DE1955392B2

DE1955392B2 - Verfahren zur Herstellung eines Stärkehydrolysate mit einem Dextroseäquivalentwert von nicht wesentlich über 18

Info

Publication number: DE1955392B2
Application number: DE19691955392
Authority: DE
Inventors: John T. Day; Ronald C. Malzahn; Alpha L. Morehouse
Original assignee: Grain Processing Corp
Current assignee: Grain Processing Corp
Priority date: 1969-10-29
Filing date: 1969-10-29
Publication date: 1978-06-22
Also published as: DE1955392A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stärkehydrolysate mit einem Dextroseäquivalentwert (DA) von nicht wesentlich über 18 durch Verflüssigung einer wäßrigen Stärkeaufschlämmung mit Säure oder Enzymen in zwei Stufen.

Stärke ist ein natürliches Polymerisat von a-D-Glucose, in dem die Struktureinheiten durch Acetalbindungen miteinander verbunden sind. Die Acetalbindungen sind gegenüber einer Hydrolyse durch Säure oder ein Enzym empfindlich und beide Katalysatorsysteme (Säuren und Enzyme) können daher zur Herstellung vcn Stärkehydrolysaten verwendet werden. Bei der Säurehydrolyse von Stärke entsteht ein Gemisch von vielen verschiedenen Molekülarten, deren Größe von der monomeren Glucose über alle Zwischenstufen bis zu den Polymerisaten in der Nähe der Teilchengröße von Stärke reichen kann. Wegen des breiten Molekülgrößenbereiches, der bei der Säurehydrolyse von Stärke erhalten wird, ist es üblich, die hydrolytische Umwandlung von Stärke bis zu einem solchen Grade durchzuführen, daß die langen Polymerisate nicht mehr mit Jod reagieren.

Im allgemeinen eignet sich die Säurehydrolyse nicht für die Herstellung von Produkten mit einem niedrigen Dextroseäquivalentwert (DA), d. h. mit einem Dextroseäquivalentwert unter etwa 30. Zwar kann der Hydrolysegrad herabgesetzt werden zur Herstellung von Produkten mit einem niedrigeren Dextroseäquivalentwert, die im Gemisch noch vorhandenen langen Polymerisate führen jedoch zu einer schnellen Rückbildung, wobei gleichzeitig die Löslichkeit der niedermolekularen Verbindungen verlorengeht und die Dispersion trübe wird. Ein anderer Nachteil von mit Säure hydrolysierter Stärke besteht darin, daß in dem Hydrolysat stets beträchtliche Mengen an Glucose vorhanden sind, auch wenn der Umwandlungsgrad gering gehalten wird. Wegen des Vorhandenseins der Glucose und anderer Saccharide mit niedrigem Molekulargewicht neigen auch durch Säure hydrolysierte Produkte mit niedrigem Dextroseäquivalentwert zu einem hygroskopischen, klebrigen Verhalten und sie weisen eine Süßkraft auf, die größer ist als für die meisten Anwendungszwecke erwünscht

In den letzten Jahren hat daher die Verwendung von Enzymen zur Hydrolyse von Stärke mehr und mehr Aufmerksamkeit gefunden und heute werden Enzyme in großtechnischem Maßstabe zur Herstellung bestimmter Stärkeprodukte eingesetzt. Enzyme haben gegenüber Säurekatalysatoren den Vorteil, daß sie für bestimmte Bindungen spezifisch sind. Ein Typ eines von Mikroorganismen gebildeten Enzyms, das häufig für diesen Zweck eingesetzt wird, ist a-Amylase. Die a-Amylase hat die Fähigkeit, mehr oder weniger willkürlich innerhalb des gesamten Stärkemoleküls 1,4-Bindungen zu spalten bei gleichzeitig geringem Einfluß auf 1,6-Bindungen. Eine leichte Aufspaltung der 1,4-Bindung in Maltose und Maltotriose ist jedoch mit a-Amylase nicht möglich. Es ist daher bereits darauf hingewiesen worden, daß dann, wenn eine praktisch vollständige Umwandlung von Stärke mit a-Amylase bewirkt wird, in dem fertigen Hydrolysat Maltose und kleine Mengen an Trisacchariden und anderen Polysacchariden mit niedrigem Molekulargewicht, insbesondere solche mit 1,6-Bindungen, enthalten sind.

Ein anderer wesentlicher Faktor, der einen gewissen Einfluß auf die Eigenschaften von Stärkehydrolysate^ die entweder durch Säure- oder durch Enzymhydrolyse hergestellt worden sind, hat, ist die Art und Weise, in der die Stärke gelatiniert, wenn sie in Wasser erwärmt wird. Die Moleküle von natürlicher Stärke sind in dem Stärkekorn unterschiedlich eng miteinander verknüpft und solche Moleküle, die eng miteinander verknüpft und solche Moleküle, die eng miteinander verknüpft sind, sind gegenüber der Einwirkung von Enzymen weniger empfindlich. Erst wenn die Stärkemoleküle durch Aufquellen und Gelatinieren in Wasser dispergiert worden sind, findet eine beträchtliche hydrolytische Spaltung statt. Bei einem Umwandlungsverfahren, bei dem die Stärke langsam erwärmt wird, werden die Moleküle, die eng miteinander verknüpft sind, langsamer dispergiert oder gelatiniert und daher auch mit geringerer Geschwindigkeit von Säure oder Enzymen angegriffen. Dies führt dazu, daß während der Zeit, in der alle gegen Hydrolyse beständigeren Moleküle dem hydrolytischen Angriff zugänglich gemacht worden sind, die besser dispergierten Moleküle schon sehr weitgehend abgebaut worden sind. Wenn das gewünschte Endprodukt ein Produkt mit hohem Dextroseäquivalentwert ist, ist der uneinheitliche Abbau der Stärkemoleküle kein schwerwiegendes Problem, wenn jedoch ein Hydrolysat mit einem geringen Dextroseäquivalentwert erwünscht ist, ist die uneinheitliche Art der Gelatinierung besonders unerwünscht, weil ein großer Anteil noch sehr großer Moleküle zusammen mit einigen noch vollständig erhalten gebliebenen Stärkemolekülen vorhanden ist, wenn der gewünschte niedrige Dextroseäquivalentwert bereits erreicht ist.

