An Innovative Process for High Fructose Corn Syrup Production Coupled with Direct Saccharification of Raw Corn Starch in a Bioattritor

생전분의 고농도 무증자당화법을 도입한 새로운 High Fructose Corn Syrup 제조공정

An innovative process for high fructose corn syrup (HFCS) production coupled with direct saccharification of raw corn starch in the agitated bead enzyme reactor (bioattitor) was investigated. The required high concentration/purity of glucose solution suitable for isomerization was produced directly in a bioattritor. without condensation of hydrolyzate, 398 g glucose/$\ell$ and 98% glucose content from 400 g/$\ell$ (w/v) of raw corn starch after 24 hours. The unsaccharified residual starch could be separated easily upon centrifugation, and resaccharified. The obtained solution also possessed other desirable requirements as substrate for isomerization, such as. low concentrations of denatured protein and calcium ions, thereby, simplified the purification step. The obtained glucose solution was isomerized in an enzyme reactor paked with immobilized glucose isomerase to evaluate the suitability as a substrate. The proposed new HFCS process seems to have many advantages over the conventional process via liquefaction-saccharification steps. The follow-up investigations of the proposed process need to be conducted to evaluate the feasibility of industrial application.

분쇄마찰매체함유 불균일상 효소반응계를 활용한 생전분의 무증자당화법은 고농도, 고순도의 포도당을 고효율로 직접 얻을 수 있는 새로운 당화법으로 이를 high fructose corn syrup(HFCS) 제조공정에 응용코져 연구하였다. 400g/$\ell$ 생전분을 24시간 무증자당화시켜 이성화반응에 적합한 고농도인 398g/$\ell$와 고순조인 98 포도당 용액을 농축과정을 거치지 않고 직접 얻을 수 있었다. 전분에 대한 포도당수율은 0.90으로, 미반응 잔유전분은 쉽게 원심분리되었으며, 재당화도 용이하였다. 또한 무증자당화액은 단백질성 변성물, 이온 등 불순물의 함량이 매우 적어, 이성화 반응 전단계인 분리 정제과정을 단순화할 수 있었다. 생성된 당용액의 고정화 포도당 이성화효소 기질로서의 적합성을 검토하여 우수한 결과를 얻었다. 생전분 직접당화법을 도입한 새로운 HFCS 제조공정은 액화/당화공정을 경유하는 기존의 공정에 비하여 여러가지 장점이 있어 산업적 활용이 기대되며, 이를 위한 후속연구가 요망된다.