JP2001518003A

JP2001518003A - クロマトグラフ疑似移動床プロセスによる溶液分別方法

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Publication number: JP2001518003A
Application number: JP54167597A
Authority: JP
Inventors: ヘイキヘイキラ; ゴーランヒョーキィー; ジャルモクイスマ; ハヌーパアナネン
Original assignee: ダニスコ・フィンランド・オーワイ
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2017-05-21
Also published as: WO1997045185A1; PT910448E; DE69715204D1; CN1222869A; CN1180867C; PL330481A1; EP0910448B1; HU223300B1; ES2183173T3; HUP9903841A3; CA2256354C; DK0910448T3; SK283345B6; ATE223251T1; CZ379198A3; ZA974203B; BR9709368A; PL185954B1; IL127180A; KR100449466B1

Abstract

(57)【要約】クロマトグラフ疑似移動床（ＳＭＢ）プロセスによって溶液を２つ以上の画分に分別する方法であって、分離系が、同一ループ内に少なくとも２つの分離プロファイルを有することを特徴とする分別方法。

Description

【発明の詳細な説明】クロマトグラフ疑似移動床プロセスによる溶液分別方法発明の分野本発明は、溶液を、それぞれ異なる成分を高濃度で含有する２つ以上の画分に分別する方法に関し、更に詳しくは、１つ以上の部分充填床を有する１つ以上のカラムからなる系内に液流を形成する、クロマトグラフ疑似移動床（ＳＭＢ）方法による溶液分別方法に関する。供給原料中の溶解物質は、各部分充填床内で分離されて、分離（即ち、乾燥固体）プロファイル（分布帯）を形成する。カラム／部分充填床は１つ以上のループを構成する。本発明の新規分離システムは、同一ループ内に少なくとも２つ以上の分離プロファイルを有する。背景技術連続疑似移動床プロセスは、例えば、米国特許第２，９８５，５８９号（Ｂｒｏｕｇｈｔｏｎ他）公報に記載される。この方法によれば、被分別混合物を一つの部分充填床に導入し、溶離液を他の部分充填床に導入し、２つの生成画分を実質的に同時に抜き取る。少なくとも４つの部分充填床が設けられ、これら部分充填床は、連続循環を行う単一のループを形成する。供給および生成物抜取りポイントは、充填材床内で下流方向に周期的に移動する。同様の方法は、米国特許第４，４１２，８６６号（Ｓｃｈｏｅｎｒｏｃｋ他）公報にも記載される。逐次疑似移動床プロセスは、例えば、英国特許第２，２４０，０５３号及び米国特許第４，３３２，６３２号（Ａｎｄｏ他）、４，３７９，７５１号（Ｙｏｒｉｔｏｍｉ他）及び４，９７０，００２号（Ａｎｄｏ他）各公報に記載される。本出願人のフィンランド特許第８６，４１６号（米国特許第５，１２７，９５７号）公報には、ビート糖蜜からのベタイン及び蔗糖の回収に適用した逐次疑似移動床プロセスが記載される。これらの方法では、単に１つの完全又は実質的に完全な乾燥固体プロファイルが、部分充填材ループ内を循環する。また、本出願人のフィンランド特許出願第９３０，３２１号（出願日：１９９３年１月２６日）及び９３２，１０８号（出願日：１９９３年５月１９日各公報は、逐次疑似移動床法に関するものであり、第９３０，３２１号公報の方法は糖蜜の分別に適用され、９３２，１０８号公報の方法は亜硫酸蒸解液の分別に適用されている。これらの出願に記載される疑似移動床法は、多数のループを有するが、しかしながら、各ループ内を単一の乾燥固体プロファイルが循環する。