CS251754B2 - Method of crystalline xylitol's winning with pharmaceutical quality - Google Patents
Method of crystalline xylitol's winning with pharmaceutical quality Download PDFInfo
- Publication number
- CS251754B2 CS251754B2 CS771647A CS164777A CS251754B2 CS 251754 B2 CS251754 B2 CS 251754B2 CS 771647 A CS771647 A CS 771647A CS 164777 A CS164777 A CS 164777A CS 251754 B2 CS251754 B2 CS 251754B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- xylitol
- fraction
- mother liquor
- solution
- coarse
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L5/00—Devices for use where pipes, cables or protective tubing pass through walls or partitions
- F16L5/02—Sealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
- Seasonings (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu získávání xylitolu ze směsi polyolů.
Xylitol (starším názvem xylit) může být připravován z materiálů obsahujících xylózu hydrogenací těchto materiálů za vzniku xylitolu, následovanou krystalizací xylitolu. Jako surovin se obvykle používá hydrolyzátů hemicelulÓ2y. Dosavadní způsoby přípravy xylitolu jsou popsány například v britských patentech č. 1 209 960, 1 236 910 a 1 273 498, uvádějících způsoby hydrolýzy hemicelulózových materiálů, následované čištěním hydrolyzátů.
Jihoafrický patent č. 73/7731 rovněž uvádí způsob krystalizace xylitolu z vodného reakčního prostředí, v němž xylitol vzniká redukcí xylózy. Z ruské literatury je známa publikace (Lejkins a sp., Proižvodstvo ksilits, Moskva 1962), která přináší přehled současných známých způsobů. Jiné způsoby jeho přípravy jsou popsány v amerických patentech č. 3 212 932 a 3 558 725.
Již dříve bylo zjištěno, že čistý xylitol lze připravovat z roztoků polyolů, které obsahují další jiné polyoly jako znečištěniny. Podle jednoho z takových způsobů se roztok polyolů podrobuje chromatografic^ému dělení na koloně naplněné vhodnou iontoměničovou pryskyřicí. čistý xylitol se krystaluje z čištěné frakce obsahující xylitol získané chromatografickou frakcionační technikou.
Způsob výše popsaný má určité nedostatky. Má-li se získat xylitol farmaceutické čistoty pomocí krystalizace z vodného roztoku, obsah xylitolu v krystalické hmotě musí být alespoň 85 % hmot, vztaženo na sušinu.
Protože galaktitol je považován za škodlivou znečištěninu xylitolu, musí být téměř úplně odstraněn, aby se vyrobil krystalický xylitol v přípustné farmaceutické kvalitě. Vyžaduje se, aby xylitol farmaceutické kvality obsahoval méně než 0,2 % hmot, galaktitolu.
Má-li být dosaženo této vysoké úrovně čistoty krystalů, nesmí roztok, ze kterého se xylitol krystaluje, obsahovat více než 1,5 % hmot, galaktitolu, vztaženo na sušinu. Obsahuje-li surový roztok velká množství galaktitolu, získávají se nízké výtěžky xylitolu.
Odstranění dostatečného množství galaktitolu podle dosavadního stavu techniky chromatografickým dělením roztoku polyolů vyžaduje velké zředění roztoků a velmi snižuje výkonnost daného systému.
Nyní bylo shledáno, že výtěžek izolovatelného xylitu farmaceutické kvality a roztoků směsi polyolů se významně zvyšuje podle vynálezu zdokonaleným způsobem získáváním krystalického xylitolu farmaceutické jakosti z vodného roztoku obsahujícího xylitol a jiné polyoly, při němž se nechá vykrystalovat během hrubé krystalizace největší část xylitolu, surové krystaly xylitolu oddělené z matečného louhu se rozpouštějí ve vodě a překrystalovávají z roztoku, přičemž se xylitol získává ve formě čistých krystalů a zůstává matečný louh.
Podstata zdokonalení podle vynálezu spočívá v tom, že xylitol se získává z matečného louhu po hrubé krystalizaci nebo/a překrystalování tím, že alespoň část matečného louhu se podrobí chromátografické frakcíonaci alespoň na dvou paralelně uspořádaných kolonách, které obsahují sulfonovanou kationtovou divinylbenzenem zesítěnou polystyrénovou iontoměničovou pryskyřici, a jedna z kolon obsahuje pryskyřici s navázaným kationtem kovu alkalické zeminy a druhá z kolon s Ai nebo Fe+ ; přitom je nanášení roztoku voleno tak, Že jedna část je vedena jednou kolonou a druhá část druhou kolonou, načež se žádané frakce z každé z obou kolon spojí a část produktu se recykluje do stupně hrubé krystalizace.
. Způsob podle vynálezu lze používat к získávání krystalického xylitolu, který obsahuje méně než 0,2 hmotnostních Я galaktitolu z čistého hydrolyzátů hemicelulózy, bohatého pentozami, získaného*hydrogenací, který obsahuje 60 až 86 hmotnostních % xylitu a dalších polyolů, vztaženo na sušinu.
I
Provádí se to v podstatě tak, že k získán:! xylitolu z matečného louhu po hrubé krystalizaci se tento matečný louh podrobuje chrommlogrnlické frakcionaci, při které se odebírá a) vedlejší frakce polyolů, která se odstraňuje, b) frakce, která se vrací zpět do roztoku vedeného na chromaaoorafickou kolonu, a c) frakce bohatá xylitolem, a tato frakce bohatá xylitolem se vrací do stupně hrubé krystalzzace.
Xylito! zbylý v matečném l^ouhu po hrubé krystalizaci se může recyklovat před stupeň hrubé krystalžzace xylit^u, kde se spojuje se směsí polyolů, která slouží jako výchozí roztok.
Způsob podle vynálezu možno v podrobnostech provádět tak, že k získán:! куИШц se děH na dva podíly matečný louh po hrubé krystalizaci; prvý díl matečného louhu se vede na jednu z chromaaooraaických kolon, která obsahuje diviyylbeneenem zesítlnou suloonovanou polystyrénovou kationtovou výměnnou pryskyyici obssauůící kationt kovu alkalické zeminy, získává se frakce vedlejšího produktu a frakce bohatá xyli^^m, zatímco druhý díl matečného louhu se vede na cUromaaotraficУou kolonu, která obsahuje divinylbeneenei vsítěnou pólystyrenovou k^tiontovou výměnnou pryskyřici s líationeem Al+++ nebo Fe+++, př^emž se získává frakce vedlejšího produktu obsshhuící směs polyolů a frakce bohatá xyli^^m, potom se analogické frakce z obou kolon sp^iuí; frakce vedlejších produktů ofassah^ící směs polyolů se částečně odstraňuje ze systému, a částečně se znovu přivádí jako vratná frakce, píHemž se spcouje s roztokem nanášeným na cUromaaoorraický sloupec, a frakce bohatá xyli^^m se recykluje k proudu přvváděnému do stupně hrubé krystaizzace.
Suroviny, které lze hydrolyzovat, aby se získala směs polyolů, pouuiteleýiU jako výchozí matr^l při provádění způsobu podle tohoto vynálezu, lrgetcbl·ulózovr maateiály včetně dřeva různých druhů stromů, eapříklaá bříz a buků.
Poouitelné jsou rovněž slupky ovsa, kukuřičné klasy a stébla, skořápky kokosových ořechů, pecky m^andí, sláma, slupky baga-sového a bavlníkového semena. Rjouží^vvIií se dřeva, je výhodné je rozdU^t na odřezky, hoblovačky,. piliny apod. Kromě toho lze používat xylanem bohatých pibáhydrolyzátů z ářevhřskochemiiУéUo průmyslu.
Jsou to od^i^(^i^:í produkty a tЬsгlhhUi hlavní část h^i^ic^e^eu^lózy dřeva. PřbdhuУáolyzáty se UydáotyzuUí zředěnou mineeáVeí kyselinou, aby se ^Doníla xylóza a sooi a kyseliny mohou být potom odstraněny technikou vytěsnění nebo výměny iontu. ,
Vhodné způsoby pro získávání směsí polyolů z těchto maateiálů jsou popsány například v a^eei.ckých patentních spisech č. 2 734 136, 2 759 856, 2 801 939, 2 974 067 a 3 212 932. Je důležité posoodit volbu vhodného způsobu hydrolýzy, aby se získával mia:immvní výtěžek pentóz a aby získaný mahobiVl bohatý pen^zami byl neutralizován s použitím takových mhobiálů, jako je hydroxid sodný, který nezpůsobuje význaCnn^! destrukci cukrů.
Jestliže se pmiózový mateiáJL získává jinými způsoby než kyselou hydrolýzou, níže popsaný stupeň . odsolení vytěsněním iontů může být vynechán.
