FI113453B - Kasvimateriaalin kromatografinen fraktiointi - Google Patents
Kasvimateriaalin kromatografinen fraktiointi Download PDFInfo
- Publication number
- FI113453B FI113453B FI991985A FI19991985A FI113453B FI 113453 B FI113453 B FI 113453B FI 991985 A FI991985 A FI 991985A FI 19991985 A FI19991985 A FI 19991985A FI 113453 B FI113453 B FI 113453B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- pectin
- chromatographic separation
- process according
- fraction
- resin
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 26
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 title abstract description 10
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims abstract description 128
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims abstract description 127
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims abstract description 126
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims abstract description 46
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 41
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 claims abstract description 29
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 53
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 36
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 36
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 claims description 33
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 22
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims description 17
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 14
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 12
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 7
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 6
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 claims description 2
- 239000012607 strong cation exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims 4
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 abstract 1
- 239000005418 vegetable material Substances 0.000 abstract 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 22
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 16
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 10
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 8
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 6
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 6
- -1 polysaccharide compounds Chemical class 0.000 description 6
- 229920002230 Pectic acid Polymers 0.000 description 5
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 5
- 239000010318 polygalacturonic acid Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000207199 Citrus Species 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical class CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N L-arabinopyranose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N 0.000 description 3
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 3
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 3
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical group [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229920001202 Inulin Polymers 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 2
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N inulin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@]1(OC[C@]2(OC[C@]3(OC[C@]4(OC[C@]5(OC[C@]6(OC[C@]7(OC[C@]8(OC[C@]9(OC[C@]%10(OC[C@]%11(OC[C@]%12(OC[C@]%13(OC[C@]%14(OC[C@]%15(OC[C@]%16(OC[C@]%17(OC[C@]%18(OC[C@]%19(OC[C@]%20(OC[C@]%21(OC[C@]%22(OC[C@]%23(OC[C@]%24(OC[C@]%25(OC[C@]%26(OC[C@]%27(OC[C@]%28(OC[C@]%29(OC[C@]%30(OC[C@]%31(OC[C@]%32(OC[C@]%33(OC[C@]%34(OC[C@]%35(OC[C@]%36(O[C@@H]%37[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O%37)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%36)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%35)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%34)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%33)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%32)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%31)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%30)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%29)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%28)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%27)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%26)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%25)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%24)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%23)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%22)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%21)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%20)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%19)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%18)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%17)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%16)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%15)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%14)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%13)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%12)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%11)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%10)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O9)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O8)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O7)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O6)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O5)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O4)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N 0.000 description 2
- 229940029339 inulin Drugs 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920003053 polystyrene-divinylbenzene Polymers 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M (E)-Ferulic acid Natural products COC1=CC(\C=C\C([O-])=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M 0.000 description 1
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100021935 C-C motif chemokine 26 Human genes 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000723343 Cichorium Species 0.000 description 1
- 235000007542 Cichorium intybus Nutrition 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 101000897493 Homo sapiens C-C motif chemokine 26 Proteins 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N L-rhamnopyranose Chemical compound C[C@@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N 0.000 description 1
- PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N L-rhamnose Natural products CC(O)C(O)C(O)C(O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 description 1
- 229930186657 Lat Natural products 0.000 description 1
- 235000011430 Malus pumila Nutrition 0.000 description 1
- 235000015103 Malus silvestris Nutrition 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UHFFFAOYSA-N Rohrzucker Natural products OCC1OC(CO)(OC2OC(CO)C(O)C(O)C2O)C(O)C1O CZMRCDWAGMRECN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-RSJOWCBRSA-N aldehydo-D-galacturonic acid Chemical group O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-RSJOWCBRSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-BKBMJHBISA-N alpha-D-galacturonic acid Chemical compound O[C@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-BKBMJHBISA-N 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-QMKXCQHVSA-N alpha-L-arabinopyranose Chemical compound O[C@H]1CO[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-QMKXCQHVSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000001785 ferulic acid Nutrition 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 description 1
- 229940114124 ferulic acid Drugs 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N ferulic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000008264 rhamnoses Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N trans-isoferulic acid Natural products COC1=CC=C(C=CC(O)=O)C=C1O QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 125000000969 xylosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO1)* 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0045—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Galacturonans, e.g. methyl ester of (alpha-1,4)-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectin, or hydrolysis product of methyl ester of alpha-1,4-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectinic acid; Derivatives thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
- B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
- B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
- B01D15/361—Ion-exchange
- B01D15/362—Cation-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0003—General processes for their isolation or fractionation, e.g. purification or extraction from biomass
Description
11345?
Kasvimateriaalin kromatografinen fraktiointi Keksinnön tausta
Keksintö koskee pektiinipitoisen kasvimateriaalin, kuten sokeri-juurikasleikkeen kromatografista käsittelyä. Keksintö koskee erityisesti pektii-5 nin ja erikoissokereiden ja samanaikaisesti suolojen erotusta pektiinipitoisesta kasvimateriaalista kromatografista fraktiointia käyttäen.
Pektiini on yleisesti käytetty lisäaine elintarviketeollisuudessa. Se on käyttökelpoinen esimerkiksi stabilointiaineena, paksuntimena ja geeliytys-aineena mm. hilloissa ja muissa hedelmäpohjaisissa tuotteissa sekä happa-10 missä maitopohjaisissa tuotteissa, kuten jogurteissa.
Pektiinin erottamiseksi lähtöaineena käytettävä kasvimateriaali, kuten sokerijuurikasleike saatetaan ensin liukoiseen muotoon esimerkiksi hap-pamalla tai emäksisellä hydrolyysillä. Hydrolyysivaiheessa liuokseen tulee mukaan suoloja, jotka useimmissa tapauksissa ovat ei-toivottavia lopullisessa 15 pektiinituotteessa ja jotka on siitä syystä poistettava.
Pektiineitä on perinteisesti valmistettu sitrushedelmien kuorista, omenasta tai sokerijuurikasmassasta siten, että liukoiset polymeerit uutetaan ensin hapolla, minkä jälkeen saatu liuos suodatetaan, konsentroidaan ja pek-tiinit seostetaan alkoholilla tai metallisuoloilla sopivassa pH:ssa. Vapaat sokerit 20 jäävät alkoholi-vesiliuokseen. Koska menetelmässä käytetyt liuotinmäärät ovat ; .·. suuret, sokereiden pitoisuus alkoholi-vesiliuoksessa on hyvin alhainen.
,·’·] US-patentissa 4 816 078 (Siiddeutsche Zucker-Aktiengesellschaft) * > · ^ on kuvattu L-arabinoosin talteenotto sokerijuurikasmassasta tai muusta kas- .* vimateriaalista emäksisellä hydrolyysillä, minkä jälkeen L-arabinoosi puhdiste- » * · · 25 taan kromatografisesti. US-patentissa 5 250 306 (British Sugar PLC) on kuvat-: tu arabaanin talteenotto sokerijuurikasmassasta käyttäen ensin emäksistä • > · v ; hydrolyysiä ja sen jälkeen ultrasuodatusta. Tämän julkaisun mukaisessa emäksisessä hydrolyysissä pektiini tuhoutuu ja ainoastaan sokerit voidaan :· ottaa talteen.
30 JP-patentissa 56 011 903 (Chisso Corporation) on kuvattu ultra- » »» ,* . suodatuksen käyttö ”raa’an” pektiinin erotukseen kasvimateriaalista. Lähtöaine • > · käsitellään ensin kloorivetyhapolla pH:ssa 2,5 - 3,0, ja pektiini uutetaan lämpö-tilassa 85 °C. Saatu tuote puhdistetaan suodattamalla, ja suodos ultrasuodate- iT: taan käyttäen kalvoa, jonka cut off -koko on 6000 - 20000 Da.
:*·*. 35 US-patenttijulkaisussa 5 008 254 ( Weibel, M.K.) on kuvattu mene telmä, jossa suoritetaan nopea happohydrolyysi korkeassa lämpötilassa (120 113457 2 °C) ja lyhyessä ajassa (6 sekuntia) pektiini-sokeriseoksen ottamiseksi talteen sokerijuurikasmassasta. Hydrolysoitu seos, joka sisältää sokereita ja jonkin verran pektiiniyhdisteitä, konsentroidaan ultrasuodatuksella (cut off -koko 30 000 Da). Mainittu nopea happohydrolyysi on teknisesti erittäin monimutkainen 5 ja sitä käytettäessä jäljelle jääneet liukenemattomat kuidut pyrkivät hajoamaan kolloidiseksi massaksi, jota on vaikea suodattaa.