上記フィンランド特許第８６，４１６号（米国特許第５，１２７，９５７号）公報には、逐次疑似移動床プロセスを用いたビート糖蜜からのベタイン及び蔗糖の回収方法が記載される。このクロマトグラフ系は、連続配置した少なくとも３つのクロマトグラフ部分充填床からなる。この方法においては、糖蜜原料液を部分充填床の１つに供給しかつこれと実質的に同時に溶離水を他の部分充填床に供給する糖蜜供給相と、溶離液供給相と、循環相とからなる同一シーケンス内でベタイン及び蔗糖を分離する。これらの工程は、上記シーケンス内で一回又は数回繰り返される。上記フィンランド特許出願第９３０，３２１号公報に記載の方法では、少なくとも２つの部分充填床からなる系内に液流を形成し、多工程シーケンス内で生成物を回収する。このシーケンスは、供給相、溶出相及び循環相からなる。循環相では、乾燥固体プロファイルを有する部分充填床に存在する液が、それぞれ１つ又は２つ以上の部分充填床からなる２つ以上のループ内を循環する。ループは、閉ループでもよいが、開ループでも良く、換言すれば、液が一つのループ内を循環する際、溶離液を他のループに導入して生成画分をそのループから抜き取る。供給及び溶出相では、連続ループ間で、充填材床を通じた液流の移行が生じ、その液流によって物質が一つのループから他のループに移行される。循環相では、ループは、閉ループとなり、他のループから隔離される。各ループには、単に一つの乾燥固体プロファイルのみが循環する。本出願人のフィンランド特許出願第９４１，８６６号公報には、２つ以上の異なるイオン種を有するイオン交換樹脂を用いて連続的に溶液を分別するための疑似移動床法が記載される。この方法によって、溶液を第一のイオン種を有するクロマトグラフ充填材を通じて通液した際に形成される乾燥固体プロファイルを、部分的に分離した成分を再混合することなく、第二のイオン種を有する充填材に移行させること、及び／又は２つの異なるイオン種を有する充填床を用いる従来の溶液分別法で必要な溶液の濃縮及びポンプ送出相を回避することが可能となる。米国特許第５，１９８，１２０号（Ｍａｓｕｄａ他）公報には、数個の連続カラム列からなる疑似移動床法による３成分又は多成分溶液の分別方法が記載される。循環閉止弁は、カラム列の中間（ｉｎ−ｂｅｔｗｅｅｎ）に配置される。被分別溶液は、下流方向で閉止弁の直後に配置されたカラムに供給され、これと同時に１つ以上の生成物画分を、上流に配置されたカラムから抜き取る。溶出及び循環の組み合わせ相では、溶液を、全カラム列から成る１つのループを通じて循環させる。ヨーロッパ特許出願第６６３，２２４号（出願人：三菱）公報には、４つの連続カラム列から成る疑似移動床法による３成分又は多成分溶液の分別方法が記載される。この方法では、ループは２〜４のカラムから成るが、単に１つの乾燥固体プロファイルのみがループ内を循環する。発明の開示本発明は、クロマトグラフ疑似移動床（ＳＭＢ）プロセスによる溶液分別方法に関する。上記方法では、１つ以上の部分充填床を含む１つ以上のカラムからなる系内に液流が形成される。供給原料中の溶解物質は各部分充填床内で分離されて、分離（即ち、乾燥固体）プロファイルを形成する。カラム／部分充填床は１つ以上のループを形成する。本発明の新規方法は、当該分離系が同一ループ内に少なくとも２つ以上の分離プロファイルを有することを特徴とする。分離プロファイルは供給溶液及び再循環乾燥物質によって形成される。この分離プロファイルには、供給原料中の仝ての構成成分、即ち低移動速度成分、中移動速度成分および高移動速度成分が含まれる。従って、この分離プロファイルは完全又は実質的に完全な乾燥固体プロファイルを構成する。好ましくは、最高移動速度を有する成分の一部を循環相以前に抜き取る。本発明の新規クロマトグラフＳＭＢ法は、ＳＭＢ分離効率を本質的に向上することができる。