V nás ledujícím stupni, opět známým-způsobem, se provádí čištění hydrolyzátu pom^ dvou hlavních stupňů; první spočívá v odstranění síranu sodného a valné č^s^s^oc organických zneečštleie a barevných látek pomocí techniky vytěsnění iontů, zatímco druhý stupeň uskutečňuje konečné odstranění zbarvení.
Vhodné způsoby vytěsňování iontů, které tdstrhňuUÍ toji z roztoku, jsou popsány v amerických patentních spisech č. 2 890 972 a 2 937 959. Podobných postupů se používá v cukrovarnickém průmyslu při čištění m^Jlas.
Druhý stupeň konečného odstranění zbarvení se provádí zpracováním nečistých roztoků syséémem výměny iontů sestávajícím ze sinného kaOexu následovaného slabým anexem, po němž následuje stupeň průchodu roztoku ložem a adsorbentem nebo aktivním uhlím. Tyto metody jsou rovněž známy v cukrovarnčckěm průmyslu.
Jeden takový způsob je například popsán v americkém patentním spise Č. 3 558 725. Další sdělení týkající se této stránky jsou obsaženy v práci J. Samerga a V. Vaatera: Entfárbungsharze. Akademie Verlag Berlin 1970; P. Srnita: Ionenaustauscher und Adsorber bei der Herstellung und Reinigung von Zuckern, Peetinen und verwandten Stoffen, Akademie Verlag Beelín 1969; J. Haa^en Acti-vateJ carbon; Leonard Hill Londýn 1967.
Je-li to nezbytné, stupeň čištění může být zdokonalen dále přidáním stupně, který používá syntetického ialkrrsrikulásního adsorbentu, пэр^У]!- Aibrlltu XAD 2, aby se odssranils organické zrneištěniny. <
Malrrrsrikulásiího adsorbentu lze pouužt v čistccím stupni bezprostředně po stupni vytěsnění iontů, avšak před katexem. Může se to případně stát konečným stupněm čisticího stádia.
Čištěný roztok pentózy se potom hydrogmuje a zpracovává podobně jako při hydrogmaci glukózy na soobitol. Jeden z takových vhodných postupů je popsán v publikaci W. Schnydera nazvané Hydrogenace glukózy na sointo! pomooí katalyzátoru Raneyova niklu, disertační práce na Póly technica! Instruuj of Bnwklyn, 1962.
Výše popsanými postupy podle dosavadního stavu techniky se získávaií roztoky hydrolyzátů íemiccrulózy, které byly čištěny a hydrogenovány, aby pos^k^ly směs p^lyolů . s vysokým obsahem xylitolu. Tyto roztoky se s výhodou pouHvaaí jako výloží matená! při způsobu í^tdle vynálezu.
Výhodné iontoměniiové pryskyřice používané v tomto vynálezu jsou typu popisovaného jako sulfonované polystyrénové katexové pryskyřice zesítěné divϊnylbezrenei. SsOi kovů alkalických zemin těchto pryskyřic, пэрМУ]!- ve formě s vápníkem, baryem nebo stroncéem, dáw aí. řřijatrirr výsledky a z těch forma se stromctem dovoluje nej lepší dělení polyolů.
Význačného zdokonalení při dělení některých polyolů se doocií tím, že se použije forem s toov^ nap^^aů Al+++ a Fe+++. Bylo aapříylaS nalezeno, ze ^^kyřCe v Al+++- a Fe+++-fom^ě jsou aýíodsajší, než když se ^užije ^^kyřic ve formě s kovy altalbskýc^ zemin.
Pooyoly jsou el^u^ovány z Al+++- a ^+++-ίο^ ^^kyřice v různéo pořadí. To je ^ležit^ protože tím lze upnuv-t oddělení hlavní znerčštёaias, tj. Za druhé je možné při získávání xylitolu zabbánít hromadění ^гЬ^к způsobenému opakováním cyklu, a to bud provedením frakcCnace nej^ve na pryskyyici bud v Al+++- nebo v Fe+++~formě nebo použiitím swji tého frakcOoadčaííf procesu, při němž se první dělení provádí na prys^ici ve formě s kovem altalickré zemi-ny, a je aát]^edoanna druhým dlením na ^^k^Ci v Al+++- nebo v Fe+++-foroě.
Nejvýhodaější. způsob spočívá obvykle v rozdělení roztoků do dvou paralelních proudů a v provedení f]:lyci^fal^:í na dvou дага^!^^ folon^h v jedné s AI -formou a ve 11^п^Ьг s Sr -formou.
Podle tohoto vynálezu se provádí stupeň hrubé krystal^^ce xylitolu tak, že roztok obstdíjící směs polyolů se zkonaceěrujr na obsah vody v rozmezí od 87 do 94 % hnoOt, s výhodou 90 až 92 % hmot. Teplota oalerinlu se potom upravuje pod teplotu nasycení xylitolu, пэр^^и- na 55 až 75 °C.
Roztok se potom naočkuje krystaly xylitolu a ochladí podle zkušennosi na teplotu 25 až 40 °C. Očkovací kr^ta^ oaáí s výhodou velkost v rozmezí od 2 do . 20 u a ^i^vaaí se v onafžSví od 0,02 až 0,1 % hmot. Tímto způsobem se výhodně odstraní ' asi 70 % hmot, xylitolu ve fofmě .surových krystalů xySitclu. Dobrých výsledků se však hrubé krystal-izé^c^e odstraní 60 až 75 % hmot. xylitdu.
docílí, když se ve stupni však používá ke zlepšení čispotom promyty malým mnnčstvím
Promoyí krystalů v koši odstředivky není nutné, často se ticho účinku. Krystaly získané hrubou ПуП^о^^ mohou být vody, výhodně asi ' 2 % vztaženo na hmoonost krystalů, na odstředivce košíkovitého typu, aby se odstranil hlavní poCdl mikrckrystalů galaktitclu ulpívajících na krystalech xylitdu.
se se
Monokrystaly ganantitolu se tvoří během krystalí^^ího postupu. Promývací roztok spo^je s matečným louhem a ponechá se pro další zpracování. Krystaly surového xylitdu . rupnutí znovu ve méně než 0,2 % hmot, vodě a opět překťyssaauuí za vzniku ganaatitclu a více než 99,5 % hmot.
krystalů xylitdu. cbsaahjících xylitdu.
Překrystalování xylitdu l^ze provádět bud odpařením nasyceného roztoku, aby se dosáhlo přesycení roztoku.
nasyceného roztoku nebo ochlazením
Prooáád-li se překrystalování odpařením je vhodný vakuový krystalizátor toho typu, kterého se používá v cukrovarn^kém průmoslu. Roztok xylitdu, který obsahuje 92 až 100 % hnot·. sui^:Lny xylitolu se zahřívá ve vakuu na tóplotu 60 až 65 91 % hmot, sušiny.
°C a odpaří se na obsah 87 až
Roztok se naočkuje a udržováním přesycení se vyvolá růst získává asi 60 % hmot, čistých krystalů x^]^it^d^u přítomného v od matečných louhů odstředěním.
krystalů. Touto metodou se roztoku. Krystaly se odddlí
V následujícím jsou uvedeny ostatní stejně výhodné metody k překrystalování:
Roztok xylitdu, který obsahuje 92 až 100 % hmot, xylitdu, vztaženo na obsah . sušiny, odpairí na 85 až 91 % ^oto suši^ (s výhodou 88 výhodou na 60 °C . Roztok se a ochladí % hmoo.) a zahřívá na teplotu 55 až 65 °C jak je popsáno pro případ hrut>é nyssa^- se ís zace .
Konaná todota je 25 až 40 °C. Touto metodu se získává 60 až 65 % hmot, xylitdu ve formě čistých krystalů. Krystaly se odděěí od matečného louhu odstředěním. Kappaina odstraněná odstředěním a promývací kapalina může být přidána k uschovanému matečnému louhu a promývací kapalině z hrubé nystalΐzaír. Matečné louhy ze stupně přensttnlcááπi m^lhou být případně vraceny spolu s promývacími tekutinami, pokud nějaké jsou, do systému tak, že se spočX s přávádlnou smOsí polydů právě před stupněm hrubé nyttnlizníe.
Matečný louh a promývací tekutiny z hrubé trsttalinace se ipracovávání, aby se získal hlavní poddl xylitdu, který v nich zůstává. Roztok se podrobí čisticí operaai, která nejprve odstraní hlavní poddl průchodem jednou nebo ganaatitclu ve formě monokrystalů a potom dělí uschované tekutiny více chrcmaaocgafictými iontooěničovými kolonami.
spojené louhy a promývací kapaainy podrobí dělení na íUrcInaaocgafickýcU kolonách s iontooěničovýoi pryskyřicemi, je obvykle výhodné oddtoaait z roztoku dění, sedimentace nebo fittacce monokrystaly ganaatitclu, které vzniadaí trsstalZzacr xylitdu.
