DE1567327A1

DE1567327A1 - Verfahren zur Herstellung von reinen Invertzuckerloesungen aus Melasse

Info

Publication number: DE1567327A1
Application number: DE19661567327
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Franz Braun; Dr Phil Erich Haack
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1966-03-15
Filing date: 1966-11-19
Publication date: 1970-06-25
Also published as: AT270526B; DE1567326A1; CH485022A; GB1116888A; FI45283B; FI45283C; NL6703147A; US3511705A; FR1514652A; SE334851B

Description

• telegexemplar i

[ Darf nicht geändert werdet*

P. Boehringer"& Soehne η ™ τ, w

Mannheim ■ 1375

Verfahren zur Herstellung von reinen InvertzuckerlöBungen aus Melasse. (Zusatz zur Patentanmeldung B 86 203 IV a/89 i)

Gegenstand der Patentanmeldung B 86 2O5"IVa/89 i ist ein Verfahren zur Gewinnung von reinen Invertzuckerlösungen aus Melasse, dadurch gekennzeichnet, daß man die Melasse zunächst einer sauren Hydrolyse unterwirft, neutralisiert, und anschließend in an sich bekannter-Weise an einer Kationenaustauschersäule in der Salzform chromatographisch auftrennt.

Es wurde nun gefunden, daß man aus Melasse auch dann die Zuokerbestandteile nahezu vollständig in Form einer reinen Invertzuckerlösung gewinnen kann, wenn man nach der sauren Hydrolyse der Melasse ohne Neutralisation in an sich bekannter Weise an einer Kationenaustauschersäule in der Salzform chromatographiach auftrennt.

Bei der chromatographischen Auftrennung saurer Melassehydrolysatlösungen an Kationenaustauschersäulen in der Sälzform werden dabei bis • zur Einstellung eines.Gleichgewichts Salze aus der Auatauschersäule ausgewaschen und Metallkationen durch Wasserstoff-Ionen ersetzt. Vorzugsweise wird man daher Kationenaustauscher verwenden, die neben ihrem Gehalt an Kationen bereits möglichst genau in dem Maße mit Wasserstoff-Ionen beladen sind, wie es der Gleichgewichtskonzentration der jeweiligen Meiassehydrolysatlösungen entspricht.

Außer der Einsparung an Laugen zum Neutralisieren des Hydrolysats besitzt diese Verfahrensvariante den Vorteil, daß organische Säuren beispielsweise die in Rohrmelassen vorhandene Aconitsäure - gewonnen werden können, die bei der Auftrennung neutralisierter Hydrolysat^

■ lösungen verloren gehen. Die Hydrolyse wird vorteilhaft mit Schwefel- ! τ-, eäure durchgeführt, die weniger korrosiv als Salzsäure ist, und außerdem j

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erhebliche Mengen Calciumsulfatsohlamm ausfällt, welcher zusammen mit anderen schleimigen Verunreinigungen der Melasse relativ leicht abgetrennt werden kann.

Als Kationenaustauscher kommen prinzipiell die gleichen Austauscher· harze wie im Hauptpatent in Frage. Bewährt haben sich mit Natriumoder Kaliumionen beladene kernsulfonierte Polystyrolharze, die mit 4 i» Divinylbenzol vernetzt sind (z. B. Dowex 5CW-X4). Um unnötige Auswaschungen an Salzen zu vermeiden, verwendet man je nach pH-Wert der Hydrolysate Austauschersäulen, die etwa 2 bis 10 i» Wasserstoff-Ionen neben 90-98 ^cß> Metallkationen enthalten.

In dem nachfolgenden Beispiel ist das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.

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Beispiel 27O g Melasse folgender Zusammensetzung*

Trockensubstanz ca.	83	5
Saccharose	38,8	i
Glucose	5,4	i
Fructose	7,3	t
Chlor	2,30
Sulfat	1,5-0	<
Asche	ca.7,2

werden in I70 ecm Wasser gelöst, unter Rückfluß auf 100° erhitzt, mit 32,5 ecm 6 n-Sohwefölsäure versetzt (pH 2,8) und 30 Min. bei 100° hydrolysiert. Danach wird auf ca. 25° abgekühlt, 1 Stunde mit ca. 3OOO u/min, zentrifugiert, vom abgeschiedenen Schlamm abdekantiert, der dann mit 1$ ecm Wasser angerührt-und abgesaugt wird (Trockensubstanz 15,38 B - 10,33 g Asche, die im wesentlichen aus Calciumsulfat besteht). Sie saure Lösung des Hydrolysate (375 com « 457 ε) wird auf 60° erhitzt und dann auf die ins folgenden beschriebene Trennapparatur gegeben»

