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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines
durch Züchten von Schimmelpilzen, wie Schimmelpilzen der Gattung Aspergillus niger,
erhaltenen Glucamylase enthaltenden Enzympräparates von Transglucosidase.
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Es ist bekannt, daß die Kulturfiltrate von Aspergillus phoenicis,
Aspergillus diastaticus, Aspergillus usamii und Aspergillus niger Enzymsysteme liefern,
welche Stärke zu Dextrose hydrolysieren. Kulturen von Aspergillus niger sind besonders
vorteilhaft.
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Die bei der Fermentation dieser Organismen entstehenden Züchtungsflüssigkeiten
enthalten im allgemeinen verschiedene Enzyme mit unterschiedlichen Wirkungen, von
denen einige die Bildung von Dextrose stören, wenn das Enzympräparat zur Stärkehydrolyse
benutzt wird. So sind beispielsweise in der Kulturbrühe von Aspergillus niger drei
vorherrschende Enzymsysteme identifiziert worden, nämlich a-Amylase, Glucamylase
(Amyloglucosidase) und Transglucosidase. Die Glucamylasewirkung rührt zur Bildung
von Dextrose. Die Gegenwart von Transglucosidase neben Glucamylase in den Enzympräparaten
beeinträchtigt die Ausbeute an Dextrose, denn sie katalysiert bekanntlich die Transglucosylierungsumsetzungen
und bildet bei vollständiger Verzuckerungsreaktion andere Saccharide als Dextrose
in wesentlichen Mengen. Dementsprechend ist es erwünscht, die Glucamylase von den
anderen vorliegenden Enzymen, hauptsächlich der Transglucosidase, abzutrennen, die
bei der Stärkehydrolyse die Bildung der Dextrose stören.
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Aus der deutschen Auslegeschrift 1085 124 ist es bekannt, rohe
Kulturfiltrate von Schimmelpilzen, z. B. von Aspergillus niger, wiederholt mit Aceton
und anorganischen Elektrolyten zu behandeln, um gereinigte Glucämylasepräparate
zu erhalten. In der deutschen Auslegeschrift 1087 550 wird ferner ein Verfahren
zum Reinigen von Glucamylase enthaltenden Zubereitungen beschrieben, wobei diese
mit einem synthetischen wasserunlöslichen Magnesiumsilikat, das bestimmte Adsorptionseigenschaften
besitzt, bei einem pH-Wert im sauren Bereich behandelt werden. Auch die französische
Patentschrift 1 299 760 betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Kulturflüssigkeiten,
die Glucamylase enthalten, und zwar durch Zusatz von Lignin und Gerbsäure im sauren
pH-Bereich und Abtrennung der Glucamylase aufweisenden Flüssigkeit.
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Nachteilig an diesen bekannten Verfahren ist, daß sie mit Adsorptionsmitteln
arbeiten und zahlreiche und zeitraubende Behandlungs- und Abtrennungsstufen erfordern.
Derartige Arbeitsweisen sind daher für die großtechnische Anwendung nur bedingt
geeignet, wobei auch zu berücksichtigen ist, daß die Verwendung spezieller Adsorptionsmittel
und Fällungsreagenzien sowie deren Regenerierung, falls eine solche überhaupt möglich
ist, die Wirtschaftlichkeit dieser Arbeitsweisen wesentlich beeinträchtigen.
