FR 2000580 A1 19690912 FR 6900988 A 19690121 69 00988 L 2000580 L'invention se rapporte à un procédé de fabrication du (a-D-glucopyranosyl)-4-D-sorbitol ©u maititoi, qui est le produit de réduction du maltose par 1hydrogène scîss haute pression» Le maititoi a jusq«* à présent été préparé par procédé 5 consistant à éliminer la dextrine, par exemple par fractionnement à l'alcool, du maltose» d'une pureté de plus de 60%, obterns par décomposition de l'amidon par l'amylase du malt j par recristallisation répétée du maltose débarrassé de la dextrine, on obtient un maltose d'une pureté d'environ 90$, que l'on réduit ensuite au 10 moyen d'hydrogène sous haute pressiez. Mais ce procédé présente l'inconvénient d'être coûteux, de fournir dos rendements faibles et de ne pas se prêter à une exploitation industrielle. Le procédé de la présent® invention permet d'obtenir le maititoi de façon économique et avec des rendcEcnts élevés, à 1' 15 échelle industrielle. Le nouveau procédé consiste à scinder les amidons de structure ramifiée par l'action d'a-glucosidases-1,6 (iso-amylase et pullulanase), convertir ensuite les amyloses à chaînes droites, obtenues, en maltose, par l'action de P-asylase, et à hydrogéner 20 le produit très riche en maltose, ainsi formé, pour le transformer en maltitel. Les glucidases, utilisées suivant l'invention, peuvent itre obtenues par la culture de souches d'Aerobacter aerogenes. Elles possèdent un# activité spécifique, entraînant la rupture des 25 liaisons «-glucosidiques-1,6 dans l'amylopectine de l'amidon, et permettent ainsi à la 0-amylase, appliquée subséquemment, de donner du maltose d'une pureté voisine de IOG-&. Ce qui suit illustre l'invention de façon non limitative. 30 A titre comparatif, dans une expérience A, on liquéfie une bouillie à 1056 d'amidon de patate douce, par l'a-amylase, jusqu'à un indice de dextrose B.E. = 2t7%s on ajoute 25 unités de 0-amylase par g d'amidon, et on saccharifie ensuite le mélange à 55*C pendant 16 heures!. Dans uneautre expérience B, on effectue 35 une saccharification semblable, avec addition de 25 unités de P-araylase et 10 unités d'a-glucidase-1,6, par g d'amidon. Les compositions des solutions saccharifiées obtenues sont indiquées ci-après. Solutions saccharifiées 40 Ç£SË2£Îii2S _ Maltose Glucose Mal^££jos^ Textrine A 69,6# 1,1# 3,5# 25,7# B 90,4# 0,4# 1,3# 7,9# On voit qu'avec la P-amylase seule (A) la teneur en maltose n' 45 est que de 69,6#, tandis qu'en présence de glueidase (B) cette BÂD ORIGINAL 69 00988 2 2000580 teneur dépasse 905&. Pour hydrogéner le maltoses on prépare une solution à 40-6056 de celei-ei dans l'eau, et on utilise coeues catalyseur» 8 à IO^j par rapport à la oelytion aqueuse5 de aieksl ds Ransy, vendu 5 sous la dénomination commerciale de"N 154" pas la Société dite Nikki Kagaku. L'hydrogène est injecté dans la solution sous une pression de 20 à 100 kg/cm , tandis que la température est graduellement élevée à 100°-120°C. Il peut arriver que le pH de la solution s'abaisse, au cours"de cette opération, et que la réaction se 10 ralentisse. Il se produit alors une décomposition du maltose et le rendement en maititoi baisse à environ 9Qj», ar#ac formation d'environ 8% de sorbitol. On peut améliorer le rendement en maititoi, en ajustant le fil au cours de l'opération, mais cela ne pexaet d'élever que légèrement le rendement à 93%« Par contre- l'addition de 15 carbonate de calcium» coisme agent de-neutralisation» en particulier ' à la dose de 0,06 à 0,35c du maltese initiais le rendement peut monter à plus de 96% de aaltitol de pureté satisfaisante, avec formation de 1,6% de sorbitol. Dans un exemple de réalisation de l'invention, on a dé-20 composé par la chaleur 100 tg d5ssidoa déshydratés sous forme d'une solution aqueuse à 3^ ; la structure reaifiée do la dextrine fut ensuite transformée sn chaîna droite» par addition d'a-glucosidase -1,6s puis on effectua la saccharification par la P-amylase. Par décomposition totale de l'amidon, on a obtenu ainsi 103 kg de mal— 25 tose, d'une pureté de 95%, fournissant, par hydrogénation, 103,5 kg de maititoi, d*une pureté de 95%. Lorsque la sacchsrificaiion est effectuée sans addition de g.lucosidases et seuleaont avec 1s P-aîaylases le maltose est décomposé dans la solution eaccharifiée» en oc- et j5~dextrines rési-30 duelles. L'analyse par chrometoqraphia sur papier des divers sac-charides montre que le produit contient 50% de caltose, 20$ de dextrine et 20% d'oligo-saccharidec. Par hydrogénation de cette solution saecharifiée, on obtient 