BR122019001300B1 - Processo para produção de adoçantes - Google Patents
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Abstract
a presente invenção se refere a um adoçante, bem como um processo para a sua produção, sendo que o adoçante contém: de 20%, em peso, a 75%, em peso, de a-d-glicopiranosil-1,6-d-sorbitol, de 20%, em peso, a 75%, em peso, de a-d-glicopiranosil-1,1-d-manitol, de 0,02%, em peso, a 15%, em peso, de a-d-glicopiranosil-1,1-d-sorbitol, de 0,02%, em peso, a 15%, em peso, de sorbitol e de 0,02%, em peso, a 15%, em peso, de manitol, em cada caso, em relação à quantidade total de a-d-glicopiranosil-1,6-d-sorbitol, a-d-glicopiranosil-1,1-d-sorbitol, sorbitol e manitol, com a condição de que a proporção em peso de a-d-glicopiranosil-1,6-d-sorbitol para a-d-glicopiranosil-1,1-d-manitol seja superior a 53:47; e sendo que no processo para produção de um adoçante através da reação de uma mistura de carboidrato contendo isomaltulose e sacarose, a reação é efetuada na presença de pelo menos um catalisador, à base de rutênio (ru), e/ou pelo menos um óxido do rutênio, sendo que no catalisador o rutênio (ru) e/ou o composto contendo rutênio estão presentes imobilizados em um veículo ácido.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE ADOÇANTES.
[001] Dividido do BR112012015490-7, depositado em 15.12.2010.
CAMPO DA INVENÇÃO [002] O objeto da invenção é um adoçante, bem como um processo para a sua produção.
ESTADO DA TÉCNICA [003] O isomalte (também isomaltita, isomaltitol, Palatinit®) é um substituto do açúcar, que é obtido da sacarose. Sua produção é efetuada em um processo de duas etapas: inicialmente a sacarose é convertida através de rearranjo em isomaltulose (a-D-glicopiranosil-1,6frutose, também Palatinose®). A isomaltulose purificada é reagida, em seguida, por hidrogenação catalítica para isomalte.
[004] No âmbito da hidrogenação da isomaltulose formam-se dois isômeros, o a-D-glicopiranosil-1,1-D-manitol (a seguir designado como
1,1-GPM) e o a-D-glicopiranosil-1,6-D-sorbitol (a seguir designado como 1,6-GPS), do qual o isomalte consiste essencialmente.
[005] A isomerização da sacarose em isomaltulose é efetuada, via de regra, enzimaticamente com sintases de isomaltulose (sacarose glicosilmutases, EC 5.4.99.11).
[006] As DE1049800, DE 2217628, EP 28900, EP 49472 e
EP 91063 descrevem processos com células de bactérias imobilizadas para a transformação enzimática da sacarose em isomaltulose. A EP 0625578 emprega, para esse fim, cepas de bactérias do grupo de Protaminobacter rubrum (CBS 574.77), Serratia plymuthica (ATCC 15928), Serratia marcescens (NCIB 8285), Leuconostoc mesenteroides (NRRL-B 512 F (ATCC 1083 a)) e Erwinia rhapontici (NCPPB 1578). A EP 0392556 e EP 1257638 descrevem o emprego de cepas de bactérias do grupo de Klebsiella terrigena JCM 1687, Klebsiella sp. No. 88 (FERM BP-2838) e Klebsiella singaporensis LX3 e
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LX21.
[007] Esses processos de isomerização são efetuados tanto com células vivas ou mortas, com células imobilizadas ou livres: assim, a DE3133123 e EP0915986 descrevem, por exemplo, processos de imobilização dos catalisadores de enzima com alginato de cálcio ou trocadores de íons, assim como a EP0001099 um processo com células vivas, livres, que podem produzir a isomaltulose no âmbito de uma fermentação.
[008] A todos os processos conhecidos para a isomerização é comum, que a sacarose nunca é inteiramente reagida, portanto, permanece sempre detectável em vestígios e para o outro processamento da isomaltulose em isomalte é preciso efetuar uma separação da sacarose não isomerizada.
[009] Para separar a sacarose não isomerizada efetua-se, via de regra, uma cristalização da isomaltulose. Tais processos são descritos, por exemplo, na EP0091063 e EP1550666.
