Способ отделения фруктозы от глюкозы инвертного сахара

 

< 1> 46844!

СОюз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента— (22) Заявлено 12.03.71 (21) 1632687/28-13 (32) Приоритет— (31)— (51) 1 1. Кл. С 13k 3/00

Государственный комитет.

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (33) (53) УДК 664.165 (088.8) Опубликовано 25.04.75. Бюллетень ч" 15

Дата опубликования описания 18.12.75 (72) А втор изобретения

Иностранец

Аско Мелайя Кирккопимми (Финляндия) Иностранная фирма

«Суомен Сокери ОУ» (Финляндия) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТДЕЛЕИИЯ ФРУКТОЗЫ

ОТ ГЛЮКОЗЫ ИНВЕРТНОГО САХАРА

Известен способ отделения фруктозы от глюкозы инвертного сахара, заключающийся в том, что раствор инвертного сахара пропускают через слой пористой, например полистиролсульфонатной, катионообменной смолы и соли щелочноземельного металла, преимущественно кальция. Затем глюкозу и фруктозу элюируют из смолы водой, раздельно собирают фракции глюкозы, фруктозы, а также промежуточную фракцию. Однако этот способ из-за недостаточной эффективности процесса разделения мало пригоден для промышленного применения.

Для повышения эффективности процесса разделения,,повышения выхода фруктозы и глюкозы согласно предлагаемому способу высоту слоя смолы устанавливают от 2,5 до 5 л, i1peg11ovTisтельно 3 — 4 It, скopocTb пропускания,раствора инвертпого сахара 0,2 —:

l,5 лтз/час на 1 л поверхности поперечного сечения слоя, а величину гранул смолы выбирают 0,15-:-0,4 лья, при этом промежуточную фракцию с содержанием сухого вещества максимум 35 вес. /о (предпочтительно 25 вес. %) смешивают с раствором инвертного сахара перед его пропусканием через слой смолы.

На фиг. 1 схематично изображен аппарат для осущестзления предлагаемого способа; на фиг. 2 — диаграмма фракций, удаляемых из колонны.

По предлагаемому способу используют полистиролсульфонатную катионообменную смолу с солью 1целочноземельного металла, преимущественно кальция, причем пригодной считается смола с размерами частиц 0,15—

0,4 льтт при максимально возможной однородности их размеров. Высоту слоя смолы, за10 ряжая колонну 1, устанавливают 2,5 — 5 а1 (предпочтительно 3 — 4,11) .

Подаваемый по трубопроводу 2 раствор сахара в смесителе 8 разбавляют поступающей по трубопроводу 4 промежуточной фракцией, после чего полученную смесь направляют в устройство 5 для приготовления инвертного сахара. Затем раствор инвертного сахара, содержащий 25 — 55 вес. % сухого продукта, порциями пропускают через колонну 1, причем за каждой порцией сахара подают в точке 6 расчетное количество воды.

После этого вводят следующую порцию инвертного сахара. Воду всегда подают после поступления в колонну раствора пнвертного сахара.

Скорость пропускания раствора инвертного сахара через колонну равна 0,2 — 1,5 атз/час на 1 м поверхности поперечного сечения слоя. Температура в колонне может быть от

Зп 50 до 75 С. Возможна и более низкая темпе468441

15

25

35

45

Таблица 1

Коицентра- цпя г/100.чл I сухого вещества

Объем, 1 л !

Концентрация, г/лгл фруктозы глюкозы

Фруктоза, /о

Глюкоза, Время, мггн

99

98

71

33

12

3

0

0

0

0 !

5 ,29

67

88

93

97

99

100

0,7 !

2,9

12,1

17,4

18,4

14,1

9,5

10,2

14,9

17,8

17,4

14,5

10,5

5,1

1,7

0,0

0,0

0,0

0,0

0,1

0,4

0,7

2,8

6,8

13,1

16,6

16,9

14,3

10 5

5,1

1,7

0,7

2,9

6,7 !

2,!

