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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein kristallines pulverförmiges
Saccharid, seine Herstellung und seine Verwendung, im Besonderen
ein kristallines pulverförmiges
Saccharid, das durch Kristallisation von Trehalose zusammen mit
(einem) unterschiedlichen, in Gegenwart von Trehalose kristallisierbarem(n)
Saccharid(en) erhalten wird, seine Herstellung sowie seine Verwendung
in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln.
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Trehalose kann, wie es in dem japanischen
Patent Kokai No. 213,283/95 beschrieben wird, direkt aus Stärke durch
Kontaktieren von reduzierenden partiellen Stärkehydrolysaten, die einen
Glucose-Polymerisationsgrad von 3 oder mehr besitzen und aus Stärke als
Ausgangsmaterial gewonnen wurden, sowohl mit einem nicht reduzierende
Saccharide bildendem Enzym, das nicht reduzierende Saccharide bildet,
die eine Trehalose-Struktur als Endgruppe aufweisen, als auch mit
einem Trehalose freisetzenden Enzym, das die Trehalose-Struktur
aus solchen nicht reduzierenden Sacchariden freisetzt, erhalten
werden. Konventionelle Methoden zur Herstellung von Trehalose aus
Maltose als einem Ausgangsstoff umfassen zum Beispiel ein Verfahren
unter Verwendung eines Enzyms zur Umwandlung von Maltose in Trehalose,
wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 170,977/95 beschrieben
wird, und ein Verfahren unter Verwendung von Maltose- und Trehalose-Phosphorylasen,
wie es in den japanischen Patenten Kokai Nos. 216,695/83 und 131,182/96
beschrieben wird. Diese Verfahren sind jedoch noch nicht perfekt,
was die Ausbeute an Trehalose angeht; die Ausbeute an Trehalose,
bezogen auf das Ausgangsmaterial Stärke und/oder Maltose liegt
meistens bei 50– 90
Gew.-%, berechnet auf trockner und fester Basis (d.s.b.), (über die
gesamte vorliegende Erfindung wird die Bezeichnung „Gew.-%" als „%" abgekürzt, solange
es nicht anderweitig spezifiziert ist), und die hergestellte Trehalose
enthält üblicherweise
Glucose, Maltose, Maltotriose, Maltotetraose etc. als koexistierende
Saccharide.
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Wie in den japanischen Patenten Kokai
Nos. 213,283/95 und 170,977/95 beschrieben wird, ist es bekannt,
dass Trehalose relativ leicht kristallisiert, jedoch die koexistierenden
Saccharide als schwer kristallisierbar angesehen werden, da Trehalose
in Bezug auf die Saccharide eine die Kristallisation hemmende Wirkung besitzt.
Daher werden bei der Produktion von Trehalose die aus Stärke und/oder
Maltose hergestellten Lösungen
mit einem hohen Trehalose-Gehalt üblicherweise zur Reinigung
entfärbt
und entsalzt und konzentriert, gefolgt von einer Kristallisation
der Trehalose durch Zugabe eines Trehalose-Keims zu dem Konzentrat,
dem Abtrennen der erhaltenen Mischung, um die Verunreinigungen zu
entfernen, und dem Auffangen des kristallinen Trehalosehydrats mit
einer relativ hohen Reinheit. Es wurde jedoch gefunden, dass pulverförmige Saccharide, die
kristallines Trehalosehydrat und koexistierende Saccharide enthalten,
ernste Nachteile dadurch besitzen, dass sie leicht Feuchtigkeit
absorbieren, um dabei fest zu werden, und leicht ihre Fließfähigkeit
oder ihre Fähigkeit
frei zu fließen
verlieren.
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Für
den Fall, dass ein Trennverfahren zur Entfernung der koexistierenden
Saccharide eingesetzt wird, kann ein relativ hochwertiges kristallines
Trehalosehydrat mit einer relativ geringen Tendenz Feuchtigkeit
anzuziehen und einer extrem guten Stabilität sowie Handhabbarkeit erhalten
werden. Jedoch wird Melasse gebildet, die Mengen an koexistierenden
Saccharide als Nebenprodukte enthält, so dass eine nützliche
Verwendung der Melasse erwünscht
war. Unter diesem Gesichtspunkt hat die Anmelderin der vorliegenden
Erfindung, wie es in der europäischen
Patentanmeldung No. 739 986 beschrieben wird, einen Sirup mit einem
hohen Anteil an Trehalose eingeführt,
bei dem die Kristallisation von Trehalose wirksam unterdrückt wird
und für
den die oben erwähnte
Melasse verwendet werden kann. Der Einsatz kommt jedoch nur für ein geeignetes
Verfahren in Frage. Es besteht eine wirklich starke Nachfrage, generell
die Eigenschaft von Melasse, die pulverförmige Saccharide enthält, welche
kristallines Trehalasehydrat und koexistierende Saccharide umfassen,
zu verbessern und hochwertige pulverförmige Saccharide einzuführen. Es
besteht ebenso eine starke Nachfrage nach einem Verfahren zur Verarbeitung
von Melasse, die Trehalose und Mengen an koexistierenden Sacchariden umfasst,
zu stabilen pulverförmigen
Sacchariden.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, stabile pulverförmige
Saccharide mit einer geringen Tendenz Feuchtigkeit anzuziehen einzuführen, die
aus Lösungen
erhalten werden können,
die aus Stärke und/oder
Maltose hergestellt werden und die Trehalose und (ein) unterschiedliche(s)
Saccharid(e), wie z. B. Glucose, Maltose, Maltotriose und/oder Maltotetraose,
umfassen; sowie ihre Herstellung und ihre Verwendung einzuführen.
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Um das oben geschilderte Ziel zu
verwirklichen, richteten die Erfinder der vorliegenden Erfindung
ihr Aufmerksamkeit auf Kristallbildung von pulverförmigen Sacchariden,
im Besonderen erforschten sie intensiv die Kristallbildung von Sacchariden
in Gegenwart von Trehalose. Als Ergebnis fanden sie überraschenderweise,
dass von diesen Sacchariden spezielle Saccharide zusammen mit Trehalose
kristallisiert werden können und
dass die kristallinen pulverförmigen
Saccharide, die durch Pulverisieren der kristallisierten Saccharide
erhalten werden, ein stabiles Pulver mit einer geringen Tendenz
Feuchtigkeit zu absorbieren bilden. Sie führten auch die Herstellung
und die Verwendung des kristallinen pulverförmigen Saccharids in Verbindungen
ein. Auf diese Weise stellten sie die vorliegende Erfindung fertig.
Das erfindungsgemäße kristalline
pulverförmige
Saccharid wird durch Kristallisation von Trehalose zusammen mit
(einem) unterschiedlichen, in Gegenwart von Trehalose zu einem kristallinen
pulverförmigen
Saccharid, das Kristalle von Trehalose und (einem) unterschiedlichen
Saccharid(en) enthält,
kristallisierbaren Saccharid(en) erhalten.
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Die vorliegende Erfindung wird nun
beispielhaft lediglich unter Bezugnahme der beigefügten Abbildungen
beschrieben, bei denen:
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1 ein
Röntgen-Pulverdiffraktogramm
von Trehalose als Vergleich ist.
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2 ein
Röntgen-Pulverdiffraktogramm
von Trehalose ist, die Glucose als unterschiedliches Saccharid enthält.
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3 ein
Röntgen-Pulverdiffraktogramm
von Trehalose ist, die Maltose als unterschiedliches Saccharid enthält.
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4 ein
Röntgen-Pulverdiffraktogramm
von Trehalose ist, die Isomaltose als unterschiedliches Saccharid
enthält.
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5 ein
Röntgen-Pulverdiffraktogramm
von Trehalose ist, die Sorbitol als unterschiedliches Saccharid
enthält.
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6 ein
Röntgen-Pulverdiffraktogramm
von Trehalose ist, die Maltitol als unterschiedliches Saccharid
enthält.
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Die erfindungemäß in der Gegenwart von Trehalose
kristallisierbaren, koexistierenden Saccharide umfassen solche,
die aus Stärke
und/oder Maltose als Ausgangsmaterialien erhalten werden und bei
der Trehalose-Produktion hergestellt werden, sowie andere, die durch
Reduktion oder Hydrierung der oben genannten Saccharide gebildet
werden. Jedoch sollten die koexistierenden Saccharide nicht auf
diese Saccharide beschränkt
werden und können
auch solche sein, die über
andere Verfahren hergestellt werden. Insbesondere können Glucose,
Maltose, Sorbitol, Maltitol etc. vorteilhaft eingesetzt werden,
besonders bevorzugt können Glucose
und Maltose vorteilhaft eingesetzt werden, nachdem sie zur kristallinen
Hydratform kristallisiert sind, während Sorbitol und Maltitol
vorteilhaft eingesetzt werden können,
nachdem sie zu kristallinen Anhydriden kristallisiert sind. Das
Verhältnis
von Trehalose zu einem (den) unterschiedlichen Saccharid(en), das
(die) in dem erfindungsgemäßen kristallinen
pulverförmigen
Saccharid enthalten ist (sind), ist so gewählt, dass sie kristallisieren
können,
bevorzugt im Bereich von 9 : 1 bis 1 : 9, d.s.b., besonders bevorzugt
im Bereich von 8 : 2 bis 2 : 8, d.s.b. Es wurde gefunden, dass das
erfindungsgemäße kristalline
pulverförmige
Saccharid eine geringere Tendenz Feuchtigkeit anzuziehen besitzt
und eine zufriedenstellende Stabilität und Handhabbarkeit aufweist,
wenn es bei der Analyse mit Röntgen-Pufverdiffraktometrie
eine Kristallinität
von etwa 40% oder mehr besitzt.