[0010] A EP0625578 descreve um processo, no qual a remoção da sacarose não isomerizada é obtida através de uma dissociação adicional nos correspondentes monossacarídeos frutose e glicose e sua separação.
[0011] A hidrogenação da isomaltulose é geralmente conhecida e, por exemplo, nas GB1429334, DE2520173 e EP0625578 são descritos processos, que usam níquel de Raney como catalisadores com altas pressões e temperaturas.
[0012] Além disso, das EP152779 e DE-A 4416115 são conhecidos processos para a hidrogenação contínua da isomaltulose, que empregam corpos moldados livres de suporte de elementos do 8o subgrupo do sistema periódico ou corpos moldados livres de suporte de elementos do subgrupo do ferro do 8o subgrupo do sistema periódico com elementos do 6o subgrupo como catalisador. A EP0854148
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3/15 descreve um processo para a hidrogenação de isomaltulose em um catalisador contendo níquel, óxido de níquel e óxido de wolfrâmio.
[0013] A EP0838468 descreve um processo para a hidrogenação de isomaltulose em corpos moldados livres de suporte que servem como catalisadores de hidrogenação contendo ligas de elementos do subgrupo do ferro do VIII subgrupo do sistema periódico com elementos do IV e/ou V subgrupo do sistema periódico.
[0014] A DE19523008 descreve um processo para a hidrogenação de isomaltulose, para obter determinadas proporções de 1,1-GPM para
1,6-GPS usando um catalisador de rutênio, níquel e suas misturas em um suporte inerte. A DE19523008 descreve um processo para a hidrogenação de isomaltulose em um catalisador contendo rutênio e/ou níquel em um suporte inerte para o controle da proporção de isômeros. [0015] Visto que na reação enzimática da sacarose como subproduto formam-se frequentemente trehalulose (α-D-glicopiranosil-
1,1-frutose) bem como frutose e glicose, essa, dependendo da purificação realizada após a etapa de isomerização, pode chegar à reação de hidrogenação. A trehalulose é reagida ali para a-Dglicopiranosil-1,1-D-manitol e para a-D-glicopiranosil-1,1-D-sorbitol (a seguir denominado como 1,1-GPS), bem como frutose e glicose para sorbitol e manitol. Dessa maneira, o isomalte pode conter, às vezes, além dos componentes essenciais 1,1-GPM e 1,6-GPS também 1,1GPS, manitol e sorbitol.
[0016] Tal isomalte e processos para a sua produção são descritos, por exemplo, na JP-A 751079 e na EP0625578.
[0017] Uma das principais desvantagens de todos os processos conhecidos para a produção de adoçantes dietéticos à base de sacarose, tal como isomalte, é a necessidade da separação da sacarose residual com forte ação glicêmica após a isomerização enzimática do açúcar de partida. A EP0625578 descreve essa sacarose residual
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4/15 remanescente, portanto, referindo-se explicitamente como não hidrogenável.
[0018] Na separação da sacarose residual por meio dos processos descritos acima, ocorrem obrigatoriamente perdas de isomaltulose ou de outros produtos valiosos.
[0019] O objetivo da presente invenção consiste em disponibilizar um adoçante à base de sacarose, em cuja produção a etapa de separação da sacarose residual da etapa de isomerização é suprimida e que apresenta excelentes propriedades para o ulterior processamento, tal como, por exemplo, capacidade de formulação em adoçantes.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [0020] Surpreendentemente foi verificado, que o adoçante descrito na reivindicação 1, bem como o processo descrito a seguir para sua produção, contribui para a resolução do objetivo mencionado inicialmente.
[0021] Portanto, o objeto da presente invenção é um adoçante à base de sacarose como substância de partida. Um outro objetivo da invenção é um processo catalítico, o qual permite a hidrogenação simultânea de isomaltulose e opcionalmente trehalulose em isomalte e sacarose em sorbitol e manitol.
[0022] Uma vantagem do adoçante de acordo com a invenção é que em comparação com o isomalte convencional e em relação ao 1,1-GPM, este é enriquecido de 1,6-GPS, o qual apresenta uma intensa força adoçante e um bom poder de dissolução em água; essa é igualmente a vantagem do processo de acordo com a invenção, visto que este põe diretamente um tal adoçante à disposição como produto.
