DE1567336B2 - METHOD FOR PREPARING XYLOSE SOLUTIONS - Google Patents
METHOD FOR PREPARING XYLOSE SOLUTIONSInfo
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- DE1567336B2 DE1567336B2 DE1965F0045347 DEF0045347A DE1567336B2 DE 1567336 B2 DE1567336 B2 DE 1567336B2 DE 1965F0045347 DE1965F0045347 DE 1965F0045347 DE F0045347 A DEF0045347 A DE F0045347A DE 1567336 B2 DE1567336 B2 DE 1567336B2
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- C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
- C13K13/002—Xylose
Description
Die technische Darstellung von Xylosel äsungen hat In neuerer Zeit erhebliche Bedeutung erl ingt, da das Hydrierungsprodukt der Xylose, der Xylit, sich als ein Ausgezeichnetes, dem Sorbit weit überlegenes Süßungsmittel für Diabetiker erwiesen hai.The technical representation of xylose solutions has recently gained considerable importance, since the The hydrogenation product of xylose, xylitol, has proven to be an excellent sweetener that is far superior to sorbitol proven for diabetics shark.
Es sind eine Reihe von Verfahren zur Herstellung von Xyloselösungen bekannt, die von pentosanreichen Naturstoffen, wie Laubhölzern, Stroh, Hafer- «pelzen, Maiskolben, Baumwollsaathülsen, Flachs-Kchäben oder Aprikosenkernen, ausgehen.A number of processes for preparing xylose solutions are known which are rich in pentosan Natural substances such as hardwoods, straw, oat fur, corn on the cob, cottonseed pods, flax kebabs or apricot kernels, go out.
So behandelt man gemäß der britischen Patentschrift 922685 Holz mit 10- bis 40%iger Salzsäure bei einer Temperatur von 40 bis höchstens 90° C. Die Ausbeute, bezogen auf vorhandenes Pentosan, beträgt in den Beispielen maximal 73%, wobei die Xylose sehr schlecht auskristallisiert.Thus, according to British patent specification 922685, wood is treated with 10 to 40% hydrochloric acid at a temperature of 40 to a maximum of 90 ° C. The yield, based on the pentosan present, is in the examples a maximum of 73%, the xylose crystallizing out very poorly.
Gemäß britischer Patentschrift 934904 verwendet man den Säuregehalt des Holzes zum Aufschluß. Auch hier gewinnt man höchstens 70% Xylose, bezogen auf vorhandene Pentosane. Auch au» Aprikosenkernen hat man schon Xylose gewonnen« wobei Ausbeuten von 12 bis 13%, bezogen auf den Ausgangsstoff, erhalten wurden.Used according to UK Patent 934904 the acid content of the wood for digestion. Here too, a maximum of 70% xylose is obtained, based on the product on existing pentosans. Also from "apricot kernels one has already won xylose" whereby yields of 12 to 13%, based on the starting material, were obtained.
Alle diese Verfahren haben den Nachteil ungenügender Ausbeuten.All of these processes have the disadvantage of inadequate yields.
Es ist weiter seit langem bekannt, daß Kokosnußschalen Pentosane enthalten und daß man daraus Xylose herstellen kann (vgl. A. ToIle ns, Annalen der Chemie, Band 286 [1895], Seite 306); dieses Verfahren wird unter Verwendung einer Vorbehandlung des Materials mit verdünnter Salzsäure, verdünntem Ammoniak und Extraktion mit Alkohol durchgeführt. Die Hydrolyse erfolgt mit der 10fa:hen Menge 4%iger Schwefelsäure, die Ausbeute an Xylose beträgt nur etwa 7%. Dieses Verfahren hat daher keine technische Bedeutung erlangt.It has also long been known that coconut shells contain pentosans and that xylose can be obtained from them can produce (cf. A. ToIle ns, Annalen der Chemie, Volume 286 [1895], page 306); This method is made using a pretreatment of the material with dilute hydrochloric acid, dilute ammonia and extraction performed with alcohol. The hydrolysis takes place with the 10fold amount 4% sulfuric acid, the xylose yield is only about 7%. This method therefore has none Obtained technical importance.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß für die Hydrolyse von Kokosnußschaler eine Vorbehandlung nicht erforderlich ist und daß man bei der Hydrolyse mit einer sehr viel geringerer! Flüssigkeitsme.npe. als sie bisher verwendet wurde, £ rbeiten kann.The invention is based on the knowledge that a pretreatment is required for the hydrolysis of coconut shells is not necessary and that one in the hydrolysis with a much lower! Liquid meter. can work than it was previously used.