例えば、従来のクロマトグラフＳＭＢプロセスに比して、本新規ＳＭＢ法によれば、例えば、生成物画分の品質特性を実質的に同一に保持したまま糖蜜分離における分離効率を、数十パーセント向上させることができる。発明の実施形態本発明の分離プロファイルは、供給溶液及び再循環乾燥物質によって形成される。分離プロファイルは、完全又は実質的に完全な乾燥固体プロファイルを構成する。本発明の新規クロマトグラフＳＭＢ法は、ＳＭＢ分離効率を本質的に向上することができる。所望の成分を高純度で回収するためには、多くの溶解物質を含む溶液を、それぞれ異なる成分を高濃度で含有する画分に分別することが必要となる。本発明の方法は、かかる分別に適用することができる。例えば、亜硫酸蒸解液を本発明の方法によって分別した場合、単糖類をリッチに含む画分及び／又はリグノスルフォン酸塩をリッチに含む画分を得ることができる。更に、糖蜜又は発酵残さをこの方法で分別した場合、例えば、蔗糖等の糖類及び／又はベタインをリッチに含む画分を得ることができる。本発明の方法は、混合物から分離が困難な物質を分離するのに特に好適である。このような混合物としては、フラクトース／グルコースシロップ、ビート由来ジュース、転化糖混合物、澱粉加水分解物、木材加水分解物、ミルクホエー溶液および他の乳糖含有溶液、アミノ酸含有溶液、クエン酸等の種々の有機酸含有発酵汁、バガス加水分解物、及び、特に、イノシトール、マニトール、ソルビトール、キシリトール、エリトリトール、グルタミン酸及び／又はグリセリン含有溶液が挙げられる。連続クロマトグラフ分離法としては、現在、種々の分野で使用されている疑似移動床法が通常用いられる。疑似移動床法は、逐次法、連続法又はこれら逐次及び連続法の組み合わせによって実施することができる。連続疑似移動床プロセスでは、典型的には、全ての液流が連続流を形成する。これら液流としては、原料溶液及び溶離液の供給流、混合液の循環流、及び生成物抜取り流が挙げられる。これら液流の流量は、分離目標値（収率、純度、生産率）に応じて調整される。通常、１つのループ内に、８から２０の部分充填床が設けられる。溶離液及び原料液供給ポイント並びに生成物抜取りポイントは、充填材床内を下流方向に周期的に移動する。溶離液及び原料液の供給、生成物抜取り及び充填材床を通じた液流によって、乾燥固体プロファイルが充填材床内に形成される。充填床内での移動速度がより低い構成成分は、前記分離プロファイル、即ち、乾燥固体プロファイルの後方スロープ部に濃縮され、他方、充填床内での移動速度がより高い構成成分は、前方スロープ部に濃縮される。供給溶液及び溶離液の導入ポイント、並びに生成物抜取りポイントは、乾燥固体プロファイルの充填材床移動速度と実質的に同一速度で、周期的に移動する。溶離液及び原料液供給ポイント並びに生成物抜取りポイントは、充填材床に沿って、特には、各部分充填床の上流及び下流端に設けた原料液供給用及び生成物抜取り用バルブを用いることによって、周期的に移動する。非常に高純度の生成物面分を得ようとすれば、サイクル時間を短くし、多数の部分充填床を使用する必要がある（装置は、バルブと供給及び抜取り装置を必須とする）。逐次疑似移動床プロセスにおいては、液流の幾つかは非連続流を形成する。このような液流としては、原料溶液及び溶離液の供給流、混合液の循環流、及び生成物抜取り流（溶出相：２〜４又はそれ以上の生成物を含む）が挙げられる。種々の供給及び生成画分の流量及び容積は、分離目標値（収率、純度、生産能率）に応じて調整される。上記プロセスは、通常、供給、溶出及び循環の基本的な３つの相（段階）から構成される。供給相においては供給溶液を、又同時に溶出相を実施する場合は溶離液を、所定の部分充填床に導入し、同時に生成画分を抜き取る。溶出相においては、１つ又は２つ以上の所定の部分充填床に溶離液を導入し、これらの相で、２、３又は４つの生成画分を抜き取る。循環相においては如何なる原料溶液又は溶離液の供給も行わず、かつ生成物の抜取りも行わない。