BR112020022496A2

BR112020022496A2 - método de extração de manose

Info

Publication number: BR112020022496A2
Application number: BR112020022496-0A
Authority: BR
Inventors: Michikazu Hara; Yusuke Kita; Ryohei Haige; Hirohumi Yamada
Original assignee: Futamura Kagaku Kabushiki Kaisha; Tokyo Institute Of Technology
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2021-02-09
Also published as: JP6902758B2; US20210164064A1; KR20210008076A; JP2019199462A; CN112088222A

Abstract

método de extração de manose. [objetivo] prover um método de extração de manose com o qual manose de alta pureza pode ser extraída de modo extremamente fácil pela realização de um tratamento de hidrólise de duas etapas sobre uma matéria prima com base vegetal. [meios de resolver] a manose é extraída de uma matéria prima com base vegetal pela realização de uma primeira etapa de hidrólise s1 na qual uma matéria prima com base vegetal m1 e um primeiro catalisador ácido a1 são misturados e aquecidos, uma etapa de separação s2 na qual um produto de reação m2 obtido pela primeira etapa de hidrólise é separado e recuperado e uma segunda etapa de hidrólise s3 na qual o produto de reação obtido pela etapa de separação e um segundo catalisador ácido a2 são misturados e aquecidos.

Description

“MÉTODO DE EXTRAÇÃO DE MANOSE” CAMPO

[0001] A presente invenção se refere a um método de extração de manose, e em particular, se refere a um método de extração em que manose de alta pureza é obtida a partir de uma matéria prima com base vegetal pela realização de um tratamento de hidrólise de duas etapas com ácidos.

FUNDAMENTOS

[0002] Manose, que é um tipo de monossacarídeo, tem atraído atenção como um açúcar funcional nos últimos anos. Por exemplo, a mesma está relacionada com a ativação de macrófagos, supressão de doenças infecciosas, crescimento de bactérias intestinais úteis, etc. (reportar-se à Literatura de Patente 1 e 2). Adicionalmente, a mesma é usada como um aditivo de adoçante (reportar-se à Literatura de Patente 3). Assim, a demanda quanto à manose está se expandindo rapidamente de modo a satisfazer o seu uso nos campos dos produtos farmacêuticos e alimentícios que tiram vantagem do efeito ativo da manose.

[0003] Correntemente, a própria manose é produzida a partir de polissacarídeos tais como glicomanana através da degradação enzimática pelos microrganismos. Assim, não é fácil melhorar a eficiência de produção. Além disso, os custos de fabricação também são um problema. Assim, um método de extração de manose mais eficiente é desejado. A manose é um tipo de açúcar que constitui as cadeias de açúcar de polissacarídeos, e é conhecido que a manose está primariamente presente na forma de cadeias de açúcar na superfície das paredes celulares vegetais.

[0004] Entretanto, diferente da amilose e amilopectina que compõem amido, cadeias de açúcar de glicomanana, etc., não podem ser suficientemente eluidas porque elas não são facilmente dissolvidas. Assim, embora a presença das mesmas tenha sido confirmada, as cadeias de açúcar não foram eficazmente utilizadas como um componente residual. Em vista deste ponto, métodos de extrair oligossacarídeos de manose das paredes celulares vegetais, isto é, resíduos alimentícios, pelo tratamento ácido e térmico foram propostos (reportar-se às Literaturas de Patente 4 e 5). Na Literatura de Patente 4, ácido sulfúrico é adicionado ao extrato de café e na

Literatura de Patente 5, ácido acético ou ácido fórmico são adicionados e mano- oligossacarídeo (oligossacarídeo de manana) são extraídos pelo aquecimento.

[0005] Entretanto, nas Literaturas de Patente 4 e 5, a extração é limitada ao estágio de oligossacarídeo e a degradação para monossacarídeo manose e a sua extração são impossíveis. Adicionalmente, visto que o ácido usado para a reação é um líquido, a sua remoção da solução de oligossacarídeo não é fácil. Visto que a solução ácida deve ser descartada depois de cada tratamento, existem muitos problemas relacionados com a eficiência e custo de produção. Entretanto, a partir de uma série de circunstâncias, foi esclarecido que o uso de um ácido é eficaz para a degradação de cadeias de açúcar contendo manose, por exemplo, de glicomanana. Assim, a melhora neste novo tratamento com ácido foi desejada.

[0006] Os inventores propuseram um método de extração de manose usando um catalisador ácido estéril ao invés do catalisador ácido líquido existente, por meio do qual manose pode ser extraído de resíduos alimentícios com base vegetal pela degradação para monossacarídeos e separação de catalisador pode ser facilitada (reportar-se à Literatura de Patente 6). [LISTA DE CITAÇÃO] [LITERATURA DE PATENTE]

[0007] [PTL 1] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2004- 159659

[0008] [PTL 2] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2010- 22267

[0009] [PTL 3] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2001- 352936

[0010] [PTL 4] Publicação de Patente Japonesa Examinada (Kokoku) No. 5-52200

[0011] [PTL 5] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2011- 132187

[0012] [PTL 6] Publicação de Patente Japonesa Não Examinada (Kokai) No. 2017- 000120

SUMÁRIO [PROBLEMA TÉCNICO]

[0013] Quando manose é extraída, além da manose, galactose também é extraída e a sua separação não é fácil. De modo a extrair manose em uma alta pureza, pode ser demorado e caro para separar adicionalmente a galactose e manose pela cromatografia ou semelhantes.

[0014] A presente invenção foi proposta levando em conta a situação descrita acima e provê um método de extração de manose que possibilita a extração extremamente fácil de manose de alta pureza pela submissão de uma matéria prima com base vegetal a um tratamento de hidrólise de duas etapas. [SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA]

[0015] Especificamente, uma primeira invenção provê um método de extração de manose, em que a manose é extraída de uma matéria prima com base vegetal pela realização de uma primeira etapa de hidrólise na qual a matéria prima com base vegetal e um primeiro catalisador ácido são misturados e aquecidos, uma etapa de separação na qual um produto de reação obtido pela primeira etapa de hidrólise é separado e recuperado e uma segunda etapa de hidrólise na qual o produto de reação obtido pela etapa de separação e um segundo catalisador ácido são misturados e aquecidos.

[0016] Uma segunda invenção provê um método de extração de manose, em que manose de alta pureza é extraída a partir de uma matéria prima com base vegetal pela realização de uma primeira etapa de hidrólise na qual a matéria prima com base vegetal, que inclui galactomanana e um primeiro catalisador ácido são misturados e aquecidos para quebrar uma ligação entre uma estrutura de galactose e uma estrutura da manose na galactomanana e uma segunda etapa de hidrólise na qual um produto de reação contendo a estrutura da manose separada pela quebra da estrutura de galactose na primeira etapa de hidrólise e um segundo catalisador ácido são misturados e aquecidos para quebrar uma ligação entre unidades de manose na estrutura da manose contida no produto de reação.

[0017] Uma terceira invenção provê um método de extração de manose no qual, na primeira ou segunda invenções, o catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise é um ácido fraco ou ácido forte diluído.

[0018] Uma quarta invenção provê um método de extração de manose no qual, na terceira invenção, o catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise é qualquer um de ácido cítrico, ácido acético, ácido oxálico, ácido sulfúrico diluído e ácido clorídrico diluído.

[0019] Uma quinta invenção provê um método de extração de manose no qual, em qualquer uma da primeira até a quarta invenções, na primeira etapa de hidrólise, o aquecimento é realizado durante 3 a 72 horas sob condições de temperatura de 90 a 160 °C e a razão da quantidade de manose para a soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose em um extrato depois que a segunda etapa de hidrólise foi completada é de 80% ou mais.

[0020] Uma sexta invenção provê um método de extração de manose no qual, na quinta invenção, a razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de galactose e a quantidade de manose em uma solução obtida na primeira etapa de hidrólise é 38% ou mais.

[0021] Uma sétima invenção provê um método de extração de manose no qual, em qualquer uma da primeira até a sexta invenções, o catalisador ácido da segunda etapa de hidrólise é qualquer um de um ácido fraco, um ácido forte diluído, um ácido forte ou um ácido sólido.

[0022] Uma oitava invenção provê um método de extração de manose no qual, na sétima invenção, o catalisador ácido da segunda etapa de hidrólise é qualquer um de ácido cítrico, ácido acético, ácido oxálico, ácido sulfúrico diluído, ácido clorídrico diluído, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, um catalisador ácido estéril de madeira obtido pela introdução de um grupo sulfo dentro de um material carbonizado derivado de uma matéria prima com base em madeira e realizando a sulfonação ou um catalisador ácido estéril de resina obtido pela introdução de um grupo sulfo dentro de uma resina de fenol e realizando a sulfonação.

[0023] Uma nona invenção provê um método de extração de manose no qual, em qualquer uma da primeira até a oitava invenções, na segunda etapa de hidrólise, o aquecimento é realizado durante 1 a 24 horas sob condições de temperatura de 90 a

160 °C.