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Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Glucamylase
enthaltenden Schimmelpilz-Kulturflüssigkeiten in einfacher und wirtschaftlicher
Weise unter Erzielung hoher Glucamylaseaktivitäten.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren zur Reinigung eines
durch Züchten von Schimmelpilzen, wie Schimmelpilzen der Gattung Aspergillus niger,
erhaltenen Glucamylase enthaltenden Enzympräparates von Transglucosidase vor und
ist dadurch gekennzeichnet, daß man dieses Präparat in wä ßrigem Medium bei Temperaturen
von etwa 20 bis 55 C, vorzugsweise 30 bis 35"C, auf einen pH-Wert im Bereich von
etwa 9,0 bis 11, vorzugsweise von etwa 9,5 bis 10, einstellt und unter diesen Bedingungen
etwa 15 Minuten bis etwa 24 Stunden hält.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine wesentliche Reinigung
von Transglucosidase lediglich-durch Einstellen des pH-Wertes der verwendeten Ausgangskulturflüssigkeit
auf den angegebenen alkalischen Bereich erreicht, wobei hohe Glucamylaseausbeuten
erhalten werden. In vorteilhafter Weise ist dabei weder die Anwendung irgendwelcher
Adsorptionsmittel noch der Zusatz von organischen oder anorganischen Fällungsmitteln
erforderlich. Durch diese einfache Arbeitsweise eignet sich das erfindungsgemäße
Verfahren besonders für die großtechnische Anwendung. Mit den nach dem vorliegenden
Verfahren erhaltenen Glucainylasepräparaten können ferner höhere Dextroseausbeuten
bei der Verzuckerung von Stärke erzielt werden als mit den Enzympräparaten, die
gemäß den eingangs aufgeführten bereits bekannten Verfahren erhältlich sind.
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Die Einstellung des pH-Wertes auf die angegebene Höhe ist ein kritisches
Merkmal der Erfindung. Es ist wesentlich, daß ein pII von etwa 9,0 bis 11 angewandt
wird, um die erforderliche Inaktivierung und Beseitigung der Transglucosidaseaktivität
zu erreichen. Der maximale pH-Wert, der bei der Behandlung angewandt werden kann,
ist ebenfalls wichtig; da die Gewinnung der Glucamylase Ungünstig beeinflußt wird,
wenn der End-pI-I-Wert zu hoch ist, d. 1i. über etwa 11 liegt. Vorzugsweise wird
der pH-Wert auf einen Bereich von etwa 9,5 bis 10 eingestellt. Das wäßrige Enzympräparat
kann gegebenenfalls nach der genannten Behandlung im alkalischen pH-Bereich filtriert
oder zentrifugiert werden, um daraus die ungelösten Feststoffe zu entfernen.
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Im allgemeinen wird das Verfahren bei einer Temperatur im Bereich
von etwa 20 bis 55"C, vorzugsweise 30 bis 35C, während eines Zeitraumes von etwa
15 Minuten bis zu 24 Stunden durchgeführt. Der p[I-Wert der Lösung wird vorzugsweise
allmählich auf den erforderlichen Wert erhöht, da durch diese Arbeitsweise die Glucamylaseausbeute
auf ein Maximum gebracht werden -kann. Der p11-Wert der Enzymlösung kann mit-guten
Ergebnissen schnell auf etwa 8 und dann allmählich auf 9,5 bis 10 im Verlauf von
etwa 30 bis 40 Minuten eingestellt werden.
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Jedes geeignete alkalische Material; welches das pH auf die erwünschte
Höhe bringt, kann erfindungsgemäß angewandt werden. Hierzu gehören Hydroxyde und
Carbonate der Alkalimetalle (Natrium, Kalium und Lithium), Ammoniumhydroxyd u. dgl.
Magnesiumoxyd wird als alkalisches. Material bevorzugt. Magnesiumoxyd kann zur Einstellung
des pH-Wertes der Enzymlösung auf den erforderlichen Wert allein oder zusammen mit
anderen geeigneten alkalischen Mitteln benutzt werden. Das Magnesiumoxyd wird in
Mengen im Bereich von etwa 1 bis 10, vorzugsweise -von 1,5 bis 2 Gewichtsprozent,
angewandt. Wenn Magnesiumoxyd allein zur Einstellung des pH-Wertes des Enzympräparats
benutzt wird, so soll vorzugsweise der Anfangs-pH-Wert des Präparats
zu
Beginn der Reinigungsbehandlung im Bereich von 2,5 bis 6,5, vorzugsweise bei 3,0,
liegen. Höhere Anfangs-pH-Werte führen zu verminderten Glucamylaseausbeuten.