Gegenstand der Erfindung ist das im Anspruch genannte Verfahren.The subject of the invention is the method mentioned in the claim.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt mehrere Vorteile mit sich.The method according to the invention has several advantages.
So entfällt eine Vorbehandlung. Weiterhin ist die in der Hydrolysestufe zu verarbeitende Flüssigkeitsmenge gering. Außerdem benötigt man weniger Säure als bei den bekannten Verfahren.Pre-treatment is not required. Furthermore, the amount of liquid to be processed in the hydrolysis stage is small. You also need less acid than with the known methods.
Die nach Abtrennung der Feststoffe erhaltene Xyloselösung wird bei der Behandlung mit Aktivkohle sofort entfärbt, was bei den bekannten Verfahren kaum der Fall ist. Die entfärbte Xyloselösung ist praktisch frei von kristallisationshemmenden Stoffen und kann nach Neutralisation der Säure, z. B. durch Ionenaustauscher, direkt in bekannter Weise zu Xylit hydriert werden. Falls die Xyloselösung eingeengt werden soll, beispielsweise für die Kristallisation der Xylose, so hat die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Lösung den Vorteil, daß ihr Volumen erheblich geringer ist als das der Lösungen bekannter Verfahren. Die Abtrennung der Feststoffe von der Xyloselösung nach der Hydrolyse ist sehr einfach, da die Feststoffe praktisch keine Reaktionslösung zurückhalten. Der abgetrennte Rückstand kann deshalb genausogut wie die eingesetzten Kokosnußschalen in der Kunststoff Industrie verwendet werden. Es fällt somit praktisch kein unverwertbarer Rückstand bei dem erfindungsgemäßen Verfahren an. Die Ausbeuten betragen 85 bis 90%, bezogen auf vorhandene Pentosane, und bis über 20%, bezogen auf Ausgangsstoff.The xylose solution obtained after the solids have been separated off is treated with activated charcoal immediately discolored, which is hardly the case with the known processes. The decolorized xylose solution is convenient free of crystallization-inhibiting substances and after neutralization of the acid, e.g. B. by ion exchangers, be hydrogenated directly to xylitol in a known manner. If the xylose solution is concentrated is to be, for example, for the crystallization of xylose, so has the method according to the invention The solution obtained has the advantage that its volume is considerably less than that of the known solutions Procedure. The separation of the solids from the xylose solution after the hydrolysis is very easy because the solids retain practically no reaction solution. The separated residue can therefore just as well as the coconut shells used in the plastics industry. So it falls practically no unusable residue in the process according to the invention. The yields are 85 to 90%, based on the pentosans present, and up to over 20%, based on the starting material.
Als Säure wird Schwefelsäure bevorzugt. Die bevorzugt verwendete Menge an wäßriger Säure je Gewichtsteil Kokosnußschalen beträgt 2,5 bis 3,0 Gewich tsteiie.Sulfuric acid is preferred as the acid. The preferred amount of aqueous acid used per part by weight Coconut shells is 2.5 to 3.0 weight parts.
Arbeitet man bei Atmosphärendruck, so setzt man vorzugsweise 2- bis 3gewichtsprozentige wäßrige Salzsäure, 3- bis 4gewichtsprozentige wäßrige Schwefelsäure oder 1,5- bis 3gewichtsprozentigen wäßrigen Bromwasserstoff ein.If the work is carried out at atmospheric pressure, preference is given to using 2 to 3 percent strength by weight aqueous Hydrochloric acid, 3 to 4 weight percent aqueous sulfuric acid or 1.5 to 3 weight percent aqueous Hydrogen bromide.