102 kg d8un produit de réduction qui est un mélange d'alcools 35 dérivés du sucre, de 5£$ de maititoi» d'oligo-saccharides et de dextrine, dont il est'difficile dsextraire un aaltitol de pureté élevée. Pour obtenir du maititoi de haute pureté, sans l'emploi de glucidasess il est nécessaire d'extraire le maltose de la solu-40 tion saccharifiée par fractionnement à l'alcool,, puis de le recristalliser, à plusieurs reprises. Mais on n'obtient ainsi que 3 kg de maltose d'une pureté, semblable à celle du maltose obtenu selon l'invention (c'est-à-dire de 95%), fournissant, après hydrogénation, seulement 3 kg de maititoi à 95%. On voit que ce procédé est coÛ-45 teux, d3un rendement médiocre et non industriels contrairement au BAD ORIGINAL, 69 QG968 3 ;C,-058C procédé de l'invention, qui permet la fabrication aisée et à bas prix, d'un maititoi de pureté élevée, avec un excellent rendement. Selon les procédés antérieurs, on prépare le maltose à partir d'amidon par solubilisation ou liquéfaction de ce dernier 5 et saccharification du liquide, par addition de malt, c'est-à-dire d'un mélange d'à- et p-amylases. Mais ces procédés ne permettent que d'obtenir une teneur de 50 à 60%, au plus, de maltose dans les produits saccharifiés, qui contiennent, en général, des pourcentages élevés de protéines et de dextrines résiduelles. Ces produits, 10 de faible teneur en maltose, et teneur élevée en impuretés, sont de ce fait très difficiles à purifier par simple recristallisation. La cause de l'amylolyse incomplète de l'amidon en maltose, dans ces procédés connus, est due à la production de dextrines résiduelles, comportant des liaisons de groupes cr-glucbside-1,6. 15 Le procédé de l'invention permet d'éviter cet inconvénient et d'obtenir un maltose de haute pureté, avec un rendement élevé, à partir de l'amidon, par décomposition sélective de ces liaisons glu-cosidiques, contenus dans l'amylopectine, un des constituants de l'amidon ; ces liaisons, contenues dans les chaînes de l'araylopec-20 tine de structure moléculaire ramifiée, sont détruites par l'action spécifique de l'a-glucosidase-1,6, qui transforme ainsi les molécules d'amylopectine en molécules de type amylose, en chaînes droites, uniquement composées de liaisons a-glucoside—1,4,, qui facilitent l'action de la p-amylase. 25 Lorsque l'araylase est entièrement composé de glucoside susindiqué, à chaînes droites, il est complètement décomposé sous l'action de la p-amylase, enzyme dont l'action s'exerce sélectivement sur ce type de liaisons des molécules d'amidon. Dans l'amylopectine de structure moléculaire ramifié, contenant des groupes 30 glucesidiques déeomposables par la p-amylase,, la présence de liaisons a-glucoside-1,6 inhibe cette décomposition et arrête la réaction, avec formation de dextrine dite "résiduelle". Selon la présente invention, par addition d'a-glueûsidase-1,6, pendant ou après la réaction de la P-araylase sur la solution d'amidon, les a-35 glucosides-1,6 sont sélectivement décomposés, ce qui permet d'évi-' ter leur effet inhibiteur. Les a-glucosidases-1,6 dérivés de levures et de plantes, connues sous le nom d'isoamylase ou R-enzymes, ne présentent pas une activité suffisante pour convenir pratiquement au procédé 40 de l'invention. La pullulanase (Biochenj. Z. 334, 79-1961), légèrement plus active, a été utilisée pour l'étude de la constitution des amidons, mais on ne connaît que son action sur des solutions très diluées, de 1% ou moins, d'amidon, sans possibilité d'applications industrielles. Les a-glucosidases-1,6, convenant au procédé 45 industriel de l'invention-, sont les enzymes très actifs, provenant 69 00988 4 IOÛ058O des souches de bactéries appartenant aux espèces Escherichia, Pseudomonas, Lactobacillus, Micrococcus, Nocardia etc. parmi lesquelles on a choisi en particulier les bactéries Pseudomonas et Lactobacillus. Les propriétés et la spécificité des enzymes, ain-5 si obtenus, diffèrent quelque peu et on peut, selon l'invention, les employer seuls ou en mélanges. Un mélange constitué par la pullulanase avec l'enzyme produit par une souche de l'espèce Pseudomonas donne de bons résultats. Les amidons ordinaires, comme ceux de maïs, de pomme de 10 terre, de patate douce, de blé, etc. conviennent à l'invention. Leur solubilisation s'obtient par chauffage de l'empois d'amidon à 100®-180°C, ou par addition d'a-amylase et liquéfaction par la chaleur, ou par une faible acidification, suivie de solubilisation par la chaleur. Dans tous les cas, la dissolution thermique s'aceoa-15 pagne d'une scission