Die Trennapparatur besteht aus drei Glasrohren von je 200 cm Länge und ca. },5 cm Innendurchmesser, welche mit einem ca. I90 cm langen Heizmantel umgeben sind, durch den während der Trennung 60° heißes Wasser (jepunpt wird* Die Säulen sind durch Glasrohre von ca* 4 mm Durchmesser miteinander verbunden, deren Durchfluß geregelt werden kann, so dai. die auf der ersten Säule aufgegebene Lösung die drei Säulen nacheinander in einem gleichmäßigen Strom von oben nach unten durchfließen kann. Der Niveauunterschied zwischen den Säulen beträgt ca. 40 cm. Jede Säule enthält ca. I5OO ecm'Kätionenaustauscher, und zwar ein mit 4 $ Divinyibertzol vernetztee kernsulfoniertes Polystyrolharz ("Dove" χ 5OW-X4") das zu 94-95 i* mit* Kalium-Ionen beladen ist und bei· 60° mit öer sauren Melassehydrolysatlösung im Gleichgewicht steht. Die Teilchen^rcße beträgt 50-100 mesh. Die Säule wird soweit mit Nasser jefüllt, daß die Harzkörnchen ganz eintauchen. Die Füllhöhe ist äann >5P cm." Die 60° heiße aufzutrennende Lösung wird auf die erste Säule aufgegeben;. An den drei Säulen wird eine Fließgeschwindigkeit v:.--. _ca. i-ö ecm pro liinute eingestellt. Kachden die gesamte Lösung in die Austauscherpackung eingedrungen ist, wird mit 60° heißern Wasser n;it der jleichen FiieSxeschwindigkeit eluiert.

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Die am Ende der dritten Säule aus tretende Lösung wird in 90° oom <\ großen Fraktionen aufgefangen. Die zunächst auetretenden Fraktionen 1-19 enthalten nur Wasser und werden verworfen. Jede dtr dann fol* genden ca. 32 Fraktionen wird gesondert auf Gluoose, Fructo··, Chlor und Sulfat untersucht; außerdem wird die Extinktion, die Leitfähig keit und die Brechungezahl gemessen, die Säure titriert und bei dtn Fraktionen 4O-4I die Aconitsäure papierchromatographifoh bestimmt« Dabei werden folgende Untersuchungsmethoden angewandti

Glucoset enzymatisch· Bestimmung.mit Gluoose-Oxydase, Fructoses Bestimmung mit Reeoroin-Salzeäure Chlor: Bestimmung durch Titration mit Silbernitrat,

Sulfatι Bestimmung als Bariumsulfat«

niederschlag

Extinktion» nach entsprechender Verdünnung der

Proben mit Wasser wird die Extinktion E im Elektrophotometer Elko II (Carl Zeiss) mit dem Filter S 42 E bei 0,5 cm Schichtdicke gemessen und auf die unverdünnte Probe umgerechnet.

Brechungszahl

η : Bestimmung mit dem Abbe-Refraktometer

^b (Carl Zeiss) bei 20°

ülektr. Leitfähigkeit: Bestimmung mit einem Leitfähigkeits-

messer in mS/cm bei 23°.

Eie Ergebnisse dieser Analyse sind in der folgenden Tabelle zusammen gestellt. Wie daraus hervorgeht, worden die Nichtzuckerstoffe im wesentlichen (j-ut von dem Invertzucker abgetrennt. Die letzten Fraktionen des Invertzuckers enthalten noch Aconitsäure, die jedoch mit einem schwach basischen Ionenaustauscher glatt abgetrennt und isoliert werden kann. Die so erhaltenen reinen InvertzuckerlÖsungen enthalten in; allgemeinen au.?er Glucose und Fructose noch geringe Mengen anderer Hexoser. und Pentosen, die jedoch je nach Verwendungszweck dee Invertzuckers nicht stören oder bei der weiteren Verarbeitung abgetrennt werde.·..

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zur Gewinnung von reinen Invertzuckerlösungen aus Melasse durch saure Hydrolyse und chromatographische Auftrennung des Hydrolysate an einer Kationenaustauschersäule in der Salzfora, dadurch gekennzeichnet, daß man in Ausgestaltung des Yerfahrens der Hauptanmeldung B 86 203 IVa/69 i ohne Neutralisation unoittelbar chromatographisch auftrennt.

2) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Kationenaustauscher in der Salzform verwendet, welche "bereits die dem pH-Wert des Hydrolysate entsprechende Menge Wasserstoff-Ionen anstelle der

. Metallkationen enthalten.

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