[0023] Uma vantagem do processo de acordo com a invenção é que, além disso, este pode ser efetuado a temperaturas e pressões relativamente baixas e, dessa maneira, economiza energia e recursos.
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5/15 [0024] Pelo termo sacarose residual no contexto com a presente invenção, entende-se o teor de sacarose, que não foi reagido na reação da sacarose inicialmente empregada com uma sacarose mutase e está presente como sacarose, além da sacarose isomerizada, por exemplo, para isomaltulose ou trehalulose.
[0025] Pelo termo adoçante no contexto com a presente invenção é entendida uma mistura de compostos, a qual pode estar presente em forma líquida ou sólida, cristalina ou dissolvida, opcionalmente pode conter água e ter um sabor doce.
[0026] Pelo termo suporte ácido no contexto com a presente invenção, o técnico no assunto designa como um veículo ácido um veículo comum, tal como, por exemplo, óxidos metálicos, tais como Al2O3, SiO2, TeO2 ou óxidos mistos dos mesmos, que devido às suas propriedades intrínsecas apresenta uma acidez, mas também um tal veículo, que somente através de tratamento adequado apresenta funcionalidades ácidas na superfície; nesse caso, pode tratar-se, por exemplo, de materiais carreadores, que são tratados com ácidos, tais como, por exemplo, ácido fosfórico ou então de veículos, nos quais somente através da aplicação do componente ativo rutênio, por exemplo, como cloreto de rutênio em solução ácida é introduzida uma funcionalidade ácida; um tal suporte ácido é, por exemplo, um carvão ativado impregnado com cloreto de rutênio em solução ácida.
[0027] Todos os porcentos (%) indicados são, quando não indicado de outro modo, porcento em massa.
[0028] Uma contribuição para a resolução dos objetivos mencionados acima é prestada por um adoçante contendo, preferencialmente consistindo em 20%, em peso, a 75%, em peso, preferencialmente 40% em peso a 60% em peso, de modo particularmente preferido, 45% em peso a 57% em peso, de α-Dglicopiranosil-1,6-D-sorbitol,
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20% em peso a 75% em peso, preferencialmente 40%, em peso, a 60%, em peso, de modo particularmente preferido, 45%, em peso, a 55% em peso, de a-D-glicopiranosil-1,1-D-manitol,
0,02%, em peso ,a 15%, em peso, preferencialmente 0,1%, em peso, a 10%, em peso, de modo particularmente preferido, 0,2%, em peso, a 5%, em peso, de a-D-glicopiranosil-1,1-D-sorbitol,
0,02%, em peso, a 15%, em peso, preferencialmente 0,1%, em peso, a 10%, em peso, de modo particularmente preferido, 0,2%, em peso, a 2,9%, em peso, de manitol, em cada caso em relação à quantidade total de a-D-glicopiranosil-1,1-D-manitol, a-D-glicopiranosil-
1,6-sorbitol, a-D-glicopiranosil-1,1-D-sorbitol, sorbitol e manitol, com a condição, de que a proporção de peso de a-D-glicopiranosil-1,6-D-sorbitol para a-D-glicopiranosil-1,1-D-manitol é superior a 1:1, preferencialmente superior a 53:47, especialmente superior a 55:45.
[0029] Se o adoçante de acordo com a invenção consiste nas substâncias mencionadas acima, então os % em peso indicados somam 100.
[0030] Para determinar as respectivas partes em peso, podem ser referidos os processos descritos nas especificações ISOMALT, redigidos no âmbito da 69a JECFA (2008), publicado em FAO JECFA Monographs 5 (2008).
[0031] Preferencialmente, a soma dos % em peso, de a-D-glicopiranosil-1,6-D-sorbitol e a-D-glicopiranosil-1,1-D-manitol é superior a 75, preferencialmente superior a 80, de modo particularmente preferido, superior a 86, em relação ao peso total da substância seca do adoçante. [0032] Preferencialmente, o adoçante de acordo com a invenção contém menos de 2,5%, em peso, especialmente menos de 0,3%, em peso, do modo mais preferido, nenhuma quantidade detectável de sacarose, em relação ao peso total da substância seca do adoçante.