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Glucamylase enthaltende Kulturfiltrate bzw. -flüssigkeiten von Aspergillus
phoenicis, Aspergillus diastaticus, Aspergillus usamii und Asperlrillus niger können
vorteilhaft nach dem Verfahren der Erfindung behandelt werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsforen des Verfahrens wird wie folgt durchgeführt:
Eine Glucamylase enthaltende Schimmelpilz-Kulturflüssigkeit, entweder mit vorhandenem
Mycel oder vorzugsweise nach Abfiltrieren desselben, wird auf pll 3,0 eingestellt.
Die Temperatur der Enzymflüssigkeit wird auf etwa 30 C gehalten. Es werden 2°!"
Magnesiurnoxyd zugesetzt, und das Gemisch wird 40 Minuten gerührt. Unmittelbar nach
dem Magnesiumoxydzusatz steigt der pH-Wert der Enzymflüssigkeit auf nahezu 7,8 und
dann allmählich weiter, so daß am Ende der Rührdauer von 40 Minuten ein Endpfi-Wert
von 9,3 bis 9,9 erreicht ist. Danach wird die Lösung zur Entfernung des Magnesiumoxyds
filtriert Lind das Filtrat auf nahezu pH 5 eingestellt. Das so behandelte Glucarnylase-Enzympräparat,
welches von Transglucosidaseaktivität im wesentlichen frei ist, kann in dieser Form
zur Stärkeumwandlung benutzt werden. Es kann auch in an sich bekannter Weise konzentriert
oder mit Alkohol ausgefällt werden unter Bildung von Glucainylaseenzym in trockener
Form.
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Mehrere Methoden können zur Bewertung der Wirkung der Reinigungsbehandlung
benutzt werden. Ausschlaggebend ist natürlich die Fähigkeit des behandelten Enzympräparates,
Stärke zu hydrolysieren unter Herstellung von Hydrolysaten mit hohem Dextrosegehalt,
d. h. mit Dextroseäquivalenten von 94 bis 98 und darüber.
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Eine Auswertungsmethode, die schnell vorgenommen werden kann, ist
die Bestimmung des Verhältnisses der Maltase- zur Glucamylaseaktivität in dem behandelten
Enzympräparat. Dieses Verhältnis ergibt eine zuverlässige halbquantitative Bewertung
für das Vorliegen oder die Abwesenheit von Transglucosidase, da auch die Transglucosidase
Malfose hydrolysieren kann. So stellt eine Verringerung der Maltaseaktivität bei
ausbleibender. Herabsetzung der Glucamylaseaktivität ein Zeichen für die Transglucosidaseentfernung
dar. Filtrierte Ferrnentationsflüssigkeiten, bei denen Transglucosidase nicht entfernt
worden ist, haben iln allgemeinen Verhältnisse von Maltase zu Glucainylase (Malt
zu GA) zwischen 60 : 1 und 65 : 1. Durch Entfernung der Transglucosidase aus den
Fermentationsflüssigkeiten fällt dieses Verhältnis auf 32 : 1 ab. Die Maltaseaktivität
wird nach der Methode von Tsuchiya, Corman und Koepsell (Cereal Cheln., 27, S. 322
bis 330, 1950) bestimmt. Die Glucamylasebestimmung wird wie folgt durchgeführt:
Das Substrat ist ein Säurehydrolysat von Maisstärke mit einem D. E.-Wert (Dextroseäquivalent)
von 15 bis 18, gelöst in Wasser und verdünnt zu 4,0 g Trockensubstanz auf 100 ml
Lösung. Genau 50 ml der Hydrolysatlösung werden in einen 100 ml Meßkolben pipettiert.