17,3

18,0

13,4

6,7

3,4

l,8

1,2

0,5

0,2

0,0

0,0

2,3

4,7

6,0

8,3

10,7

12,0

14,3

80 I 16,7

90 19,0

160

21,3

23,5

26,0

28,3

30,7

33,0

35,3 ратура, например комнатная. В последнем случае уменьшается производительность колонны. Содержание твердых частиц в растворе инвертного сахара, поступающего в колонну, составляет 25 — 55 вес. %.

Во время прохождения раствора инверт,ного сахара через слой смолы глюкоза задерживается смолой слабее, чем фруктоза и быстрее переходит в воду, подаваемую в колонну 1 сразу же после подачи раствора сахара. Поэтому в удаляемой из колонны порции воды содержится: в начальной части— глюкоза, в средней — промежуточная фракция, в конечной части — фруктоза, что легко заметить .на диаграмме (см. фиг. 2), где на оси абсцисс — время (т), на оси ординат— содержание твердого продукта (г/100 мл).

Таким образом, в результате прохождения порции раствора инвертного сахара через колонну образуется фракция глюкозы (I) промежуточная .фракция (II) и фракция фруктозы (IП).

Раствор, вытекающий из колонны 1, попеременно направляется в контейнер 7 глюкозы, в контейнер 8 фруктозы и в контейнер 9 промежуточной фракции. Сигнал на направление раствора в соответствующий контейнер выдает анализатор 10.

Полученные растворы глюкозы и фруктозы направляют в испаритель 11, а затем в кристаллизатор 12. Промежуточную фракцию по трубопроводу 4 возвращают в производство на стадию разбавления исходного сахарного раствора, причем содержание сухих веществ в ней должно быть не выше 35 вес. % (предпочтительно 25 вес. ) в пересчете на содержание сухих ве цеств в исходном растворе инвертпого сахара.

Степень чистоты растворов глюкозы и фруктозы (вычисляемая по содержанию сухих веществ), полученных после прохождения раствора инвертного сахара через колонну 1, лежит в,пределе 95 — 97%, причем первый показатель характеризует продукт как удовлетворительный, второй — отличный.

Если количество сухого вещества в промежуточной фракции менее 25 вес. %, то в иопользуемый раствор сахара добавляют воду, подаваемую по трубопроводу 18 (см. фиг. 1), а если более 35%, то эту фракци!о не иопользуют для разбавления сахарного раствора.

lIl р и м е р 1. Раствор сахарозы разбавляют промежуточной фракцией от промежуточного разделения, причем в этой фракции содержится 10,2в/в сухих веществ, из них 67 /в фруктозы и 33% глюкозы. Для получения

6,7 л раствора сахарозы используют 2,3 л промежуточной фракции. Полученный раствор сахарозы превращают в раствор инвертного сахара. В последнем содержится

38% сухих веществ, его температура 55 С.

Раствор подают в хроматографическую колонну высотой 3,5 м и диаметром 22 см. Колонну заполняют полистиролсульфонатной смолой, содержащей 3 4% дивинилбензола.

Размер частиц смолы 0,3 мм. Смолу погружают в воду.

Раствор сахара подают в колонну со скоростью 14 л/час, общее количество загрузки 4,05 кг. После подачи раствора инвертного сахара в колонну подают воду с той же скоростью.

Из колонны вначале элюируют фракцию, богатую глюкозой, затем промежуточную фракцию и в конце — фракцию, богатую ф руктозой. Показатели, характеризующие содержание сухих веществ и чистоту элгоированного раствора, приведены в табл. 1.

Согласно полученным данным, фракция, богатая глюкозой, в 16,7 л содержит 9,5 г/мл сухих веигеств; среднее содержание чистого продукта 95. Промежуточная фракция в 2,3 л содержит 10,2 г/мл сухих веществ, в том числе 67% фруктозы, а остальное — глюкоза.

Фракция, богатая фруктозой, в 16,7 л содержит 11,7 г/мл сухих веществ, а среднее содержание чистого продукта 95. Промежуточной фракцией разба вляют инвертвый сахар, используемый для следующей загрузки колонны.