des molécules d'amidon en molécules plus petites ; c'est ainsi que, même dans le cas d'amylolyse totale d'amidon par la p-amylase, les molécules formées d'un nombre pair de motifs de glucose, sont décomposées en molécules de maltose contenant chacune deux motifs de glucose, livrant du maltotriose ou glu-20 cose par molécule d'amidon liquéfié. Plus les molécules provenant de l'amylolyse totale de l'amidon sont petites, plus la teneur en maltose de cet amidon est faible et, en conséquence, un indice D.E. faible de l'amidon dissous est préférable. D'autre part les réactions des p-amylase et a-glucidase-25 1,6 sont facilitées par l'amylolyse et la dilution de la solution d'amidon. Par conséquent, on poursuit l'amylolyse de l'amidon jusqu'au point extrême, où la saccharification peut encore s'effectuer : à ce point de vue, la valeur de DE de l'amidon dissous ne doit pas dépasser 5, et elle est de préférence entre 1 et 2. Lorsque la 30 solubilisation dé l'empois d'amidon est obtenue par la chaleur, en l'absence d'enzyme, on chauffe de façon continue, à ou au-dessous de 180°C tout en agitant, pendant un temps réglé pour donner DE d'environ 1 à 2. En présence d'enzyme de solubilisation, on chauffe de façon continue entre 85° et 95°C, en tenant compte de la désac-35 tivation de l'enzyme par la chaleur, et la durée doit être inférieure à quelques minutes, pour obtenir un DE satisfaisant. Dans la solubilisation par les acides, la valeur de DE tend à s'élever de façon excessive, et dans ce cas, on chauffe l'amidon, tout en ajustant le pH entre environ 3,5 et 4. 40 La viscosité des solutions d'amidon, obtenues selon l'un quelconque de ces procédés, est très élevée, et c'est ainsi que pour des concentrations de 20 à 30% d'amidon, particulièrement.utiles pour les applications industrielles, les solutions se transforment en gels au refroidissement, et la rétrogradation qui en résulte, 45 des molécules d'amylase, inhibe la réaction de l'enzyme de sacchari- 69 00988 5 fixation. Même en l'absence d'une telle rétrogradation, la concentration de l'amidon ne doit pas atteindre 3056, car l'action de la P-amylase semble alors inhiber le substrat l'en conséquence, les solutions d'une concentration de 10 à 20%* dâunaaidon conviennent à 1' 5 invention. Comrae déjà raentienné, 1 *arsidcm solubilisé- est facilement rétrogradé j il est donc essentiel de le traiter rapidement, avant diminution de sa viscosité par amylolyse de l'enzytse de saccharifi-cation (p-amylase) et de l'a-glucesidase-1,6, et de maintenir sa 10 teaç>érature aussi élevée que possible. Pour cela l'enzyme doit être immédiatement ajouté à. la solution d'amidon gélatinisée, instantanément et continuellement refroidie» Il est avantageux d'ajouter d'abord une partie de l'a P-amylaseâ ou d'un enzyme relativement résistant à la chaleur» provenant d'une souche de l'espèce Laetoba-15 cillus, par exemple Lactobacillus çayosdi (ATCC 8289) ou piantarura (ATCC 8008), à une température relativement élevée9 d * environ 60*C, puis, après diminution de la vi*cavité, on ajoute le reste de l'enzyme. Il est aussi important, »tt cours de la saecharificatiorî de 1* araiden, d'opérer une préconversien primaire d'environ 20 à 60 minu-20 tes, de fagon qu'un mélange d'enzymes de nature et propriétés différentes puisse être effectué, puis de refroidir la solution à 45*-50*C, et enfin, après addition du reste des enzymes, de transférer le'mélange dans le réacteur de saccharifieatioiï. La viscosité étant encore élevée à ce moment, la présaccharificatîon secondaire est, 25 de préférence, effectuée pendant une durée d'environ 1 à 4 heures. • La saccharificatien est alors considérable^ et la viscosité diminue, ce qui permet d'introduire une solution très visqueuse, en même temps que l'oxygène, dans un grand volume d'une solution moins visqueuse. On évite ainsi la rétrogradation, et on diminue la visco-30 sité de la solution tout en la maintenant à une* température convenable, par refroidissement dans le récipient de présaccharification. La solution est ensuite pompée, dans le récipient de saccharîfica-tion, pour y être saccharifiée en discontinu. La durée de la saecha-rification étant de 2 à 3 jours, on maintient la température de la 35 solution à 45°-50°C, et on ajuste le pH à.4,5-6,0. La solution saccharifiée, ainsi obtenue, est transformée en sirop contenant 92 à 94% de maltose, et environ 5% de glucose, maltotriose etti. } le sirop, filtré et purifié selon les procédés usuels, donne une solution sucrée, claire et incolore. 