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Saccharid-Lösungen, die zur Herstellung
des erfindungsgemäßen kristallinen
pulverförmigen
Saccharids eingesetzt werden können,
können
passend aus den folgenden Vertretern ausgewählt werden: (1) Saccharid-Lösungen,
die Trehalose zusammen mit (einem) unterschiedlichen Saccharid(en),
wie z. B. Glucose und Maltose, enthalten, die aus Stärke als
Ausgangsmaterial hergestellt wurden, wie zum Beispiel durch Kontaktieren
von Stärke
abbauenden Enzymen, nicht reduzierende Saccharide bildenden Enzymen
und Trehalose freisetzenden Enzymen mit verflüssigter Stärke , die durch Kontaktieren
von α-Amylase
mit Stärke
erhalten wurde, wie in dem japanischen Patent Kokai No. 213,283/95
beschrieben wird; (2) solche, die Trehalose und koexistierende Saccharide,
wie z. B. Glucose und Maltose, enthalten und die aus Maltose als
Ausgangsmaterial hergestellt wurden, beispielsweise durch Kontaktieren
von Enzymen zur Umwandlung von Maltose in Trehalose mit Maltose,
wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 170,977/95 beschrieben
wird, oder durch Kontaktieren von Maltose- und Trehalose-Phosphorylasen mit
Maltose, wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 216,695/83 beschrieben
wird; und (3) solche, die Trehalose und koexistierende Saccharide,
wie z. B. Sorbitol und Maltitol enthalten und aus den Saccharid-Lösungen (1) oder (2) durch Umwandlung
der reduzierenden Saccharide in den Saccharid-Lösungen durch Hydrierung unter
hohem Druck zu Zuckeralkoholen, wie es in dem japanischen Patent
Kokai No. 73,482/96 beschrieben wird. Die so erhaltenen Saccharid-Lösungen enthalten üblicherweise
etwa 10–90%
Trehalose, d.s.b.
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Alle möglichen Verfahren können im
Sinne der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, solange sie im
Wesentlichen nicht hygroskopische pulverförmige Saccharide durch Kristallisation
von Trehalose zusammen mit (einem) unterschiedlichen Saccharid(en),
das (die) in der Gegenwart von Trehalose kristallisiert werden kann
(können),
aus Lösungen,
welche Trehalose und unterschiedliche Saccharide enthalten, und
Pulverisieren der Mischungen produzieren. Vorzugsweise können kristalline
pulverförmige
Saccharide mit einer Kristallinität von 40% oder mehr bei der
Analyse mit Röntgen-Pulverdiffraktometrie,
besonders bevorzugt von 50% oder mehr, vorteilhaft eingesetzt werden.
Um das erfindungsgemäße pulverförmige Saccharid
zu produzieren, können
vorteilhaft Methoden zur Pulverisierung, zum Beispiel das Verfahren
der Sprühtrocknung
für Massen,
das Verfahren der Fließbettgranulation
unter Kristallisationsbedingungen für Saccharid-Lösungen mit einer
relativ hohen Konzentration und das Verfahren der Blockpulverisierung
zur Pulverisierung von zu Blöcken
kristallisierten und verfestigten Massen, eingesetzt werden, um
die Kristallinität
so weit wie möglich
zu erhöhen.
Im Falle des Sprühtrocknens
werden Massen mit Konzentrationen von 65– 80% und einer Kristallinität von 5–30%, bezogen
auf Trehalose und (ein) unterschiedliche(s), in Gegenwart von Trehalose
kristallisierbare(s) Saccharid(e), aus Düsen unter Einsatz von Hochdruckpumpen
versprüht;
die Anteile werden mit Luft, die auf eine Temperatur erwärmt ist,
die diese nicht schmilzt, beispielsweise mit auf 60–90°C erwärmter Luft, getrocknet;
und es wird auf 30–60°C erwärmte Luft
für 1–24 Stunden über die
Anteile geblasen, um sie zu Sacchariden mit einer Kristallinität von 40%
oder mehr oder zu im Wesentlichen nicht hygroskopischen pulverförmigen Sacchariden
zu kristallisieren und zu altern. Bei dem Verfahren der Blockpulverisierung
können
die gewünschten
im Wesentlichen nicht hygroskopischen pulverförmigen Saccharide durch Aufgeben
der Massen mit Konzentrationen von 80–95% und einer Kristallinität von 10–30%, bezogen
auf Trehalose und (ein) unterschiedliche(s), in Gegenwart von Trehalose
kristallisierbare(s) Saccharid(e), in Bottiche bei Zimmertemperatur für 1–20 Tage,
um den ganzen Gehalt zu Blöcken
zu verfestigen, erhalten werden; die Blöcke werden pulverisiert durch
Pulverisierungs- oder Zerkleinerungsverfahren und die pulverisierten
Saccharide mit einer Kristallinität von etwa 40% und mehr werden
getrocknet.
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Im Wesentlichen nicht hygroskopische
pulverförmige
Saccharide können
vorteilhaft produziert werden durch Konzentrieren auf konventionelle
Weise durch Erhitzen von Lösungen,
die Trehalose und (ein) unterschiedliches) Saccharide) enthalten,
das (die) in Gegenwart von Trehalose kristallisiert werden kann
(können), zu übersättigten
Lösungen
in einem geschmolzenen Zustand und mit Konzentrationen von 90% oder
mehr; Mischen der übersättigten
Lösungen
mit wasserhaltigen und/oder wasserfreien kristallinen Sacchariden
als Keimen bei Temperaturen unter ihrem Schmelzpunkt; feines oder
grobes Pulverisieren oder Formen der Anteile zu geeigneten Formen;
Kristallisieren der resultierenden Produkte zu wasserhaltigen und/oder
wasserfreien kristallinen Sacchariden und Altern der erhaltenen
Saccharide, um eine Kristallinität
von etwa 40% oder mehr zu ergeben.
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Wie oben beschrieben wird, können die
Schritte der Kristallisation und des Pulverisierens bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
in jeder Reihenfolge durchgeführt
oder parallel ausgeführt
werden. Bei Bedarf können
diese Schritte auf mehrstufige Weise durchgeführt werden, solange sie das
erfindungsgemäße kristalline
pulverförmige
Saccharid erzeugen.
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Das so erhaltene erfindungsgemäße kristalline
pulverförmige
Saccharid enthält
Kristalle von Trehalose und (einem) unterschiedlichen Saccharid(en).
Mit etwas unterschiedlichem Ausmaß in Abhängigkeit von dem Grad der Kristallinität ist das
kristalline pulverförmige
Saccharid mit einer Kristallinität
von 40% oder mehr im Wesentlichen frei von Hygroskopizität und Verklumpen
und besitzt eine zufriedenstellende Fließfähigkeit und Handhabbarkeit
und diese Eigenschaften reduzieren auf beachtliche Weise den physikalischen
Aufwand und die Laborkosten, die für das Verpacken, Transportieren
und Lagern erforderlich sind.
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Die schwache Hygroskopizität des erfindungsgemäßen pulverförmigen Saccharids
erleichtert ziemlich schnell und wirkungsvoll die Produktion von
pulverförmigen
gemischten Süßstoffen,
festen gemischten Süßstoffen,
Schokolade, Kaugummi, Fertigsäften,
Fertigsuppen, Ganulaten und Tabletten, von denen man angenommen
hatte, dass sie schwer zu erhalten seien.
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Ähnlich
wie im Falle des Einsatzes von konventionellen Sacchariden in einer
wässerigen
Form, hat das erfindungsgemäße kristalline
pulverförmige
Saccharid im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie solche
Saccharide, zum Beispiel Süße, die
Fähigkeit
der Formgebung, die Fähigkeit
Glanz zu verleihen, Hygroskopizität, Viskosität und die Fähigkeit, die Kristallisation
anderer Saccharide zu verhindern. Dies ermöglicht es, das erfindungsgemäße kristalline
pulverförmige
Saccharid wahlweise und ausgedehnt in Lebensmitteln Kosmetika und
Arzneimitteln einzusetzen.
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Wenn es als Süßstoff eingesetzt wird, kann
das erfindungsgemäße kristalline
pulverförmige
Saccharid zusammen mit einem oder mehreren adäquaten Mengen an Süßstoffen
eingesetzt werden, wie z. B. pulverisiertem Sirup, Glucose, Maltose,
Isomerzucker, Saccharose, Honig, Ahornzucker, Sorbitol, Xylitol,
Lactitol, Maltitol, Dihydrocharcon, Steviosid, α-Glycosyl-steviosid, süße Substanzen
des Fructus Momordicae , Glycyrrhizin, L-Aspartyl-L-phenylalanin-methylester,
Saccharin, Glycin und Alanin und/oder Füllstoffen, wie z. B. Dextrinen,
Stärke
und Lactose.
