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WO2023227247A1 - Procede enzymatique de production d'une composition riche en maltotetraose - Google Patents

Procede enzymatique de production d'une composition riche en maltotetraose Download PDF

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Publication number
WO2023227247A1
WO2023227247A1 PCT/EP2023/025245 EP2023025245W WO2023227247A1 WO 2023227247 A1 WO2023227247 A1 WO 2023227247A1 EP 2023025245 W EP2023025245 W EP 2023025245W WO 2023227247 A1 WO2023227247 A1 WO 2023227247A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
maltotetraose
composition
rich
fractions
enzyme
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2023/025245
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Lanos
Jean Christophe CAILLIAU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roquette Freres SA
Original Assignee
Roquette Freres SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roquette Freres SA filed Critical Roquette Freres SA
Priority to JP2024568173A priority Critical patent/JP2025516750A/ja
Priority to AU2023277655A priority patent/AU2023277655A1/en
Priority to EP23729013.5A priority patent/EP4504957A1/fr
Priority to KR1020247038487A priority patent/KR20250018488A/ko
Priority to CN202380041102.5A priority patent/CN119278271A/zh
Priority to CA3257505A priority patent/CA3257505A1/fr
Publication of WO2023227247A1 publication Critical patent/WO2023227247A1/fr
Priority to CONC2024/0015675A priority patent/CO2024015675A2/es
Priority to MX2024014280A priority patent/MX2024014280A/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
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    • A23L29/30—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols, e.g. xylitol; containing starch hydrolysates, e.g. dextrin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • A23L29/30—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols, e.g. xylitol; containing starch hydrolysates, e.g. dextrin
    • A23L29/35—Degradation products of starch, e.g. hydrolysates, dextrins; Enzymatically modified starches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L7/00—Cereal-derived products; Malt products; Preparation or treatment thereof
    • A23L7/20—Malt products
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/0106—Glucan 1,4-alpha-maltotetraohydrolase (3.2.1.60)

Definitions

  • the present invention relates to an enzymatic process for producing a composition rich in maltotetraose.
  • the invention also relates to a composition rich in maltotetraose.
  • the present invention also relates to the use of a composition rich in maltotetraose for the preparation of food for human or animal consumption.
  • Maltotetraose is an oligosaccharide made up of 4 glucose units linked in a linear manner by alpha 1 -4 glucosidic bonds.
  • maltotetraose or maltotetraose syrups can be used in the manufacture of foods for human or animal consumption.
  • maltotetraose syrups have numerous advantages over sucrose syrups or glucose syrups. In fact, they have a reduced sweetness compared to sucrose syrups, while preserving the taste of the food. Furthermore, they are less sensitive to degradation by Maillard reaction and have a higher viscosity.
  • Maltotetraose syrup is generally made from starches, such as corn starch, by enzymatic reactions. Starch is first subjected to hydrolysis by alpha-amylase to produce maltodextrins.
  • the maltodextrin compositions are mixtures of different sugars resulting from the hydrolysis of starch and having different degrees polymerization. This degree of polymerization or “DP” is reflected experimentally by the “dextrose equivalent”, or DE, dextrose being D-glucose, it is the result of total hydrolysis of the starch. The higher the DE, the more hydrolysis is carried out, and therefore the higher the proportion of simple sugars (short chain) making up the maltodextrin. A DE of zero would represent the starch itself, a DE of 100 would represent pure dextrose, i.e. a completely transformed starch.
  • the ED limit for a maltodextrin is 20. Beyond that, the product obtained has the legal name “glucose syrup”.
  • maltodextrins are then subjected to other enzymatic reactions to produce compositions rich in maltotetraose, that is to say rich in DP4 oligosaccharides.
  • Certain enzymes such as maltotetrahydrolase from Pseudomonas saccharophila (“PS-4”), are capable of preferentially hydrolyzing maltodextrins to DP4.
  • patent US3,654,082 (CPC Internationale Inc) describes a process for producing maltotetraose syrup which uses the enzymatic activity of an amylase from Pseudomonas stutzeri
  • a maltotetrahydrolase type enzyme is marketed by the company Genencor/DuPont under the name “OPTIMALT®4G”.
  • Document W02010132157 describes the use of the PS-4 enzyme with a pullulanase type enzyme in order to form syrups comprising between 40 and 60% by weight of maltotetraose.
  • MYLOSE® 351 which is presented as a glucose syrup rich in DP4.