40 Dans certains cas, il peut subsister de très petites quan tités de dextrine de haut poids moléculaire qui rendent la filtra-tion et purification difficiles;. Cela peut être dû à la limitation voulue, apportée à la solubilisation de l'amidon, en vue d'une teneur plus élevée en maltose. On peut alors faciliter la filtration, 45 en ajoutant une petite quantité d'a-amylase au cours de la sâccha- 69 00988 6 2000580 çification, pour décomposer la dextrine. Le maltose purifié est ensuite hydrogéné sous pression, en autoclave, ers présence d'un catalyseur5 pour fournir le maititoi pur désiré 5 propriétés caractéristiques de cet agent édulcorant, 5 sont indiquées ci-aprèsc I - Edulcoration - Des essais sur le goût sucré, présenté par cette substance, montrent que la douceur est égale et modérée„ et se dissipe rapidement, sans laisser d'arrière goût poisseux. Elle est plus forte que celle du sucre de raisin, et d'environ Tb% de la dou-10 ceur du sucre de canne. Des essais statistiques, basés sur les observations de 30 examinateurs donnent les résultats suivants. A 1 Différence essentielle. Déterminée par un essai de préférence, ■ double sur la base de s 15 Equation #57*N où X2 - résultat d'éssais statistiques d'un individu, - nombre de réponses correctes, &2 - nombre de réponses fausses, 20 N « + a2 2. Tableau des valeurs de ¥.~~" (degré de liberté * i) Niveau de signification ? 20% IG# b% 1% 0,13» X.2 .... . 19642 2-706 3.841 6,635 10,827 25 3i. En considérant la différence essentielle avec le niveau de' signification de 5%. ou de 1%, on trouve s :t2>6,635 1%, oui 6,63 ^ 3,84 5^.3 o«i x^-^3,84 Mon 30 B : Résultats des essais. 1!« Essais de douceur sur d-glucose» d-fructose8 sucrose et ma Xt xtoX « On répète au moins 5 fois .Cessai décrit ci-dessus pour chacune des déterminations du pouvoir édulcorant. 35 Concentration Sucres comparés au maititoi d-Fructose d-Glucose Sucrose 7£$ 42,78 6-,02 28,46 35% 17j86 3813 15,86 2CFÂ 28,14. 1.59 12,57 40 10% 20,16 0^083 8,37 D'après ces résultats3 les substances examinées peuvent être classées dans l'ordre suivant de pouvoir sucrant décroissant ï d-fructose^ sucrose> maititoi>d-glucose 69 00988 2000580 7 2. Pouvoir édulcorant comparatif du maititoi et du sucrose. Pour éliminer tout effet de viscosité, on prépare une solution aqueuse à 35% du maititoi et on la compare à des solutions aqueuses de sucrose de différentes concen-5 trations. Les résultats obtenus sont t concentration Sucrose x 5 % 21,01 10 21,01 10 15 21,01 18 17,28 " 20 8,63 25 3,67 30 2,83 15 On voit que l'édulcoration d'une solution aqueuse à 35 % de maititoi est égale à celle d'une solution aqueuse à 25% de sucrose. II - Non cristallinlté - Le maititoi est à 100% soluble dans l'eau. Mése une solution aqueuse concentrée, contenant par exemple 80% de 20 maititoi, ne cristallise pas, mais constitue un liquide visqueux. De plus, 1« maititoi est une substance intéressante pour empêcher la cristallisation d'autres sucresu C'est ainsi par exemple que le sucrose ou le dextrose, mélangé au maititoi, ne cristallise pas. III- Pouvoir nutritif nul - Tandis que le maltose est facilement 25 décoaposé par divers enzymes, le maititoi n'est presque pas attaqué et ne subit qu'une perte de quelques pourcents*. Pour mesurer cosaparative*ent le degré de décomposition du maititoi et du maltose, on utilise l'araylase saccharogénique provenant d'une souche de 1* espèce Rhizopus, un enzyme extrait du pancréas du porc et l'enzyme 30 obtenu par relargage d'une solution d'extrait de levure autolysée. Les conditions expérimentales sont décrites ci-après : 1. Activité des enzymes utilisés - A. Amylase saccharogénique de Rhizopus. (vendu par Araano Seiyaku Co.) 35 (1) m s 8 u/ml (SA : 120 u/ml) (2) MA î 0.8 u/ml (SA : 12 u/ml) B. Enzyme du pancréas du porc : MA : 0,17 u/ml C. Enzyme d'extrait de levure autolysée s 40 lift : 0,07 u/ml 2. Conditions de l'action enzymatique. A. Composition de la solution réactive à l'amylase saccharogénique de Rhizopus : Solution à 1% de maititoi ou de maltose 5 ml 45 Solution tampon d'acide acétique 69 00988 2000580 8 M/10, pH 5,0 4 ml Solution enzymatique 1 ml Température de réaction - 40°C. B. Composition de la solution réactive à l'enzyme du 5 pancréas du porc : Solution à 1% de maititoi ou maltose 5 ml Acide phosphorique M/lO, pH 7,5 solution tampon 4 ml Solution enzymatique v 1 ml 10 Température de réaction - 40°C. O. Composition de la solution réactive à l'enzyme de levure autolysée : Solution à 1.% de maititoi ou maltose ........... 5 ml Acide acétique M/lO, pH 6,5 15 solution tampon ' ;.... 