Eine andere unerwünschte Eigenschaft von nach den bisher bekannten Hydrolyseverfahren hergestellten Stärkehydrolysaten mit niedrigem Dextroseäquivalentwert, die sich auf den nichteinheitlichen Abbau bezieht, ist die Neigung bestimmter größerer Kettenmoleküle, sich wieder mit anderen Stärkemolekülbruchstücken zu vereinigen unter Bildung großer, relativ unlöslicher Aggregate. Die Geschwindigkeit und das Ausmaß, mit der sich lineare Stärkemoleküle wieder zu unlöslichen Aggregaten vereinigen, ist eine Funktion der Kettenlänge, weil unterhalb einer bestimmten Kettenlänge die

Neigung zur Vereinigung nicht groß ist. Eine Wiedervereinigung mit einem flüssigen Hydrolysat macht sich dadurch bemerkbar, daß ein Schleier auftritt und/oder eine Umwandlung in ein Gel oder einen Brei oder eine Paste mit geringer Löslichkeit in kaltem V/asser erfolgt.

Obgleich die Wiedervereinigung oder das rückläufige Verhalten von Stärkehydrolysaten hauptsächlich bei abgekühlten Hydrolysaten auftritt, wo es besonders unerwünscht ist, kann dies in geringem Ausmaß auch während des Kochens auftreten, wenn die Geschwindigkeit, mit der erwärmt wird, gering ist. In diesem Falle neigen die Molekülaggregate dann dazu, während der nachfolgenden Behandlung unversehrt zu bleiben, wodurch das Filtrieren des Filtrats erschwert wird. Durch die Anwesenheit geringer Mengen natürlicher oder nichtabgebauter Stärke wird die Anwendung üblicher Filtrierverfahren praktisch ausgeschlossen. Weil die relative Menge restlicher Stärkemoleküle größer ist, wenn bei Produkten mit niedrigem Dextroseäquivalentwert eine begrenzte Stärkeum-Wandlung erfolgt, sind die beim Filtrieren auftretenden Probleme bei diesen Produkten noch größer. Durch ein starkes rückläufiges Verhalten und das damit verbundene Unlöslichwerden von wiedervereinigten Stärkebruchstücken nehmen die Schwierigkeiten beim Filtrieren zu. Da nun das Filtrieren eine Vorbedingung für die Herstellung eines als Nahrungsmittel geeigneten Stärkehydrolysate (d. h. eines Hydrolysats, das praktisch löslich ist und ein einheitliches Aussehen hat) ist, sind die Schwierigkeiten beim Filtrieren von Hydrolysaten mit einem geringen Dextroseäquivalentwert eines der Haupthindernisse für eine großtechnische Herstellung von Stärkehydrolysatprodukten mit einem geringen Dextroseäquivalentwert, insbesondere einem solchen von nicht wesentlich über 18.

Beim Abbau von Stärke unter Verwendung von Säuren oder Enzymen entstehen nämlich Hydrolysate, die Zucker enthalten und daher in Nahrungsmitteln verwendet werden können. Die Süßungseigenschaften der dabei erhaltenen Stärkehydrolysate hängen stark von dem dabei erzielten Grad der Umwandlung ab. Ein übliches Verfahren zur Klassifizierung der Stärkehydrolysate besteht darin, den Hydrolysegrad der Stärke durch die Dextroseäquivalentwerte (DA) auszudrücken, die ein Maß für den Gehalt an reduzierendem Zucker in dem Hydrolysat sind, berechnet als Dextrose und ausgedrückt durch den Dextrosegehalt in %, bezogen auf die gesamte Trockensubstanz. Dieser Dextroseäquivalentwert eines Stärkehydrolysats wird nach dem Verfahren von M. S m ο g y i, beschrieben in »Journal of Biological Chemistry«, 160,61 (1945), bestimmt.

Stärkehydrolysate mit einem Dextroseäquivalentwert von weniger als 40 werden in der Regel als Produkte mit einer geringen Umwandlung und daher einer geringen Süßkraft angesehen, während Stärkehydrolysate mit einem Dextroseäquivalentwert von über 60 als Produkte mit starker Umwandlung und daher mit einer hohen Süßkraft angesehen werden. Die dazwischenliegenden Produkte werden als Produkte mit einer durchschnittlichen Umwandlung bzw. einer durchschnittlichen Süßkraft bezeichnet. In der Regel ist man bestrebt, Hydrolysate mit einer durchschnittlichen oder hohen Umwandlung in Form von klären, farblosen, nichtkristallisierbaren, viskosen Flüssigkeiten herzustellen, während die Produkte mit einer niedrigen Umwandlung· in trockener, gepulverter Form hergestellt werden.

Die Stärkehydrolysate können abei auch nach dem Verfahren klassifiziert werden, das bei der Durchführung der Hydrolyse angewendet wird. Im allgemeinen werden Stärkehydrolysate mit einem hohen Dextroseäquivalentwert im Hinblick auf ihre Fermentierbarkeit, ihre geschmacksbildende Wirkung, ihre Hygroskopizität und ihre Süßkraft bevorzugt, während Stärkehydrolysate mit niedrigen Dextroseäquivalentwerten, die höhere Viskositäten aufweisen, im Hinblick auf ihr Kohäsionsvermögen und ihre schaumstabilisierenden Eigenschaften bevorzugt verwendet werden. Hydrolysate mit niedrigen Dextroseäquivalentwerten stellen gute Eindickungsmittel dar und verzögern die Auskristallisation von Zucker. Daher sind Stärkehydrolysate mit einem niedrigen Dextroseäquivalentwert für bestimmte Nahrungsmittel besonders gut geeignet.

Bisher war die Herstellung und Verwendung von Produkten mit niedrigen Dextroseäquivalentwerten und insbesondere von Produkten mit einem Dextroseäquivalentwert von im wesentlichen nicht über 18 wegen der Schwierigkeiten, die bei der Herstellung solcher Produkte auftreten, begrenzt. Die nach den bisher bekannten Verfahren erhältlichen Stärkehydrolysate mit niedrigen Dextroseäquivalentwerten sind uneinheitlich und haben die Neigung, sich unter Ausbildung von Schleiern zurückzubilden. Auch sind solche Produkte in Wasser nicht vollständig löslich und können durch Zerfließen klebrig werden. Sie entwickeln häufig auch eine stärkere Süßkraft als sie für bestimmte Anwendungszwecke erwünscht ist.

So ist beispielsweise aus der US-Patentschrift 32 80 006 ein Verfahren zur Herstellung eines Stärkehydrolysats durch Verflüssigung einer wäßrigen Stärkeaufschlämmung in zwei Stufen bekannt, bei dem in der ersten Stufe als Katalysator «-Amylase und in der zweiten Stufe Glucodasen verwendet werden. Die dabei erhaltenen Hydrolysate sind zwar ebenfalls trübungsfrei, sie weisen jedoch einen höheren Dextroseäquiva'r lentwert auf als er für viele Anwendungszwecke erwünscht ist.