[0024] Uma décima invenção provê um método de extração de manose no qual, em qualquer uma da primeira até a nona invenções, a matéria prima com base vegetal é resíduo da extração de grãos de café.

[0025] Uma décima primeira invenção provê um método de extração de manose no qual, em qualquer uma da primeira até a nona invenções, a matéria prima com base vegetal é batata konjac. [EFEITOS VANTAJOSSO DA INVENÇÃO]

[0026] De acordo com o método de extração de manose da primeira invenção, visto que a manose é extraída a partir de uma matéria prima com base vegetal pela realização de uma primeira etapa de hidrólise na qual a matéria prima com base vegetal e um primeiro catalisador ácido são misturados e aquecidos, uma etapa de separação na qual um produto de reação obtido pela primeira etapa de hidrólise é separado e recuperado e uma segunda etapa de hidrólise na qual o produto de reação obtido pela etapa de separação e um segundo catalisador ácido são misturados e aquecidos, manose de alta pureza pode ser extraída de modo extremamente fácil a partir da matéria prima com base vegetal e os custos de produção podem ser reduzidos.

[0027] De acordo com o método de extração de manose da segunda invenção, visto que a manose de alta pureza é extraída a partir de uma matéria prima com base vegetal pela realização de uma primeira etapa de hidrólise na qual a matéria prima com base vegetal, que inclui galactomanana e um primeiro catalisador ácido são misturados e aquecidos para quebrar uma ligação entre uma estrutura de galactose e uma estrutura da manose na galactomanana e uma segunda etapa de hidrólise na qual um produto de reação contendo a estrutura da manose separada pela quebra da estrutura de galactose na primeira etapa de hidrólise e um segundo catalisador ácido são misturados e aquecidos para quebrar uma ligação entre unidades de manose na estrutura da manose contida no produto de reação, manose de alta pureza pode ser extraída de modo extremamente fácil da matéria prima com base vegetal e os custos de produção podem ser reduzidos.

[0028] De acordo com o método de extração de manose da terceira invenção, visto que o catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise é um ácido fraco ou ácido forte diluído na primeira ou segunda invenções, o ajuste da reação de hidrólise da matéria prima com base vegetal é fácil e a primeira etapa de hidrólise pode ser facilmente e confiavelmente realizada.

[0029] De acordo com o método de extração de manose da quarta invenção, visto que o catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise é qualquer um de ácido cítrico, ácido acético, ácido oxálico, ácido sulfúrico diluído e ácido clorídrico diluído na terceira invenção, manose de alta pureza pode ser extraída de modo extremamente fácil.

[0030] De acordo com o método de extração de manose da quinta invenção, visto que, na primeira etapa de hidrólise, o aquecimento é realizado por 3 a 72 horas sob condições de temperatura de 90 a 160 °C e a razão da quantidade de manose para a soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose em um extrato depois da segunda etapa de hidrólise foi completada é de 80% ou mais em qualquer uma da primeira até a quarta invenções, promoção de reação e estabilidade eficientes da pureza da manose obtida são alcançadas.

[0031] De acordo com o método de extração de manose da sexta invenção, visto que a razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de galactose e a quantidade de manose em uma solução obtida na primeira etapa de hidrólise é 38% ou mais na quinta invenção, manose pode ser extraída em uma alta pureza.

[0032] De acordo com o método de extração de manose da sétima invenção, visto que o catalisador ácido da segunda etapa de hidrólise é qualquer um de um ácido fraco, um ácido forte diluído, um ácido forte ou um ácido sólido em qualquer uma da primeira até a sexta invenções, o ajuste da reação de hidrólise do produto de reação é fácil e a segunda etapa de hidrólise pode ser facilmente e confiavelmente executada.

[0033] De acordo com o método de extração de manose da oitava invenção, visto que o catalisador ácido da segunda etapa de hidrólise é qualquer um de ácido cítrico, ácido acético, ácido oxálico, ácido sulfúrico diluído, ácido clorídrico diluído, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, um catalisador ácido estéril de madeira obtida pela introdução de um grupo sulfo dentro de um material carbonizado derivado de uma matéria prima com base em madeira e realizando a sulfonação ou um catalisador ácido estéril de resina obtida pela introdução de um grupo sulfo dentro de uma resina de fenol e realizando a sulfonação na sétima invenção, manose de alta pureza pode ser extraída tranquilamente da matéria prima com base vegetal através da reação catalítica.

[0034] De acordo com o método de extração de manose da nona invenção, visto que, na segunda etapa de hidrólise, o aquecimento é realizado por 1 a 24 horas sob condições de temperatura de 90 a 160 °C em qualquer uma da primeira até a oitava invenções, tanto a promoção de reação eficiente quanto a estabilidade da pureza da manose obtida podem ser alcançadas.

[0035] De acordo com o método de extração de manose da décima invenção, visto que a matéria prima com base vegetal é extrato de grão de café reside em qualquer uma da primeira até a nona invenções, resíduos alimentícios podem ser eficazmente usados, a aquisição de matéria prima é fácil e a homogeneidade é alta.

[0036] De acordo com o método de extração de manose da décima primeira invenção, visto que a matéria prima com base vegetal é batata konjac em qualquer uma da primeira até a nona invenções, a aquisição de matéria prima é fácil e a homogeneidade é alta.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0037] A FIG. 1 é um diagrama de processo esquemático do método de extração de manose da presente invenção.

[0038] A FIG. 2 é uma vista esquemática da estrutura de açúcar contida em uma matéria prima com base vegetal.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0039] O método de extração de manose prescrito na presente invenção é um método para a obtenção de manose de alta pureza submetendo-se uma matéria prima com base vegetal a um tratamento de hidrólise de duas etapas. Executando-se uma primeira etapa de hidrólise na qual a matéria prima com base vegetal e um primeiro catalisador ácido são misturados e aquecidos e uma etapa de separação na qual uma solução contendo o produto de reação obtido pela primeira etapa de hidrólise e componentes eluidos pela primeira etapa de hidrólise são separados, monossacarídeos (por exemplo, galactose) outros que não manose contidos na matéria prima com base vegetal são removidos da matéria prima com base vegetal antes da Segunda Etapa de Hidrólise. Manose de alta pureza é obtida adicionando- se um segundo catalisador ácido ao produto de reação obtido por estas etapas e o aquecimento em uma segunda etapa de hidrólise e extraindo a manose contida no produto de reação resultante da segunda reação de hidrólise. Assim, visto que não é necessário separar outros açúcares e manose pela cromatografia, manose de alta pureza pode ser de modo extremamente fácil e economicamente obtida.

[0040] Um sumário do método de extração de manose será descrito usando o diagrama de processo esquemático da FIG. 1 e a vista esquemática da estrutura de açúcar contida na matéria prima da FIG. 2. A matéria prima com base vegetal M1 a partir da qual a manose é extraída é polpa de soja, resíduo de saquê, resíduo da extração de chá, resíduo da extração de grãos de café, outros componentes residuais que são gerados durante o processamento de alimento ou batata konjac. O resíduo da extração de grãos de café é um resíduo que é gerado quando água ou água fervente é adicionada aos grãos de café torrados para extrair café. A maioria dos mesmos é tratada como produtos de resíduo alimentício, visto que as bebidas de café são produzidas em grandes quantidades. Assim, os resíduos alimentícios podem ser eficazmente usados, as matérias primas podem ser facilmente obtidas e a homogeneidade do próprio resíduo é alta. A batata konjac é útil porque a aquisição de matérias primas é fácil e a batata konjac tem alta homogeneidade. Embora não incluídos em alimentos, os materiais vegetais tais como palha de arroz, resíduos de madeira, resíduos de bambu e farinha de copra também são adicionados ao resíduo.

[0041] A razão do porque o uso de produtos de resíduo alimentício com base vegetal é preferível é que o uso tem as seguintes vantagens em relação ao mero tratamento de produtos residuais. Várias cadeias de açúcar outras que não a celulose estão presentes nas superfícies da parede celular de células vegetais. Acredita-se que estas cadeias de açúcar atuem sobre a adesão celular entre células vegetais e manutenção do formato do corpo da planta. Entretanto, o copo humano frequentemente não pode digerir estes componentes da cadeia do açúcar para nutrição. Assim, embora a presença de tais cadeias de açúcar como componentes não usados esteja evidente, elas não têm sido eficazmente utilizadas. Por exemplo, a manose é obtida pela degradação de cadeias de açúcar, por exemplo, de glicomanana para monossacarídeos. Assim, o resíduo da extração de grãos de café, que é simples e tem um alto teor de manose, é selecionado como a fonte de manose.

[0042] A matéria prima com base vegetal é triturada (pulverizada) até um tamanho apropriado de antemão se necessário. Como mostrado na FIG. 2, a estrutura de açúcar contida no resíduo da extração de grãos de café é considerada ter uma estrutura GMC da galactomanana. A estrutura GC da galactose e a estrutura MC da manose estão ligadas por uma ligação de α-1,6-glicosídeo C1. É considerado que a estrutura GC das galactoses ligadas à estrutura MC das manoses pelas ligações α- 1,6-glicosídicas C1 estejam ligadas nas suas extremidades à galactose e manose em uma razão de cerca de 1:1. Na estrutura MC de manose, uma pluralidade de unidades de manose são consideradas estar ligadas pelas ligações β-1,4-glicosídicas C2.