DE-patenttijulkaisussa 4 313 549 (Herbstreich & Fox KG Pektin FA) on kuvattu menetelmä pektiiniä sisältävän uutteen valmistamiseksi sokerijuuri-kasmateriaalista. Tässä menetelmässä raaka-aine hydrolysoidaan sitruuna-10 happoliuoksella lämpötilassa, joka vaihtelee 50 °C:n ja liuoksen kiehumisläm-pötilan välillä.
US-patenttijulkaisussa 5 660 872 (Raffinerie Tirlemontoise S.A.) on kuvattu menetelmä polydispergoidun sakkaridikoostumuksen fraktioimiseksi kromatografisesti. Menetelmä koskee erityisesti inuliinifraktioiden erottamista. 15 Käsiteltävä inuliinipitoinen materiaali voi olla peräisin esim. kasvimateriaalista, kuten sikurinjuuresta. Raaka-aine saatetaan ensin liukoiseen muotoon ja sen jälkeen metastabiilin liuoksen muotoon säätämällä liuoksen lämpötila liukoi-suuslämpötilan alapuolelle ilman että liuos agglomeroituu. Metastabiilissa tilassa oleva liuos fraktioidaan kromatografisesti suurimolekyylipainoiseksi frak-20 tioksi, joka on vapaa pienimolekyylipainoisista sakkarideista (polymerointiaste 2 tai sen alle, edullisesti 5 tai sen alle), sekä pienimolekyylipainoiseksi frakti-oksi, joka on vapaa suurimolekyylipainoisista sakkarideista (polymerointiaste yli 5). Menetelmällä ei pystytä erottamaan suoloja sakkaridikomponenteista.
. .: 25 Keksintöön liittyvät määritelmät ,· .. Pektiineillä tarkoitetaan esillä olevan keksinnön yhteydessä suuri- • · ; . molekyylipainoisia polysakkaridiyhdisteitä, jotka koostuvat osittain metyloiduis- ' ’ ta polygalakturonihappoketjuista (polygalakturonihappopitoisuus vähintään 65 %). Pektiini sisältää myös polyglakturonihappoketjuun kiinnittyneitä arabaani-, :* 30 galaktaani- ja ksyloosisivuketjuja sekä yhtenäisen polygalakturonihappoketjun katkaisevia ramnooseja. Sokerijuurikaspektiinin galakturonihapporyhmät ovat . ·. : lisäksi osittain asetyloituja.
.···[ Ilmaisulla ’’pektiinipitoinen kasvimateriaali” tarkoitetaan esillä olevan » · ’* keksinnön yhteydessä mitä tahansa kasviperäistä, pektiiniä sisältävää materi- v : 35 aalia. Pektiinipitoinen kasvimateriaali on tyypillisesti peräisin sokerijuurikkaas- ta, sitrushedelmistä tai omenasta.
113457 3
Erikoissokereilla tarkoitetaan esillä olevan keksinnön yhteydessä vapaita polysakkarideja, oligosakkarideja ja mono- ja disakkarideja, kuten pie-nimolekyylipainoisia arabaaneja, arabino-oligomeereja, arabinoosia, galak-taaneja, galaktoosia, galakto-oligomeereja, ja ramnoosia. Käsiteltävä seos voi 5 sisältää myös pieniä määriä glukoosia ja fruktoosia.
Sokerijuurikasleikkeellä tarkoitetaan esillä olevan keksinnön yhteydessä sokerin valmistuksen yhteydessä saatua, sokeriuuton jälkeistä massaa, josta sokerit on pääosin uutettu pois.
Sokerijuurikasleikehydrolysaatilla tarkoitetaan esillä olevan keksin-10 nön yhteydessä hydrolysoitua sokerijuurikasleikettä, joka sisältää erotettavia pektiineitä ja erikoissokereita sekä suoloja ja joka on liuoksen muodossa.
Suoloilla tarkoitetaan esillä olevan keksinnön yhteydessä pienimolekyylisiä ionisoituneita aineita, tyypillisesti epäorgaanisia pieni-molekyylisiä ionisoituneita aineita, kuten natrium-, kalium- ja kalsiumsuoloja. Suolat ovat 15 tyypillisesti epäorgaanisten happojen, kuten kloorivetyhapon, rikkihapon ja/tai typpihapon natrium-, kalium- ja/tai kalsiumsuoloja. Nämä ovat neutraloidussa liuoksessa tyypillisesti suolamuodossa ja happamassa liuoksessa ionimuo-dossa. Suolat ovat pääasiassa peräisin pektiinipitoisen kasvimateriaalin, kuten sokerijuurikasleikkeen esikäsittelystä, kuten happo- tai emäshydrolyysistä ja 20 mahdollisesta neutraloinnista.
» · 1 · Keksinnön lyhyt selostus
Keksinnön mukaisella menetelmällä on onnistuttu erottamaan pek-tiinit ja erikoissokerit erillisiksi tuotteiksi, ja samalla suolat on saatu poistetuksi 25 pektiineistä/erikoissokereista. Menetelmä suoritetaan kokonaan vesiliuokses-.··. sa. Tällä tavalla vältetään orgaanisten liuottimien, kuten isopropanolin ja eta- ^ ^ nolin käyttöön liittyvät syttyvyys- ja toksisuusongelmat.
’ Koska keksinnön mukainen erotusmenetelmä perustuu kokoeksluu- sion lisäksi myös ioniekskluusioon ja/tai ioniretardaatioon, voidaan samalla I t · 30 vaikuttaa eri fraktioiden ionipitoisuuksiin. Ionien erottamisen lisäksi ionimuo-toon elvytetty hartsi toimii kationinvaihtajana ja poistaa syöttöliuoksen sisältä-miä kationeja (esim. kromi, rauta) vaihtamalla ne elvytetyn hartsin ioneihin. .··*. Kromatografisen erotuksen keräyksen jakorajoilla voidaan vaikuttaa eri frakti- [·’ oiden koostumukseen.
11345/ 4
Keksinnön tavoitteet saavutetaan menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.
5 Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Seuraavassa keksinnön kuvauksessa pektiinipitoisuudet, suolapitoisuudet ja erikoissokeripitoisuudet on ilmoitettu laskettuna kromato-grafiapylvääseen syötettävän pektiinipitoisen liuoksen ja vastaavasti kromatografisesta erotuksesta saatujen fraktioiden kuiva-ainepitoisuudesta.
10 Keksinnön kohteena on kromatografinen erotusmenetelmä pek tiinipitoisen kasvimateriaalin käsittelemiseksi, joka on pektiinipitoisen vesiliuoksen muodossa. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että pektiinipitoinen liuos syötetään kromatografiseen erotuskolonniin, joka sisältää täytemateriaalina yksi- tai moniarvoisen metallin muodossa olevaa kationin-15 vaihtohartsia, pektiinipitoinen vesiliuos eluoidaan kolonnista vedellä ja otetaan talteen (1) pektiinifraktio, jonka pektiinipitoisuus on korkeampi kuin kromato-grafiakolonniin syötetyn pektiinipitoisen liuoksen, (2) suolafraktio, jonka suolapitoisuus on korkeampi kuin kromatografiakolonniin syötetyn pektiinipitoisen liuoksen, ja mahdollisesti (3) erikoissokerifraktio/fraktioita, jonka/joiden erikois-20 sokeripitoisuus on korkeampi kuin kromatografiakolonniin syötetyn pektiinipitoisen liuoksen.
; : Mainittu pektiinifraktio voi käsittää yhden tai useampia pektiinipitoi- : siä fraktioita, riippuen siitä, miten kapea molekyylipainojakautuma pektiinituot- ; teelle halutaan.
. 25 Eräässä keksinnön suoritusmuodossa saadaan pektiineillä rikaste- . ·, tun fraktion lisäksi suoloilla rikastettu fraktio (suolafraktio).