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Das erfindungsgemäße kristalline pulverförmige Saccharid
kann mit einem Zusatzstoff, Füllstoff,
Zuschlagsstoff und Binder eingesetzt werden und vor dem Einsatz
zu Granulaten, Kugeln, Tabletten, Stäbchen, Plättchen und Würfeln geformt
werden.
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Das erfindungsgemäße kristalline pulverförmige Saccharid
besitzt eine zufriedenstellende Süße, die gut mit anderen Stoffen
harmonisiert, die einen sauren, säurehaltigen, salzigen, zusammenziehend,
deliziösen und
bitteren Geschmack besitzen, und besitzt eine zufriedenstellende
Säure-
und Hitzebeständigkeit.
Wegen dieser Eigenschaften kann das erfindungsgemäße kristalline
pulverförmige
Saccharid vorteilhaft allgemein in Lebensmittelprodukten als Süßstoff,
Mittel zur Geschmacksverbesserung und Mittel zu Qualitätsverbesserung eingesetzt
werden.
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Das erfindungsgemäße kristalline pulverförmige Saccharid
kann als ein Süßstoff,
Geschmacksstoff, Mittel zur Qualitätsverbesserung in Gewürzen, wie
Soja-Sauce, pulverförmige
Soja-Sauce, „miso", „funmatsu miso" (eine pulverförmiges miso), „moromi" (raffiniertes sake), „hishio" (eine raffinierte
Soja-Sauce), "furikake" (eine gewürzte Fischspeise),
Mayonnaise, Dressing, Essig, „sanbai-zu" (eine Sauce aus
Zucker, Soja-Sauce und Essig), „funmatsu-sushi-su" (pulverisierter
Essig für
sushi), „chuka-no-moto" (eine Fertigmischung
für chinesische
Gerichte), „tentsuyu" (eine Sauce für japanische,
in Fett gebackene Speisen), „mentsuyu" (eine Sauce für japanische
Nudeln), Sauce, Ketchup, „yakiniku-no-tare" (eine Sauce für japanisches
Grillfleisch), Curry-Mehlschwitze, Fertigmischungen für Eintopf,
Fertigmischungen für
Suppen, „dashi-no-moto" (Vorratsfertigmischung),
gemischte Gewürze, „mirin" (ein süßes sake), „shirin-mirin" (ein synthetisches
mirin), Tafelzucker und Zucker für
den Kaffee eingesetzt werden.
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Das erfindungsgemäße kristalline pulverförmige Saccharid
kann wahlweise auch als Süßstoff,
Mittel zur Geschmacksverbesserung und Mittel zur Qualitätsverbesserung
in „wagashi" (japanischem Kuchen),
wie z. B. „senbei" (Reiskeks), „arare-mochi" (ein würfelförmiger Reiskuchen), „okoshi" (ein Hirse- und
Reiskuchen), „mochi" (eine Reispaste), „manju" (ein süßes Brötchen (bun)
mit einem Bohnenbrei), „uiro" (ein süßes Reisgelee), „an" (ein Bohnenbrei), „yokan" (ein süßes Bohnengelee), „mizuyokan" (mildes adzuki-Bohnen-Gelee), „kingyoku" (eine Art yokan),
Gelee, Pao de Castella und „amedama" (ein japanische
Karamelbonbon); Süßigkeiten,
wie z. B. bun (süßes Brötchen),
Brot, Biskuit, Kekse, Plätzchen,
Torte, Pudding, Buttercreme, Eiermilch-Creme, Windbeutel, Waffeln,
Schaumpudding, Berliner, Schokolade, Kaugummi, Bonbons und Süßigkeiten;
gefrorenes Dessert, wie Eiscreme und Sorbett; Sirup, wie z. B. „kajitsu-no-syrup-zuke" (eine eingelegte Frucht)
und „korimitsu" (ein Zuckersirup
für gehobeltes
Eis); Pasten, wie z. B. Mehlpaste, Erdnußpaste, Obstbrei; verarbeitete
Früchte
und Gemüse,
wie z. B. Marmelade, Konfitüre, „syrup-zuke" (eingelegte Früchte) und „toka" (Konserven); Getreideprodukte,
wie z. B. buns, Nudeln, gekochte Reisprodukte und synthetisches Fleisch;
Gurken und eingelegte Produkte, wie z. B. „fukujin-zuke" (rot gefärbte Rettichgurken), „bettara-zuke" (eine Art von ganzen,
frischen Rettichgurken), „senmai-zuke" (eine Art von geschnittenen,
frischen Rettichgurken) und „rakkyo-zuke" (eingelegte Schalotten);
Fertigmischungen für
Gurken und eingelegte Produkte, wie z. B. „takuan-zuke-no-moto" (eine Fertigmischung
für eingelegten
Rettich) und „hakusai-zuke-no-moto" (eine Fertigmischung
für Gurken
aus frischen weißen
Rüben);
Fleischprodukte, wie z. B. Schinken und Wurst; Fischprodukte, wie
z. B. Fischschinken, Fischwurst, „kamaboko" (eine gekochte Fischpaste), „chikuwa" (eine Art Fischpaste)
und „tenpura" (eine japanische,
in Fett gebackene Fischpaste); „chinmi" (Geschmacksstoff), wie z. B. „uni-no-shiokara" (gesalzene Eingeweide
der Seegurke), „ika-no-shiokara" (gesalzene Eingeweide
von Tintenfischen), „su-konbu" (verarbeiteter Tang), „saki-surume" (getrocknete Tintenfischstreifen)
und „fugu-no-mirin-boshi" (ein getrockneter
mit mirin gewürzter
Kugelfisch); „tsukudani" (in Soja-Sauce gekochte Lebensmittel),
wie z. B. solche auf Basis von Seetang, essbaren wilden Pflanzen,
getrocknetem Tintenfisch, Fisch und Schalentieren; Beilagen, wie
z. B. „nimane" (gekochte Bohnen),
Kartoffelsalat, und „konbu-maki" (eine Tangrolle);
Milchprodukte; Produkte in Flaschen und Dosen, wie z. B. solche
auf Basis von Fleisch, Fisch, Obst und Gemüse; alkoholische Getränke, wie
synthetischer sake, Wein und Likör;
alkoholfreie Getränke,
wie z. B. Kaffee, Kakao, Fruchtsaft, kohlensäurehaltige Getränke, Sauermilch-Getränke und
Getränke,
die Milchsäurebakterien
enthalten; Fertigmischungen, wie z. B. Mischungen für Fertigpudding,
Fertigmischung für Pfannkuchen;
Fertigmischungen, wie z. B. Instant-Säfte,
Instant-Kaffee, Instant-„sokuseki-shiruco" (Fertigmischung
aus adzuki-Bohnensuppe
mit Reiskuchen) und Fertigmischungen für Instant-Suppen.
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Das erfindungsgemäße kristalline pulverförmige Saccharid
kann auch in Futtermitteln und Nahrung für Tiere, wie z. B. Haustiere,
Geflügel,
Honigbienen, Seidenraupen und Fischen, eingesetzt werden, um deren Geschmacksrichtungen
zu verbessern. Das erfindungsgemäße pulverförmige kristalline
Saccharid kann wahlweise als Mittel zur Geschmacksverbesserung,
Aromastoff und Mittel zur Qualitätsverbesserung
in anderen Produkten, einschließlich
Kosmetika und Arzneimitteln in fester, pastöser und flüssiger Form eingesetzt werden,
wie z. B. Tabak, Zigaretten, Zahnpasta, Lippenstift, Rouge, Lippencreme,
inwendige Medizin, Tabletten, Lutschpastillen, Lebertran-Tropfen,
Katechu, Mundspray und Mundwasser.
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Das erfindungsgemäße kristalline pulverförmige Saccharid
kann mit Vitaminen, Antibiotika, und Milchsäurebakterien vermischt werden
und die Mischungen können
wahlweise auf zahlreichen Gebieten eingesetzt werden, nachdem sie
in eine geeignete Form gebracht worden sind, zum Beispiel durch
Ganulieren, oder Tablettieren der Mischungen mit Ganuliermaschinen
oder Tablettenmaschinen.
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Verfahren zum Einbau des erfindungsgemäßen kristallinen
pulverförmigen
Saccharids in die oben genannten Verbindungen, wie z. B. Lebensmittelprodukte,
Tabak, Zigaretten, Futtermittel, Tiernahrung, Kosmetika und Arzneimittel
umfassen solche, mit denen man das erfindungsgemäße kristalline pulverförmige Saccharid
in solche Verbindungen vor deren Verarbeitung zu einem Anteil von
0.1% oder mehr, vorzugsweise 0.5% oder mehr, einbauen kann. Zum
Beispiel können
konventionelle Verfahren, wie z. B. Mischen, Kneten, Lösen, Schmelzen,
Eintauchen, Durchdringen, Beträufeln,
Auftragen, Ummanteln, Sprühen,
Injizieren, Kristallisieren und Verfestigen, passend ausgewählt werden.