  • this product contains between 50 and 60% by weight of maltotetraose.
  • DP3 between 6 and 12%
  • compositions rich in maltotetraose and poor in mono-, di- and tri-saccharides are particularly desirable to obtain compositions rich in maltotetraose and poor in mono-, di- and tri-saccharides.
  • the Applicant company then found that it was possible, from a liquefied starch rich in amylopectin, to produce a composition rich in maltotetraose by enzymatic reaction.
  • the Applicant company has thus developed a process which uses a particular enzyme, in combination with a tangential filtration step with a cut-off threshold of 1 kDa, carried out simultaneously with the enzymatic reaction.
  • the present invention relates to a process for preparing a composition comprising at least 60% by weight of maltotetraose, said process comprising bringing a substrate into contact with a glucan 1,4 type enzyme. -alpha-maltotetrahydrolysase and tangential filtration with a cutoff threshold of 1 kDa carried out simultaneously with the enzymatic reaction.
  • the process is a process for preparing a composition comprising at least 60%, preferably at least 65%, even more preferably at least 70%, at least 75%, at least 78%, at least 80% by weight of maltotetraose, relative to the total weight of dry matter of the composition.
  • the percentage of maltotetraose can be determined by any suitable method known to those skilled in the art. For example, this percentage can be determined by HPLC chromatography, as illustrated in the examples below.
  • the substrate according to the process of the invention can be any product resulting from the partial hydrolysis of starch.
  • the starting starch is an amylopectin-rich starch, such as a waxy corn starch.
  • the substrate is chosen from a liquefied starch rich in amylopectin and a weakly hydrolyzed maltodextrin.
  • the substrate has a DE of between 2 and 15, preferably between 2 and 12.
  • the substrate comprises at least 90%, preferably at least 92%, at least 95%, even more preferably at least 95% by weight of amylopectin chains relative to the weight of dry matter of said substrate.
  • the process of the invention uses a glucan 1,4-alpha-maltotetrahydrolysase type enzyme (EC 3.2.1.60). It is an enzyme that hydrolyzes alpha 1 -4 glucosidic bonds every four residues, from the non-reducing ends of polysaccharides.
  • the method according to the invention does not include the use of a pullulanase.
  • a tangential filtration step with a cut-off threshold of 1 kDa carried out simultaneously with the enzymatic reaction.
  • Low molecular weight sugars, and in particular DP4 will therefore be filtered and collected as the enzymatic reaction progresses.
  • the cutoff threshold of 1 kDa allows sugars of molecular weight (DP1, DP2, DP3, D4, DP5 and DP6) to pass into the filtrate and retains sugars of higher molecular weight (retentate).
  • the enzymatic reaction can continue until the residual substrate is a limit dextrin, that is to say consisting essentially of branched alpha 1 -6 glucosidic bonds.
  • filtration is started before the addition of the enzyme and a first volume of filtrate is discarded. This helps rid the enzymatic reaction of any low DP sugars (mono-, diet tri-saccharides) that may be present in the substrate.
  • the filtrate is collected.
  • the invention relates to a method comprising the following steps:
  • the present invention relates to a composition capable of being obtained according to the process described above.
  • the present invention also relates to a composition
  • a composition comprising at least 60% by weight of maltotetraose and less than 12% of DP1, DP2 or DP3 oligosaccharides relative to the total weight of dry matter.
  • the cumulative weight of DP1, DP2 and DP3 in the composition according to the invention does not exceed 12%, preferably 11%, preferably 10%, preferably 9%, preferably 8%, preferably 7%.
  • the weight of DP1 in the composition according to the invention does not exceed 2%, preferably 1.8%, preferably 1.6%, preferably 1.4%, preferably 1.2%, preferably 1.0%.
  • the weight of the DP2 in the composition according to the invention does not exceed 5%, preferably 4%, preferably 3%, preferably 2.9%, preferably 2.8 %, preferably 2.7%, preferably 2.6%, preferably 2.5%.
  • the weight of the DP3 in the composition according to the invention does not exceed 6%, preferably 5%, of preferably 4%, preferably 3.8%, preferably 3.7%, preferably 3.6%, preferably 3.5%.
  • the present invention relates to the use of a composition according to the invention in the preparation of food for human or animal consumption.