Tässä keksinnön suoritusmuodossa käytetään edullisesti moniarvoisen metallin muodossa olevaa kationinvaihtohartsia, kuten Ca2+- tai Alamuodossa olevaa hartsia. Pektiinipitoinen liuos erotetaan pektiinifraktion lisäk- i* 30 si fraktioksi, jonka suolapitoisuus on korkeampi kuin kromatografiapylvääseen * * syötettävän pektiinipitoisen liuoksen. Pektiinifraktio otetaan talteen. Saadaan . suoloista puhdistettu pektiinituote, joka on useimmissa tapauksissa sellaise- ·*. naan käyttökelpoinen jatkokäsittelyyn ilman lisäpuhdistusta. Toinen fraktio · ’ (jonka suolapitoisuus on korkeampi kuin kromatografiapylvääseen syötettävän .* : 35 pektiinipitoisen liuoksen) sisältää suolat ja erikoissokerit. Tästä fraktiosta suo-
t I I
» » · * 11345: 5 lat voidaan edelleen poistaa, esimerkiksi kalvosuodatuksella, jolloin saadaan suoloista puhdistettu erikoisssokerituote.
Eräässä toisessa keksinnön suoritusmuodossa saadaan pektiineillä rikastetun fraktion lisäksi suoloilla rikastettu fraktio (suolafraktio) sekä erikois-5 sokereilla rikastettu fraktio/fraktioita (erikoissokerifraktio/fraktioita).
Tässä keksinnön suoritusmuodossa pektiinipitoinen liuos erotetaan pektiinifraktion lisäksi suolafraktioksi ja erikoissokerifraktioksi/fraktioiksi, ja pek-tiinifraktio ja erikoissokerifraktio/fraktiot otetaan talteen. Pektiinifraktio ja eri-koissokerifraktio/fraktiot saadaan tällä tavalla erilleen yhdellä kromatografi-10 sella käsittelyllä. Erikoissokerifraktio/fraktiot voidaan haluttaessa edelleen fraktioida. Myös tämä keksinnön suoritusmuoto suoritetaan edullisesti moniarvoisen metallin muodossa olevalla erotushartsilla, kuten Ca2+- tai AI3+-muodossa olevalla hartsilla.
Eräässä keksinnön suoritusmuodossa käytetään edullisesti yksiar-15 voisen metallin muodossa olevaa erotushartsia, kuten Na+-muodossa olevaa hartsia. Erikoissokerifraktio/fraktiot, esimerkiksi arabinoosifraktio saadaan puhtaana, mutta pektiinifraktio sisältää vielä suoloja. Suolat poistetaan sitten pektiinifraktiosta käyttäen esimerkiksi ioninvaihtoa tai kalvosuodatusta tai toista kromatografista käsittelyä moniarvoisen metallin (Ca2+, Al3+) muodossa ole-20 valla erotus-hartsilla.
Vesiliukoinen pektiiniaines kromatografista erotusta varten saadaan ! : esimerkiksi uuttamalla sokerijuurikasleikkeestä tai muusta pektiinipitoisesta raaka-aineesta käyttäen happo- tai emäshydrolyysiä. Tällöin saadaan pektii- » . *. neitä, erikoissokereita ja suoloja sisältävä hydrolysaatti. Hydrolysaatista erote- . 25 taan kiintoaines tyypillisesti suodattamalla ja kirkastamalla, jolloin saadaan kirkas, pektiinipitoinen liuos kromatografista erotusta varten. Suodatuksen ohella voidaan käyttää myös sentrifugointia, linkousta tai mekaanista kirkas-tuskäsittelyä. Liuoksen lopullinen kirkastaminen voidaan suorittaa myös ns. "pre-coat"-suodatuksella käyttäen sopivaa suodatusapuainetta.
30 Käytettäessä raaka-aineena sokerijuurikasleikettä hydrolyysi suori- I · tetaan tyypillisesti hapolla, jolloin saadaan hapan sokerijuurikasleikehydroly-. : saatti. Hydrolyysi suoritetaan tyypillisesti alle 100 °C:n lämpötilassa, esim. 75 ·[ °C:ssa normaalipaineessa esim. kloorivetyhapolla, rikkihapolla tai typpihapol- " la, tyypillisesti pH:ssa n. 1,5. Hydrolyysiaika voi olla esim. 3 tuntia. Hydrolysaa- : : 35 tista erotetaan kiintoaines esim. suodattamalla, sentrifugoimalla, linkoamalla • 11345: 6 tai mekaanisella kirkastuskäsittelyllä, jolloin saadaan kirkas, pektiinipitoinen liuos.
Näin saatua hydrolysaattia käytetään kromatografiapylvääseen syötettävänä, pektiinipitoisena liuoksena.
5 Kromatografiapylvääseen syötettävän pektiinipitoisen liuoksen kui va-ainepitoisuus on tyypillisesti 1 - 20 %, edullisesti 2-10 %, erityisen edullisesti 1,5-3 %.
Syöttöliuoksen pH on tyypillisesti alle 5, edullisesti alle 4, erityisen edullisesti 1,5-3.
10 Keksinnön mukainen kromatografinen fraktiointi suoritetaan tyypilli sesti lämpötilassa 40 - 90 °C, edullisesti 50 - 80 °C ja edullisimmin 65 - 80 °C.
Keksinnön mukaisessa kromatografisessa fraktioinnissa käytetään eluenttina vettä.
Kromatografinen fraktiointi suoritetaan käyttäen kokoeksluusioon, 15 ioniekskluusioon ja/tai ioniretardaatioon perustuvaa erotushartsia. Kokoeks-kluusio erottaa suurimolekyylipainoiset pektiinit pienimolekyylipainoisista sokereista ja suoloista. Pienimolekyylipainoiset sokerit pidättyvät hartsiin ja erottuvat pektiinistä. Pektiini saadaan kromatografiapylväästä ulos tyypillisesti ensimmäisenä fraktiona ja pienimolekyylipainoiset sokerit ja suolat toisena frak-20 tiona.
loniekskluusio puolestaan estää ionisia yhdisteitä (esillä olevassa ; j keksinnössä lähinnä hydrolyysiin käytetyn hapon ioneja) pääsemästä kiinteän faasin (hartsin) sisälle.
loniretardaatio tarkoittaa ionisoituvien aineiden hidasta liikkumista 25 kromatografiapylvään läpi.
Käytettäessä monovalenttisen metallin (Na+) muodossa olevaa hartsia ionit (suolat) eluoituvat kolonnista osittain samassa retentiotilavuudes- ' * sa suurimolekyylisen pektiinin kanssa. Tällöin myöhemmin eluoituva monosak- karidijae on ioneista puhdas, jolloin saadaan erittäin puhdas monosakkaridi-30 fraktio (erikoissokerifraktio). Tässä suoritusmuodossa pektiinifraktio sisältää jonkin verran ioneja. Pektiinifraktio voidaan sen jälkeen puhdistaa ioneista (suoloista) vapaaksi esim. kalvotekniikkaa tai ionin-vaihtotekniikkaa käyttäen.
,···. Käytettäessä di- tai trivalenttisen ionin (Ca2+, Al3+) muodossa olevaa hartsia ionit eivät ekskludoidu yhtä voimakkaasti hartsin ulkopuolelle, mistä • ‘ : 35 aiheutuu syöttöliuoksen ionien retentioajan piteneminen eli saadaan puhtaam- • I · ·...· pi pektiinifraktio. Ca2+-muotoisella hartsilla ionit eluoituvat suuri- ja pienimole- 113457 7 kyylipainoisten yhdisteiden (pektiinin ja sokereiden) välissä. AI3+-muotoisella hartsilla ionit eluoituvat osittain samassa fraktiossa kuin monosakkaridit tai niiden jälkeen, jolloin saadaan erittäin puhdas pektiinifraktio.
Kromatografinen erotus suoritetaan tyypillisesti kationinvaihtohart-5 silla, edullisesti vahvalla kationinvaihtohartsilla. Kationinvaihtohartsi voi olla esimerkiksi ristisilloitettu styreeni-divinyylibentseenikopolymeerihartsi, joka voi olla Na+- tai H+-muodossa tai moniarvoisen metallikationin muodossa, kuten Ca2+-, Mg2+-, Pb2+- tai Al3+- muodossa.
Haluttaessa mahdollisimman puhdasta pektiiniä hartsi on edullisesti 10 moniarvoisen metallin, kuten alumiinin (Al3+) muodossa.