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7/15 [0033] Uma outra contribuição para a resolução dos objetivos mencionados acima é prestada por um processo para a produção de um adoçante através da reação de uma mistura de carboidrato contendo isomaltulose, sacarose e opcionalmente trehalulose, frutose e glicose e/ou outros polissacarídeos com hidrogênio, caracterizado pelo fato de que a reação é efetuada na presença de pelo menos um catalisador, que se baseia em rutênio (Ru) e/ou pelo menos um óxido do rutênio.
[0034] Neste processo, preferencialmente por meio de hidrogênio, tanto a isomaltulose e opcionalmente trehalulose é cataliticamente hidrogenada para 1,1-GPM e 1,6-GPS e opcionalmente para 1,1-GPS, como também a sacarose é dissociada em frutose e glicose e essa é hidrogenada para manitol e sorbitol. As duas últimas mencionadas são igualmente substitutos do açúcar e, dessa maneira, são subprodutos ideais para o 1,1-GPM, 1,6-GPS e 1,1-GPS obtido. Dessa maneira, a reação no processo de acordo com a invenção corresponde a uma hidrogenação catalítica que ocorre junto com uma dissociação da sacarose em frutose e glicose. Por isso, é preferível, que a dissociação da sacarose e a hidrogenação de outros carboidratos presentes sejam efetuadas simultaneamente. Nos processos de acordo com a invenção, utilizam-se preferencialmente catalisadores, nos quais o rutênio (Ru) e/ou o composto contendo rutênio estão presentes imobilizados em um veículo, especialmente em um veículo ácido ou contendo carbono.
[0035] A reação realiza-se preferencialmente em uma solução aquosa, de modo que a mistura de carboidrato pode conter água.
[0036] Preferencialmente, a mistura de carboidrato contém, dessa maneira, 20%, em peso, a 80%, em peso, preferencialmente 30%, em peso, a 70%, em peso, de modo particularmente preferido, 40%, em peso, a 60%, em peso, de água, em relação a toda a mistura de carboidrato.
[0037] O pH da solução aquosa encontra-se preferencialmente em
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8/15 faixa neutra ou ácida correspondendo a um valor de pH inferior a 8. [0038] A mistura de carboidrato empregada no processo de acordo com a invenção pode ser preferencialmente obtida através da reação enzimática de soluções aquosas, contendo sacarose, tais como, por exemplo, soluções aquosas de açúcar de beterrabas ou cana-deaçúcar, com isomaltulose sintases. Isomaltulose sintases adequadas são, por exemplo, aquelas de Enterobacter sp. cepa FMB1, Erwinia rhapontici, Klebsiella planticola cepa UQ14S, Klebsiella pneumoniae NK33-98-8, Klebsiella sp. LX3, Pantoea dispersa UQ68J,
Protaminobacter ruber Z12, Protaminobacter rubrum, Pseudomonas mesoacidophila MX-45, Serratia plymuthica. Especialmente misturas de carboidrato que podem ser obtidas através da reação enzimática de soluções aquosas contendo sacarose com isomaltulose sintases de Protaminobacter rubrum, especialmente da cepa Protaminobacter rubrum CBS 574.77, podem ser empregadas de forma vantajosa no processo de acordo com a invenção.
[0039] No caso da sacarose contida na mistura de carboidrato tratase, dessa maneira, preferencialmente de sacarose residual. Preferencialmente, a mistura de carboidrato empregada no processo de acordo com a invenção, contém 0,01%, em peso, a 15%, em peso, preferencialmente 0,1%, em peso, a 5%, em peso, e de modo particularmente preferido, 0,2%, em peso, a 2%, em peso, de sacarose, em relação ao peso seco de toda a mistura de carboidrato.
[0040] Preferencialmente, a mistura de carboidrato usada no processo de acordo com a invenção contém 0,02%, em peso, a 30%, em peso, preferencialmente 0,1%, em peso, a 20%, em peso, de modo particularmente preferido, 0,2%, em peso, a 10%, em peso, de trehalulose em relação ao peso seco de toda a mistura de carboidrato. [0041] Os catalisadores citados à base de rutênio (Ru) e/ou óxido de rutênio, com respeito a uma conversão total dos edutos empregados
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9/15 e com respeito a uma seletividade extremamente alta em relação aos produtos mencionados acima, provaram surpreendentemente ser nitidamente superiores do que outros catalisadores de hidrogenação conhecidos.
