JPS638751B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、殿粉または殿粉含有原料（例えばジ
ヤガイモ類、穀類、特にライ麦、小麦、トーモロ
コシ、米またはキビ並びにマニオツク
（manioc）、タピオカおよびカツサバ粉）からの
アルコールの製造方法、好ましくは連続的に実施
する方法に関するものである。

公知の如く、直接的には発酵しえない炭水化物
としての殿粉は、アルコール発酵を可能ならしめ
るに先立つて、発酵性糖類に分解しなければなら
ない。この目的のためには先ず、殿粉含有原料を
蒸解し、これによつてその細胞集成体（cell as
−semblies）から殿粉細胞を分離しおよびそれら
を開放し、そしてより容易に糖化しうるように殿
粉を露出することが必要である。スチーム法の如
き公知の方法において、この蒸解はほとんどの場
合高温のヘンゼ（HENZE）スチーマーにおいて
圧力下で行なわれ、その後圧力を解除、冷却し、
これに酵素を加えて、蒸解およびゲル化した殿粉
を糖化する。従つて、これは回分式で実施しなけ
ればならない断続的方法であつて、該方法におい
て原料をゲル化するのに150℃で約1.5〜２時間を
要する。この公知の方法は、極めて高いエネルギ
ー費を必要とすることが明らかである。

また、殿粉がヘンゼスチーマーにおいてゲル化
する前に、該殿粉に部分的量の酵素を添加するこ
とも知られており、これによつてこの酵素は昇熱
期間中すでに一定程度まで糖化反応を開始するこ
とができる。しかしながら、上記酵素はゲル化に
必要なはるか100℃以上の高温にて不活性化され、
そして完全な糖化反応が起こるためには、殿粉の
完全なゲル化後に上記酵素を補給しなければなら
ない。

殿粉または殿粉含有産物を実質的なエネルギー
の省力化を計つてゲル化する方法は、ドイツ特許
第1922932号より公知であり、この方法はスチー
ムおよび殿粉懸濁液をホモジナイザーの中心部に
同軸に導入することが特徴である。この方法は、
実用上極めて有用で且つ有利であることがわかつ
たが、これは殿粉のゲル化が剪断力およびキヤビ
テーシヨン力の高密度のゾーンやスチームの均一
な強烈分布において起こり、しかも一方におい
て、通常は連続して増大すると思われる粘度の不
変減少が、当該方法の展開に伴つて起こるためで
ある。この公知方法において、ホモジナイザーと
して特に、円錐台形の形状を有し且つハウジング
内で回転するローターを持つハウジングから成
り、並びにその発生面には同軸リング（これらは
段付直径を有し、且つローターと反対のハウジン
グの内壁の同種のリングと共にそれぞれぐらぐら
している（being staggered））が設けられている
装置を首尾よく用いることができる。この公知方
法に関し、例えば、大気圧をわずか1.4バール越
える蒸気圧および8KWhの電力需要の下で、180
Kg／hrの天然ジヤガイモ殿粉を完全にゲル化する
ことは可能である。

さて、この方法の使用に関して、同時にエネル
ギー費を減少させながら、殿粉の複雑で付随的な
予備糖化反応を連続的に高濃度で予め実施するこ
とが可能であり、そのため殿粉または殿粉含有原
料からアルコールを、改良し且つ以前よりも有利
な方法で回収できることが驚くべきことに見出さ
れた。

殿粉または殿粉含有原料からのアルコール製造
の新規方法は、好ましくは微粉砕した殿粉または
殿粉含有原料の水性懸濁液をα−アミラーゼと共
にホモジナイザーの中心部に同軸に導入し、同時
にホモジナイザーにスチームを供給して、80〜
120℃、好ましくは90〜100℃の範囲の温度で超微
粒分布の酵素と共に機械的および熱的に急激にゲ
ル化させ、引続きゲル化した殿粉を70〜80℃の範
囲の温度に保持せしめてそれを液化および予備糖
化し、次いで液化および予備糖化した殿粉を50〜
60℃の範囲の温度に連続して冷却し、そしてβ−
アミラーゼおよび必要または所望ならばα−グル
コシダーゼを加えてグルコースに分解せしめ、最
後に得られる芳香性マツシユをそれ自体公知の方
法で発酵させることを特徴とする。

この方法において、上記ホモジナイザーは、好
ましくは上述したもので円錐台の形状を有し且つ
ハウジング内で回転するローターを持つハウジン
グから成り、並びにその発生面には同軸リング
（これらは段付直径を有し、且つローターと反対
のハウジングの内壁の同種のリングと共にそれぞ
れぐらぐらしている）が設けられているタイプの
装置であつてよい。