Kationinvaihtohartsin ristisilloitusaste on tyypillisesti 3 - 12 % DVB, edullisesti 4 - 8 % DVB, ja partikkelikoko 0,1-2 mm, edullisesti 0,2 -0,4 mm.
Kromatografiakäsittelystä otetaan talteen pektiinifraktio ja erikoisso-15 kereita sisältävä fraktio/fraktioita. Pektiinifraktio saadaan tyypillisesti ensimmäisenä ja sokerifraktio/fraktiot sen jälkeen. Nämä pääfraktiot voidaan haluttaessa edelleen puhdistaa.
Kromatografiakäsittelystä saadut fraktiot, erityisesti pektiinifraktio, voidaan puhdistaa esimerkiksi ioninvaihdolla. Tällöin suoritetaan edullisesti 20 käsittely vahvan kationinvaihtajan ja heikon anioninvaihtajan yhdistelmällä. Ioninvaihdolla saadaan poistetuksi esimerkiksi mahdolliset suolat. Ioninvaihtoa ' · voidaan käyttää myös saatujen sokerifraktioiden puhdistukseen.
Hapan pektiiniliuos voidaan myös neutraloida osittain tai täydellisesti metallihydroksideilla (esim. NaOH) kromatografisen käsittelyn jälkeen, tyypil-25 lisesti ioninvaihtovaiheessa. Metalleilla osittain neutraloitu pektiini (pH 3 - 4,5) , ·. edustaa pektiinin stabiileinta muotoa, joten neutralointikäsittelyllä saadaan pa- , rannetuksi myös pektiinin stabiilisuutta.
* > ·
Keksinnön mukainen menetelmä voi lisäksi sisältää kalvosuo-datusvaiheen, esimerkiksi ultrasuodatusvaiheen, joko ennen kromatografista 30 fraktiointia tai sen jälkeen. Ultrasuodatuksella saadaan poistetuksi mahdolliset suolat. Suoritettaessa ultrasuodatus kromatografisen erotuksen jälkeen se tehdään tyypillisesti pektiinifraktiolle, mutta se voidaan tehdä myös sokerifrak- • 1 .··1. tioille. Ultrasuodatus suoritetaan tyypillisesti käyttäen cut off -kokoa 1000 - » 1 "1 30000 Da, edullisesti 5000 - 10000 Da.
• I · * · · · • · » 8 113453
Ultrasuodatus kromatografisen fraktioinnin esikäsittelynä sopii erityisen hyvin runsaasti suoloja sisältäville raaka-aineille, jolloin ainakin osa ei-toivotuista suoloista saadaan poistetuksi jo tässä vaiheessa.
Keksinnön mukainen menetelmä voi myös sisältää adsorbentti-5 käsittelyn joko ennen kromatografista käsittelyä tai sen jälkeen, jolloin adsor-benttikäsittely suoritetaan kromatografiapylvääseen syötettävälle pektiinipitoi-selle liuokselle tai jollekin kromatografisesta erotuksesta saadulle fraktiolle. Adsorbenttina käytetään tyypillisesti aktiivihiiltä tai adsorbenttihartsia. Adsor-benttikäsittely poistaa värin sekä mahdolliset sivumaut.
10 Keksinnön mukaisella menetelmällä saadun sokerijuurikaspektiinin molekyylipaino vaihtelee välillä 10 000 - 60 000 Da. Tuotteen kirkkaus (mitattuna 1-%:isesta pektiiniliuoksesta transmittanssina aallonpituudella 655 nm) on 92 - 98 %, mikä on huomattavasti korkeampi kuin tavanomaisilla kaupallisilla pektiineillä (38,5 ja 39,2 %). Myös tuotteen Huokoisuus on hyvä. Tuotteen 15 ferulihappopitoisuus on 0,4 - 0,8 %, kuiva-aineesta laskettuna.
Näin saadulle, liuosmuodossa olevalle pektiinille voidaan suorittaa kemiallinen modifiointi. Pektiini voidaan esimerkiksi ristisilloittaa. Ristisilloitus, joka on edullisesti kovalenttinen ristisilloitus, voidaan suorittaa käyttäen esimerkiksi oksidaasia, kuten lakkaasia.
20 Näin saatu puhdistettu pektiiniliuos voidaan kuivata kaupalliseksi tuotteeksi. Kuivaus suoritetaan tyypillisesti sumutuskuivauksena tai valssi-kuivauksena. Kuivattu pektiini voidaan tarvittaessa jauhaa jauheeksi, agglome-; roida rakeiseksi ja seuloa sopivan partikkelikokoon. Valmis pektiinituote paka- . \ taan ja säilytetään kuivassa tilassa. Pektiini voidaan myös konsentroida soke- , 25 riliuoksen kanssa stabiiliksi sokeri-pektiiniliuokseksi, jota voidaan sellaisenaan käyttää stabilointiaineena mehuissa.
* · ; . Halutut pienimolekyylipainoiset erikoissokerit, kuten arabaanit, ara- ► · ’· ‘ bino-oligosakkaridit ja arabinoosi otetaan talteen kromatografisen erotuksen erikoissokerifraktiosta/fraktioista. Sokerit saadaan sokeriliuoksen muodossa, ..." 30 joka voidaan konsentroida siirapiksi (kuiva-ainepitoisuus esim. 50 - 60 %) tai se voidaan puhdistaa ja fraktioida edelleen edellä kuvatuilla tavoilla tai muilla .·. : menetelmillä.
* · · .···] Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään lähtöaineena tyy- * « *" pillisesti sokerijuurikasmateriaalia, mutta voidaan käyttää myös sitrus- tai v : 35 omenapohjaista materiaalia. Myös soijamateriaalia voidaan käyttää.
• · · * t 11345/ 9
Kun käytetään sokerijuurikaspohjaista raaka-ainetta lähtöaineena, tämä on edullisesti biologisesti säilöttyä sokerijuurikasleikettä. Tämä on saatu tyypillisesti alentamalla leikkeen pH arvoon 3,5 - 4,5 ja varastoimalla leikettä sen jälkeen oleellisesti hapettomissa olosuhteissa. Biologisesti säilötyn sokeri-5 juurikasleikkeen valmistus on kuvattu Fl-patenttihakemuksessa 973501.
Biologisesti säilötty sokerijuurikasleike saadaan tyypillisesti siten, että tuoretta, puristettua sokerijuurikasmassaa, josta sokerit on uutettu pois ja jonka kuiva-ainepitoisuus on noin 20 - 25 paino-%, käsitellään alentamalla sen pH noin 4:ään, edullisesti sekoittamalla massaan sopivaa hapanta liuosta. Or-10 gaaniset hapot, kuten muurahaishappo, maitohappo, etikkahappo ja/tai näiden seokset ovat tehokkaita ja helppokäyttöisiä. Saatavilla on kaupallisia hap-poseoksia, kuten "Ensimax”, joka koostuu muurahaishaposta ja lignosulfonaa-tista, sekä pääosin muurahaishaposta koostuva säilörehuhappo (AlV-happo). Käsittely suoritetaan edullisesti heti puristuksen jälkeen, jolloin massan lämpö-15 tila on noin 60 °C. Happokäsitelty massa, jonka pH on noin 4, pakataan edullisesti ilmatiiviiseen tilaan, esimerkiksi muovisäkkiin tai -putkeen ja sen annetaan stabiloitua.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää raaka-aineena myös kuivattua sokerijuurikasleikettä, joka saatetaan liuosmuotoon 20 hydrolysoimalla edellä kuvatulla tavalla.
Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisilla ei-rajoittavilla : esimerkeillä.
: 1; Seuraavissa esimerkeissä kromatografisiin erotuksiin käytetty hartsi oli Korela V06C-hartsi (valmistaja Finex Oy, Suomi). Tämä on elin-, 25 tarvikelaatuinen, geelityyppinen, sulfonoitu, ristisilloitettu (4 % DVB) poly- styreeni-divinyylibentseenikopolymeerihartsi, joka on vahva kationinvaihtaja.
; , Hartsin keskimääräinen partikkelikoko oli 0,25 mm ja kapasiteetti 1,08 *’ 1 ekv/dm3. Hartsia käytettiin joko vety- tai metallimuodossa.