[0043] Como mostrado na FIG. 1, o método de extração de manose da presente invenção inclui a primeira etapa de hidrólise S1, a etapa de separação S2 e a segunda etapa de hidrólise S3. Utilizando a diferença na taxa de hidrólise entre a ligação C1 de α-1,6-glicosídeo e a ligação C2 de β-1,4-glicosídeo, manose é extraída em uma alta pureza da matéria prima com base vegetal M1. Especificamente, a primeira etapa de hidrólise S1 é uma etapa na qual a ligação α-1,6-glicosídica C1 tendo uma alta taxa de hidrólise e ligando a estrutura de galactose GC e a estrutura da manose MC juntas é quebrada submetendo-se a matéria prima com base vegetal M1 a uma reação de hidrólise. Quando a ligação α-1,6-glicosídica C1 é quebrada, a estrutura GC da galactose é eluida dentro da solução M3 e a estrutura da manose MC permanece no produto de reação M2.

[0044] A etapa de separação S2 é uma etapa na qual o produto de reação M2 e a solução M3 são separadas por filtração. O produto de reação M2 é depois apropriadamente lavado. Adicionalmente, na segunda etapa de hidrólise S3, o produto de reação M2 contendo a estrutura da manose Mc obtida pela primeira etapa de hidrólise é submetida a uma reação de hidrólise. Como um resultado, a ligação de β- 1,4-glicosídeo C2 tendo uma baixa taxa de hidrólise e ligando as unidades de manose juntas na estrutura da manose MC é quebrada, pelo que a manose de alta pureza é obtida.

[0045] Na primeira etapa de hidrólise S1, um catalisador ácido A1 é adicionado à matéria prima com base vegetal e depois misturados e aquecidos. Durante o aquecimento, a umidade é apropriadamente ajustada. De modo a promover a reação da matéria prima com a base vegetal M1, é desejável que a umidade esteja presente. Entretanto, quando há umidade excessiva, os componentes extraídos gerados pela degradação da matéria prima com base vegetal M1 são diluídos. A quantidade de umidade é adequadamente ajustada em consideração deste ponto. Na primeira etapa de hidrólise S1, é suficiente se a matéria prima com base vegetal for capaz de sofrer a reação de hidrólise. Assim, o catalisador ácido a ser usado não é particular limitado e é acreditado que um ácido fraco ou um ácido forte diluído seja preferível. A primeira etapa de hidrólise S1 é intencionada para quebrar a ligação α-1,6-glicosídica C1 tendo uma alta taxa de hidrólise. Assim, quando um ácido forte é usado como o catalisador ácido A1, o ajuste da temperatura de reação e tempo de reação necessários para executar uma reação de hidrólise apropriada não é fácil. Quando um ácido fraco ou um ácido forte diluído, que tem um desempenho de hidrólise relativamente baixo, é selecionado, visto que a temperatura de reação e o tempo de reação podem ser facilmente ajustados, o trabalho do empregado é reduzido e a eficiência de produção e a estabilidade são melhoradas.

[0046] O catalisador ácido A1 adicionado na primeira etapa de hidrólise S1 pode ser um ácido fraco tal como ácido cítrico, ácido acético ou ácido oxálico ou um ácido forte diluído obtido pela diluição de um ácido forte tal como ácido sulfúrico ou ácido clorídrico. Visto que cada um destes ácidos tem um desempenho de hidrólise diferente, mesmo se a hidrólise for executada sob as mesmas condições de concentração, temperatura e tempo, o intento da primeira etapa de hidrólise S1 não pode ser equivalentemente alcançado.

[0047] Como descrito acima, é considerado que a estrutura das galactoses GC estejam ligadas (nas extremidades das ligações α-1,6-glicosídicas C1) à galactose e manose em uma razão de cerca de 1:1. Assim, se a razão de componente de manose e galactose, que são os componentes eluidos na primeira etapa de hidrólise S1, for aproximadamente 1:1, o intento da primeira etapa de hidrólise S1 pode ser suficientemente alcançado. Considerando que parte da manose contida na estrutura da manose MC possa ser eluida, é considerado preferível que o tipo e quantidade de adição do ácido e a temperatura de aquecimento e o tempo de aquecimento sejam ajustados de modo que a razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de galactose e da quantidade de manose contidas na solução M3 seja 38% ou mais.

[0048] Entre os componentes contidos na solução M3, quando a razão de conteúdo de manose for excessivamente alta, visto que a manose contida na estrutura da manose é considerada ter sido eluido, a quantidade de manose extraída depois da segunda etapa de hidrólise S3 é considerada diminuir. Entretanto, isto não reduz a pureza da manose extraída. Assim, na primeira etapa de hidrólise S1, as condições para tratar a matéria prima com o catalisador ácido mencionado acima são selecionadas a partir de condições suficientes para quebrar a ligação α-1,6-glicosídica C1 da estrutura GMC da galactomanana contida na matéria prima. A faixa de 38% ou mais da razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de galactose e a quantidade de manose contidas na solução M3 como descrita acima é particularmente útil a partir do ponto de vista de que a quantidade de manose extraída depois da segunda etapa de hidrólise S3 pode ser suficientemente garantida.

[0049] Na primeira etapa de hidrólise S1, se a temperatura de reação no momento do aquecimento for excessivamente alta, as ligações da estrutura da manose MC podem ser quebradas ou a própria manose pode ser deteriorada devido à oxidação ou degradação. O mesmo é verdadeiro se o tempo de reação do aquecimento for excessivamente longo. Assim, a quantidade de manose extraída depois da segunda etapa de hidrólise S3 pode diminuir. Ao contrário, se a temperatura de reação for excessivamente baixa ou o tempo de reação for excessivamente curta, a galactose permanece no produto de reação obtido depois da primeira etapa de hidrólise S1 e torna-se difícil obter manose de uma alta pureza. A partir do ponto de vista de alcançar tanto promoção de reação quanto estabilidade eficientes do produto de reação, uma reação por 3 a 72 horas em um faixa de temperatura térmica de 90 a 160 °C é considerada apropriada. As condições de temperatura de reação e tempo de reação são preferivelmente ajustado de modo que a razão da quantidade de manose para a soma da quantidade de manose e quantidade de galactose no extrato depois da segunda etapa de hidrólise é de 80% ou mais e as condições são apropriadamente determinadas de acordo com o tipo de catalisador ácido usado e a sua quantidade de adição.

[0050] Na primeira etapa de hidrólise S1, se o desempenho da hidrólise do catalisador ácido é alto de acordo com a quantidade de adição e tipo do catalisador ácido, é considerado que a temperatura de reação deve ser diminuída e o aquecimento deva ser executado por um tempo curto. Ao contrário, quando o desempenho de hidrólise do catalisador ácido é baixo, é considerado preferível aumentar a temperatura de reação ou aumentar o tempo de aquecimento. A quantidade de adição e o tipo do catalisador ácido e o equilíbrio entre temperatura de reação e tempo de reação são ajustados de modo que a razão da quantidade de manose para a soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose do extrato depois que a segunda etapa de hidrólise foi completada é de 80% ou mais. Além disso, considerando a última quantidade de extração da manose extraída depois da segunda etapa de hidrólise S3, o tipo e quantidade de adição do catalisador ácido e as condições da temperatura de reação e tempo de reação são preferivelmente determinados de modo a se obter uma razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de galactose e da quantidade de manose contidas na solução M3 na faixa de 38% ou mais. Se o catalisador ácido é qualquer um de ácido cítrico, ácido acético, ácido oxálico, ácido sulfúrico diluído ou ácido clorídrico diluído, o aquecimento sob condições, por exemplo, de uma temperatura de 90 a 160 °C e um tempo de 3 a 72 horas é considerado preferível. Visto que a hidrólise não ocorre facilmente nas temperaturas de 80 °C ou mais baixas, o limite inferior da temperatura de reação é de aproximadamente 90 °C. Adicionalmente, a partir do ponto de vista de eficiência de produção, ajustando a temperatura de reação para 120 °C a 140 °C reduz o tempo de reação, o que é mais econômico.

[0051] Na primeira etapa de hidrólise S1, a ligação α-1,6-glicosídica C1 é quebrada, pelo que a manose e galactose contidas na estrutura de galactose GC são eluidas dentro da solução M3. Entretanto, a estrutura da manose MC permanece no produto de reação M2. Na etapa de separação S2, o produto de reação M2 gerado através da reação de hidrólise na primeira etapa de hidrólise S1 é separada e recuperada da solução M3 na qual o catalisador ácido usado para a reação e galactose foram eluidos. Os métodos de separação tais como filtração ou separação centrífuga são adequados. Como um resultado da reação de hidrólise com o catalisador ácido A1 sob condições úmidas, a galactose e manose da estrutura de galactose GC contida na matéria prima com base vegetal M1 são eluidas, separadas e removidas. Se necessário, o produto de reação M2 é lavado.

