CS209251B1 - Manufacturing process of l-sorbose - Google Patents
Manufacturing process of l-sorbose Download PDFInfo
- Publication number
- CS209251B1 CS209251B1 CS491562A CS491562A CS209251B1 CS 209251 B1 CS209251 B1 CS 209251B1 CS 491562 A CS491562 A CS 491562A CS 491562 A CS491562 A CS 491562A CS 209251 B1 CS209251 B1 CS 209251B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sorbose
- sorbitol
- fermentation
- isolated
- fructose
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- BJHIKXHVCXFQLS-OTWZMJIISA-N keto-L-sorbose Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO BJHIKXHVCXFQLS-OTWZMJIISA-N 0.000 title 1
- LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N L-(-)-Sorbose Chemical compound OCC1(O)OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N 0.000 claims description 36
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 claims description 23
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 claims description 19
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 claims description 18
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 13
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 13
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims description 9
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 6
- RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N D-Fructose Natural products OC[C@H]1OC(O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N 0.000 claims description 5
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 5
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 claims description 5
- AWQIYVPBMVSGCL-PHDIDXHHSA-N 5-dehydro-D-fructose Chemical compound OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO AWQIYVPBMVSGCL-PHDIDXHHSA-N 0.000 claims description 4
- HDBDSFLMOWWRBQ-UHFFFAOYSA-N 5-fructonose Natural products OC1C(O)C2(O)COC1(O)CO2 HDBDSFLMOWWRBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 241000589232 Gluconobacter oxydans Species 0.000 claims description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 4
- UFBJCMHMOXMLKC-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O UFBJCMHMOXMLKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 2
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 claims description 2
- 150000004659 dithiocarbamates Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002532 enzyme inhibitor Substances 0.000 claims description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims 1
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 claims 1
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 10
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 241000209149 Zea Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 238000004816 paper chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 241000589220 Acetobacter Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
(54) Způsob výroby L-sorbosy(54) Method for producing L-sorbose
Vynález se týká způsobu výroby L-sorbosy, ; důležitého meziproduktu syntézy kyseliny askorbové (vitaminu C).The invention relates to a process for the production of L-sorbose; an important intermediate in the synthesis of ascorbic acid (vitamin C).
L-sorbosa se vyrábí fermentačně-bakteriální dehydrogenací D-sorbitu vhodnými druhy octových bakterií, nejčastěji Acetobacter suboxydans.L-sorbose is produced by fermentation-bacterial dehydrogenation of D-sorbit by suitable species of acetic bacteria, most commonly Acetobacter suboxydans.
Teoreticky má vzniknout ze 100 dílů sorbitu 98,9 dílu sorbosy. Při fermentad se zpravidla posuzuje výtěžek podle obsahu sorbosy, vypočítaného na základě stanovení redukujících cukrů, které jsou vyjádřeny v % sušiny přítomné ve vzorku a stanovené refraktometricky (vodné roztoky D-sorbitu a L-sorbosy o stejné koncentraci mají prakticky ; stejné indexy lomu). Při této metodě může být ; zjištěn uvedený teoretický výtěžek; nebere se při ; tom ovšem v úvahu ztráta sušiny cukrů, způsobená jednak totální disimilací sorbitu, jednak jeho ; spotřebou jako zdroje uhlíku pro růst bakterií. Tato ztráta se podle zkušeností pohybuje kolem ' 4—9 %, vztaženo na výchozí množství sorbitu.Theoretically, 98.9 parts of sorbose are to be produced from 100 parts sorbitol. The fermentadas are generally judged to be based on the sorbose content, calculated on the basis of the determination of reducing sugars, expressed as% dry matter present in the sample, and determined refractometrically (aqueous solutions of D-sorbitol and L-sorbose of the same concentration have practically the same refractive indices). In this method can be; found the theoretical yield; not taken at; this, however, takes into account the loss of dry matter of the sugars, caused both by total dissimilization of sorbitol and by him; consumption as a carbon source for bacterial growth. According to experience, this loss is about 4-9% based on the starting amount of sorbitol.
Jak bylo prokázáno (Kulhánek, Ševčíkové, Folia ; microbiologica, 1962, v tisku), vzniká pří fermení tad vedle L-sorbosy v malých množstvích i D-fruktosa a v pokročilejších stadiích ještě i 5-keto-D-fruktosa (5-keto-L-sorbosa) jako vedlejší metabolity, které nežádoucím způsobem snižují výtěžek. Tyto vedlejší metabolity jsou při stanovení : távány jako sorbosa, což je dalším zdrojem nepřesností při zjišťování výtěžku fermentace. Pro určení výtěžku při výrobě sorbosy je z uvedených důvodů směrodatné pouze množství izolované sorbosy, vztažené na výchozí množství sorbitu.As it has been shown (Kulhánek, Ševčíkové, Folia; microbiologica, 1962, in print), in addition to L-sorbose, D-fructose is produced in small quantities of tad and 5-keto-D-fructose (5-keto) (L-sorbose) as side metabolites which undesirably reduce the yield. These by-products are melted as sorbose in the assay, which is another source of inaccuracy in determining fermentation yield. For the purpose of determining the yield of sorbose production, only the amount of isolated sorbose relative to the starting amount of sorbitol is decisive for these reasons.