Ioninvaihdossa käytetyt hartsit olivat vahvoja kationinvaihtajia, esim. ...T 30 Purolite C 150 TL (valmistaja Purolite Ltd, USA), ja heikkoja anioninvaihtajia, esim. Purolite A 103 S (valmistaja Purolite Ltd, USA). Kationinvaihtaja re-
P
: generoitiin kloorivetyhapolla ja anioninvaihtaja natriumhydroksidilla. loninvaih- .···] to-operaatiot suoritettiin huoneen lämpötilassa.
• · • · 1 • · · » » 1 · 11345?' 10
Esimerkeissä käytetyt analyyttiset menetelmät olivat seuraavat: -galakturonihappo: spektrofotometrinen menetelmä (Blumenkrantz, N. & Asboe-Hansen, G., New method for quantitative determination of uronic acids, Anal. Biochem., 54 (1973) 484 - 489) tai HPLC; 5 - mono- ja oligosakkaridit: HPLC, Pb++; - liuosten kuiva-ainepitoisuus ja paino-%:it: liuosten taittoindeksin mittaus (Index Instruments Automatic Refractometer GRP 11-37); - johtavuus: standardijohtavuusmittari (Radiometer CDM92); - pH: Radiometer PHM92; 10 - talteenotettujen polymeerien molekyylipainot: geelipermeaatio- kromatografia.
Esimerkki 1. Lähtöaineena käytettävän sokerijuurikasleikehyd-rolysaatin valmistus (esimerkkien 2-5 mukaista fraktiointia varten) 15 (1) Biologisesti säilötyn sokerijuurikasleikkeen valmistus
Tuoretta, puristettua, sokerivapaata sokerijuurikasmassaa (1000 kg), jonka kuiva-ainepitoisuus oli noin 22 %, käsiteltiin 4 litralla kaupallista happoseosta "Ensimax" (valmistaja Kemira Oy; Suomi). Happoseos sisälsi 30 paino-% muurahaishappoa (85-%), 20 paino-% etikkahappoa (80-%) ja 50 20 paino-% lignosulfonaattia (37-%). Sekoitettaessa sokerijuurikasmassan lämpötila oli 50 - 60°C ja sekoitus tapahtui noin 1 minuutissa ruuvisekoitinlaitteessa.
: Seos pakattiin tiiviiseen muovisäkkiin, joka oli valmistettu 0,25 mm poly- : eteenikalvosta. Massa sai jäähtyä ja stabiloitua ulkotiloissa ja säkit varastoitiin » :·. ulkovarastossa.
T I · 25 (2) Sokerijuurikasleikkeen hydrolyysi Lähtöaineena käytettiin edellä kuvatulla tavalla käsiteltyä sokerijuu- » · rikasleikettä, jota oli varastoitu neljän kuukauden ajan. Happohydrolyysiä var- » . · ten sekoitettiin 17 kg sokerijuurikasleikettä (2,89 kg kuiva-ainetta) 70 litraan ionivaihdettua vettä (85 °C), ja liuoksen pH säädettiin HCI.IIä arvoon 1,5. Hyd-30 rolyysi lopetettiin jäähdyttämällä 3 tunnin kuluttua.
Hydrolyysin jälkeen kiintoaine erotettiin ensin suodattamalla teräs-: verkolla, jonka jälkeen liuos kirkastettiin pussi- ja levysuodattimilla. Kirkkaan ,·>·! suodoksen kuiva-ainepitoisuus eli liukoisten komponenttien pitoisuus oli 2,1 %.
• I
Näitä liukoisia komponentteja ovat korkean molekyylipainon omaava pektiini ja •»· v : 35 pienen molekyylipainon omaavat arabino-oligomeerit, L-arabinoosi ja suolat.
• » » · »· · „ 11345/
Esimerkki 2. Pektiinin ja polysakkaridien kromatografinen erotus Na+-muodossa olevalla hartsilla ja pektiinin puhdistus ultrasuodatuksella.
Lähtöaineena käytettiin sokerijuurikasleikehydrolysaattia, joka oli saatu esimerkissä 1 kuvatulla tavalla, paitsi että hydrolyysi suoritettiin 5 HN03:lla. Hydrolysaatti sisälsi 2,8 % kuiva-ainetta.
Hydrolysaatille suoritettiin kromatografinen erotus pylväässä, joka sisälsi sulfonoitua polystyreeni-divinyylibentseenikopolymeerihartsia, jonka ristisilloitusaste oli 4 %. Kromatografinen erotus suoritettiin seuraavissa olosuhteissa: hartsi Na+-muodossa, hartsipartikkeleiden keskihalkaisija 0,25 mm, 10 hartsipedin korkeus 1,7 m, pylvään halkaisija 9,5 cm ja lämpötila 65 °C, petiti-lavuus 11,9 dm3, virtausnopeus 50 ml/min, syötön määrä 1000 ml, syöttöliuok-sen pH = 1,5, syöttöliuoksen johtokyky 12,3 mS/cm, syöttöliuoksen kuiva-ainepitoisuus 2,8 %, eluentti = vesi.
Kromatografisen erotuksen tulokset on esitetty kuviossa 1. Reten-15 tiotilavuudesta 4-6 kerätty ensimmäinen fraktio sisälsi polygalakturonihappoa (pektiiniä) ja ionisia molekyylejä (suoloja). Pienimolekyylipainoiset sokerit puolestaan olivat toisessa fraktiossa, joka käsittää retentiotilavuudet 7-10.
Pektiinifraktiosta (tilavuudet 4-6) saatiin puhdasta pektiiniä erottamalla suolat ultrasuodatuksella. Ultrasuodatus suoritettiin AN620-polyakryyli-20 nitriilikalvolla (valmistaja PCI) lämpötilassa 50 - 60 °C. Kalvon cut-off-piste oli 25 000 Da.
: *: Permeaatti sisälsi suolat ja muut pienimolekyyliset komponentit, ja ; konsentraatti sisälsi suurimolekyylipainoisen pektiinin. Konsentraatin kuiva- » . :·. ainepitoisuus oli n. 4 - 5 %.
25
Esimerkki 3. Pektiinin ja polysakkaridien kromatografinen erotus H+-muodossa olevalla hartsilla ja pektiinin puhdistus ioninvaihdolla (vertailu-esimerkki).
Lähtöaineena käytetty sokerijuurikasleikehydrolysaatti valmistettiin ,T 30 samalla tavalla kuin esimerkissä 1, paitsi että hydrolyysi suoritettiin HN03:lla.
> · t ·,,,: Hydrolysaatin kuiva-ainepitoisuus oli 1,9 %. Kromatografiässä käytetty hartsi oli muuten sama kuin esimerkissä 2, paitsi että se oli H+-muodossa. Kromato- * «· grafinen erotus suoritettiin muuten samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 2, • · ‘! * paitsi että liuoksen johtokyky oli 7,5 mS/cm ja pH 2,0.
: 35 Kromatografisen erotuksen tulokset on esitetty kuviossa 2. Polyga- lakturonihappo (pektiini) ja suolat eluoituivat ensimmäisessä fraktiossa, joka 11345, 12 sisälsi tilavuudet 4 - 7,5. Pienimolekyylipainoiset sokerit eluoituivat tilavuuksissa 8 -10.
Pylväästä eluoitunut pektiinifraktio puhdistettiin edelleen poistamalla suolat ioninvaihdolla käyttäen vahvan kationinvaihtajan ja heikon anioninvaih-5 tajan yhdistelmää. Vahva kationinvaihtaja oli Purolite C 150 TL ja heikko anioninvaihtaja oli Purolite A 103 S. Yhdistetty kationinvaihto-ja anioninvaihto-järjestelmä poisti sekä kationit että anionit liuoksesta. Puhdistettu pektiiniliuos otettiin talteen.
10 Esimerkki 4. Pektiinin ja polysakkaridien erotus kromatografisesti
Ca++-muodossa olevalla hartsilla Lähtöaineena käytettävä sokerijuurikasleikehydrolysaatti valmistettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla, paitsi että hydrolyysi suoritettiin rikkihapolla. Saatu hydrolysaatti neutraloitiin pH 4,0:aan. Kromatografiahartsi oli 15 muuten sama kuin esimerkissä 2, paitsi että se oli Ca++-muodossa. Kromatografinen erotus suoritettiin muuten samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 2, paitsi että hydrolysaatin johtavuus oli 5,3 mS/cm, pH oli 4 ja virtausnopeus 50 ml/min.