  • Example 1 protocol for preparing a syrup rich in maltotetraose
  • the enzymatic reaction was carried out in a 2 liter beaker placed on a regulated heating magnetic stirrer. [0056] The tangential filtration was carried out simultaneously with the enzymatic reaction using a Centramate PALL system equipped with a 1 KD REF OS001T12 0.1 m2 nanofiltration cassette.
  • [0063] Take an instantaneous sample every 300 ml of filtrate. On each sample, take the refractometry reading and analyze the level of glucose (DP1), maltose (DP2), maltotriose (DP3), maltotetraose (DP4) and those above DP4 by HPLC.
  • DP1 glucose
  • DP2 maltose
  • DP3 maltotriose
  • DP4 maltotetraose
  • the syrup can be concentrated until a refractometric reading of 65 to 70 BX is obtained or freeze-dried in order to ensure the preservation of the sample.
  • the carbohydrate composition of the fractions was analyzed by a Waters E2695 HPLC system equipped with a RID 2414 detector.
  • the column used is an AMINEX HPX 87N at a temperature of 85°.
  • Example 2 preparation of a syrup rich in maltotetraose from a weakly hydrolyzed maltodextrin produced from waxy starch
  • Fraction F1 corresponds to the filtrate before the addition of enzymes.
  • Fractions F4 to F8 were mixed for the concentration and purification steps.
  • Example 3 preparation of a syrup rich in maltotetraose from a DE 12 maltodextrin produced from waxy starch
  • the different fractions of 300 ml of filtrate were recovered and the composition analyzed by HPLC.
  • the F0 fraction corresponds to the filtrate before the addition of enzymes. [0080]
  • the analyzes are presented in Table 2.
  • Example 4 preparation of a syrup rich in maltotetraose from liquefied waxy corn starch
  • the raw material for the test was a waxy corn starch liquefied as follows: [0085] - Preparation of a suspension of Waxy corn starch (100 g

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Abstract

L'invention concerne un procédé enzymatique de préparation d'une composition riche en maltotétraose.

Description

Description
Titre : PROCEDE ENZYMATIQUE DE PRODUCTION D’UNE COMPOSITION RICHE EN MALTOTETRAOSE
Domaine technique
[0001] La présente invention est relative à un procédé enzymatique de production d’une composition riche en maltotétraose.
[0002] L’invention concerne également une composition riche en maltotétraose.
[0003] La présente invention est également relative à l’utilisation d’une composition riche en maltotétraose pour la préparation d’aliments pour l’alimentation humaine ou animale.
Etat de l’art antérieur
[0004] Le maltotétraose est un oligosaccharide constitué de 4 unités de glucose reliées de manière linéaire par des liaisons alpha 1 -4 glucosidiques.
[0005] Des compositions riches en maltotétraose ou sirops de maltotétraose peuvent être utilisées dans la fabrication d’aliments pour l’alimentation humaine ou animale. De manière avantageuse, les sirops de maltotétraose présentent de nombreux avantages par rapport aux sirops de saccharose ou sirops de glucose. En effet, ils ont une sucrosité réduite par rapport aux sirops de saccharose, tout en préservant le goût de l’aliment. Par ailleurs, ils sont moins sensibles à la dégradation par réaction de Maillard et possèdent une viscosité plus élevée.
[0006] Le sirop de maltotétraose est généralement fabriqué à partir d’amidons, tels que l’amidon de maïs, par réactions enzymatiques. L’amidon est d’abord soumis à une hydrolyse par une alpha-amylase pour produire des maltodextrines.
[0007] Les compositions de maltodextrines sont des mélanges de différents sucres issus de l’hydrolyse de l’amidon et ayant différents degrés de polymérisation. Ce degré de polymérisation ou « DP » est reflété de manière expérimentale par le “dextrose équivalent », ou D.E., le dextrose étant du D-glucose, c’est le résultat d'une hydrolyse totale de l’amidon. Plus le D.E. est élevé, plus l'hydrolyse est poussée, et donc plus la proportion en sucres simples (à chaîne courte) composant la maltodextrine est élevée. Un D.E. de zéro représenterait l’amidon lui-même, un D.E. de 100 représenterait du dextrose pur, soit un amidon totalement transformé.
[0008] La limite du D.E. pour une maltodextrine est de 20. Au-delà, le produit obtenu a pour appellation légale « sirop de glucose ».
[0009] DE et DP sont donc inversement corrélés.