4 ml Solution enzymatique 1 ml Température de réaction - 35°C. 3. Mesure des vitesses de décomposition. On détermine le pouvoir réducteur d e chaque solution réac-20 tive en fonction du temps, et on l'exprime en glucose, selon la méthode de Lehmann - Schawl ; les valeurs obtenues représentent la saccharification directe en fonction du temps. En outre, on ajoute 1 ml d'une solution à 25% d'acide chlorhydrique à chacune des solutions, on hydrolyse l^éiélange de façon usuelle dans l'eau bouillan-25 te, pendant 1 heure, puis on mesure à nouveau le pouvoir réducteur, comme décrit ci-dessus. Les valeurs obtenues représentent la saccharification totale. Le taux de décomposition est égale à 100(s^-sQ):(S-sG)%, où s^. désigne la saccharification directe au temps t, sQ la saccharifica-30 tion directe, au temps zéro, S étant la saccharification totale. 4'. Résultats A. Décomposition par l'amylase du Rhizopus : MA : 8u/ml MA ; 0.8 u/ml V% V% V% V% 35 Temps du maititoi du maltose du maititoi du maltose 15» - 93,5 - 24,2 30' 5,1 96,8 - 48,2 1 h 5,6 96,8 1,4 58,3 3 h 6,0 97,6 1,9 91,4 40 5 h 6,0 100,0 2,3 99,4 69 0098?» , 2000580 Bt. Décomposition par l'enzyme du pancréas du porc s Temps V% V% MuuwmaMao csig, nm"iy (heures) du maititoi du maltose 1 - 16,7 5 2 6,7 27,4 20 8,5 82,1 45 9*05 94,O 120 9,96 98,5 C. Décomposition par l'enzyme de levure autolysée ; 10 Temps V% V% (heures) du maititoi du maltose 1 Ot9 12,8 2 1,7 24,7 3 3,8 32,0 15 4 5,5 39,8 5 8,5 45,1 7 12,4 67,0 Le maititoi ne présente aucun pouvoir calorique et sa valeur nutritive est nulle, car il n'est ni digéré ni absorbé par les organes 20 digestifs des animaux supérieurs, comme il ressort de l'essai suivant sur lapin vivant. Dans les intestins de lapins, à jeun depuis 24 heures, cousus à leurs deux extrémités, on injecte 50 ml d'une solution aqueuse à 20 % de maititoi ou d'une quantité équimoléculaire de solution de su-25 crose. Après plusieurs heures, les sucres ou alcools, dérivés des sucres, subsistant dans les intestins sont mesurés» Tandis que 90 % du sucrose injecté a disparu par absorption et digestion, le maititoi est présent en totalité, ce qui prouve l'impossibilité pour les organes digestifs de l'absorber et digérer. On trouve aussi que 30 le maititoi ne présente aucun effet nuisible ou irritant, car les parois de l'intestin l'ayant contenu ne présentent aucun signe de congestion. Des essais récents montrent que le xylose et le sorbitol, connus tous deux comme agents édulcorants non nutritifs, sont en 35 fait métabolisés et ne peuvent être considérés comme non calori-• ques au même titre que le maititoi. Ainsi, le maititoi n'est pas un aliment , mais il améliore le goût et la consistance des aliments, en les sucrant. Pour ces raisons, il constitue un additif de valeur pour la préparation de 40" boissons et aliments non caloriques IV-Hvaroscopicité et viscosité - La structure chimique du maititoi permet de prévoir ses remarquables propriétés de fixation de l'humidité et de viscosité. Ces propriétés le rendent apte à servir d'additif stabilisant pour les condiments, 45 les colorants etc. 69 00988 10 2000580 {.a viscosité du maititoi est élevée, comme le centrent les données suivantes, concernant une solution à 70%, à différentes températures i à 22°C 274 cps. 5 30" 167 40 94,5 50 60 59 40,3 V - Stabilité thermique -10 Le maititoi est très stable à la chaleur. Lorsqu'on le chauffe directement s il ne subit aucune coloration jusqu'à 200°C et ne se colore que légèrement au-dessus de 200°Cd De plus, sa solidification est lente au refroidissement. ' Grâce à ses propriétés édulcorantss et à son pouvoir nu-15 tritif nul, le maititoi présente des avantages diététiques évidents et trouve une application intlrèssante dans la préparation de boissons non alcoolisées et gazeuses, jus de fruits artificiels, surtout concentrés, boissons à base acide lactique, comme par exemple celles qui sont vendues sous les dénominations commerciales tel— 20 les que "calpis*s "cidres", aeolasa etc. La substitution du maititoi au dextrose, au sucsrose ou sa sirop d' amidon, dans les beiséôns sucréess permet le remplacement de ces carbohydrates par une substance non nutritive, ce qui est avantageux non seulement du point de vue diététique,, mais encore poer l'amélioration du goût, de la 25 viscosité et pour maintenir le parfum des boissons, sans laisser d'arrière goût indésirable» L'emploi du maititoi daas les pâtisseries et en confiserie présente les mêmes avantages» De plus, grâce à ses qualités d'hygros-copicité et de non cristallisation, il permet d"éviter la dessica-30 tion et la cristallisation, qui se produisent sou-vent avec 1 *emploi du sucrose» Sa bonne stabilité thermique permet en outre d'éviter la coloration des bonbons et pâtisseries par la chaleur, et les protège contre les craquelures et déformations dues au refroidissement après cuisson. Enfin il améliore les rendements, empêche la perte 35 du goût ou parfum et permet la conservation des aliments pendant des temps prolongés. Dans la préparation des gelées, cet ingrédient non nutritif permet aussi d'éviter toute coloration ou altérations indésirables* tout en conférant ses propriétés de fixation de l'humidité. 