本発明の方法は、連続プロセス、逐次プロセス又は連続又は逐次プロセスの組み合わせプロセスの形式で行うことができる。各プロセスについては、前述したとおりである。本発明の方法で使用するクロマトグラフ装置は、１つ又は連続的に結合された数個のカラム、カラムを結合する流体管、溶液及び溶離液容器、供給及び溶出管、再循環及び供給ポンプ、熱交換器、生成物画分抜き取り管及び弁、流量及び圧力調整器、及びオンライン配置された濃度計、密度計、光学活性計および導電率計から構成される。プロセスは平衡状態で進行し、分離プロセスの進行状態は密度計によって監視される。分離はマイクロプロセッサーによって制御され、量／容積測定装置、温度調節器、弁及びポンプを用いて流量及び供給容積を制御する。カラム数は通常１〜２０、好ましくは２〜８である。好ましくは、各カラムは１つ又は数個の部分充填床から構成される。カラム充填材としては、ＦｉｎｅｘＶ０９Ｃ（ＦｉｎｅｘＯｙ社製）、ＦｉｎｅｘＶ１３Ｃ（ＦｉｎｅｘＯｙ社製）、ＦｉｎｅｘＣＳ１１ＧＣ（ＦｉｎｅｘＯｙ桂製）、ＰｕｒｏｌｉｔｅＰＣＲ６５１（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ社製）等の強酸型イオン交換樹脂を使用するのが好ましい。溶離液としては、水が好ましい。流量は通常０．５〜１５ｍ³／ｈｒ／ｍ²、好ましくは３〜１０ｍ³／ｈｒ／ｍ² である。実施例実施例１＜糖蜜からの２−プロファイル分離＞分離に用いる連続カラム列を８つの部分充填床から構成した。各々、４つの部分充填床で１つのカラムを形成した。即ち、２つのカラムを設けた。生成物画分はカラム１及びカラム２から抜き取り、蔗糖及びベタイン画分は再循環画分と同様にカラム２のみから抜き取った。試験条件を表１に示す。表１試験条件２プロファイル分離シーケンスを、カラム列内で実施した。この際、２つの別個の分離プロファイル、即ち実質的完全乾燥固体プロファイルを分離プロセスにおいて同時に循環させた。分別操作は８工程シーケンスで実施した。このシーケンスはサイクル時間３８分であり、以下の工程から構成されていた。工程１：カラム１に容積流量５０ｌ／ｈｒで供給溶液１．５リットルを供給し、相当量の再循環画分をカラム２から溶出した。工程２：カラム１に容積流量５０ｌ／ｈｒで供給溶液（供給相の継続）５．５リットルを供給し、相当量の蔗糖画分をカラム２から溶出した。工程３：カラム１に容積流量６０ｌ／ｈｒで溶離水３．２リットルを供給し、相当量の蔗糖画分残部を（カラム２から）抜き取った。工程４：引き続き溶離水をカラム１に供給し（供給量：３．３リットル、流量：６０ｌ／ｈｒ）、相当量の再循環画分をカラム２から溶出した。工程５：溶離水をカラム１に継続的に供給し（供給量：５．０リットル、流量：６０ｌ／ｈｒ）、相当量のベタイン画分をカラム２から溶出した。工程６：引き続き溶離水をカラム１に供給し（供給量：１３．０リットル、流量：６８ｌ／ｈｒ）、相当量の残留画分をカラム１から溶出した。同時に溶離水をカラム２にも供給し（供給量：１０．０リットル、流量：７３ｌ／ｈｒ）、相当量のベタイン画分残部をカラム２から抜き取った。工程７：引き続き溶離水をカラム２に供給し（供給量：２．５リットル、流量：７３ｌ／ｈｒ）、相当量の残留画分をカラム２から溶出した。工程８：カラム１及び２によって形成されたループ内の循環（循環量：６．０リットル、流量：７５ｌ／ｈｒ）を行った。これらの工程から成るシーケンスを８回繰り返し、平衡系を形成した。その後、この平衡状態で当該分離法を実施して、１シーケンス内でサンプルを採取した。供給溶液原料の組成を表２に示す。表２原料分析充填材に使用する升離樹脂としては、ＦｉｎｅｘＶ０９Ｃを用いた。分離樹脂は、当初に、塩化カルシウムで再生した（分別中に、分離樹脂は糖蜜に由来するカチオンによって平衡状態に保持された）。分離樹脂の分析結果を表３に示す。表３分離樹脂の分析平衡状態において、全残留画分中の乾燥固形分は６．