Способ фракционирования смеси амилоз на высокомолекулярную и низкомолекулярную амилозу

Способ фракционирования смеси амилоз на высокомолекулярную и низкомолекулярную амилозу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ч 1

° t

-(... 11} 528884

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Совбтскнк

Соцналистичоскнк

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 24.08.71 (21} 1696378/13 (51) М. Кл.- "С 131 1 08 (23) Приоритет — (32) 28.08.70 (31) 75374/70 (33) Япония

Опубликовано 15.09.76. Бюллетень М 34

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53} УДК 664.29(088.8) Дата опубликова»пя < писа",èÿ 05.10.76 (72) Авторы пзобретс»ия

Иностранцы

Масаши Куримото и Микихико Йошида (Япония}

Иностранец

Кен Хаяшибара (Япония) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ СМЕСИ АМИЛОЗ

HA ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНУЮ И НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНУЮ

АМИЛОЗУ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу фракционирования смеси амилоз на высокомолекулярную амилозу (степень полимеризации выше 50) и низкомолекулярную амилозу (степень полимеризации ниже 50).

Известен способ (1) разделения смеси амилоз на фракции с различным молекулярным весом путем многократной экстракции смеси горячей водой и различными растворителями и выделения амилоз путем центрифугирования ее.

Недостатками этого способа являются сложность отделения высокомолекулярной амилозы от низкомолекулярной амилозы, находящихся в растворе, и низкая степень чистоты отделяем ы х пр оду кто в.

С целью упрощения процесса и повышения эффективности в предлагаемом способе исходную смесь амилоз измельчают в порошок с крупностью зерен 149 — 840 мкм, а экстракцию проводят при 60 — 80 С в течение 1—

20 мин.

В качестве исходной смеси амилоз используют амилозу, фракционируемую из крахмала. С целью получения смеси амилоз, содержащей ам»лозу со степенью полимеризации ниже 50, используют крахмалы, содержащие амилопектин, например амилокукурузный крахмал, кукурузный крахмал, крахмал из

2 сладкого картофеля, крахмал из кассавы, саго-крахмал и пшеничный крахмал. Крахмальную суспензию, изготовленную из различных указанных выше видов крахмала, нагревают

5 и размешивают при 100 — 170 С, желатинируют в декстрозный эквивалент (Д. Е.) ниже

0,5 /о, затем охлаждают до 40 — 60 С, после чего содержащий альфа-1,6-глюкозидазу культуральный бульон, который получают выра10 щиванием любого штамма, выбранного из группы. включающей Pseudomonas amyloderamosa АТСС 21262, Escherichia intermedia

АТСС 21073 Lactobacillus brevis I F03345, Хосагс(1а astегоides IF03384 и Micrococcus

15 lysodeilcticus IF03333, добавляют в желатинированный крахмал. Смесь инкубируют для разрушения разветвленных связей амилопектина, в результате чего получают смесь амилоз, имеющих исключительно линейные цепи.

20 Кроме того, получают смесь природных амилоз, которая представляет собой фракцию длиннопепочечной амилозы со степенью полимеризации выше 50 и которая первоначально находится в исходном крахмальном материа25 e, u фракцию c i oporicoii uenbe, которая образуется гпдролизом амилопектиновой фракции в исходном крахмале.

Полученную смесь амилоз концентрируют нс ниже чем до 30 /о, размешивают и охлаж3J дают с целью ускорения ретроградацпи ил»

528884

35 со

Я кр1(с аллизгlilll! а мило- û, затем обезвоживают и л И1ат, напр. Icp, путем распыления. Полу;сп ый сухо(! !!родукт с влажностью не выше

18% измсльчclloT в мелкий порошок с крупНОст!>(О:lope l 1 "9 — 840 .;; ем.

I !рсдлг! асмый с .!особ !!ояснястся следующ11. :и llри:с!ер!!ми. Прп этом у 110т1)ебляютсЯ слсдуюшис сокрац(ения: фракция L — фракция длинпоцспо счной амилозы со степенью (c r. n.) oo lee 50, а фракция

S --- фраКцня КОРО Г!<ОцЕПОс!ОЧНО!! аМИЛОЗЫ Со

creIIcíüio 11олимсризации 15 — 50.

Х кг анные количества даны в вес. /о, если п чсго другого не указано.

11 р и м е р 1. А. Получение порошка амилоЗЫ, ПРИМЕНЯЕМОГО В КгсlЕСТВС ИСХОДНОГО МаТЕриала.

Кукурузный крахмал или амилокукурузный крахмал (содержание природной амилозы

50 /о ) промывают водой, из него приготовляют

15%-ный крахмгльный шлам и, постоянно размешивая, нагревают в течение 15 мин при

135 C Затем продукт, гомогенно желатинировапцый раствор (ст. и. 0,5), охлаждают и

50 сд1шиц а-1,6-глюкозидазы на 1 г крахмала отделенных or оульонной культуры Pseudomonas amyIoder поза ATCC 21262 прибавляют при 50 С и значении pH=3,5. Потом смесь выдерживают при 45 С в течение 35 ч. Продукт гид ролпза сгушают до 30 /о под вакуумом. Половину кон 1е!Г!рированного продукта сушат путем продувания воздухом при 50 — 60 С, а оставшуюся половину сушат распылением посредством пневматических распыляющих сопел. Высушенный воздухом продукт измельчают в порошок (I) крупностью зерен 149 мкм, а высушеннь|й распылением продукт представляет собой порошок (II) крупностью зе840 .;1км. Вла>«ность Ka2KJorо продукта сос Гавляст 3 — 7 1р.