[0010] Les maltodextrines sont ensuite soumises à d’autres réactions enzymatiques pour produire des compositions riches en maltotétraose, c’est-à-dire riches en oligosaccharides de DP4. Certaines enzymes, telles que la maltotetrahydrolase issue de Pseudomonas saccharophila (« PS- 4 » )sont capables d’hydrolyser préférentiellement les maltodextrines en DP4.
[0011] Toutefois, la production classique de compositions riches en maltotétraose ne permet pas d’obtenir des compositions ayant des teneurs en maltotétraose supérieures ou égales à 60%.
[0012] Par exemple, le brevet US3,654,082 (CPC Internationale Inc) décrit un procédé de production de sirop de maltotétraose qui utilise l’activité enzymatique d’une amylase issue de Pseudomonas stutzeri
[0013] Une enzyme de type maltotetrahydrolase est commercialisée par la société Genencor/DuPont sous le nom « OPTIMALT®4G » .
[0014] Par ailleurs, la demande internationale WO2010/118269A2 (Danisco/DuPont) décrit des variants de l’enzyme PS-4 de Pseudomonas saccharophila dont l’activité exo-alpha-amylase est augmentée par rapport à l’enzyme native et dont l’activité endo-alpha-amylase est réduite par rapport à l’enzyme native.
[0015] Dans la demande WO2010/118269A2, les sirops obtenus dans les exemples ont une teneur maximale de 47% en DP4.
[0016] Le document W02010132157 décrit l’utilisation de l’enzyme PS-4 avec une enzyme de type pullulanase afin de former des sirops comprenant entre 40 et 60°% en poids de maltotétraose.
[0017] Par ailleurs, la société Tereos a commercialisé un sirop nommé MYLOSE® 351 qui est présenté comme un sirop de glucose riche en DP4. Toutefois, ce produit comprend entre 50 et 60% en poids de maltotétraose. Par ailleurs, il contient également des quantités importantes de DP3 (entre 6 et 12%
[0018] Il est donc souhaitable d’obtenir des compositions riches en maltotétraose et pauvres en mono-, di- et tri-saccharides
Description détaillée de l’invention
[0019] La société Demanderesse a alors trouvé qu’il était possible, à partir d’un amidon liquéfié riche en amylopectine, de produire une composition riche en maltotétraose par réaction enzymatique. La société Demanderesse a ainsi développé un procédé qui utilise une enzyme particulière, en combinaison avec une étape de filtration tangentielle avec un seuil de coupure à 1 kDa, effectuée simultanément à la réaction enzymatique.
[0020] Dans un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de préparation d’une composition comprenant au moins 60% en poids de maltotétraose, ledit procédé comprenant la mise en présence d’un substrat avec une enzyme de type glucan 1 ,4-alpha-maltotetrahydrolysase et une filtration tangentielle avec un seuil de coupure à 1 kDa effectuée simultanément à la réaction enzymatique.
[0021] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le procédé est un procédé de préparation d’une composition comprenant au moins 60%, de préférence au moins 65%, de manière encore plus préférée au moins 70%, au moins 75%, au moins 78%, au moins 80% en poids de maltotétraose, par rapport au poids total de matière sèche de la composition.
[0022] Le pourcentage en maltotétraose (aussi appelé « DP4 ») peut être déterminé par toute méthode adaptée, connue de l’homme de l’art. Par exemple, ce pourcentage peut être déterminé par chromatographie HPLC, comme illustré dans les exemples ci-dessous.
[0023] Le substrat selon le procédé de l’invention peut être tout produit issue de l’hydrolyse partielle de l’amidon.
[0024] De manière préférée, l’amidon de départ est un amidon riche amylopectine, tel qu’un amidon de maïs waxy.
[0025] Selon un mode de réalisation de l’invention, le substrat est choisi parmi un amidon liquéfié riche en amylopectine et une maltodextrine faiblement hydrolysée.
[0026] Typiquement, le substrat a un DE compris entre 2 et 15, de préférence entre 2 et 12.
[0027] Typiquement, le substrat comprend au moins 90%, de préférence au moins 92%, au moins 95%, de manière encore plus préférée au moins 95% en poids de chaines d’amylopectine par rapport au poids de matière sèche dudit substrat.
[0028] Le procédé de l’invention utilise une enzyme de type glucan 1 ,4- alpha-maltotetrahydrolysase (EC 3.2.1.60). Il s’agit d’une enzyme qui hydrolyse les liaisons alpha 1 -4 glucosidiques tous les quatre résidus, à partir des extrémités non réductrices des polysaccharides.