40 L'invention est illustrés par les exemples non limitatifs qui suivent. Le dessin annexé représente schématiquement un appareillage pour la fabrication continue du maltose. Dans un réservoir d'alimentation 1 d'empois d'amidon, on 45 ajusta la concentration et le pH de la bouillie» ainsi que la quanti 69 00988 2000580 té d'enzyme solubilisante devant être ajoutée. La bouillie est pompée dans le récipient de dissolution 2, muni d'un agitateur à lames, dans;lequel elle est chauffée à la vapeur, à une température constante, sous agitation vigoureuse, jusqu'à sa gélatinisation uniforme. 5 Plusieurs réservoirs 3 sont destinés à dissoudre l'amidon jusqu'à la valeur optimale de l'indice de dextrose DE ; la température y est maintenue constante à l'aide de jaquettes. L'amidon liquéfié est ensuite déchargé, à travers une vanne, dans un refroidisseur instantané 4, sous pression normale, où il est refroidi à environ 100°C ; 10 il est immédiatement injecté dans le refroidisseur instantané'à vid« 5, où il est refroidi à une température prédéterminée» Le liquide refroidi est ensuite pompé, dans le premier mélangeur L'enzyme est continuellement transféré dans le liquide, soit par le fond du refroidisseur 5, soit directement dans le mélangeur 6. Lorsqu'on a-15 joute la totalité de l'enzyme en une fois, la solution du mélange saccharifié est transférée par le fond du mélangeur 6 dans le récipient de saccharification 8 où la saccharification s'achève. Lorsqu* on ajoute l'enzyme en deux fractions, le liquide est conservé dans le réservoir 6 pendant un temps prédéterminé, puis on le transfère 20 en continu, par le fond de 6 dans le mélangeur-bouilleur 7, où il est conservé pendant qu'on ajoute en continu la seconde portion de l'enzyraé. Après une certaine durée de conservation dans 7, la solution est envoyée dans le réacteur de saccharification 8. Le mélange avec l'enzyme et le chauffage dans les récipients 6 et 7 sont effec-25 tués à l'aide d'agitateurs puissants et d'échangeurs de chaleur, dont ces récipients sont pourvus. Dans la mise en oeuvre de l'opération l'eau est d'abord introduite sous un débit prédéterminé, et les températures des pièces de l'appareillage sont automatiquement réglées aux valeurs désirées, 30 puis on ajoute l'enzyme, l'eau est remplacée par la bouillie d'amidon et on procède à la saccharification. Les enzymes solubilisants C utilisés sont des variétés commerciales d'o-aœylase bactérienne, tandis que l'enzyme extrait du blé sert de P-amylase. Comme a-glucosidase-1,6, c'est-à-dire enzymes 35 de déramification, on emploie s la pullulanase (P) produite par des Aerobacter aerogenes, un enzyme (I) provenant des Pseudomonas amylo-deramosa (ATCC 21262) et l'enzyme (L), du Lactobacillus plantarum (ATCC 8008). L'activité de chaque enzyme est déterminée comme suit. Fbur 40 l'a-amylase, on place dans plusieurs tubes à essai, de diamètre intérieur de 18 mm, une solution mixte composée de 1 g d^amidon de pommes de terre (exprimé en produit sec), 1 ml de solution tampon d'acide acétique 0,1 M, et 8 ml d'eau, et on ajoute, dans chaque tube, 1 ml de solutions d'enzyme à différentes concentrations. On chauffe 45 les tubes dans l'eau bouillante, tout en les secouant vigoureusement, 69 00988 2000580 12 et, après gélatinisation de l'amidon, on les maintient à 65®C pendant 15 minutes, puis on les remet dans l'eau bouillante pendant 10 minutes, pour désactiver l'enzyme. Après refroidissement dans l'eau à 17°C pendant 3 minutes, on ajoute 1 ml d'une solution de fuchsine 5 à 0,1% dans chaque tube, qui, après bouchage, est renversé deux fois de bas en haut. Parmi les solutions présentant une coloration uniforme, sans aucun voile, on choisit celle dont la concentration en enzyme est la plus faible, et son activité sert de terme de référence 1. 