本発明に係る当該方法を実施する場合、殿粉懸
濁液をホモジナイザーに導入する前に、該懸濁液
にα−アミラーゼを直接添加することが望ましい
ことがわかつた。しかしながらまた、殿粉懸濁液
およびスチームをホモジナイザーの中心部に同軸
に導入し、その間同時にα−アミラーゼをノズル
を介して当該装置にスプレーすることも可能であ
る。両方の場合において、懸濁液に含まれるかま
たはノズルを介して導入される酵素は、ホモジナ
イザー内に設定される例えば95℃の温度において
殿粉懸濁液中を極めて微細に分配され、その間殿
粉自体は剪断力およびキヤビテーシヨン力の作用
下で機械的および熱的ににわかにゲル化するであ
ろう。

次いで、この得られるゲル化した殿粉は70〜80
℃の範囲の温度にしばらくの間保持せしめられ、
これによつてそれは液化および予備糖化される。
この段階で、ゲル化した殿粉に冷却を付与し、且
つ同時になお該殿粉を希釈する冷水を、ゲル化殿
粉に添加すればよい。ゲル化した殿粉を冷却し、
および要すれば同時に希釈する前に、該殿粉を約
15分間保持せしめることが望ましいことがわかつ
た。液化および予備糖化した殿粉を50〜60℃の範
囲の温度に冷却した後、β−アミラーゼおよび要
すればα−グルコシダーゼを添加して、殿粉をグ
ルコースに分解しおよびいわゆる芳香性マツシユ
（sweet mash）を付与し、最後に該マツシユを
それ自体公知の方法で発酵させてアルコールを生
成する。

本発明に係る方法は主に、殿粉または殿粉含有
原料からアルコールを回収する従来の常法と比較
して多大の利点を有するもので、即ち本発明方法
によれば、殿粉のゲル化および予備糖化反応の連
続操作を可能とするが特に極めて実質的なエネル
ギーの省力化を可能とし、そしてとりわけ、従来
の常法におけるわずか20％の乾燥物質と比較し
て、実質的により高い濃度で操作する可能性が付
与され、これは40％までの乾燥物質がゲル化を行
なうのに可能であるからである。

以下に示す実施例によつて、本発明を更に説明
する。

実施例 殿粉含有原料（例えばトウモロコシまたはタピ
オカ粉）を連続的に比例配分し、同時に水100Kg
当り44Kgまでの固形分となる割合で熱交換器から
スクリユーモノポンプに温水を供給して、濃度約
40％の乾燥物質を生成する。同時に、固形分に基
づくα−アミラーゼの１〜２％溶液を上記スクリ
ユーに配分する。同時にスチームを供給しなが
ら、このバツチをホモジナイザー（例えばサプラ
トン機（SUPRATON machine））の中心部に
同軸に導入し、ここで約95℃にて機械的および熱
的ににわかにゲル化せしめる。

しかしながら、上記酵素溶液はスクリユーポン
プに配分するよりはむしろポモジナイザーに直接
ノズルを介して噴射することも可能である。

ゲル化した殿粉はその中に微細に分配する酵素
を含有し、次いでこれをホモジナイザーから取出
し、約15分間保持せしめ、これによつて殿粉を、
その鎖長を縮少しおよびある程度に予備糖化しな
がら液化する。引続いて、同時に冷水を加えなが
らこれを約55℃に冷却および希釈し、その後β−
アミラーゼおよびα−グルコシダーゼを加え、約
１時間で殿粉をグルコースに分解する。得られる
芳香性マツシユを冷却し、次にそれ自体公知の方
法で発酵させることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 殿粉または殿粉含有原料の水性懸濁液をα−
   アミラーゼと共にホモジナイザーの中心部に同軸
   に導入し、ホモジナイザーにスチームを供給し
   て、80〜120℃の範囲の温度で超微粒分布の酵素
   と共に機械的および熱的に急激にゲル化させ、ゲ
   ル化した殿粉を70〜80℃の範囲の温度に保持せし
   めてそれを液化および予備糖化し、次いでゲル化
   および予備糖化した殿粉を50〜60℃の範囲の温度
   に冷却し、そしてβ−アミラーゼおよび必要また
   は所望ならばα−グルコシダーゼを加えてグルコ
   ースに分解せしめ、最後に得られる芳香性マツシ
   ユをそれ自体公知の方法で発酵させることを特徴
   とする殿粉または殿粉含有原料からのアルコール
   の製造方法。 ２ α−アミラーゼを含有する殿粉懸濁液をホモ
   ジナイザーに導入する特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ３ α−アミラーゼをノズルを介してホモジナイ
   ザーに噴射し、その間殿粉懸濁液およびスチーム
   をホモジナイザーの中心部に同軸に導入する特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ ゲル化した殿粉を冷却しながら同時に冷水で
   希釈する特許請求の範囲第１項乃至第３項のいず
   れかに記載の方法。 ５ ゲル化した殿粉を冷却する前に約15分間保持
   せしめ、および所望ならば同時に希釈する特許請
   求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の方
   法。