In den Kolben werden 5,0 ml eines I,Omolaren Natriumacetat-Essigsäure-Pufl'ers zur
Ausbildung eines pH-Wertes von 4,3 gegeben. Der Kolben wird in ein Wasserbad von
60 C gestellt, und nach 10 Minuten wird die zu bestimmende Menge des Enzympräparates
zugesetzt. Genau 120 Minuten nach dein Zusatz des Enzympräparates wird die Lösung
mit normalem Natriumhydroxyd gegen Phenolphthalein eingestellt, auf Raumtemperatur
abgekühlt und der Kolben aufgefüllt. Ein Reduktionswert, berechnet als Dextrose,
wird an einer verdünnten Probe gegenüber einer Vergleichsprobe ohne Enzymzusatz
bestimmt. Die Glucainylaseaktivität wird wie folgt berechnet:
dabei ist ;l = Glucamylaseaktivitätseinheiten pro Milliliter, S = reduzierende Zucker
in der umgesetzten Enzymprobe, Gramm je 100 ml, B =reduzierende Zucker im Vergleichsversuch,
Gramm je 100 ml, E =- Menge des angewandten Enzympräparats in Milliliter oder Gramm.
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Die Konzentration an reduzierendem Zucker in der durch das Enzym umgesetzten
Probe soll nicht mehr als 1,0 g je 100 inl betragen.
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Die Wirkung hinsichtlich der Transglucosidaseentfernung und Glucamylasegewinnung
durch pH-Einstellung ist aus der nachstehenden Tabelle I ersichtlich. Die Enzympräparate
wurden bei Raumtemperatur unter konstantem Rühren behandelt. Bei bestimmten Proben
wurde der pH-Wert schnell (im Zeitraum von Minuten) mit starken Basen auf 10 eingestellt,
und die Proben wurden 30 Minuten lang bei diesem pH-Wert gehalten, der danach auf
6 eingestellt wurde. Bei anderen Proben wurde der pfl-Wert allmählich entweder mit
starkem Alkali oder mit Magnesiumoxyd auf einen Endwert von 10 gebracht. Bei alleiniger
Verwendung von Magnesiumoxyd in einer Menge von 2,0°/o (Gewicht/ Volumen) steigt
der pH-Wert schnell in der ersten Minute auf etwa 7,85 an und beträgt nach Ablauf
von 30 Minuten 10,0. Die Ergebnisse beziehen sich auf zwei verschiedene Versuchsreihen:
| Tabelle I |
| Behandlung der enzymhaltigen Glucamylase- Verhältnis Gewinnung
von Dex"trose#. |
| Sehimmulpilz-K@nurHÜsalgken Maltase-Einheiten Einheiten Maliase
zu Glücamylase äquivalent bei |
| Glucamylase 67 bis 70- Stunden |
| ml ml °@u |
| Vergleichsprobe: - |
| keine Behandlung ...... 255,1 4,12 62 : 1 94,9 |
| Fortsetzung |
| Behandlung der enzymhaltigen Glucartiylase- Verhältnis Gewinnung
von Dextrose- |
| Behandlung Maltase-Einheiten Einheiten Maltase zu Glucamylase
äquivalent bei |
| Glucamylase 67 bis 70 Stunden |
| ml ml °% |
| Einstellung des pH mit- |
| 2% Gew:/Vol. |
| Magnesiumoxyd auf 9,9 117,9 3,49 34 : 1 84,6 97,1 |
| Allmähliche Einsteilung des |
| pH mit Natriumhydroxyd |
| auf 10,0 ............... 109,6 2,53 43 : 1 61,4 97,0 |
| Schnelle Einstellung des pH |
| auf 10,0 und Aufrecht- |
| erhalten während |
| 30 Minuten ............ 78,1 2,13 37 : 1 51,8 |
| Vergleichsprobe: |
| keine Behandlung ...... 195,0 3,04 64 : 1 92,2 |
| Einstellung des pH mit |
| 20% Gew./Vol. |