Před tím, než se během pomocí odstřestupně hrubé
Tyto monokrystaly jsou tak malé, že se vymý^a^í z krystalů куШ^ louhy během stupně krystalů surového xylitdu.
spolu s matečnými odlšiném pořadí z kolon, které obsahuůí pryskyřice ve formě s kovem alkalické zeminy na jedné straně a v Al+++i nebo Fe^^-formě пп druhé straní Pг^ní^j^-llL paralelit sv1 kolcπy, neré jsou píLi^ny pryskyřicemi v odlišných tatioπtcáýíU formách, je možné získávat kombinované frakce bohaté xylito^o, v nichž je přijatelně nízký obsah galanitolu a oaanitolu, stejně jako sorbitdu.
Již dříve bylo nalezeno, že polydy se oddděujX odlišně a vymýývaí v
Kolona ve formě s kovem alkalické zeminy odstraňuje účinně většinu ostatních polyolů, včetně arabi.nit.olu a maanitolu, zatímco kolona v Al+++- nebo Fe+++-formě odstrkuje hlavní podíl soobitolu. Dodáváním přibližně stejného mnnosSví náplně roztoku paralelně do každého typu kolony a kombinací eluátů z obou kolon se získává roztok xylitolu přijatenné čistoty pro násSedíuící další krystalizaci. '
V případech, kdy se tyto dva typy kolon kombnnuí sériově, je čištění ú^JÍn^ž^ěžíí, avšak eluované roztoky jsou zředěnněSÍ, což znamená vyšší náklady dané požadavky na odpaření. Bylo nalezeno, že paralelní čisticí systém je obvykle výhod r^ěší, závisí to však na složení srnměi polyolů používané jako výchozího maateiálu a při některých aplikacích povede kombinace kolon v sérii k ekonomičtějším výsledkům.
. Po dělicím postupu se získaná frakce bohatá xylioGeem vrací do stupně hrubé krystalzzace. Meezfrakce se vracejí zpět, aby prošly opět dělicím stupněm a zbbývjící nečisté frakce se sppjuúí za vzniku vedlejěího rpoduktu se smmsí polyolů, který představuje odpad nebo se používá s výhodou jako krmivo pro zvířata nebo zdroj uhlohydrátů při průmyslových fermentacích.
Způsob podle tohoto vynálezu umožňuje získávat 96 až 98 % hmot, xylitolu přítom^n^ého v původním roztoku siměs polyolů ve formě krystalčckého xylitolu farmaceaulcké kvality. Čistota krystalů xylitolu je vyšší než 99,5 % hmot, a obsah ga^a^to^ nižší než 0,2 % hmot.
Popis výkresů
Vynález bude dále popsán s odkazem na připojené výkresy kde:
obr. 1 značí proudový diagram znázorňňuící obecně způsob podle dřívějšího stavu techniky, obr. 2 značí proudový diagram onázoorňUící jedno výhodné provedení podle tohoto vynálezu, obr. 3 značí proudový diagram znázoriňUící alternativní výhodné provedení podle tohoto vynálezu, obr. 4 je graf, na kterém je demrritrrván průběh dělení sm^i polyolů na pryskyřici v Sr++—fo^mě, .
obr. 5 je ^^τηβ^^^οί ^lení smí^ěi polyolů na folo^ s pr^k^icí v Α1+++—ίθΓ^.
Srovnávací technol. schéma na obr. 6 znázorňuje dva proudové diagramy, které všeobecně deImrstruUÍ rozdíly meei způsobem podle známého stavu a způsobem podle příOrmiéhr vynálezu.
Proudový diagram způsobu podle dřívějšího stavu techniky pro přípravu xylitolu a roztoku polyolů na obr.'1 vyznačuje body pro odběr vzorků 1 až 13. Příslušná analýza materiálu z každého bodu odběru vzorků je uvedena v tabulce 1i
Tabulka 1
Příklad materiálové bilance výroby xylitolu dřívějším způsobem ukázaný na obr. 1
| U. | koncentrace g/100 g | celkové manossví ds. kg | H2° kg | složení | (kg) | složení % | |||||||||
| xy | ar | ga | SO | ma | ostatní | xy | ar | ga | SO | ma | ostatní | ||||
| 1 | 50 | 100 | 100 | 76 | 5,5 | 4,0 | 5,5 | 6,5 | 2,5 | 76 | 5,5 | 4,0 | 5,5 | 6,5 | 2,5 |
| 2 | 8,0 | 18 | 205 | 13 | 0,8 | 1,1 | 2,5 | 0,2 | 0,3 | 73 | 4,3 | 5,9 | 14 | 1,3 | 1,8 |
| 3 | 24 | 118 | 373 | 89 | 6,3 | 5,0 | 8,0 | 6,7 | 2,8 | 76 | 5,3 | 4,3 | 6,8 | 5,7 | 2,4 |
| 4 | 3,9 | 22 | 534 | 6,0 5,0 | 2,0 | 0,7 | 5,9 | 2,1 | 28 | 23 | 9,3 | 3,1 | 27 | 9,7 | |
| 5 | 8,5 | 68 | 732 | 61 | 0,2 | 1,1 | 5,4 | 0,1 | 0,2 | 90 | 0,3 | 1,7 | 7,9 | 0,1 | 0,3 |
| 6 | 13 | 28 | 188 | 22 | 1,0 | 1,9 | 1,9 | 0,7 | 0,5 | 78 | 3,7 | 6,7 | 6,8 | 2,6 | 1,9 |
| 7 | 6,0 | 46 | 722 | 40 | 1,7 | 1,0 | 2,3 | 0,2 | 1,1 | 87 | 3,7 | 2,1 | 5,1 | 0,4 | 2,3 |
| 8 | 2,5 | 13 | 500 | 4,5 0,5 | 2,0 | 4,8 | 0,6 | 0,4 | 35 | 3,9 | 15 | 38 | 4,5 | 3,2 | |
| 9 | 3,2-65 | 34 1 | 034 | 10 | 5,5 | 4,0 | 5,5 | 6,5 | 2,5 | 30 | 16 | 12 | 16 | 19 | 7,3 |
| 10 | 100 | 66 | - , | 66 | - | - | - | - | • - | 100 | - | - | - | - | - |
| 11 | 75 | 49 | 16 | 35 | 1,9 | 2,1 | 7,8 | 0,3 | 1,3 | 73 | 4,0 | 4,3 | 16 | 0,5 | 2,6 |
| 12 | 24 | 77 | 243 | 57 | 3,0 | 4,0 | 10 | 1,0 | 1,8 | 75 | 3,9 | 5,2 | 13 | 1,3 | 2,3 |
| 13 | 73-90 | 114 | 13 101 | 1,9 | 2,1 | 7,7 | 0,3 | 1,3 | 88 | 1,7 | 1,8 | 6,8 | 0,2 | 1,1 |
Čísla v levém sloupci se týkali bodů vzorků na obr. 1 xy = xylitol ar = a^i^k^ii^nitol ga = ga^ati-to!
so = soobitol ma = maanntol
d.s. = suchá látka
Způsob podle dřívějšího stavu techniky je vysvětlen na proudovém diagramu obr. 1, na kterém číslice 101 až 111 ozna!uUÍ následující:
101 čištěný hydrolyzát, 102 hydrogenace, 103 přidaná voda (68 kg), 104 chromaaoogrHcká dělicí pryskyřice (Sr++-foraa), 105 odpařená voda (1 441 kg), 106 krystalizace, 107 хуЫ^1, 108 přidaná voda (39 kg), 109 chromaaoogrHcká dělicí pryskyřice (A1* -forma), 110 směs polyolů a 111 odpařená voda (1 016 kg).
Podle dřívějšího stavu techniky se nečistý roztok polyolů, který má složení udané v bodu . 3 na tabulce 1, obssahUící 76 % hmat, xylitolu, dělí chromaaoograicky na koloně iontoměničové pryskyřice, zesítěné 3,5 % divnnybeenzenu, v Sr * -formě a iístávaaí se tři frakce.
Poslední frakce z kolony, vzorek bodu U. 5, obsahuje 90 % hmmt. xyyitolu, je poměrně bohatá na obsah sorbítolu, má však nízký obsah ostatních polyolů. Tato frakce se vede do krysttlilaUního stupně. Ptvj^jí frakce z kolony, vzorek bodu U. 4, má ' nízký obsah xylitolu a vysoký obsah ostatních polyolů včetně maanntolu'a trtbinnOolu.
Tato frakce se odstraňuje ze systému ve formě vedlejšího produktu smaii polyolů v bodě č. 9.