Tulokset on esitetty kuviossa 3. Ensimmäisenä eluoitunut fraktio (ti-20 lavuudet 3,5 - 5,5) sisälsi pääosan pektiinistä, seuraava fraktio (tilavuudet 5,5 -7,5) sisälsi suolat ja kolmas fraktio (tilavuudet 8-10) sisälsi sokerit. Erotukses- * ta saatiin puhdasta pektiiniä sekä puhdas sokeriliuos, joka sisälsi L- » * · . arabinoosia.
> i · . Pektiinifraktio konsentroitiin, ja pektiini sumutuskuivattiin.
I t » 25 Sokeriliuos konsentroitiin siirapiksi, jonka kuiva-ainepitoisuus oli ,* 50 - 60 %. Saatua siirappia voidaan käyttää sellaisenaan esimerkiksi aromi- * prekursorina tai se voidaan fraktioida edelleen.
Esimerkki 5. Pektiinin ja polysakkaridien erotus Al3+-muodossa 30 olevalla hartsilla.
; Lähtöaineena käytettiin esimerkin 1 mukaisesti valmistettua sokeri- juurikasleikehydrolysaattia (hydrolyysi suoritettu rikkihapolla pH:ssa 1,5, läm-Potilassa 75 °C, 2,5 tunnin ajan). Hydrolysaatti ionivaihdettiin käyttäen vety-
I I
muotoon elvytettyä IMAC C 16 -kationinvaihtohartsia. Kationinvaihtohartsi 35 neutraloitiin KOH:lla pH-arvoon 2,9. Taitekertoimen ilmoittama kuiva-:" *: ainepitoisuus oli 1,6 % ja johtokyky 8,6 mS/cm.
11345: 13
Kromatografinen fraktiointi suoritettiin kolonnissa, jonka korkeus oli 1 m ja halkaisija oli 4,5 cm. Erotuksessa käytettiin Korela V06C-hartsia (tilavuus 1 litra, 4 DVB-%, dp = 0,25 mm). Petitilavuus oli 0,75 litraa ja syöttökoko 80 ml.
5 Hartsille tehtiin takaisinpesu ja elvytys vetymuotoon kolmella petiti- lavuudella 5-p-%:ista suolahappoa ja pesu ionivaihdetulla vedellä. Elvytys alumiinimuotoon tehtiin ajamalla ensin 3 petitilavuutta 10-p-%:ista alumiinisul-faattiliuosta hartsipedin lävitse (1 petitilavuus / h) ja sen jälkeen samalla virtausnopeudella 1,5 petitilavuutta 10-p-%:ista alumiinisulfaattiliuosta, jonka pH 10 oli säädetty arvoon 1,5. Hartsi pestiin ionivaihdetulla vedellä (8-10 petitilavuutta).
Kromatografisen erotuksen lämpötila oli 70 °C ja erotuksen virtausnopeus 13 ml/min. Pektiinihydrolysaatti kuumennettiin erotuslämpö-tilaan ennen syöttämistä. Fraktiosarjan keräys aloitettiin 15 minuuttia syötön jälkeen, ja 15 näytteitä otettiin 1 minuutin välein. Erotuksen tulos on esitetty kuviossa 4.
Kuviosta havaitaan, että suurimolekyylinen pektiiniaines eluoituu kokoeksluusion vuoksi retentiotilavuudessa 0,3 - 0,5 litraa. Johtokykykäyrästä käy ilmi, että 0,5 - 0,8 litran välillä eluoituu suurin osa syöttöliuoksen ioneista. Monosakkaridien retentiotilavuus on n. 0,4 - 0,7 litran välillä.
20 Pektiiniaines ja ionit ovat erottuneet samankaltaisesti kuin Ca2+- muotoisella erotushartsilla tehdyssä kokeessa, mutta AI3+-muotoisella hartsilla I pektiinin ja ionien erottuminen (resoluutio) oli selvästi parempi.
·. Esimerkki 6. Sitrus- ja omenapektiinin erotus Lähtöaineena käytettiin sitrus- ja omenapektiinin seosta sisältävää * 1 · ' . 25 liuosta, joka valmistettiin liuottamalla 0,5 g kaupallista H&F Instant CJ204- ] ,1 pektiinivalmistetta (valmistaja Herbstreich & Fox KG) ja 0,5 g Herbapekt
* I
SF01-pektiinivalmistetta (valmistaja Herbstreich & Fox KG) veteen, lisäämällä v ; 0,5 g glukoosia ja 0,5 g natriumsulfaattia.
Kromatografisen erotuksen olosuhteet olivat samat kuin esimerkis- ' .1 · 30 sä 5.
I I I i
Tulokset kokeesta on esitetty kuviossa 5. Tulokset osoittavat, että . myös omenasta ja sitrushedelmistä peräisin oleva raaka-aine pystytään frak- tioimaan pektiinifraktioksi ja suolafraktioksi keksinnön mukaisella menetelmäl-:···: lä.
;T: 35 I I » > » » > » 11345/ 14
Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin, vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.
5 t ‘ · * II· * · · • I · • · I · • I » I I I I · · » I » * » 1 » »
Claims (25)
1. Kromatografinen erotusmenetelmä pektiinipitoisen kasvi-materiaalin käsittelemiseksi, joka on pektiinipitoisen vesiliuoksen muodossa, tunnettu siitä, että pektiinipitoinen liuos syötetään kromatografiseen 5 erotuskolonniin, joka sisältää täytemateriaalina yksi- tai moniarvoisen metallin muodossa olevaa kationinvaihtohartsia, pektiinipitoinen vesiliuos eluoidaan kolonnista vedellä ja otetaan talteen (1) pektiinifraktio, jonka pektiinipitoisuus on korkeampi kuin kromatografiakolonniin syötetyn pektiinipitoisen liuoksen, (2) suolafraktio, jonka suolapitoisuus on korkeampi kuin kromatografia- 10 kolonniin syötetyn pektiinipitoisen liuoksen, ja mahdollisesti (3) erikoissokerifraktio/fraktioita, jonka/joiden erikoissokeripitoisuus on korkeampi kuin kromatografiakolonniin syötetyn pektiinipitoisen liuoksen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kromatografisen erotuskolonnin täytemateriaalina käytetään moniarvoisen 15 metallin muodossa olevaa kationinvaihtohartsia.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että moniarvoinen metalli on Ca2+ tai Al3+.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kromatografisen erotuskolonnin täytemateriaalina käytetään yksiarvoisen 20 metallin muodossa olevaa kationinvaihtohartsia.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, . . että yksiarvoinen metalli on Na+.
, , 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, . tunnettu siitä, että kromatografisen erotuskolonnin täytemateriaalina 25 käytetään kokoeksluusioon, ioniekskluusioon ja/tai ioniretardaatioon perus-;. (’ tuvaa kationinvaihtohartsia.
* * 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kromatografisen erotuskolonnin täytemateriaalina ·* käytetään vahvaa kationinvaihtohartsia.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ; että kationinvaihtohartsi on ristisilloitettu styreenidivinyylibentseenikopo- I · lymeerihartsi.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, : että hartsin ristisilloitusaste on 3 -12 % DVB, edullisesti 4 - 8 % DVB. 11345
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet t u siitä, että hartsin partikkelikoko on 0,1 - 2 mm, edullisesti 0,2 -0,4 mm.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että kromatografiseen erotuskolonniin syötettävän pektiinipitoisen liuoksen kuiva-ainepitoisuus on 1 - 20 %, edullisesti 2-10 %, erityisen edullisesti 1,5-5 %.
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kromatografiseen erotuskolonniin syötettävän 10 pektiinipitoisen liuoksen pH on alle 5, edullisesti alle 4, erityisen edullisesti 1,5-3.
13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kromatografinen erotus suoritetaan lämpötilassa 40 -90 °C, edullisesti 50 - 80 °C ja edullisimmin 65 - 80 °C.
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi ioninvaihtokäsittelyn kromatografisen erotuksen jälkeen.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ioninvaihtokäsittely suoritetaan vahvan kationinvaihtajan ja heikon 20 anioninvaihtajan yhdistelmällä.