７ｇ／１００ｇであり、蔗糖純度は１２．４重量％であった。蔗糖画分中の乾燥固形分は１９．１ｇ／１００ｇであり、蔗糖純度は９０．１重量％であった。ベタイン画分中の乾燥固形分は４．４ｇ／１００ｇであり、ベタイン純度は４３．１重量％であった。実施例２＜発酵残さからの２−プロファイル分離＞分離に用いるカラム列を３つの分離カラムから構成した。残留画分を全カラムから抜き取り、ベタイン画分はカラム３のみから抜き取った。試験条件を表４に示す。表４試験条件２プロファイル分離シーケンスを、カラム列内に形成した。この際、２つの別個の分離プロファイル、即ち実質的完全乾燥固体プロファイルを、分離プロセスにおいて同時に循環させた。分別操作は、７段工程シーケンスで実施した。このシーケンスは、サイクル時間約５８分であり、以下の工程から構成した。工程１：カラム１に容積流量１５０ｌ／ｈｒで供給溶液７リットルを供給し、相当量の残留画分をカラム２から溶出した。同時にカラム３に容積流量１５０ｌ／ｈｒで溶離水７リットルを導入し、相当量のベタイン画分をカラム３から溶出した。工程２：カラム１に容積流量１５０ｌ／ｈｒで供給溶液（供給相の継続）５リットルを供給し、相当量のベタイン画分をカラム３から溶出した。工程３：供給溶液２９リットルをカラム１に供給し、相当量の残留画分をカラム１から溶出した。同時に、カラム２に容積流量９０ｌ／ｈｒで溶離水１７リットルを導入し、相当量のベタイン画分残部をカラム３から抜き取った。工程４：引き続き溶離水をカラム２に供給し（供給量：６リットル、流量：８０ｌ／ｈｒ）、相当量の残留画分をカラム１から溶出した。工程５：カラム１〜３によって形成されたループ内の循環（循環量：１０リットル、流量：１００ｌ／ｈｒ）を行った。工程６：溶離水をカラム１に導入し（供給量：３３リットル、流量：１００ｌ／ｈｒ）、相当量の残留画分をカラム３から溶出した。工程７：溶離水をカラム３に導入し（供給量：２８リットル、流量：１５０ｌ／ｈｒ）、相当量の残留画分をカラム２から溶出した。これらの工程から成るシーケンスを８回繰り返し、平衡系を形成させた。その後、この平衡状態で当該分離法を実施して、１シーケンス内でサンプルを採取した。供給溶液原料の組成を表５に示す。表５原料分析充填材に使用する分離樹脂としては、ＦｉｎｅｘＶ１３Ｃを用いた。分離樹脂は、始めに、塩化ナトリウムで再生した（分別中に、分離樹脂は、発酵残さに由来するカチオンによって、平衡状態に保持された）。分離樹脂の分析結果を表６に示す。表６分離樹脂の分析平衡状態において、ベタイン画分中の乾燥固形分は２２．４％であり、ベタイン純度は４８．３重量％であった。全残留画分中の乾燥固形分は１８．４％であり、ベタイン純度は２．３重量％であった。実施例３＜グルコース／フラクトース混合物からの２−プロファイル分離＞分離に用いるカラム列を４つの分離カラムから構成した。生成物画分は全カラムから抜き取った。試験条件を表７に示す。表７試験条件２プロファイル分離シーケンスをカラム列内に形成した。この際、２つの別個の分離プロファイル、即ち実質的完全乾燥固体プロファイルを、分離プロセスにおいて同時に循環させた。分別操作は、４段工程シーケンスで実施した。このシーケンスはサイクル時間７４分であり、以下の工程から構成されていた。工程１：カラム１及びカラム３に容積流量１２０ｌ／ｈｒで供給溶液１８リットルを供給し、相当量のグルコース画分をそれぞれカラム１及びカラム３から溶出した。工程２：カラム２及びカラム４に容積流量１２０ｌ／ｈｒで溶離水８リットルを供給し、相当量のグルコース画分をそれぞれカラム３及びカラム１から溶出した。工程３：カラム２及びカラム４に溶離水３０リットルを供給し、相当量のフラクトース画分をそれぞれカラム２及びカラム４から溶出した。工程４：カラム１〜４によって形成されたループ内の循環（循環量：１０６リットル、流量：１３０ｌ／ｈｒ）を行った。これらの工程からなるシーケンスを８回繰り返し、平衡系を形成させた。その後、この平衡状態で当該分離法を実施して、１シーケンス内でサンプルを採取した。供給溶液原料の組成を表８に示す。表８原料分析充填材に使用する分離樹脂としては、ＦｉｎｅｘＣＳ１１ＧＣを用いた。分離樹脂は塩化カルシウムで再生した。分離樹脂の分析結果を表９に示す。表９分離樹脂の分析平衡状態において、全グルコース画分中の乾燥固形分は２３．３ｇ／１００ｇであり、グルコース純度は９６．７重量％であった。全フラクトース画分中の乾燥固形分は２０．３ｇ／１００ｇであり、フラクトース純度は９９．７重量％であった。実施例４＜糖蜜からの３−プロファイル分離＞分離に用いるカラム列を３つの分離カラムから構成した。残留画分は全カラムから抜き取り、蔗糖、再循環及びベタイン画分はカラム１から抜き取った。試験条件を表１０に示す。表１０試験条件３プロファイル分離シーケンスをカラム列内に形成した。この際、３つの別個の分離プロファイル、即ち実質的完全乾燥固体プロファイルを分離プロセスにおいて同時に循環させた。分別操作は８段工程シーケンスで実施した。このシーケンスはサイクル時間４３分であり、以下の工程から構成した。工程１：カラム２に容積流量１１０ｌ／ｈｒで供給溶液９リットルを供給し、相当量の再循環画分をカラム１から抜き取った。工程２：カラム２に容積流量１１０ｌ／ｈｒで供給溶液（供給相の継続）１１リットルを供給し、相当量の蔗糖画分をカラム１から溶出した。工程３：カラム２に容積流量１１０ｌ／ｈｒで溶離水１６リットルを、供給し、相当量の蔗糖画分をカラム１から溶出した。工程４：カラム２に容積流量１１０ｌ／ｈｒで溶離水５．５リットルを供給し、相当量の再循環画分をカラム１から抜き取った。工程５：引き続き溶離水をカラム２に供給し（供給量：９リットル、流量：１１０ｌ／ｈｒ）、相当量のベタイン画分をカラム１から溶出した。工程６：溶離水をカラム１、２及び３に導入し（供給量：各カラムに対し５リットル、容積流量：１２０ｌ／ｈｒ）、相当量のベタイン画分をカラム１から溶出しかつ相当量の残留画分をカラム２及び３から溶出した。工程７：引き続き溶離水をカラム１、２及び３に供給し（カラム１への供給量：１５リットル、同流量：１０ｌ／ｈｒ；カラム２への供給量：２１リットル、同流量：１４０ｌ／ｈｒ；カラム３への供給量：２１リットル、同流量：１４０ｌ／ｈｒ）、相当量の残留画分をそれぞれカラム１、２及び３から溶出した。工程８：カラム１〜３によって形成されたループ内の循環（循環量：４リットル、流量：１２０ｌ／ｈｒ）。これらの工程からなるシーケンスを８回繰り返し、平衡系を形成させた。その後、この平衡状態で当該分離法を実施して、１シーケンス内でサンプルを採取した。供給溶液原料の組成を表１１に示す。表１１原料分析充填材に使用する分離樹脂としてはＦｉｎｅｘＶ０９Ｃを用いた。分離樹脂は、始めに塩化ナトリウムで再生した（分別中に、分離樹脂は糖蜜に由来するカチオンによって平衡状態に保持された）。分離樹脂の分析結果を表１２に示す。表１２分離樹脂の分析平衡状態において、全蔗糖画分中の乾燥固形分は２２ｇ／１００ｍｌであり、蔗糖純度は９２．７重量％であった。全ベタイン画分中の乾燥固形分は５．２ｇ／１００ｍｌであり、ベタイン純度は３６．６重量％であった。全残留画分中の乾燥固形分は８．２ｇ／１００ｍｌであった。実施例５＜糖蜜からの２プロファイル連続分離＞分離に使用したカラムを１４の部分充填床から構成した。部分充填床間には、液透過性かつ樹脂保持性の交換プレートを設置し、供給及び抜き取り装置を交換プレートの頂部に配置した。カラム径はＯ．２ｍとし、充填床高さは１４ｍ（１つの部分充填床につき１ｍ）とした。各工程時間は３１０秒とし、原料供給に対し２つの期間に分割した。即ち、原料供給を２８０秒行い、パイプ系及び供給及び抜き取り装置の洗浄を３０秒行った。サイクル時間は４３４０秒であった。充填材に使用する分離樹脂としては、ＰｕｒｏｌｉｔｅＰＣＲ６５１を用いた。分離樹脂は、始めに塩化ナトリウムで再生した（分別中に、分離樹脂は糖蜜に由来するカチオンによって平衡状態に保持された）。分離樹脂の分析結果を表１３に示す。表１３分離樹脂の分析供給溶液原料の組成を表１４に示す。表１４原料分析シーケンスは１４工程から構成されていた。１工程中の詳細は以下の通りであった。部分充填床２及び９から蔗糖画分を抜き取り、部分充填床６及び１３から残留画分を抜き取った。部分充填床５及び１２に供給溶液及び洗滌溶液を導入し、部分充填床１及び８に溶離水を導入した。カラムの部分充填床１及び２（並びに部分充填床８及び９）はそれぞれ蔗糖溶出域を形成した。その領域での容積流量は２１４ｌ／ｈｒであった。蔗糖画分は容積流量１９．６ｌ／ｈｒで抜き取られた。部分充填床３及び４（並びに部分充填床１０及び１１）はそれぞれ抽出域を形成した。その領域での容積流量は１９４ｌ／ｈｒであった。部分充填床５及び６（並びに部分充填床１２及び１３）はそれぞれイオン排除域を形成した。その領域での容積流量は２０６ｌ／ｈｒであった。供給溶液は、洗浄液（容積流量：１２．５ｌ／ｈｒ）と同様に、これらの領域間に導入された（容積流量：１２．５ｌ／ｈｒ）。部分充填床７（及び１４）はそれぞれ移行域を形成した。その領域での容積流量は１４０ｌ／ｈｒであった。残留画分はイオン排除域と移行域間から抜き取られた（容積流量：６６ｌ／ｈｒ）。供給及び抜き取りポイントは、各部分充填床について３１０秒毎に周期的に液流方向に移動させた。これに対応して、溶出、抽出、イオン排除及び移行の各領域も、各部分充填床において移動させた。平衡状態において、蔗糖画分中の乾燥固形分は２７．１％であり、蔗糖純度は８７．８％であった。残留画分中の乾燥固形分は５．５％であり、蔗糖純度は１６．４％であった。実施例６＜キシリトール流出物からの２−プロファイル分離＞分離に用いる連続カラム列は３つのカラムから構成されていた。生成物画分はカラム１から抜き取り、残留画分はカラム１、２及び３から抜き取った。試験条件を表１５に示す。表１５試験条件２プロファイル分離シーケンスをカラム列内に形成させた。この際、２つの別個の分離プロファイル、即ち実質的完全乾燥固体プロファイルを分離プロセスにおいて同時に循環させた。分別操作は８段工程シーケンスで実施した。このシーケンスはサイクル時間８７分であり、以下の工程から構成されていた。工程１：カラム１の頂部に容積流量５２Ｌ／ｈｒで供給溶液１５．０リットルを供給し、相当量の再循環画分をカラム２から溶出した。同時に、溶離水をカラム３に供給し（供給量：１５．０リットル、流量：１６０ｌ／ｈｒ）、相当量のキシリトール画分（第２プロファイルからの画分）をカラム３から溶出した。工程２：カラム１に容積流量１２５ｌ／ｈｒで供給溶液（供給相の継続）１０．０リットルを供給し、相当量のキシリトール画分をカラム３から溶出した。工程３：カラム１〜３によって形成されたループ内の循環（循環量：１５．０リットル、流量：１２５ｌ／ｈｒ）を行った。工程４：溶離水をカラム２に供給し（供給量：１５．０リットル、流量：１２５ｌ／ｈｒ）、相当量の再循環画分をカラム１から溶出した。工程５：引き続き溶離水をカラム２に供給し（供給量：４０．０リットル、流量：１４０ｌ／ｈｒ）、相当量の再循環画分をカラム３から溶出した。同時に、溶離水をカラム１に供給し（供給量：１５．０リットル、流量：５５ｌ／ｈｒ）、相当量の残留画分をカラム１から溶出した。工程６：引き続き溶離水をカラム１に継続的に供給し（供給量：１５．０リットル、流量：１２５Ｑ／ｈｒ）、相当量の残留画分をカラム３から溶出した。工程７：カラム１〜３によって形成されたループ内の循環（循環量：１８．０リットル、流量：１２５ｌ／ｈｒ）を行った。工程８：溶離水をカラム３に供給し（供給量：２０．０リットル、流量：１２５ｌ／ｈｒ）、相当量の残留画分をカラム２から溶出した。これらの工程からなるシーケンスを８回繰り返し、平衡系を形成させた。