10 Pour mesurer l'activité de la P-amylase, on fait réagir à 40°C, pendant 30 minutes, un mélange composé de 5 ml d'une solution' à 1% d'amidon soluble, 4 ml de solution tampon d'acide acétique 0,1M et 1 ml de solution d'enzyme de concentrations variables. Le sucre réducteur, ainsi produit, est estimé en maltose } l'activité de 15 la solution d'enzyme, ayant fourni 10 mg de maltose, est prisQ^comae référence 1. Pour mesurer l'activité de l'a-glucosidase-l,6, on fait réagir à 40°C, pendant 30 minutes, un mélange composé de 1ml de solution d'enzyme, 5 ml de solution à L% d'amidon de riz glutineux solu-20 ble, et 1 ml de solution tampon (pH = 6,0) d'acide acétique 0,5 N. On verse 0,5 ml de la solution réactive dans, une solution mixte, composée de 0,5 ml d'une solution 0,01 N d'iode^riodure de potassium et de 15 ml d'acide sulfurique 0,01 Ni. La couleur du mélange vire immédiatement au pourpre bleuâtre?. Après 15 minutes, le coefficient d'ex-25 tinction de la couleur est mesuré avec une lumière de longueur d'onde de 620 millimicrons, et on calcule la différence entre la valeur mesurée et celle qui est obtenue immédiatement après la réaction. L'activité de la solution d'enzyme donnant une différence de 0,01 est prise comme référence 1. 30 Après saccharification, la solution de sucre est chauffée et l'enzyme est désactivé, puis la solution est décolorée et purifiée par filtration sur charbon actif et résine échangeuse d'ion!# Apre» concentration, le rendement sec est mesuré, puis la composition- de saccharide est analysée par chromatographie sur papier. 35 Les produits de départ sont l'amidon de patate douce, dans les exemples 1 à 3 et 7 et l'amidon de maïs dans les exemples 4 à 6. L'amidon de patate douce est solubilisé en continu, à 90°C, par addition d'a-amylase, à la vitesse de 10 unités par g. d'amidon. Après 1 à 2 minutes, le liquide est décomposé à un indice DE d'environ 1 à 40 2%. La température est ensuite élevée à 120°C, pour désactiver l'enzyme!. La solubilisation de l'amidon de maïs est effectuée à pH 6, par chauffage à 160°-165°C. Dans l'exemple 6, on ajoute une quantité d'acide oxalique équivalente à 0,05 % de celle d'amidon, et on chauffe à 120°C, pendant une courte durée. L'indice DE est toujours ajus-45 té à une'valeur de 0,5 à 2. 69 00988 13 2000580 Lorsqu'une présaccharification est effectuée par addition . d'une a-glucosidase-1,6 et de P-amylase en deux étapes, on utilise une température de 60* à 70°C et une a-glucosidase-1,6 (L), résistant à la chaleur, pour la première étape de présaccharification. 5 Afin de diminuer aussi rapidement que possible la viscosité de l'amidon, l'enzyme est versé de façon continue dans le refroidisseur instantané à vide 5. La deuxième étape de présaccharification, ainsi que la présaccharification en une seule étape, est effectuée par chauffage à 45°-50°C, à pH 6 et mélange rapide au moyen d'un agitait) teur puissant; La durée moyenne dè la présaccharification primaire, dans le cas de deux étapes, est de 20 à 60 minutes. Autrement la durée est de 3 à 4 heures. Dans chaque essai, le produit de saccharification est placé dans le réacteur principal, et l'opération est -effectuée de façon discontinue. La température est réglée à 45®C, 15 et le pH est ajusté à 5,5 dans le cas de l'enzyae (I) et à 6,ûdans les autres casf. La durée de la saccharification principale est de 2 à 3 jours. Le rendement en sucre, immédiatement après saecharifiea-tion, est de 983», mais le rendement final en produit cristallin n* 20 est que de 953», à cause de la perte au cours de la purification. La teneur en maltose des produits obtenus est de l'ordre de 91 h 95%» Le Tableau I donne les résultats des exemples 117. (l'abréviation Pat. sif.nifie "patate douce"}'. TABLEAU I 25 EXEMPLES 1 2 3 4 5 6 7 Amidon de : Pat. Pat». Pat. Maïs Maïs Blé Pat'. Sa concentration % ..... 30 30 25 25 25 25 lO Température de solubilisation t *C ...90-92 90-92 90-92 165 165 120 120 30 Enzyme de solubilisation a-a»y-fli-aay- a-amy- - - acide lase lase lase oxaliqpe DE de l'amidon soluble 1,8 1,5 1,5 0,9 0,8 2 0,5 lèr. préconvertisséur p 50 Enzyme î unité/g amidon p 50 p 50 L 40 P 70 I 30 p 50. p 50 35 P 50 P 30 L 40 L 50 pH 6,0 6,0 6,0 69G 5,5 6frO Temp.°C .. 45-50 70 60 65 45-50 45-50 45-50 2ème préconvertisseur Enzyme ................ - P40 p 40 I 50 - - - 40 pH - 6,0 6,0 5,5 Temp - 45-50 45-50 45-50 - - - Temps : heures ........ 48 50 48 40 50 50 Teneur en maltose ..... 