16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen menetelmä, t u n - :. · n e 11 u siitä, että menetelmä käsittää lisäksi kalvosuodatusvaiheen ennen : kromatografista erotusta tai sen jälkeen.
: 17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu 2. siitä, että kalvosuodatuksessa käytetään ultrasuodatusta.
. 18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ultrasuodatus suoritetaan käyttäen cut off -kokoa 1000 - 30000 Da, edullisesti 5000 -10000 Da.
19. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen menetelmä, ; 30 tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi adsorbenttikäsittelyn ennen .: kromatografista erotusta tai sen jälkeen.
20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, *. tunnettu siitä, että menetelmä sisältää lisävaiheen, jossa saatu pektiini modifioidaan kemiallisesti. « ·
21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen menetelmä, tunnettu . .· siitä, että kemiallinen modifiointi käsittää pektiinin ristisilloituksen. 17 1 1345;
22. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisävaiheeen, jossa saatu pek-tiiniliuos kuivataan.
23. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että raaka-aineena käytettävä pektiinipitoinen kasvimateriaali on peräisin sokerijuurikasleikkeestä.
24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raaka-aineena käytetään biologisesti säilöttyä sokerijuurikasleikettä, joka on saatu alentamalla leikkeen pH arvoon 3,5 - 4,5 ja varastoimalla leiket- 10 tä oleellisesti hapettomissa olosuhteissa.
25. Jonkin patenttivaatimuksen 1-22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raaka-aineena käytettävä pektiinipitoinen kasvimateriaali on peräisin sitrushedelmistä tai omenasta. • » • · • t • t • · * ) · • ► · ( » > 1 · * · · > · • · • · • I » » 1 I 1 » · » 1 » I I » 11 a 41: ' -J g ' ' ^ Π sJ
Priority Applications (21)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI991985A FI113453B (fi) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Kasvimateriaalin kromatografinen fraktiointi |
| CA002384874A CA2384874C (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Process for the fractionation of sugar beet pulp |
| PCT/FI2000/000779 WO2001021271A1 (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Chromatographic fractionation of vegetable material |
| AT00960708T ATE448848T1 (de) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Chromatographische fraktionierung von vegetativem material |
| JP2001524693A JP2003509576A (ja) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | 甜菜パルプの分画方法 |
| HU0202872A HUP0202872A3 (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Chomatographic fractionation of vegetable material |
| DE60043347T DE60043347D1 (de) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Chromatographische fraktionierung von vegetativem material |
| JP2001524692A JP2003509575A (ja) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | 植物材料のクロマトグラフィー分画 |
| EP00960708A EP1218079B8 (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Recovery of pectin by cation exchange chromatography of a vegetable material |
| AU72909/00A AU7290900A (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Chromatographic fractionation of vegetable material |
| CA002385109A CA2385109C (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Chromatographic fractionation of vegetable material |
| PCT/FI2000/000780 WO2001021272A1 (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Process for the fractionation of sugar beet pulp |
| PL353991A PL196961B1 (pl) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Sposób jednoczesnego oczyszczania i oddzielania pektyny i pektynowych cukrów/oligomerów w wieloetapowym procesie prowadzonym w roztworze wodnym z wysłodków buraków cukrowych |
| CZ2002799A CZ295265B6 (cs) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Chromatografické dělení rostlinného materiálu |
| HU0203963A HUP0203963A3 (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Process for the fractionation of sugar beet pulp |
| CZ2002948A CZ295865B6 (cs) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Způsob současného čištění a separace pektinu a pektických cukrů či oligomerů z kaše z cukrové řepy |
| EP00960709A EP1227866A1 (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Process for the fractionation of sugar beet pulp |
| AU72910/00A AU7291000A (en) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Process for the fractionation of sugar beet pulp |
| PL356680A PL196962B1 (pl) | 1999-09-17 | 2000-09-15 | Sposób obróbki chromatograficznej materiału roślinnego zawierającego pektynę |
| US10/091,891 US6660099B2 (en) | 1999-09-17 | 2002-03-06 | Chromatographic fractionation of vegetable material |
| US10/091,892 US6663717B2 (en) | 1999-09-17 | 2002-03-06 | Process for the fractionation of sugar beet pulp |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI991985A FI113453B (fi) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Kasvimateriaalin kromatografinen fraktiointi |
| FI991985 | 1999-09-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI19991985A FI19991985A (fi) | 2001-03-17 |
| FI113453B true FI113453B (fi) | 2004-04-30 |
Family
ID=8555306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI991985A FI113453B (fi) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Kasvimateriaalin kromatografinen fraktiointi |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6663717B2 (fi) |
| EP (2) | EP1218079B8 (fi) |
| JP (2) | JP2003509575A (fi) |
| AT (1) | ATE448848T1 (fi) |
| AU (2) | AU7290900A (fi) |
| CA (2) | CA2384874C (fi) |
| CZ (2) | CZ295265B6 (fi) |
| DE (1) | DE60043347D1 (fi) |
| FI (1) | FI113453B (fi) |
| HU (2) | HUP0203963A3 (fi) |
| PL (2) | PL196961B1 (fi) |
| WO (2) | WO2001021271A1 (fi) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI113453B (fi) * | 1999-09-17 | 2004-04-30 | Sohkar Oy | Kasvimateriaalin kromatografinen fraktiointi |
| US7037378B2 (en) * | 2003-09-24 | 2006-05-02 | Danisco Sweetners Oy | Separation of sugars |
| US20050096464A1 (en) | 2003-10-30 | 2005-05-05 | Heikki Heikkila | Separation process |
| GB2407573A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | Danisco Sweeteners Oy | Production of arabinose |
| WO2005095463A1 (en) | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Glycogenesys, Inc. | Modified pectins, compositions and methods related thereto |
| US8138162B2 (en) * | 2004-06-04 | 2012-03-20 | Horizon Science Pty Ltd. | Natural sweetener |
| EP1714562A1 (en) * | 2005-04-22 | 2006-10-25 | N.V. Nutricia | Process for drying uronic acid oligosaccharides |
| BRPI0613305B1 (pt) * | 2005-06-03 | 2020-09-29 | The Product Makers (Australia) Pty Ltd | Método não terapeutico para alterar a distribuição da massa do corpo de um indivíduo |
| BRPI0619166A2 (pt) * | 2005-12-09 | 2011-09-13 | Danisco Sugar As | emulsão de bebidas |
| JP2009518027A (ja) * | 2005-12-09 | 2009-05-07 | ダニスコ シュガー エイ／エス | 安定化エマルジョン |
| CA2662364C (en) * | 2006-09-19 | 2016-10-18 | Horizon Science Pty Ltd | Extracts derived from sugar cane and a process for their manufacture |
| FR2916447B1 (fr) * | 2007-05-25 | 2012-09-21 | Univ Picardie | Procede de production et utilisation de familles d'oligomeres d'acide galacturonique. |
| US8709203B2 (en) * | 2009-08-11 | 2014-04-29 | Fpinnovations | Fractionation of a waste liquor stream from nanocrystalline cellulose production |
