Способ фракционирования смеси амилоз на высокомолекулярную и низкомолекулярную амилозу

1 ц 528884 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Совбтскнк Соцнанистичоскик Республик(32) 28.08.7ония Государственный комитет овета Министров СССРпо делам изобретений хбликовацо 15.09.76. Бюллетень М 34(72) Авторы изобретсн Иностранцы 1 асаши Куримото и Микихико Йошид71) Заявитель ИностранецКен Хаяшиба (Япония)(54) СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ СМЕСИ АМИЛОЗ НА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНУЮ И НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНУЮ АМИЛОЗУИзобретение 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 отделяемых продуктов.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 амплозу со степенью полимеризации ниже 50, используют крахмалы, содержащие амилопектин, например амилокукурузный крахмал, кукурузный крахмал, крахмал из 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%, затем охлаждают до 40 - 60 С, после чего содержащий альфа,6-глюкозидазу культуральный бульон, который получают выра щиванием любого штамма, выбранного изгруппы. включающей Рзецдоптопаз агпу 1 одегагпоза АТСС 21262, Езс 1 тег 1 сЬ 1 а 1 п 1 еггпед 1 а АТСС 21073 1.ас 1 оЬас 1 цз Ьгеиз 1 Г 03345, Хосагд 1 а аз 1 егодев 1 Р 03384 и М(сгососсцв 15 уводе 1 Жсцв 1 РОЗЗЗЗ, 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 длинноцепочечной амилозы со степенью полимеризации выше 50 и которая первоначально находится в исходном крахмальном материа ле, и фракцию с короткои цепью, которая образуется гплролизом амилопектиновой фракции в исходном крахмале.Полученную смесь амилоз концентрируютнс ниже чем до 30%, размешивают и охлаж- Л лают с целью ускорения ретрогралацпи илп65 35 50 05 к 1саллизгцп 1 я мплОзы, затем ОосзВОжиВа 10 т и ли;ат, напр.(мер, путем распыления. Получс;ный сухо родукт с злажностью не выше 18% измельчают В мелкий порошок с крупностью зсрсп 149 - 840 .Км.1 рсдлаасмый сОсоб ояснястся следующми 1 р 1) езм и. Г р ЗтОм у 10 треол 51 ютс 51 с: сдуюшс сокрацсн 151: фракция 1. - фракция длинпоцспочсчной амилозы со степенью полмсризац:,и (ст. и.) оолее 50, а фракци 5 Ьфракция корогкоцепочсчной амилозы со с. сснью юлимсризации 15 - 50.Ука; анные колиссгва даны в вес. /о, если пнчсго другого не указано. П р и мер 1. А. Получение порошка амилозы, при:1 ен 5 СМОГ в качестве исходнОГО мате.риала.Кукурузный крахмал или амилокукурузный крахмал (содержание природной амилозы 50/о) промывают водой, из него приготовляют 15%-ный крахм (льный шлам и, постоянно размешивая, нагревают в течение 15 мин при 135 С Затем продукт, гомогенно желатинировапцый раствор (ст. и, 0,5), охлаждают и 50 Одниц а-,б-глюкозидазы на 1 г крахмала отделенных ог оульонной культуры Рзепопогав п)у 10(1 ега поза ОТСС 21262 прибавляют при 50 С и значении рН=3,5. Потом смесьвыдержВаО при 45 С в течение 35 ч. Продукт гид ролпза сгушают до 30/о под вакуумом, Половину ко 1;енрировНного продукта сушат путем продувапи воздухом при 50 - 60 С, а оставшуюся половину сушат распылением посредством пневматических распыляюцих сопел. Высушенный воздухом продукт измельчают в порошок (1) крупностью зерен 149 мкм, а высушенньй распылением продукт предстгвляст собой порошок (11) крупностью зе 840 .;к. Вла)ность каждого продуктасосгавляст 3 - 7%Получешый из кукурузного крахмала продукт содсржг 70% фракции 1, а полученный нз амилокукурузнОГО крахмала продукт - прО;пзитсль 0 50% этОЙ фракци.1 . Фракционирование смеси амилоз с использовашем порошка (1).1000 г порошка (1) крупностью зерен 149 мкм суспендируют в 4150 мл воды. При этом получают 515019,4 О/о -пой смеси. Смесь держат В течение 15 мин, постоянно размешигая, при 70 С, а затем ее центрифугируют корз 1 оч .х цен Гробежным сепаратором дл фракпионирования нерастворснной амилозы. Получают 1730 г нерастворимого остатка. Сухое пердое вещество остатка составляет 521 г и состоит из 260 г фракции 1 и 261 г фракции 8, т. е, соотношение 5: 1. - приблизительно 50: 50.