FI72345B - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV ISOMALTULOS (6-0- -D-GLUCOPYRANOSIDO-D-FRUKTOS) MED TILLHJAELP AV IMMOBILISERADE BAKTERIECELLER. - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV ISOMALTULOS (6-0- -D-GLUCOPYRANOSIDO-D-FRUKTOS) MED TILLHJAELP AV IMMOBILISERADE BAKTERIECELLER. Download PDF

Info

Publication number
FI72345B
FI72345B FI831105A FI831105A FI72345B FI 72345 B FI72345 B FI 72345B FI 831105 A FI831105 A FI 831105A FI 831105 A FI831105 A FI 831105A FI 72345 B FI72345 B FI 72345B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
sucrose
solution
isomaltulose
weight
immobilized
Prior art date
Application number
FI831105A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI72345C (en
FI831105A0 (en
FI831105L (en
Inventor
Mohammad Munir
Original Assignee
Sueddeutsche Zucker Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sueddeutsche Zucker Ag filed Critical Sueddeutsche Zucker Ag
Publication of FI831105A0 publication Critical patent/FI831105A0/en
Publication of FI831105L publication Critical patent/FI831105L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI72345B publication Critical patent/FI72345B/en
Publication of FI72345C publication Critical patent/FI72345C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/24Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an isomerase, e.g. fructose

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

1. In a process for preparing isomaltulose (6-0-alpha-D-glucopyranosido-D-fructose) wherein sucrose solution is treated with or brought into contact with dead immobilized cells of a microorganism and the formed isomaltulose is obtained by crystallizing characterized in passing one part of the sucrose solution having a concentration of 40% by weight to 75% by weight, preferably 45% by weight to 60% by weight via a reactor, which is filled with immobilized dead cells at 25 degrees C to 40 degrees, preferably 30 degrees C to 40 degrees C so that 80% to 90% of the sucrose is converted, in passing the first mother liquor obtained after having crystallized the formed isomaltulose with a further part of the sacrose solution via a second reactor, which is also filled with immobilized, dead cells at 25 degrees C to 40 degrees C, preferrably 30 degrees C to 40 degrees C so that the sucrose is almost completely converted, and by obtaining the isomaltulose resulting from the second part of the solution in crystalline form by methods known per se, in dissolving and crystallizing the crystals in the converted first part of the solution and in separating the resultant isomaltulose crystals.

Description

1 723451 72345

Menetelmä isomaltuloosin {6-0-oL-D-glukopyranosidi-D-fruk-toosin) valmistamiseksi immobilisoitujen bakteerisolujen avulla 5 Keksintö koskee menetelmää isomaltuloosin (6-0-:*- D-glukopyranosidi-D-fruktoosin) valmistamiseksi entsymaattisesti muuttamalla sakkaroosia isomaltuloosia sakkaroosista muodostavien mikro-organismien avulla käsittelemällä puhtaita sakkaroosiliuoksia tällaisten mikro-organismien 10 kuolleilla, immobilisoiduilla soluilla tai saattamalla sakkaroosi kosketuksiin tällaisten solujen kanssa ja menetelmää, jossa otetaan talteen 1-0-ttf -glukopyranosidi-D-fruk-toosi.The invention relates to a process for the preparation of isomaltulose (6-O-D-glucopyranoside-D-fructose) by enzymatic modification of sucrose by sucrose. by treating pure sucrose solutions with dead, immobilized cells of such microorganisms or by contacting sucrose with such cells and a method of recovering 1-O-ttf-glucopyranoside-D-fructose.

FI-hakemusjulkaisussa 812 560 on ehdotettu isomalto-15 loosin valmistusta entsymaattisesti sakkaroosista käsittelemällä puhdasta sakkaroosiliuosta isomaltuloosia sakkaroosista muodostavan mikro-organismin kuolleilla, immobilisoiduilla soluilla. Tällöin konsentraatioalueella 45-75 paino-% olevia, edullisesti 65-75 paino-%:isia sakkaroosi-20 liuoksia johdetaan jatkuvasti 40-60°C:n lämpötilassa immobilisoiduilla soluilla täytetyn reaktorin lävitse. Syntynyt isomaltuloosi otetaan talteen kiteisenä sinänsä tunnetuin menetelmin.FI-A-812 560 proposes the enzymatic preparation of isomalt-15 from sucrose by treating a pure sucrose solution with dead, immobilized cells of a microorganism forming isomaltulose from sucrose. In this case, solutions of sucrose-20 in the concentration range of 45 to 75% by weight, preferably 65 to 75% by weight, are passed continuously at a temperature of 40 to 60 ° C through a reactor filled with immobilized cells. The resulting isomaltulose is recovered as crystals by methods known per se.

Menetelmässä käytetyt mikro-organismit ovat Protamino-25 bacter rubrum (CBS 574.77), Serratia plymuthica (ATCC 15928), Serratia marcescens (NCIB 8285) ja Leuconostoc mesenteroides (NRRL B-512 F (ATCC 10 83oa)), edullisesti Protaminobacter rubrum (CBS 574.77).The microorganisms used in the method are Protamino-25 bacter rubrum (CBS 574.77), Serratia plymuthica (ATCC 15928), Serratia marcescens (NCIB 8285) and Leuconostoc mesenteroides (NRRL B-512 F (ATCC 10 83oa)), preferably Protaminobacter rubrum (CBS 574.77).

