166115. lajstromszámú szabadalom • Eljárás keményítő-hidrolizátumok előállítására enzimatikus hidrolizis útján

166115 3 4 elegyben, hogy az általuk képzett sav semlegesítésére lúgos kémhatású anyagot kell az elegyhez hozzáadni, így például nátriumkarbonát adagolásával kell a zagy pH-ját 6—7 értékre visszaállítani. A lúgos kémhatású anyag nemcsak az elfolyósított anyag önköltségét növeli meg, hanem a végtermék tisztítási költségeit is jelentősen emeli, mivel például az ioncserés kezelés ideje megnövekszik. A mikroorganizmusok által termelt nyákszerű anyag csökkenti az elfolyósított termék vagy a végtermék szűrési sebességét. Az eljárás további hátránya, hogy a mikroorganizmusok által termelt savak komplexet képeznek az aimilázofc iniaktiválódásáraak megakadályozására a cseppfolyósítás alatt vagy előtt a zagyhoz adagolt kalcium-ionokkal. A találmány tárgya olyan eljárás keményítőtartalmú hidrolizátumok előállítására, amely az ismertetett problémákat kiküszöböli. A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy keményítő-tartalmú őrölt nyersanyagot az enzimek hozzáadása előtt előkezelésnek vetjük alá. Az előkezelés lényege az, hogy a zagyot 1—5 óra időtartamra 50—65 °C hőmérsékletre melegítjük fel. A keményítő enzimes elfolyósítására szolgáló ismert eljárásokban a folyósítást előidéző enzimeket tartalmazó keményítő-zagyot általában gyorsan melegítik fel 80—30 °C-ra, hogy ilyen módon biztosítsák a keményítő gyors enzimes bontását és gélszerűvé vált keményítő-zagy viszkozitását csökkentsék. A találmány tárgyát képező előkelezési eljárásban a keményítő-zagyhoz nem adunk enzimeket, a zagyot a keményítő gélképződési hőmérsékletnél kisebb hőfokra melegítjük fel és jelentős ideig ezen a hőmérsékleten tartjuk. Az előkezelés során a keményítő vizet szív magába és megduzzad, jelentős gélképződés azonban nem játszódik le. "~Az előkezelés során létrejött víz-abszorpció hatására az elfolyósító enzimek sokkal könnyebben megtámadják a keményítő-molekulákat az elfolyósítási művelet 80—105 °C közötti hőmérsékletén. Ennek következtében a megfelelő folyósság biztosításához szükséges műveleti idő csökken és a keményítő, különösen pedig az amiláz hosszú melegítéskor fellépő speciális bomlása elkerülhető. Ez a bomlás az ismert eljárásokban olyan termék képződését eredményezi, amelyet a további lépésben nem lehet lebontani, így a bomlástermék szűrési nehézségeket idéz elő és csökkenti a végtermék előállításának hozamát. A bomlástermékek képződésének kizárása és a tökéletes elfolyósodás biztosítása következtében az elfolyósodott termékét könnyen szűrhetjük. Ezt a szűrési műveletet az ismert eljárásoknál nem tartották kívánatosnak, nagyrészt azért, mert az említett bomlástermékek a szűrés műveletét nagyon megnehezítették, másrészt pedig azért, mert a részlegesen átalakított termék vagy a szabad keményítőt tartalmazó termék sokkal nagyobb viszkozitással rendelkezik, mint a következő lépésben feldolgozott — például elcukrosított — anyag. / Mint említettük, a folyósítást előidéző enzimet az előkezelés befejeztével adjuk a zagyhoz. Az utólagos adagolást az indokolja, hogy az aamiláz aktivitását az előkezelés csökkenti. Ennek a jelenségnek valószínűleg az a magyarázata, hogy az a-amiláz inaktiválódás elleni védelmére a zagyhoz adott kalcium-ionok az előkezelés során a proteinekkel komplexeket képeznek és a keményítő-tartalmú nyersanyag valószínűleg olyan a-amiláz-inhibitorokat tartalmaz, amelyek 50—65 °C között aktívak. Ha a keményítő-zagyot a folyósítást előidéző enzimek hozzáadása után azonnal 80—105 °C-ra melegítjük fel, akkor a kalcium-ionok a proteinekkel alkotott komplexekből felszabadulnak és ismét aktívvá válnak, a nyersanyagban jelenlévő inhibitorok pedig ezen a viszonylag magas hőmérsékleten inaktiválódnak. Az ismertetett hozamcsökkentő tényezők hatásának kiküszöbölésére a folyósítást előidéző enzimek egy kis részét célszerű közvetlenül az előkezelés után a zagyhoz adni és az átalakításhoz szükséges további enzimmennyiséget a későbbiekben beadagolni. A legelőnyösebben úgy végezhetjük az elfolyósítási műveletet, ha a folyósítást előidéző enzimek hátralévő adagját a hőmérséklet kisméretű csökkentése után adjuk a zagyhoz. Ebben az esetben az enzimek kevésbé hajlamosak hődenaturálódásra és így tökéletesebb folyósítást érhetünk el. Az elfolyósított termék feldolgozás — például elcukrosítás — előtti szűrése igen lényeges, mivel ennek következtében az oldhatatlan proteineket el lehet távolítani és meg lehet akadályozni, hogy ezek a következő lépésben — például az elcukrosítást végző enzimben jelenlévő proteázok hatására — oldatba menjenek. Mivel az elcukrosítást általában 60 °C körüli hőmérsékleten végzik, ezek a proteázok igen aktívak és az oldatban egyébként jelenlévő oldhatatlan proteineket szolubilizálják. Az oldhatatlan proteinek szűréssel történő elkülönítése következtében a szolubilizáció lényegileg elmarad és tisztább végterméket kapunk. Látható tehát, hogy a bomlástermékek keletkezésének elkerülésével és az oldható proteinek mennyiségének csökkentésével a találmány szerinti eljárással egyrészt lényegesen nagyobb hozammal, másrészt jóval nagyobb tisztaságban lehet keményítő-hidrolizátumokat előállítani, mint az ismert eljárásokkal. Mint említettük, az előkezelést 50—65 °C közötti hőmérsékleten végezzük. 65 °C-nál nagyobb hőfokon nemkívánatos gélképződés lép fel, kisebb hőmérsékleten pedig a nyersanyagban lévő mikroorganizmusok, így a tejsavbaktériumok és élesztőgombák kezdenek el az ismertetettek szerint szaporodni. A mikroorganizmusok aktivitása 50 °C-nál nagyobb hőmérsékleten jelentéktelen. A fermentáció kiküszöbölése miatt a zagy pH-értékének beállítása, vagyis a tejsav és más képződő savak iközömbösítése szükségtelenné válik, és nincsen szükség tejsav 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2