DE1042364B

DE1042364B - Process for the production of fructose syrup

Info

Publication number: DE1042364B
Application number: DEK24235A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Landw Dr Felix Grandel; Hans Neumann
Original assignee: Keimdiaet GmbH
Current assignee: Keimdiaet GmbH
Priority date: 1954-12-01
Filing date: 1954-12-01
Publication date: 1958-10-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Fruktosesirup Zur Umwandlung des Inulins in Fruktose durch Hydrolyse mit Säuren wird meistens eine starke Mineralsäure, wie z. B. Schwefel- oder Salzsäure oder auch Oxalsäure verwendet. Die Hydrolyse wird in wasserhaltigem Medium unter Druck von 1 bis 3 Atm. vorgenommen.Process for the production of fructose syrup For the conversion of the inulin In fructose by hydrolysis with acids is mostly a strong mineral acid, such as z. B. sulfuric or hydrochloric acid or oxalic acid is used. The hydrolysis will in an aqueous medium under a pressure of 1 to 3 atm. performed.

Durch die Verzuckerung des Inulins mittels Hydrolyse oder Inulase erhält man nach Abtrennen der nicht v erzuckerbaren Begleitstoffe eine Fruktoselösung, die meistens nach den allgemeinen, in der Zuckerindustrie üblichen Raffinationsmethoden gereinigt wird. Diese Reinigung ist bei Fruktoselösungen, die aus inulinhaltigen Rohstoffen gewonnen werden, viel schwieriger als bei der üblichen Zuckergewinnung aus Zuckerrüben. Ein kristallisierbares Produkt wird meist nicht erhalten, und die Ausbeuten an reinem Sirup sind schlecht.By saccharifying the inulin by means of hydrolysis or inulase a fructose solution is obtained after separating the non-saccharifiable accompanying substances, mostly according to the general refining methods used in the sugar industry is cleaned. This cleaning is in the case of fructose solutions that are made from inulin-containing Raw materials are obtained, much more difficult than with the usual sugar production from sugar beet. A crystallizable product is usually not obtained, and the Pure syrup yields are poor.

Wie festgestellt wurde, werden in den bekannten Verfahren Begleitstoffe mit der Fruktose aus den inulinhaltigen Rohstoffen herausgelöst, wodurch der Geschmack und die Farbe des Verfahrenserzeugnisses nachteilig beeinflußt werden. Darüber hinaus enthalten die so gewonnenen Fruktoselösungen aus inulinhaltigen Rohstoffen viele Mineralsalze, die dem Produkt einen unangenehmen salzigen Geschmack geben. Man hat deswegen vorgeschlagen, die Fruktoselösungen durch Dialyse oder Elektrodialyse von den Mineralsalzen zu befreien. Diese Verfahren haben jedoch keine praktische Bedeutung erlangt, da sie mit großen Unkosten verbunden sind.As has been established, accompanying substances are present in the known processes with the fructose extracted from the inulin-containing raw materials, which reduces the taste and the color of the process product can be adversely affected. Furthermore The fructose solutions obtained in this way from inulin-containing raw materials contain many Mineral salts that give the product an unpleasant salty taste. One has therefore suggested the fructose solutions by dialysis or electrodialysis to free the mineral salts. However, these methods are of no practical importance obtained because they involve great expense.

Auch sind die aus Topinamburknollen gewonnenen Fruktosesirupe dunkelbraun gefärbt, da die Eiweiß-und Zuckerstoffe im frisch gewonnenen Saft sofort die bekannte Melanoinreaktion eingehen und sich dabei humusartige Stoffe bilden.The fructose syrups made from Jerusalem artichoke tubers are also dark brown colored, as the protein and sugar substances in the freshly extracted juice are immediately known Enter into melanoin reaction and form humus-like substances.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Fruktosesirup durch Kochen inulinhaltiger Rohstoffe mit verdünnten Säuren und anschließendem Reinigen und Eindampfen des Rohsaftes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Hydrolyse des Inulins Zitronensäure verwendet wird.The invention relates to a process for the production of fructose syrup by boiling raw materials containing inulin with diluted acids and subsequent cleaning and evaporating the raw juice, which is characterized in that for hydrolysis of the inulin citric acid is used.