[0029] De manière préférée, il s’agit d’un variant PS-4 décrit dans la demande de brevet WO2010/118269.
[0030] De manière préférée, il s’agit de l’enzyme commercialisée par la société Genencor/DuPont sous le nom « OPTIMALT® 4G ». [0031] Dans un mode de réalisation, le procédé selon l’invention ne comprend pas l’utilisation d’une pullulanase.
[0032] Dans le procédé selon l’invention, une étape de filtration tangentielle avec un seuil de coupure à 1 kDa effectuée simultanément à la réaction enzymatique. Les sucres de faible poids moléculaires, et notamment les DP4, seront donc filtrés et collectés au fur et à mesure que la réaction enzymatique progresse. En effet, le seuil de coupure de 1 kDa laisse passer dans le filtrat les sucres de poids moléculaires (DP1 , DP2, DP3, D4, DP5 et DP6) et retient les sucres de poids moléculaires plus important (rétentat).
[0033] Sans vouloir être liés par une quelconque théorie, les inventeurs ont proposé que cette filtration simultanée permet de déplacer l’équilibre réactionnel en faveur de la production de DP4 en éliminant ce produit réactionnel au fur et à mesure.
[0034] Ainsi, la réaction enzymatique peut se poursuivre jusqu’à ce que le substrat résiduel soit une dextrine limite, c’est-à-dire constituée essentiellement des liaisons ramifiées alpha 1 -6 glucosidiques.
[0035] Dans un mode de réalisation préféré, la filtration est débutée avant l’ajout de l’enzyme et un premier volume de filtrat est jeté. Cela permet de débarrasser la réaction enzymatique de tout sucre de faible DP (mono-, diet tri-saccharides) qui pourraient être présents dans le substrat.
[0036] Par la suite, après ajout de l’enzyme, le filtrat est collecté. Celui-ci contient principalement du maltotétraose (ou DP4) puisque l’enzyme de génère pas de sucres DP1 , DP2 ou DP3.
[0037] Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne un procédé comprenant les étapes suivantes :
- fournir une solution de substrat dont le pH est compris entre 5 et 5,5
- démarrer la filtration, tout en maintenant le volume du rétentat constant par l’ajout d’eau déminéralisée,
- ajouter l’enzyme
-jeter les 1 eres fractions de filtrat riches en monosaccharides, disaccharides et trisaccharides
- collecter les fractions suivantes de filtrat enrichies en maltotétraose,
- éventuellement mélanger et concentrer les fractions riches en maltotétraose,
- éventuellement, déminéraliser la composition obtenue
- éventuellement lyophiliser la composition.
[0038] Dans un second aspect, la présente invention concerne une composition susceptible d’être obtenue selon le procédé décrit ci-dessus.
[0039] La présente invention concerne également une composition comprenant au moins 60% en poids de maltotétraose et moins de 12 % d’oligosaccharides de DP1 , DP2 ou DP3 par rapport au poids total de matière sèche.
[0040] Ainsi, le poids cumulé des DP1 , DP2 et DP3 dans la composition selon l’invention n’excède pas 12%, de préférence 11 %, de préférence 10%, de préférence 9%, de préférence 8%, de préférence 7%.
[0041] Selon un mode de réalisation particulier, le poids des DP1 dans la composition selon l’invention n’excède pas 2%, de préférence 1.8%, de préférence 1.6%, de préférence 1.4%, de préférence 1.2%, de préférence 1.0%.
[0042] Selon un mode de réalisation particulier, le poids des DP2 dans la composition selon l’invention n’excède pas 5%, de préférence 4%, de préférence 3%, de préférence 2,9%, de préférence 2,8%, de préférence 2,7%, de préférence 2,6%, de préférence 2,5%.
[0043] Selon un mode de réalisation particulier, le poids des DP3 dans la composition selon l’invention n’excède pas 6%, de préférence 5%, de préférence 4%, de préférence 3,8%, de préférence 3,7%, de préférence 3,6%, de préférence 3,5%.
[0044] Enfin, la présente invention concerne l’utilisation d’une composition selon l’invention dans la préparation d’aliments pour l’alimentation humaine ou animale.
[0045] L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples qui suivent, lesquels se veulent illustratifs et non limitatifs.
[0046] Exemple 1. : protocole de préparation d’un sirop riche en maltotétraose
[0047] 1 . Réactifs utilisés
[0048] 1.1. Maltodextrine ayant un DE (dextrose équivalent) de 2 à 6 produite à partir d’amidon de maïs Waxy (GLUCIDEX® 2 commercialisé par la Société Demanderesse).
[0049] 1 .2. Maltodextrine ayant un DE de 12 produite à partir d’amidon de maïs standard (GLUCIDEX® 12 commercialisé par la Société Demanderesse.
[0050] 1.3. Enzyme glucan 1 ,4-alpha-mltotetraohydrolylase :
OPTIMALT®4G produite par la société Genencor (Dupont).
[0051] 1.4. Enzyme Alpha amylase thermo résistante: LIQUOZYME® supra produite par la société Novozyme.
[0052] 1.5. Amidon de maïs waxy N200 ® commercialisée par la Société
Demanderesse.
[0053] Les produits 1 .4 et 1 .5 n’ont servi qu’à l’Exemple 4.
[0054] 2. Matériels utilisés
[0055] La réaction enzymatique a été effectuée dans un bêcher de 2 litres placé sur un agitateur magnétique chauffant régulé. [0056] La filtration tangentielle a été réalisée de manière simultanée à la réaction enzymatique à l’aide d’un système Centramate PALL équipé d’une cassette de nanofiltration 1 KD REF OS001T12 0.1 m2.
[0057] 3. Mode opératoire
[0058] Le mode opératoire suivant a été réalisé :
[0059] - Préparer une solution de maltodextrine en diluant 100 g de produit dans 900 ml d’eau déminéralisée dans un bêcher de 2 litres.
[0060] - Vérifier le pH de la solution (5 à 5,5) et l’ajuster si besoin avec
NaOH ou HCl 0.1 mol/litres.
[0061] - Placer la solution sous agitation et réguler celle-ci à 50°C.
[0062] - Commencer la nano-filtration avec le système Centramate en laissant le filtrat s’écouler dans un bêcher. Une fois le volume de 300ml de filtrat atteint, ajouter 200pl de l’enzyme OPTIMALT® 4G dans la solution de maltodextrine et recycler le filtrat dans le rétentat pendant 15 minutes.
[0063] - Prélever un échantillon instantané tous les 300 ml de filtrat. Sur chaque prélèvement, prendre la lecture réfractométrie et analyser le taux de glucose (DP1 ), maltose (DP2), maltotriose (DP3), maltotétraose (DP4) et les supérieurs au DP4 par HPLC.
[0064] - La baisse de volume du rétentat doit être compensée en continu avec de l’eau déminéralisée (mode dialyse à volume constant).
[0065] - Les fractions ont été mélangées et concentrées à l’aide d’un évaporateur rotatif jusqu’à une l’obtention d’une lecture réfractométrique de 30 BX.
[0066] - Le sirop obtenu a été décoloré à l’aide d’un charbon actif SA utilisé habituellement pour la purification des sirops de glucose (temps de contact : 1 H à 70°C. [0067] - Le sirop a ensuite été déminéralisé avec les résines anioniques et cationiques utilisées habituellement pour la purification des sirops de glucose.
[0068] Selon les besoins le sirop peut être concentré jusqu’à l’obtention d’une lecture réfractométrique de 65 à 70 BX ou lyophilisé afin d’assurer la conservation de l’échantillon.
[0069] 4. Analyse physicochimique
[0070] La composition glucidique des fractions a été analysée par un système HPLC Waters E2695 équipé d’un détecteur RID 2414. La colonne utilisée est une AMINEX HPX 87N a une température de 85°. Débit de la phase mobile (eau) : 0.3 ml /min.
[0071] Exemple 2. : préparation d’un sirop riche en maltotétraose à partir d’une maltodextrine faiblement hydrolysée produite à partir d’amidon waxy
[0072] Selon le protocole décrit en Exemple 1 l’essai décrit ci-dessous a été réalisée avec une solution de GLUCIDEX® 2 (100g QSP eau déminéralisé 1000g) comme substrat de départ.
[0073] Les différentes fractions de 300 ml de filtrat ont été récupérées et la composition analysée par HPLC. La fraction F1 correspond au filtrat avant l’ajout d’enzymes.
[0074] Les fractions F4 à F8 ont été mélangées pour les étapes de concentration et de purification.
[0075] Les analyses sont présentées dans le Tableau 1 .