In der US-Patentschrift 29 65 520 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem die Stärke in der ersten Stufe bis auf einen Dextroseäquivalentwert von 18 bis 35 und in der zweiten Stufe bis auf einen Dextroseäquivalentwert von mehr als 29 hydrolysiert wird. Auch die bei diesem Verfahren erhaltenen Produkte weisen Dextroseäquivalentwerte auf, die wesentlich höher sind als sie für bestimmte Anwendungszwecke erwünscht sind.

In der britischen Patentschrift 1133 914 ist ein Verfahren zum Hydrolysieren von Stärke beschrieben, bei dem die Hydrolyse in der ersten Stufe bis auf einen Dextroseäquivalentwert von 13 bis 16 und in der zweiten Stufe bis auf einen Dextroseäquivalentwert von 22 bis 30 durchgeführt wird. Auch bei diesem bekannten Verfahren werden Hydrolysate erhalten, deren Dextroseäquivalentwerte innerhalb des Bereiches von 22 bis 30 liegen und die daher eine übermäßige Süßkraft besitzen.

Aus der japanischen Patentpublikation Nr. 18 527/ 1964 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sirups mit einer großen Süßkraft und einer hohen Viskosität bekannt, bei dem ein Produkt erhalten wird, das Dextrose, Maltose und Maltotriose in einem Verhältnis von 1:1:1 enthält. Auch die nach diesem bekannten Verfahren erhaltenen Produkte weisen viel zu hohe Dextroseäquivalentwerte auf als daß sie auf dem hier in Rede stehenden Anwendungsgebiet eingesetzt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Stärkehydrolysats mit

einem Dextroseäquivalentwert von nicht wesentlich über 18 anzugeben, das technisch einfach und wirtschaftlich durchführbar ist und zu Stärkehydrolysaten mit einer geringen Süßkraft führt, die leicht filtriert werden können, klar sind und den Produkten, denen sie zugesetzt werden, einen milden Geschmack verleihen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zur Herstellung eines Stärkehydrolysate mit einem Dextroseäquivalentwert (DA) von nicht wesentlich über 18 durch Verflüssigung einer wäßrigen Stärkeaufschlämmung mit Säure oder Enzymen in zwei Stufen die Stärke in der ersten Stufe mit Säure oder Ä-Amylase bei Temperaturen über 9O⁰C zu einer wäßrigen Dispersion verflüssigt wird, die praktisch frei von restlichen Stärkekörnern ist und einen meßbaren Dextroseäquivalentwert von nicht wesentlich über 3 aufweist, und dann in der zweiten Stufe mit «-Amylase bei einer Temperatur von unter 85° C im pH-Bereich von 6 bis 8 dextriniert wird, bis ein Dextroseäquivalentwert von nicht wesentlich über 18 erreicht ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird die Verflüssigung unter Verwendung von a-Amylase bei einem pH-Wert von 6,5 bis 7,5 und einer Temperatur von 92 bis 95° C oder unter Verwendung von Säure bei einer Temperatur von 100 bis 160° C durchgeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu Stärkehydrolysaten mit einem geringen Umwandlungsgrad, d. h. mit Dextroseäquivalentwerten von nicht wesentlich über 18, die eine geringe Süßkraft aufweisen und den Produkten, denen sie zugesetzt werden, einen milden Geschmack verleihen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Stärkehydrolysate sind beständig, klar, leicht filtrierbar und zerfließen nicht. Sie eignen sich daher insbesondere für die Herstellung von Zuckerglasuren und Geleeüberzügen, Kaffeebleichmitteln, Frucht- und Getränkepulvern, Gewürzmischungen und Nahrungsmitteln, bei denen ein milder Geschmack, ein schwach süßer Geschmack und eine geringe Neigung, zusammenzubacken oder klebrig zu werden, von Bedeutung ist.

Das Verfahren der Erfindung wird im einzelnen wie folgt durchgeführt: Zuerst wird eine Stärke in Wasser in einer Feststoff-Konzentration von etwa 10 bis etwa 40 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 30 Gew.-%, aufgeschlämmt. Alle Arten von Stärke, Stärkeprodukten oder stärkeartigen Stoffen können verwendet werden, z. B. Kartoffeln, Milokorn, Weizen, Süßkartoffeln und Tapioka. Reine Maisstärke ist jedoch bevorzugt. Zu der wäßrigen Stärkeaufschlämmung wird a-Amylase, vorzugsweise bakterielle a-Amylase, oder eine Säure, wie Salzsäure, Oxalsäure oder Schwefelsäure, zugegeben. Die Aufschlämmung wird dann kurz bei einer relativ hohen Temperatur (über 90°C) gehalten, um eine praktisch vollständige Verflüssigung der Stärke zu erzielen. Dadurch wird die Stärke verflüssigt, d. h., die Stärkekörner werden zu einem Brei verarbeitet, und die Stärke wird hydratisiert und in einem solchen Ausmaß dispergiert, daß eine hydrolytische Spaltung der Stärkemoleküle leicht bewirkt werden kann. Während dieser Verflüssigung läßt man die Dextrinbildung aus der Stärke nur bis zu einer solchen Stufe fortschreiten, bei der der Dextroseäquivalentwert der Stärke nicht wesentlich über 3 liegt. Demnach stellt die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens die Verflüssigungssüjfe, d. h. den Verfahrensabschnilt dar, in dem die Stärkekörncr gequollen und dispergiert werden, und dieser Verfahrensabschnitt wird fortgeführt, bis praktisch die gesamte Stärke gelatiniert worden ist, was durch das Fehlen von Doppelbrechung ermittelt wird.

Es ist ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß in der ersten Stufe die Dextrinbildung unterdrückt wird oder nur in einem geringen Maße stattfindet, bis eine praktisch vollständige Verflüssigung erzielt ist, und die Verflüssigung daher unter Bedingungen durchgeführt wird, die ein Zustandekommen der

ίο gewünschten Ergebnisse erlauben. Die Verflüssigung der Stärke kann in irgendeiner geeigneten Vorrichtung vorgenommen werden, die es ermöglicht, daß die Stärkeaufschlämmung bei einer erhöhten Temperatur gehalten wird, und die vorzugsweise mit einer

!5 Einrichtung zum Rühren der Aufschlämmung versehen ist. In der ersten Stufe wird eine hohe Temperatur, d. h. eine Temperatur über 9O⁰C, und vorzugsweise von etwa 92° bis 95° C, angewendet. Es bestehen voneinander abhängige Beziehungen zwischen der Temperatur, dem pH-Wert, der Zeit und der Art des verwendeten Behandlungsmittels im Hinblick auf das Zustandebringen einer praktisch vollständigen Verflüssigung bei kleinster Dextrinbildung, und jede dieser Bedingungen läßt eine Veränderung innerhalb bestimmter Grenzen ZU.