その後、この平衡状態で当該分離法を実施して、１シーケンス内でサンプルを採取した。供給溶液原料の組成を表１６に示す。分離前に原料を濾過し、供給原料溶液の濃度を５０ｇ／１００ｇに調整した。表１６原料分析充填材に使用する分離樹脂としては、ＦｉｎｅｘＣＳ１３ＧＣ（ジビニルベンゼン架橋ポリスチレンマトリックス：ＦｉｎｅｘＯｙ杜製、フィンランド）を用いた。分離樹脂は、当初に、塩化カルシウムで再生した。分別中に、分離樹脂は流出物に由来するカチオンによって平衡状態に保持された。分離樹脂の分析結果を表１７に示す。表１７分離樹脂の分析平衡状態において、全残留画分中の乾燥固形分は７．７ｇ／１００ｇであり、キシリトール濃度は１９．１重量％であった。キシリトール画分中の乾燥固形分は１６．５ｇ／１００ｇであり、キシリトール純度は６６．２重量％、キシリトール収率は８０．６重量％であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者パアナネンハヌーフィンランドカントヴィック，ＦＩＮ― 02460，ニィティポルク 14

Claims

【特許請求の範囲】１．クロマトグラフ疑似移動床（ＳＭＢ）プロセスによって溶液を２つ以上の画分に分別する方法であって、分離系が同一ループ内に少なくとも２つの分離プロファイルを有することを特徴とする分別方法。２．クロマトグラフ疑似移動床（ＳＭＢ）プロセスによって溶液を２つ以上の画分に逐次分別する方法であって、上記クロマトグラフ疑似移動床（ＳＭＢ）プロセスは部分充填床を含む１つ以上のカラムからなる系内に液流を形成することから成り、分離シーケンスが同一ループ内に少なくとも２つの分離プロファイルを形成することを特徴とする逐次分別方法。３．少なくとも１つのループが少なくとも２つの分離プロファイルを有する請求項２に記載の方法。、４．クロマトグラフ疑似移動床（ＳＭＢ）プロセスによって溶液を２つ以上の画分に連続的に分別する方法であって、分離系が同一ループ内に少なくとも２つの分離プロファイルを有することを特徴とする連続分別方法。５．最高移動速度を有する構成成分の一部が循環相に先立ってに抜き取られる請求項１〜４の何れかに記載の方法。６．カラムが１つ以上のループを形成する請求項１〜５の何れかに記載の方法。７．カラムが数個の部分充填床から成る請求項１〜６の何れかに記載の方法。８．充填材料が強酸型イオン交換樹脂である請求項１〜７の何れかに記載の方法。９．カラム数が１〜２０である請求項１〜８の何れかに記載の方法。１０．カラム数が２〜８である請求項１〜８の何れかに記載の方法。１１．溶離液が水である請求項１〜１０の何れかに記載の方法。１２．流量が０．５〜１５ｍ³／ｈｒ／ｍ²である請求項１〜１１の何れかに記載の方法。１３．流量が３〜１０ｍ³／ｈｒ／ｍ²である請求項１〜１１の何れかに記載の方法。１４．供給原料が、糖蜜、発酵残さ、フラクトース／グルコースシロップ、ビート由来ジュース、転化糖混合物、澱粉加水分解物、木材加水分解物、ミルクホエー溶液及び他の乳糖含有溶液、アミノ酸含有溶液、クエン酸等の種々の有機酸含有発酵汁、バガス加水分解物、及び、イノシトール、マニトール、ソルビトール、キシリトール、エリスリトール、グルタミン酸及び／又はグリセリン含有溶液より成る群から選択された請求項１〜１３の何れかに記載の方法。１５．供給原料が発酵残さである請求項１〜１３の何れかに記載の方法。１６．供給原料が糖蜜である請求項１〜１３の何れかに記載の方法。１７．供給原料が亜硫酸蒸解液である請求項１〜１３の何れかに記載の方法。１８．生成物が、グルコース、フラクトース、蔗糖、ベタイン、イノシトール、マニトール、グリセリン、キシリトール、キシロース、ソルビトール、エリスリトール及び有機酸より成る群から選択された請求項１〜１７の何れかに記載の方法。１９．生成物がアミノ酸である請求項１〜１７の何れかに記載の方法。２０．生成物がグルタミン酸である請求項１〜１７の何れかに記載の方法。