| Magnesiumoxyd auf 9,9 88,1 2,18 40 : 1 71,8 95,3 |
| Allmähliche Einstellung des |
| pH mit Natriumhydroxyd |
| auf 10,0 ............... 71,4 1,95 37 : 1 64,4 96,7 |
| Allmähliche Einstellung des |
| pH mit Ammonium- |
| hydroxyd auf 10,0 ...... 72,7 1,86 39 : 1 67,4 |
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, wird das Verhältnis von Maltase zu Glucamylase durch
die erfindungsgemäße Behandlung stark herabgesetzt, ein Zeichen für die Entfernung
von Transglucosidase, wobei die erfindungsgemäß behandelten Proben bei der Stärkehydrolyse
Produkte mit hohem Dextrosegehält liefern. Wie aus den Ergebnissen der Tabelle
11 ersichtlich, steigert die Behandlung (40minutiges Rühren .bei 30 C) mit
Magnesiumoxyd (wobei I und 1I mit Magnesiumoxyd aus verschiedenen Quellen erhalten
wurden) die Glucamylasegewinnung gegenüber der pH-Einstellung mittels anderer Basen:
| Tabelle 1I |
| Glucamylase- Verhältnis Gewinnung von |
| Behandlung End-pH-Wert Maltase-Einheiten Einheiten Maltase
zu Glucamylase |
| ml ml Glucamylase |
| Keine Behandlung |
| (Vergleichsprobe) ....... 171.5 2.808 61 : 1 |
| 2,0t'!" Magnesiumoxyd (I) . . 9,75 108.5 2.471 44 : 1
88,1 |
| Allmähliche pH-Einstellung |
| auf 10,0 ............... 10,0 80.6 1,838 44 : 1 65,5 |
| Schnelle pH-Einstellung auf |
| 10,0 und Aufrecht- |
| erhalten während |
| 40 Minuten ............ l0,0 69,4 1,663 42 : 1 59,2 |
| 2,0% Magnesiumoxyd (11) 9,15 130,2 2,652 49 : 1 94;4 |
| 2,0o% Magnesiumoxyd (1I) |
| Einstellung auf pH 10,0 . . 10,0 94,9 2,354 40 : 1 83,8 |
Die Ergebnisse der folgenden Tabelle III zeigen die Wirkung von Magnesiumoxyd zur
Entfernung von Transglucosidase aus Glucamylase enthaltenden Enzymkulturen von verschiedenen
Schimmelpilzen:
| Tabelle III |
| Kulturflüssigkeit von Maltase-Einheiten Glucamylase- T Verhältnis
Gewinnung von |
| End-pFi-Wert Einheiten Malzase zu Glucamylase |
| Schimmelpilzen |
| ml ml Glucamylasc o |
| Aspergillus niger |
| NRRL 330: |
| keine Behandlung ....... 152,0 1,97 77 : 1 |
| Aspergillus niger |
| NRRL 330: 2,011/o Mg0 9,8 68,0 1,68 40 : 1 85,5 |
| A. phoenicis ATCC 13 157: |
| keine Behandlung ...... 160,5 2,17 74 : 1 |
| A. phoenicis ATCC 13 157: |
| 2,00;o NIg0 ............ 9,6 65,3 1,68 39 : 1
77,5 |
| A. niger ATCC 13 497: |
| keine Behandlung ....... 69,4 1,57 44 : I |
| A. niger ATCC 13 497: |
| 2,011/, Mg0 ............ 9,8 52,0 1,48 35 : 1 94,4 |
| A. niger NRRL 326: |
| keine Behandlung ...... 159,1 2.416 66 : 1 |
| A. niger NRRL 326: |
| 2,0% M90 ............ 9,7 79,2 1,846 43 : 1 76,4 |
| A. niger NRRL 337: |
| keine Behandlung ...... 52,4 0,83 63 : 1 |
| A. niger NRRL 337: |
| 2,00/t, Mg0 ............ 9,7 34,0 0,72 47 : 1 87,8 |
Die Wirkung des Anfangs-pll der Enzymlösung auf die Reinigung und insbesondere auf
die Glucamylasegewinnung wird bei alleiniger Verwendung von Magnesiumoxyd zur Einstellung
des pH-Wertes nachstehend in Tabelle IV gezeigt. Die Gewinnung der Glucamylase ist
um so weniger zufriedenstellend, je höher das Anfangs-pH der Enzymlösung ist.
