淀粉液化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液化存在于包含降解淀粉并具有0.05至9的DE的淀粉漿中的淀粉的方法。優(yōu)選地，本發(fā)明涉及液化存在于包含降解淀粉的淀粉漿中的淀粉的方法，所述淀粉漿具有高干物質(zhì)。還優(yōu)選地，本發(fā)明涉及液化存在于包含降解淀粉并具有高干物質(zhì)的淀粉漿中的淀粉的連續(xù)方法。
【專利說明】淀粉液化方法
[0001]相關(guān)專利申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求2012年8月9日提交的歐洲臨時(shí)專利申請N0.12005775.7 “PROCESS FOR STARCH LIQUEFACT1N”(淀粉液化方法)的權(quán)益，該臨時(shí)專利申請據(jù)此全文以引用方式并入。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及液化存在于包含降解淀粉并具有0.05至9的DE(葡萄糖當(dāng)量)的淀粉漿中的淀粉的方法。優(yōu)選地，本發(fā)明涉及液化存在于包含降解淀粉的淀粉漿中的淀粉的方法，所述淀粉漿具有高干物質(zhì)。還優(yōu)選地，本發(fā)明涉及液化存在于包含降解淀粉并具有高干物質(zhì)的淀粉漿中的淀粉的連續(xù)方法。

【背景技術(shù)】
[0004]天然淀粉，即以其原始形式通過從任何具有淀粉的材料中提取而回收的淀粉，是許多有價(jià)值的產(chǎn)品的原料。淀粉水解過程可得到葡萄糖漿、高麥芽糖漿、極高麥芽糖漿等。從這些漿料，可得到若干產(chǎn)品，諸如結(jié)晶葡萄糖、多元醇等。
[0005]水解淀粉的方法通常包括以淀粉漿的形式對天然淀粉進(jìn)行液化和糖化。淀粉是一種在形成懸浮液(淀粉漿)時(shí)具有典型行為的天然成分。在超過一定的干物質(zhì)時(shí)，漿料非常難以處理并且會(huì)阻塞加工設(shè)備。因此在當(dāng)前的方法中，待液化的淀粉漿通常具有最多40重量/重量％ (w/w% )優(yōu)選30至35w/w%的干物質(zhì)。考慮到通過用于液化的蒸汽注入和用于糖化的后續(xù)閃蒸而進(jìn)行的加熱，這樣形成的液化產(chǎn)物也具有類似的干物質(zhì)。然而，出于微生物穩(wěn)定性、成本、方法效率等原因，希望增加該干物質(zhì)。至少一個(gè)另外的濃縮步驟(通常通過蒸發(fā))是必要的以使所產(chǎn)生的葡萄糖漿的干物質(zhì)含量達(dá)到所需的值，諸如60w/w%、70w/w%、80w/w%、85w/w%等。該濃縮步驟通常需要高能量輸入并因此不符合成本效益且不環(huán)保。在降低工業(yè)過程能耗的努力中，需要提供具有明顯更低的能耗的更有效的方法。
[0006]EP 0806434A1描述了用于制備酶轉(zhuǎn)化淀粉的批量方法。
[0007]US 4，235，965描述了從具有最高40w/w%的干物質(zhì)的淀粉漿開始水解淀粉的批量方法。該方法是一種非連續(xù)的批量方法并需要極大量的酶，因此該方法效率相對低下且成本非常高昂。
[0008]因此需要優(yōu)選地連續(xù)運(yùn)行的具有更高的能力和更好的能量平衡的淀粉液化方法。本發(fā)明提供這樣的淀粉液化方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明涉及液化存在于淀粉漿中的淀粉的方法，其中所述淀粉漿具有0.05至9的DE并包含降解淀粉。

【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明涉及液化存在于淀粉漿中的淀粉的方法，其中所述淀粉漿具有0.05至9的DE并包含降解淀粉。
[0011]常規(guī)的淀粉水解方法通常包括液化步驟然后是糖化步驟。