Ehdotetun menetelmän suorituksessa on osoittautunut, 30 että usein suuri osa lähtöaineena käytetystä sakkaroosista (aina noin kolmasosaan asti) ei muutu halutuksi yhdisteeksi (isomaltuloosi), vaan sivutuotteiksi ja/tai jää reagoimattomana reaktioliuokseen. Koska nämä sivutuotteet ehkäisevät myös syntyneen isomaltuloosin kiteytymistä ja siten edelleen 35 alentavat kiteytyssaantoa, menetelmällä, joka estää täysin tai osaksi ei toivottujen ja häiritsevien sivutuotteiden muodostumisen, on suurta taloudellista merkitystä.In carrying out the proposed process, it has been found that often a large proportion of the sucrose used as starting material (up to about one third) is not converted to the desired compound (isomaltulose) but to by-products and / or remains unreacted in the reaction solution. Since these by-products also prevent the crystallization of the resulting isomaltulose and thus further reduce the crystallization yield, a method which completely or partially prevents the formation of unwanted and interfering by-products is of great economic importance.

2 723452,72345

Nyt on yllättäen keksitty, että on mahdollista valmistaa erittäin puhdasta isomaltuloosia hyvällä saannolla sakkaroosista siten, että sakkaroosiliuos sekoitetaan edeltävästä isomaltuloosikiteytyksestä saadun emäliuoksen kans-5 sa, saadun liuoksen pitoisuus säädetään aluelle 40-75 paino-%, edullisesti 45-60 paino-%, tätä liuosta käsitellään isomaltuloosia sakkaroosista muodostavien mikro-organismien immo-bilisoiduilla kuolleilla soluilla tai saatetaan kosketuksiin tällaisten solujen kanssa lämpötila-alueella 25-40°C, edul-10 lisesti 30-40°C, ja syntynyt isomaltuloosi otetaan talteen kiteisenä sinänsä tunnetulla tavalla.It has now surprisingly been found that it is possible to prepare very pure isomaltulose in good yield from sucrose by mixing the sucrose solution with the mother liquor obtained from the previous isomaltulose crystallization, the concentration of the resulting solution being adjusted to 40-75% by weight, preferably 45-60% by weight, the solution is treated with or contacted with immobilized dead cells of microorganisms forming isomaltulose from sucrose at a temperature in the range of 25-40 ° C, preferably 30-40 ° C, and the resulting isomaltulose is recovered as crystals in a manner known per se.

Menetelmän edullisessa suoritusmuodossa sakkaroosi-liuos, jonka pitoisuus on 40-75 paino-%, edullisesti 45-60 paino-%, jaetaan kahteen osaan, jolloin toinen osa joh-15 detaan isomaltuloosia sakkaroosista muodostavien mikro- organismien immobilisoiduilla, kuolleilla soluilla täytetyn reaktorin kautta 25-40°C:ssa, edullisesti 30-40°C:ssa, siten, että 80-90 % sakkaroosista reagoi, toinen osa sak-karoosiliuoksesta sekoitetaan edeltävästä isomaltuloosiki-20 teytyksestä saadun emäliuoksen kanssa, tämä liuos johdetaan toisen isomaltuloosia sakkaroosista muodostavien mikro-organismien immobilisoiduilla, kuolleilla soluilla täytetyn reaktorin kautta 25-40°C:ssa, edullisesti 30-40°C:ssa siten, että sakkaroosi reagoi lähes täydellisesti, tästä toisesta 25 liuoksen osasta syntynyt isomaltusoosi otetaan talteen sinänsä tunnetulla tavalla kiteisenä, kiteet liuotetaan reak-tioliuoksen reagoineeseen ensimmäiseen osaan ja saatetaan kiteytymään, syntyneet isomaltuloosikiteet erotetaan ja emäliuos sekoitetaan sakkaroosiliuoksen toiseen osaan.In a preferred embodiment of the process, a sucrose solution having a concentration of 40 to 75% by weight, preferably 45 to 60% by weight, is divided into two parts, the second part being passed through a reactor filled with immobilized, dead cells of isomaltulose-forming microorganisms. At -40 ° C, preferably at 30-40 ° C, so that 80-90% of the sucrose reacts, another part of the sucrose solution is mixed with the mother liquor obtained from the previous isomaltulose crystallization, this solution is passed to the other isomaltulose-forming micro-sucrose through a reactor filled with immobilized, dead cells of organisms at 25-40 ° C, preferably 30-40 ° C so that the sucrose reacts almost completely, the isomaltose formed from this second part of the solution is recovered in a manner known per se as crystalline, the crystals are dissolved in the reaction. to the first part of the reacted thiol solution and crystallized, the resulting isomaltulose crystals are separated and the mother liquor is stirred. to another part of the sucrose solution.