| Tabelle IV |
| Anf<rngs-pli-g'crt der zu altase-Einheiten Glucamylase-
Verhältnis Gewinnung von |
| hehandelnden Lösung End-pfl-Wert Einheiten Malzase zu Glucamylase |
| ml ml Glucamylase |
| Vergleich |
| keine Behandlung ...... 178,4 2,867 62 : 1 |
| Anfangs-pli: |
| 3,0 ................... 9,4 105,2 2,486 42: 1 86,7 |
| 4,5 ................... 10,3 94,2 2,215 43: 1 77,3 |
| 5,0 ................... 10,4 93,5 2050 43: 1 75,0 |
| 5,5 ................... 10,6 83,5 2,145 39 : I 74,8 |
| 6,0 ................... 10,7 75,1 1,955 38: 1 68,2 |
| 6,5 ................... 10,9 60,9 1,614 38: 1 56,2 |
| 7,0 ................... 11,0 37,4 0,986 38: 1 34,4 |
| 7,5 ................... 11.2 15,3 0,282 34: 1 9,8 |
Die durch Behandeln von Sclzirnmelpilz-Enzympräparaten mit verschiedenen Magnesitzrnoxydmengen
erhaltenen Ergebnisse sind nachstelzend in Tabelle V zusammengestellt. Das Magnesiumoxyd
wurde der frisch filtrierten Enzymkulturfiüssigkeit zugesetzt und der Schlamm 30
Minuten lang mit einem Umkehrschüttler bei 28 C bewegt. Danach wurden die Proben
filtriert und die Maltase- und Glucamylaseaktivitiit, wie voranstehend angegeben;
bestimmt. Bei Verwendung von Magnesiumoxyd in zur Steigerung des pH-Wertes über
den kritischen Wert von 9.0 unzureichenden Mengen wird keine Verbesserung irn Maltase-Glucamylase-Verhältnis
erhalten.
| Tabelle V |
| Menge des angewandten Maltase-Einheiten Glucamylase- Verhältnis
Gewinnung von |
| Magnesiumoxyds End-pH-Wert Einheiten Mattase zu Glucamylase |
| ml ml Glucamylase o% |
| Vergleich: |
| keine Behandlung ... . . . 184,7 3,08 60 : 1 |
| 0,5% Magnesiumoxyd .... 7,2 200;0 3,10 65 : 1 100,5 |
| 1,0% Magnesiumoxyd .... 8,5 194,7 3,02 64 : 1 98,1 |
| 2,0% Magnesiumoxyd .... 10,4 98,8 2,65 37 : 1 86,0 |
| 4,0% Magnesiumoxyd .... 10,7 108,7 ! 2,60 41 : 1 84,4 |
Die Wirkung der Temperatur, bei der die Behandlung durchgeführt wird hinsichtlich
der Transglucosidaseentfernung wird in Tabelle VI gezeigt. Aliquote Mengen des Enzyms
wurden mit 2,0% Magnesiumoxyd gerührt, während die Temperatur mit einem Wasserbad
reguliert wurde. Nach 30minutigern Rühren wurden die Proben zur Entfernung von Magnesiumoxyd
zentrifugiert, und der Überstand wurde auf pH 6 eingestellt. Bei anderen ähnlichen
Versuchen, bei denen Temperaturen von 65 und 70°C angewandt wurden, fiel die Glucamylasegewinnung
auf 5% ab.