Получеш!Ый из кукурузного крахмала продукт содержит 70% фракции I, а полученный

lтз амило! укурузнoго крахмала продукт— пр!1О;!изитсльно 50% этой фракции.

1= . Фракционирование смеси амилоз с использоваш(ем порошка (I).

1000 г порошка (I) крупностью зерен

149 мкм cócïeIIäèpóþò в 4150 мл воды. При этом получают 5150 I 19,4О/о -пой смеси.

Смесь держат в течение 15 мин, постоянно размешигая, при 70 С, а затем ее центрифугируют корзппоч;1ых! цен.гробежным сепаратором дл» фргкпионирования нерастворснной амилозы. Получают 1730 г нерастворимого остатка.

Сухое твердое вещество остатка составляет

521 г и состоит из 260 r фракции I и 261 r фракции S, т. е. соотношение S: I — приблизительно 50: 50.

Вес экстрагированного раствора составляет

3420 г, раствор содержит 14 /р сухого твердого ьс!цсс !ва и 40 г фракции 1, что соответствует только 13% перзоначальной фракции 1 в исход;1о;I материале, в то время как ббльшая сlа с i .> С(1ра К!. I! И -> ОЫ:! а -1»С.ТрaГИ рона! I г.

25 зо

:!о

К переосажденной порции прибавляю l

1745 мл воды с температурой 70 С, получают

15% -ную суспензию, затем суспензию держат

»рп 70 С, опять перемешивают в течение

15 мпн, а после этого центрифугируют. В качеc I вс твердого вещества получают 430 г осадка.

Вышсу.помянутый нерастворимый осадок амилозы содержит 237 г фракции 1 и 193 г фракции S, что соответствует соотношению

S: L — 45: 55. Подобным образом названный осадок экстрагируют тем же количеством теплой воды. Однако экстрагируемое количество черезвычгйно малое, и .оотношение S:I увеличивается незначительно.

B. Повторная сушка и экстрагирование нерастворимого остаточного порошка амилозы.

К нерастворимой остаточной амилозе, полученной после одной операции экстракции, прибавляют воду, желатинируют при нагревании, затем опять ретроградируют, сушат и измельчают в порошок,<рупностью зерен 450 мкм.

К 500 г этого порошка добавляют 1500 мл воды с температурой 70 С и получают 25 /О-ный раствор. Смесь размешивают в течение 15 мин и цептрифугируюг. По!ом из нерастворимой амилозы опять приготовляю г 17,4 /О-ную суспензию, которую после этого смешивают с водой с температурой 70 С и центрифугируют.

Подобным образом третий процесс экстрагирования проводят с 15% -ной суспензией. Таким образом, получают продукт, содержаший

94 О/о фракции L амилозы. Выход продукта фракции I составляет 71% по отношению к фракции 1, первоначально имевшейся в исходном материале. При последующей экстракции увеличения соотношения S L не было достигнуто.

Пример 2.

Порошок (11) крупностью зерен 840 мкм обрабатывают аналогично примеру 1Б с той разницей, что смесь размешивают при 75 С в

Геченне 20 ми» и проводят трехкратную экстракцию. Полученный при первой экстракции продуя! содержит 64% нерастворимой амилоa»i фрак!1ии L, IIo. le»II»IÉ H результате IiTOрой экстракции продукт — 81О/о, а третий продукт — 91%. Выход фракции 1 составляет 86О!

П р и м ер 3. Работают аналогично примеру

1Б с той же разницей, что порошок (II) крупностью 297 мкм обрабатывают нагретой до

60, 70 и 80 С водой в те ение 1,5 и !О мин соответственно. После центрифугирования получают следующие результаты:

Выход франц!!И соответственно, "/о.

L 61 64

S 39 36

Пример 4. Порошок (I) крупностью зерен

375 мкм перерабатывают в 25%-ную суспензию, которую затем экстрагируют при 75"С в ! счепие 1() мин

При этом в качестве растворителя примепя-!

01 вод(!ый pac rr op и Оу I апо.са. Ос тa ru» а i! u528884

Формула изобретения

Составитель М, Андреева

Техред А. Камышнннова

Корректоры: В. Петрова и О. Данишева

Редактор Т. Девятко

Заказ 2135/13 Изд. Хе 1658 Тираж 47! Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета C(вета Министров CC Р

»о делам: зобретеппй» открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д 4 5

Типография, пр Сапунова, 2 лозы экстрагируют последовательно три раза, результатом чего является повышение содержания фракции L, т. е. содержание фракции

L составляет 30 /о в крахмале, применяемом в качестве исходного материала, а содержание продуктов трехкратной экстракции составляет 45, 59 и 75 /о. Выход фракции L уменьшается приблизительно до 50, так как при применении бутанола растворимость амилозы повышается. При этом обе фракции (L и S) легко растворяются при последовательной экстракции. Несмотря на повышение содержания фракции L, выход уменьшается. Если же применять 15о/о-ную суспензию, то в результате второй экстракции получают продукт с содержанием фракции 1 75 /о, причем выход повышается приблизительно до 75 /о.

Способ фракционирования смеси амилоз на высокомолекулярную и низкомолекулярную амилозу путем экстракции смеси растворителем и выделения амилоз пз экстракта, отл ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения эффективности, исходную смсñü амилоз измельчают в порошок с

1о крупностью зерен 149 — 840 мкм, а экстракцию осуществляют при 60 — 80 С в течение 1—

20 мин.

Источник информации, принятый во вни15 мание при экспертизе:

1. Коллоидный журнал, том ХХ, Хэ 2, 1958, с. 229 — 232.