30 Sakkaroosiliuoksen keskimääräinen viipymisaika mää- räytyy kulloinkin käytettyjen immobilisoitujen solujen omi-naisaktivisuudesta. Ominaisaktivisuus määritellään immobi-lisoitujen solujen grammaa (kuivapaino) kohti minuutissa reagoineen sakkaroosin määräksi pmooleina. Esimerkiksi reak-35 tori, jonka halkaisija on 100 mm ja kerroskorkeus 450 mm, sisältää 950 g immobilisoituja soluja (kuivapaino), joidenThe average residence time of the sucrose solution is determined by the specific activity of the immobilized cells used in each case. Specific activity is defined as the amount of reacted sucrose per gram (dry weight) of immobilized cells in pmoles. For example, a reactor with a diameter of 100 mm and a bed height of 450 mm contains 950 g of immobilized cells (dry weight) with

IIII

3 72345 ominaisaktivisuus on 60 yksikköä/g. Tämän reaktorin lävitse on johdettava 1 900 ml tunnissa sakkaroosiliuosta (50 paino-%), jotta 90 % sisäänjohdetusta sakkaroosista reagoisi. Koska aktiivisuus jatkuvasti ajon kuluessa alenee, 5 on virtausnopeutta koko ajan säädettävä, jotta saataisiin vakiokoostumuksen omaavaa tuotetta.The specific activity of 3,72345 is 60 units / g. 1,900 ml per hour of sucrose solution (50% by weight) must be passed through this reactor in order for 90% of the introduced sucrose to react. Since the activity continuously decreases during the run, the flow rate must be constantly adjusted to obtain a product of constant composition.

Keksinnön mukaisen menetelmän erityisiä etuja valaistaan lähemmin seuraavissa esimerkeissä. Tällöin esimerkissä 1 kuvattu työskentelytapa ja tulokset kuvaavat 10 FI-hakemusjulkaisun 812 560 mukaista tunnettua menetelmää.The specific advantages of the method according to the invention are illustrated in more detail in the following examples. In this case, the working method and results described in Example 1 describe a known method according to FI application publication 812 560.

Esimerkki 1 a) Protaminobacter rubrum (CBS 574.77)-kannan ym-pin soluja lietetään 10 ml:aan steriiliä ravintoväliainetta, joka sisältää 8 kg paksua siirappia sokeritehtaalta (kuiva- 15 ainepitoisuus = 65 %), 2 kg maissin liuotusvettä, 0,1 kg (NH^J^HPO^ ja 89,9 kg tislattua vettä (tarpeen vaatiessa säädetty pH 7,2:een). Tämä suspensio toimii ymppinä ravis-tusesiviljelyä varten 1 l:n pulloissa 200 ml:n kanssa ravintoliuosta, jolla on edellä esitetty koostumus.Example 1 a) Cells of Protaminobacter rubrum (CBS 574.77) and others are slurried in 10 ml of sterile nutrient medium containing 8 kg of thick syrup from a sugar factory (dry matter content = 65%), 2 kg of maize leachate, 0.1 kg (NH 4 and HPO 2 and 89.9 kg of distilled water (adjusted to pH 7.2 if necessary). This suspension is inoculated for shake culture in 1 l flasks with 200 ml of the nutrient solution described above. composition.

20 30-tuntisen inkubointiajän jälkeen 29°C:ssa ympä tään kullakin 20 pullolla (4 1) 16 1 ravintoaineliuosta, jolla on edellä esitetty koostumus, 30 l:n pienoisfermen-torissa ja käytetään 29°C:ssa johtaen 20 1 ilmaa minuutissa ja sekoittaen kierrosluvulla 350 r/min. Kasvava ituluku 25 määritetään mikroskooppisesti. Kun ituluku 5x 10^ itua/ml on saavutettu, siirretään fermentorin sisältö toiseen astiaan, ja siihen lisätään kationi-aktiivista höytälöimisainetta (kuten esim. PRIMAFLOC C 7 firmasta Rohm & Haas, Philadelphia/ USA). Höytälöityneiden solujen annetaan laskeutua, dekan-30 toidaan, pestään 0,1 M fosfaattipuskurilla, pH 7,0, ja poistetaan vesi linkoamalla. Massa pursotetaan sitten säikeiksi, kuivataan ilmassa ja jauhetaan.After an incubation period of 20 hours at 29 ° C, each 20 flask (4 L) is inoculated with 16 l of a nutrient solution of the above composition in a 30 l miniature fermentor and operated at 29 ° C with 20 l of air per minute and stirring at 350 rpm. The growing germ count 25 is determined microscopically. When a germination rate of 5x10 4 g / ml is reached, the contents of the fermentor are transferred to another vessel and a cationic flocculant (such as PRIMAFLOC C 7 from Rohm & Haas, Philadelphia / USA) is added. The flocculated cells are allowed to settle, decanted, washed with 0.1 M phosphate buffer, pH 7.0, and dewatered by centrifugation. The mass is then extruded into strands, air dried and ground.

b) Seulajaetta 0,3-0,8 mm edellä saadusta preparaatista sekoitetaan 0,l-%:isessa glutaarialdehydiliuoksessa 10 35 minuuttia, pestään fosfaattipuskurilla (0,1 M, pH 7,0) ja täytetään veden alla temperoitavaan pylvääseen. Pylväs kuu- 4 72345 mennetaan sitten 50°C:seen ja sen läpi saatetaan jatkuvasti virtaamaan 70 paino-%:inen sakkaroosiliuos. Virtausnopeus asetetaan tällöin niin, että pylvään päässä ei sakkaroosia enää ole osoitettavissa.b) A sieve fraction of 0.3-0.8 mm from the preparation obtained above is stirred in a 0.1% glutaraldehyde solution for 10 minutes, washed with phosphate buffer (0.1 M, pH 7.0) and loaded onto an underwater tempered column. The column is then passed to 50 ° C and a 70% by weight sucrose solution is continuously passed through it. The flow rate is then set so that no sucrose can be detected at the end of the column.

5 Näin saadulla isomaltuloosiliuoksella on seuraava keskimääräinen koostumus (HPLC = suurpainenestekromato-grafia):5 The isomaltulose solution thus obtained has the following average composition (HPLC = high performance liquid chromatography):

Fruktoosi 7,4 g/100 g kuiva-ainettaFructose 7.4 g / 100 g dry matter

Glukoosi 0,3 g/100 g kuiva-ainetta 10 Sakkaroosi 0,1 g/100 g kuiva-ainettaGlucose 0.3 g / 100 g dry matter 10 Sucrose 0.1 g / 100 g dry matter

Isomaltuloosi 62,6 g/100 g kuiva-ainetta 1-0-'A -D-glukopyra- nosidi-D-fruktoosi 16,6 g/100 g kuiva-ainettaIsomaltulose 62.6 g / 100 g dry matter 1-O-D-glucopyranoside D-fructose 16.6 g / 100 g dry matter

Oligosakkaridit 13,0 g/100 g kuiva-ainetta 15 Tämä liuos johdetaan jäähdytyskiteyttimeen, jäähdy tetään 20°C:seen, ja kiteytynyt isomaltuloosi erotetaan emäliuoksesta suodatuskorilingolla. Emäliuos haihdutetaan 78-82 %:n kuiva-ainepitoisuuteen, sille suoritetaan toinen jäähdytyskiteytys jäähdyttäen 20°C:seen asti, ja kiteytynyt 20 toinen isomaltuloosierä erotetaan emäliuoksesta suodatuskorilingolla .Oligosaccharides 13.0 g / 100 g of dry matter This solution is passed to a cooling crystallizer, cooled to 20 ° C and the crystallized isomaltulose is separated from the mother liquor by means of a filter basket centrifuge. The mother liquor is evaporated to a dry matter content of 78-82%, subjected to a second cooling crystallization with cooling to 20 ° C, and the second batch of crystallized isomaltulose is separated from the mother liquor by a filter basket centrifuge.

Saanto: 100 kg:sta sakkaroosiliuosta, joka sisältää 70 kg sakkaroosia, saadaan reaktion jälkeen 43,8 kg isomaltuloo-25 siä (62,6 % kuiva-ainepitoisuudesta). Siitä saadaan ensimmäisessä kiteytyksessä puhdasta isomaltuloosia 15,9 kg ja toisessa kiteytyksessä 13,4 kg isomaltuloosia, jonka puhtaus-asteenne %. Se vastaa puhtaan isomaltuloosin kokonaissaantoa 29 kg 70 kg:sta sakkaroosia eli 41,4 % raaka-aineesta.Yield: After the reaction, 43.8 kg of isomaltulose (62.6% of the dry matter content) are obtained from 100 kg of sucrose solution containing 70 kg of sucrose. It gives 15.9 kg of pure isomaltulose in the first crystallization and 13.4 kg of isomaltulose in the second crystallization with a purity of%. It corresponds to a total yield of pure isomaltulose of 29 kg per 70 kg of sucrose, or 41.4% of the raw material.

30 (Tässä esimerkissä ja seuraavissa esimerkeissä laskutoimituksissa tarkoitetaan vedetöntä isomaltuloosia).30 (In this example and in the following examples, the calculations refer to anhydrous isomaltulose).

Esimerkki 2Example 2

Esimerkistä 1 a) saatua seulontafraktiota 0,3-0,8 mm sekoitetaan 0,l-%:isessa glutaraldehydiliuoksessa 10 mi-35 nuuttia, se pestään fosfaattipuskurissa (0,1-m, pH 7,0) ja täytetään veden alla temperoitavaan pylvääseen. Pylväs lämmitetään 30°C:seen, ja sen lävitse annetaan jatkuvasti 5 72345 virrata 50-paino-%:ista sakkaroosiliuosta. Virtausnopeus säädetään tällöin sellaiseksi, ettei pylvään päässä enää voida osoittaa sakkaroosia. Näin saadulla isomaltuloosi-liuoksella on seuraava keskimääräinen koostumus (HPLC): 5 Fruktoosi 3,6 g/100 g kuiva-ainettaThe 0.3-0.8 mm screening fraction obtained from Example 1 a) is stirred in a 0.1% glutaraldehyde solution for 10 ml to 35 minutes, washed in phosphate buffer (0.1 m, pH 7.0) and loaded onto an underwater tempered column. . The column is heated to 30 ° C and a 5% by weight solution of 50% sucrose solution is continuously passed through it. The flow rate is then adjusted so that sucrose can no longer be detected at the end of the column. The isomaltulose solution thus obtained has the following average composition (HPLC): 5 Fructose 3.6 g / 100 g dry matter

Glukoosi 1,8 g/100 g kuiva-ainettaGlucose 1.8 g / 100 g dry matter

Sakkaroosi 0Sucrose 0

Isomaltuloosi 78,4 g/100 g kuiva-ainetta l-O-OC-D-glukopyra- 10 nosidi-D-fruktoosi 12,6 g/100 g kuiva-ainettaIsomaltulose 78.4 g / 100 g dry matter 1-O-OC-D-glucopyranoside-D-fructose 12.6 g / 100 g dry matter

Oligosakkaridit 3,6 g/100 g kuiva-ainetta Tämä liuos haihdutetaan kuiva-ainepitoisuuteen 78-82 %, liuos viedään jäähdytyskiteyttimeen, jäähdytetään 20°C:seen, ja liuoksesta kiteytynyt isomaltuloosi erotetaan 15 emäliuoksesta suodatuskorilingolla.Oligosaccharides 3.6 g / 100 g dry matter This solution is evaporated to a dry matter content of 78-82%, the solution is taken to a cooling crystallizer, cooled to 20 ° C and the isomaltulose crystallized from the solution is separated from the mother liquor by a filter basket.

Saanto: 100 kg:sta sakkaroosiliuosta, joka sisältää 50 kg sakkaroosia, saadaan reaktion jälkeen 39,2 kg isomaltuloo-sia (78,4 % kuiva-ainepitoisuudesta). Siitä saadaan ensim-20 mäisessä kiteytyksessä 25,0 kg puhdasta isomaltuloosia ja toisessa kiteytyksessä 9,6 kg isomaltuloosia, jonka puhtausaste on 98 %. Tämä vastaa 34,4 kg:n kokonaissaantoa puhdasta isomaltuloosia 50 kgrsta sakkaroosia eli 68,8 % raaka-aineesta.Yield: After the reaction, 39.2 kg of isomaltulose (78.4% of the dry matter content) are obtained from 100 kg of sucrose solution containing 50 kg of sucrose. It gives 25.0 kg of pure isomaltulose in the first crystallization and 9.6 kg of isomaltulose in the second crystallization with a purity of 98%. This corresponds to a total yield of 34.4 kg of pure isomaltulose from 50 kg of sucrose, or 68.8% of the raw material.

25 Esimerkki 325 Example 3

Esimerkissä 1 a) saadun preparaatin seulontafraktio-ta 0,3-0,8 mm sekoitetaan 10 minuuttia 0,l-%:isessa glutaral-dehydiliuoksessa, seos pestään fosfaattipuskurilla (0,1-m, pH 7,0) ja täytetään veden alla kahteen 30°C:seen lämmi-30 tettyyn pylvääseen.A 0.3-0.8 mm screening fraction of the preparation obtained in Example 1 a) is stirred for 10 minutes in a 0.1% glutaral dehyde solution, the mixture is washed with phosphate buffer (0.1 m, pH 7.0) and made under water. to two columns heated to 30 ° C.

Työskentelytapa kuvataan viitaten kuvion 1 juoksu-kaavioon .The procedure is described with reference to the flow chart of Figure 1.

Toisen pylvään (1) lävitse johdetaan jatkuvasti 50 paino-%:ista sakkaroosiliuosta. Virtausnopeus säädetään 35 tällöin sellaiseksi, että liuoksen virratessa pylvään lävitse vain noin 90 % sakkaroosista reagoi. Näin saadun reaktioliuoksen koostumus on esimerkiksi seuraava (HPLC): 6 72345A 50% by weight sucrose solution is continuously passed through the second column (1). The flow rate is then adjusted so that only about 90% of the sucrose reacts as the solution flows through the column. The composition of the reaction solution thus obtained is, for example, as follows (HPLC): 6,72345

Fruktoosi 2,9 g/100 g kuiva-ainettaFructose 2.9 g / 100 g dry matter

Glukoosi 1,6 g/100 g kuiva-ainettaGlucose 1.6 g / 100 g dry matter

Sakkaroosi 10,8 g/100 g kuiva-ainettaSucrose 10.8 g / 100 g dry matter

Isomaltuloosi 75,2 g/100 g kuiva-ainetta 5 l-O-o^ -D-glukopyra- nosidi-D-fruktoosi 6,4 g/100 g kuiva-ainettaIsomaltulose 75.2 g / 100 g dry matter 5 l-O-o-D-glucopyranoside-D-fructose 6.4 g / 100 g dry matter

Oligosakkaridit 3,1 g/100 g kuiva-ainettaOligosaccharides 3.1 g / 100 g dry matter

Ensimmäisen pylvään kanssa rinnakkain johdetaan toiseen pylvääseen (2) substraattia, joka koostuu sakkaroosin ja 10 aikaisemman isomaltuloosikiteytyksen emäliuoksen seoksesta. Tämän substraatin koostumus on esimerkiksi seuraava (HPLC) :In parallel with the first column, a substrate consisting of a mixture of sucrose and the mother liquor of the previous isomaltulose crystallization is introduced into the second column (2). The composition of this substrate is, for example, as follows (HPLC):

Kuiva-ainepitoisuus 50 paino-%Dry matter content 50% by weight

Fruktoosi 2,0 g/100 g kuiva-ainetta 15 Glukoosi 1,0 g/100 g kuiva-ainettaFructose 2.0 g / 100 g dry matter Glucose 1.0 g / 100 g dry matter