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Die folgenden Experimente erläutern die
vorliegende Erfindung ausführlicher:
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Experiment 1
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Auswahl von Sacchariden,
die in Gegenwart von Trehalose kristallisierbar sind und der Einfluss
der kristallisierten Saccharide auf die Eigenschaften der pulverförmigen Saccharide
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Trehalose wurde und zusammen mit
einem unterschiedlichen Saccharid, das als Nebenprodukt bei der
Herstellung von Trehalose aus Stärke
und/oder Maltose als Ausgangsstoffe erhalten werden kann, in Wasser
gelöst
und in Lösung
gehalten gehalten und die Lösung
wurde darauf untersucht, ob das unterschiedliche Saccharid zusammen
mit Trehalose in Gegenwart von Trehalose kristallisiert, und es
wurde der Einfluss der Kristallisation des unterschiedlichen Saccharids
auf die Eigenschaften, wie Hygroskopizität, Verfestigung und Fließfähigkeit,
der hergestellten pulverförmigen
Saccharide untersucht. Bei den eingesetzten Sacchariden handelte
es sich um kommerziell als Reagenzien erhältliche Präparate. Pulverförmige Saccharide
wurden hergestellt durch Zugabe eines Saccharids, ausgewählt aus
der Gruppe, die aus Glucose, Maltose, Isomaltose, Maltotriose, Maltotetraose,
Sorbitol, Maltitol, Isomaltitol, Maltotriitol und Maltotetraol besteht,
zu einer 50%igen wässerigen
Trehalose-Lösung
in einer der Trehalose entsprechenden Menge, d.s.b., Lösen des
Saccharids in der wässerigen
Trehalose-Lösung durch
Erhitzen und Konzentration der erhaltenen Saccharid-Lösung bei
vermindertem Druck, um eine Konzentration von etwa 80% zu ergeben.
Das Konzentrat wurde dann in einen Polyäthylen-Bottich gegeben, bei
einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 50% und bei 25°C für 20 Tage
stehengelassen und pulverisiert, um ein pulverförmiges Saccharid zu erhalten.
Unter Einsatz von „GEIGERFLEX RAD-IIB", ein mit CuKα-Strahlen
arbeitendes Röntgen-Pulverdiffraktometer,
das von Rigakudenki Co. Ltd., Tokyo, Japan vertrieben wird, wurde
die Kristallinität
eines jeden Pulvers mit der Ruland-Methode auf Basis von Röntgen-Pulverdiffraktogrammen
bestimmt, wie es in der „Acta
Crystallographica",
Vol. 14, Seite 1, 180 (1961) beschrieben wird. Beispiele für Röntgen-Pulverdiffraktogramme
dieser pulverförmigen
Saccharide sind in
1–
6 wiedergegeben. Diese Saccharide
wurden in Aluminiumbehälter
gegeben und bei 25°C
für vier Tage
bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90% stehengelassen, um
ihren Grad an Hygroskopizität
zu beobachten, d. h. Gewichtszunahme, um zu beobachten, ob ihre
Fließfähigkeit
ausreichend war oder nicht und ob sie fest wurden oder nicht. Die
Fließfähigkeit
wurde auf Basis von drei Bewertungsstufen „zufriedenstellend", „ausreichend" und „unbefriedigend" über die Fließfähigkeit
der pulverförmigen
Saccharide in den Aluminiumbehältern
beim Kippen der Behälter
bewertet; der Grad „zufriedenstellend" bedeutet, dass die
pulverförmigen Saccharide
leicht ohne Widerstand hinuntergleiten, der Grad „ausreichend" bedeutet, dass die
Saccharide eine ausreichende Fließfähigkeit mit etwas Widerstand
besaßen,
und der Grad „unbefriedigend" bedeutet, dass die
Saccharide fest wurden und ihre Fließfähigkeit verloren hatten. Die
Werte sind in der Tabelle 1 wiedergegeben:
![Figure 00130001](https://patentimages.storage.***apis.com/5c/44/33/aea617a2fb46e7/00130001.png)
Wie aus
den Ergebnissen in Tabelle 1 ersichtlich, wurde gefunden, dass Glucose,
Maltose, Sorbitol und Maltitol unerwartet zusammen mit Trehalose
in Gegenwart von Trehalose kristallisierten, um eine relativ weitgehend
erhöhte
Kristallinität
zu ergeben. Bei den Röntgen-Pulverdiffraktogrammen
zeigen die
2,
3,
5 und
6 im
Vergleich mit
1 als
Röntgen-Pulverdiffraktogramm
für kristallines
Trehalosehydrat zur Kontrolle, jeweils die Diffraktogramme für kristallines
Glucosehydrat, kristallines Maltosehydrat, kristallines Sorbitolanhydrid bzw.
kristallines Maltitolanhydrid neben dem für kristallines Trehaloseanhydrid.
Die Daten zeigen, dass diese kristallinen Saccharide zusammen mit
Trehalose in Gegenwart von Trehalose kristallisiert sind. Es wurde
auch gefunden, dass die pulverförmigen
Saccharide, die als Resultat der Kristallisation dieser Saccharide
zusammen mit Trehalose in Gegenwart von Trehalose gebildet wurden,
eine zufriedenstellende Stabilität,
eine relativ hohe Kristallinität,
eine relativ niedrige Hygroskopizität, eine unwesentliche Verfestigung
und eine zufriedenstellende Fleißfähigkeit besaßen. Die
Saccharide, die nicht zusammen mit Trehalose kristallisierten, waren
Isomaltose, Maltotriose, Maltotetraose, Isomaltitol, Maltotriitol
und Maltotetraitol. In den wässerigen
Lösungen,
die diese Saccharide enthielten, kristallisierte allein Trehalose,
woraus insgesamt eine relativ niedrige Kristallinität und ein
entsprechendes Röntgen-Pulverdiffraktogramm
resultierte. Deswegen wird
4 mit
Isomaltose als ein Beispiel für
diese kristallisierten Saccharide gezeigt.
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Experiment 2
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Einfluss der
Kristallinität
auf die Eigenschaften des pulverförmigen Saccharids das Trehalose
und ein unterschiedliches Saccharid enthält
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Der Einfluss der Kristallinität auf die
Eigenschaften der pulverförmigen
Saccharide, die Trehalose und ein unterschiedliches Saccharid enthalten,
wurde untersucht. Gemäß dem Verfahren
in Experiment 1 wurde eine etwa 85%ige Lösung, die Trehalose und (ein)
unterschiedliches) Saccharide) in Form von Glucose und/oder Maltose,
d.s.b., enthielt, hergestellt und jeweils mit 0.2%, bezogen auf
die gesamten Saccharide, d.s.b.,. kristallinem Trehalosehydrat,
kristallinem Glucosehydrat und/oder kristallinem Maltosehydrat als
Keim vermischt. Die Mischung wurde geknetet und bei 25°C stehengelassen,
während
in vorgeschriebenen Zeitintervallen Proben genommen wurden. Die
Proben wurden für
16 Stunden im Vakuum bei 40°C
getrocknet und zu pulverförmigen
Sacchariden pulverisiert. Gemäß dem Verfahren
in Experiment 1 wurden die pulverförmigen Saccharide über Röntgen-Pulverdiffraktometrie
auf ihre Kristallinität
untersucht und auf Basis der Bestimmung ihres Grades an Hygroskopizität oder Gewichtszunahme
geprüft,
ob sie eine ausreichende Fließfähigkeit
oder nicht besaßen
und ob sie fest wurden oder nicht, indem man sie bei einer relativen
Luftfeuchtigkeit von 90% und bei 25°C für vier Tage stehenließ. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 wiedergegeben:
![Figure 00160001](https://patentimages.storage.***apis.com/b2/44/c1/e096e5f9b2704e/00160001.png)
-
Wie aus den Ergebnissen in Tabelle
2 ersichtlich, wurde beobachtet, dass die pulverförmigen Saccharide,
die Trehalose und (ein) unterschiedliches) Saccharid(e) enthalten,
relativ niedrig in ihrer Hygroskopizität waren, um so eine zufriedenstellende
Fließfähigkeit
zu zeigen, wenn sie eine Kristallinität von etwa 30 oder mehr besaßen, und
die Hygroskopizität
wurde stärker
vermindert, wenn die Kristallinität 40% oder mehr betrug, was
bewirkte, dass sie eine zufriedenstellende Fleißfähigkeit und Stabilität ohne Verfestigung
zeigten.
-
Experiment 3
-
Test der akuten
Toxizität
-
Kristalline pulverförmige Saccharide,
die nach den Verfahren in den später
beschriebenen Beispielen A-1 bis A-6 erhalten wurden, wurden in
Mäusen über eine
orale Aufnahme auf ihre akute Toxizität getestet. Das Resultat war,
dass alle Saccharide eine relativ geringe Toxizität ergaben
und keine Maus starb, selbst wenn ihr eine maximal mögliche Dosis
eingegeben wurde. Die Daten zeigten, dass der LD50 der
Saccharide 50 g pro kg Gewicht der Maus oder mehr beträgt.