Zur Durchführung der Verflüssigung mit Λ-Amylase wird das Enzym im allgemeinen in Mengen von etwa 2500 bis 9000 und vorzugsweise von 3000 bis 6000 SKB-Einheiten je 454 g Stärke verwendet. Das pH der Stärkeaufschlämmung wird auf einen pH-Wert von etwa 6 bis 8, vorzugsweise von 6,5 bis 7,5, eingestellt, und die Aufschlämmung wird bei einer erhöhten Temperatur über 90⁰C für kurze Zeit gehalten, um eine praktisch vollständige Verflüssigung der Stärke zu erzielen. So wird z. B. mit einer gereinigten Λ-Amylase, die in Mengen von etwa 3600 bis 7200 SKB-Einheiten je 454 g verwendet wird, eine praktisch vollständige Verflüssigung der Stärkeaufschlämmung mit einem Gehalt an Festsubstanzen von 20 bis 30% und mit einem pH von 6,5 bis 7,5 im allgemeinen in einer Zeitspanne von 5 bis 20 Minuten bei Temperaturen von 90 bis 95°C erreicht.

Wenn eine Säure, wie z. B. Salzsäure, für die Verflüssigung verwendet wird, wird die Säure im allgemeinen in solchen Mengen eingesetzt, daß eine Chlorwasserstoff-Konzentration in der Stärkeaufschlämmung von 0,02 bis 0,12 n, und vorzugsweise von 0,02 bis 0,04 n, erzielt wird. Die Aufschlämmung wird bei einer hohen Temperatur, z.B. bei 100° bis 160°C, für eine kurze Zeitspanne gehalten, um eine praktisch

so vollständige Verflüssigung der Stärke zu erzielen. Bei einer Stärkeaufschlämmung z. B., die 20 bis 30 Gew.-% Feststoffe enthält, wird eine Mineralsäure, wie z. B, Salzsäure, in einer solchen Menge zugegeben, daß der Säuregrad der Aufschlämmung auf etwa 0,06 η eingestellt wird. Die angesäuerte Aufschlämmung wird dann in ein Reaktionsgefäß gepumpt und etwa 3 bis A Minuten lang auf eine Temperatur von 100°C erwärmt Die Aufschlämmung wird dann abgekühlt und durch Zugabe eines alkalischen Stoffes, z. B. Natriumhydro-

to xyd, neutralisiert.

Bei Anwendung von Sliuren oder Enzymen wird die Verflüssigung in jedem Fall gemäß der Erfindung untei Bedingungen durchgeführt, die eine praktisch vollstän dige Gelatinierung der Stärke bewirken, wobei die

b5 Dispersion praktisch frei von restlichen Stärkekörnerr ist und der Dextroseäquivalentwert der Stärkedisper sion nicht über 3 liegt.
Nachdem die Verflüssigung praktisch vollständig

stattgefunden hat, wird die verflüssigte Stärke dann mit dem Enzym «-Amylase dextriniert, wobei ein fertiges Hydrolysat erhalten wird, das einen Dextroseäquivalentwert nicht wesentlich über 18 aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Stärkehydrolysat einen Dextroseäquivalentwert zwischen 8 und 18 auf. Bei dieser Dextrinierung werden die verflüssigten Stärkemoleküle nach und nach zu kürzeren Bruchstükken hydrolysiert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren finden so die Verflüssigung und Dextrinierung mehr nacheinander als gleichzeitig statt und führen so zu einem schmalen Größenbereich der Stärkebruchstücke. Bei den bekannten Verfahren zur Stärkehydrolyse finden dagegen die Verflüssigung, die Dextrinierung und die Verzuckerung gleichzeitig statt, und weil die Geschwindigkeit der Dextrinierung größer ist als die Geschwindigkeit, mit der die Verflüssigung stattfindet, insbesondere bei solchen Stärkefraktionen, die sich nur schwer in eine Paste oder einen Brei überführen lassen, findet eine beträchtliche Dextrinierung statt, bevor eine vollständige Verflüssigung eingetreten ist, was zur Folge hat, daß das Stärkehydrolysat aus Stärkebruchstücken mit breitem Größenbereich zusammengesetzt ist.

Die Dextrinierung wird durch Behandlung der verflüssigten Stärkeaufschlämmung mit dem dextrinbildenden Enzym, «-Amylase, insbesondere mit bakterieller Λ-Amylase, durchgeführt. Es ist vorteilhaft, die Dextrinbildungsstufe in Form einer Chargenumsetzung durchzuführen. Das dextrinbildende Enzym wird im allgemeinen in solchen Mengen verwendet, daß etwa 300 bis 3000 SKB-Einheiten zur Verfügung stehen. Ein Überschuß an dem für die Verflüssigung verwendeten Mittel kann während der Dextrinbildungsstufe, die bei einer Temperatur von 65—85° C, vorzugsweise von 74—80⁰C, und bei einem pH von 6—8, vorzugsweise von 6,5—7,5 durchgeführt wird, innerhalb einer zur Erzeugung des Hydrolysats mit dem gewünschten Dextroseäquivalentwert, vorzugsweise einem Wert zwischen 8 und 18, erforderlichen Zeit verbleiben. Im allgemeinen wird unter diesen Bedingungen die Dextrinbildung oder die Stärkeumwandlung bis zu dem gewünschten Ausmaß in Zeitspannen von etwa 30 bis 120 Minuten erzielt. Wenn die Dextrinbildung bis zu dem gewünschten Ausmaß fortgeschritten ist und der gewünschte Dextroseäquivalentwert erreicht ist, kann die Reaktion durch Ansäuern des Hydrolysats auf einen pH-Wert von 4 oder darunter oder durch Erwärmen auf eine zur Inaktivierung des dextrinbildenden Enzyms geeignete Temperatur, z. B. auf eine Temperatur von 100° C oder darüber, beendet werden. Das Hydrolysat kann dann in einfacher Weise unter Benutzung üblicher Filtrationseinrichtungen filtriert und gewünschtenfalls konzentriert werden.