[0052] Na segunda etapa de hidrólise S3, o produto de reação M2 e o catalisador ácido A2 tal como um ácido fraco, um ácido forte diluído, um ácido forte ou um ácido sólido são misturados e aquecidos. As condições de temperatura e tempo são apropriadamente determinadas de acordo com o tipo do catalisador ácido usado e a quantidade de adição do mesmo. Como a temperatura de reação e tempo de reação na primeira etapa de hidrólise S1, a temperatura de reação e o tempo de reação são preferivelmente ajustados de modo que a razão da quantidade de manose para a soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose no extrato depois da segunda etapa de hidrólise foi completada é de 80% ou mais. O produto de reação M2 separado resultante da etapa de separação S2 contém a estrutura da manose MC. Assim, hidrolisando-se a ligação β-1,4-glicosídica C2 ligando as unidades de manose juntas contidas na estrutura da manose sólida MC, uma solução de açúcar (extrato de manose M4) contendo manose de alta pureza pode ser obtida. Como na primeira etapa de hidrólise S1, a umidade durante o aquecimento é apropriadamente ajustada. Na segunda etapa de hidrólise S3, depois que a reação de hidrólise foi completada, extrato de manose M4 contendo manose de alta pureza e resíduo de reação são separados.

[0053] A segunda etapa de hidrólise S3 é intencionada para quebrar a ligação β- 1,4-glicosídica C2, que tem uma taxa de hidrólise mais baixa do que a ligação α-1,6- glicosídica C1. Assim, a reação de hidrólise é promovida misturando-se o catalisador ácido A2, que é um ácido mais forte do que o catalisador ácido A1 adicionado na primeira etapa de hidrólise A1, dentro do produto de reação M2 ou o aquecimento do catalisador ácido A2, que tem a mesma acidez, em uma temperatura mais alta ou por um tempo mais longo para a reação.

[0054] Entre os tipos de catalisador ácido A2 que pode ser adicionado na segunda etapa de hidrólise S3, exemplos de catalisadores ácidos fortes incluem ácido sulfúrico e ácido clorídrico. Os exemplos de catalisadores ácidos de ácidos fracos e ácidos fortes diluídos incluem ácido cítrico, ácido acético, ácido oxálico, ácido sulfúrico diluído e ácido clorídrico diluído. Adicionalmente, os exemplos de catalisadores ácidos estéreis incluem catalisadores ácidos estéreis de madeiras obtidas pela introdução de um grupo sulfo dentro de um material carbonizado derivado de uma matéria prima de madeira e realizando a sulfonação e catalisador ácido estéril de resinas obtidas pela introdução de um grupo sulfo dentro de uma resina de fenol e realizando a sulfonação. Visto que cada ácido tem um desempenho de hidrólise diferente, não é possível alcançar o intento da segunda etapa de hidrólise S3 nas mesmas condições de concentração, temperatura e tempo para todos os catalisadores ácidos. Se a temperatura for excessivamente alta ou o tempo de aquecimento for excessivamente longo, a própria manose, que é o produto alvo, pode ser deteriorada devido à oxidação ou degradação. Assim, de modo a romper a ligação β-1,4-glicosídica C2, é considerado preferível realizar o aquecimento por aproximadamente 1 a 24 horas em uma temperatura de 90 a 160 °C. Considerando as taxas de reação eficientes destes ácidos, a reação sob condições altas de temperatura é considerada preferível e o aquecimento de 120 a 160 °C por 1 a 6 horas é mais adequado.

[0055] Em particular, o catalisador ácido estéril é misturado com a matéria prima com base vegetal e aquecido na presença de umidade e depois disso a manose produzida pela degradação é eluida dentro da umidade existente. Se apenas água é separada pela filtração ou separação centrífuga, a água contendo apenas manose pode ser separada muito facilmente. Assim, a carga requerida para a separação depois da reação catalítica é enormemente reduzida, pelo que os custos de fabricação podem ser reduzidos.

[0056] Catalisadores ácidos de madeira sólidos são obtidos pela carbonização de uma matéria prima com base em madeira para formar um material carbonizado sob condições de temperatura tais que a matéria prima com base em madeira não queima e a sulfonação para introduzir um grupo sulfo (também aludido como um grupo do ácido sulfônico). Como o catalisador ácido estéril com base em madeira, por exemplo, o ácido sólido divulgado na Patente Japonesa No. 5528036 pode ser usado. Os catalisadores ácidos estéreis de resinas são obtidos pela introdução de um grupo sulfo dentro de uma matéria prima de resina de fenol e realizando a sulfonação. Se um catalisador ácido estéril de resina tendo uma alta resistência térmica é usado, a temperatura de aquecimento na segunda etapa de hidrólise S3 pode ser aumentada e o tempo de aquecimento pode ser reduzido. Além dos ácidos sólidos em pó, o ácido sólido pode ser formado (processado) em um formato predeterminado. A formação torna as partículas maiores do que na forma de pó, o que facilita separar e recuperar do líquido de reação.

EXEMPLOS [Amostra]

[0057] Os inventores tentaram extrair manose da matéria prima com base vegetal usando os catalisadores ácidos nas Tabelas. Água desionizada foi adicionada aos grãos de café em pó (moídos) comercialmente disponíveis para produzir uma pasta fluida tendo uma concentração da mesma de 5 % em peso e esta pasta fluida foi fervida por 30 minutos. Depois de ferver, a filtração foi repetida 3 vezes ou mais para separar o resíduo da extração de grãos de café. O resíduo da extração de grãos de café foi seco durante a noite em um secador mantido a 105 ± 5 °C e triturado até 0,3 mm ou menos por um triturador. O resíduo da extração de grãos de café servindo como a amostra da matéria prima com base vegetal foi obtido desta maneira. Este resíduo da extração de grãos de café serviu como a amostra em cada um dos exemplos experimentais.

[0058] 0,05 g de ácido cítrico a 1,0 % em peso como o primeiro catalisador ácido e 5,0 g de água desionizada foram adicionados a 0,5 g (peso seco) de resíduo da extração de grãos de café em um vaso de reação de 15 ml resistente à pressão e reagido por 20 horas enquanto a temperatura foi mantido a 120 °C (primeira etapa de hidrólise S1). Depois que a reação foi completada, o produto de reação foi separado e recuperado usando um filtro de membrana (diâmetro de poro: 0,2 μm) e lavado com uma quantidade em excesso de água desionizada corrente (etapa de separação S2). 0,3 g de ácido sulfúrico diluído a 10% (v/v) como o segundo catalisador ácido e 4,2 g de água desionizada foram adicionados a 0,3 g do produto de reação recuperado e reagido por 1 hora enquanto a temperatura foi mantida a 140 °C (segunda etapa de hidrólise S3). Depois que a reação foi completada, a mistura foi esfriada e 9,3 g de água desionizada foram adicionadas ao vaso de reação para diluir o produto de reação. O líquido de reação foi filtrado usando um filtro de seringa (diâmetro de poro: 0,2 μm) para se obter extrato do Exemplo Experimental 1. <Exemplo Experimental 2>

[0059] Um produto de reação obtido pela mesma primeira etapa de hidrólise como no Exemplo Experimental 1 foi separado e recuperado e 0,3 g de ácido sulfúrico diluído a 10% (v/v) como o segundo catalisador ácido e 4,2 g de água desionizada foram adicionados a 0,3 g do produto de reação e reagido por 3 horas enquanto a temperatura foi mantida a 120 °C. Depois que a reação foi completada, o produto de reação foi esfriado e 9,3 g de água desionizada foi adicionada ao vaso de reação para diluir o produto de reação. O líquido de reação foi filtrado usando um filtro de seringa (diâmetro de poro: 0,2 μm) para se obter o extrato do Exemplo Experimental 2. <Exemplo Experimental 3>

[0060] Um produto de reação obtido pela mesma primeira etapa de hidrólise como no Exemplo Experimental 1 foi separado e recuperado e 0,3 g de um catalisador ácido estéril de madeira (ZP150DH fabricado pela Futamura Chemical Co., Ltd.) como o segundo catalisador ácido e 4,2 g de água desionizada foram adicionados a 0,3 g de sólidos e reagidos por 1 hora enquanto a temperatura foi mantida a 140 °C. Depois que a reação foi completada, o produto de reação foi esfriado e 9,3 g de água desionizada foram adicionadas ao vaso de reação para diluir o produto de reação. O líquido de reação foi filtrado usando um filtro de seringa (diâmetro de poro: 0,2 μm) para se obter o extrato do Exemplo Experimental 3. <Exemplo Experimental 4>

[0061] O extrato do Exemplo Experimental 4 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 3 exceto que o tempo de reação da segunda etapa de hidrólise foi de 3 horas. <Exemplo Experimental 5>

[0062] O extrato do Exemplo Experimental 5 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que a temperatura de reação da segunda etapa de hidrólise foi 120 °C. <Exemplo Experimental 6>

[0063] O extrato do Exemplo Experimental 6 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 5 exceto que o tempo de reação da segunda etapa de hidrólise foi de 6 horas. <Exemplo Experimental 7>