-
Die folgenden Beispiele A und B erläutern das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung der kristallinen pulverförmigen Saccharide sowie der
erfindungsgemäßen Verbindungen,
die diese enthalten.
-
Beispiel A-1
-
Zu einer 30%igen Kornstärke-Suspension
wurde Calciumcarbonat gegeben, um eine Endkonzentration von 0.1%
zu ergeben, und die Mischung wurde eingestellt, um einen pH von
6.5 zu ergeben, pro g Stärke mit
0.2% „TERMAMYL", eine α-Amylase-Probe, die
von Novo Industri A/S Copenhagen, Denmark vertrieben wird, versetzt
und bei 95°C
für 15
Minuten einer Enzymreaktion unterzogen. Die Reaktionsmischung wurde
im Autoklaven für
10 Minuten auf 120°C
erhitzt, auf 55°C
gekühlt,
pro g Stärke
mit 5 Einheiten einer Maltotetraose bildenden Amylase, die von Hayashibara
Biochemical Laboratories Inc., Okayama, Japan vertrieben wird, vermischt,
für sechs
Stunden einer Enzymreaktion unterzogen, so wie es in dem japanischen
Patent Kokai No. 240,784/88 beschrieben wird, anschließend pro
g Stärke
mit 30 Einheiten „α-AMYLASE
2A", einer α-Amylase-Probe,
die von Hankyu Bioindustry C., Ltd., Osaka, Japan vertrieben wird,
vermischt und für
vier Stunden bei 65°C
einer Enzymreaktion unterzogen. Die Reaktionsmischung wurde im Autoklaven
für 10
Minuten auf 120°C
erhitzt, auf 45°C
gekühlt,
pro g Stärke
mit 2 Einheiten eines nicht reduzierende Saccharide bildenden Enzyms
vermischt, wie es in dem japanischen Patent Kokai No. 213,283/95
beschrieben wird, und für
64 Stunden einer Enzymreaktion unterzogen. Danach wurde die Reaktionsmischung
für 10
Minuten auf 100°C
gehalten, um das restliche Enzym zu desaktivieren, anschließend verdünnt, um
eine Konzentration von etwa 20% zu ergeben. Die verdünnte Lösung wurde
pro g Stärke
mit 10 Einheiten „ GLUCOZYME", eine Glucoamylase-Probe,
die von Nagase Biochemicals, Ltd., Kyoto, Japan vertrieben wird,
vermischt und bei 50°C
für 40 Stunden
einer Enzymreaktion unterzogen, um eine Reaktionsmischung zu erhalten,
die etwa 25% Trehalose, bezogen auf die gesamten Saccharide, d.s.b.,
enthielt. Die Reaktionsmischung wurde erhitzt, um das restliche Enzym
zu desaktivieren, und auf konventionelle Weise mit Aktivkohle entfärbt und
filtriert sowie mit lonenaustauscher-Harzen in der H-Form und OH-Form
entsalzt, um eine gereinigte Saccharid-Lösung zu erhalten, anschließend wurde
die Lösung
im Vakuum konzentriert, um eine Konzentration von etwa 75% zu ergeben.
Das Konzentrat wurde in ein Kristallisiergefäß gegeben, jeweils mit etwa
einem Prozent des kristallinen Trehalosehydrats und kristallinen
Glucosehydrats als Keim versetzt und schrittweise zu einer Masse
mit einer Kristallinität
von etwa 25 gekühlt.
Die Masse wurde sprühgetrocknet
und gealtert, um ein kristallines pulverförmiges Saccharid mit einer
Ausbeute von etwa 90%, bezogen auf Stärke als Ausgangsmaterial, d.s.b.,
zu erhalten. Das Produkt ist ein stabiles pulverförmiges Saccharid,
das etwa 25% Trehalose, etwa 72% Glucose und etwa 3 verschiedene
Saccharide, d.s.b., enthält
und eine Kristallinität
von etwa 66%, eine relativ geringe Hygroskopizität und eine zufriedenstellende
Fließfähigkeit
besitzt. Aufgrund dieser Eigenschaften kann das Produkt wahlweise in
Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln als Süßstoff,
Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung,
Stabilisator, Füllstoff,
Zusatzstoff oder Mittel zum Verdünnen
eingesetzt werden.
-
Beispiel A-2
-
Zu einer 10%igen Kartoffelstärke-Suspension
wurden pro g Stärke
zwei Einheiten „SPITASE
HS", eine α-Amylase-Probe,
die von Nagase Biochemicals, Ltd., Kyoto, Japan vertrieben wird,
gegeben und die Mischung wurde geliert und durch Erhitzen unter
Rühren
verflüssigt,
unmittelbar danach wurde sie im Autoklaven für 10 Minuten bei 120°C erhitzt
und auf 50°C
und pH 5.0 eingestellt. Die erhaltene Mischung wurde pro g Stärke mit
20 Einheiten einer β-Amylase-Probe,
die von Nagase Biochemicals, Ltd., Kyoto, Japan vertrieben wird, und
500 Einheiten einer Isoamylase-Probe, die von Hayashibara Biochemical
Laboratories Inc., Okayama, Japan vertrieben wird, vermischt und
für 24
Stunden einer Enzymreaktion unterzogen, um eine Reaktionsmischung
zu erhalten, die etwa 92% Maltose, bezogen auf die gesamten Saccharide,
d.s.b., enthielt. Die Reaktionsmischung wurde für 20 Minuten bei 100°C gehalten,
gekühlt,
auf 10°C
und pH 7.0 eingestellt, anschließend pro g Maltose mit etwa
einer Einheit eines Maltose/Trehalose umwandelnden Enzyms, wie es
in dem japanischen Patent Kokai No. 170,977/95 beschrieben wird,
vermischt und für
96 Stunden einer Enzymreaktion unterzogen, um eine Reaktionsmischung
zu erhalten, die etwa 69% Trehalose, bezogen auf die gesamten Saccharide,
d.s.b., enthielt. Die so erhaltene Reaktionsmischung wurde erhitzt,
um das restliche Enzym zu desaktivieren, gemäß dem Verfahren in Beispiel
A-1 entfärbt
und zu einer gereinigten Saccharid-Lösung entsalzt, anschließend erfolgte
eine Konzentration im Vakuum, um eine Konzentration von etwa 85%
zu ergeben. Das Konzentrat wurde in ein Kristallisiergefäß gegeben,
mit jeweils etwa ein Prozent des kristallinen Trehalosehydrats und
kristallinen Maltosehydrats als Keim versetzt und zu einer Masse
geknetet, die dann in einen Bottich gegeben wurde, für 5 Tage
bei 20°C
und einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 60 stehengelassen wurde,
um die Bestandteile zu kristallisieren und zu verfestigen. Der Feststoff
wurde mit einem Hobeleisen pulverisiert, um ein kristallines pulverförmiges Saccharid
mit einer Ausbeute von etwa 90%, bezogen auf Stärke als Ausgangsmaterial, d.s.b.,
zu erhalten. Das Produkt ist ein stabiles pulverförmiges Saccharid,
das etwa 69% Trehalose, etwa 23% Maltose und etwa 8 verschiedene
Saccharide, d.s.b., enthält
und eine Kristallinität
von etwa 58%, eine relativ geringe Hygroskopizität und eine zufriedenstellende
Fließfähigkeit
besitzt. Aufgrund dieser Eigenschaften kann das Produkt wahlweise
in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln als Süßstoff,
Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung,
Stabilisator, Füllstoff,
Zusatzstoff oder Mittel zum Verdünnen
eingesetzt werden.
-
Beispiel A-3
-
Eine Reaktionsmischung, die etwa
69% Trehalose, bezogen auf die gesamten Saccharide, d.s.b., enthielt
und nach dem Verfahren in Beispiel A-2 erhalten wurde, wurde pro
g der trockenen Feststoffe mit fünf Einheiten
Glucoamylase vermischt, bei 50°C
für 40
Stunden einer Enzymreaktion unterzogen und erhitzt, um das restliche
Enzym zu desaktivieren. Gemäß dem Verfahren
in Beispiel A-1 wurde die Reaktionsmischung entfärbt und zu einer gereinigten
Saccharid-Lösung
entsalzt, die dann im Vakuum konzentriert wurde, um eine Konzentration
von etwa 70% zu ergeben. Das Konzentrat wurde in ein Kristallisiergefäß gegeben,
mit etwa einem Prozent kristallinem Trehalosehydrat als Keim vermischt,
unter Kühlen
kristallisiert und durch Zentrifugieren in eine Mutterlauge und
ein hochreines kristallines Trehalosehydrat getrennt. Die Mutterlauge
wurde im Vakuum konzentriert, um eine Konzentration von etwa 85%
zu ergeben, und das Konzentrat wurde in ein Kristallisiergefäß gegeben,
mit jeweils etwa einem Prozent des kristallinen Trehalosehydrats
und kristallinen Glucosehydrats als Keim vermischt und zu einer
Masse geknetet, die dann in einen Bottich gegeben wurde und bei
25°C für vier Tage
bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 60% stehengelassen
wurde, um die Bestandteile zu kristallisieren und zu verfestigen.