Arbeitet man dagegen bei Überdruck, so beträgt die Säurekonzentration vorzugsweise 0,5 bis 1,0 Gewichtsprozent. Der bevorzugte Druckbereich bei einem Arbeiten unter Überdruck beträgt 2 bis 4 atü und der bevorzugte Temperaturbereich 110 bis 135° C, insbesondere 125 bis 130° C. Bei Überdruck erhitzt man vorzugsweise 95 bis 125 Minuten.If, on the other hand, you work at excess pressure, the acid concentration is preferably 0.5 to 1.0 percent by weight. The preferred pressure range when working under excess pressure is 2 to 4 atmospheres and the preferred temperature range 110 to 135 ° C, especially 125 to 130 ° C. With excess pressure it is preferably heated for 95 to 125 minutes.
Die Entfernung der Säure aus der Xyloselösung nach der Hydrolyse und der Abtrennung des Rückstandes, im allgemeinen bis zu einem pH-Wert von 3 kann man in üblicher Weise durch Ionenaustauscher, im Falle von Schwefelsäure als Hydrolysiersäure auch mit Bariumcarbonat oder Calciumcarbonat vornehmen.The removal of the acid from the xylose solution after hydrolysis and the separation of the residue, in general up to a pH of 3 can be done in the usual way by ion exchangers, in the case of sulfuric acid as hydrolyzing acid, also with barium carbonate or calcium carbonate make.
Man wärmt 2,5 1 etwa 4%ige Schwefelsäure im ölbad auf 100° C vor, gibt 1000 g Kokosnußschalenmehl hinzu und erhitzt 2 Stunden unter Rückfluß. Dann saugt man den unlöslichen Rückstand ab und wäscht ihn mit wenig Wasser. Das Filtrat neutralisiert man mit Calciumcarbonat bis zu einem pH-Wert von 3.2.5 liters of approximately 4% strength sulfuric acid are preheated to 100 ° C. in an oil bath, and 1000 g of coconut shell flour are added added and heated under reflux for 2 hours. Then one sucks off the insoluble residue and washes it with a little water. The filtrate is neutralized with calcium carbonate up to a pH value Of 3.
Der Kokosnußschalenmehlrückstand beträgt nach dem Trocknen etwa 735 g und kann, wenn er nicht weiter aufgeschlossen werden soll, direkt in der Kunststoffindustrie Verwendung finden.The coconut shell flour residue after drying is about 735 g and can if not to be further developed, can be used directly in the plastics industry.
Die neutralisierte, wäßrige Lösung wird mit Aktivkohle entfärbt.The neutralized, aqueous solution is decolorized with activated charcoal.
Wenn man diese Lösung unter vermindertem Druck bei40 bis 45° C zum leichten Sirup eindunsiet, mit dem gleichen Volumen Methanol versetzt, vom ausgeschiedenen Feststoff absaugt und im Vakuum eindunstet, so erstarrt der verbliebene Sirup bald kristallin; er hat ein Gewicht von etwa 240 g und enthält ungefähr 85% Xylose. Durch einfache Umkristallisation erhält man zunächst 140 g reine Xylose, aus der Mutterlauge lassen sich leicht noch weitere Anteile isolieren.If this solution is boiled in under reduced pressure at 40 to 45 ° C to form a light syrup, the same volume of methanol is added, the solid which has separated out is filtered off with suction and in vacuo evaporates, the remaining syrup soon solidifies in crystalline form; it has a weight of about 240 g and contains about 85% xylose. A simple recrystallization gives initially 140 g of pure xylose, from which Mother liquor can easily be isolated even further components.
Arbeitet man, wie vorstehend beschrieben, jedoch mit 2 %iger Schwefelsäure, so erhält man einen Rückstand von ungefähr 760 g und ungefähr 200 g Rohzucker (Xylosegehalt 72%). Durch Umkristallhation erhält man etwa 140 g reine Xylose.If you work as described above, but with 2% sulfuric acid, a residue is obtained of about 760 g and about 200 g of raw sugar (xylose content 72%). By recrystallization about 140 g of pure xylose are obtained.