Gegenüber der Oxalsäure, die stark giftig ist und aus diesem Grund durch umständliche Manipulationen aus dem Zuckersirup wieder entfernt werden muß, hat die Zitronensäure den Vorteil, daß sie nicht giftig ist und ein eventueller Überschuß an Säure nicht schadet. Außerdem hat der mit Oxalsäure hergestellte Sirup einen unangenehmen, bittersüßen Geschmack.Compared to oxalic acid, which is highly toxic and for this reason must be removed from the sugar syrup by laborious manipulation, Citric acid has the advantage that it is non-toxic and a possible one Excess acid does not harm. Also, the syrup made with oxalic acid has an unpleasant, bittersweet taste.

Verdünnte Schwefelsäure als Hilfsmittel zur Herstellung von Zuckersirup aus Topinamburknollen ist zwar ungiftig, bildet aber mit den in den Topinamburknollen enthaltenen Mineralsalzen sehr unangenehm schmeckende Doppelsalze. Der mit verdünnter Schwefelsäure gewonnene Sirup schmeckt salzig und ist, wenn die Säure nicht durch Neutralisation mit Alkalien abgestumpft wurde, meist stark sauer. Außerdem färbt die Schwefelsäure den Zuckersirup dunkel, so daß der mit Zitronensäure gewonnene Sirup jenem in Geschmack und Farbe überlegen ist.Diluted sulfuric acid as an aid in the production of sugar syrup made from Jerusalem artichoke tubers is non-toxic, but forms with those in Jerusalem artichoke tubers contained mineral salts very unpleasant tasting double salts. The one with diluted Sulfuric acid-derived syrup tastes salty and is salty when the acid does not penetrate Neutralization with alkalis was blunted, mostly strongly acidic. It also colors the sulfuric acid darkens the sugar syrup, so that that obtained with citric acid Syrup is superior to that in taste and color.

Gemäß der Erfindung erhält man angenehm schmekkende, salzarme Fruktosesirupe, wenn man das inulinhaltige Rohmaterial, wie z. B. Topinamburknollen, Zichorieknollen, zunächst durch Waschen mit Wasser von anhaftenden Erdresten befreit und in einer Zerkleinerungsvorrichtung schnitzelt. Die erhaltenen Schnitzel werden mit der 11/z- bis 2fachen Menge Wasser unter Zusatz von 0,5 bis 1% Zitronensäure versetzt und etwa 1 Stunde lang gekocht. Durch den Säurezusatz wird ohne Anwendung von Druck bereits das Inulin teilweise in Fruktose umgesetzt. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß der Säurezusatz eine Herauslösung der Mineralsalze aus dem inulinhaltigen Rohstoff weitgehendst verhindert, so daß man einen salzarmen Rohsaft erhält. Der Rohsaft wird durch Filtrieren von den ausgelaugten Schnitzeln getrennt, und die Schnitzel werden gegebenenfalls noch leicht ausgepreßt. In dem so erhaltenen Rohsaft neutralisiert man mit Calciumoxyd die Säure. Das ausfallende Kalksalz wird abfiltriert und die gereinigte Lösung durch Behandlung mit Kohlendioxyd von darin noch gelöstem Calciumoxyd befreit. Nach nochmaligem Filtrieren erhält man eine Fruktoselösung, die nach Eindampfen gegebenenfalls unter Vakuum einen angenehm schmeckenden, hellgelben Fruktosesirup ergibt. Der Sirup kann anschließend durch Zerstäubung getrocknet und unter anderem als Diät- und Arzneimittel verwendet werden.According to the invention, pleasant-tasting, low-salt fructose syrups are obtained, if you use the inulin-containing raw material, such as. B. Jerusalem artichoke tubers, chicory tubers, first freed from adhering earth residues by washing with water and in a Shredder chops. The resulting schnitzels are cut with the 11 / z- up to 2 times the amount of water with the addition of 0.5 to 1% citric acid and cooked for about 1 hour. The addition of acid means that no pressure is applied the inulin has already been partially converted into fructose. Surprisingly, it has found that the addition of acid dissolves the mineral salts from the inulin-containing Raw material largely prevented, so that you get a raw juice that is low in salt. Of the Raw juice is separated from the leached pulp by filtration, and the If necessary, schnitzels are squeezed out lightly. In the raw juice obtained in this way the acid is neutralized with calcium oxide. The precipitated lime salt is filtered off and the purified solution by treating with carbon dioxide any still dissolved therein Calcium oxide freed. After filtering again, a fructose solution is obtained, which, after evaporation, if necessary under vacuum, have a pleasant-tasting, light yellow one Results in fructose syrup. The syrup can then be dried and atomized be used as diet and medicinal products, among other things.