Danach wurde der Feststoff mit einem Hobeleisen pulverisiert, um
ein kristallines pulverförmiges
Saccharid mit einer Ausbeute von etwa 95%, bezogen auf die Mutterlauge als
Ausgangsstoff, d.s.b., zu erhalten. Das Produkt ist ein stabiles
pulverförmiges
Saccharid, das etwa 60 Trehalose, etwa 35% Glucose und etwa 5% verschiedene
Saccharide, d.s.b., enthält
und eine Kristallinität
von etwa 64%, eine relativ geringe Hygroskopizität und eine zufriedenstellende
Fließfähigkeit
besitzt. Aufgrund dieser Eigenschaften kann das Produkt wahlweise
in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln als Süßstoff,
Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung,
Stabilisator, Füllstoff,
Zusatzstoff oder Mittel zum Verdünnen
eingesetzt werden.
-
Beispiel A-4
-
Thermus aquaticus, ATCC 33923, der
ein Enzym zur Umwandlung von Maltose in Trehalose produziert, wurde
nach dem Verfahren , wie es in dem japanischen Patent Kokai No.
170,977/95 beschrieben wird, kultiviert und die Kultur wurde zentrifugiert,
um 250 g feuchte Zellen mit einer Gesamt-Enzymaktivität von etwa 7,500
Einheiten zu erhalten. Unter Einsatz einer Natriumalginat-Lösung und
einer Calciumchlorid-Lösung wurden
die Zellen fixiert. Die mit Alginsäure fixierten Zellen wurden
in eine ummantelte Glaskolonne, 5.4 cm Durchmesser und 100 cm Länge, injiziert
und bei 60°C
gehalten. Eine 40%ige Maltose-Lösung
(pH 6.5) wurde mit einer SV (Fließgeschwindigkeit) von 0.2 über die
absteigende Methode auf die Kolonne gegeben, um eine Reaktionsmischung
zu erhalten, die etwa 66% Trehalose, etwa 28% Maltose und etwa 6%
Glucose, d.s.b., enthielt. Gemäß dem Verfahren
in Beispiel A-1 wurde die Mischung entfärbt und zur Reinigung entsalzt
sowie im Vakuum konzentriert, um eine Konzentration von etwa 75%
zu ergeben. Danach wurde das Konzentrat in ein Kristallisiergefäß gegeben,
mit jeweils etwa einem Prozent des kristallinen Trehalosehydrats
und des kristallinen Maltosehydrats als Keim vermischt und schrittweise
gekühlt,
um eine Masse mit einer Kristallinität von 25% zu erhalten. Ähnlich wie
in Beispiel A-1 wurde die Masse sprühgetrocknet und gealtert, um
ein kristallines pulverförmiges
Saccharid mit einer Ausbeute von etwa 92%, bezogen auf Maltose als
Ausgangsstoff, d.s.b., zu erhalten. Das Produkt ist ein stabiles
pulverförmiges
Saccharid, das etwa 66% Trehalose, etwa 28 Glucose und etwa 6% verschiedene
Saccharide, d.s.b., enthält
und eine Kristallinität
von etwa 60%, eine relativ geringe Hygroskopizität und eine zufriedenstellende
Fließfähigkeit
besitzt. Aufgrund dieser Eigenschaften kann das Produkt wahlweise
in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln als Süßstoff,
Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung,
Stabilisator, Füllstoff,
Zusatzstoff oder Mittel zum Verdünnen
eingesetzt werden.
-
Beispiel A-5
-
Eine Mutterlauge, die nach dem Verfahren
in Beispiel A-3 erhalten wurde, wurde eingestellt, um eine Konzentration
von etwa 50% zu ergeben, und die Lösung wurde in einen Autoklaven
gegeben, mit 10% Raney-Nickel vermischt, unter Rühren erhitzt, um eine Temperatur
von 90–120°C zu ergeben,
und hydriert unter Erhöhung
des Wasserstoff-Druckes auf ein Niveau von 20–120 kg/cm2,
um die Hydrierung zu vervollständigen. Danach
wurde das Raney-Nickel aus dem Reaktionssystem entfernt und die
erhaltene Mischung wurde zur Reinigung entfärbt und entsalzt sowie im Vakuum
auf eine etwa 75%ige Lösung
konzentriert. Die Lösung
wurde in ein Kristallisationsgefäß gegeben,
mit jeweils etwa zwei Prozent eines kristallinen Trehalosehydrats
und eines kristallinen Sorbitolanhydrids als Keim vermischt und
schrittweise zu einer Masse mit einer Kristallinität von etwa
30 gekühlt.
Die Masse wurde sprühgetrocknet
und gealtert, um ein kristallines pulverförmiges Saccharid mit einer
Ausbeute von etwa 95%, bezogen auf die Mutterlauge als Ausgangsstoff,
d.s.b., zu erhalten. Das Produkt ist ein stabiles pulverförmiges Saccharid,
das etwa 60% Trehalose, etwa 35% Sorbitol und etwa 5 verschiedene
Saccharide, d.s.b., enthält
und eine Kristallinität
von etwa 60%, eine relativ geringe Hygroskopizität und eine zufriedenstellende
Fließfähigkeit
besitzt. Aufgrund dieser Eigenschaften kann das Produkt wahlweise
in Lebensmittelprodukten, Kosmetika und Arzneimitteln als Süßstoff,
Mittel zur Geschmacksverbesserung, Mittel zur Qualitätsverbesserung,
Stabilisator, Füllstoff,
Zusatzstoff oder Mittel zum Verdünnen
eingesetzt werden.
-
Beispiel A-6
-
Die gereinigte Saccharid-Lösung aus
Beispiel A-4, die durch Entfärben
und Entsalzen gemäß dem Verfahren
in Beispiel A-1 erhalten wurde, wurde auf eine etwa 50%ige Lösung konzentriert.
Gemäß dem Verfahren
in Beispiel A-5 wurde das Konzentrat hydriert, gereinigt und im
Vakuum konzentriert, um eine Konzentration von etwa 85% zu ergeben.
Das Konzentrat wurde in ein Kristallisationsgefäß gegeben, mit jeweils etwa ein
Prozent eines kristallinen Trehalosehydrats und eines kristallinen
Maltitolanhydrids als Keim vermischt und zu einer Masse geknetet,
die dann in einen Bottich gegeben wurde und bei 25°C für fünf Tage
bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 50% stehengelassen
wurde, um die Bestandteile zu kristallisieren und zu verfestigen.
Der Feststoff wurde mit einem Hobeleisen pulverisiert, um ein kristallines
pulverförmiges
Saccharid mit einer Ausbeute von etwa 95%, bezogen auf die gereinigte
Saccharid-Lösung
als Ausgangsstoff, d.s.b., zu erhalten. Das Produkt, das etwa 66%
Trehalose, etwa 28 Maltitol und etwa 6 Sorbitol, d.s.b., enthält, besitzt
eine Kristallinität
von etwa 60%, eine relativ geringe Hygroskopizität und eine zufriedenstellende
Fließfähigkeit.
Aufgrund dieser Eigenschaften kann das Produkt wahlweise in Lebensmittelprodukten,
Kosmetika und Arzneimitteln als Süßstoff, Mittel zur Geschmacksverbesserung,
Mittel zur Qualitätsverbesserung,
Stabilisator, Füllstoff, Zusatzstoff
oder Mittel zum Verdünnen
eingesetzt werden.
-
Beispiel B-1
-
Süßstoff
-
Ein pulverförmiger gemischter Süßstoff wurde
durch homogenes Mischen von vier Gewichtsanteilen Saccharose mit
sechs Gewichtsanteilen eines pulverförmigen kristallinen Saccharids,
das nach dem Verfahren in Beispiel A-6 erhalten wurde, erhalten.
Das Produkt ist ein Süßstoff mit
einer zufriedenstellenden Süße, der nur
in einem relativ geringem Maß Karies
induziert.
-
Beispiel B-2
-
Süßstoff
-
Ein Gewichtsanteil eines kristallinen
pulverförmigen
Saccharids, das nach dem Verfahren in Beispiel A-5 erhalten wurde,
wurde homogen gemischt mit 0.01 Gewichtsanteilen „αG SWEET", einem α-Glycosyl-steviosid-Produkt,
das von Toyo Sugar Refining Co., Ltd., Tokyo, Japan vertrieben wird,
und 0.01 Gewichtsanteilen „ASPARTAME", L-Phenylalanin-methylester,
der von Ajinomoto Co. Ltd., Tokyo, Japan vertrieben wird, und die
Mischung wurde in einen Granulator gegeben und zu Süßstoff-Granulaten
verarbeitet. Das Produkt besitzt eine zufriedenstellende Qualität an Süße, eine
etwa zweifach höhere
Süßkraft als
Saccharose und, bezogen auf die Süßkraft, etwa die Hälfte des
Kaloriengehalts der Saccharose. Der Süßstoff besitzt eine zufriedenstellende
Stabilität
und es besteht im Wesentlichen kein Grund, die Zersetzung des gemischten
Süßstoffes
mit einer hohen Süßkraft zu
befürchten,
und er kann auf geeignete Weise als kalorienarmer Süßstoff eingesetzt werden,
um kalorienarme Lebensmittelprodukte für dicke Menschen und Diabetiker,
denen die Aufnahme von unnötigen
Kalorien untersagt ist, zu süßen. Da
der Süßstoff weniger
Säuren
und unlösliche
Glucane durch Zahnkaries hervorrufende Mikroorganismen bildet, kann
er vorteilhaft eingesetzt werden, um Zahnkaries hemmende Lebensmittelprodukte
zu süßen.