[0064] O extrato do Exemplo Experimental 7 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que 0,05 g de ácido cítrico a 10,0 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados e reagidos por 24 horas enquanto a temperatura foi mantida a 90 °C. <Exemplo Experimental 8>

[0065] O extrato do Exemplo Experimental 8 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 7 exceto que o tempo de reação da primeira etapa de hidrólise foi de 48 horas. <Exemplo Experimental 9>

[0066] O extrato do Exemplo Experimental 9 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 7 exceto que o tempo de reação da primeira etapa de hidrólise foi de 72 horas. <Exemplo Experimental 10>

[0067] O extrato do Exemplo Experimental 10 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 7 exceto que 0,10 g de ácido cítrico a 20,0 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Experimental 11>

[0068] O extrato do Exemplo Experimental 11 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 7 exceto que 0,15 g de ácido cítrico a 30,0 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Experimental 12>

[0069] O extrato do Exemplo Experimental 12 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que a temperatura de reação e o tempo de reação da primeira etapa de hidrólise foram 140 °C e 3 horas. <Exemplo Experimental 13>

[0070] O extrato do Exemplo Experimental 13 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que a temperatura de reação e o tempo de reação da primeira etapa de hidrólise foram 160 °C e 3 horas. <Exemplo Experimental 14>

[0071] O extrato do Exemplo Experimental 14 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que 0,0185 g de ácido sulfúrico a 3,7 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Experimental 15>

[0072] O extrato do Exemplo Experimental 15 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que 0,009 g de ácido sulfúrico a 1,8 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Experimental 16>

[0073] O extrato do Exemplo Experimental 16 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que 0,05 g de ácido sulfúrico a 10,0 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Experimental 17>

[0074] O extrato do Exemplo Experimental 17 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que 0,012 g de ácido clorídrico a 2,4 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Experimental 18>

[0075] O extrato do Exemplo Experimental 18 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 17 exceto que 0,006 g de ácido clorídrico 1,2 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Experimental 19>

[0076] O extrato do Exemplo Experimental 19 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que 0,005 g de ácido acético a 1,0 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados e a temperatura de reação foi 140 °C. <Exemplo Experimental 20>

[0077] O extrato do Exemplo Experimental 20 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 19 exceto que 0,05 g de ácido acético a 10,0 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Experimental 21>

[0078] O extrato do Exemplo Experimental 21 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 4 exceto que 0,005 g de ácido oxálico a 1,0 % em peso como o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Experimental 22>

[0079] O extrato do Exemplo Experimental 22 foi obtido pelo mesmo método como no Exemplo Experimental 21 exceto que 0,05 g de ácido oxálico a 10,0 % em peso foi o primeiro catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise e 5,0 g de água desionizada foram adicionados.

[0080] Como Exemplos Comparativos, o tratamento de extração de manose foi realizado sem executando a primeira etapa de hidrólise S1. Visto que a primeira etapa de hidrólise S1 foi omitida, a etapa de separação S2 também foi omitida. <Exemplo Comparativo 1>

[0081] 0,3 g de um catalisador ácido estéril de madeira (ZP150DH fabricado pela Futamura Chemical Co., Ltd.) como o (segundo) catalisador ácido e 4,2 g de água desionizada foram adicionados a 0,3 g (peso seco) de extrato de resíduo de grão de café em um vaso de reação de 15 ml resistente à pressão e reagido por 3 horas enquanto a temperatura foi mantida a 140 °C. Depois que a reação foi completada, o produto de reação foi esfriado e 9,3 g de água desionizada foram adicionados ao vaso de reação para diluir o produto de reação. O líquido de reação foi filtrado usando um filtro de seringa (diâmetro de poro: 0,2 μm) para obter um extrato. Especificamente, o extrato do Exemplo Comparativo 1 foi obtido pela omissão da primeira etapa de hidrólise e da etapa de separação do Exemplo Experimental 4. <Exemplo Comparativo 2>

[0082] O extrato do Exemplo Comparativo 2 foi obtido pelo mesmo método como o do Exemplo Comparativo 1 exceto que a temperatura de reação foi 120 °C e o tempo de reação foi de 6 horas. <Exemplo Comparativo 3>

[0083] O extrato do Exemplo Comparativo 3 foi obtido pelo mesmo método como o do Exemplo Comparativo 1 exceto que 0,3 g de ácido sulfúrico diluído a 10% (v/v) como o catalisador ácido e 4,2 g de água desionizada foram adicionados. <Exemplo Comparativo 4>

[0084] O extrato do Exemplo Comparativo 4 foi obtido pelo mesmo método como o do Exemplo Comparativo 2 exceto que 0,3 g de ácido sulfúrico diluído 10% (v/v) como o catalisador ácido e 4,2 g de água desionizada foram adicionados. [Medição da Quantidade de Produção de Manose e Quantidade de Produção de Galactose]

[0085] As quantidades de manose e galactose na solução M3 separadas do produto de reação M2 produzidas na etapa de separação S2 e do extrato M4 obtido por todas as etapas incluindo a segunda etapa de hidrólise S3 foram medidas usando um cromatógrafo líquido de alto desempenho (HPLC) (RID-10A fabricado pela Shimadzu Corporation), uma coluna (nome de produto: Shodex SUGAR SC1011, Shodex SUGAR SC0810 fabricada pela Showa Denko KK), uma estufa (CTO-20AC fabricada pela Shimadzu Corporação) e um desgaseificador (DGU-20A3 fabricado pela Shimadzu Corporation). Primeiro, uma solução de curva de calibração à qual manose e galactose foram cada uma adicionada a 2 % em peso foi carregada dentro do HPLC. Em seguida, a medição das quantidades de produção alvo de manose e galactose foi medida a partir das razões de área de pico que apareceram nos tempos de retenção correspondentes do HPLC. A quantidade de produção de manose foi convertida como um peso (mg) de manose produzida a partir de 0,1 g de resíduo (mg/0,1 g).

[0086] Os resultados da extração de manose a partir da matéria prima com base vegetal dos resíduo da extração de grãos de café são mostrados nas Tabelas 1 a 6. O tipo e quantidade de adição (% em peso) do primeiro catalisador ácido, a temperatura de reação (°C) e o tempo de reação (h) da primeira etapa de hidrólise são mostrados. Adicionalmente, a quantidade de manose (mg/0,1 g), a quantidade de galactose (mg/0,1 g) e a razão de galactose (%) contidas na solução M3 separadas na etapa de separação são mostradas. A razão de galactose (%) é a razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de galactose e da quantidade de manose na solução M3 e a quantidade de galactose na solução M3 foi dividida pela soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose para se obter uma porcentagem. Além disso, o tipo do segundo catalisador ácido, a temperatura de reação (°C) e o tempo de reação da segunda etapa de hidrólise assim como a quantidade de manose (mg/0,1 g), a quantidade de galactose (mg/0,1 g) e a razão de manose (%) contida no extrato depois que a segunda etapa de hidrólise foi completada são mostradas como resultados de reação. A razão de manose (%) é a razão da quantidade de manose para a soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose no extrato M4 depois que a segunda etapa de hidrólise foi completada e é a razão da quantidade de manose no extrato M4 dividida pela soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose. Adicionalmente, a avaliação de pureza (A, B, C e F) para a avaliação da pureza da manose no extrato M4 depois que a segunda etapa de hidrólise foi completada e avaliação de rendimento (A, B, C e F) para avaliar a quantidade de manose contida no extrato M4 foram realizadas. Finalmente, uma avaliação compreensiva (melhor, excelente, boa, aceitável e insuficiente) foi realizada com base na avaliação de pureza e na avaliação de rendimento.

[0087] Quando 100 g de extrato de resíduo de grão de café foram analisados pela cromatografia líquida de alto desempenho, a manose foi 26,2 g e a galactose foi 9,3 g. Especificamente, a razão de componente de manose para galactose no extrato de resíduo de grão de café foi aproximadamente 74:26. Assim, na avaliação de pureza, uma razão de manose de 95% ou maior foi avaliada como “A.” Uma razão de manose de 90% a menos do que 95% foi avaliada como “B.” Uma razão de manose de 80% a menos do que 90% foi avaliada como “C.” Uma razão de manose de menos do que 80% foi avaliada como “F.”

[0088] Na avaliação de rendimento, uma quantidade de produção de manose contida no extrato M4 de 10 mg/0,1 g ou maior foi avaliada como “A.” 5 mg/0,1 g a menos do que 10 mg/0,1 g foi avaliada como “B.” Menos do que 5 mg/0,1 g é avaliada como “C.”