Die ausgelaugten Schnitzel werden zur Entfernung der überschüssigen Säure nochmals mit Wasser ausgekocht, und die so erhaltene Säurelösung wird für einen neuen Ansatz verwendet. Die gereinigten Schnitzel können als Futtermittel verwendet oder zu Mehl für Diabetiker und anderen Nährmitteln weiter verarbeitet -,werden. Man kann auch die ausgelaugten Schnitzel durch Zusatz von Kalk neutralisierwh'=und ohne vorherige Trocknung als Futtermittel verwenden. Beispiel 1000 kg Topinamburknollen werden gut gewaschen und geschnitzelt und zusammen mit 15001 Wasser und 5,25 kg kristallisierter Zitronensäure in einem Konverter 1 Stunde lang ohne Anwendung von Druck gekocht. Die noch heiße Lösung wird von den Schnitzeln durch Filtrieren getrennt. Den Rohsaft versetzt man mit Calciumoxyd, bis alle überschüssige Zitronensäure in Form von zitronensaurem Kalk ausgefallen ist. Nach dem Filtrieren wird in das Filtrat Kohlendioxyd bis zum p$ 7 eingeleitet. Von dem ausgefallenen Calciumcarbonat wird abfiltiert und das Filtrat im Vakuum bis zur Sirupdicke eingedampft. Der gewonnene Fruktosesirup ist von hellgelber Farbe und angenehmem Geschmack.The leached cutlets are used to remove the excess The acid is boiled again with water, and the acid solution thus obtained is used for a new approach used. The cleaned schnitzel can be used as animal feed or processed into flour for diabetics and other nutrients. The leached schnitzel can also be neutralized by adding lime use as feed without drying beforehand. Example 1000 kg Jerusalem artichoke tubers are well washed and chipped and together with 15001 of water and 5.25 kg crystallized citric acid in a converter for 1 hour without the use of Pressure cooked. The still hot solution is separated from the chips by filtration. Calcium oxide is added to the raw juice until all excess citric acid is in Form of lemon acid lime has precipitated. After filtering, it is added to the filtrate Carbon dioxide initiated by p $ 7. From the precipitated calcium carbonate is filtered off and the filtrate evaporated in vacuo to the syrup thickness. The won Fructose syrup is light yellow in color and has a pleasant taste.

Die ausgelaugten Schnitzel werden nochmals mit Wasser ausgekocht, dann wird abfiltriert und die erhaltene Zitronensäurelösung zum Ansatz einer neuen Partie verwendet. Die ausgelaugten Schnitzel trocknet man bei niederer Temperatur und stellt aus ihnen durch Vermahlung und Sichtung ein Mehl her, das für Nährmittelzwecke verwendet werden kann.The leached schnitzel is boiled again with water, it is then filtered off and the citric acid solution obtained is used to make a new one Lot used. The leached schnitzel is dried at a low temperature and by grinding and sifting them he makes a flour that is used for nutritional purposes can be used.

Claims

PATENT A \ SPYUc_HE: 1. Process for the production of fructose syrup by boiling raw materials containing inulin with dilute acids and subsequent cleaning and evaporation of the raw juice, characterized in that citric acid is used to hydrolyze the inulin.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the raw juice is converted into solid form by atomization.

3. Procedure according to Claim 1 or 2, characterized in that the leached schnitzel is through The acid is removed by boiling with water, dried, ground and used as a nutrient used.

4. The method according to claim 3, characterized in that the leached pulp is neutralized with lime and used as feed. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 35 825, 42 519, 77158.