-
Beispiel B-3
-
Cremewaffel
-
Zweitausend Gewichtsanteile eines
kristallinen pulverförmigen
Saccharids, das nach dem Verfahren in Beispiel A-1 erhalten wurde,
eintausend Gewichtsanteile eines Backfetts, ein Gewichtsanteil Lecithin,
ein Gewichtsanteil Zitronenöl
und eine passende Menge Vanilleöl
wurden auf die übliche
Weise zu einer Creme vermischt, die dann erhitzt wurde, um eine
Temperatur von 40–50°C zu halten,
und dann zwischen Waffeln gepackt wurde, um eine Cremewaffel zu
erhalten. Das Produkt hat einen zufriedenstellenden Geschmack und ein
zufriedenstellendes Aroma.
-
Beispiel B-4
-
Eiermilchcreme
-
Fünfhundert
Gewichtsanteile Kornstärke,
500 Gewichtsanteile eines kristallinen pulverförmigen Saccharids, das nach
dem Verfahren in Beispiel A-2 erhalten wurde, 400 Gewichtsanteile
Saccharose und fünf Gewichtsanteile
Salz wurden miteinander vermischt und die Mischung wurde, um eine
ausreichende Vermischung zu erreichen, durch ein Sieb gegeben, dann
mit 1,400 Gewichtsanteilen frischen Eiern versetzt und schrittweise
mit 5,000 Gewichtsanteilen kochender Milch vermischt. Dann wurde
die erhaltene Mischung weiter unter leichtem Erhitzen gerührt und
das Erhitzen wurde eingestellt, sobald die Kornstärke vollständig geliert war,
um die gesamten Bestandteile halbtransparent aussehen zu lassen.
Die erhaltene Mischung wurde gekühlt
und mit einem geringen Anteil an Vanillearoma zu einer Eiermilchcreme
vermischt. Das Produkt besaß eine
glatte Oberfläche,
eine milde Süße und einen
zufriedenstellenden Geschmack
-
Beispiel B-5
-
Schokolade
-
Vierzig Gewichtsanteile Kakaopaste,
10 Gewichtsanteile Kakaobutter und 50 Gewichtsanteile eines kristallinen
pulverförmigen
Saccharids, das nach dem Verfahren in Beispiel A-3 erhalten wurde,
wurden miteinander vermischt und die Mischung wurde über eine
Mühle gegeben,
um die Teilchengröße zu reduzieren, in
eine Konche gegeben und bis zu mehr als zwei Tage und Nächte geknetet.
Während
des Knet-Schrittes wurden 0.5 Gewichtsanteile Lecithin zu der erhaltenen
Mischung gegeben und ausreichend darin dispergiert. Danach wurde
die erhaltene Mischung mit einem Temperaturfühler eingestellt, um eine Temperatur
von 31°C
zu ergeben, anschließend
in ein Form gegossen, gerade bevor die Butter sich verfestigte,
mit einem Vibrator entlüftet
und durch Passieren eines Kühltunnels,
der auf 10°C
gehalten wurde, über
20 Minuten verfestigt, anschließend
wurde der verfestigte Inhalt aus den Formen entfernt und zu dem
gewünschten
Produkt verpackt. Das Produkt besitzt im Wesentlichen keine Hygroskopizität, hat jedoch
eine zufriedenstellende Farbe, einen zufriedenstellenden Glanz und
eine zufriedenstellende innere Konsistenz und es schmilzt moderat
im Mund, um eine qualitativ hochwertige Süße, einen milden Geschmack
und ein mildes Aroma zu ergeben.
-
Beispiel B-6
-
Kaugummi
-
Fünfundzwanzig
Gewichtsanteile einer Gummibasis und 40 Gewichtsanteile einer Masse,
die nach dem Verfahren in Beispiel A-6 erhalten wurde, wurden mit
einem Mischer bei 60°C
geknetet und die Mischung wurde mit 30 Gewichtsanteilen eines kristallinen
pulverförmigen
Saccharids, das nach dem Verfahren in Beispiel A-5 erhalten wurde,
1.5 Gewichtsanteilen Calciumphosphat und 0.1 Gewichtsanteilen einer
l-Menthol-β-cyclodextrin-Einschlussverbindung
und zusätzlich
mit einem geringen Anteil eines Gewürzstoffes vermischt. Die erhaltene
Mischung wurde ausreichend geknetet und dann zu dem gewünschten
Produkt gerollt. Das Produkt ist ein Kaugummi, der Karies nur in
einem relativ geringem Maß induziert.
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Beispiel B-7
-
Instant-Saft
-
Zu 33 Gewichtsanteilen Orangensaftpulver,
das durch Sprühtrocknen
erhalten worden war, wurden 60 Gewichtsanteile eines kristallinen
pulverförmigen
Saccharids, das nach dem Verfahren in Beispiel A-1 erhalten wurde,
0.6 Gewichtsanteile Zitronensäureanhydrid,
0.1 Gewichtsanteile Maleinsäure,
0.1 Gewichtsanteile L-Ascorbinsäure,
0.1 Gewichtsanteile Natriumcitrat, 0.6 Gewichtsanteile eines pulverförmigen Aromas
und 0.5 Gewichtsanteile Pullulan gegeben und die Mischung wurde
ausreichend vermischt und in einem Fließbettgranulator verarbeitet,
dessen Gebläseluft
auf 40°C
und der Luftdurchfluss auf 150 m3 eingestellt
wurde, mit einem mit Trehalose angereichertem Saccharid-Konzentrat, das nach
dem Verfahren in Beispiel A-2 erhalten worden war, als Lösung für eine Ummantelung
oder als ein Binder mit einer Sprührate von 100 ml/min besprüht und über 30 Minuten
zu einem Instant-Saft granuliert, der 30 Orangensaft enthält. Das
Produkt ist frei von jedem unbefriedigendem Geschmack und Aroma
und ist über
einen relativ langen Zeitraum stabil, ohne Feuchtigkeit aufzunehmen
und fest zu werden.
-
Beispiel B-8
-
Uiro-no-moto (Fertigmischung
für uiro)
-
Neunzig Gewichtsanteile Reispulver
wurden mit 20 Gewichtsanteilen Kornstärke, 120 Gewichtsanteilen eines
kristallinen pulverförmigen
Saccharids, das nach dem Verfahren in Beispiel A-2 erhalten wurde
und vier Gewichtsanteilen Pululan homogen vermischt, um ein uiro-no-moto
zu erhalten. Zweihundert Gewichtsanteile der Fertigmischung und
1 Gramm eines matcha (ein pulverisierter Tee) wurden in Wasser gegeben
und ausreichend vermischt. Die Mischung wurde dann in einen Behälter gegeben
und für
60 Minuten eingedampft, um ein matcha uiro (eine Stärkepaste
mit matcha) zu erhalten. Das Produkt besaß einen zufriedenstellenden Glanz,
zufriedenstellende Beißeigenschaften,
einen zufriedenstellenden Geschmack und ein zufriedenstellendes
Aroma und besaß eine
relativ lange Haltbarkeit, da die Rückbildung der Stärke gut
unterdrückt
wird.
-
Beispiel B-9
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Bettara-zuke-no-moto (eine
Fertigmischung für
frische Rettichgurken)
-
Vier Gewichtsanteile eines kristallinen
pulverförmigen
Saccharids, da nach dem Verfahren in Beispiel A-5 erhalten wurde,
0.05 Gewichtsanteile eines Süßholz-Präparats,
0.008 Gewichtsanteile Maleinsäure,
0.07 Gewichtsanteile Natriumglutamat, 0.03 Gewichtsanteile Kaliumsorbat
und 0.02 Gewichtsanteile Pullulan wurden homogen vermischt, um ein
bettara-zuke-no-moto zu erhalten. Dreißig Kilogramm frischer Rettich
wurde zunächst
auf konventionelle Weise mit Salz eingelegt, anschließend in
Zucker eingelegt und mit einer Gewürz-Lösung getränkt und mit vier Kilogramm
der Fertigmischung versetzt, um ein bettara-zuke (frische Rettichgurken)
zu erhalten. Das Produkt besitzt eine zufriedenstellende Farbe,
einen zufriedenstellenden Glanz und ein zufriedenstellendes Aroma
und besitzt eine passende Süße und Beißeigenschaften.
Das Produkt ist im Wesentlichen frei von jeder Säurebildung und über einen
langen Zeitraum stabil.
-
Beispiel B-10
-
Getränk mit Milchsäurebakterien
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Einhundertundfünfundsiebzig Gewichtsanteile
entrahmter Milch, 80 Gewichtsanteile eines kristallinen pulverförmigen Saccharids,
das nach dem Verfahren in Beispiel A-3 erhalten wurde, und 50 Gewichtsanteile eines
mit Lactosucrose angereicherten Pulvers, wie es in dem japanischen
Patent Kokai No. 281,795/92 beschrieben wird, wurden in 1,200 Gewichtsanteilen
Wasser gelöst
und die Lösung
wurde durch Inkubation für 30
Minuten bei 65°C
sterilisiert und dann auf 40°C
abgekühlt.
Danach wurde die oben beschriebene Lösung mit 30 Gewichtsanteilen
eines Milchsäurebakteriums
als Startmaterial geimpft und bei 37°C für acht Stunden gezüchtet, um
eine Getränk
mit Milchsäurebakterien
mit einem zufriedenstellenden Geschmack und Aroma zu erhalten. Da
das Produkt Oligosaccharide enthält,
hält es
das Bakterium stabil und fördert
das Wachstum von Bifido-Bakterien im Darm.
-
Beispiel B-11
-
Brot
-
Einhundert Gewichtstanteile Weizenmehl,
zwei Gewichtsanteile Hefe, fünf
Gewichtsanteile Zucker, ein Gewichtsanteil eines kristallinen pulverförmigen Saccharids,
das nach dem Verfahren in Beispiel A-2 erhalten wurde, und 0.1 Gewichtsanteile
eines Hefenährstoffes
wurden auf die übliche
Weise mit Wasser geknetet. Die Mischung ließ man für zwei Stunden bei 26°C gären, sie
wurde für
30 Minuten gealtert und dann gebacken. Das Produkt ist ein relativ
hochwertiges Brot, das eine zufriedenstellende Farbe und Konsistenz,
eine geeignete Elastizität
und eine milde Süße besitzt.
-
Beispiel B-12
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Schinken
-
Eintausend Gewichtsanteile Schinken
wurden homogen mit 15 Gewichtsanteilen Salz und 3 Gewichtsanteilen
Kaliumnitrat eingerieben und der Schinken wurde aufgeschichtet und über Nacht
in einem kühlen Raum
stehengelassen, anschließend
wurde er zum Einlegen für
eine Woche mit einer Salzlösung
getränkt,
die aus 500 Gewichtsanteilen Wasser, 100 Gewichtsanteilen Salz,
drei Gewichtsanteilen Kaliumnitrat, 40 Gewichtsanteilen eines kristallinen
pulverförmigen
Saccharids, das nach dem Verfahren in Beispiel A-5 erhalten wurde,
und einer passenden Menge eines Gewürzes bestand. Der erhaltene
Schinken wurde auf die übliche Weise
mit kaltem Wasser gewaschen, mit einer Kordel zusammengebunden,
geräuchert,
gekocht, gekühlt
und zu dem gewünschten
Produkt verpackt. Das Produkt ist ein hochwertiger Schinken mit
einer zufriedenstellenden Farbe, einem zufriedenstellendem Geschmack
und Aroma.
-
Beispiel B-13
-
Kosmetikcreme
-
Zwei Gewichtsanteile Polyoxyäthylenglycol-monostearat,
fünf Gewichtsanteile
eines selbst emulgierenden Glyzerin-monostearats, zwei Gewichtsanteile
eines kristallinen pulverförmigen
Saccharids, das nach dem Verfahren in Beispiel A-6 erhalten wurde,
ein Gewichtsanteil α-Glycosyl-rutin,
1 Gewichtsanteil flüssiges Paraffin,
10 Gewichtsanteile Glyceroltrioctanat und eine passende Menge eines
Antiseptikums wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde unter
Erwärmen
auf die übliche
Weise gelöst,
mit zwei Gewichtsanteilen L-Milchsäure, fünf Gewichtsanteilen 1,3-Butylenglycol und
66 Gewichtsanteilen abgekochtem Wasser vermischt, emulgiert mit
einem Homogenisator und zusätzlich
mit einer passenden Menge eines Aromas zu einer kosmetischen Creme
vermischt. Das Produkt besitzt eine Antioxidationswirkung und eine
relativ hohe Stabilität und
kann wahlweise als Sonnencreme, Hautpflegemittel und Mittel zur
Aufhellung der Haut eingesetzt werden.
-
Beispiel
B-14
Zahnpasta
Bestandteile | Prozent (%) |
Dicalciumhydrogenphosphat | 45.0 |
Pullulan | 2.95 |
Natriumlaurylsulfat | 1.5 |
Glyzerin | 20.0 |
Polyoxyäthylen-sorbitanlaurat | 0.5 |
Antiseptikum | 0.05 |
Ein
kristallines pulverförmiges
Saccharid, das nach dem Verfahren in Beispiel A-5 erhalten wurde | 12.0 |
Maltitol | 5.0 |
Wasser | 13.0 |
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Die Bestandteile wurden auf die übliche Weise
miteinander zu einer Zahnpasta vermischt, die eine moderate Süße und vorteilhaft
für Kinder
verwendet werden kann.
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Beispiel B-15
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Mit Zucker ummantelte
Tablette
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Eine rohen Tablette als Kern mit
einem Gewicht von 150 mg wurde mit einer ersten Lösung, die
aus 40 Gewichtsanteilen eines kristallinen pulverförmigen Saccharids,
das nach dem Verfahren in Beispiel A-4 erhalten wurde, zwei Gewichtsanteilen
Pullulan, das ein mittleres Molekulargewicht von 200,000 besaß, 30 Gewichtsanteilen
Wasser, 25 Gewichtsanteilen Talk und drei Gewichtsanteilen Titanoxid
bestand, ummantelt, bis etwa 230 mg erreicht wurden. Die erhaltene
Tablette wurde darüber
hinaus mit einer zweiten Lösung
ummantelt, die aus 65 Gewichtsanteilen eines frischen Präparats des
gleichen kristallinen pulverförmigen
Saccharids, einem Gewichtsanteil Pullulan und 34 Gewichtsanteilen
Wasser bestand, und dann mit einem flüssigen Wachs zu einer mit Zucker
ummantelten Tablette poliert, die einen zufriedenstellenden Glanz
und ein zufriedenstellendes Erscheinungsbild besitzt. Das Produkt
besitzt eine zufriedenstellende Stoßfestigkeit und eine relativ lange
Haltbarkeit, ohne die hohe Qualität einzubüßen.
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Beispiel B-16
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Salbe für Verletzungen
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Zweihundert Gewichtsanteile eines
kristallinen pulverförmigen
Saccharid, das nach dem Verfahren in Beispiel A-4 erhalten wurde
und 300 Gewichtsanteile Maltose wurden mit 50 Gewichtsanteilen Methanol,
in dem 3 Gewichtsanteile Jod gelöst
waren, vermischt und darüber
hinaus mit 200 Gewichtsanteilen einer 10 Gew.-%igen wässerigen
Pullulan-Lösung
vermischt, um eine Salbe für
Verletzungen mit einer geeigneten Dehnbarkeit und Haftbarkeit zu
erhalten. Das Produkt besitzt wegen des Jods eine keimtötende Wirkung
und wirkt aufgrund der Trehalose und Maltose als ein Mittel zur
Energieergänzung
für das
Gewebe und dies verkürzt
den Heilungsprozess und heilt zufriedenstellend verletzte Stellen.
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Wie aus dem oben Gesagten ersichtlich
ist, handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen kristallinen pulverförmigen Saccharid
um eines, das Kristalle der Trehalose und (eines) unterschiedlichen
(unterschiedlicher) Saccharids (Saccharide) enthält und durch Kristallisation
der Trehalose zusammen mit dem (dem) unterschiedlichen, in Gegenwart
von Trehalose kristallisierbaren Saccharid(en) erhalten werden kann,
vorzugsweise um ein kristallines pulverförmiges Saccharid, das eine
Kristallinität
von 40% oder mehr, eine geringe Hygroskopizität und eine zufriedenstellende
Fließfähigkeit
und Handhabbarkeit besitzt. Die Einführung eines solchen Produktes
führt zu
einer außergewöhnliche
Verbesserung des Produktwertes von pulverförmigen Sacchariden, die Trehalose
und (ein) unterschiedliches) Saccharid(e) enthalten, und beeinflußt auf diese
Weise die Zuckerindustrie, die mit der Trehalose-Produktion unter
Einsatz von Stärke
und/oder Maltose verbunden ist, sehr und besitzt damit eine industrielle
Bedeutung für
die gesamte Lebensmittel-, Kosmetik- und Arzneimittel-Industrie
ebenso wie die landwirtschaftliche, forstwirtschaftliche Industrie
und die Fischereiindustrie, die das erfindungsgemäße kristalline
pulverförmige
Saccharid einsetzen kann.
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