic decât 600 ppm.The hydrogenation is stopped when the sugar content of the reaction medium is less than 600 ppm.
După răcirea mediului de reacție, se elimină catalizatorul prin filtrare, apoi se demineralizează siropul obținut și în cele din urmă se concentrează siropul pînă la 70% materii uscate.After cooling the reaction medium, remove the catalyst by filtration, then demineralize the syrup obtained and finally concentrate the syrup up to 70% dry matter.
Compoziția pe uscat a siropului astfel obținut este următoarea:The dry composition of the syrup thus obtained is as follows:
sorbitol.....................................................98,8% manitol......................................................0,4% iditol și produși de cracare.......................................0,2%sorbitol ................................................. .... 98.8% mannitol ......................................... ............. 0.4% iditol and cracking products ............................ ........... 0.2%
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9705217A FR2762616B1 (en) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | PROCESS FOR PRODUCING A HIGH DEXTROSE STARCH HYDROLYSATE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RO119469B1 true RO119469B1 (en) | 2004-11-30 |
Family
ID=9506371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RO98-00903A RO119469B1 (en) | 1997-04-28 | 1998-04-27 | Process for obtaining a starch hydrolysate with high content of dextrose |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
ES (1) | ES2139541B1 (en) |
FR (1) | FR2762616B1 (en) |
IT (1) | IT1299166B1 (en) |
RO (1) | RO119469B1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2791701B1 (en) * | 1999-04-02 | 2003-05-23 | Roquette Freres | PROCESS FOR PRODUCING A HIGH DEXTROSE STARCH HYDROLYSATE |
FR2791700B1 (en) * | 1999-04-02 | 2003-07-04 | Roquette Freres | PROCESS FOR PRODUCING A HIGH DEXTROSE STARCH HYDROLYSATE |
FR2877186B1 (en) | 2004-10-29 | 2007-02-09 | Roquette Freres | NON-FOOD AND NON-PHARMACEUTICAL USE OF A SELECTED ANHYDROUS DEXTROSE COMPOSITION |
FR3045055B1 (en) | 2015-12-10 | 2020-02-21 | Roquette Freres | LOW VISCOSITY STARCH HYDROLYSAT HAVING IMPROVED RETROGRADATION BEHAVIOR |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3785864A (en) * | 1970-07-23 | 1974-01-15 | Boehringer Mannheim Gmbh | Process for the chromatographic separation of multi-component mixtures containing glucose |
CA1038784A (en) * | 1974-01-17 | 1978-09-19 | Pfeifer And Langen | Recovery of enzymes with ion exchangers |
US4694113A (en) * | 1986-06-04 | 1987-09-15 | Pfizer Inc. | Dual catalyst sequential method for production of sorbitol from hydrolyzed starch solution |
DK311186D0 (en) * | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Novo Industri As | ENZYMES |
CA2038485A1 (en) * | 1990-03-23 | 1991-09-24 | Donald K. Hadden | Nanofiltration process for making dextrose |
-
1997
- 1997-04-28 FR FR9705217A patent/FR2762616B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-04-24 ES ES009800873A patent/ES2139541B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-24 IT IT98RM000264A patent/IT1299166B1/en active IP Right Grant
- 1998-04-27 RO RO98-00903A patent/RO119469B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2139541B1 (en) | 2000-10-16 |
FR2762616A1 (en) | 1998-10-30 |
ES2139541A1 (en) | 2000-02-01 |
ITRM980264A1 (en) | 1999-10-24 |
FR2762616B1 (en) | 1999-07-16 |
IT1299166B1 (en) | 2000-02-29 |
ITRM980264A0 (en) | 1998-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4613377A (en) | Production of fructose syrup | |
US6346400B1 (en) | Process for the preparation of a maltose-rich syrup | |
US6126754A (en) | Process for the manufacture of a starch hydrolysate with high dextrose content | |
CA2310382A1 (en) | A method of producing oligosaccharide syrups, a system for producing the same and oligosaccharide syrups | |
CN109320400B (en) | Method for extracting natural mannitol from waste liquid of mogroside production | |
RO119469B1 (en) | Process for obtaining a starch hydrolysate with high content of dextrose | |
RU2631825C2 (en) | Method for solid maltitol production from starch | |
US20030092136A1 (en) | Process for the manufacture of a starch hydrolysate with a high content of dextrose | |
US6177265B1 (en) | Process for the manufacture of a starch hydrolysate with high content | |
CN111944862A (en) | Production method of trehalose | |
RU2630666C2 (en) | Method for producing maltitol-containing syrup | |
US6184003B1 (en) | Process for preparing a crystalline α anhydrous dextrose of high purity | |
US6274355B1 (en) | Immobilized maltogenic α-amylase and its use in the manufacture of a maltose-rich syrup | |
CN101619334A (en) | Method for co-producing high-purity rice protein and malt syrup by rice | |
CN107287263A (en) | A kind of preparation method of high-purity malt sugar coproduction β limit dextrins | |
CN101381751B (en) | Hyperfiltration membrane immobilization method of saccharifying enzyme | |
EP0176621B1 (en) | Glucose or maltose from starch | |
RU2646115C2 (en) | Method for yield increase output in process of dextrose production using membrane technology | |
KR870001932B1 (en) | Preparation process for glucose and maltose from thined starch | |
CN117924381A (en) | Method for preparing isomaltooligosaccharide by utilizing crystallized sugar mother liquor | |
CS249526B2 (en) | Method of selective sugar-either glucose or maltose-winning from cleaves liquidized starch | |
JPS6196993A (en) | Selective obtaining of glucose or maltose from starch |