[0089] Na avaliação compreensiva, “Melhor” foi provido se tanto uma avaliação de pureza quanto uma avaliação de rendimento foram “A.” “Excelente” foi provido se uma das avaliações de pureza e rendimento foi “A” e a outra avaliação foi “B.” “Bom” foi provido se uma das avaliações de pureza e rendimento foi “A” e a outra avaliação foi “C.” “Aceitável” foi provido se tanto a avaliação de pureza quanto a avaliação de rendimento foram “C” ou se uma das avaliações de pureza e rendimento foi “B” e a outra avaliação foi “C.” “Insuficiente” foi provido se uma das avaliações de pureza e rendimento foi “F.” [Tabela 1] Ex Exp 1 Ex Exp 2 Ex Exp 3 Ex Exp 4 Ex Exp 5

Tipo do Primeiro Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido Catalisador cítrico cítrico cítrico cítrico cítrico Ácido Quantidade de adição (% 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 em peso) Temp (°C) 120 120 120 120 120 Primeira Tempo (h) 20 20 20 20 20 Etapa de Quantidade Hidrólise de Produção 4,67 4,67 4,67 4,67 4,67 de Manose (mg/0,1 g) Quantidade de Produção 4,47 4,47 4,47 4,47 4,47 de Galactose (mg/0,1 g) Razão de 48,91 48,91 48,91 48,91 48,91 Galactose (%) Ácido Ácido Ácido Tipo do Ácido Ácido Sólido Sólido Sólido Segundo sulfúrico sulfúrico com com com Catalisador diluído diluído Base em Base em Base em Ácido Madeira Madeira Madeira Temp (°C) 140 120 140 140 120 Tempo (h) 1 3 1 3 3 Segunda Quantidade Etapa de de Produção Hidrólise de Manose 16,70 13,02 13,90 17,10 8,70 (mg/0,1 g) Quantidade de Produção 0,60 1,12 0,50 0,50 1,10 de Galactose (mg/0,1 g) Razão de 96,5 92,1 96,5 97,2 88,8 Manose (%) Avaliação de Pureza A B A A C Avaliação de Rendimento A A A A B

Avaliação Compreensiva Melhor Excelente Melhor Melhor Aceitável

[Tabela 2] Ex Exp 6 Ex Exp 7 Ex Exp 8 Ex Exp 9 Ex Exp 10 Tipo do Primeiro Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido Catalisador cítrico cítrico cítrico cítrico cítrico Ácido Quantidade de Adição (% 1,0 10,0 10,0 10,0 20,0 em peso) Temp (°C) 120 90 90 90 90 Primeira Tempo (h) 20 24 48 72 24 etapa de Quantidade hidrólise de Produção 4,67 0,69 1,79 2,33 1,23 de Manose (mg/0,1 g) Quantidade de Produção 4,47 0,44 1,87 3,02 1,27 de Galactose (mg/0,1 g) Razão de 48,91 38,94 51,09 56,45 50,80 Galactose (%) Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido Tipo do Sólido Sólido Sólido Sólido Sólido Segundo com Base com Base com Base com Base com Base Catalisador em em em em em Ácido Madeira Madeira Madeira Madeira Madeira Temp (°C) 120 140 140 140 140 Tempo (h) 6 3 3 3 3 Segunda Quantidade Etapa de de Produção 12,50 19,44 19,83 18,68 20,66 Hidrólise de Manose (mg/0,1 g) Quantidade de Produção 0,90 2,10 1,10 0,84 1,55 de Galactose (mg/0,1 g) Razão de 93,3 90,3 94,7 95,7 93,0 Manose (%) Avaliação de pureza B B B A B

Avaliação de Rendimento A A A A A Avaliação Compreensiva Excelente Excelente Excelente Melhor Excelente

[Tabela 3] Ex Exp Ex Exp Ex Exp Ex Exp Ex Exp 11 12 13 14 15 Tipo do Primeiro Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido Catalisador cítrico cítrico cítrico sulfúrico sulfúrico Ácido Quantidade de Adição 30,0 1,0 1,0 3,7 1,8 (% em peso) Temp (°C) 90 140 160 120 120 Tempo (h) 24 3 3 20 20 Primeira Quantidade Etapa de de Produção Hidrólise 1,93 1,33 2,86 13,96 7,46 de Manose (mg/0,1 g) Quantidade de Produção de 2,08 3,44 6,40 6,59 6,88 Galactose (mg/0,1 g) Razão de Galactose 51,87 72,12 69,11 32,07 47,98 (%) Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido Tipo do Sólido Sólido Sólido Sólido Sólido Segundo com com com com Base com Catalisador Base em Base em Base em em Base em Ácido Madeira Madeira Madeira Madeira Madeira Segunda Etapa de Temp (°C) 140 140 140 140 140 Hidrólise Tempo (h) 3 3 3 3 3 Quantidade de Produção 18,51 15,50 10,17 5,76 11,55 de Manose (mg/0,1 g)

Quantidade de Produção de 0,98 0,56 0,30 0,15 0,24 Galactose (mg/0,1 g) Razão de 95,0 96,5 97,1 97,5 98,0 Manose (%) Avaliação de pureza A A A A A Avaliação de rendimento A A A B A Avaliação Compreensiva Melhor Melhor Melhor Excelente Melhor

[Tabela 4] Ex Exp 16 Ex Exp 17 Ex Exp 18 Ex Exp 19 Ex Exp 20 Tipo do Primeiro Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido Catalisador sulfúrico clorídrico clorídrico acético acético Ácido Quantidade de Adição (% 10,0 2,4 1,2 1,0 10,0 em peso) Temp (°C) 120 120 120 140 140 Tempo (h) 20 20 20 20 20 Primeira Etapa de Quantidade Hidrólise de Produção 15,32 7,42 0,62 0,82 2,97 de Manose (mg/0,1 g) Quantidade de Produção 6,96 7,97 1,63 1,13 2,27 de Galactose (mg/0,1 g) Razão de Galactose 31,24 51,79 72,44 57,95 43,32 (%) Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido Tipo do Sólido Sólido Sólido Sólido Sólido Segundo Segunda Catalisador com Base com Base com Base com Base com Base Etapa de Ácido em em em em em Hidrólise Madeira Madeira Madeira Madeira Madeira Temp (°C) 140 140 140 140 140 Tempo (h) 3 3 3 3 3

Quantidade de Produção 1,67 11,17 17,02 6,12 4,28 de Manose (mg/0,1 g) Quantidade de Produção 0,18 0,27 0,65 0,15 0,09 de Galactose (mg/0,1 g) Razão de 90,3 97,6 96,3 97,6 97,9 Manose (%) Avaliação de pureza B A A A A Avaliação de rendimento C A A B C Avaliação Aceitável Melhor Melhor Excelente Boa Compreensiva

[Tabela 5] Ex Exp 21 Ex Exp 22 Tipo do Primeiro Catalisador Ácido Ácido oxálico Ácido oxálico Quantidade de Adição (% em peso) 1,0 10,0 Temp (°C) 120 120 Tempo (h) 20 20 Primeira Quantidade de Produção de Manose Etapa de (mg/0,1 g) 5,03 16,50 Hidrólise Quantidade de Produção de Galactose 5,94 6,96 (mg/0,1 g) Razão de Galactose (%) 54,15 29,67 Ácido Sólido Ácido Sólido Tipo do Segundo Catalisador Ácido com Base em com Base em Madeira Madeira Temp (°C) 140 140 Segunda Tempo (h) 3 3 Etapa de Quantidade de Produção de Manose Hidrólise 9,53 0,92 (mg/0,1 g) Quantidade de Produção de Galactose 0,14 0,18 (mg/0,1 g) Razão de Manose (%) 98,6 83,6

Avaliação de pureza A C Avaliação de rendimento B C Avaliação Compreensiva Excelente Aceitável

[Tabela 6]

Ex Comp 1 Ex Comp 2 Ex Comp 3 Ex Comp 4

Tipo do Primeiro Catalisador Ácido Quantidade de Adição (% em peso) Temp (°C) Tempo (h) Primeira Quantidade Etapa de de Produção - - - - Hidrólise de Manose (mg/0,1 g) Quantidade de Produção de Galactose (mg/0,1 g) Razão de Galactose (%) Tipo do Ácido Sólido Ácido Sólido Ácido Ácido Segundo com Base com Base sulfúrico sulfúrico Catalisador em Madeira em Madeira diluído diluído Ácido Segunda Temp (°C) 140 120 140 120 Etapa de Hidrólise Tempo (h) 3 6 3 6 Quantidade de Produção 19,50 15,50 17,33 18,47 de Manose (mg/0,1 g)

Quantidade de Produção 7,60 7,00 6,49 7,10 de Galactose (mg/0,1 g) Razão de 72,0 68,9 72,8 72,2 Manose (%) Avaliação de pureza F F F F Avaliação de rendimento A A A A Avaliação Compreensiva Insuficiente Insuficiente Insuficiente Insuficiente [Resultados e Debate] <Com Referência À Primeira Etapa de Hidrólise e Etapa de Separação>

[0090] A partir de uma comparação de todos os Exemplos Experimentais e Exemplos Comparativos 1 a 4, pode ser entendido que a pureza da manose final é significantemente melhorada pelo método de produção da presente invenção, que inclui a primeira etapa de hidrólise e a etapa de separação. É considerado que como um resultado da reação de hidrólise na primeira etapa de hidrólise, a estrutura de galactose contida na matéria prima de resíduo da extração de grãos de café é degradada e eluida, pelo que a quantidade de galactose contida no extrato final é reduzida e a razão de manose (pureza) é aumentada. Assim, foi verificado que é importante separar e recuperar o produto de reação depois da reação de hidrólise na primeira etapa de hidrólise e remover o líquido de reação (solução) depois da conclusão da primeira etapa de hidrólise de modo a aumentar a pureza da manose. <Com Referência À Temperatura de Reação e Tempo de Reação da Primeira Etapa de Hidrólise>