Eine wesentliche Eigenschaft von Stärkehydrolysaten, die nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren hergestellt worden sind, ist ihr relativ

ίο geringer Gehalt an Bruchstücken mit hohem Molekulargewicht, die eine Rückbildung, eine Gelbildung und das Entstehen eines Schleiers in dem Endprodukt verursachen. Die erfindungsgemäß hergestellten Hydrolysate enthalten im allgemeinen so geringe Mengen an Bestandteilen mit hohem Molekulargewicht, daß wäßrige Dispersionen flüssig und trübungsfrei bleiben bei allen Feststoff-Konzentrationen unter den nachfolgend für bestimmte Dextroseäquivalentwerte angegebenen Höchstwerten:

DA. des	Maximale Feststoff-
Hydrolysats	Konzentration unter
	Erhaltung des flüssi
	gen und trübungs- freien Zustandes*)
	10%
8	20%
10	35%
12	50%
14	65%
16	80%
18

·) Unter dem Ausdruck »trübungsfreier Zustand« ist zu verstehen, daß die
Durchlässigkeit für Lichtstrahlen durch
das bei 1O⁰C gehaltene Hydrolysat innerhalb von 48 Stunden wenigstens 70%
beträgt.

Die erfindungsgemäßen Stärkehydrolysate sind in der Hinsicht einheitlich, daß sie einen Dextroseäquivalentwert von nicht über 18 aufweisen und nicht mehr als 1 Gew.-% Glucose enthalten und, wie oben dargelegt wird, trübungsfrei sind. Die Oligosaccharidzusammensetzung des fertigen Hydrolysats mit Dextroseäquivalentwerten von 8 bis 18 wird im allgemeinen wie folgt (durch Chromatographie) bestimmt:

Polymerisationsgrad (PG)*) in Gew.-%

DA. des	PG	PG	PG	5	PG	PG	PG	6,5	PG	6	PG	PG	PG	PG
Hydrolysats	1	2	3	6,5	4	5	6	9	7	8	8	9	0	über 10
8	1	3,5	7,5	4,5	4	11	10	4	2,5	2	65
10	1	5	8,5	5,5	4,5	13	12	5	3		52
12	1	5,5	9,5	6,5	5,0	15	13,5	5,5	3		40
14	1	5,5	10	6,5	5,5	17	15,5	6	3		35
16	1	5,5	7	6	6	2,5		30
18	1	6,0	7	6,5	6	2,5		24

") Unter PG ist der Polymerisationsgrad von Glucose zu verstehen. Zum Beispiel PG 1 - Glucose. PG 2 - Maltose usw.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung und deren Vorteile noch weiter.

ίο

Beispiel 1

Eine Stärkeaufschlämmung wurde unter Benutzung unmodifizierter industrieller Maisstärke, Wasser, alpha-Amylase und Calciumchlorid hergestellt. Die Aufschäämmung hatte die folgende Zusammensetzung:

Granulierte Stärke	1200 g
Leitungswasser	4800 g
CaCI₂	0,6 g
alpha-Amylase
(3300SKB-Einheiten/G)	5g
	entsprechend 6000
	SKB-Einheiten/454 g
	Stärke
pH	7,7

Die Stärkeaufschlämmung wurde mit eingestellter Geschwindigkeit in einen Zweistufenkonverter gepumpt, der aus 2 Rundbodenkolben mit Heizmänteln und Rührern bestand. Peristaltische Pumpen wurden angewendet, um das Material durch das System zu bewegen. Die folgenden stationären Zustandsbedingun-Die Stärkeaufschlämmung wurde durch eine Anlage aus drei Reaktionsgefäßen mit in Betrieb befindlichen Rührern der Reihe nach unter Verwendung peristaltischer Pumpen gepumpt und dadurch ein kontinuierlicher Strom in jedes Reaktionsgefäß hinein und aus jedem Reaktionsgefäß heraus aufrechterhalten. Das erste Reaktionsgefäß wurde für die primäre Verflüssigungsstufe benutzt, während das zweite und das dritte Reaktionsgefäß für die Dextrinbildungsstufe eingesetzt wurden. In dem ersten Reaktionsgefäß wurden starke Rührbedingungen eingehalten, und die Stärkeaufschlämmung wurde so eingetragen, daß sie vollständig dispergiert wurde und meistens in dem Augenblick des Eintragens in das Reaktionsgefäß sofort gelatinierte. Die folgenden stationären Zustandsbedingungen wurden in jeder Konverterstufe eingestellt:

Verflüssi	Dextrinbildung
gung
1. Reak	2. Reak- 3. Reak
tionsgefäß	tionsgefäß tionsgefäß

jen wuraen tür jeae	öiuie eingestellt:	2. Stufe	Amylase-SKB-	6000	600
	1. Stufe	(Dextrinbildung)	Einheiten/454 g
	(Verflüssigung)	1000 ecm	Volumen, ecm	1000	500	500
Volumen	500 ecm	25 ccm/Minute	Eintrags- und	50	50	50
Eintrags- und	25 ccm/Minute		Abzugsgeschwin
Abzugsgeschwin			digkeit,
digkeit		40 Minuten	ccm/Minute
Verweilzeit	20 Minuten	76	jo Verweilzeit,	20	10	10
Temperatur, ⁰C	91		Minuten
		Temperatur, ⁰C	91	76	76

Eine Lösung von alpha-Amylase wurde tropfenweise in die zweite Konverterstufe mit einer Geschwindigkeit eingetragen, so daß 600 SKB-Einheiten Amylase je 454 g Stärke zur Verfügung gestellt wurden. Das umgewandelte Hydrolysat, das kontinuierlich aus dem Kolben der zweiten Stufe abgezogen wurde, wurde durch Zugabe von verdünnter Salzsäure auf ein pH von 3,5 eingestellt, um die Dextrinbildung zu beenden.

Das hergestellte Hydrolysat hatte einen Dextroseäquivalentwert (D. Ä.) von 12,3. Eine Probe des rohen Hydrolysats konnte leicht unter Benutzung einer geringen Menge eines Filterhilfsmittels und Verwendung einer standardmäßigen Laboratoriumsfiltrationseinrichtung filtriert werden.

Beispiel 2

Calciumchlorid und alpha-Amylase wurden zu 81 Stärkemilch hinzugefügt und auf diese Weise eine Aufschlämmung mit der folgenden Zusammensetzung erhalten:

Aus dem dritten Reaktionsgefäß wurden Proben entnommen und bis zu einem pH von 3,5 angesäuert.

Eine zusammengesetzte Probe wurde filtriert, mit Entfärbungskohle behandelt und zu einem farblosen Sirup eingedampft, der 72% Festsubstanzen enthielt und einen Dextroseäquivalentwert von 15,6 aufwies. Ein merklicher Schleier wurde bei einem Aufbewahren bei Raumtemperatur nicht beobachtet.

Beispiel 3

Eine Stärkeaufschlämmung mit 20% Festsubstanzen wurde auf folgende Weise hergestellt:

Granulierte Stärke
Leitungswasser
CaCl₂
pH
Amylase

Trockene Stärke

CaCl₂

alpha-Amylase

Wasser

2200 g

0,8 g

2,4 g

(entsprechend 6000
SKB-Einheiten/454 g
Stärke)

7,8
6600 g

3 560 g
12 440 g

3,2 g

7,5

2400 oder 4800 SKB-Einheiten/454 g Stärke, wie unten angegeben ist.

Die Stärkeaufschlämmung wurde kontinuierlich durch ein für die Verflüssigung vorgesehenes Reaktionsgefäß, das mit einem in Betrieb befindlichen Rührer ausgestattet war, und dann durch ein röhrenförmiges 1,27-cm-Reaktionsgefäß von 30,5 m gepumpt. Die stationären Zustandsbedingungen waren folgendermaßen:

Verflüssigung

Tempe- Amylase pH Verweil- Produkt

ratuir zeit D.Ä.

Dextrinbildung

Tempe- Amylase pH
ratur

Verweilzeit

Produkt
D.Ä.

95⁰C	2400	7,5	5 Min.	1,4	76° C	1200	7,0	50 Min.	6,4
95°C	4800	7,5	5 Min.	1,9	76⁰C	1200	7,0	50 Min.	14,9
95⁰C	2400	7,5	10 Min.	1,4	76⁰C	1200	7,0	75 Min.	12,2
9-5⁰C	4800	7,5	10 Min.	2,1	76⁰C	1200	7,0	75 Min.	12,2

Beispiel 4

Eine wäßrige Aufschlämmung aus unmodifiziertcr industrieller Maisstärke wurde auf 12° Be eingestellt und mit Salzsäure folgendermaßen angesäuert:

12° Be Stärkeaufschlämmung 220,3 Liter

5 n-Salzsäure 2,3 Liter

End-pH der Stärkeaufschlämmung 1,8

Die Stärkeaufschlämmung wurde kontinuierlich durch einen eingestellten Kocher gepumpt, in dem die Stärke schnell auf eine Temperatur von 96—98° C erwärmt und dann auf dieser Temperatur für eine zum Verflüssigen der Stärke und Hydrolysieren bis zu einem

Dextroseäquivalentwert von etwa 3 ausreichende Zeitspanne gehalten wurde. Von der verflüssigten Stärke wurden Proben entnommen und bis zu einem pH von etwa 7,5 durch Zugabe von 2 n-Natriumhydroxyd neutralisiert. Die Proben wurden auf 78°C abgekühlt und mit bakterieller alpha-Amvlase 1—2 Stunden lang behandelt, um eine Umwandlung bis zu einem Dextroseäquivalentwert weniger als 18 zu erzielen. Die Umwandlung wurde durch Ansäuern bis zu einem pH von 4, wodurch die Amylase inaktiviert wurde, beendet. Die Bedingungen und Ergebnisse für zwei Beispiele, die nach dem vorstehend beschriebenen Säure-Enzymverfahren hergestellt worden sind, werden nachfolgend angegeben:

Bedingungen

Beispiel Nr.	Verflüssigung Konz. Tempe- Verweilzeit HCl ratur ⁰C	% Zusammensetzung PG 1 2	D.Ä.	3	Dextrinbildung pH Tempe ratur ⁰C	76 76	4	Amylase GP-Einhei- ten/454 g	5	Verweil zeit	6	Produkt D.Ä.	7
1 0,06n 98 3 Min., 35 Sek. 2 0,06n 100 3 Min., 35 Sek. Ergebnisse — Saccharidverteilung	2,6 3,7	7,2 7,5	600 800	60 Min. 60 Min.	15,5 16,9
Beispiel 1
Mr. D.Ä.

1	15,5	0,51	4,29	7,37	7,48	5,72	10,2	11,8
2	16,9	0,10	5,54	8,76	6,94	4,81	12,9	9,20

Diese Ergebnisse zeigen, daß, wenn die Stärke mit Säure bis zu einem Dextroseäquivalentwert von etwa 3 verflüssigt und anschließend eine enzymatische Dextrinbildung bewirkt wird, das erhaltene Produkt eine Saccharidverteilung aufweist, die genau derjenigen gleicht, die durch enzymatische Verflüssigung erzeugt wird, d.h., der Glucosegehalt beträgt weniger als 1%, und der Maltosegehalt liegt nicht über 6%. Die Hydrolysate können ferner zu einem Sirup konzentriert werden, der eine Konzentration an Festsubstanzen von 60% aufweist, und solche Sirupe bleiben bei 10⁰C länger als 48 Stunden lang klar. Daraus ist ersichtlich, daß entweder eine Säure- oder eine Enzymverflüssigung zur Durchführung der Erfindung angewendet werden kann, wobei der wesentliche Faktor darin besteht, daß beim Verflüssigen durch Säure oder Enzym erzielte Dextroseäquivalentwert einen Dextroseäquivalentwert von etwa 3 nicht überschreitet.

Beispiel

Dieses Beispiel erläutert die Wirkung der Anfangstemperatur, die bei der Verflüssigungsstufe angewendet wird, auf die Filtrationsgeschwindigkeit, auf eine Trübung und auf eine Schleierbildung in dem Endhydrolysat.

Eine Stärkeaufschlämmung mit 20% Festsubstanzen wurde folgendermaßen hergestellt:

Granulierte Starke	3 560 g
Leitungswasser	12 440 g
CaCl₂	3,2 g
pH	7,5
Amylase	3000-6000 SKB-Ein-
	heiten/454 g Stärke, wie
	unten angegeben ist.

Die Stärkeaufschlämmung wurde durch einen zusammenhängenden Laboratoriumskonverter gepumpt, der aus zwei Reaktionsgefäßen mit in Betrieb befindlichen Rührern bestand. In den beiden Reaktionsgefäßen wurde das Verflüssigen durchgeführt. In dem zweiten Reaktionsgefäß wurde eine intermediäre Verflüssigungsstufe bei einer Temperatur vorgesehen, die höher war als die bei der ersten Verflüssigungsstufe angewendete Temperatur. In allen Fällen wurde nach dem Verflüssigen die Dextrinbildung in einem rohrförmigen Reaktionsgefäß ausgeführt. Weitere alpha-Amylase

f,n wurde direkt vor dem rohrförmigen Reaktionsgefäß zugefügt. Proben der rohen Hydrolysate wurden bezüglich ihrer Fillrierbarkeit und des Trübungsgrads verglichen. Die Schleierbildung wurde nach dem Filtrieren und einem Konzentrieren bis zu einem Gehalt

b5 an Festsubstanzen von 50% gemessen.

Die nach Einstellung eines stationären Zustands bestehenden Bedingungen werden in der nachfolgenden Tabelle angegeben.