| EP2672832B1 (en) | 2011-02-08 | 2020-03-25 | The Product Makers (Australia) Pty Ltd | Sugar extracts |
| WO2013063251A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Frito-Lay North America, Inc. | Sustainable conversion of citrus peel waste |
| SG11201501044RA (en) | 2012-08-28 | 2015-05-28 | Product Makers Australia Pty Ltd | Extraction method |
| WO2015021512A1 (en) | 2013-08-16 | 2015-02-19 | Horizon Science Pty Ltd | Sugar cane derived extracts and methods of treatment |
| WO2015187863A1 (en) | 2014-06-03 | 2015-12-10 | Putsch & Company, Inc. | Process for producing pulp from sugar beets |
| CN104744525B (zh) * | 2015-03-24 | 2017-03-01 | 浙江大学 | 一种以阿拉伯胶为原料提取制备高纯度l‑阿拉伯糖的工艺 |
| DK3356563T3 (da) * | 2015-10-02 | 2019-10-28 | Cooeperatie Koninklijke Cosun U A | Fremgangsmåder til berigelse af arabinose-fraktioner |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50148399A (fi) * | 1974-05-17 | 1975-11-27 | ||
| JPS5611903A (en) * | 1979-06-11 | 1981-02-05 | Chisso Corp | Preparation of powdery pectin |
| US5008254A (en) * | 1982-09-03 | 1991-04-16 | Weibel Michael K | Sugar beet pectins and their use in comestibles |
| SE453511B (sv) * | 1986-06-10 | 1988-02-08 | Nils Monten | Sett att framstella en polysackaridbaserad konsistensgivare av pektintyp |
| DE3702653A1 (de) * | 1987-01-29 | 1988-08-11 | Sueddeutsche Zucker Ag | Verfahren zur herstellung von kristalliner l-arabinose |
| WO1990006343A1 (en) * | 1988-12-05 | 1990-06-14 | British Sugar Plc | Debranched araban and its use as a fat substitute |
| JPH03149201A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-25 | Atsushi Imai | ペクチンの製造方法 |
| US5952308A (en) | 1991-07-29 | 1999-09-14 | Pola Chemical Industries Inc. | Mineral absorption promoting agent |
| EP0868854A3 (en) | 1992-01-20 | 1999-05-12 | Japan Tobacco Inc. | Low-molecular pectin, and food and drink which contain low-molecular pectin |
| BE1006377A3 (fr) * | 1992-11-24 | 1994-08-09 | Raffinerie Tirlemontoise Sa | Procede de separation d'une composition polydispersee de saccharides, produits obtenus par ce procede et utilisation des produits obtenus dans des compositions alimentaires. |
| US5472952A (en) | 1993-03-18 | 1995-12-05 | Bristol-Myers Squibb Company | Partially hydrolyzed pectin in nutritional compositions |
| DE4313549C1 (de) * | 1993-04-26 | 1994-10-13 | Herbstreith & Fox Kg Pektin Fa | Verfahren zur Gewinnung von Pektin-Extrakt aus Zuckerrüben und dessen Verwendung |
| FI104500B (fi) * | 1997-08-26 | 2000-02-15 | Cultor Oyj | Menetelmä L-arabinoosin valmistamiseksi sokerijuurikasleikkeestä |
| FI105691B (fi) * | 1997-08-26 | 2000-09-29 | Sohkar Oy | Pektiinin ja sen sukulaisyhdisteiden valmistuksessa käyttökelpoinen raaka-aine ja menetelmä sen valmistamiseksi |
| KR100252194B1 (ko) * | 1997-10-10 | 2000-04-15 | 박호군 | 참당귀에서분리한신규한펙틴질다당류와그분리정제방법및그의면역증강제로서의용도 |
| FI113453B (fi) * | 1999-09-17 | 2004-04-30 | Sohkar Oy | Kasvimateriaalin kromatografinen fraktiointi |
-
1999
- 1999-09-17 FI FI991985A patent/FI113453B/fi active
-
2000
- 2000-09-15 WO PCT/FI2000/000779 patent/WO2001021271A1/en active IP Right Grant
- 2000-09-15 HU HU0203963A patent/HUP0203963A3/hu unknown
- 2000-09-15 EP EP00960708A patent/EP1218079B8/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-15 JP JP2001524692A patent/JP2003509575A/ja active Pending
- 2000-09-15 CA CA002384874A patent/CA2384874C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-15 CZ CZ2002799A patent/CZ295265B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-09-15 CZ CZ2002948A patent/CZ295865B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-09-15 DE DE60043347T patent/DE60043347D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-15 JP JP2001524693A patent/JP2003509576A/ja active Pending
- 2000-09-15 AU AU72909/00A patent/AU7290900A/en not_active Abandoned
- 2000-09-15 WO PCT/FI2000/000780 patent/WO2001021272A1/en active IP Right Grant
- 2000-09-15 AT AT00960708T patent/ATE448848T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-09-15 AU AU72910/00A patent/AU7291000A/en not_active Abandoned
- 2000-09-15 EP EP00960709A patent/EP1227866A1/en not_active Withdrawn
- 2000-09-15 PL PL353991A patent/PL196961B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2000-09-15 CA CA002385109A patent/CA2385109C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-15 HU HU0202872A patent/HUP0202872A3/hu unknown
- 2000-09-15 PL PL356680A patent/PL196962B1/pl not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-03-06 US US10/091,892 patent/US6663717B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-06 US US10/091,891 patent/US6660099B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001021271A1 (en) | 2001-03-29 |
| EP1227866A1 (en) | 2002-08-07 |
| CA2384874A1 (en) | 2001-03-29 |
| PL196962B1 (pl) | 2008-02-29 |
| FI19991985A (fi) | 2001-03-17 |
| EP1218079A1 (en) | 2002-07-03 |
| US20020189606A1 (en) | 2002-12-19 |
| CZ295265B6 (cs) | 2005-06-15 |
| CA2385109C (en) | 2008-12-23 |
| US6663717B2 (en) | 2003-12-16 |
| CZ2002948A3 (cs) | 2002-09-11 |
| ATE448848T1 (de) | 2009-12-15 |
| WO2001021272A1 (en) | 2001-03-29 |
| HUP0202872A3 (en) | 2004-03-01 |
| HUP0203963A2 (hu) | 2003-04-28 |
| JP2003509576A (ja) | 2003-03-11 |
| AU7291000A (en) | 2001-04-24 |
| CZ295865B6 (cs) | 2005-11-16 |
| CA2384874C (en) | 2008-12-23 |
| HUP0202872A2 (hu) | 2002-12-28 |
| CZ2002799A3 (cs) | 2002-08-14 |
| EP1218079B1 (en) | 2009-11-18 |
| PL356680A1 (en) | 2004-06-28 |
| HUP0203963A3 (en) | 2004-03-01 |
| AU7290900A (en) | 2001-04-24 |
| US6660099B2 (en) | 2003-12-09 |
| DE60043347D1 (de) | 2009-12-31 |
| US20020150652A1 (en) | 2002-10-17 |
| PL353991A1 (en) | 2003-12-15 |
| PL196961B1 (pl) | 2008-02-29 |
| EP1218079B8 (en) | 2010-01-06 |
| JP2003509575A (ja) | 2003-03-11 |
| CA2385109A1 (en) | 2001-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI113453B (fi) | Kasvimateriaalin kromatografinen fraktiointi | |
| US5478732A (en) | Process for the preparation of long-chain inulin with inulinase | |
| KR100528551B1 (ko) | 이눌린생성물의제조방법 | |
| CA2042920C (en) | Polydextrose compositions | |
| FI110004B (fi) | Menetelmä tärkkelyshydrolysaatin valmistamiseksi, jolla on pieni polymolekyylisyysindeksi, uusi tärkkelyshydrolysaatti ja sen käyttö valmistettaessa vatsakalvodialyysiin tarkoitettua osmoottista ainetta | |
| KR102559743B1 (ko) | 산성 자일로올리고당의 제조 방법 및 산성 자일로올리고당 | |
| Thuvander et al. | Extraction of galactoglucomannan from thermomechanical pulp mill process water by microfiltration and ultrafiltration—Influence of microfiltration membrane pore size on ultrafiltration performance | |
| NZ229092A (en) | Purification of polydextrose by reverse osmosis | |
| JP6225321B1 (ja) | ポリ硫酸ペントサンの製造方法 | |
| WO2018159580A1 (ja) | ポリ硫酸ペントサン、医薬組成物及び抗凝固剤 | |
| Westerberg et al. | Separation of galactoglucomannans, lignin, and lignin-carbohydrate complexes from hot-water-extracted Norway spruce by cross-flow filtration and adsorption chromatography | |
| CN108640953B (zh) | 采用大孔树脂对南瓜低聚糖的精制方法 | |
| WO2019230803A1 (ja) | バガスからのポリフェノール組成物の製造方法 | |
| CN109824738B (zh) | 一种肉苁蓉总寡糖的脱盐脱色方法 | |
| JPH03281601A (ja) | フラクタン組成物の製造法 | |
| JPH07322823A (ja) | コーヒー抽出液の呈味改良方法 | |
| Zhen et al. | Purification and Characterization of Resistant Dextrin. Foods 2021, 10, 185 | |
| KR920003049B1 (ko) | 스테비아 감미료의 제조방법 | |
| CN112645424A (zh) | 一种絮凝剂及其制备方法、应用 | |
| JPS5920222A (ja) | グリチルリチンの精製法 |