Arbeitet man, wie vorstehend beschrieben, jedoch mit einer 6%igen wäßrigen Schwefelsäure, so erhält man einen Rückstand von ungefähr 705 g, ein Zukkenrohprodukt von ungefähr 265 g (75% Xylose) aus dem etwa 155 g reine Xylose gewonnen werden.If you work as described above, but with a 6% strength aqueous sulfuric acid, then a residue of approximately 705 g, a sugar crude product of approximately 265 g (75% xylose) from which about 155 g of pure xylose are obtained.
Beispiel 2 1000 g Kokosnußschalenmehl werden mit 2,5 1 einer Hydrolysierflüssigkeit, die 1,2 Gewichtsprozent Chlorwasserstoff und 0,3 Gewichtsprozent Bromwasserstoff enthält, 2 Stunden unter Rückfluß lebhaft erhitzt. Nach dem Absaugen und Nachwaschen mit Wasser verbleibt ein Rückstand von 670 g. Die saure Lösung wird mit Ionenaustauschern entionisiert und mit Aktivkohle entfärbt.Example 2 1000 g of coconut shell flour are mixed with 2.5 1 of a hydrolysis liquid that is 1.2 percent by weight Contains hydrogen chloride and 0.3 percent by weight hydrogen bromide, heated vigorously under reflux for 2 hours. After suctioning off and washing with water, a residue of 670 g remains. The sour Solution is deionized with ion exchangers and decolorized with activated carbon.
Nach dem Eindunsten im Vakuum bei einer Temperatur bis 45° C verbleibt ein Sirup, der schnell
ίο durchkristallisiert und ein Gewicht von ungefähr 295 g besitzt. Aus ihm lassen sich durch einmaliges
Umkristallisieren ungefähr 160 g reine Xylose gewinnen.
Beispiel 3After evaporation in a vacuum at a temperature of up to 45 ° C, a syrup remains, which quickly crystallizes through and has a weight of approximately 295 g. About 160 g of pure xylose can be obtained from it by a single recrystallization.
Example 3
1000 g Kokosnußschalenmehl werden im Autoklaven bei ungefähr 2,5 atü mit 3 1 0,5 %iger Schwefelsäure ungefähr 100 Minuten bei 125 bis 130° C hydrolysiert. Die Aufarbeitung erfolgt in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise.1000 g of coconut shell flour are in the autoclave at about 2.5 atmospheres with 3 1 of 0.5% sulfuric acid hydrolyzed at 125 to 130 ° C for about 100 minutes. The work-up is carried out in the manner described in Example 1 described way.
Aus dem erhaltenen Sirup kann man 18% reine Xylose, bezogen auf das eingesetzte Kokosnußschalenmehl, gewinnen.18% pure xylose, based on the coconut shell flour used, can be obtained from the syrup obtained, to win.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1965F0045347 DE1567336B2 (en) | 1965-02-24 | 1965-02-24 | METHOD FOR PREPARING XYLOSE SOLUTIONS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1965F0045347 DE1567336B2 (en) | 1965-02-24 | 1965-02-24 | METHOD FOR PREPARING XYLOSE SOLUTIONS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1567336A1 DE1567336A1 (en) | 1972-01-13 |
DE1567336B2 true DE1567336B2 (en) | 1976-05-13 |
Family
ID=7100452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1965F0045347 Granted DE1567336B2 (en) | 1965-02-24 | 1965-02-24 | METHOD FOR PREPARING XYLOSE SOLUTIONS |
Country Status (1)
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DE (1) | DE1567336B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999023260A1 (en) * | 1997-10-30 | 1999-05-14 | Sergei Dmitrievich Blinkov | Method for processing vegetal raw materials in order to produce pentose hydrolysates essentially containing xylose |
-
1965
- 1965-02-24 DE DE1965F0045347 patent/DE1567336B2/en active Granted
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1999023260A1 (en) * | 1997-10-30 | 1999-05-14 | Sergei Dmitrievich Blinkov | Method for processing vegetal raw materials in order to produce pentose hydrolysates essentially containing xylose |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE1567336A1 (en) | 1972-01-13 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |