淀粉水解液和高含量果糖糖漿的制作方法技術

一種使未經過加工的含淀粉原料，如碾碎白米、玉米屑，轉化為淀粉水解液和高含量果糖糖漿的改進方法．本法采用在淀粉糖化和淀粉酶催液化之前使之短時浸泡并經碾磨的步驟．這一方法可引起最小量的蛋白質溶解，產生出極易提純的產品．（*該技術在2005年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利技術從含淀粉原料(如碾碎白米和去殼玉米)中制取淀粉水解液和高含量果糖糖漿之方法。通常，制作淀粉水解液的方法是借助于a-淀粉酶來液化已經加過工的淀粉生料，并使液化物參加用酶糖化(如葡萄糖淀粉酶)的過程。用這種方法生產出的產品，含有大量的單糖葡萄糖成份。含有葡萄糖的糖漿由于其自身可作為一種增甜劑而起作用，并是眾多食品的構成成份，因此，這種方法是相當重要的。在生產如高含量果糖糖漿這種產品的過程中，做為中間產物而發揮作用的糖漿也是極為有用的。一般用于配制淀粉水解液的最初原料是經過加工的淀粉，如玉米淀粉，它是采用將整個玉米加水碾磨的方法制成。如果用未經加工的含淀粉物質，而不是用經過加工的淀粉，來充作制造淀粉水解液的最初原料，那么，經濟收益會大有提高。未經加工的淀粉物質，象被碾碎的白米這樣的白米制造過程中的副產品，在一些國家中仰俯即是。過去，歷次使用未經加工的物質做為最初原料的嘗試，都不甚成功。含淀粉原料中同時也包含的蛋白質，在淀粉水解的過程中，也被轉化為溶解物。這些可溶性蛋白質難以清除并使最終產品也帶有其本不該具有的色澤和味道。同時這種雜質對淀粉水解液轉化為高含量果糖糖漿也形成干擾。以前，為利用稻米的水解來制做含葡萄糖糖漿，人們曾企圖用淀粉的酸性水解的方法。但是，這種酸處理的辦法不僅水解了淀粉，而且在蛋白質也被水解的同時，還合成出非經過極為昂貴的凈化過程，否則就極不易被清除的物質。近來，泰齊(Tegge)和理查特(Richter)提出了利用高粱和碎米作為原材料來生產葡萄糖的方法(Starke 34 386-396〔1982〕)。然而，他們卻得出結論，認為如此生產出來的產品之純度比那些用經過加工的淀粉作為最初材料而制成的產品之純度要低。并且，即使產品經過廣泛的提純后，也還不適宜于用凝固的葡萄異構酶來轉化為果糖糖漿。此后又發現一個更深入一步的方法(霍爾特〔Holt〕等人，美國專利3910820號)，即用玉米碎屑作為原淀粉的來源材料。玉米碎屑是將玉米干磨。去掉其纖維和含油物質后得到的。由霍爾特等人發現的方法包括用碎屑用水加熱，使其溶解、酸化、過濾，最后再使其糖化的一系列步驟。這樣生產出的產品中的蛋白質含量不定，但是在使其轉化為果糖糖漿之前，還須將它稍略加工。這種方法須有兩個附加的步驟，用a-淀粉酶來完成液化過程，并且由于蛋白質在整個加工過程中的溶解，所以在進行糖化之前，須有一個基本步驟，即將其含有的蛋白質清除掉。現在，我們發現了一種生產淀粉水解液，但并不使存于未加工淀粉材料中的蛋白質水解的方法。它只需附加一個a-淀粉酶步驟即可，同時，它不須在糖化之前進行過濾以完成清除蛋白質的步驟。簡而言之，本專利技術的內容可概括為一種使未被加工的含淀粉原材料轉換為含葡萄糖糖漿的方法。該方法包括以下步驟(a)在稀釋的二氧化硫水溶液中，將含淀粉原料浸泡2～6小時;(b)將步驟(a)的產物用水沖洗，以清除水解性物質;(c)用a-淀粉酶對步驟(b)的經過清洗的原料的漿液進行處理，處理時間為足以液化產品中的淀粉;(d)用葡萄糖淀粉酶在pH為5.0或6.0的條件下，對經過步驟(c)的已液化的淀粉產物進行糖化，糖化時間為足以取得產品中預期的葡萄糖含量。此外，本專利技術還提供了一種使含淀粉的原料轉化為含麥芽糖糖漿的方法。該方法由下述步驟組成(a)在稀釋的二氧化硫水溶液中，將含淀粉原料浸泡2～6小時;(b)將步驟(a)的產物用水沖洗，以清除水溶性物質;(c)用a-淀粉酶對步驟(b)的經過清洗的原料的漿液進行處理，處理時間為足以液化產物中的淀粉;(d)用麥精在pH為5.0至6.0的條件下，對經過步驟(c)的已溶解的淀粉產物進行糖化，糖化時間為足以取得產品中預期的麥芽糖量。本專利技術之方法可適用于消除了大部分的纖維和脂肪的谷類物質，并特別適用于碾碎白米。清除了大部分的玉米油的玉米碎屑，亦適于該法。本專利技術之方法的第一步是，將碾碎白米或其它含淀粉原料浸泡于含有二氧化硫的液體之中。二氧化硫可以氣體形式，也可以亞硫酸氫鈉溶液形式加入水中。雖然水中的二氧化硫含量并不是嚴格的，但用高濃度時會致使最終成品帶不易消除的顏色，故應加以防止。水中的二氧化硫的含量范圍大約為所用浸泡水重量的0.05%至0.2%之間為較好。用于浸泡的溶液，其pH在5.5至6.2之間為較好。pH過低會使蛋白質溶解超過需要;而pH過高，則會使產品出現不應有的顏色。浸泡時的溫度應在45℃至60℃之間，最好在50℃左右。應當避免可能引起淀粉膠狀的高溫。浸泡時間為2～6小時，最好為4小時左右。浸泡時間可以超過上述時間長度，但是，未加工淀粉中的蛋白質會因此被更多地溶解。當含淀粉原材料被浸泡完畢后，將其用水清洗，以清除水溶物。在水洗前或水洗后，原料可經過碾磨，目的是使其顆粒變小。在原料被液化前，是否將其碾磨并不要緊。然而，碾碎了的原料是會更快的被酶液化的。如果酶液化過程由蒸汽注入加熱裝置完成，那么原料顆粒之被碾小則通常為必不可少的。商業碾磨器即可完成粉碎工作。進行大批量生產可使用美特萊特(Entoleter)碾磨器。對經過清洗的含淀粉原料進行液化時，使用a-淀粉酶。液化條件視所用a-淀粉酶而定。如采用瑟白利(Thermamyl)這種抗熱性的a-淀粉酶，因為它在溫度為100℃情況下具有相當可靠的穩定性，所以及為便利。使用這種酶，液化過程則在呈現100ppm Ca++、pH為6.2的條件下進行。每克含淀粉物加1～2單位的瑟白利即可。用酶液化原料的時間須長至使所有含淀粉物全部完全被液化。一般，在溫度為100℃的情況下，這一過程不超過2小時。經過液化的原料即可用任何一般的糖化酶來糖化。如果目的在于得到高含量葡萄糖糖漿，那么糖化過程即須用葡萄糖淀粉酶并加上足夠的時間來完成，以致使原料中的糖類的95%轉化為葡萄糖。在溫度為60℃、每克含淀粉原料加入0.1至0.2單位的葡萄糖淀粉酶的條件下，完成上述過程需4天時間。如果目的在于生產低蛋白質含量的產品，那么其糖化過程就將在pH值比一般用葡萄糖淀粉酶進行糖化時高的條件下進行。我們發現，如果媒介物的pH值保持在5.0至6.0之間，而不是通常的pH值為4時，糖化過程則在令人滿意的比率下進展，并且只有極小的蛋白質被溶解。這個發現對于目前的這種產生濾出極快，而且由于其低可溶蛋白質含量而極易被提純的葡萄糖糖漿的方法是極為重要的。如用麥芽酶來替代葡萄糖淀粉酶，由本專利技術之方法產生的溶解淀粉，也可被轉化為高含量麥芽糖糖漿。依本專利技術之方法生產的糖漿，可用諸如活性碳和離子交換樹脂處理等常用方法加以提純。要進一步，這種高含量葡萄糖的提純物質，借助于固定化葡萄糖異構酶，也可轉化為果糖糖漿。采用本專利技術之方法生產的產品不會使葡萄糖異構酶純化，而以往那種依靠從碾碎白米中提取糖漿的辦法提取的糖漿卻往往導致這樣的后果。本專利技術之方法在下面的實施例中將得到進一步地專利技術。其中所有的成份都將以重量單位計算，除非另有注釋。這些實施例中的蛋白質值，是用5.95這一數值乘以氮的百分比獲得的，而氮的百分比則由克耶達(Kjeldahl)分析決定。其中的灰份值是根據加入硫酸之后樣品的燃燒取得的。為分析糖類含量，采用高效液層析，用下述方法分析水解淀粉的樣品。首先，將水解淀粉樣品中的各種成份用鈣型陽離子交換樹脂處理的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種由包括碾碎白米或玉米屑的未經加工的含淀粉原料中制取含葡萄糖糖漿的方法，其特征是，步驟為：（ａ）將未加工的含淀粉原料在稀釋的二氧化硫水溶液中浸泡２至６小時；（ｂ）將步驟（ａ）之產品用水清洗以除去水溶物；（ｃ）將步驟（ｂ）之清洗 過的物質的水漿液用ａ－淀粉酶處理，時間長至使產品中含的淀粉得以液化；（ｄ）用葡萄糖淀粉酶在ＰＨ為５．０至６．０條件下，糖化步驟（ｃ）之經過液化的淀粉產品，時間長至使產品中所含的葡萄糖量達到預期值。

【技術特征摘要】
書的原則和范圍中，一切這樣的選擇、修正和變化都已包括其中。權利要求1.一種由包括碾碎白米或玉米屑的未經加工的含淀粉原料中制取含葡萄糖糖漿的方法，其特征是，步驟為(a)將未加工的含淀粉原料在稀釋的二氧化硫水溶液中浸泡2至6小時；(b)將步驟(a)之產品用水清洗以除去水溶物；(c)將步驟(b)之清洗過的物質的水漿液用a-淀粉酶處理，時間長至使產品中含的淀粉得以液化；(d)用葡萄糖淀粉酶在pH為5.0至6.0條件下，糖化步驟(c)之經過液化的淀粉產品，時間長至使產品中所含的葡萄糖量達到預期值。2.根據權項1所述方法，其中步驟(a)之產品在其被水洗前須經碾磨之程序。3.根據權項1所述方法，其中已被水洗的步驟(b)之產品在其被a-淀粉酶處理之前須經碾磨之程序。4.根據權項1所述方法，其中糖化過程須持續至形成葡萄糖至少已...

【專利技術屬性】
技術研發人員：亨利農納卡，蘇一郎卯四郎，
申請(專利權)人：CPC公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]