Sakkaroosi 76,2 g/100 g kuiva-ainettaSucrose 76.2 g / 100 g dry matter

Isomaltuloosi 10,8 g/100 g kuiva-ainetta 1-OnoC -D-glukopyra- nosidi-D-fruktoosi 8,2 g/100 g kuiva-ainetta 20 Oligosakkaridit 1,8 g/100 g kuiva-ainettaIsomaltulose 10.8 g / 100 g dry matter 1-OnoC-D-glucopyranoside-D-fructose 8.2 g / 100 g dry matter 20 Oligosaccharides 1.8 g / 100 g dry matter

Virtausnopeus tämän pylvään lävitse säädetään sellaiseksi, että pylvään päässä 100 g kohti kuiva-ainetta on korkeintaan 1 g sakkaroosia. Näin saadun reaktioliuok-sen koostumus on esimerkiksi seuraava (HPLC): 25 Fruktoosi 5,4 g/100 g kuiva-ainettaThe flow rate through this column is adjusted so that at the end of the column there is a maximum of 1 g of sucrose per 100 g of dry matter. The composition of the reaction solution thus obtained is, for example, as follows (HPLC): Fructose 5.4 g / 100 g dry matter

Glukoosi 2,2 g/100 g kuiva-ainettaGlucose 2.2 g / 100 g dry matter

Sakkaroosi 1,1 g/100 g kuiva-ainettaSucrose 1.1 g / 100 g dry matter

Isomaltuloosi 72,3 g/100 g kuiva-ainetta l-0-o^“D~glukopyranosi- 30 di-D-fruktoosi 16,6 g/100 g kuiva-ainettaIsomaltulose 72.3 g / 100 g dry matter 1-O-O-D-glucopyranose-di-D-fructose 16.6 g / 100 g dry matter

Oligosakkaridit 2,5 g/100 g kuiva-ainetta Tämä liuos haihdutetaan 78-82 %:n kuiva-ainepitoisuuteen, liuokselle suoritetaan jäähdytyskiteytys jäähdyttäen 20°C:seen asti ja kiteytynyt isomaltuloosi erotetaan tästä 35 toisesta emäliuoksesta suodatuskorilingolla.Oligosaccharides 2.5 g / 100 g dry matter This solution is evaporated to a dry matter content of 78-82%, the solution is subjected to cooling crystallization with cooling to 20 ° C and the crystallized isomaltulose is separated from this second mother liquor by means of a filter basket.

Tässä vaiheessa saatu isomaltuloosi liuotetaan ensimmäisestä pylväästä saatuun reaktioliuokseen, liuos haih- 7 72345 dutetaan 78-82 %:n kuiva-ainepitoisuuteen, kiteytetään kiteyttimessä jäähdyttäen 20°C:seen, ja kiteytynyt puhdas isomaltuloosi erotetaan emäliuoksesta suodatuskori-lingolla. Tässä vaiheessa saatua emäliuosta käytetään toi-5 sen pylvään substraatin valmistukseen.The isomaltulose obtained in this step is dissolved in the reaction solution obtained from the first column, the solution is evaporated to a dry matter content of 78-82%, crystallized in a crystallizer with cooling to 20 ° C, and the crystallized pure isomaltulose is separated from the mother liquor by filtration. The mother liquor obtained in this step is used to prepare the substrate for the second column.

Toinen emäliuos, jota voidaan nimittää myös melas-siksi, sisältää noin 30-40 % kuiva-aineesta 1-0-,*l -gluko-pyranosidi-D-fruktoosia, ja sitä voidaan käyttää tämän sokerin valmistuksessa raaka-aineena. Tämä sokeri voidaan 10 ottaa talteen esimerkiksi kromatografisesti erottamalla ioninvaihtajalla tai muilla sopivilla erotusaineilla, jolloin liuos ennen talteenottoa esirikastetaan kiteyttämällä siitä edelleen isomaltuloosia metanolissa ja poistamalla liuoksesta hiivalla käytettävä sokeri käsittelemällä va-15 paalia tai immobilisoidulla hiivalla.The second mother liquor, which may also be called Melas, contains about 30-40% of the dry matter 1-O-, * -glucopyranoside-D-fructose, and can be used as a raw material in the manufacture of this sugar. This sugar can be recovered, for example, by chromatography with an ion exchanger or other suitable separating agents, the solution being pre-enriched before recovery by further crystallizing isomaltulose in methanol and removing the yeast sugar from the solution by treatment with va-15 bales or immobilized yeast.

Saanto: Tässä esimerkissä kuvatulla työskentelytavalla saadaan 100 kg:sta sakkaroosia 80,0 kg puhdasta isomaltuloosia .Yield: The procedure described in this example gives 80.0 kg of pure isomaltulose per 100 kg of sucrose.

Claims (4)

