184502. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gabonaliszt frakcionálására
1 184 502 2 A találmány tárgya eljárás a gabonalisztnek legalább 3 frakcióra való bontására. Az eljárás segítségével a gabonaliszt szárazanyagának az a 1540 súly%-át kitevő frakció, amely a gabonaliszt fő összetevőjét alkotó keményítő és - az esetleg jelenlévő - endosperm tartalékfehérjék eltávolítása után visszamarad, két étkezési célra alkalmas termékre választható szét. E termékek egyike, amely a frakció szárazanyagának 20-35 %-át teszi ki, főként a gabonaféleség albumin-globulin típusú vízoldható fehérjéiből áll, a másik frakció — egy szirupszerű termék — főként a liszt kis szemcseméretű keményítőjének hidrolízisekor felszabaduló cukoranyagait tartalmazza. A találmányban ismertetett eljárás segítségével a gabonaliszt 3, illetve bizonyos lisztféleségek esetében 4, iparilag felhasználható termékre bontható, ezek a következők: a közönséges gabonakeményítő és bizonyos lisztféleségek esetében az endosperm tartalékfehéije (sikér) továbbá a kis szemcseméretű keményítőből nyert szirup és az oldható fehérjék frakciója. Az eljárás során semmiféle hulladék vagy szennyvíz nem keletkezik. Gabonaliszten olyan élelmezési célra szánt gabonaféleségek lisztje értendő, amelyet a gabonából ismert őrlési eljárással állítottak elő és amelyből az eljárás során a héjat eltávolították; így pl. a búza-, a rozs- és az árpaliszt. Közönséges gabonakeményítőn a keményítőnek azt a nagyszemcséjű frakcióját kell érteni, amely az egyes gabonaféleségekre jellemző szemcsékből áll és amely viszonylag jól szeparálható. A leírásban közölt % értékeken minden esetben súlyszázalék értendő. Amikor a közönséges keményítőt és a sikert a gabonalisztből elkülönítik, visszamarad egy frakció, amely a liszt kisszemcséjű keményítőanyagát tartalmazza — ennek szemcsemérete 2 és 10 jum között van -, ezenkívül tartalmazza a vízoldható albumin-globulin típusú fehérjéket, a hemicellulóz és a pentozánok nagy részét, valamint az ásványi anyagok fő részét. Ennek a frakciónak a mennyisége a liszt szárazanyagtartalmára számítva 1540 % között mozog, a gabonaféleségtől függően. Ezideig nem sikerült a kisszemcseméretű keményítőt a frakció egyéb komponenseitől gazdaságos eljárással különválasztani, mert a keményítőszemcsék felszínén egy vékony fehéijebevonat van, amely igen hatásosan megvédi azokat, pl. a keményítőhidrolizáló enzimek behatásától. A keményítő elválasztása és mosása után a szokványos gabonakeményítő frakció, amelyben a részecskék mérete 15-35 jum között van, 0,05-0,2 % fehérjetartalommal rendelkezik, ugyanakkor a kisszemcséjű keményítő frakció 1,5-1,7 % fehérjét tartalmaz, amely a részecskék felszínén halmozódik fel. Az oldható és oldhatatlan pentozánok is — az utóbbiakat gyakran hemicellulóznak nevezik — részben a kis keményítőszemcsékhez, részben a fehérjékhez kötötten fordulnak elő. Akisszemcséjű keményítő abban is különbözik a szokványos gabonakeményítőktől, hogy jól megkülönböztethetően magasabb az elcsirizesedési vagy gélesedési hőmérséklete, mint a megfelelő közönséges gabonakeményítőnek. A technika állása szerint ismeretesek olyan módszerek, amelyek savas vagy enzimatikus hidrolízissel nyerik ki ezt a fehérjetartalmú keményítőt és nedvesőrlési eljárások segítségével megfelelő szemcse méretűvé aprítják, így például a 1.495.220 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás szerint a rostanyagokat és az oldhatatlan fehérjéket szitálással vagy