Способ получения сахаров

 

Фатентнс-тех;- .«онил

ОП И

ИЗОБРЕТЕН

Союз Советских

Социалистических

Республик

583137

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 03,01,74 (21)19824 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.12.77, Бюлл (45) Дата опубликования описания

51) М. Кл.

С 07 Н 3/02

Государственный неинтет

Совета Министров СССР пе делам изобретений и открытий (53) УДК 547.455.07 (088.8) Н. П. Щелухина, ;И. И. Турдакова и М. Б. Айиухамедова (72) Авторы изобретения!

Институт органической химии АН Киргизской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРОВ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения сахаров, а имен» но арабинозы, фруктозы, глюкозы и галактуроновой кислоты, которые находят широкое применение в пишевой промышленности, а также в качестве полупродуктов для тонкого органического синтеза.

Известен способ получения чистых моноди- и трига)зактуроновых кислот гидролизом пектинсодержашего растительного сырья ми 1О неральной кислотой и пектолитическим фер»ментом (lg, При этом в качестве исходного сырья в указанном способе используют полиуронид, выделенный из растительного сырья путем 15 многостадийного процесса {экстрагирования, осаждения органическими растворителями, сушки под вакуумом и т.д.), или дорогосто-,. яший коммерческий пектин.

Бель изобретения — расширение сырьевой1 2О базы и использование отходов производства пишевой промышленности.

Для этого в качестве пектинсодержашего растительного сырья используют жом сахар ной свеклы или яблочные выжимки, 25

Проводят кислотный гядролиэ указанного растительного сырья, полученный гидролизат обрабатывают ионообменными смолами,поо ле чего подвергают ферментативному гидролизу,„Дальнейшую обработку ведут известным способом, Анионообменную смолу для обработки киолотного гидролизата выбирают в зависимости от того, какой из сахаров требуется получить.

При получении арабинозы и галактуронэвой кислоты для обработки кислотных гидролизатов яблочных выжимок используют слабоосновную анионообменную смолу в основ ной форме. При получении фруктозы, глюкозы и галактуроновой кислоты - используют сил ноосновную смолу в муравьинокислой форме, а при получении одной галактуроновбй кислоты используют свекловичный жом с последуюшей обработкой кислотного гидролиэата слабоосновным анионитом в основной форме.

Пример 1. А, К 80 г сухих яблочных выжнмок прибавляют 500 мл воды и 7 мл концентрированной соляной кислоты. Смесь нагревают до 90 С и гидролизуют при этой текло пературе в течение одного часа, Гидролиэат

583137 сливают и операцию гидролиза повторяют с

rnA же порцией выжимок еше два, раза.

Объединенные гидролизаты пропускают одновременно через батарею из 5-10 колонок

ЛН-2ФН (OH ) (H 50 см, 4 =1,5 см) со 5

"коростью 1 мл/cMÐ-мин для сорбции соляной кислоты, К очищенному раствору прибавляют фермент иектиназу (из расчета 1 г на 10 r сухого вещества гидролизата) и производят фермен; 10

Ь тативный гидролиз при температуре 39-40 в течение 2-3 суток (разница в количестве уроновой кислоты при 48 и 72 часах гидролиза составляет всего 2%; в целях эконс» мни времени достаточно вести гидролиз 48

15 часов). ()o окончании гидролиза ферментатив. ный гидролизат фильтруют и перколируют через колонку анионита AB-17 (HCOO )

2 (4х40 cM) со скоростью 1 млlсм ° мин для

20 сорбции уроновой кислоты.

Перк опят обрабатывают активированным углем и упаривают при температуре ие выше 45 и остаточномдавлении 30ммрт.ст.