Verflüssigungsstufe	Ver	Zwischenstufe	Dextrinbildungsstufe	Zeit	Rohprodukt	o/o	D.Ä.	Klarheit
1. Stufe	weil	D.Ä. Tem- Ver-	2. Stufe		Filtra- TrQ-
Tem- Amy- pH	zeit	pera- weil-	pH Tern- Amy-		tionsge- bung
pera- läse		tur zeit	pera- läse		schwin-
tür			tür		digkeit*)
		⁰C
°C	°C

76 3000 7,5 30 Min. 6,3 - - 7

{Kontrolle)

76 3000 7,5 30 Min. 6,3 97 10 Min. 7 (Kontrolle)
91 6000 7,5 30 Min. 3,2 - - 7

91 6000 7,5 30 Min. 3,2 97 10 Min. 7 300 50 Min. 25 ecm 45 163 gut 1800 50 Min. 88 ecm 6,5 16,7 schlecht

1200 50 Min. 4 Min., 2,0 13,6 gut

30 Sek.
1800 75 Min. 2 Min., 0,5 12,3 gut

30 Sek.

*) Filtrationsgeschwindigkeit: Volumen des Filtrats in 10 Minuten durch einen 9-cm-Trichter bei einem Vakuum von 740 mm Hg oder die Zeit, um 100 ecm Hydrolysat zu filtrieren.

3d

35

Vorstehender Tabelle kann entnommen werden, daß CaCl₂ die in der Probe vorhandene Trübung, die bei einer alpha-Amylase konstanten Temperatur von 76° C verflüssigt worden 25 war, sehr groß war, und daß die Filtrationsgeschwindig- pH keit der Probe sehr klein war. Die Klarheit der Probe war jedoch sehr gut. Gleichfalls wies die Probe, die bei einer Anfangstemperatur von 76° C verflüssigt worden war, und bei der das Verflüssigen bei einer Temperatur von 97°C beendet worden war, eine relativ starke Trübung und eine kleine Filtrationsgeschwindigkeit auf. Die Klarheit dieser Probe war ebenfalls schlecht. Im Gegensatz dazu wiesen die beiden Proben, die bei den höheren Temperaturen verflüssigt worden waren, eine geringe Trübung auf, und die Filtrationsgeschwindigkeit war bei diesen beiden Proben gut. Die Klarheit dieser Proben war ebenfalls gut. Die zunächst bei 91⁰C verflüssigte Probe, bei der das Verflüssigen bei 97° C beendet wurde, war bezüglich der Filtrationsgeschwindigkeit und einer Trübungsbildung überlegen. Diese Werte erläutern die Bedeutung, die der Durchführung der Verflüssigungsstufe gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer hohen Temperatur, d. h. bei der Temperatur über 9O⁰C, zukommt. «

Fi g. 1 der Zeichnung ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der für das Verflüssigen angewendeten Temperatur und der Filtrationsgeschwindigkeit des endgültigen Stärkehydrolysats erläutert. Wie den angegebenen Werten entnommen werden kann, war die Filtrationsgeschwindigkeit des verflüssigten Stärkehydrolysats bei einer Temperatur von 95° C wesentlich besser als die der Stärkehydrolysate, bei denen das Verflüssigen bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt worden war.

Ein Stärkehydrolysat mit geringem Dextroseäquivalentwert, das nach der Erfindung hergestellt worden ist, wurde mit Stärkehydrolysate^ die nach den früher bekannten Verfahren gewonnen worden sind, verglichen. Die Stärkehydrolysate wurden dabei folgender- bo maßen hergestellt:

Verfahren 1 Umwandlungsverfahren nach der Erfindung

Eine Stärkeaufschlämmung wurde folgendermaßen hergestellt:

3,2 g

12,5 g (12 000 SKB-Einheiten/454 g Stärke) 7,7

Die Stärkeaufschlämmung wurde in kontinuierlicher Weise in einem Reaktionsgefäß, das mit einem in Betrieb befindlichen Rührer versehen war, bei 91— 92⁰C mit einer Verweilzeit von 25 Minuten verflüssigt. Proben der verflüssigten Stärke wurden dann chargenweise dem Dextrinbildungsverfahren mit 1200 SKB-Einheiten Amylase/454 g bei 76° C für 10, 30 und 60 Minuten unterworfen. Die Dextrinbildung wurde durch Ansäuern bis zu einem pH von 3,5 beendet.

Verfahren 2 Bekanntes Enzymumwandlungsverfahren

Es wurde eine Stärkeaufschlämmung mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Granulierte Stärke
Leitungswasser
CaCl₂
alpha-Amylase

pH 935 g 3065 g

0,8 g

0,77 g (300 SKB-Einheiten/45'!· g Stärke)

7,0

Granulierte Stärke
Leitungswasser

3700 g 12 Liter Die Stärkeaufschlämmung wurde gerührt und langsam auf 76° C erwärmt und bei dieser Temperatur 15 Minuten lang gehalten. Die Stärkeaufschlämmung wurde dann 10 Minuten lang auf 97° C erwärmt, auf 76° C abgekühlt und dann erneut mit alpha-Amylase (1200 SKB-Einheiten/454 g) behandelt. Die Proben wurde nach 10 und 60 Minuten entnommen und bis zu einem pH von 3,5 angesäuert.

Verfahren 3 Bekanntes Säureumwandlungsverfahren

Eine Aufschlämmung von Stärke und Säure wurde unter Verwendung von 400 g granulierter Stärke und 1600 g 0,06 η-Salzsäure hergestellt. Die Stärkeaufschlämmung wurde gerührt und langsam erwärmt, se daß die Temperatur nach 1 Stunde 97° C erreichte. Die Proben wurden nach 90, 113 und 140 Minuter entnommen und bis zu einem pH von 4—5 mii Natriumcarbonat neutralisiert.

Die Proben von jedem der drei Umwandlungsverfahren wurden hinsichtlich der Leichtigkeit, mit der filtriert werden kann, und der Trübung (d. h. suspendierter Festsubstanzen) verglichen. Nach dem Filtrieren und

Eindampfen bis zu einem sirupartigen Zustand wurden die Hydrolysate nach Unterschieden im Klarheitsgrad untersucht. Die Ergebnisse werden in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben.

Vergleich von Stärkehydrolysaten mit niedrigem Dextroseäquivalentwert — hergestellt nach verschiedenen Verfahren

	Rohes Hydrolysat Filtrations geschwindigkeit*) ccm/Minute	Trübung	Endgültiger Sirup Trocken substanz	D.Ä.	Klarheit
Verfahren 1	80/10 100/6 100/6	6 2 3	48 64 71	8 15 17	undurchsichtiges Gel klar klar
Verfahren 2	9/10 15/10	2,5 2,0	67 61	15 17	undurchsichtige Paste Schleier
Verfahren 3	100/3 100/4 100/3	O O U)	58 68 72	13 18 33	undurchsichtige Paste undurchsichtige Paste undurchsichtige Paste

*) Filtrationstest — 100 ecm rohe Probe+Ig Filter CeI wurden bei Raumtemperatur durch einen 9-cm-Buchner-Trichter unter einem Vakuum von 711 mm Hg filtriert.