[0042] Como suporte de catalisadores incluem-se todos os sólidos que parecem ser adequados ao técnico no assunto. Esses são, por exemplo, carbono em forma, por exemplo, de carvão ativado, tal como especialmente também suportes ácidos, tais como, por exemplo, óxidos metálicos, tais como ALO3, SiO2 ,TeO2, óxidos mistos dos mesmos ou também MgO-SiO2, ZrO2-SiO2, bem como heteropoliácidos. Além disso, podem ser citados: ácidos minerais, tais como, por exemplo, H3PO4 ou H2SO4, que são aplicados em veículos sólidos, preferencialmente porosos, do mesmo modo, preferencialmente inertes, trocadores de cátions, sais de ácidos minerais contendo oxigênio, preferencialmente de metais pesados (fosfatos, sulfatos, wolframatos), halogenetos de metais trivalentes (tal como, por exemplo, AlCl3) em suportes porosos, zeólitas (forma H) ou os chamados super ácidos ZrO2 ou TiO2 tratados com H2SO4.
[0043] Além disso, são adequados veículos, que a partir de sua funcionalidade são classificados mais como neutros, tais como, por exemplo, carvão ativado ou TiO2, que preferencialmente através de processos de impregnação adequados e/ou através da aplicação do metal do catalisador obtêm eles mesmos uma funcionalidade ácida.
[0044] Nesse contexto é preferível, que esses veículos apresentem volumes de poros adequados, que são adequados para a boa ligação e absorção do catalisador de hidrogenação. Além disso, volumes totais de poros de acordo com a DIN 66133 em uma faixa de 0,01 a 3 mL/g são preferidos e em uma faixa de 0,2 a 1 mL/g são particularmente preferidos. Além disso, é preferível, que os sólidos adequados como veículos apresentem uma superfície em uma faixa de 0,001 a 1500
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10/15 m2/g, preferencialmente em uma faixa de 10 a 450 m2/g e, além disso, preferencialmente em uma faixa de 10 a 270 m2/g conforme o teste BET de acordo com a DIN 66131. Como veículos para o catalisador de hidrogenação pode ser empregado, por um lado, um material a granel, que apresenta um diâmetro médio de partícula em uma faixa de 0,1 a 40 mm, preferencialmente em uma faixa de 0,8 a 7 mm e, além disso, preferencialmente em uma faixa de 1,5 a 7 mm. Além disso, a parede do reator de hidrogenação pode servir como veículo inerte.
[0045] Como técnicas de aplicação do catalisador de hidrogenação citam-se especialmente a imersão ou impregnação ou a incorporação em uma matriz de veículo.
[0046] Essa corresponde a uma forma de execução de acordo com a invenção, que o veículo ácido consiste pelo menos parcialmente em um composto oxídico. Tais compostos oxídicos deveriam apresentar pelo menos um dos elementos selecionados do grupo compreendendo Si, Ti, Te, Zr, Al, P ou uma combinação de pelo menos dois desses elementos.
[0047] Veículos ácidos preferidos são selecionados do grupo compreendendo, preferencialmente consistindo em óxidos de silício, alumínio, telúrio e fósforo, sendo que Al2O3, SiO2, TeO2 e óxidos mistos dos mesmos são particularmente preferidos e Al2O3 é preferido de modo muito particular.
[0048] No processo de acordo com a invenção, é possível empregar como veículos também veículos superácidos.
[0049] Esses são conhecidos pelo especialista como aqueles veículos, tais como, por exemplo, zeólitas do tipo H-Y, preferencialmente com uma proporção de Si-Al >50, bem como trocadores de íons ácidos com correspondente resistência à temperatura, tais como, por exemplo, os disponíveis pelo nome comercial Amberlyst.
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11/15 [0050] Em uma forma de execução alternativa do processo de acordo com a invenção, é possível empregar como veículos também os veículos neutros. Esses são selecionados especialmente da lista constituída de carbono elementar, especialmente carvões ativados e TiO2, em que o carvão ativado é particularmente preferido.
[0051] O processo de acordo com a invenção é vantajosamente efetuado a temperaturas elevadas. A faixa de temperatura preferida importa em 80oC a 150oC, considerando como temperatura de processo a temperatura, que é medida na mistura de carboidrato, a qual opcionalmente já contém adoçante de acordo com a invenção.
[0052] Uma forma de execução alternativa do processo de acordo com a invenção é caracterizada pelo fato de que o processo até uma conversão de 50% a 95% em relação à hidrogenação da isomaltulose é efetuado em uma faixa de temperatura entre 80 a 120oC e a outra conversão essencialmente a 100% em relação à hidrogenação da isomaltulose, em uma faixa de temperatura entre 100oC a 150oC, preferencialmente 121oC a 150oC.
[0053] Neste contexto, é preferível de acordo com a invenção, que as duas diferentes faixas de temperatura estejam espacialmente separadas umas das outras e nas duas faixas de temperatura seja empregado um catalisador, no qual o rutênio (Ru) e/ou o composto contendo rutênio estejam presentes imobilizados em um veículo contendo óxido, sendo que o óxido é especialmente selecionado de Al2O3 e TiO2.
[0054] Em uma forma de execução alternativa, neste contexto é preferível de acordo com a invenção, que as duas diferentes faixas de temperatura sejam separadas umas das outras, na faixa de temperatura, que importa de 80oC a 120oC, um catalisador, no qual o rutênio (Ru) e/ou o composto contendo rutênio estão presentes imobilizados em um suporte contendo óxido, sendo que o óxido é
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12/15 especialmente selecionado de AI2O3 e T1O2 e na faixa de temperatura, que importa de 100oC a 150oC, preferencialmente 121oC a 150oC, um catalisador, no qual o rutênio (Ru) e/ou o composto contendo rutênio estão presentes imobilizados em um veículo contendo carbono.
[0055] Uma forma de execução particular do processo de acordo com a invenção, é caracterizada pelo fato de que como veículo é empregado um veículo super ácido e a temperatura do processo importa abaixo de 120oC, especialmente 80oC a 110oC.
[0056] Em relação à pressão ajustada durante a reação de hidrogenação, provou-se como sendo especialmente vantajosa uma pressão de pelo menos 1,5 MPa (15 bar), preferencialmente de pelo menos 3 MPa (30 bar), de modo particularmente preferido, de pelo menos 4 MPa (40 bar). Particularmente preferidos são valores entre 4 MPa (40 bar) e 15 MPa (150 bar), especialmente entre 4 MPa (40 bar) e 9 MPa (90 bar), por exemplo, na faixa de cerca de 5 a 6 MPa (50 a 60 bar).
[0057] Preferencialmente, o processo é efetuado por tanto tempo, até que no adoçante obtido não seja mais detectável qualquer sacarose. [0058] Para transformar o adoçante obtido pelo processo de acordo com a invenção, que está preferencialmente presente como mistura de carboidrato em forma líquida, para a forma seca, a água presente como solvente pode ser removida utilizando um evaporador ou um secador, por exemplo, um evaporador de película em queda ou um secador de tambor ou um secador de atomização.
[0059] Pode ser vantajoso, tratar o adoçante obtido ulteriormente com outras etapas de purificação ou enriquecimento e/ou esgotamento. [0060] Dessa maneira, pode ser vantajoso reduzir o teor de manitol por uma outra etapa de cristalização, por exemplo, para 0,02%, em peso, a 15%, em peso, preferencialmente para 0,1%, em peso, a 10%, em peso, de modo particularmente preferido, para 0,2%, em peso, a 2,9%, em peso, em relação à massa seca do adoçante; isso é bem
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13/15 possível devido a baixa hidrossolubilidade do manitol.
[0061] Nos exemplos listados a seguir, a presente invenção é descrita por meio de exemplos, sem que a invenção, sua gama de aplicações resulte de todo o relatório descritivo e das reivindicações, seja restrita às formas de execução citadas nos exemplos.
EXEMPLOS:
Exemplo 1: Hidrogenação catalisada com Ru de uma solução de isomaltulose contendo sacarose a 90oC [0062] Uma solução aquosa contendo 40%, em peso, de isomaltulose e 3%, em peso, de sacarose é hidrogenada de acordo com a invenção em um catalisador de Ru, 1,5%, em peso, em óxido de alumínio, a 6 MPa (60 bar) de hidrogênio e 90oC através de um reator de leito sólido acionado continuamente, com uma LHSV (Liquid Hourly Space Velocity) de 0,47 h-1. O equipamento consistiu em um reator tubular com aquecimento a ar ou resfriamento a ar com um diâmetro interno do reator tubular de 11 mm. O tubo foi alimentado com 19 mL de catalisador Noblyst® 3001, Evonik Degussa GmbH.
[0063] A corrente de volume de hidrogênio importou em 100
NmL/min.
[0064] O produto mostra uma proporção isomérica de 1,6-GPS para
1,1-GPM de 56:44 com uma conversão de 80% em relação à isomaltulose empregada e 24% em relação à sacarose. Nesse caso, a isomaltulose reagida foi hidrogenada com uma seletividade de quase 100% para isomalte. A sacarose é hidrogenada em manitol e sorbitol nas condições de reação.
Exemplo 2: Hidrogenação catalisada com Ru de uma solução de isomaltulose contendo sacarose a 120oC [0065] Se a mesma solução empregada tal como no exemplo 1 divergindo de 120oC é reagida nas condições, ademais, iguais, então a isomaltulose empregada é hidrogenada em 95%, a sacarose em 93%.
Petição 870190095438, de 24/09/2019, pág. 18/28
14/15
Também aqui, a isomaltulose reagida foi hidrogenada com uma seletividade de quase 100% para isomalte. A proporção isomérica de
1,6-GPS para 1,1-GPM alcança, além disso, 56:44. A sacarose é hidrogenada para manitol e sorbitol nas condições de reação.
Exemplo 3: Hidrogenação (Ru/C) catalisada com Ru de uma solução de isomaltulose contendo sacarose a 90oC [0066] Uma solução aquosa contendo 40%, em peso, de isomaltulose e 3%, em peso, de sacarose é hidrogenada de acordo com a invenção em um catalisador de Ru, 2%, em peso, em carvão ativado, com 6 MPa (60 bar) de hidrogênio e 90oC através de um reator de leito sólido acionado continuamente, com uma LHSV de 0,47 h-1. O equipamento consistiu em um reator tubular com resfriamento a ar com um diâmetro interno do reator tubular de 11 mm. O tubo foi alimentado com 19 mL de catalisador Noblyst® 3000, Evonik Degussa GmbH.
[0067] A corrente de volume de água importou em 100 NmL/min.
[0068] O produto mostra uma proporção isomérica de 1,6-GPS para
1,1-GPM de 56:44 com uma conversão de 96% em relação à isomaltulose empregada e 60% em relação à sacarose. Nesse caso, a isomaltulose reagida foi hidrogenada com uma seletividade de quase 100% para isomalte. A sacarose é hidrogenada para manitol e sorbitol nas condições de reação.
Exemplo 4: Hidrogenação (Ru/C) catalisada com Ru de uma solução de isomaltulose contendo sacarose a 90oC [0069] Se a mesma solução empregada tal como no exemplo 3 divergindo de 120oC é reagida nas condições, ademais, iguais, então a isomaltulose empregada é hidrogenada em >99%, a sacarose em 98%. Também aqui, a isomaltulose reagida foi hidrogenada com uma seletividade de quase 100% para isomalte. A proporção isomérica de
1,6-GPS para 1,1-GPM alcança, além disso, 56:44. A sacarose é hidrogenada para manitol e sorbitol nas condições de reação.
Petição 870190095438, de 24/09/2019, pág. 19/28
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Exemplo 5: Hidrocienação não de acordo com a invenção, catalisada com Ni de uma solução de isomaltulose contendo sacarose a 90oC [0070] Uma solução aquosa contendo 40%, em peso, de isomaltulose e 3%, em peso, de sacarose é hidrogenada com 10,5 g de um catalisador de níquel de Raney, B 113 W, Evonik Degussa GmbH, a 6 MPa (60 bar) de hidrogênio e 90oC em um reator de caldeira de agitação. O equipamento consistiu em um reator de caldeira de agitação Parr RK2 com agitador de gaseificação, um volume nominal de 1,8 litros e um volume de reação de 1,2 litros; a hidrogenação foi efetuada isotermicamente sem cesta na suspensão.