Střední frakce, vzorek bodu U. 6 z prvního dělení, se spojuje s matečným louhem, z bodu U. 11, z krystalizace a spojené proudy se děH na koloně s prystyřicí v Al^^-fora1, aby se získala frakce bohatá xyliooeea, vzorek z bodu U. 7, ze kterého lze krystali^cí získat další xyHtol.
Frakce 13 obsahuje 80 % hmot, xylitolu a má poměrně vysoký obsah sorbitolu za to má věak nízký obsah většiny ostatních polyolů· Frakce 8, která má nízký obsah xylitolu a vysoký obsah ostatních polyolů; se spojuje s proudem 4 a odstraňuje se ze systému ve formě vedlejšího produktu obsahujícího směs polyolů v bodě č· 9·
Frakce 2, která má vysoký obsah xylitolu, se vrací a přimíchává do přicházejícího proudu surového maaeriálu a recykluje první chromaografickou kolonou obsahujcí pryskyřici v Sr**formě·
Podle dřívějšího stavu techniky, popsaného výše, je možné získat 87 4 hmot, xylitolu, obsaženého ve výchozím surovém roztoku, jako produktu farmaceutické ' kvaaity. Avšak roztoky, které jsou vymývány z chromatografických kolon jsou dosti zředěné a to vede ke zvýšeným nákladem při odpařování. Celkové mnžžtví vody, které musí být odpařeno na každý kg získaného xylitolu Siní 36 až 38 kg·
Zdokonaleným způsobem podle tohoto vynálezu, jak je demoontrováno na obr. 6, se hlavní podíl xylitolu odstraní z roztoku pomocí stupňů hrubé krystalizace a překrystalování· Hlavní podíl galaktitolu se odstraňuje odstředěním nebo sedimentací z matečného louhu po hrubé krystalizaci a minžství zbýva^cích nečistot v netečném louhu se významně snižuje·
Tímto způsobem se snižuje mnnoství vody, které se přidává do procesu a které musí být·, odpařeno· Snižují se dále investiční náklady na zařízení, protože i když je zapotřebí kryatalizačního zařízení o zvýšené kapacitě, snižuje se současně požadavek na chromaaoggafickc® kapacitu· '
Způsob podle tohoto vynálezu je podrobně dále popsán v příkladech provedení·
Příklad 1
Xylózou bohatý hemicelulózový hydrolyzát březového dřeva neuuralizuje a čistí obvyklou technikou vytěsňování iontů a odbarvování· Čištěný hydrolyzát má následnicí složení:
xylóza 76 % hmot· celkových cukrů .
arabinóza 5 « hmot· celkových cukrů mannoza 7 % hmot· celkových cukrů galaktóza 4 % hmot· celkových cukrů * glukóza 6 % hmot· celkových cukrů ostatní 2 % hmot· celkových cukrů
Čištěný hydrolyzát se hydrogenuje na Raney-niklovém katalyzátoru· Teplota iiní 130 °C a tlak vodíku 40 kg/cm · Složení hydrogenovaného roztoku je uvedeno v tabulce 2, vzorek bodu i· 1·
Xylitol se krystaluje z hydrogenovaného roztoku odpařením roztoku na 92 % (hmotnost obsahu sušiny) při teplotě 65 °C·
Roztok se naočkuje 0,02 % hmot, krystalů xylitolu a ochladí na teplotu 35 °C· Krrřtalizace se provádí v obvyklém krystalizátoru, který je opatřen míchacím zařízením· Vyykrytaluje 70 % hmot, xylitolu přítomného v roztoku ve formě surových krystalů, které se oddělí z matečných louhů odstředěním. Naen^i uvedeno jinak zařízení pouuité zde a potom v příkladech provedení tohoto vynálezu je šaržový automatický odstředivý filtr s měěntelnou rychlootí, typu popsaného v Chťenical Enginnering Deskbook, 15· II· 1971 str· 55·
Čistota krystalů je 94 % Umot:· a obsahuj 0,8 % UmiO· galaktitolu a asi 5 % hmot, ostatních polyolů· Surové krystaly se rozpuutí ve vodě na roztok o 60 % UmoO· a překryssaauují· Roztok obsahuje 94 % hmot, xylitolu vztaženo na sušinu a odpaří se na 88 % hmot, obsahu sušiny· Téplota začína^cí krystalizace je 60 °C·
Roztok se naočkuje 0,02 % hmot, očkovacích krystalů a ochladí na teplotu 30 °C. Krystali· zace se provádí v obvyklém krystalizátoru, který je opatřen mixérem. Krystaly se odddlí odstředěním a získá se 65 % xylitolu ve forml čistých krystalů.
Postup podle tohoto příkladu se provádí tak, jak je znázorněno na proudovém diagramu na obr. 2 připojených výkresů. Číslice 211 až 217 oznaaují různé stupně postupu, jak je uvedeno dále.
Číslice na obr. 2 oznaauuí nássedduící: 201 čištěný hydrolyzát, 202 hydrogenace, 203 přidaná voda (1 153 kg), 204 krystalizace 1 (hrubá), 205 přidaná voda (54 kg), . 206 kryssaHzace 2 (čistá, 207 odpařená voda (51 kg), 208 přidaná voda (17 kg), 209 xyHtol, 210 přidaná voda (50 kg), 211 odstranění galalkίtolu, 212 93131^^1, 213 přidaná voda (4 kg), 214 chromaaoogafická ^icí pryskyřj.ce (Sr++-forma) , 215 chromaaoogalicks děěicí pryskyřice (Al+++forma), 216 odpařená voda (622 kg) a 217 směs polyolů.
Analýza malteiálu z každého bodu odběru vzorků vyznačeného na obr. 2, je udána odpovída^cí číslicí U až 18) . S odkazem na obr. 2, čištěný hydrolyzát 1_, po hydrogenaci se spojuje s matečným louhem 2, ze stádiapřekrystalování, krystalizace 2 a 3 vracenými frakcemi 2 bohatými xyliooeem, za vzniku náplně pro hrubou krystalizaci _1·
Spojený matečný louh a prom/\^í^c^:L tekutiny po odstranění ga^^ito^, proud 2> se rozděěí do.dvou paralelních proudů 10 a 11. Xylioolem bohaté frakce z obou kolon se spojí a vraceeí se do oběhu do hrubé krystaizaace 2· Zbýýaáící nečisté frakce se spooí s vedlejším produktem, obsahujícím směs polyolu, který se odstraňuje na systému.
Výtěžek čistého xylitolu je 96 % hmoo., vztaženo na xyyitol přítomný v hydrogenovaném roztoku.
Analýza xylitolu po vysušení krystalů:
% hmcio voda (KkiI Fischerovou metodou) popel (konndutivita) xyHt ol soohblo!
ga^^ito! ШашИо!
0,07
0,001
99,9 (plyn, chrom.) • 0,1
0,0
0,0 ·
0,0
Čistota krystalů byla vyšší než 99,5 % hmot, a obsahovaly méně než 0,2 % hmmt, tolu. .
Při hrubé krystali-zaci hlavní část galalkitolu přítomíS v roztoku krystaluje ve formě mikrokrystalů, které se vyoýýalí košem odstředivky a iύstávalí v matečném louhu. Mikrokrystaly gala^ito^ se oddděí od sirupu odstředěním v sedimentační odstředivce, separátoru oddděujícím pevné hmc>ty typu Alfa-Lava1, popsaném jako model pro chemický průmysl BRPB 3096, prodávaném firmou Alfa-Laval, De- Laval Group, Švédsko. Sirup se potom rozděěí na dvě čássi a dělí na dvou paralelních kolonách, které se plní polystyreí-sufOonátovou pryskkyicí zesítěnou diarύ^yl^ýeíze^I^j^o. Jedna z kolon je plněna pryskkyicí v Μ.+++-^ογο1 a druhá pryskkyicí v Sr+++-formě.