Из упаренного раствора при стоянии выкрис25 гализовывается арабиноэа {с примесью глюкозы) в количестве 12 г, т.е. 15% по весу выжи мок

Ь.Кислотный гидролизат яблочных выжимок пропускают одновременно через батарею

30 иэ 5-7 колонок сильноосновной анионообменной смолы АВ-17 (НСОО ) (4х40 см) со скоростью 1 M«oM . мин, К полученному пе .2 рколяту прибавляют фермент пектиназу (1г на 10 г сухого вешества гидролизата) и rrpoa водят ферментативный гидролиз в течение.

48-72 часов при 39-400. Ферментативный гидролизат фильтруют через бумажный фильтр и перколируют через АВ-17 (НСОО ) со ско1 ростью 1 мл/см . мин для сорбции уроновой

2 кисл оты»

Перколят обрабатывают активированным

О углем и упаривают при температуре 45 и остаточном давлении 30 мм рт.ст, poi получения густого сиропа. Сироп экстрагйруют

80%ным кипящим спиртоу, спиртовой эхcr ракт (200 мл) упаривают (температура 40 . ост. давл. 30 мм рт. ст.) и получают 21 г сиропа (80% сухих веществ), содержащего фруктозу и глюкозу (2:1).

В. Сорбированную на анионите АВ-17 (llCO0 ) уроновую кислоту элюируюг 0,5 н, 1 муравьинэй кислотой сэ скоростью 1 млlсм.мин.

Нэлученные элюагь> упариваюг под вакуумом (темпеparypa 45, эсг. давл, 30 мм рг. сг.) и крисгалли;уют. Выход урэновой (галактуро. нэк эй) кислоты — 10% пэ весу выжимэк.

ll р и м е р 2. 50 г сухого свекловичного жома заливают 500 мл воды и затем добавляют смесь (1: 1) соляной и серной кислэт до рН-l, Смесь гидролизуют 16 часов, из них в течение 6 часов постепенно поднимают температуру с 55 до 78 и 10 часов-при 78 .

По окончании гидролиза гидролизат фильтруют и перколируют одновременно через батарею из 5-10 колонок анионита АН-2ФН{ОН ) (Зх40см) со скоростью 1 мл/см мин

К перколяту прибавляют 1 г пектиназы йа 10 г сухого вещества гидролизата и про. водят ферментативный гидролиз при 40 С в течение 48-72 часов.

Ферментативный гидролизат фильтруют и пропускают через копонку АВ -1 7 (НСОО ) (200 г) со скоростью 1 мл/см- мин.Затем ксьлонку промывают водой и сорбированную на ней галактуроновую кислоту элюируют 0,5 н, HCOOH со скоростью 1 млlсм ° мин.

Элюаты упаривают при 45 С и остаточном давлении 30 мм рт. ст. Из упаренного раст вора кристаллизуют гапактуроновую кислоту.

Выход кислоты — 5 г, т.е. 10% веса жома, или 50% теоретического (исходя из содержа ния в жоме 20% полиуронидов).

Формула изобретения

1. Способ получения сахаров путем последовательного гидролиэа пектинсодержашего растительного сырья ми4еральными кислотами и пектолитическими ферментами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения сырьевой базы, в качестве пекти содержащего растительного .сырья используют яблочные выжимки или свекловичный жом и полученные кислотные,гидролизаты перед гидролизом пектолитическими ферментами обрабатывают ионообменными смолами.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при получении арабинозы и галактуроновой кислоты для обработки кислотных гидролиэатов яблочных выжимок используют слабоосновную анионообменную смолу в ооновной форме.

3, Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что. при получении фруктозы, глюкозы и галактуроновой кислоты кислотный гидролизат яблочных выжимок обрабатывают сильноосновным анионитом в муравьинокислой форме.

4, Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при получении галактуроновой кислоты используют свекловичный жом с последующей обработкой кислотного гидролизата слабоосновным t анионитом в основной форме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 . G.ЛвЬЬц, Q,Вг оог "Pr ерагсг1лои.of р 1е т око-, du ог1с1 t i - GaEaot,vvrmie

acid сЬетп1эй "ц аг1с(2ис(я ай у1955, М 13, р, 360.