centrifugálással távolítják el; az oldható fehérjét ultraszűréssel különítik el; a keményítő hidrolízisével nyert glukózt tisztítják és szárítják. A másik megoldás szerint a glukózt részlegesen fruktózzá izomerizálják. Az enzimes hidrolízist a-a milázzal 70-80 °C hőmérsékleten pH = 7,0 mellett végzik. A reakció 1-2 óra alatt végbemegy és az így nyert folyékony cukrot amiloglükozídáz enzim segítségével a szokásos eljárás (50-60 °C; pH = 3,54,0, reakcióidő 10-72 óra) szerint glukózzá alakítják át. A 4.154.623 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásból ismeretes egy nedvesőrlési eljárás, amely a pentozánanyagot is eltávolítja a rendszerből a maghéjjal együtt; a pentozánok a maghéjhoz kapcsolódnak. A pentozán eltávolítása azért fontos, mert ezen anyagok jelenléte a keményítő enzimes hidrolízisét akadályozza. Az eljárás során kapott keményítőszuszpenziót - amelyet a rost, a maghéj,az oldhatatlan pentozánok, a búzacsíra és a sikér eltávolítása Tévén nyertek —, 80-120 °C-on hőkezelik és a keményítőt a-a miláz segítségével 85 °C-on elfolyósítják. A folyékony cukrot 60 °C-on, pH = 4,8 beállításával, mintegy 72 óra alatt enzimesen bontják el. Ezután az oldhatatlan síkért centrifugálással, az oldható fehérjét pedig ultraszűréssel távolítják el. A 27 48 750 számú Német Szövetségi Köztársaságbeli közrebocsátási iratból ismeretes az az eljárás, amelynek során a búzalisztet vízben szuszpendálják, majd a közönséges búzakeményítőt centrifugálással választják el; a fehéijefrakdóban levő keményítőtől a búzasikért úgy különítik el, hogy annak elválasztása előtt a frakciót bakteriális eredetű a-amilázzal 45-60 °Con, pH 5-7 között, 6 óránál nem hosszabb ideig kezelik. A 27 16 326 számú Német Szövetségi Köztársaságbeli közrebocsátási irat szerint az említett frakciót 60-80 °C-on kevesebb, mint 30 percig kezelik, mialatt a frakcióban előforduló keményítő legalább 50 %-a feloldódik anélkül, hogy elcsirizesedne, ily módon a búza sikérfehérje natív, denaturálatlan állapotban különíthető el. E folyamatban, a szokványos keményítőn kívül, csak a sikérfrakció nyerhető ki a búzalisztből és az is többnyire nem tiszta állapotban (66 % a fehérjetartalom); ezzel szemben a búza albumin-globulin típusú oldható fehérjéi oldatban maradnak. Köztudott, hogy a magasabb hőmérséklet és a hoszszabb időtartamú kezelés a sikér denaturálódásához és oldhatóságának jelentékeny növekedéséhez vezet; emiatt az elcukrosított keményítő jelentős mennyiségű oldott sikérfehérjét tartalmazhat. Az 52 033353 sz. japán szabadalmi leírásból ismeretes egy eljárás keményítőtartalmú szennyvizek hordozóhoz rögzített glukoamiláz enzimmel végzett kezelésére, amelyet azt megelőzően alkalmaznak, hogy a szennyvizet egy szennyvíztisztító üzemben a szokásos aktíviszapos kezelési eljárásnak vetnék alá. Az 1.244.288 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás egy módszert ismertet, amelynek segítségével a kukoricaavagy círokszemekből nedvesőrléssel nyert keményítőt tartalmazó nyers sikérfrakcióból élelmiszerminőségű fehéijekeveréket lehet előállítani. Az eljárás során a keményítőtartalmú nyers síkért vizes szuszpenzióban a-amilázzal kezelik. Ekkor megindul a keményítő hidrolízise, majd a szuszpenziót legalább 95 °C-ra felhevítik és ezen a hőmérsékleten legalább 15 percig hőkezelik, azután 100-150 °C-on tartják mintegy 1 órán keresztül az enzim hatástalanítása céljából. Az eljárás célja a korábbról 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