[0091] Os Exemplos Experimentais 4 e 12 serão comparados. Quando comparado com o Exemplo Experimental 4, o Exemplo Experimental 12 teve uma temperatura de reação mais alta e um tempo de reação mais curto e em ambos os casos, a pureza e rendimento da manose obtida em um último caso foram avaliados como melhor. Em seguida, o Exemplo Experimental 12 e o Exemplo Experimental 13 serão comparados. Ajustando-se a temperatura de reação do Exemplo Experimental 13 para uma temperatura mais alta do que aquela do Exemplo Experimental 12, o rendimento da manose obtida em um último caso foi reduzido. Acredita-se que isto seja porque a estrutura da manose contida no resíduo da extração de grãos de café também foi degradada visto que a temperatura de reação foi excessivamente alta. Pode ser entendido que um extrato de manose de alta pureza pode ser obtido mesmo se a hidrólise for realizada em uma temperatura alta, mas o rendimento da manose pode ser aumentado ajustando-se a temperatura de reação e o tempo de reação de hidrólise apropriadamente.

[0092] Em seguida, os Exemplos Experimentais 7 a 9 serão comparados. Nos Exemplos Experimentais 7 a 9, a temperatura de reação foi ajustada a uma temperatura de 90 °C e os tempos de reação foram mudados. Visto que o ácido cítrico é um ácido fraco e tem um desempenho de hidrólise baixo, quando a temperatura de reação foi 90 °C, que é uma temperatura baixa, o Exemplo Experimental 9, que teve um tempo de reação longo, demonstrou resultados melhores. Além disso, quando os Exemplos Experimentais 7, 10 e 11 são comparados, o Exemplo Experimental 11, no qual a quantidade de adição de ácido cítrico foi alta, demonstrou resultados melhores. Quando a temperatura de reação foi 90 °C e o tempo de reação foi 24 horas, é considerado que resultados melhores foram obtidos pelo aumento da quantidade de adição de ácido cítrico para melhorar o desempenho da hidrólise.

[0093] A partir destas tendências, pode ser considerado que a relação entre a temperatura de reação e o tempo de reação na primeira etapa de hidrólise é aproximadamente inversamente proporcional em vista da avaliação da pureza e rendimento de manose. Foi verificado que se ácido cítrico é usado como o primeiro catalisador ácido, resultados adequados podem ser obtidos em termos de pureza e rendimento de manose sob as condições de temperatura de reação e tempo de reação de 120 °C por 20 horas a 140 °C por 3 horas. Além disso, foi verificado que a temperatura de reação pode ser diminuída e o tempo de reação pode ser encurtado aumentando-se o desempenho da hidrólise pelo aumento da quantidade de adição de ácido cítrico como o primeiro catalisador ácido. <Com Referência ao Tipo do Primeiro Catalisador Ácido>

[0094] O primeiro catalisador ácido na primeira etapa de hidrólise será considerado. Quando os Exemplos Experimentais 4 e 7 a 22, nos quais o segundo catalisador ácido, a temperatura de reação e o tempo de reação na segunda etapa de hidrólise foram as mesmas, são comparados um com o outro, foi verificado que extrato de manose de alta pureza pode ser obtido mesmo quando o primeiro catalisador ácido usado for ácido cítrico, ácido acético ou ácido oxálico, que são ácidos fracos ou ácido sulfúrico ou ácido clorídrico, que são ácidos fortes e foi verificado que além do ácido cítrico, vários tipos de ácidos podem ser usados como o primeiro catalisador ácido. Além disso, quando os Exemplos Experimentais 14 a 16, os Exemplos Experimentais 17 e 18, os Exemplos Experimentais 19 e 20 e os Exemplos Experimentais 21 e 22 são comparados, foi verificado que quanto menor a quantidade de adição do catalisador ácido, maior a quantidade de produção da manose obtida em um último caso tende a aumentar. É considerado que, visto que um ácido forte tendo um alto desempenho de hidrólise foi usado como o segundo catalisador ácido, um aumento na quantidade de adição (o desempenho de hidrólise do catalisador ácido usado foi aumentado ainda mais) resultou na degradação de uma parte da estrutura da manose que estava contida no resíduo da extração de grãos de café na hidrólise da primeira etapa de hidrólise e que foi intencionada ser preservada no produto de reação. <Sumário da Primeira Etapa de Hidrólise>

[0095] O intento da primeira etapa de hidrólise é degradar e eluir a estrutura da galactose dentro da estrutura do açúcar galactomanana contida na matéria prima. Isto é porque a pureza da manose obtida em um último caso é considerada ser aumentada pela realização desta etapa. A partir disto, o catalisador ácido usado na primeira etapa de hidrólise pode ser um ácido fraco ou um ácido forte. Se a estrutura da manose é degradada e eluida na primeira etapa de hidrólise, a quantidade de manose obtida em um último caso diminuirá. Assim, é preferível ajustar apropriadamente a quantidade de adição, a temperatura de reação e o tempo de reação de acordo com o tipo do primeiro catalisador ácido usado. Quando aumentar a quantidade de adição do primeiro catalisador ácido, é preferível reduzir a temperatura de reação ou o tempo de reação. igualmente, quando aumentar a temperatura de reação, é preferível reduzir o tempo de reação ou ajustar a quantidade de adição do primeiro catalisador ácido para ser menor. Quando aumentar o tempo de reação, é preferível reduzir a temperatura de reação ou ajustar a quantidade de adição para ser menor. Especificamente, foi verificado que se o tipo e quantidade de adição do primeiro catalisador ácido e a temperatura de reação e o tempo de reação forem determinados de modo que a estrutura da galactose dentro da galactomanana contida na matéria prima seja degradada e a estrutura da manose não seja degradada, a pureza e o rendimento da manose obtida em um último caso são aumentados. É considerado preferível que, com referência às condições da primeira etapa de hidrólise, o tipo e a quantidade de adição do primeiro catalisador ácido sejam ajustados de modo que a razão da quantidade de manose para a soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose no extrato depois que a segunda etapa de hidrólise foi completada esteja na faixa de 80% ou mais e a razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de galactose e a quantidade de manose na solução obtida na primeira etapa de hidrólise seja 38% ou mais e o aquecimento seja realizado em uma temperatura de 90 a 160 °C por 3 a 72 horas. (Com Referência ao Tipo do Segundo Catalisador Ácido na Segunda Etapa de Hidrólise)

[0096] A segunda etapa de hidrólise é uma etapa na qual um produto de reação, a partir do qual a estrutura de galactose é degradada e removida é submetida a um tratamento de hidrólise. Assim, o segundo catalisador ácido usado não é particularmente limitado. Quando os Exemplos Experimentais 1 e 3 e Exemplos Experimentais 2 e 5 são comparados, a razão de manose foi substancialmente igual nos Exemplos Experimentais 1 e 3, que tiveram uma temperatura de reação alta e a quantidade de manose produzida foi maior no Exemplo Experimental 1 e com referência aos Exemplos Experimentais 2 e 5, tanto a pureza quanto o rendimento de manose foram superiores no Exemplo Experimental 2. Isto é considerado ser devido à diferença no desempenho da hidrólise do segundo catalisador ácido usado. Foi verificado que se o segundo catalisador ácido for um ácido forte tendo um desempenho de hidrólise alto, a degradação para manose e a sua extração podem ser suficientemente realizadas em um tempo curto em uma temperatura de reação baixa. É considerado que mesmo se o segundo catalisador ácido for um ácido fraco tendo um desempenho de hidrólise baixo, quando a temperatura de reação é aumentada ou o tempo de reação é aumentado, a degradação para manose e a sua extração podem ser suficientemente realizadas. Como descrito acima, quando um ácido sólido é usado como o segundo catalisador ácido, a separação do líquido de extração é fácil, pelo que um catalisador ácido arbitrário pode ser selecionado dependendo do ambiente de extração e uso pretendido da manose. <Temperatura de Reação e Tempo de Reação na Segunda Etapa de Hidrólise>