[0076] [Tableau 1]
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000011_0001
[0077] Exemple 3. : préparation d’un sirop riche en maltotétraose à partir d’une maltodextrine de DE 12 produite à partir d’amidon waxy
[0078] Selon le protocole décrit en Exemple 1 l’essai décrit ci-dessous a été réalisée avec une solution de GLUCIDEX® 12 (100g QSP eau déminéralisé 1000g) comme substrat de départ.
[0079] Les différentes fractions de 300 ml de filtrat ont été récupérées et la composition analysée par HPLC. La fraction F0 correspond au filtrat avant l’ajout d’enzymes. [0080] Les analyses sont présentées dans le Tableau 2.
[0081] [Tableau 2]
Figure imgf000011_0002
[0082] Le but de l’essai était de comparer la richesse des fractions de maltotétraose en fonction de la matière première. Le produit n’a pas été purifié. [0083] Exemple 4. : préparation d’un sirop riche en maltotétraose à partir d’amidon de maïs waxy liquéfié
[0084] Contrairement aux deux exemples précédents la matière première de l’essai était un amidon de maïs waxy liquéfié de la façon suivante : [0085] - Préparation d’une suspension d’amidon de maïs Waxy (100 g
QSP eau déminéralisé 400g)
[0086] - Liquéfaction à l’aide d’une alpha-amylase thermorésistante
(LIQUOZYME® supra) à la concentration de 0,8g/kg de matière sèche . [0087] - Utilisation d’un microondes (5 cycles de 1 minutes , 1000 w) puis maintien à 95 °C pendant 15 min.
[0088] - Inhibition avec HCl 1 N jusqu’à pH = 3.0
[0089] - Filtration sur filtre COFRAM réf. BECO KD3
[0090] - Dilution de la solution obtenue pour obtenir 1 litres de solution à 10 % de matière sèche.
[0091] La composition de l’amidon de maïs liquéfié ainsi obtenu est présentée dans le Tableau 3.
[0092] [Tableau 3]
Figure imgf000012_0001
[0093] D’après la composition glucidique, on peut estimer que le DE
(dextrose equivalent) de la solution obtenue est d’environ 6.
[0094] Cette solution a ensuite été traitée selon les conditions décrites à l’Exemple 1 .
[0095] Les résultats suivants ont été obtenus :
[0096] [Tableau 4]
Figure imgf000012_0002
| 0.7 | 2.4 | 4.1 | 78.2 | 14.8 |
[0097] Le but de l’essai était de comparer la richesse des fractions de maltotétraose en fonction de la matière première. Le produit n’a pas été purifié. [0098] L’ensemble des exemples ci-dessus démontre que le procédé selon l’invention permet d’obtenir des compositions riches en maltotétraose et faibles en DP1 , DP2 et DP3, et ce à partir de trois types de substrats différents (maltodextrine de DE2, maltodextrine de DE 12 et amidon liquéfié de DE environ 6)

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de préparation d’une composition comprenant au moins 60% en poids de maltotétraose, ledit procédé comprenant la mise en présence d’un substrat avec une enzyme de type glucan 1 ,4-alpha- maltotetrahydrolysase et une filtration tangentielle avec un seuil de coupure à 1 kDa effectuée simultanément à la réaction enzymatique.
[Revendication 2]
Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le substrat est choisi parmi un amidon liquéfié riche en amylopectine ou une maltodextrine faiblement hydrolysée.
[Revendication 3]
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il ne comprend pas l’utilisation d’une pullulanase.
[Revendication 4] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes :
- fournir une solution de substrat dont le pH est compris entre 5 et 5,5
- démarrer la filtration, tout en maintenant le volume du rétentat constant par l’ajout d’eau déminéralisée,
- ajouter l’enzyme
- jeter les 1 eres fractions de filtrat riches en monosaccharides, disaccharides et trisaccharides,
- collecter les fractions suivantes de filtrat enrichies en maltotétraose,
- éventuellement mélanger et concentrer les fractions riches en maltotétraose,
- éventuellement, déminéraliser la composition obtenue
- éventuellement lyophiliser la composition.
[Revendication 5] Composition susceptible d’être obtenue selon le procédé de l’une des revendications précédentes.
[Revendication 6] Composition comprenant au moins 60% en poids de maltotétraose et moins de 12% d’oligosaccharides de DP1 , DP2 ou DP3. [Revendication 7] Utilisation d’une composition selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6 pour la préparation d’aliments pour l’alimentation humaine ou animale.
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