[0012]在此類方法中，進(jìn)入液化步驟的淀粉漿具有最高40重量/重量％ (w/w% )的干物質(zhì)。在高于該干物質(zhì)含量時(shí)，淀粉漿極難加工并會(huì)損壞加工設(shè)備。當(dāng)?shù)矸郯烊坏矸蹠r(shí)尤其如此。在常規(guī)方法中，淀粉漿基本上由天然淀粉組成。由于這個(gè)原因，淀粉漿的干物質(zhì)保持在最大40w/w%通常30?/\￥%至35w/w%的值。
[0013]液化通過蒸汽注入直接加熱到80至160°C優(yōu)選加熱到90至約110°C而在高溫下進(jìn)行，其中所述蒸汽具有9至12巴的壓力。在這些溫度下，淀粉糊化并且粘度升高。也由于這個(gè)原因，必須將淀粉漿的干物質(zhì)含量保持在30?/?%至35w/w%的值。另外，必須通過蒸汽注入而加熱，即直接加熱，這使得對淀粉漿的加熱非?？觳⑾拗普扯鹊脑黾忧以试S良好的淀粉液化。當(dāng)加熱將通過間接加熱而進(jìn)行時(shí)，淀粉會(huì)有時(shí)間發(fā)生糊化并且粘度增加會(huì)過高并會(huì)使得泵送和進(jìn)一步加工非常復(fù)雜。
[0014]在液化期間，存在于淀粉漿中的淀粉通常通過酶的作用而分解成葡萄糖低聚物。在液化后，通常通過糖化酶的作用使液化的淀粉漿(液化產(chǎn)物)糖化，以得到含葡萄糖的漿液、含麥芽糖的漿液等。
[0015]就本發(fā)明的目的而言，不限制淀粉的植物起源。適用于本發(fā)明的淀粉來源為玉米、豌豆、馬鈴薯、甘薯、高粱、香蕉、大麥、小麥、稻、西米、莧屬植物、木薯、竹芋、美人蕉及其低直鏈淀粉(包含不超過約10重量％的直鏈淀粉、優(yōu)選不超過5重量％的直鏈淀粉)或高直鏈淀粉(包含至少約40重量％的直鏈淀粉)品種。這些作物經(jīng)基因改造的品種也是合適的淀粉來源。然而優(yōu)選的是，淀粉源自谷類，更優(yōu)選地源自小麥和/或玉米。照此使用的術(shù)語“淀粉”就本發(fā)明的目的而言意指天然淀粉。本領(lǐng)域熟知從上述植物中提取天然淀粉的方式。然而，不排除在本發(fā)明的任何方法步驟中可以添加改性淀粉。改性淀粉是指化學(xué)改性的、酶改性的、通過熱處理或通過物理處理而改性的淀粉。術(shù)語“化學(xué)改性的”包括但不限于交聯(lián)，具有封閉基團(tuán)以抑制回生的改性，通過添加親脂基團(tuán)的改性，乙?；矸郏u乙基化和羥丙基化淀粉，無機(jī)酯化淀粉，陽離子、陰離子和氧化淀粉，兩性離子淀粉，通過酶改性的淀粉以及它們的組合。熱處理包括例如預(yù)糊化。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的方法，進(jìn)入液化步驟的淀粉漿已包含降解淀粉。就本發(fā)明的目的而言，應(yīng)當(dāng)理解的是，降解淀粉源于淀粉的酸和/或酶水解并且可以是麥芽糖糊精、葡萄糖、葡萄糖低聚物、麥芽糖等中的一種或多種，此類產(chǎn)品可溶于水。
[0017]進(jìn)入液化步驟的淀粉漿可通過包括以下步驟的方法獲得:
[0018]1.提供第一淀粉漿
[0019]2.預(yù)液化第一淀粉漿以得到預(yù)液化產(chǎn)物，以及
[0020]3.任選地向預(yù)液化產(chǎn)物中添加淀粉和/或一種或多種淀粉降解酶以得
[0021]到第二淀粉漿，所述第二淀粉漿是將送往液化步驟的淀粉漿。
[0022]第一淀粉漿可例如通過以下方式制備:將天然淀粉與水混合以得到具有25w/w%至45w/w%，優(yōu)選30?/\￥%至45w/w%，更優(yōu)選至45w/w%，甚至更優(yōu)選40?/\￥%至45w/w%，還優(yōu)選高于40?/\￥%至45w/w%的干物質(zhì)的楽料。該淀粉可以為干燥粉末的形式或楽料的形式。該淀粉可具有40?/\￥%至90w/w%的干物質(zhì)。優(yōu)選地，該淀粉為具有80w/界％至90w/w%的干物質(zhì)的天然淀粉。