Вес экстрагированного раствора составляет 3420 г, раствор содержит 14/о сухого твердого ьспссВа и 40 г фракции 1., что соответствует только 13% первоначальной фракции 1. в исход;ю;, материале, в то время как ббльшая вот 1)а к,1 и -) Оь:а )кстраГирова 1 а. 5 о 15 20 25 зо 35 :о 45 50 Г К переосажденной порции прибавля 01745 мл воды с температурой 70 С, получают 15% -ную суспензию, затем суспензию держат нрп 70 С, опять перемешивают в течение 15 мпн, а после этого центрифугируют. В качестве п)срдого вещества получают 430 г осадка.Вышсупомянутьш нерастворимый осадок амилозы содержит 237 г фракции 1. и 193 г фракции Ь, что соответствует соотношению 8: 1. - 45: 55. Подобным образом названный осадок экстрагируют тем же количеством теплой воды. Однако экстрагируемое количество чрезвычгйно малое, и .оотношение Ь:1. увеличивается незначиельно.В. Повторная сушка и зкстрагирование нерастворимого остаточного порошка амилозы.К нерастворимой остаточной амилозе, полученной после одной операции зкстракции, 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 приготовляюг 17,4%-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, содеркаший 94 О/, фракции 1. амилозы. Выход продукта фракции 1. составляет 71/о по отношению к фракции 1., первоначально имевшейся в исходном материале. При последующей зкстракции увеличения соотношения 5: 1. не было достигнуто,Пример 2.Порошок (11) крупностью зерен 840 мкм обрабатывают аналогично примеру 1 Б с той разницей, что смесь размешивают при 75 С в геение 20 мин и прОводят трехкратнуО экстракцию. Полученный при первой экстракции продук 1 содержит 64% нерастворимой амилозы ф 1 закпии 1., 1 ОлученныЙ В результате Вто. рой экстракции продукт - 81 О/о, а третий продукт - 91 % . Выход фракции 1. составляет 86 ОП р и м е р 3, Работают аналогично примеру 1 Б с той же разницей, что порошок (11) крупностью 297 мкм обрабатывают нагретой до 60, 70 и 80 С водой в теение 1,5 и О мин соответственно, После центрифугирования получают следующие результаты;Выход фракции соответстВенно, /о,1. 61 6439 36 П р и м е р 4. Порошок (1) крупностью зерен 375 мкм перерабатывают в 25%-ную суспензию, которую затем зкстрагируют при 75"С в Очепие 0 )5 н.При этом в качестве растворителя применяОт Вод ый 1) ас Гвор (-бу апола. ОстатОК аъ и.528884 Формула изобретения Составитель М, АндрееваТехред А, Кдмышнннова Корректоры В Петрова и О. ДанишеваРедактор Т. Девятко Заказ 2135/13 Изд. Мо 1658 Тираж 47 11 одписное ЦНИИПИ Государственного комитета Сс вета Министров СС Р яо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д 4 5Типография, пр Сапунова, 2 лозы экстрагируют последовательно три раза, результатом чего является повышение содержания фракции 1, т. е. содержание фракции 1. составляет 30% в крахмале, применяемом в качестве исходного материала, а содержание продуктов трехкратной экстракции составляет 45, 59 и 75%. Выход фракции 1. уменьшается приблизительно до 50%, так как при применении бутанола растворимость амилозы повышается. При этом обе фракции (1. и Я) легко растворяются при последовательной экстракции. Несмотря на повышение содержания фракции 1., выход уменьшается. Если же применять 15 о/о-ную суспензию, то в результате второй экстракции получают продукт с содержанием фракции 1. 75/ причем выход повышается приблизительно до 75%. Способ фракционирования смеси амилоз навысокомолекулярную и низкомолекулярную 5 амилозу путем экстракции смеси растворителем и выделения амилоз пз экстракта, отлич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения эффективности, исходную смссь амилоз измельчают в порошок с 10 крупностью зерен 149 - 840 мкм, а экстракциюосуществляют при 60 - 80 С в течение 1 - 20 мин. Источник информации, принятый во вни 15 мание при экспертизе: 1. Коллоидный журнал, том ХХ, Хэ 2, 1958, с. 229 - 232.