| Tabelle VI |
| Bei der @g0-Behandlung @altase-Einheiten Glucamylase- Verhältnis
Gewinnung von Dextrose- |
| angewandte Temperatur Einheiten Mattase zu Glucamylase äquivalent
bei |
| ml ml Glucamylase % 70 Stunden |
| Vergleich |
| keine Behandlung ...... 198,9 3,05 65- : 1 92,5 |
| 15°C ................... 178,7 2,97 60: 1 97,4 |
| 23°C .................... 148,1 2,84 52: 1 92,9 |
| 30°C ................... 132,0 2,69 49:1 88,1 94,8 |
| 40°C ................... 125,5 2,70 46: 1 88,3 94,8 |
| 50°C ................... 103,5 2,40 43 : 1 79,4 93,4 |
Bei Variieren der Behandlungsdauer innerhalb eines weiten Bereiches wurden die Daten
gemäß Tabelle VII erhalten. Es geht daraus hervor, daß die Glucamylase enthaltenden
Lösungen der Behandlung mit Magnesiumoxyd bis zu 24 Stunden lang oder länger ohne
Glucamylasezerstörung ausgesetzt werden können. Bei diesen Versuchen wurde Magnesiumoxyd
in einer Menge von 2,00/0 der Enzymlösung unter Rühren zugesetzt. Die Temperatur
wurde während der anfänglichen, 40 Minuten dauernden Behandlungszeit bei 35°C gehalten;
dann wurden die Proben unter fortgesetztem Rühren auf Raumtemperatur abkühlen gelassen.
| Tabelle VII |
| Maltase-Einheiten Glucamylase- Verhältnis Gewinnung von |
| Behandlungsdauer End-pH=Wert Einheiten Mattase zu Glucamylase |
| ml ml Glucamyfase |
| Glasbehälter |
| Unbehandelte Vergleichs- |
| probe ................. 169,0 2,83 60 : 1 |
| Rühren 40 Minuten .... 9,9 104,1 2,62 40 : 1 92,6 |
| Rühren |
| 1 Stunde 40 Minuten 102,1 - . 2,63 39 : 1 92,9 |
| Rühren |
| 2 Stunden 40 Mittuten 107,5 2,65 40 : 1 93;7 |
| Rühren |
| 4 Stunden 40 Minuten 103,1 2,69 38 : 1 r94;9 - |
| Fortsetzung |
| Glucamylase- Verhältnis Gewinnung von |
| Behandlungsdauer End-pH-Wert Maltase-Einheiten Einheiten Maltase
zu Glucamylase |
| ml ml Glucamylase |
| Rühren |
| 7 Stunden 40 Minuten I 99,0 2,71 37 : 1 95,4 |
| Rühren |
| 22 Stunden 40 Minuten 10,9 101,4 2,75 37 1 97,1 |
| Rostfreier Stahlbehälter |
| Unbehandelte Vergleichs- . |
| probe ............... 180,5 3,09 58 : 1 |
| Rühren 40 Minuten .... 9,9 96,3 2,75 35 : 1 89,0 |
| Rühren |
| 1 Stunde 40 Minuten 10,0 110,9 2,62 42 : 1 84,8 |
| Rühren |
| 2 Stunden 40 Minuten 10,0 2,72 - 88,0 |
| Rühren |
| 4 Stunden 40 Minuten 10,3 2,75 89,0 |
| Rühren |
| 8 Stunden 40 Minuten 10,2 105,5 2,87 37 : 1 92,7 |
| Rühren |
| 24 Stunden 40 Minuten 10,5 106,5 2,86 37 : 1 92,5 |
| Schwarzeisenbehälter |
| Rühren 40 Minuten .... 9,8 105,8 2,54 42 : 1
82,2 |
| Rühren |
| 1 Stunde 40 Minuten 9,9 104,8 2,58 41 : 1 83,6 |
| Rühren |
| 2 Stunden 40 Minuten 10,0 2,64 85,3 |
| Rühren |
| 4 Stunden 40 Minuten 10,2 I 2,62 84,6 |