[0023]預(yù)液化產(chǎn)物事實(shí)上為現(xiàn)在包含降解淀粉的第一淀粉漿，因?yàn)榻到獾牡矸垡驯患尤氲谝坏矸蹪{，或因?yàn)榈谝坏矸蹪{的天然淀粉的一部分已發(fā)生降解。預(yù)液化產(chǎn)物具有約0.05至約9，優(yōu)選0.05至8，優(yōu)選0.05至7，更優(yōu)選0.05至6，甚至更優(yōu)選I至5的DE (葡萄糖當(dāng)量)。DE可通過Lane Eynon公告方法測量。優(yōu)選地，預(yù)液化產(chǎn)物具有至少3，優(yōu)選至少6，更優(yōu)選至少10，甚至更優(yōu)選至少20的溶解度水平。溶解度水平是降解的淀粉因此溶解的量的指標(biāo)。預(yù)液化產(chǎn)物的溶解度水平如本說明書測量方法章節(jié)中所述根據(jù)測試A進(jìn)行測量。
[0024]預(yù)液化產(chǎn)物具有與第一淀粉楽相似的干物質(zhì)，即25?/\￥%至45w/w%，優(yōu)選30w/界％至45w/w%，更優(yōu)選35?/\￥%至45w/w%，甚至更優(yōu)選40?/\￥%至45w/w%，還優(yōu)選高于40w/w % 至 45w/w %。
[0025]第一淀粉漿的預(yù)液化以得到預(yù)液化產(chǎn)物可通過向第一淀粉漿中添加如上所定義的降解淀粉而進(jìn)行。所述降解淀粉可以為粉末的形式和/或溶液的形式。在這種情況下，提供第一淀粉漿和預(yù)液化第一淀粉漿也可通過將降解淀粉與天然淀粉和水混合而在單個(gè)步驟中進(jìn)行。降解淀粉可以為粉末的形式和/或溶液的形式而天然淀粉可以為粉末的形式和/或漿料的形式?；蛘卟?yōu)選地，降解淀粉通過第一淀粉漿的酸和/或酶預(yù)液化而“原位”產(chǎn)生。優(yōu)選地，預(yù)液化包括在20至85°C的溫度下進(jìn)行酶處理，通常所述溫度低于用于制備第一淀粉漿的天然淀粉的糊化溫度或最多比所述糊化溫度高10°C。
[0026]酶預(yù)液化包括向第一淀粉漿添加一種或多種淀粉降解酶。所述一種或多種酶可例如為α -淀粉酶、β -淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、支鏈淀粉酶或這些酶的組合。待添加的酶的量將容易地由本領(lǐng)域的技術(shù)人員確定，使得得到具有0.05至9的DE的預(yù)液化產(chǎn)物。優(yōu)選地，使得得到還具有至少3，優(yōu)選至少6，更優(yōu)選至少10，甚至更優(yōu)選至少20的溶液化水平的預(yù)液化產(chǎn)物。
[0027]酶預(yù)液化優(yōu)選地在20°C至85°C，更優(yōu)選地25°C至75°C，甚至更優(yōu)選地30°C至70 0C，最優(yōu)選地35 °C至60 0C的溫度下進(jìn)行。例如，第一淀粉漿可具有40 °C至50 °C的初始溫度。
[0028]優(yōu)選地，首先使第一淀粉漿達(dá)到所用的酶或酶混合物的最佳pH值。通常，將5至6.5的pH用于一般的α-淀粉酶。pH可用本領(lǐng)域已知的任何合適的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如通過根據(jù)初始PH是低于還是高于所需的pH值而添加酸或堿。技術(shù)人員將容易地知道調(diào)整第一淀粉漿的PH的方式。
[0029]預(yù)液化優(yōu)選地在反應(yīng)器中進(jìn)行?？梢允褂萌魏晤愋偷暮线m的反應(yīng)器，比如具有或不具有攪拌器、具有或不具有推進(jìn)流(prop flow)的罐、活塞流反應(yīng)器等。優(yōu)選地，可以使用具有一個(gè)或多個(gè)入口和一個(gè)或多個(gè)出口的封閉式反應(yīng)器。所述一個(gè)或多個(gè)入口和一個(gè)或多個(gè)出口可位于反應(yīng)器的上側(cè)和/或下側(cè)。入口和出口均使得反應(yīng)器的流入和流出可容易地以人工或自動(dòng)方式調(diào)節(jié)。