1. Förfarande för framställning av isomaltulos (6-0- o(.-D-glukopyranosido-D-f ruktos) genom enzymatisk omvand- 5 ling av sackaros med tillhjälp av mikroorganisiaer som bildar isomaltulos ur sackaros, i vilket förfarande rena sackaros-lösningar behandlas respektive bringas i kontakt med döda, inunobiliserade celler av dylika mikroorganismer, känne-t e c k n a t därav, att man blandar en sackaroslösning 10 med moderluten frän en tidigare isomaltuloskristallisation, reglerar den erhällna lösningens koncentration tili 40-75 vikt-%, företrädesvis 45-60 vikt-%, behandlar respektive bringar denna lösning i kontakt med immobiliserade, döda celler av mikroorganismer som bildar isomaltulos ur sackaros, 15 vid en temperatur av 25-40°C, företrädesvis 30-40°C, och tillvaratar det uppkomna isomaltuloset i kristallin form pä i och för sig känt sätt.A process for the preparation of isomaltulose (6-O- (D-glucopyranosido-Df fructose)) by enzymatic conversion of sucrose with the aid of microorganisms which form isomaltulose from sucrose, in which process pure sucrose solutions are treated, respectively. contacted with dead, immobilized cells of such microorganisms, characterized in that a sucrose solution is mixed with the mother liquor from a previous isomaltulocrystallization, the concentration of the obtained solution regulates to 40-75% by weight, preferably 45-60% by weight. %, treat and contact this solution, respectively, with immobilized, dead cells of microorganisms that form isomaltulose from sucrose, at a temperature of 25-40 ° C, preferably 30-40 ° C, and recover the resulting isomaltulose in crystalline form. and known per se. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, känne- t e c k n a t därav, att man delar sackaroslösningen, vilken 20 har en koncentration av 40-75 vikt-%, företrädesvis 45- 60 vikt-%, i tvä delar, varvid man leder den ena delen över en med immobiliserade, döda celler av mikroorganismer, vilka bildar isomaltulos ur sackaros, fylld reaktor vid 25-40°C, företrädesvis 30-40°C, sä att 80-90 % av sackaroset omsätts, 25 blandar den andra delen av sackaroslösningen med moderluten frän en tidigare isomaltuloskristallisation, leder denna lösning över en andra med immobiliserade, döda celler av mikroorganismer, vilka bildar isomaltulos ur sackaros, fylld reaktor vid 25-40°C, företrädesvis 30-40°C, sä att 30 sackaroset omsätts nästan helt, tillvaratar det ur denna andra lösningsdel uppkomna isomaltuloset i kristallin form pä i och för sig känt sätt, löser kristallerna i den omsatta första lösningsdelen, bringar lösningen tili kristallisation och separerar de uppkomna isomaltuloskristallerna, och blandar 35 moderluten frän den omsatta första lösningsdelen - som moderlut frän en tidigare isomaltuloskristallisation -med sackaroslösningens andra del. il2. A process according to claim 1, characterized in that the sucrose solution, which has a concentration of 40-75% by weight, preferably 45-60% by weight, is divided into two parts, whereby one portion is passed over one part. with immobilized, dead cells of microorganisms forming sucrose isomaltulose filled reactor at 25-40 ° C, preferably 30-40 ° C, so that 80-90% of sucrose is reacted, mixing the second portion of sucrose solution with mother liquor from a prior isomaltulocrystallization, this solution passes over a second one with immobilized, dead cells of microorganisms which form isomaltulose from sucrose, filled reactor at 25-40 ° C, preferably 30-40 ° C, so that the sucrose is reacted almost completely, crystalline form obtained from this second solution part in crystalline form in a manner known per se, dissolves the crystals in the reacted first solution part, crystallizes the solution and separates the resulting isomaltulose crystals, and mixes The mother liquor from the reacted first solution part - as mother liquor from a previous isomaltulose crystallization - with the second part of the sucrose solution. il
FI831105A 1982-04-07 1983-03-30 Process for the preparation of isomaltulose (6-O-alpha-D-glucopyranoside o-D-fructose) using immobilized bacterial cells. FI72345C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823213107 DE3213107A1 (en) 1982-04-07 1982-04-07 METHOD FOR PRODUCING ISOMALTULOSE (6-O- (ALPHA) -D-GLUCOPYRANOSIDO-D-FRUCTOSE) WITH THE AID OF IMMOBILIZED BACTERIA CELLS
DE3213107 1982-04-07

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI831105A0 FI831105A0 (en) 1983-03-30
FI831105L FI831105L (en) 1983-10-08
FI72345B true FI72345B (en) 1987-01-30
FI72345C FI72345C (en) 1987-05-11

Family

ID=6160532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI831105A FI72345C (en) 1982-04-07 1983-03-30 Process for the preparation of isomaltulose (6-O-alpha-D-glucopyranoside o-D-fructose) using immobilized bacterial cells.