93-92 93 93-94 90-93 91-93 90 87 Pour l'hydrogénation du maltose, ainsi obtenu, le produit 45 de départ, composé de 96s6^ de maltose, 0S4^ de dextrose et 3% de 69 00988 14 2000580 maltotriose, est employé» &p~-è& &* purification, sous la forme d'une solution aqueuse à 6€Q5. Le catalyseur de réduction est le nickel ds Rar«ey (N 154 de Nikki Kagaku)? utilisé sous sa forme obtenue par vois alcaline, à raison de 5 8 à lOÇo du produit de départe Les conditions de la réaction sont 2 température d'abord maintenue à 90^-100°C, jusqu'à absorption des 2/3 d'équivalents d'hydrogène; puis élévation à 125eC, pour atteindre 1®équilibre d'absorptionf. La pression est de 18 ordre de 2Q à ÎOO kg/ces a lO On ajoute G,3 à Q,5 % de carbonate de calciîisapar rapport au produit de départ» La réaction a lieu sous agitation. Les compositions des produits obtenus, avec ou sans addition de carbonate de calcium, sont indiquées ci-aprèsl. Après la fin de la réaction, le nickel de Raney est élimi» 15 né, et chaque produit obtenu est concentré, décoloré et purifié sur résine échangeuse d'ion, par les moyens usuels?» Sans CaCOj pH ajusté pii non ajusté »••••• a « 20 pH au début da la pH à la fin de 1s réaction Sucre direct en 25 excès % - Durée dé. la .réaction (heures) 795 Avec CaCOj "J> du maltose û8©6|» 0,1^5 0,2556 7,0 4,2 - 3,7 0,4 - 1, 4,3 - 3,8 t ,o 4,8 7,4 5,7 6,1 6,2 - 1,2 0,63 0,28 0,25 iû m 90,8 1,9 4S6 93 „5 1,9 8 2,1 95,9 2,0 8 1,8 96,2 2,0 8 1,6 96,4 2,0 BAD ORIGINAL 69 00988 2000580 15 REVENDICATIONS 1-. Procédé pour la production du maititoi par hydrogénation de maltose, caractérisé en ce que du maltose d'une pureté d'environ ou plus de 9CÇ& est préparé par l'action d'une glucosidase et d'amylase sur une solution aqueuse d'amidon et que ce maltose est ensuite hydrogéné sous pression. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la solution d'amidon est d'abord gélatinisée entre 80° et 180°C, ensuite soumise vers 45° à 60°C à l'action d'une ou de plusieurs a-glucosidases-1,6, jusqu'à une baisse nette de la viscosité et finalement transformé en maltose par digestion avec de. la P-amylase. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la P-amylolyse a lieu entre 45° et 55°C. 4). Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la solution de maltose, après décoloration et épuration classiques, est soumise à l'action de l'hydrogène entre 80° 2 et 150°C, sous une pression de 20 à ÎOO kg/cm , en présence d'un catalyseur d'hydrogénation, plus particulièrement le nickel Raneyu 5i. Procédé suivant une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'hydrogénation est prolongée jusqu'à fixation d'une mole d'hydrogène par mole de maltose. 6f. Procédé suivant une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la P-amylase est ajoutée dès la fin de la gélatinisation et du refroidissement de la solution vers 45° à 70°C, la glucosidase étant introduite lorsque la viscosité"a baissé du fait de l'amylolyse. T. Procédé suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la gélatinisation à chaud est remplacée par une digestion vers 70° à 95°C en présence d'a-amylase. 81. Procédé suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le pH de la solution est ajusté à une valeur de 3 à 5 pen-dans la gélatinisation. 9. Procédé suivant une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un composé peu soluble, en particulier carbonate de calcium, est gjouté à la solution pour régler le pH du milieu. 10. Procédé suivant une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la solution de maltose soumise à l'hydrogénation, contient 40 à 60% de ce sucre. 11. Procédé suivant une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite glucosidase est constituée par un ou plusieurs enzymes produits par des microorganismes tels qu'Eschérichia, Pseudomonas, Lactobacillus, Micrococcus, Nocardia ou/et similaires. 69 00988 2000580 .16 12. Nouveau produit industriel, constitué par une solution aqueuse de maltose d'une pureté d'au moins 90%, obtenue par le procédé suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 11. I3„ Wouveau produit industriel, constitué par une solution aqueuse de maititoi, préparée par le procédé suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 11. 14. Produit diététique constitué par, ou contenant une proportion sensible, du maititoi. 15. Agent d'inhibition de la cristallisation de sucres constitué par du maititoi. 16. Agent pour augmenter la viscosité de liquides aqueux, alimentai res ou autres, et pour empêcher le séchage à l'air libre de substances solides ou liquides, constitué par du maltitoU» 17'. Stabilisant de la couleur et de l'arôme de matières alimentaires, constitué par du maititoi.