[0071] Depois de 4 horas, obtém-se uma completa conversão da isomaltulose para 1,6-GPS e 1,1-GPM com uma proporção isomérica de 53:47, não é possível reconhecer uma conversão da sacarose durante esse espaço de tempo. Nesse caso, a isomaltulose reagida é hidrogenada com uma seletividade de quase 100% para isomalte.
Claims (16)
- REIVINDICAÇÕES1. Processo para produção de um adoçante através da reação de uma mistura de carboidrato contendo isomaltulose e sacarose, caracterizado pelo fato de que a reação é efetuada na presença de:pelo menos um catalisador, à base de rutênio (Ru), e/ou pelo menos um óxido do rutênio, sendo que no catalisador o rutênio (Ru) e/ou o composto contendo rutênio estão presentes imobilizados em um veículo ácido, que é diferente de um veículo neutro.
- 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mistura de carboidrato contém de 0,01%, em peso, a 15%, em peso, de sacarose em relação ao peso seco de toda a mistura de carboidrato.
- 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mistura de carboidrato contém de 0,02%, em peso, a 30%, em peso, de trehalulose em relação ao peso seco de toda a mistura de carboidrato.
- 4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a mistura de carboidrato contém de 20%, em peso, a 70%, em peso, de água em relação ao peso seco de toda a mistura de carboidrato.
- 5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que no catalisador o rutênio (Ru) e/ou o composto contendo rutênio estão presentes imobilizados em um veículo ácido.
- 6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o volume total de poros do suporte, de acordo com a DIN 66133 está em uma faixa de 0,01 a 3 mL/g.
- 7. Processo, de acordo com a reivindicação 5 ou 6,Petição 870190095438, de 24/09/2019, pág. 21/282/3 caracterizado pelo fato de que o suporte apresenta uma superfície em uma faixa de 0,001 a 1500 m2/g, conforme o teste BET de acordo com a DIN 66131.
- 8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o veículo é selecionado do grupo compreendendo óxidos ácidos e óxidos mistos, substâncias silicatosas naturais e sintéticas.
- 9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o veículo consiste, pelo menos parcialmente, em um composto oxídico de pelo menos um dos elementos selecionados do grupo compreendendo Si, Ti, Te, Zr, Al, P ou uma combinação de pelo menos dois desses elementos, especialmente em Al2O3.
- 10. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o veículo é um veículo super-ácido selecionado dentre zeólitas do tipo H-Y ou de trocadores de íons ácidos.
- 11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que é conduzido em uma faixa de temperatura de 80 oC a 150 oC.
- 12. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que é conduzido a uma temperatura inferior a 120 oC.
- 13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que é conduzido até uma conversão de 50% a 95%, em relação à hidrogenação da isomaltulose, em uma faixa de temperatura entre 80 a 120oC, e a outra conversão essencialmente a 100% em relação à hidrogenação da isomaltulose, em uma faixa de temperatura de 100oC a 150oC.Petição 870190095438, de 24/09/2019, pág. 22/283/3
- 14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as duas diferentes faixas de temperatura estão particularmente separadas umas das outras, e nas duas faixas de temperatura é empregado um catalisador, no qual o rutênio (Ru) e/ou o composto contendo rutênio estão presentes imobilizados em um veículo contendo óxido, sendo que o óxido é particularmente selecionado dentre ALO3 e TiO2.
- 15. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as duas diferentes faixas de temperatura estão espacialmente separadas umas das outras, na faixa de temperatura de 80oC a 150oC, é empregado um catalisador, no qual o rutênio (Ru) e/ou o composto contendo rutênio estão presentes imobilizados em um veículo contendo óxido, sendo que o óxido é especialmente selecionado de ALO3 e TiO2, e na faixa de temperatura de 100oC a 150oC, é empregado um catalisador no qual o rutênio (Ru) e/ou o composto contendo rutênio estão presentes imobilizados no veículo contendo carbono.
- 16. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a pressão ajustada durante o processo é de pelo menos 1,5 MPa (15 bar).
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