Таблица 2

Время, Концентраj ция г/100 мл сухого вещества

Фруктоза, %

Объем, глюкозы в

lo мин

0 100 ) 0,0

0 100 0,0

0 100 0,0

0 100, 0,0

0 100

10 2 1,1

20 4 1 39

30 . 6 8,2

40 8 . 14,9

50 10 18,9

60 1 12 20,3! 3,9

8,2

14,9

0,0

0,0

0,4

1,0

3,5

10,8

19,6

20,3

17,7

10,9

4,3

1,8

0,2

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0 100

2 98

45 55

86 14

99, !

14 18,!

16 j 11,9

18 7,8

20 126

22, 19,8

120

0 22,8

0 9

100

22,8

19,9

13,8

7,2

130 26

140 28

150 30

160 32

19, 0 13,8

0 7,2

0 3,0

100

3,0

0,8!

70 ; 34

100 . 0 0,8

П р и и е р 2. Аналогично примеру 1 готовят раствор инвертного сахара, в котором содержится 38% сухих веществ, его температура равна 55 С. Этот раствор подают в хроиатографическую колонну высотой 35 м, диаСогласно полученным данным, фракция, богатая глюкозой, в 17 л содержит 11,0 г/мл сухих веществ при среднем содержании чистого продукта 97.

Промежуточная фракция в 0,6 л содержит

7,2 г/мл сухих веществ, из,них 51% фруктозы, остальное — глюкоза.

Фракция, богатая фруктозой, в 16,4 л содержит 12,4 г/мл сухих веществ, а среднее содержание чистого продукта 97. (Промежуточную фракцию расходуют для разбавления инвертного сахара, используемого для следующей загрузки колонны.

Предмет изобретения

Способ отделения фруктозы от глюкозы инвертного сахара, заключающийся в том, что раствор инвертного сахара пропускают через слой полистиролсульфонатной катионометром 22 см, заполненную аналогично примеру 1. Скорость подачи раствора инвертпого сахара составляет 12 л/час, общее количество — 4,1 кг. Показатели элюнрованного

5 раствора .приведены в табл. 2.

Концентрация, г/.цл !

Глюкоза, 1

1 фр ктозы обменной смолы с солью щелочноземельного металла, преимущественно кальция, элюируют глюкозу и фруктозу из смолы водой и раздельно собирают фракции глюкозы и фруктозы, а между ними промежуточную фракцию, содержащую оба моносахарида, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разделения, а также выхода фруктозы и глюкозы, высоту слоя смолы выбирают равной 2,5 — 5 л1, предпочтительно 3 — 4 м, скорость пропускания раствора инвертного сахара — 0,2 — 1,5 мз/час на

1 л!2 поверхности поперечного сечения слоя и величину гранул смолы — 0,15 — 0,4 мл, при этом промежуточную фракцию с содержанием сухого вещества максимум 35 вес. %, предпочтительно 25 вес. %, по отношению к количеству сухих веществ в исходном растворе инвертного сахара, смешивают с последним перед его пропусканием через слой смолы.

468441 фиг 1

Составитель М. Андреева

Техред Л. Казачкова Корректор В. Гутман

Редактор А. Бер

Тпп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1144/1708 Изд. № 9 Тираж 445 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Способ отделения фруктозы от глюкозы инвертного сахара Способ отделения фруктозы от глюкозы инвертного сахара Способ отделения фруктозы от глюкозы инвертного сахара Способ отделения фруктозы от глюкозы инвертного сахара 

 

Похожие патенты:
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству кристаллического инвертного сахара

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству сахаристых продуктов
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству сахаристых продуктов
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству сахаристых продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности и медицине
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству кондитерских изделий, и может быть использовано при переработке отходов производства сахаросодержащих кондитерских изделий, а также кондитерских сахаросодержащих изделий, не пригодных к коммерческой реализации
Изобретение относится к области производства сахара
Изобретение относится к кондитерской и хлебопекарной промышленности и общественному питанию
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологии инвертирования сахарных сиропов, используемых в безалкогольной, ликероводочной, консервной, кондитерской и хлебопекарной промышленности
Наверх