V souvislosti se studiem podmínek pro zvýšení výtěžků byl vypracován nový způsob výroby L-sorbosy mikrobiální dehydrogenací D-sorbitu v tekuté živné půdě na bázi dusíkatých živin a minerálních živných solí, enzymovým systémem mikroorganizmů rodu Acetobacter, zejména Acetobacter suboxydans, podle vynálezu.In connection with the study of the conditions for increasing yields, a novel process for the production of L-sorbose by microbial dehydrogenation of D-sorbit in a liquid nutrient broth based on nitrogen nutrients and mineral nutrient salts was developed using the enzyme system of microorganisms of the genus Acetobacter.
Podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že se mikrobiální dehydrogenace provádí v přítomnosti inhibitorů, zabraňujících další enzymatické dehydrogenaci vzniklé sorbosy.The principle of this process is that the microbial dehydrogenation is carried out in the presence of inhibitors that prevent further enzymatic dehydrogenation of the sorbose formed.
Jako inhibitorů enzymů lze používat fluoridu sodného, 2,4-dinitrofenolu nebo dithiokarbamátů, v koncentraci řádově 1.10-3 až 1. 10-4, vztaženo na objem živné půdy.As enzyme inhibitors, sodium fluoride, 2,4-dinitrophenol or dithiocarbamates can be used, in a concentration of the order of 1.10 -3 to 1. 10 -4 , based on the volume of culture medium.
Příznivý vliv přídavku inhibitorů na zvýšení výtěžku, prokázaný papírovou chromatografií, se projevuje potlačením vedlejších reakcí, zejména tvorby 5-keto-D-fruktosy (5-keto-L-sorbosy).The beneficial effect of the addition of inhibitors on the yield increase demonstrated by paper chromatography is demonstrated by suppression of side reactions, in particular the formation of 5-keto-D-fructose (5-keto-L-sorbose).
Při vhodné koncentraci inhibitoru není doba fermentace nepříznivě ovlivňována. Vhodnou koncentraci mhibitoru, u kterého je možná částečná inaktivace reakcí se složkami surovin použitých k přípravě fermentační půdy, je nutno nalézt pro dané podmínky empiricky (např. u fluoridu sodného možnost reakce s vápenatými sloučeninami kukuřičného extraktu, vodovodní vody apod.). j Inhibitory přecházejí při izolaci sorbosy krystaliza- cí do matečných louhů a v isolované sorboze nebyly nalezeny.At a suitable inhibitor concentration, the fermentation time is not adversely affected. A suitable inhibitor concentration where partial inactivation of the reaction with the constituents of the raw materials used to prepare the fermentation broth is possible must be found empirically for the given conditions (eg sodium fluoride possibility of reaction with calcium compounds of corn extract, tap water, etc.). j Inhibitors pass into the mother liquors upon isolation of sorbose and are not found in isolated sorbose.
Výhodou způsobu podle vynálezu je zvýšení výtěžku isolované sorbosy až o 10% proti kontrole, pří minimálně zvýšených nákladech.An advantage of the process according to the invention is an increase in the recovery of isolated sorbose by up to 10% over control, at a minimally increased cost.
Příklady provedení Přikladl:Example Examples:
Do 750 ml Erlenmayerovy baňky umístěno 100 ml živné půdy tohoto složení: 0,3 g kukuřičného extraktu, 0,17 sekundárního fosforečnanu amonného, 18,3 g sorbitu a 16,8 mg fluoridu sodného (koncentrace 4.10_3M). Po sterilizaci , měla půda objem 94 ml (obsah sorbitu přepočítaný na 100 ml byl 19,4 g). Ochlazená půda zaočkována 10 ml kultury Acetobacter suboxydans 125 (sbírka Mikrobiol. ústavu ČSAV Praha), připravené na půdě stejného složení, ale bez fluoridu sodného, jednodenní stacionární kultivací při 32 °C (inokulum obsahovalo původně 1,9 g sorbitu). Po 58 hodinách inkubace při 30 °C na reciproké třepačce činilo prokvašení 97%, přičemž obsah sušiny poklesl o 6%. Papírová chromatografie ukázala skvrnu sorbosy a velmi malého množství D-fruktosy. Z roztoku bylo po filtraci vrstvou křemeliny a po zahuštění ve vakuu při 20—25 °C izolováno1 krystalizací v několika frakcích celkem 17,4 g produktu, obsahujícího 17,0 g 100%ní sorbosy. V matečném louhu zbylo 0,7 g redukujících cukrů, počítáno jako sorbosa. Na analytickou kontrolu průběhu fermentace byly odebrány celkem 4 ml 1 roztoku, obsahujícího 0,8 g výchozího sorbitu. Z , celkového množství 19,3 g sorbitu (18,2 g + 1,9 g — 0,8 g) bylo tedy isolováno 17,0 g 100%ní sorbosy, což odpovídá výtěžku 88%. !In a 750 ml Erlenmeyer flask was placed 100 ml of broth of this composition: 0.3 g corn extract, 0.17 secondary ammonium phosphate, 18.3 g sorbitol and 16.8 mg sodium fluoride (concentration 4.10 -3 M). After