Tabulka 2
MaleriSloaS bibnce výroby xylitolu pomooí dvořtě krystalí^ce spojené s ostraněním mikrokrystalikkého galalkitolu a frakci onací sirupů
251754 10
| koncentrace g/100 g | celkové mrnožsví ds. kg | H2C kg | > složení (kg) | složení % | |||||||||||
| xy | ar | ga | SO | ma | ostatní | xy | ar | ga | SO | ma | ostatní | ||||
| 1 | 50 | 100 | 100 | 76 | 5,5 | 4,0 | 5,5 | 6,5 | 2,5 | 76 | 5,5 | 4,0 | 5,5 | 6,5 | 2,5 |
| 2 | 70 | 53 | 23 | 45 | 2,0 | 1,0 | 2,7 | 1,6 | 0,6 | 85 | 3,8 | 1,9 | 5,1 | 3,0 | 1,1 |
| 3 | 6,6 | 74 1 | 051 | 48 | 4,7 | 1,4 | 16,5 | 0,9 | 2,9 | 64, | 5 6,3 | 1,9 | 22 | 1,2 | 3,9 |
| 4 | 92 | 227 | 21 | 169 | 12 | 6,4 | 25 | 9,0 | 6,0 | 74 | 5,4 | 2,8 | 11 | 4,0 | 2,6 |
| 5 | 100-70 | 126 | 2 | 118 | 2,0 | 1,0 | 2,7 | 1,6 | 0,6 | 94 | 1,6 | 0,8 | 2,1 | 1,3 | 0,5 |
| 6 | 84-60 | 101 | 19 | 51 | 10 | 5,4 | 22 | 7,4 | 5,4 | 50 | 10 | 5,3 | 22 | 7,3 | 5,3 |
| 7 | 100 | 73 | - | 73 | - | - | - | - | - | 100 | - | - | - | - | - |
| 8 | 65 | 4,1 | 2 | 1,0 | 0,2 | 2,2 | 0,5 | 0,2 | - | 24 | 4,9 | 54 | 12 | 4,9 | - |
| 9 | 59 | . 97 | 67 | 50 | 10 | 3,2 | 21,5 | 7,2 | 5,4 | 51 | 10 | 3,3 | 22 | 7,4 | 5,5 |
| 10 | 28 | 64 | 94 | 31,5 | 7,0 | 2,3 | 15 | 4,9 | 3,6 | 49 | 11 | 3,6 | 23 | 7,6 | 5,6 |
| 11 | 18 | 52 | 242 | 24,5 | 7,1 | 2,5 | 10,5 | 4,3 | 3,5 | 47 | 13,5 | 4,8 | 20 | 8,2 | 6,7 |
| 12 | 3,3 | 14 | 418 | 1,8 | 1,9 | 1,6 | 4,9 | 3,1 | 0,6 | 13 | 14 | 11,5 | 35 | 22 | 4,3 |
| 13 | 6,2 | 33 | 496 | 21 | 4,2 | 0,5 | 3,9 | 0,7 | 2,5 | 64 | 13 | 1,5 | 12 | 2,1 | 7,6 |
| 14 | 9,6 | 5,5 | 53 | 1,7 | 1,0 | 0,4 | 1,7 | 0,5 | 0,3 | 30 | 18 | 7,1 | 30 | 8,9 | 5,4 |
| 15 | 4,0 | 9,0 | 216 | 0,2 | 3,4 | 0,2 | 0,1 | 3,2 | 1,9 | 2, | 238 | 2,2 | 1,1 | 36 | 21 |
| 16 | 7,0 | 42 | 553 | 27 | 0,5 | 0,9 | 13 | 0,2 | 0,4 | 65 | 1,2 | 2,2 | 30 | 0,5 | 1,0 |
| 17 | 6,0 | 13,5 | 212 | 4,3 | 3,1 | 1,2 | 2,1 | 1,5 | 1,3 | 32 | 23 | 8,8 | 16 | 11 | 9,6 |
| 18 | 3,5-65 | 23 | 534 | 2,0 | 5,3 | 1,9 | 5,0 | 6,3 | 2,5 | 8,7 | 23 | 8,3 | 22 | 27 | 11 |
Číslice se týkají bodů vzorků na obr. 2 xy = xylitol ar = arajinitol ga = gajajkttol so = sorbitol ma = mannitol d.s.= suchá látka
Příklad 2
Čištěný hemicelulózový hydrolyzát se hydrogenuje jako v příkjaclU 1. Surový xylitol krystaluje z roztoku, krystaly se rozpuutí a čistý хуИ^1 se získává jako v příkjadu 1. Z mmtečného louhu se gajantitol odstraní jako v příkaadu 1.
Sirup se potom podrobí frakcionaci na dvou paralelních kolonách, které jsou podobné jako v příkladu 1. Frakce bohaté xylioolem, 13 a 16 z obou kolon se spo^í a vrátí do stupně . hrubé krystalizace. Vrácené frakce 14 a 17 z obou kolon se spojí a vrátí k sirupu, ze kterého se odstraní gajantttol.
• Zbylé nečisté frakce 12 a 15 se spoj s vedlejším produktem obsahujícím směs polyolů, , který se odstraňuje ze systému 19.
Způsob je vysvětlen na obr. 3. OdporVdající maateiálová bi-aí^r^c^e je uvedena v tabulce 3 níže.
Výtěžek čistého xylitolu je 96 % hmot. Čisté krystaly obsa^jí více než 99,5 % hmot, . xylitolu a méně než 0,2 % hmot, gajaktitrlu.
Číslice na obr. 3 znamenaí toto:
301 čiětěný hydrolyzát, 302 hydrogenace, 303 odpařená voda (1 148 kg), 304 krystaizaace (hrubá), 305 přidaná voda (52 kg), 306 krystalizace (čistá), 307 odpařená voda (49 kg),
308 přidaná voda (18 kg), 309 xylitol, 310 přidaná voda (50 kg), 311 odstranění galaktitolu, 312 galaktitol, 313 chromátografická dělicí pryskyřice (Sr++-forma), 314 chromatografická dělicí pryskyřice (Al+++-forma), 315 odpařená voda (598 kg) a 316 směs polyolů.
Tabulka 3
Materiálová bilance výroby xylitolu pomocí dvojité krystalizace spojené s odstraněním mikrokrystalického galaktitolu a frakcionace sirupů
| č. | koncentrace g/100 g | celkové množství ds. kg | h2o kg | složení | (kg) | složení % | ||||||||||
| xy < | ar | ga | so | ma | ostat ní | xy | ar | ga | so | ma | ostatní | |||||
| 1 | 50 | 100 | 100 | 76 | 5,5 | 4,0 | 5,5 | 6,5 | 2,5 | 76 | 5,5 | 4,0 | 5,5 | 6,5 | 2,5 | |
| 2 | 70 | 53 | 23 | 45 | 1,8 | 1,1 | 2,9 | 1,6 | 0,5 | 85 | 3,4 | 2,1 | 5,5 | 3,0 | 0,9 | |
| 3 | 6,7 | 75 1 | 047 | 48 | 3,8 | 1,7 | 18 | 0,8 | 2,3 | 64 | 5,1 | 2,3 | 24 | 1,1 | 3,1 | |
| 4 | 92 | 227 | 22 | 169 | 1 | 6,7 | 26 | 8,9 | 5,4 | 74 | 4,8 | 3,0 | 11,5 | 3,9 | 2,4 | |
| 5 | -70 | 126 | 2-54 | 118 | 1,8 | 1,1 | 2,9 | 1,6 | 0,5 | 94 | 1,4 | 0,9 | 2,3 | 1,3 | 0,4 | |
| 6 | 84-60 | 102 | 20-70 | 51 | 9,3 | 5,7 | 23,5 | 7,3 | 4,8 | 50 | 9,2 | 5,6 | 23 | 7,2 | 4,7 | |
| 7 | 100 | 73 | - | 73 | - | - | - | - | - | 100 | - | - | - | - | - | |
| 8 | 65 | 4,2 | 2,0 | 1,0 | 0,2 | 2,3 | 0,5 | 0,2 | - | 24 | 4,8 | 55 | 12 | 4,8 | - | |
| 9 | 59 | 97 | 68 | 50 | 9,1 | 3,4 | 23 | 7,1 | 4,8 | 51 | 9,3 | 3,5 | 24 | 7,3 | 4,9 | |
| 10 | 25 | 72 | 226 | 35 | 8,1 | 3,3 | 16 | 5,2 | 3,9 | 49 | 11 | 4,6 | 23 | 7,2 | 5,4 | |
| 11 | 25 | 47 | 149 | 23 | 5,4 | 2,2 | 11 | 3,4 | 2,6 | 49 | 11 | 4,7 | 23 | 7,2 | 5,5 | |
| 12 | 3,3 | 12 | 346 | 1,8 | 1,5 | l, 5 | 4,9 | 1,7 | 0,4 | 15 | 13 | 13 | 41,5 | 14 | 3,4 | |
| 13 | 6,2 | 30 | 458 | 19 | 3,2 | 0,4 | 4,8 | 0,6 | 1,9 | 64 | 11 | 1,3 | 16 | 2,0 | 6,3 | |
| 14 | 9,5 | 5,1 | 49 | 1,8 | 0,7 | 0,3 | 1,7 | 0,3 | 0,3 | 35 | 14 | 5,9 | 33 | 5,9 | 5,9 | |
| 15 | 4,0 | 11 | 264 | 0,2 | 3,8 | 0,2 | 0,1 | 4,6 | 2,1 | 1, | -8 | 34,5 | 1,8 | 0,9 | 42 | 19 |
| 16 | 7,0 | 44 | 589 | 29 | 0,6 | ‘ 1,3 | 13 | 0,2 | 0,4 | 65 | 1,4 | 29 | 30 | 0,5 | 0,9 | |
| 17 | 6,0 | 17 | 258 | 6,2 | 3,7 | 1,8 | 2,3 | 1,2 | 1,4 | 37 | 22 | 11 | 14 | 7,2 | 8,4 | |
| 18 | 8,6 | 22 | 307 | 8,0 | 4,4 | 2,1 | 4,0 | 1,5 | 1,7 | 37 | 20 | 9,7 | 18 | 6,9 | 7,8 | |
| 19 | 3,6-65 | 23 610-12 | 2,0 | 5,3 | 1,7 | 5,0 | 6,3 | 2,5 | 8( | ,8 | 23 | 7,5 | 22 | 28 | 11 |
Čísla se týkají bodů vzorků na obr. 3 xy = xylitol ar = arabinitol ga = galaktitol so = sorbitol ma = mannitol
d.s. = suchá látka
Příklady 3 a 4 objasňují dělicí stupeň na kolonách v Al+++- a Sr++-formě.