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß das rohe Hydrolysat, das nach der Erfindung hergestellt worden ist (Verfahren 1), viel leichter zu filtrieren war als das nach dem Verfahren 2 hergestellte Hydrolysat. Ein anderer markanter Unterschied bei den drei Verfahren liegt in dem Klarheits- und Beständigkeitsgrad des endgültigen Sirups, der nach jedem Verfahren erhalten wurde. Alle nach Verfahren 3 gewonnenen Konzentrate (Säurehydrolyse) wurden innerhalb von 24 Stunden bei Raumtemperatur undurchsichtige Gelee oder Pasten. Es ist daher offensichtlich, daß Hydrolysate mit geringem Dextroseäquivalentwert nach den bekannten Säureumwandlungsverfahren einen ziemlich hohen Anteil an längerkettigen Molekülen enthalten, die eine Rückbildung und eine Gelbildung induzieren.

Das Endprodukt der beiden Verfahren 1 und 2 war in einem ausgeprägten Maße dem Endprodukt des Säureverfahrens (Verfahren 3) bezüglich der Klarheit und einer Rückbildung überlegen. Für einen gegebenen Dextroseäquivalentwert jedoch war das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt wesentlich besser als das nach einem der bekannten Umwandlungsverfahren hergestellte Produkt. Die Unterschiede bezüglich der Klarheit und der Rückbildungseigenschaften beweisen eindeutig, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine einheitlichere Hydrolyse bewirkt, bei dem das Hydrolysat nur wenig langkettige lineare Moleküle aufweist, die, wie angenommen wird, für die Schleierentstehung und die Rückbildung verantwortlich sind.

Fig.2 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehungen von Dextroseäquivalentwerten und dem maximalen Prozentgehalt an Festsubstanzen erläutert, die in den Stärkehydrolysaten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und den bekannten Verfahren hergestellt worden sind, vorhanden sein können, wobei die Hydrolysate flüssig und frei von einem Schleier (einer Trübung) bleiben. Die in Fig.2 angegebenen Werte zeigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren zu Stärkehydrolysaten führt, die flüssig und trübungsfrei bei viel höheren Konzentrationen an Festsubstanzen bleiben, als die Stärkehydrolysate, die nach den bekannten Säure- oder Enzymverfahren erhalten werden können.

Wie oben aufgezeigt worden ist, wird die Dextrinbildungsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens bei

Ti einem pH in dem Bereich von 6 bis 8 und vorzugsweise bei einem pH von 6,5 bis 7,5 durchgeführt. Die Filtrierbarkeit der Stärkehydrolysate wird in bemerkenswerter Weise durch das verwendete pH bei der Dextrinbildungsstufe beeinflußt. Der Einfluß des pH-Werts wird graphisch durch die in F i g. 3 angegebenen Werte erläutert. Diese Werte wurden durch Verflüssigung eines Stärkehydrolysats bei einer Temperatur über 90° C und nachfolgende Durchführung der Dextrinbildung bei einer Temperatur von 76⁰C mit bakterieller alpha-Amylase bei verschiedenen pH-Werten erhalten. Den graphisch dargestellten Werten kann entnommen werden, daß die Filtrationsgeschwindigkeit der Stärkehydrolysate besser war, wenn höhere pH-Werte bei der Dextrinbildungsstufe angewendet wurden. Dieses trifft für Stärkehydrolysate mit geringen Dextroseäquivalentwerten zu, obwohl gerade solche Produkte im allgemeinen schwerer filtriert werden können.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus der vorstehenden Erörterung klar hervor. Es ist zu ersehen, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren einheitliche Stärkehydrolysate mit einem geringen Dextroseäquivalentwert (18 oder geringer) erhalten werden. Diese Stärkehydrolysate, die nicht

ho mehr als 1% Glucose oder 6% Maltose enthalten, bleiben trübungsfrei, auch wenn der Gehalt an Festsubstanzen sogar 80% für ein Produkt mit einem Dextroseäquivalentwert von 18 beträgt. Außerdem können die Stärkehydrolysate mit geringer Umwand-

b5 lung leicht unter Anwendung üblicher Filtrationstechnik filtriert werden und zeigen nur eine kleine Neigung zu einer Rückbildung in Lösung auf. Die einzigartigen oder neuen Stärkehydrolysate sind besonders für eine

17 18

Verwendung in Nahrungsmitteln geeignet, bei denen menzubacken oder klebrig zu werden, von Bedeutung

nichtrückbildende Eigenschaften und die Fähigkeit, sind.

nicht zu verfließen oder nicht zu zergehen, besonders in der gesamten Beschreibung ist die Enzymaktivität

wichtig sind, wie zum Beispiel bei Zuckerglasuren und in Form von SKB-Einheiten ausgedrückt worden, die

Geleeüberzügen, Kaffeebleichmitteln, Frucht-und Ge- \ nach dem Untersuchungsverfahren von Sandtedt,

tränkepulvern, Gewürzmischungen und Nahrungsmit- R. M., K η e e η, E. und B1 i s h, M. J., beschrieben in

teln, bei denen ein milder Geschmack, ein schwacher Cereal Chemistry 16,712 (1939), ermittelt worden sind,
süßer Geschmack und eine geringe Neigung, zusam-

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Stärkehydrolysats mit einem Dextroseäquivalentwert (DA) von nicht wesentlich über 18 durch Verflüssigung einer wäßrigen Stärkeaufschlämmung mit Säure oder Enzymen in zwei Stufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke in der ersten Stufe mit Säure oder a-Amylase bei Temperaturen über 90⁰C zu einer wäßrigen Dispersion verflüssigt wird, die praktisch frei von restlichen Stärkekörnern ist und einen meßbaren Dextroseäquivalentwert von nicht wesentlich über 3 aufweist, die dann in der zweiten Stufe mit a-Amylase bei einer Temperatur von unter 85° C im pH-Bereich von 6 bis 8 dextriniart wird, bis ein Dextroseäquivalentwert vcn nicht wesentlich über 18 erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verflüssigung unter Verwendung von a-Amylase bei einem pH-Wert von 6,5 bis 7,5 und einer Temperatur von 92 bis 95° C ausführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Verwendung von Säure bei einer Temperatur von 100 bis 160⁰C arbeitet.

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