[0097] Em seguida, os Exemplos Experimentais 3 e 4 e Exemplos Experimentais 5 e 6 serão comparados. Quanto mais longo o tempo de reação, melhor a pureza e rendimento da manose. Adicionalmente, quando os Exemplos Experimentais 4 e 5 são comparados, quanto mais alta a temperatura de reação, melhor aprimorada a pureza e rendimento da manose. É considerado que a estrutura da manose contida no produto de reação obtido pela primeira reação de hidrólise foi suficientemente degradada, pelo que mais manose foi eluida. Adicionalmente, foi verificado que a quantidade de produção e a razão da manose podem ser aprimoradas aumentando- se o tempo de reação mesmo em temperaturas de reação baixas. A manose é produzida quando uma reação de hidrólise é realizada no produto de reação obtido a partir da primeira etapa de hidrólise. Assim, igual na primeira etapa de hidrólise, na segunda etapa de hidrólise, é preferível ajustar apropriadamente a faixa de temperatura e o tempo de reação da temperatura de reação de acordo com o tipo do catalisador ácido usado. Quando o segundo catalisador ácido usado na segunda etapa de hidrólise é ácido sulfúrico diluído, é preferível que a reação seja realizada por um tempo curto de cerca de 1 hora em uma temperatura alta de 140 °C. No caso de um Ácido Sólido com Base em Madeira, é preferível que a reação seja realizada por 3 horas em uma temperatura alta de 140 °C. É considerado que mesmo quando um catalisador ácido fraco é usado, é possível melhorar a quantidade de produção (rendimento) e a razão (pureza) da manose reagindo-se em uma temperatura alta por um tempo longo. <Sumário>

[0098] Pela degradação, separação e remoção da galactose contida na matéria prima de antemão pela primeira etapa de hidrólise, manose de alta pureza pode ser extraída na segunda etapa de hidrólise. Na primeira etapa de hidrólise, pelo rompimento principalmente da ligação α-1,6-glicosídica tendo uma taxa de hidrólise alta e ligando galactose e manose juntas, um produto de reação contendo uma quantidade extremamente pequena de galactose e uma quantidade grande de manose é obtida. Embora o primeiro catalisador ácido usado na primeira etapa de hidrólise não seja particularmente limitado, é considerado preferível usar um catalisador ácido fraco a partir do ponto de vista de romper a ligação α-1,6-glicosídica tendo uma alta taxa de hidrólise sem quebrar a ligação β-1,4-glicosídica tendo uma taxa de hidrólise baixa.

[0099] A galactose degradada é eluida dentro da solução. Assim, pela separação e remoção da solução pela etapa de separação, é possível separar a galactose já degradada do produto de reação. Na segunda etapa de hidrólise, manose de alta pureza pode ser extraída hidrolisando-se a ligação β-1,4-glicosídica que associa as unidades de manose juntas na estrutura da manose contida no produto de reação. Com referência à segunda etapa de hidrólise, o segundo catalisador ácido usado não é particularmente limitado. Em particular, o uso de um catalisador ácido estéril é preferível porque a separação do extrato de manose é muito fácil.

[0100] Como descrito acima, quando a razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose eluidas na primeira etapa de hidrólise é ajustada para ser 38% ou mais, a avaliação do rendimento e da pureza da manose obtida em um último caso tende a ser alta. Por exemplo, os Exemplos Experimentais 4, 16 e 22 serão comparados. O Exemplo Experimental 4, no qual a razão da galactose na solução na primeira etapa de hidrólise foi de cerca de 49%, foi excelente na avaliação tanto da pureza quanto do rendimento da manose obtida em um último caso. O Exemplo Experimental 16, no qual a razão da galactose foi de aproximadamente 32% e o Exemplo Experimental 22, no qual a mesma foi de aproximadamente 30%, exibiram um rendimento menor de manose quando comparados com o Exemplo Experimental 4. Adicionalmente, é considerado que embora a quantidade de elução de galactose diminuísse, a avaliação de pureza da manose foi baixa visto que o rendimento de manose diminuiu.

[0101] Como descrito acima, manose de alta pureza pode ser obtida pela realização de uma primeira etapa de hidrólise na qual um primeiro catalisador ácido é misturado com uma matéria prima com base vegetal e aquecidos, uma etapa de separação na qual o produto de reação obtido pela primeira etapa de hidrólise e uma solução contendo os componentes eluidos pela primeira etapa de hidrólise são separados e uma segunda etapa de hidrólise na qual um segundo catalisador ácido é adicionado ao produto de reação e a mistura é aquecida. Em particular, na primeira etapa de hidrólise, quando o aquecimento é apropriadamente realizado em uma temperatura de 90 a 160 °C por um tempo de reação de 3 a 72 horas, a razão da manose obtida em um último caso excede 80% e uma manose de alta pureza pode ser obtida. Também foi verificado que quando a razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de galactose e da quantidade de manose na solução obtida na primeira etapa de hidrólise for 38% ou mais, o rendimento da manose obtida em um último caso tende a aumentar.

[0102] Manose de alta pureza está em alta demanda porque a mesma é usada em produtos farmacêuticos. A manose e a galactose são muito similares na estrutura de modo que elas não são fáceis de separar e a sua separação é muito cara de trabalhosa. Assim, o método de extração de manose da presente invenção, com o qual manose de alta pureza pode ser extraída de modo extremamente fácil a partir de resíduos alimentícios com base vegetal, é muito útil.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0103] No método de extração de manose da presente invenção, a produção de manose de alta pureza a partir de resíduos alimentícios com base vegetal é extremamente fácil. Em particular, visto que nenhum processo complicado é requerido e a extração da manose é possível apenas por uma simples operação tal como a separação por filtração, o projeto do equipamento se torna fácil, pelo que custos são reduzidos. Por esta razão, o método de extração de manose da presente invenção é altamente competitivo em termos de custos quando comparado aos métodos convencionais de extração de manose e é muito promissor como uma alternativa. Adicionalmente, visto que a manose extraída tem uma pureza muito alta, a mesma pode ser usada para produtos farmacêuticos.

DESCRIÇÃO DE SINAIS DE REFERÊNCIA

[0104] A1primeiro catalisador ácido

[0105] A2segundo catalisador ácido

[0106] C1ligação α-1,6-glicosídica

[0107] C2Ligação β-1,4-glicosídica

[0108] GCestrutura de galactose

[0109] GCMestrutura da galactomanana

[0110] M1matéria prima com base vegetal

[0111] M2produto de reação

[0112] M3solução

[0113] M4extrato de manose

[0114] MCestrutura de manose

[0115] S1primeira etapa de hidrólise

[0116] S2etapa de separação

[0117] S3Segunda Etapa de Hidrólise

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de extração de manose, caracterizado pelo fato de que a manose é extraída de uma matéria prima com base vegetal pela realização de: uma primeira etapa de hidrólise na qual a matéria prima com base vegetal e um primeiro catalisador ácido são misturados e aquecidos, uma etapa de separação na qual um produto de reação obtido pela primeira etapa de hidrólise é separado e recuperado, e uma segunda etapa de hidrólise na qual o produto de reação obtido pela etapa de separação e um segundo catalisador ácido são misturados e aquecidos.

2. Método de extração de manose, caracterizado pelo fato de que a manose de alta pureza é extraída de uma matéria prima com base vegetal pela realização de: uma primeira etapa de hidrólise na qual a matéria prima com base vegetal, que inclui galactomanana e um primeiro catalisador ácido são misturados e aquecidos para quebrar uma ligação entre uma estrutura de galactose e uma estrutura da manose na galactomanana, e uma segunda etapa de hidrólise na qual um produto de reação contendo a estrutura da manose separada pela quebra da estrutura de galactose na primeira etapa de hidrólise e um segundo catalisador ácido são misturados e aquecidos para quebrar uma ligação entre unidades de manose na estrutura da manose contida no produto de reação.

3. Método de extração de manose de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise é um ácido fraco ou ácido forte diluído.

4. Método de extração de manose de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o catalisador ácido da primeira etapa de hidrólise é qualquer um de ácido cítrico, ácido acético, ácido oxálico, ácido sulfúrico diluído e ácido clorídrico diluído.

5. Método de extração de manose de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que na primeira etapa de hidrólise, o aquecimento é realizado por 3 a 72 horas sob condições de temperatura de 90 a

160 °C e a razão da quantidade de manose para a soma da quantidade de manose e da quantidade de galactose em um extrato depois que a segunda etapa de hidrólise foi completada é 80% ou mais.

6. Método de extração de manose de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a razão da quantidade de galactose para a soma da quantidade de galactose e a quantidade de manose em uma solução obtida na primeira etapa de hidrólise é 38% ou mais.

7. Método de extração de manose de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o catalisador ácido da segunda etapa de hidrólise é qualquer um de um ácido fraco, um ácido forte diluído, um ácido forte ou um ácido sólido.

8. Método de extração de manose de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o catalisador ácido da segunda etapa de hidrólise é qualquer um de ácido cítrico, ácido acético, ácido oxálico, ácido sulfúrico diluído, ácido clorídrico diluído, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, um catalisador ácido estéril de madeira obtido pela introdução de um grupo sulfo dentro de um material carbonizado derivado de uma matéria prima com base em madeira e sulfonação ou um catalisador ácido estéril de resina obtido pela introdução de um grupo sulfo dentro de uma resina de fenol e sulfonação.

9. Método de extração de manose de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que na segunda etapa de hidrólise, o aquecimento é realizado por 1 a 24 horas sob condições de temperatura de 90 a 160 °C.

10. Método de extração de manose de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a matéria prima com base vegetal é resíduo da extração de grãos de café.

11. Método de extração de manose de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a matéria prima com base vegetal é batata konjac.