Viz rovněž obr. 5 a 4. Na obr. 4' je objasněno dělení na Sr++-pryskyřici, na obr. 5 dělení na pryskyřici Al+++. Zkratky na obr. 4 a 5 znamenají následující:
sc = koncentrace pevných látek xy = xylitol * ar = arabinitol ga = galaktitol so = sorbitol ma = mannitol ot = ostatní
Příklad 3
Čištěný hemicelulózový hydrolyzát se hydrogenuje jako v příkladu 1. Surový xylitol se krystaluje z roztoku, krystaly se rozpustí a čistý xylitol se překrystaluje a získává jako v příkladu 1. Matečné louhy po hrubé krystalizaci se spojí s promývacími tekutinami a roztok se dělí na koloně v Al+++-formě.
Spojené matečné louhy a promývací tekutiny se potom podrobí dělicímu stupni tak, že se uvádějí do chromatografické kolony průměru 22,5 cm a výšky 5 m. Naplněna je sulfonovanou polystyrénovou pryskyřicí zesítěnou 3 až 4 % hmot, divinylbenzenu, přičemž pryskyřice je v Al+++-formě. Teplota činí 55 °C.
Pryskyřice má průměrnou velikost částic 0,36 mm. Materiál se rovnoměrně plní do horpí části kolony rychlostí 0,0148 m3/hod. Tímto způsobem se na kolonu uvedou 3 kg suché látky ve formě vodného roztoku v poměru 25 g/100 g. Roztok náplně má následující složení:
% hmot, xylitol52 arabinitol10 galaktitol7 sorbitol14 mannitol13 ostatní4
Vymývání se provádí vodou. Polyoly se oddělují podle křivky znázorněné na obr. 5. Ode4· bírají se tři frakce. První frakce, která zahrnuje prvních 70 minut postupu, je vedlejší produkt směsi polyolů nebo odpadní frakce, která se shromáždí a odvádí ze systému. Druhá frakce je vratná frakce a zahrnuje dalších 25 minut dělení kolonou.
Tento materiál se vrací к dřívějšímu stádiu procesu, například se kombinuje s matečným louhem z následující hrubé krystalizace. Třetí frakce označovaná jako krystalizační nebo frakce s produktem se získává během posledních 65 minut činnosti kolony a obsahuje vysokou koncentraci xylitolu a poměrně nízkou koncentraci sorbitolu. Tato frakce se spojuje s proudem roztoku xylitolu určeným pro stupeň hrubé krystalizace, jak je to popsáno dříve, v příkladech 1 a 2.
Následující tabulka shrnuje vlastnosti tří frakcí:
Rozdělení cukrů ve třech frakcích (% hmot, celkového množství) je následující:
| frakce s produktem | vratná frakce | odpadní frakce | ||
| xylitol | 91 % | 6 % | 3 % | |
| arabinitol | 73 % | 14 % | 13 % | |
| galaktitol | 40. % | 21 % | 39 % | |
| sortíitol | 50 % | 20 % | 30 % | |
| mannitiol | 28 % | 21 % | 51 % | |
| ostatní | 82 % | 9 % | 9 % | |
| Složení | frakcí (% hmot, sušiny) | bylo následující: | ||
| frakce s produktem | vratná frakce | odpadní | frakce | |
| xylitol | 67 % | 25 % | 19,5 | % |
| arabinitol | 10 % | 12,5 % | 8 | % |
| galaktitol | 4 % | 12,5 % | 16 | % |
| sorbitol | 10 % | 24 % | 25,5 | % |
pokračování tabulky frakce s produktem vratná frakce odpadní frakce
| 5 % | 23 | % | 39 | % | |
| ostatní | 4 % | 3 | % | 2 | % |
| Celková | koncentrace frakce (g/1 | 000 ml) | |||
| frakce s produktem | vratná | frakce | odpadní | frakce |
102 g/1
Příklad 4 g/1 g/1
Čištěný hemicelulózový hydrolyzát se hydrogenuje jako v příkladu 1. Surový xylitol se krystaluje z roztoku, krystaly se rozpustí a čistý xylitol se překrystaluje a získává jako v případu 1.
Matečný louh po stupni hrubé krystaizaace se spoří s promývacími tekutinami a spojené tekutiny se potom podrobí stupni frakcóonace uváděním do chromaaoograické kolony průměru 22,5 cm a výšce 5 m. Ta se plní suioonovanou polyttyéenovos pryskyřicí zesítěnou 3 až 4 % hmmt. divinylbenzens, přččemž pr^kyřrÍce je v Sr++-formě. Teplota činí 55 °C.
Průměrná velikost čássic pryskyřice činí 0,4 mm. Ma^eřá! se plní do horní čássi kolony rychlostí 0,0279 m /hod. Touto rychlostí se na kolonu dodedí 3 kg suché látky ve formě vodného roztoku v poměru 23 g/100 g vody. Náplň má nássedušící složení:
% hmot.
| хуШ^ | 51 |
| 13 | |
| ga 1<^1УО-ОЛ | 5 |
| sorbítol | 12 |
| ϋΜύίοΙ | 13 |
| ostatní | 6 |
Vymávání se provádí vodou. Polyoly se o<UdUluSjí jak je znázorněno na obr. 4. Odde^aa! se tři frakce. První frakce, která trvá prvních 50 minut postupu je vedleéší produkt sí^s^^ polyolů nebo odpadní frakce, která se shromažďuje a odvádí ze systému. Druhá nebo vratná frakce zahrnuje dalších 10 minut činnoosi kolony a tento ^1ο^γϊ^.^1 se vrací do dřívějšího stadia procesu,' spojuje se například s matečným louhem z násSeduSící hrubé krysta^sa^.
Třetí frakce, označená jako frakce s produktem, zahrnující posledních 70 minut, obsahuje vysokou кonc£гUraci xylitolu a poměrně nízkou konccenraci ^гЫРс^, jak je ukázáno na obr. Tato frakce se spojuje s proudem roztoku xylitolu určeným do stupně hrubé krystaliz*!^, jak je popsáno dříve v příkUu 1 a 2.
Vlastnoosi tří frakcí shrnuje uástedlUící tabulka:
RozzUení cukrů ve třech frakcích (% hmot, celkového mnnos.sví) je uásSeduSící:
frakce s produktem vratná frakce odpadní, frakce
| xylitol | 84,5 | % | 15 % | 0,5 | % | |
| arabíně^! | 7 | % | 43 % | 50 | % | |
| galalCitul | 38,5 | % | 51,5 % | 10 | % | |
| soobítol | 87 | % | 13 % | <0,5 | % | |
| 3,5 | % | 29,5 % | 76 | % | ||
| ostatní | 11 | % | 1 % | 16 | % | |
| Složení | frakcí (% hmot, sušiny) | je | ěásSedljíií: | |||
| frakce s produktem | vratná frakce | odpadní | í frakce | |||
| xylitol | 75 % | 33 % | 1,5 | % | ||
| ^аНпё^! | 2 % | 25 % | 35 | % | ||
| galalCitol | 3 % | 10 % | 2,5 | % | ||
| soobítol | 18 % | 7 % | <05 | % | ||
| maanětol | 1 % | 4 % | 45 | % | ||
| ostatní | 1 % | 1 % | 16 | % | ||
| Celková | koncentrace : | frakcí (g/1 | 000 | ml) | ||
| frakce s produktem | vratná frakce | odpadní | 1 frakce' |
g/1 g/1 g/1
Z příkladů 3 a 4 je zřejmé, že dvě různé kolony dělí polyoly odlišně. Tohoto rozdílu se používá při způsobu podle vynálezu, aby se dosáhlo zlepšení čištění a zvýšení výtěžku. Je výhodné rozdělit tekutiny, které mači být děleny, na dva paralelní proudy, přieemž jeden se uvádí na kolonu v Al+++-formě a druhý na kolonu v Sr++-formě. DěHcí úiinek je pocchoptělně lepší, když jsou kolony v sériích. Paaaaelní způsob je výhodněěší v důsledku menšího zředění roztoků.