[0030]通過酶的作用，第一淀粉漿被轉(zhuǎn)化成包含降解淀粉的淀粉漿，因此為如上所定義的預(yù)液化產(chǎn)物。
[0031]預(yù)液化產(chǎn)物可送往如下的液化步驟:將預(yù)液化產(chǎn)物的一部分從反應(yīng)器中移除并送往液化步驟且將移除的部分用淀粉(優(yōu)選天然淀粉)代替，以將反應(yīng)器中的漿料保持在25w/w % 至 45w/w %，優(yōu)選 30w/w % 至 45w/w %，更優(yōu)選 35w/w % 至 45w/w %，甚至更優(yōu)選 40w/￥%至45?/\￥%，還優(yōu)選高于40?/\￥%至45w/w%的干物質(zhì)；或?qū)⑵涓晌镔|(zhì)增至最多80w/w%。
[0032]在液化步驟之前，可執(zhí)行另外的步驟。例如，該另外的步驟可包括在需要時(shí)添加酶以及調(diào)節(jié)溫度和/或pH。
[0033]優(yōu)選地，移除液化產(chǎn)物的一部分并將其送往液化步驟且將移除的部分用淀粉或用淀粉和酶代替的步驟以相同的速率同時(shí)地并優(yōu)選連續(xù)地進(jìn)行，而不在加工過程中出現(xiàn)實(shí)質(zhì)性中斷。此時(shí)，方法可以按連續(xù)的方式開始運(yùn)行。就本發(fā)明的目的而言，連續(xù)意指在加工時(shí)間中不出現(xiàn)實(shí)質(zhì)性中斷。所述加工時(shí)間可以為5分鐘至數(shù)小時(shí)。
[0034]然而優(yōu)選地，一旦得到預(yù)液化產(chǎn)物后，即可向其中添加淀粉，以便將其干物質(zhì)增至30界/\￥%至80w/w%的值。優(yōu)選地，淀粉包含天然淀粉，更優(yōu)選地，淀粉由天然淀粉組成。淀粉也可與所述一種或多種預(yù)液化酶同時(shí)加入。
[0035]因此，本發(fā)明的方法的特征還優(yōu)選地在于包括以下步驟:
[0036]a.在反應(yīng)器中以25w/w %至45w/w %的干物質(zhì)提供預(yù)液化產(chǎn)物；以及
[0037]b.在20至85°C的溫度下向容納預(yù)液化產(chǎn)物的反應(yīng)器中添加淀粉(優(yōu)選天然淀粉)，以得到具有30?/\￥%至80?/\￥%的干物質(zhì)的第二淀粉楽；以及
[0038]c.從反應(yīng)器中移除第二淀粉漿的一部分并將其送往液化步驟且將移除的部分用淀粉(優(yōu)選天然淀粉)代替，以將反應(yīng)器中的第二淀粉楽.維持在30￥/\￥%至80?/\￥%的干物質(zhì)。
[0039]還優(yōu)選地，在步驟b和/或步驟c中，還可以添加一種或多種淀粉降解酶。
[0040]步驟b和/或步驟c中的所述淀粉和所述一種或多種淀粉降解酶可在添加之前混合在一起或它們可以單獨(dú)地、同時(shí)地或按順序添加。另外，它們可分多個(gè)步驟或連續(xù)地添加。優(yōu)選地，它們同時(shí)、連續(xù)地添加，即，從開始添加到結(jié)束添加無實(shí)質(zhì)性中斷，無事先混合。
[0041]因此，優(yōu)選地，本發(fā)明涉及液化存在于淀粉漿中的淀粉的方法，其特征在于所述淀粉漿
[0042]-包含通過第一淀粉漿的預(yù)液化而獲得的降解淀粉材料，所述預(yù)液化包括在20至85°C的溫度下進(jìn)行酶處理，以及
[0043]-具有30界/\￥%至80w/w%的干物質(zhì)。
[0044]第二淀粉楽(即，待液化的淀粉楽)可具有30w/w%至最多80w/w%，優(yōu)選35w/w%至80w/w%的干物質(zhì)。優(yōu)選地，第二淀粉楽具有高干物質(zhì):40?/\￥%至80w/w%，更優(yōu)選地高于40至70w/w%，甚至更優(yōu)選地45?/\￥%至60w/w%，還優(yōu)選地45?/\￥%至55w/w%，還甚至優(yōu)選地48?/\￥%至52?/\￥%或50?/\￥%至55w/w%。由于存在降解淀粉，第二淀粉楽的干物質(zhì)可比僅使用天然淀粉的常規(guī)方法中的干物質(zhì)高，而不會(huì)遇到早前所述的方法局限。
[0045]優(yōu)選地，在步驟b和/或步驟c中還添加如上所定義的一種或多種淀粉降解酶。優(yōu)選地，選擇最佳工作條件在pH 3.5至6.5的酶。待添加的酶的量將容易地由本領(lǐng)域的技術(shù)人員確定，并應(yīng)使得將反應(yīng)器中的淀粉漿的DE保持在0.05至9的值。優(yōu)選地使得將反應(yīng)器中的淀粉漿的溶解度系數(shù)維持在至少3，優(yōu)選至少6，更優(yōu)選至少10，甚至更優(yōu)選至少20的值。還優(yōu)選地，所述一種或多種淀粉降解酶為熱穩(wěn)定的，例如可抵抗后續(xù)液化步驟中的加熱步驟。
[0046]所述淀粉和所述一種或多種淀粉降解酶(若有的話)可在添加之前混合在一起或它們可以單獨(dú)地、同時(shí)地或按順序添加。另外，它們可分多個(gè)步驟或連續(xù)地添加。優(yōu)選地，它們同時(shí)、連續(xù)地添加，即，從開始添加到結(jié)束添加無實(shí)質(zhì)性中斷，無事先混合。
[0047]將反應(yīng)器中的溫度維持在20至85 °C，更優(yōu)選地25至75°C，甚至更優(yōu)選地30至70°C，還優(yōu)選地35至60°C的值。溫度可通過本領(lǐng)域已知的任何方法加以維持，諸如通過使用使水以正確的溫度進(jìn)行循環(huán)的雙層夾套反應(yīng)器，使得將反應(yīng)器的內(nèi)容物維持在所需的溫度。
[0048]優(yōu)選地，對反應(yīng)器中的第二淀粉漿進(jìn)行混合。混合可用本領(lǐng)域已知的任何合適的方法實(shí)現(xiàn)，諸如用靜態(tài)混合器實(shí)現(xiàn)。
[0049]第二淀粉漿的pH取決于所用的所述一種或多種淀粉降解酶。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地知道根據(jù)所用的酶而應(yīng)得到哪一 pH。優(yōu)選地，選擇最佳工作條件在pH 3.5至6.5的酶。
[0050]在相同的干物質(zhì)、溫度和pH下，第二淀粉漿的粘度低于基本上只包含天然淀粉的淀粉漿的粘度。該粘度降低效應(yīng)允許加工與常規(guī)液化方法相比具有更高干物質(zhì)的淀粉漿，如上文所闡釋。
[0051]將第二淀粉漿的一部分經(jīng)由反應(yīng)器的出口從反應(yīng)器中移除并送往液化步驟。將移除的部分通過淀粉或通過淀粉和淀粉降解酶(替代材料)代替，以便將第二淀粉漿的干物質(zhì)維持在30?/\￥%至80w/w%的值。優(yōu)選地，移除和替代以一定的速率進(jìn)行，以使得得到第二淀粉漿在反應(yīng)器中5分鐘至5小時(shí)，優(yōu)選30分鐘至3小時(shí)，更優(yōu)選2小時(shí)至3小時(shí)的平均保留時(shí)間。優(yōu)選地，第二淀粉漿的移除和替代同時(shí)地進(jìn)行。優(yōu)選地，移除的第二淀粉漿的量等于添加的替代材料的量，以使得反應(yīng)器中第二淀粉漿的干物質(zhì)不發(fā)生變化，而是維持在如上文所闡釋的30?/?%至80w/w%的相同值。更優(yōu)選地，移除第二淀粉漿的一部分并將其送往液化步驟且將移除的部分用淀粉或用淀粉和酶代替的步驟連續(xù)地進(jìn)行，而在加工過程中無實(shí)質(zhì)性中斷。此時(shí)，方法以連續(xù)的方式運(yùn)行。因此，更優(yōu)選地，一旦得到預(yù)液化產(chǎn)物并提高其干物質(zhì)以得到第二淀粉漿后，方法即以連續(xù)的方式運(yùn)行:將淀粉或淀粉和酶連續(xù)加入反應(yīng)器并將第二淀粉漿的一部分連續(xù)送往液化，因而重復(fù)方法的步驟C。就本發(fā)明的目的而言，連續(xù)意指在加工時(shí)間中無實(shí)質(zhì)性中斷。所述加工時(shí)間可以為5分鐘至數(shù)小時(shí)。
[0052]任選地，在液化步驟之前，可執(zhí)行另外的步驟。例如，該另外的步驟可包括在需要時(shí)添加酶以及調(diào)節(jié)溫度和/或pH。
[0053]液化是淀粉行業(yè)中熟知的方法，并且液化條件(時(shí)間、溫度等)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是顯而易見的。在液化期間，通常將第二淀粉漿帶到90至255°C，優(yōu)選90至150°C，更優(yōu)選90至130°C，甚至更優(yōu)選90至110°C的溫度。加熱可通過在噴射式蒸煮鍋中直接注入蒸汽而進(jìn)行。令人驚訝的是，對于本發(fā)明的方法，加熱也可通過間接加熱而進(jìn)行。
[0054]通過蒸汽注入而進(jìn)行的液化具有在淀粉漿中添加水的缺點(diǎn)。該額外的水將必須在方法的后期從液化產(chǎn)物中移除。這需要能量并且成本高、效率低且不環(huán)保。已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)入液化的淀粉漿中存在降解淀粉具有液化期間的加熱可通過間接加熱(例如，借助compabloc( —種焊接板式換熱器))而進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)。間接加熱不向淀粉漿中添加水，從而消除了上列缺點(diǎn)。間接加熱可通過本領(lǐng)域已知的任何合適的方法進(jìn)行。因此，本發(fā)明的方法的特征還在于液化步驟通過在90至255 °C，優(yōu)選90至150°C，更優(yōu)選90至130°C，甚至更優(yōu)選地90至110°C的溫度下對第二淀粉漿間接加熱而進(jìn)行。
[0055]在液化后，可進(jìn)行糖化。液化的淀粉通過糖化酶諸如葡萄糖淀粉酶或淀粉轉(zhuǎn)葡糖苷酶的作用而分解成葡萄糖。糖化后，得到含高葡萄糖的漿液，其具有與第二淀粉漿相似或略高(由于化學(xué)增益)的干物質(zhì)，即4(^/^%至80w/w%的干物質(zhì)。因此，通過本發(fā)明的方法得到的含葡萄糖的漿液具有比通過常規(guī)淀粉水解方法得到的含葡萄糖的漿液高得多的干物質(zhì)。只需移除較少的水就能以所需的干物質(zhì)得到葡萄糖漿。因此，可以只需更少的蒸發(fā)步驟或不需要蒸發(fā)步驟。因此，得到了更符合成本效益且更環(huán)保的方法。任選地，可通過例如結(jié)晶而以結(jié)晶葡萄糖的形式回收葡萄糖。
[0056]或者，可進(jìn)行葡萄糖的異構(gòu)化以得到果糖。
[0057]或者，在液化后，可進(jìn)行向麥芽糖的糖化。得到具有比通過常規(guī)方法得到的麥芽糖漿液高得多的干物質(zhì)的含麥芽糖的漿液。所述含麥芽糖的漿液具有與第二淀粉漿相似或略高(由于化學(xué)增益)的干物質(zhì)，即40?/?%至80?/?%的干物質(zhì)。這里也可以只需更少的蒸發(fā)步驟或不需要蒸發(fā)步驟。
[0058]除此之外或作為另外一種選擇，在液化步驟之后可進(jìn)行任何其他合適的處理。
[0059]更優(yōu)選地，本發(fā)明涉及包括以下步驟的方法:
[0060]-在反應(yīng)器中，使30至35w/w%干物質(zhì)的第一淀粉漿經(jīng)受20至85°C的溫度下的酶法預(yù)液化以得到預(yù)液化產(chǎn)物，以及
[0061]-向預(yù)液化產(chǎn)物中添加天然淀粉和一種或多種淀粉降解酶，以得到具有40w/w%至55?/\￥%的干物質(zhì)的第二淀粉楽；以及
[0062]-從反應(yīng)器中移除第二淀粉漿的一部分并將其送往液化步驟且將移除的部分用天然淀粉和一種或多種淀粉降解酶代替，以將反應(yīng)器中的第二淀粉漿維持在40?/?%至55w/w%的干物質(zhì)，以及
[0063]-在90至130°C的溫度下液化移除的部分以得到液化產(chǎn)物，以及
[0064]-使液化的淀粉漿糖化成含葡萄糖或麥芽糖的漿料。
[0065]測量方法
[0066]測試A:含降解淀粉的淀粉漿的溶解度水平的測量。
[0067]將大約40°C下10mL含降解淀粉的淀粉楽通過Macherey-Nagel (MN) GHV4ISCtam直徑的折疊濾紙過濾。用折光計(jì)ATAGO DR-Al測量20°C下濾液的折光率。折光計(jì)由折光率導(dǎo)出° Brix值，而該° Brix對應(yīng)于溶解度水平。
[0068]SM
[0069]實(shí)例1:液化 Pl 10329
[0070]在47°C下在雙層夾套罐中將0.03w/w%的得自杰能科公司(Genencor)的α-淀粉酶Spezyme Alpha PF (以前稱為GC358)加入具有32w/w%的干物質(zhì)的第一小麥淀粉漿。pH為約5.7 ο
[0071]將溫度從47°C升至54°C并維持2小時(shí)20分鐘。得到了具有12.5%的溶液化水平的預(yù)液化產(chǎn)物。
[0072]然后，逐漸添加小麥淀粉(88%干物質(zhì))以得到具有51.6?/?%的干物質(zhì)的第二淀粉楽。還逐漸添加0.03w/w % α-淀粉酶Spezyme Alpha PF和0.034 % α -淀粉酶Liquozyme Supra 2.8X。該添加步驟在30分鐘內(nèi)完成。在此整個(gè)時(shí)間中將溫度維持在54°C。第二淀粉漿的溶液化水平經(jīng)測得為195%。
[0073]第二淀粉漿以130L/小時(shí)的速率離開罐。同時(shí)，將90kg/小時(shí)的干小麥淀粉(88%干物質(zhì))和73L/小時(shí)的水加入罐中。此時(shí)，方法通過添加新的淀粉、酶并將第二淀粉漿排入液化步驟而以連續(xù)方式運(yùn)行，并且這種情況下的干物質(zhì)比常規(guī)方法所能實(shí)現(xiàn)的更高。
[0074]離開罐的第二淀粉漿具有54°C的溫度并被帶入噴射式蒸煮鍋，其中將溫度通過蒸汽注入而升至107°C。然后，維持107°C的溫度10分鐘，隨后在常壓閃蒸后，將溫度降低至約98°C。液化產(chǎn)物的DE經(jīng)測得為約12，干物質(zhì)為約48w/w%。
[0075]通過在60分鐘的時(shí)間中收集所述液化產(chǎn)物并在60分鐘中將溫度保持在95°C至98°C直到得到23.3的DE而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的液化。這一階段的液化產(chǎn)物不含淀粉并且可被連續(xù)送往進(jìn)一步的加工步驟。
[0076]實(shí)例2:液化 P120131
[0077]在35°C下在雙層夾套耀中將0.01w/w% α -淀粉酶Spezyme Alpha PF和0.0lw/w% Liquozyme Supra 2.8X加入具有44.7w/w%的干物質(zhì)的第一小麥淀粉楽。pH為約5.6。
[0078]在150分鐘的時(shí)間中將溫度維持在35°C。得到了具有5.1 %的溶液化水平的預(yù)液化產(chǎn)物。
[0079]預(yù)液化產(chǎn)物以130L/小時(shí)的速率離開罐。同時(shí)，將45w/w%干物質(zhì)的淀粉漿以130L/小時(shí)的速率加入罐中。
[0080]離開罐的預(yù)液化產(chǎn)物具有35°C的溫度并被連續(xù)送往第二罐。將按干物質(zhì)計(jì)為0.0085%的Liquozyme Supra 2.8X加入第二罐中。第二罐中的平均保留時(shí)間為20分鐘。將該混合物連續(xù)帶入噴射式蒸煮鍋，其中將溫度通過蒸汽注入而增至107°C，然后維持107°C的溫度10分鐘，隨后在常壓閃蒸后，將溫度降低至約98°C。該液化產(chǎn)物的DE經(jīng)測得為約4.9，干物質(zhì)為約42.3w/w%。
[0081]通過在45分鐘的時(shí)間中收集所述液化產(chǎn)物并在15分鐘中將溫度保持在95°C至98°C直到得到12.9的DE而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的液化。這一階段的該液化產(chǎn)物不含淀粉并以連續(xù)方式送往進(jìn)一步的加工步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種液化存在于淀粉漿中的淀粉的方法，其特征在于所述淀粉漿具有0.05至9的DE并包含降解淀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述淀粉漿具有至少3，優(yōu)選地至少6、更優(yōu)選地至少10，甚至更優(yōu)選地至少20的溶液化水平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述淀粉楽具有30?/\￥%至80w/w%，優(yōu)選地40?/\￥%至80w/w%的總干物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述降解淀粉為麥芽糖糊精、葡萄糖、麥芽糖等中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述降解淀粉通過預(yù)液化而獲得，所述預(yù)液化包括在20與85°C之間的溫度下用酶處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于包括以下步驟: a.在反應(yīng)器中以25至45w/w%的干物質(zhì)提供預(yù)液化產(chǎn)物；以及 b.在20至85°C的溫度下向容納所述預(yù)液化產(chǎn)物的所述反應(yīng)器中添加淀粉，以得到具有30?/\￥%至80?/\￥%的干物質(zhì)的第二淀粉楽；以及 C.從所述反應(yīng)器中移除所述第二淀粉漿的一部分并將其送往液化步驟且將移除的部分用淀粉代替，以將所述反應(yīng)器中的所述第二淀粉楽.維持在30?/\￥%至80w/w%的干物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在步驟b和/或c中添加一種或多種淀粉降解酶。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于重復(fù)步驟C。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于以連續(xù)的方式完成步驟C。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在步驟b和步驟c中添加的所述淀粉具有40?/\￥%至90w/w%的干物質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在步驟b和步驟c中添加的所述淀粉包含天然淀粉。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述淀粉降解酶包含α -淀粉酶。
13.根據(jù)權(quán)利要求6至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述第二淀粉漿具有3.5至6.5的pH。
【文檔編號】C12P19/14GK104520333SQ201380041602
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】德雷斯 F., W. G. C. 德薩德利爾 J., 克茨曼 J., 納塔羅尼 L. 申請人:卡吉爾公司