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0091063B1 (en)
JP (1) JPH0661274B2 (en)
AT (1) ATE28084T1 (en)
CA (1) CA1185551A (en)
DE (2) DE3213107A1 (en)
DK (2) DK167366B1 (en)
ES (1) ES8401985A1 (en)
FI (1) FI72345C (en)
IE (1) IE54643B1 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01199592A (en) * 1987-07-27 1989-08-10 Showa Denko Kk Production of isomaltulose
JPH02273192A (en) * 1989-04-13 1990-11-07 Meito Sangyo Kk Production of isomaltulose
DE4209653A1 (en) * 1992-03-25 1993-10-07 Herbert Prof Dr Daniel Gas-filled heat-insulating layer suppressing convection - utilises density gradients determined by temperature gradients in gas
DE9321600U1 (en) * 1993-05-06 2000-04-06 Suedzucker Ag Sweeteners
FI105048B (en) * 1997-05-22 2000-05-31 Xyrofin Oy Process for the preparation of isomaltulose and other products
DE19747642B4 (en) * 1997-10-29 2004-12-23 Südzucker AG Mannheim/Ochsenfurt Process for the production of sweeteners containing isomelecitosis, isomelecitosis and isomaltulose
US20100267658A1 (en) 2009-04-15 2010-10-21 Sudzucker Aktiengesellschaft Mannheim/Ochsenfurt Trehalulose-containing composition, its preparation and use
AU2010335313C1 (en) 2009-12-23 2015-07-02 Evonik Operations Gmbh Sweetener and method for the production thereof
DE102011100772A1 (en) 2011-05-05 2012-11-08 Evonik Degussa Gmbh Process for the preparation of isomaltulose from plant juices
JP5483482B2 (en) * 2011-05-23 2014-05-07 三井製糖株式会社 Method for producing a solid from a sugar solution and the solid
DE102011083030A1 (en) 2011-09-20 2013-03-21 Evonik Degussa Gmbh Mixture composition and its use as a sweetener
DE102013011977A1 (en) 2013-07-18 2015-01-22 Südzucker Aktiengesellschaft Mannheim/Ochsenfurt Optimized process for preparing an isomaltulose-containing composition
EP3363909A1 (en) 2017-02-15 2018-08-22 Evonik Degussa GmbH Process for production of a solid material containing isomaltulose crystals and trehalulose
EP3653708A1 (en) 2018-11-14 2020-05-20 Evonik Operations GmbH Isomaltulose production
EP3892730A1 (en) 2020-04-07 2021-10-13 Evonik Operations GmbH In situ production of isomaltulose

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH592141A5 (en) * 1972-04-12 1977-10-14 Sueddeutsche Zucker Ag
ATE6163T1 (en) * 1979-11-07 1984-02-15 Tate & Lyle Public Limited Company MANUFACTURE OF ISOMALTULOSE.
DE3038219A1 (en) * 1980-10-09 1982-04-15 Süddeutsche Zucker AG, 6800 Mannheim METHOD FOR PRODUCING ISOMALTULOSE (6-O- (ALPHA) -D-GLUCOPYRANOSIDO-D-FRUCTOSE) WITH THE AID OF IMMOBILIZED BACTERIA CELLS
DE3241788A1 (en) * 1982-11-11 1984-05-17 Süddeutsche Zucker AG, 6800 Mannheim METHOD FOR PRODUCING 1-0- (ALPHA) -D-GLUCOPYRANOSIDO-D-FRUCTOSE AND USE AS A SWEETENER

Also Published As

Publication number Publication date
DE3372294D1 (en) 1987-08-06
IE830642L (en) 1983-10-07
EP0091063A2 (en) 1983-10-12
ES521240A0 (en) 1984-01-01
FI72345C (en) 1987-05-11
DK122983A (en) 1983-10-08
DK167366B1 (en) 1993-10-18
DK9692D0 (en) 1992-01-27
DK172544B1 (en) 1998-12-14
JPS592695A (en) 1984-01-09
JPH0661274B2 (en) 1994-08-17
ATE28084T1 (en) 1987-07-15
EP0091063B1 (en) 1987-07-01
IE54643B1 (en) 1989-12-20
FI831105A0 (en) 1983-03-30
ES8401985A1 (en) 1984-01-01
DK122983D0 (en) 1983-03-17
DK9692A (en) 1992-01-27
FI831105L (en) 1983-10-08
DE3213107A1 (en) 1983-10-13
EP0091063A3 (en) 1984-09-26
CA1185551A (en) 1985-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI72345B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV ISOMALTULOS (6-0- -D-GLUCOPYRANOSIDO-D-FRUKTOS) MED TILLHJAELP AV IMMOBILISERADE BAKTERIECELLER.
JP2599789B2 (en) Water-insoluble glucose isomerase crystal and method for producing the same
EP0049742B1 (en) Process for preparing isomaltulose (6-o-alpha-d-glucopyranosyl-d-fructose) using immobilized microbial cells
FI64641C (en) FOERFARANDE FOER KONTINUERLIG FRAMSTAELLNING AV ISOMALTULOS FRON SACKAROS MED TILLHJAELP AV ISOMALTULOSBILDANDE MIKROOR GAISMER
FI105048B (en) Process for the preparation of isomaltulose and other products
US6479657B1 (en) Crystalline 1-kestose and process for preparing the same
FR2791703B1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF A HIGH PURITY ANHYDROUS ALPHA CRYSTALLINE DEXTROSE
JP2721536B2 (en) Method for obtaining D-β-hydroxy amino acid
US20220380400A1 (en) Improved method for manufacturing allulose
SU1006487A1 (en) Process for preparing fructose
JPS5937959B2 (en) How to improve glucose concentration
JP3776160B2 (en) Method for producing D-calcium pantothenate
JP3916858B2 (en) Method for producing mannose by enzymatic method
US4040906A (en) Method of producing carbon source for citric acid fermentation
KR0182865B1 (en) Preparation process of isomaltulose by a new immobilization method
JPH045430B2 (en)
KR840000893B1 (en) Process for preparing "moranolin derivatives"
JPH0892273A (en) Xylosyl fructoside crystal and its production
JPS60149396A (en) Preparation of fructose
JPH02311490A (en) L-ascorbic acid derivative and its production
JPH10287603A (en) Purification of erythritol
JPS58170481A (en) Immobilization of microorganism cell having glucose isomeraze activity

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: SUEDDEUTSCHE ZUCKER-AKTIENGESELLSCHAFT