Claims (4)
- PŘEDMĚT VYNALEZU1. Způsob získávání krystalického xylitolu farmaceetické jakossi z vodného roztoku obsaahjícího xylitol a jěné polyoly, při němž se nechá vykrystalovat během hrubé krystali^ce největší iás-t xylitolu, surové krystaly xylitolu oddělené z matečného louhu se rozpou^ě^ ve vodě a překrystalovávaií z roztoku, přieemž se xylitol ' získává ve foímě čistých krystalů a zůstává matečný louh, vy^na^íci se tím, že xylitol se získává z matečného louhu po hrubé kvasnli-zaci a/nebo překrystdováěí tím, že alespoň část matečného louhu se podrobí chromátografické frlkciuěaci alespoň na dvou paralelně uspořádaných kolonách, které obsahuj sulfonovanou kationtovou di^v^n^^y^ienzeni^c^m zesítěnou polystyéenovou iontoměničovou pryskklici, a jedna z kolon obsahuje pryskklici s navázaným kationtem kovu alkalické zeminy a druhá z kolon s Al+++ nebo Fe+++, . př^emž nanášení roztoku je voleno tak že jedna část je vedena jednou kolonou a druhá část druhou kolonou, načež se žádané frakce z každé z obou kolon sppúi a část produktu se recykluje do stupně hrubé Crystllizlie.
- 2. Způsob podle bodu 1, k získávání krystal^kého xylitolu, který obsahuje méně než0,2 hmoUnoutníih % galalcitult z čistého hydrolyzátu hemicceulózy, bohatého pen^zami, získaného hydrogenací, který obsahuje 60 až 86 hmionnosních % xylitu a dalších polyolů, vztaženo na sušinu, vyznělijící se tím, že k získání xylitolu z matečného louhu po hrubé СгузЬ11С21с1 se tento matečný louh podrobuje ihroialougafCcké ^ι^ϊ^ιοϊ, při které se odebírá a) vedlejší frakce polyolů, která se odstraňuje, b) frakce, která se vrací zpět do roztoku vedeného na chromaaoorafickou kolonu, a c) frakCe bohatá xylioolem, a tato'frakce bohatá xylioolem se vrací do stupně hrubé krystalzzace.
- 3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že xylitol zbylý v matečném louhu po hrubé krystalizaci se recykluje před stupeň hrubé kryaOtlZtact xylitolu, kde se spojuje se směsí polyolů, která slouží jako výchozí roztok.
- 4. Způsob podle bodu 2, vyznaauuící se tím, že k získání хуИ^Ь se dělí na dva podíly matečný louh po hrubé krystali-zaci, prvý díl matečného louhu se vede na jednu z chrommtografických kolon, která obsahuje divanylbazlanem zesítěnou suioonovanou polystyrénovou kationtovou výměnnou pryskyřici obsaauuí<cí kationt kovu ^kalcc^é Zeminy, získává se frakce veddejšího produktu a frakce bohatá xyliodem, druhý díl matečného louhu se vede na chromaac^o^i^í^ižj^c^k^^u kolonu, která obsahuje divanyleazlanem zesítěnou polystyéenovou kat-iontovou výměnnou pryskyiici s kationtem AI nebo Fe , přueemž se získává frakce vedlejšibo produktu obsa^uící směs polyolů a frakce bohatá xylí^o^m, potom se analogické frakce z obou kolon spojuuí, frakce vedlejších produktů obes^Uící směs polyolů se částečně odstraňuje ze systému, a částečně se znovu přivádí jakožto vratná frakce, piččemž se apojujt s roztokem nanášeným na chrornaaoggraický sloupec, a frakce bohatá xyliOolei se·recykluje k proudu přvvdděnému do · stupně hrubé krystalZztct.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/666,584 US4066711A (en) | 1976-03-15 | 1976-03-15 | Method for recovering xylitol |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS164777A2 CS164777A2 (en) | 1987-01-15 |
| CS251754B2 true CS251754B2 (en) | 1987-08-13 |
Family
ID=24674632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS771647A CS251754B2 (en) | 1976-03-15 | 1977-03-11 | Method of crystalline xylitol's winning with pharmaceutical quality |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4066711A (cs) |
| JP (1) | JPS52139010A (cs) |
| AT (1) | AT360044B (cs) |
| AU (1) | AU511158B2 (cs) |
| CA (1) | CA1083182A (cs) |
| CH (1) | CH630327A5 (cs) |
| CS (1) | CS251754B2 (cs) |
| DE (1) | DE2710374C2 (cs) |
| DK (1) | DK165894C (cs) |
| FI (1) | FI69296C (cs) |
| FR (1) | FR2344514A1 (cs) |
| GB (1) | GB1532101A (cs) |
| IE (1) | IE45122B1 (cs) |
| IT (1) | IT1113271B (cs) |
| NL (1) | NL183997C (cs) |
| NO (1) | NO770904L (cs) |
| PL (1) | PL111348B1 (cs) |
| SE (1) | SE435617B (cs) |
| ZA (1) | ZA77900B (cs) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2826120C3 (de) * | 1978-06-14 | 1986-11-13 | Süddeutsche Zucker AG, 6800 Mannheim | Verfahren zur Gewinnung von Xylit aus Endsirupen der Xylitkristallisation |
| DE2827477A1 (de) * | 1978-06-22 | 1980-01-17 | Benckiser Knapsack Gmbh | Verfahren zur gewinnung von polyalkoholen, insbesondere xylit |
| JP2947609B2 (ja) * | 1989-01-17 | 1999-09-13 | スオメン ザイロフィン オサケ イティオ | キシロース含有混合物からのキシリトールの製造方法 |
| FR2652589B1 (fr) * | 1989-10-04 | 1995-02-17 | Roquette Freres | Procede de fabrication de xylitol et de produits riches en xylitol. |
| US5084104A (en) * | 1989-12-05 | 1992-01-28 | Cultor, Ltd. | Method for recovering xylose |
| US7109005B2 (en) | 1990-01-15 | 2006-09-19 | Danisco Sweeteners Oy | Process for the simultaneous production of xylitol and ethanol |
| FI86440C (fi) | 1990-01-15 | 1992-08-25 | Cultor Oy | Foerfarande foer samtidig framstaellning av xylitol och etanol. |
| US5144024A (en) * | 1990-10-11 | 1992-09-01 | Tammy Pepper | Shelf stable liquid xylitol compositions |
| US5096594A (en) * | 1990-12-20 | 1992-03-17 | Israel Rabinowitz | Chromatographic method of purifying cyclitols |
| FI913197A0 (fi) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Xyrofin Oy | Nya jaeststammar med reducerad foermaoga att metabolisera xylitol, foerfarande foer bildande av dessa och deras anvaendning vid framstaellning av xylitol. |
| US6723540B1 (en) | 1992-11-05 | 2004-04-20 | Xyrofin Oy | Manufacture of xylitol using recombinant microbial hosts |
| US20080038779A1 (en) * | 1992-11-05 | 2008-02-14 | Danisco Sweeteners Oy | Manufacture of Five-Carbon Sugars and Sugar Alcohols |
| EP0672161B1 (en) * | 1992-11-05 | 1999-09-22 | Xyrofin Oy | Recombinant method and host for manufacture of xylitol |
| RU2142999C1 (ru) * | 1992-11-05 | 1999-12-20 | Ксюрофин Ой | Способ получения ксилита |
| US7226761B2 (en) | 1992-11-05 | 2007-06-05 | Danisco Sweeteners Oy | Manufacture of five-carbon sugars and sugar alcohols |
| US6663780B2 (en) | 1993-01-26 | 2003-12-16 | Danisco Finland Oy | Method for the fractionation of molasses |
| US5728225A (en) * | 1993-07-26 | 1998-03-17 | Roquette Freres | Viscous liquid compositions of xylitol and a process for preparing them |
| US6224776B1 (en) * | 1996-05-24 | 2001-05-01 | Cultor Corporation | Method for fractionating a solution |
| FI102962B (fi) * | 1996-06-24 | 1999-03-31 | Xyrofin Oy | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi |
| FI110095B (fi) | 1998-05-18 | 2002-11-29 | Xyrofin Oy | Ksylitolin kiteyttäminen, kiteinen ksylitolituote ja sen käyttö |
| FI106853B (fi) | 1998-11-18 | 2001-04-30 | Xyrofin Oy | Menetelmä polyolien valmistamiseksi arabinoksylaania sisältävästä materiaalista |