sterilization, the soil was 94 ml (sorbitol content per 100 ml was 19.4 g). The cooled soil was inoculated with 10 ml of Acetobacter suboxydans 125 culture (collection of the Microbiol. Institute of Czechoslovak Academy of Sciences Prague), prepared on soil of the same composition but without sodium fluoride, overnight cultivation at 32 ° C (inoculum originally contained 1.9 g sorbitol). After 58 hours of incubation at 30 ° C on a reciprocating shaker, the fermentation rate was 97%, with the dry matter content decreasing by 6%. Paper chromatography showed a spot of sorbose and a very small amount of D-fructose. A total of 17.4 g of product containing 17.0 g of 100% sorbose was isolated from the solution after filtration through a pad of diatomaceous earth and concentrated in vacuo at 20-25 ° C by 1 crystallization in several fractions. 0.7 g of reducing sugars, calculated as sorbose, remained in the mother liquor. A total of 4 ml of 1 solution containing 0.8 g of starting sorbitol was collected for analytical control of the fermentation process. Thus, 17.0 g of 100% sorbose was isolated from a total amount of 19.3 g sorbitol (18.2 g + 1.9 g - 0.8 g), corresponding to a yield of 88%. !
U současně provedeného slepého pokusu, při; němž bylo použito živné půdy stejného složení, avšak bez přísady fluoridu sodného, stejného inokula a stejných kultivačních podmínek, činilo i po 58 hodinách fermentace prokvašení 98%.In a simultaneous blank test, at; in which the broth of the same composition but without the addition of sodium fluoride, the same inoculum and the same culture conditions was used, even after 58 hours of fermentation the fermentation rate was 98%.
| Chromatografií dokázána přítomnost sorbosy, malého množství D-fruktosy a 5-keto-D-fruktosy. Pokles obsahu sušiny činil 9%. Isolováno celkem| Sorbose, small amounts of D-fructose and 5-keto-D-fructose were detected by chromatography. The decrease in dry matter content was 9%. Total isolated
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS491562A CS209251B1 (en) | 1962-08-24 | 1962-08-24 | Manufacturing process of l-sorbose |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS491562A CS209251B1 (en) | 1962-08-24 | 1962-08-24 | Manufacturing process of l-sorbose |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS209251B1 true CS209251B1 (en) | 1981-11-30 |
Family
ID=5392924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS491562A CS209251B1 (en) | 1962-08-24 | 1962-08-24 | Manufacturing process of l-sorbose |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS209251B1 (en) |
-
1962
- 1962-08-24 CS CS491562A patent/CS209251B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Haskins | Biochemistry of the Ustilaginales: I. Preliminary cultural studies of Ustilago zeae | |
| US3907639A (en) | Method for producing 2-keto-L-gulonic acid | |
| EP0032830B1 (en) | Preparation of 2-keto-l-gulonic acid | |
| US3716579A (en) | Ester derivatives of pleuromutilin | |
| Guevarra et al. | Production of 2-hydroxyparaconic and itatartaric acids by Ustilago cynodontis and simple recovery process of the acids | |
| JPS58111689A (en) | Novel antibiotic pyrrolomycin e and its preparation | |
| CS209251B1 (en) | Manufacturing process of l-sorbose | |
| EP0043280B1 (en) | Process for preparing a macrolide | |
| KR20000070226A (en) | Method for Producing an Oxide with a Fermentation Process | |
| US2918413A (en) | Method and composition for producing gibberellins | |
| EP0583687A2 (en) | Method for the preparation of substituted methoxyphenols and microorganisms therefore | |
| US4316960A (en) | Preparation of 2,5-diketogluconic acid | |
| US2595605A (en) | Method of producing polymyxin | |
| SU582772A3 (en) | Method of preparing deacetoxycephalosporinc | |
| US4205125A (en) | Process for the production of coenzyme Q | |
| US3347909A (en) | Metabolic product isolated from cultures of aspergillus wentii | |
| US2805185A (en) | Antibiotic and production thereof | |
| US3272716A (en) | Microbial oxidation of naphthalene to salicylic acid in the presence of an aluminum compound | |
| US3853707A (en) | Method for producing hexanor-5,9-seco-pregnan-5-oic acid | |
| US3772151A (en) | Preparation of 2-chloro-7-hydroxy-11-(4-methyl-1-piperazinyl)- di benz(b,f)-oxazepine | |
| JPH0374677B2 (en) | ||
| RU2585233C2 (en) | Industrial method of producing compactin | |
| JPH0335785A (en) | Production of itaconic acid | |
| JPH0639480B2 (en) | New macrolide antibiotic M119 | |
| SU464615A1 (en) | Liquid nutrient medium for the cultivation of catalase producer |