| Rühren |
| 8 Stunden 40 Minuten 10,2 |
| 2,65 85,5 |
| Rühren |
| 24 Stunden 40 Minuten I 10,4 107,1 2,69 1 40 : 1 86,9 |
Beispiel 4201 einer Kulturflüssigkeit von Aspergillus niger wurden durch ein Platten-
oder Rahmenfilter filtriert. Der pH-Wert des Filtrats wurde auf 3,0 eingestellt,
und 2,0()/,) Magnesiumoxyd wurden dem Filtrat zugesetzt, wobei die Temperatur bei
30°C gehalten wurde. Die Masse wurde mit einem mechanischen Rührer 40 Minuten lang
bei dieser Temperatur gerührt. Danach wurde das Material wieder durch ein Platten-
und Rahmenfilter filtriert und auf einen pH-Wert von 4,75 eingestellt. Dann wurde
das Enzymmaterial konzentriert und ausgefällt. Nach dem Trocknen wurden Maltase-
und GIucamylaseanalysen vorgenommen und das getrocknete Enzym wie nachfolgend zur
Stärkeverzuckerung benutzt.
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Ein enzymatisch verflüssigtes Stärkesubstrat wurde hergestellt durch
Dispergieren von Stärke in Wasser unter Bildung einer Konzentration von 27##/,1
Feststoffen. Der pH-Wert wurde auf 7,0 bis 7,2 eingestellt und die Aufschlämmung
allmählich erhitzt. Als eine Temperatur von 49°C erreicht war, wurde bakterielle
a-Amylase zugesetzt, die Temperatur auf 75 bis 79°C erhöht und 1 Stunde gehalten.
Dann wurde die Temperatur der Stärkeaufschlämmung auf 95 bis 99°C erhöht und 15
Minuten gehalten. Danach wurde auf 75 bis 77°C abgekühlt und zusätzliche bakterielle
a-Amylase in Wasser zugegeben. Eine Gesamtmenge von 6356 SKB-Einheiten @x-Amylase
pro 0,454 kg Stärke wurde zur Verflüssigung benutzt. Nach 30 Minuten bei 75 bis
77"C wurde die verflüssigte Stärke mit nahezu 270/0 Feststoffen auf 60"C abgekühlt
und der pH-Wert auf 4,3 eingestellt.
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1135,5 bis l157,21 Stärkeaufschlämtrung (27% Feststoffel wurden in
zwei Tanks mit bakterieller fx-Arnylase verflüssigt, und dann wurde das getrocknete
Glucamylase - Enzympräparat zugesetzt, welches mit 2,00% Magnesiumoxyd behandelt
worden war. Es wurden 15 Glucamylase-Einheiten je 100 g Stärke angewandt. Die Umwandlung
erfolgte 64 Stunden lang bei 60°C und einem pH-Wert von 4,0 bis 4,2. Das entstandene
Material wurde zu kristalliner Dextrose verarbeitet. Die Ergebnisse dieser Arbeitsweisen
zeigt Tabelle V111.
| Tabelle VIII |
| Benutztes Enzym. Verhältnis Dextroseäquivalent |
| Tank Maltase-Einheiten Glucamylase- Maltase zu bei 66 Stunden |
| Einheiten Glucamylase |
| ml ml |
| Nr. 1 (1135,5 1 Stärke, |
| 27,0% Feststoffe ............. 2835 67,4 42 : 1 98,0 |
| Nr. 2 (1l35,51 Stärke, |
| 27,0% Feststoffe) .............. 2835 67,4 42 : 1 98,7 |