| US6894199B2 (en) | 2001-04-27 | 2005-05-17 | Danisco Sweeteners Oy | Process for the production of xylitol |
| FI20010977L (fi) * | 2001-05-09 | 2002-11-10 | Danisco Sweeteners Oy | Kromatografinen erotusmenetelmä |
| FI20011889A7 (fi) | 2001-09-26 | 2003-03-27 | Xyrofin Oy | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi |
| FI20021312A7 (fi) | 2002-07-03 | 2004-01-04 | Danisco Sweeteners Oy | Polyolikoostumusten kiteyttäminen, kiteinen polyolikoostumustuote ja sen käyttö |
| GB2406855A (en) * | 2003-02-07 | 2005-04-13 | Danisco Sweeteners Oy | Production of xylitol from a carbon source other than xylose and xylulose |
| US7812153B2 (en) * | 2004-03-11 | 2010-10-12 | Rayonier Products And Financial Services Company | Process for manufacturing high purity xylose |
| US7598374B2 (en) * | 2004-03-26 | 2009-10-06 | Purdue Research Foundation | Processes for the production of xylitol |
| CA2567366A1 (en) | 2004-05-19 | 2005-12-01 | Biotechnology Research And Development Corporation | Methods for production of xylitol in microorganisms |
| DE102007045540A1 (de) * | 2007-09-24 | 2009-04-02 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Leuchtvorrichtung mit Lichtpuffer |
| CN102580611B (zh) * | 2011-12-15 | 2013-11-06 | 重庆大学 | 一种处理木糖母液的方法 |
| EP3416740B1 (en) | 2016-02-19 | 2021-01-06 | Intercontinental Great Brands LLC | Processes to create multiple value streams from biomass sources |
| CN107954836B (zh) * | 2017-11-17 | 2021-10-08 | 山东福田药业有限公司 | 一种从木糖醇母液中提取卫茅醇的方法 |
| CN111302892B (zh) * | 2020-02-27 | 2023-11-07 | 浙江工业大学 | 一种利用柑橘皮制备木糖醇的方法 |
| CN113979839B (zh) * | 2021-11-25 | 2024-02-09 | 浙江华康药业股份有限公司 | 一种提升木糖醇母液利用率的方法 |
| CN115888165A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-04-04 | 浙江华康药业股份有限公司 | 一种制备高品质木糖醇晶体的系统及其方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2524414A (en) * | 1946-06-26 | 1950-10-03 | Univ Ohio State Res Found | Chromatographic separation of carbohydrates |
| GB782165A (en) * | 1955-02-04 | 1957-09-04 | Gevaert Photo Prod Nv | Improvements in or relating to photographic films |
| US3021374A (en) * | 1957-10-09 | 1962-02-13 | Labofina Sa | Separation of alcohols |
| CH507179A (de) * | 1968-07-26 | 1971-05-15 | Hoffmann La Roche | Verfahren zur Herstellung von Xylit |
| US3627636A (en) * | 1969-10-02 | 1971-12-14 | Hoffmann La Roche | Manufacture of xylitol |
| US3692582A (en) * | 1970-07-31 | 1972-09-19 | Suomen Sokeri Oy | Procedure for the separation of fructose from the glucose of invert sugar |
| ZA737731B (en) * | 1972-10-10 | 1974-09-25 | Suomen Sokeri Oy | Aqueous crystallization of xylitol |
| ZA742438B (en) * | 1973-04-25 | 1975-05-28 | Suomen Sokeri Oy | Process for making xylose and xylitol |
-
1976
- 1976-03-15 US US05/666,584 patent/US4066711A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-02-11 FI FI770450A patent/FI69296C/fi not_active IP Right Cessation
- 1977-02-15 ZA ZA770900A patent/ZA77900B/xx unknown
- 1977-02-15 CA CA272,045A patent/CA1083182A/en not_active Expired
- 1977-02-16 GB GB6390/77A patent/GB1532101A/en not_active Expired
- 1977-02-16 AU AU22320/77A patent/AU511158B2/en not_active Expired
- 1977-03-03 IT IT48305/77A patent/IT1113271B/it active
- 1977-03-08 SE SE7702597A patent/SE435617B/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-03-10 DE DE2710374A patent/DE2710374C2/de not_active Expired
- 1977-03-11 FR FR7707282A patent/FR2344514A1/fr active Granted
- 1977-03-11 CS CS771647A patent/CS251754B2/cs unknown
- 1977-03-12 PL PL1977196632A patent/PL111348B1/pl unknown
- 1977-03-14 NO NO770904A patent/NO770904L/no unknown
- 1977-03-14 AT AT170777A patent/AT360044B/de not_active IP Right Cessation
- 1977-03-14 DK DK109177A patent/DK165894C/da not_active IP Right Cessation
- 1977-03-14 CH CH316277A patent/CH630327A5/de not_active IP Right Cessation
- 1977-03-14 NL NLAANVRAGE7702726,A patent/NL183997C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-03-14 JP JP2787877A patent/JPS52139010A/ja active Granted
- 1977-03-14 IE IE552/77A patent/IE45122B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI770450A7 (cs) | 1977-09-16 |
| NL7702726A (nl) | 1977-09-19 |
| NL183997C (nl) | 1989-03-16 |
| DK165894B (da) | 1993-02-01 |
| US4066711A (en) | 1978-01-03 |
| NO770904L (no) | 1977-09-16 |
| FR2344514B1 (cs) | 1982-11-19 |
| CA1083182A (en) | 1980-08-05 |
| AU2232077A (en) | 1978-08-24 |
| GB1532101A (en) | 1978-11-15 |
| NL183997B (nl) | 1988-10-17 |
| FI69296B (fi) | 1985-09-30 |
| DE2710374A1 (de) | 1977-09-22 |
| IT1113271B (it) | 1986-01-20 |
| SE435617B (sv) | 1984-10-08 |
| IE45122B1 (en) | 1982-06-30 |
| FI69296C (fi) | 1986-01-10 |
| ATA170777A (de) | 1980-05-15 |
| AU511158B2 (en) | 1980-07-31 |
| CH630327A5 (de) | 1982-06-15 |
| SE7702597L (sv) | 1977-09-16 |
| IE45122L (en) | 1977-09-15 |
| DK109177A (da) | 1977-09-16 |
| FR2344514A1 (fr) | 1977-10-14 |
| CS164777A2 (en) | 1987-01-15 |
| JPS6115054B2 (cs) | 1986-04-22 |
| PL196632A1 (pl) | 1979-05-07 |
| AT360044B (de) | 1980-12-10 |
| JPS52139010A (en) | 1977-11-19 |
| DE2710374C2 (de) | 1984-04-12 |
| PL111348B1 (en) | 1980-08-30 |
| ZA77900B (en) | 1977-12-28 |
| DK165894C (da) | 1993-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CS251754B2 (en) | Method of crystalline xylitol's winning with pharmaceutical quality | |
| FI115919B (fi) | Menetelmä kiteytysinhibiittoreiden poistamiseksi monosakkaridisokeriliuoksista | |
| US4359430A (en) | Betaine recovery process | |
| JP3018201B2 (ja) | キシロースの回収方法 | |
| US4075406A (en) | Process for making xylose | |
| US4008285A (en) | Process for making xylitol | |
| KR100846077B1 (ko) | 크실로스의 회수방법 | |
| US20030094416A1 (en) | Method for the fractionation of molasses | |
| EP0054544B1 (en) | Betaine recovery process | |
| JP2020015761A (ja) | バイオマス源から複数の有用なストリームを形成するためのプロセス | |
| EP1328664A1 (en) | A multistep process for recovering betaine, erythritol, inositol, sucrose, mannitol, glycerol and amino acids from a process solution using a weakly acid cation exchange resin | |
| KR100943835B1 (ko) | 당의 회수 방법 | |
| EP2292803B1 (en) | Separation process | |
| SU786904A3 (ru) | Способ получени ксилозы | |
| CN1484974A (zh) | 由甘蔗及甜菜制备强化抗氧化基之机能性食品之方法 | |
| US5433793A (en) | Preparation of high purity D-allose from D-glucose | |
| US4246431A (en) | Process for recovering xylitol from end syrups of the xylitol crystallization | |
| FI61518B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av xylosloesning | |
| JPH06107611A (ja) | ベタインの製造方法 | |
| FI116532B (fi) | Menetelmä nestemäisen fruktoosia ja dekstroosia käsittävän makeutusaineen tuottamiseksi | |
| DK157143B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af en xyloseoploesning | |
| NO142532B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av en xyloseloesning | |
| NL8200227A (nl) | Werkwijze voor het bereiden van xylose. |